[发明专利]机械扭矩变换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械扭矩变换器。

背景技术

大多数扭矩变换器采用如大多数机动车辆中所使用的流体联 轴器的原理。这些扭矩变换器的扭矩比典型地是1.9至2.5，而其传 动损耗比率可高达10％。一旦流体扭矩变换器停止，它的效率将显 著地下降。结果，汽车的汽油消耗量将增加，典型地是增加9％或 以上。另外，扭矩变换器必须配置有液压泵、变换器调节器以及精 密的电子和液压控制系统。因此，典型的液压扭矩变换器复杂、笨 重、并且故障率高，昂贵且难以制造。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种较易制造且更可靠的扭矩变 换器。

本发明的另一个目的在于提供一种扭矩变换器，其相对于传统 的流体联轴器扭矩变换器具有增加的传动效率。

考虑到本发明的这些目的，本发明提供了一种机械扭矩变换 器，其包括：壳体；输入轴，插入于所述壳体中，并能够在所述壳 体内转动；输出轴，从所述壳体伸出，并可在所述壳体内转动；齿 轮箱，位于所述壳体内并接合至所述输入轴；棘轮装置 (escapement)，设置在所述壳体内，并接合至所述齿轮箱，以在低 速下制动所述齿轮箱；以及离合器，与所述输出轴和所述所述齿轮 箱配合。

优选地，所述输出轴连接至杯形件的底座，并且所述离合器位 于所述杯形件内。在优选实施例中，所述离合器包括固定到所述杯 形件的至少第一离合器片以及可随所述输入轴一起转动的至少第 二离合器片。优选地，所述离合器在由多个球施加的力的作用下是 可操作的，所述多个球按压与所述至少所述第二离合器片接触的另 外一个离合器片，并且这样的力在离心力的作用下随着所述输出轴 的转动速度而变化。

优选地，所述多个球中的每一个都设置在所述杯形件的底座内 侧上的相应槽中，而且相应槽的深度朝向所述底座件的中心渐增。

在一实际的实施例中，所述杯形件具有限定有用于所述离合器 的室的内齿圈(inner annulus)。内齿环可以设置在所述杯形件的内 侧上，并将与所述齿轮箱啮合。齿轮箱优选为行星型齿轮箱，其中 所述内齿环是所述行星型齿轮箱的环形齿轮。所述行星型齿轮箱包 括：太阳轮，位于所述输入轴上；多个行星轮，与所述太阳轮啮合， 并可在行星轮架内转动；以及多个辅助齿轮，可在所述行星轮架内 转动，并与所述多个行星轮中的相应的一个啮合，并且所述多个辅 助齿轮与所述环形齿轮啮合。在实际的实施例中，所述棘轮装置包 括所述行星型齿轮箱的行星轮架以及锥形制动环，该锥形制动环相 对于所述行星轮架可以轴向地移动以接触所述壳体的内侧。

所述锥形制动环优选地与所述壳体内侧上的环形制动带接触。 所述制动环通过螺旋键连接到所述行星轮架上，并且当所述行星轮 架转动时能够相对于所述行星轮架轴向地移动。优选地，所述制动 环相对于所述行星轮架被弹性地偏压。所述行星轮架可以包括组装 在一起的一对间隔开的相对的支架。所述制动环通过螺旋键连接到 所述支架中的一个支架上，并且通过弹簧片弹性地偏压在所述多个 支架中的所述一个支架上。在所述多个支架中的所述一个支架与所 述环形齿轮之间典型地设置有密封件。内齿圈可与所述离合器摩擦 地接合。

由于本发明在提高性能方面使用了纯机械的整体改进，因此可 以实现燃料经济性和加速平稳性。本发明在操作方面更加安全，并 且制造成本相对低。本发明的结构允许离合器通过柔性连接传递动 力。本发明还提供了对负载变化的检测和感应，并且控制棘轮装置 的操作状态，以便控制齿轮箱的自动扭矩变化。输出轴将来自齿轮 箱的动态输出扭矩传递给负载。本发明将在动力源与负载之间实现 扭矩传递的柔性连接。它将根据负载的变化自动地调节输出扭矩， 以便动力源和负载达到最佳的扭矩匹配。本发明能够应用于任何动 力源，例如，电动机、内燃机等等。如果本发明应用于汽车发动机， 那么随汽车启动的逐渐加速允许本发明自动地增加扭矩，以输出足 够的动力来驱动汽车，并克服来自汽车的静止惯性阻力。当汽车达 到某一速度时，本发明能够将发动机功率100％地传递给齿轮箱。 同时，当汽车负荷变化时，本发明能够自动地改变扭矩，以便让发 动机的输出动力达到最好的效果。

附图说明

本发明的优选实施例的结构和功能特征将通过以下结合附图 的详细描述而变得更清楚，其中：

图1是根据本发明优选实施例制造的机械扭矩变换器的简化横 截面示意图；