專利名稱：傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的形式傳送機(jī)械能的設(shè)備。本發(fā)明的目的尤其是為了提供一種設(shè)備從而可在第一旋轉(zhuǎn)移動(dòng)元件和第二旋轉(zhuǎn)移動(dòng)元件之間傳送能量，該設(shè)備在優(yōu)選形式下，可以提供持續(xù)可變的比率，該比率為輸入角速度與輸出角速度之比，其范圍為-1∶1至0至+1∶1。
本發(fā)明可以使用于電子、液壓或機(jī)械應(yīng)用中，并且在優(yōu)選形式中，提供了可變的輸入和輸出速度；隨著輸入從零變化到輸入角速度，輸出角速度從零變化為正傳動(dòng)比；扭矩增加；速度和扭矩變化的能力。而且，本發(fā)明提供了多重輸入和/或輸出和減速，逐漸增加或1∶1傳動(dòng)比。本發(fā)明包括使用行星齒輪驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置包括一組滾輪、軸承或相似的可移動(dòng)部件，圍繞軸以環(huán)形安裝，通過它們的共同運(yùn)動(dòng)，可以將扭矩施加于以合成旋轉(zhuǎn)作為所述驅(qū)動(dòng)裝置輸出的機(jī)體上。相似驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)例在澳大利亞專利607822和613972中描述為用于車輛和聯(lián)結(jié)器的回轉(zhuǎn)控制差動(dòng)裝置。一種基于太陽輪、齒圈和行星齒輪托架的行星齒輪驅(qū)動(dòng)裝置揭示于Eaton Corporation名下的澳大利亞專利No.465202中。
行星齒輪驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)例由日本的Sumitomo Heavy Industries Ltd公司制造，名稱為“環(huán)狀驅(qū)動(dòng)裝置(cyclodrive)”。雖然行星齒輪已公知，但是現(xiàn)有技術(shù)沒有利用其某些特性，尤其是在相同軸線上的輸入輸出軸的反向旋轉(zhuǎn)性質(zhì)。
本發(fā)明的改進(jìn)方案是一種“傳動(dòng)裝置”(有時(shí)稱為“eM Dean”)，該裝置具有至少一個(gè)輸入裝置和一個(gè)輸出裝置，屬于行星式類型，需要三個(gè)機(jī)械方面不同的旋轉(zhuǎn)元件相互作用，所述旋轉(zhuǎn)元件采用任何適當(dāng)?shù)?、能使力矩在輸入裝置和輸出裝置之間傳遞的形狀，即至少是第一和第二不等共軸行星組件的每一個(gè)中的太陽元件、環(huán)形元件和行星元件，所述第一組件的第一元件和所述第二組件的第一元件能夠獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，所述第二組件中的第一旋轉(zhuǎn)元件能夠處于所述第一組件中的第一旋轉(zhuǎn)元件內(nèi)部，所述第一組件的第二旋轉(zhuǎn)元件和所述第二組件的第二旋轉(zhuǎn)元件被限制以共同的角速度旋轉(zhuǎn)，所述第一組件的第三元件與動(dòng)力源相連，還包括控制裝置，該裝置用于逐漸改變應(yīng)用于與所述傳動(dòng)裝置第一組件的第一元件相連的負(fù)載上的傳動(dòng)比，(有時(shí)被稱為“eM Dean”或者可變傳動(dòng)比多齒輪)，其特征在于，所述第一和第二組件在傳動(dòng)裝置的輸入和輸出裝置之間分別呈現(xiàn)不等的固定傳動(dòng)比，(可變傳動(dòng)比多齒輪，)所述第一和第二組件布置成如果每個(gè)組件的第一元件被限制而第三元件在特定方向上旋轉(zhuǎn)，則所述第二元件將試圖以相對(duì)于其他組件的趨勢(shì)相反的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述控制裝置可被操作以根據(jù)運(yùn)行時(shí)較低或較高輸出齒輪級(jí)的需要而逐步增加或減小輸出傳動(dòng)比。
或者，所述滾動(dòng)齒輪如下所述，其中，所述第一元件是各個(gè)組件的環(huán)形元件，環(huán)形元件是具有間隔開的連續(xù)扇形導(dǎo)引件的外部體，所述扇形導(dǎo)引件適于容納多組滾輪形式的行星元件，所述第二旋轉(zhuǎn)元件包括行星架元件和行星元件，各個(gè)組件的行星架元件被限于只圍繞與各個(gè)第三元件的軸共線的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星架元件定位并且控制對(duì)應(yīng)于每個(gè)組件的行星元件的整體間隔滾輪組的運(yùn)動(dòng)，所述滾輪在所述外部體的扇形導(dǎo)引件和所述組件的第三元件之間進(jìn)行橋接，所述行星架元件被旋轉(zhuǎn)控制裝置限制，使其可以在一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)方向上被控制旋轉(zhuǎn)，所述組件的第三元件是采用相應(yīng)凸輪形式的太陽元件?，F(xiàn)在，可以使內(nèi)部體處于另一內(nèi)部體中，這一新的進(jìn)展將使用相應(yīng)的術(shù)語在后文進(jìn)行描述。
本人較早的專利設(shè)計(jì)使用“并列設(shè)置”齒圈，如圖2中的剖面部分所示，所有附圖中，圖2更清楚地解釋圖1。圖1示出了可變的選擇方式，其內(nèi)部具有-或者單個(gè)電氣或雙逆轉(zhuǎn)控制方案，還包括可選的三轉(zhuǎn)子電氣控制方案。隨后所示的電線圈具有多重假設(shè)的功能，圖2說明了齒圈構(gòu)造為可選擇的外部單一或多個(gè)或結(jié)合的能量源，例如也可用于混合應(yīng)用中，所使用的物理結(jié)構(gòu)的實(shí)際必要性。
所述電氣可選方案如下所述在PCT/02/00305的第9頁18行中進(jìn)行了描述-由元件(25)引起的磁效應(yīng)可以驅(qū)動(dòng)保持器(22)，其作用與激勵(lì)線圈(23)對(duì)元件(14)的作用相同。由元件(25)所引起的扭矩需要高于所述凸輪(16)和(17)所需的扭矩，因此所述電線圈具有輔助作用，對(duì)于本發(fā)明的中心概念來說并不必要。雖然對(duì)于一些應(yīng)用來說有必要將其包括在內(nèi)。這是用于解決如后面所述的例如電氣和/或機(jī)械控制的能源存儲(chǔ)的問題。
使用任何對(duì)所述行星架的逆向旋轉(zhuǎn)進(jìn)行限制的裝置都能夠?qū)⒌谝慌ぞ貍魉椭了鲐?fù)載。當(dāng)輸入旋轉(zhuǎn)施加于所述凸輪(太陽齒輪)上時(shí)就會(huì)如此。與所述雙行星架22相耦合的第三轉(zhuǎn)子在圖1中的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，因此能夠可選擇地、具有單向限制地由地面基準(zhǔn)所驅(qū)動(dòng)或者在能量積累能夠被利用的地方。所述地面基準(zhǔn)如外殼的陰影區(qū)域所示。為了更容易地了解能量存儲(chǔ)是如何致動(dòng)的，我們將參照第一專利中的風(fēng)車試驗(yàn)。在分案專利2003204953(來自AU93246/98)的前幾頁中描述了多個(gè)備選方法，其中的一些已進(jìn)行了試驗(yàn)。通過將小型風(fēng)渦輪葉片放置于所述輸入凸輪(中心齒輪)上作為第一輸入，例如以1至6的比率，對(duì)試驗(yàn)方式進(jìn)行了描述。在齒輪的簡(jiǎn)單三組件行星結(jié)構(gòu)中，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的能量存儲(chǔ)。通過將另一個(gè)大型重渦輪葉片放置于所述逆向旋轉(zhuǎn)保持器(行星架)上，對(duì)其進(jìn)行描述。
在低風(fēng)速時(shí)，由于所需的扭矩較高，所以與所述機(jī)體(齒圈)相耦合的重型負(fù)載不能被轉(zhuǎn)動(dòng)。相反，所述大型重葉片將被強(qiáng)迫在與其設(shè)計(jì)節(jié)距(pitch)的相反方向上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此迫使進(jìn)入相反方向從而獲得正常方向的動(dòng)量(克服風(fēng))。對(duì)于使所述負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì)“節(jié)距”來說，當(dāng)風(fēng)力加大時(shí)，負(fù)載將會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這是因?yàn)闇p速齒輪的作用。隨著風(fēng)速的加大，由于設(shè)計(jì)“節(jié)距”，所述大型葉片的逆轉(zhuǎn)稍稍減慢。由所述第一小型風(fēng)車渦輪葉片和大型葉片逆轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動(dòng)量這二者所帶來的扭矩增加可以立即使存儲(chǔ)的能量得到恢復(fù)，從而能夠提供巨大的扭矩以使負(fù)載開始旋轉(zhuǎn)。最終，所述負(fù)載將比上述中任何一個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)都要快，所述負(fù)載也會(huì)比上述兩者的轉(zhuǎn)動(dòng)都要快，兩個(gè)輸入旋轉(zhuǎn)速度會(huì)在所述負(fù)載上相加到一起。
借此，所述風(fēng)車的工作循環(huán)大大增加，不僅是因?yàn)轱L(fēng)車可以吸收無用的可恢復(fù)能量，而且克服了無法預(yù)測(cè)即使負(fù)載啟動(dòng)所需的足夠風(fēng)量這一共同問題。有時(shí)，幾天的時(shí)間都不會(huì)出現(xiàn)足夠啟動(dòng)風(fēng)車的風(fēng)。因此，現(xiàn)在可以得出風(fēng)能的平均可行性之間的差異。該傳動(dòng)裝置的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)就在于我們現(xiàn)在可以使用小了許多的葉片直徑，這是因?yàn)槲覀兊目蛇x逆轉(zhuǎn)葉片與具有較高扭矩的聯(lián)結(jié)器，例如下面所述的致密扭矩放大器，共同使用的結(jié)果。多重風(fēng)車現(xiàn)在可以并排安裝在一個(gè)塔桿上。相似的太陽能系統(tǒng)，例如用于驅(qū)動(dòng)泵的太陽能系統(tǒng)，需要克服初始的起動(dòng)摩擦負(fù)載。通過使用某些簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可以相似地工作于克服地面參照物的逆向行星式減速齒輪組件上(所述大型風(fēng)車葉片可以通過在地面參照物包含一個(gè)單向離合器而看作(likened to)地面參照物或者實(shí)際上與之集成)。不過，在這種情況下，可以使用螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧或者懸掛于線纜上的重型物代替所述大型重葉片。通過進(jìn)行巧妙的設(shè)計(jì)，可以將重設(shè)螺旋彈簧鎖定于軸上，該軸可以使下述物提供更多的扭矩和能量存儲(chǔ)。這是很簡(jiǎn)單的，僅僅使負(fù)載脫離即可。
理解本發(fā)明的下一步是本發(fā)明提供的“非常緊密的扭矩放大器”，這是通過增加雙保持器(行星架)和第四行星組件，即另一凸輪(太陽輪)-(沒有包括所需的滾輪等)來實(shí)現(xiàn)的。本新專利申請(qǐng)中的行星式設(shè)計(jì)改進(jìn)了該發(fā)明，在該發(fā)明中一個(gè)機(jī)體處于另一個(gè)機(jī)體之中，并不像本人其他所有發(fā)明那樣是并列設(shè)置的。在需要對(duì)任何輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)地方，這就需要輸出裝置可接近從而可選擇地作為輪轂，并明顯作為外部齒圈并圍繞另一齒圈，該齒輪作為較小的低功率滾輪處于其中。
一名專利代理人建議，如果我的前一申請(qǐng)-PCT/02/00305通過在所述重型輸出齒圈(21)如圖1所示處于所述較小滾輪齒圈中的位置處示出一機(jī)體在另一機(jī)體內(nèi)已經(jīng)或多或少揭示了這一內(nèi)容，那么我們就可以獲得本專利申請(qǐng)的更早優(yōu)選權(quán)日。該較小滾輪齒圈僅僅在該位置示出，從而示出了另一種可選的結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以容納所述可選的場(chǎng)線圈(23、24、25)，還示出了所述雙行星架(22)與其他所有元件的關(guān)系。因此，應(yīng)該使用較大的直徑進(jìn)行設(shè)計(jì)，將其放于框架(26)中以示為地面參照物，并使用小點(diǎn)線示出所述第二可選旋轉(zhuǎn)齒圈的方案。
為了進(jìn)一步的描述該發(fā)明，請(qǐng)參照我的分案專利“轉(zhuǎn)換器”AU35198/01的第二頁，其中提供了Polders行星齒輪的計(jì)算過程。下面使用適當(dāng)?shù)拇朐~描述本發(fā)明，從而可以了解本權(quán)利要求，其中可以使用任何類型的行星式齒輪。
在本人以前的專利中的一些有關(guān)的描述現(xiàn)在可以用來更清楚地說明本發(fā)明。早先描述中的一些內(nèi)容可以呈現(xiàn)現(xiàn)在這種新驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特殊結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可選擇地使用了可替換的齒圈，尤其可以將其設(shè)計(jì)作為可替換的插入物。這是為了在制造完成后在必要時(shí)可以輕松地改變固定的傳動(dòng)比，或者改變，例如傳送帶，的速度。在“輪中輪”文件6-6-96中也較早地進(jìn)行了引用和描述，該文件除非在嚴(yán)格保密聲明下不可用。例如，參照2002年重新申請(qǐng)的、原始專利申請(qǐng)為AU 93246/98的分案專利AU-2003204953-所提供的權(quán)利要求32。
在該新專利申請(qǐng)中，圖5所示的四輪轉(zhuǎn)向進(jìn)一步成為可行方案?，F(xiàn)在四輪車輛能夠使用四輪轉(zhuǎn)向，四輪驅(qū)動(dòng)也能夠?qū)⑵浔旧斫Y(jié)合于任何類型的摩托車中，例如電動(dòng)的、液壓的或者任何混合式的。恒速接頭也就不需要使用了。
或者，也能夠使用更大的技術(shù)進(jìn)步，即“三維”特征以使車輛能夠傾斜地進(jìn)入轉(zhuǎn)彎-類似摩托車，參見本發(fā)明申請(qǐng)的圖6、圖12、圖13和圖30。
該“終極傳動(dòng)裝置”發(fā)明也記載了一些特殊的用途，它們可以滿足我需要的所有可想象到的極限需求。能夠裝備齊全或者支持一切設(shè)備，能夠匯集多重輸入和輸出，單個(gè)輸入可以為高力矩可變速度傳動(dòng)裝置傳遞并提供持續(xù)變速，無極變速，順序傳動(dòng)以完成起伏動(dòng)作，線性傳動(dòng)輸出，并進(jìn)一步可在一個(gè)軸上執(zhí)行，或者輸出至任何其他軸以及接受來自任何其他軸的輸出。成本低并且不太會(huì)磨損，當(dāng)比率上升為1∶1時(shí)，由于沒有什么在移動(dòng)，所以可設(shè)計(jì)用于短工作循環(huán)。因?yàn)閮H僅需要在輸入速度和輸出速度之間存在差異，所以存在無限的速度需求，它使用雙倍的潤(rùn)滑油以提供自動(dòng)控制并易于維護(hù)。它也可以使用先進(jìn)的材料例如陶瓷或鈦，尺寸可以從微型到巨型。
最大的進(jìn)步就在于該固定傳動(dòng)比齒輪設(shè)計(jì)的本質(zhì)可以使多個(gè)齒輪輸入和輸出變?yōu)閯?dòng)態(tài)相關(guān)的，當(dāng)所有相關(guān)參考點(diǎn)的部件都相對(duì)移動(dòng)時(shí)，它們都可被利用。當(dāng)需要極低比率的杠桿以使機(jī)器的整個(gè)結(jié)構(gòu)“活力四射”時(shí)，齒輪軸可以是巨大的。
一位很受人尊重的機(jī)械學(xué)教授對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了混合式的描述，他建議將本發(fā)明作為Toyota(豐田)的改進(jìn)方案并且認(rèn)為非常適合，尤其對(duì)于其混合式驅(qū)動(dòng)來說，更是如此。
許多能量存儲(chǔ)和旋轉(zhuǎn)力累積的選項(xiàng)都是有可能的。調(diào)速器的作用可以通過具有固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)在動(dòng)態(tài)本質(zhì)而進(jìn)行進(jìn)一步的控制，該動(dòng)態(tài)本質(zhì)可以離心地平衡輸入和輸出以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)操作。(為實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性能和最大效率的電動(dòng)控制對(duì)于該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是非常具有補(bǔ)充性的，并且成本較低，可以使用手動(dòng)過載)。
正如這位機(jī)械學(xué)教授深入理解的那樣，“滑輪”系統(tǒng)，他進(jìn)一步解釋本發(fā)明的動(dòng)態(tài)部件的一些更有趣的特點(diǎn)如何更易理解。圖6(或者在這里是新圖13B，參見附圖頁12)示出了“內(nèi)部視圖”，圖12示出了“外部視圖”(圖30為三維視圖，圖中示出了汽車和乘客如摩托車一樣傾斜進(jìn)入拐角，而不是采用常用的方式。)可以看出兩個(gè)可變齒輪位于前輪之間，也位于后輪之間。通過持續(xù)的校正可進(jìn)行順暢的駕駛，完全保證乘客的舒服。圖5的下方圖可以與圖12集成以使前輪外傾并使前輪轉(zhuǎn)向節(jié)銷的主銷后傾。低成本的電子傳感器也可以輸入低成本的微處理器，從而對(duì)于任何情況、所遇到的每次障礙或者路面不平提供預(yù)編程的反應(yīng)性校正。這就是最終的結(jié)果，可以與線性高扭矩加速和平穩(wěn)制動(dòng)相結(jié)合。
在振動(dòng)吸收器中使用硅聚合物是非常值得稱道的，并且能夠可選擇地運(yùn)用于許多現(xiàn)有發(fā)明中。這些吸收器可以再一次被低成本高電壓、低電流的電子設(shè)備所驅(qū)動(dòng)。
其他先進(jìn)的車體形狀和結(jié)構(gòu)也可以使用，例如滿足強(qiáng)度要求、低風(fēng)阻以及易于制造。被稱之為“三合一”的結(jié)構(gòu)就是絕對(duì)不會(huì)被破壞的結(jié)構(gòu)形狀，該結(jié)構(gòu)具有最小的表面區(qū)域以及最大的容量，可以將其理解為具有物理的、科學(xué)的、化學(xué)的和精神上的尺寸和內(nèi)涵。三個(gè)等邊三角形形成了該結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，能夠在我們的三維世界中以任何方向圍繞360度進(jìn)行觀察，它被稱為是“四面體”。不過為了提供實(shí)物和容量，我們必需使用第四側(cè)，(第四側(cè)可處于從無限到無限的任何位置)，第四側(cè)也是一個(gè)等邊三角形。愛因斯坦推斷說我們的世界是三維的，第四維可以理解為是時(shí)間。如果需要的話，該四面體結(jié)構(gòu)還可以擴(kuò)展為更多的三角形，從而提供極強(qiáng)的外殼(enclosure)。
為了便于現(xiàn)在進(jìn)行說明，可以選擇矩形連接板用于延長(zhǎng)例如這些外殼中的兩個(gè)，從而可以制造較長(zhǎng)的高速汽車，也可以用于輸送水。介紹完上述高級(jí)備選功能之后，下面的18行內(nèi)容是從該分案申請(qǐng)中直接摘用的介紹。進(jìn)一步解釋了以前使用的齒圈主體無法在其間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，除了并列布置時(shí)所示的那樣。該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主體可以使用任何已知的方法制造，被稱為“層疊的”，當(dāng)扇形齒輪或者齒圈之間沒有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以使用任何方法對(duì)其進(jìn)行并排安裝。
如上面所述，它們可以處于車輪內(nèi)部，扇形齒輪可以加工于輪轂內(nèi)部，與馬達(dá)一起完全處于內(nèi)部，(或者倒轉(zhuǎn)馬達(dá))?；蛘咂渌男行鞘皆O(shè)計(jì)可以用于，例如機(jī)體互相位于其中，的位置處?；蛘呖梢允褂门c本發(fā)明沒有什么區(qū)別的泵組合件。(也存在例外情況，例如圖11中的凸緣非常清楚地示出例如對(duì)于風(fēng)扇或者相似裝置來說這類分裂體所處的位置。不過，最新的專利P.C.TAU/02/00305確實(shí)涉及了分裂體，但是該分裂體處于第一行星式運(yùn)動(dòng)雙倍承載體之間作為備選設(shè)計(jì)方案)。任何數(shù)量的齒輪/扇形齒輪都可以制成一體，完全使用螺栓固定到一起或者滑入旋轉(zhuǎn)限制腔中，或者封裝到一起(參見第42頁32項(xiàng)或者第7頁21行中增加或者改變比率的插入物)，或者可以使用任何其他的行星式設(shè)計(jì)，例如該專利第1頁所述。
在PCT/02/00305中，不僅難于恰當(dāng)?shù)孛芊鉂?rùn)滑劑，而且機(jī)體中只能從一端對(duì)需要支撐的裝置提供非常小的支撐力，這是因?yàn)閷＠南拗疲绻蟪朔至洋w以外的權(quán)利。其他的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)例如AU 74784可以要求使用齒圈主體擴(kuò)展部分的能力以克服上述問題，因?yàn)樗褂昧讼嗨频姆蛛x齒圈。任何其他的具有這種齒形的或者任何類型的行星式(或者行星)齒輪都可以具有相似的“力矩增加”能力，如同本人與上述內(nèi)容相似的初始第一標(biāo)題頁所述的那樣。它在專利文件的標(biāo)題頁包括了EATON專利號(hào)。它還包括了所述行星式設(shè)計(jì)的環(huán)狀驅(qū)動(dòng)類型。通過選擇用于環(huán)狀驅(qū)動(dòng)類型的特定結(jié)構(gòu)，我們也能夠使用它們或者將它們與我的滾輪齒輪設(shè)計(jì)相集成，或者也和齒狀齒輪相結(jié)合，或者與任何類型的齒輪相結(jié)合?，F(xiàn)在，我們可以使用強(qiáng)有力的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)并使一切運(yùn)行得更好，因?yàn)檫@是在主體內(nèi)完成的。為了使其處于主體內(nèi)，設(shè)計(jì)出如何加入與以地面為基準(zhǔn)的第一單向離合器一起順序工作的第二單向離合器是不容易的，只有構(gòu)造出來才能證明如此。也可以選擇在輸入軸和輸出軸之間(常常是機(jī)體或者帶有滾輪齒輪選項(xiàng)的齒圈)使用另一個(gè)可控的或者甚至是手動(dòng)的，或者是自動(dòng)的單向離合器作為馬達(dá)制動(dòng)機(jī)構(gòu)。
當(dāng)選擇使用一個(gè)或多個(gè)泵(代替我們自己的滾輪設(shè)計(jì))時(shí)，我們需要使用以與輸入和輸出方向相反的方向旋轉(zhuǎn)的第一承載體。從而可以將其用作獲得基礎(chǔ)的第一強(qiáng)力固定比率。承載體需要相對(duì)地面基準(zhǔn)進(jìn)行單向限制，但是必須進(jìn)行內(nèi)部驅(qū)動(dòng)，第二單向限制必須從另一端開始被順序地驅(qū)動(dòng)。然后就可以使用任何選定的方式例如承載體非旋轉(zhuǎn)地與另一個(gè)行星式部件相耦合以使第一泵或齒輪形成“緊密式力矩增加器”構(gòu)型?？梢允褂萌魏窝b置通過將“力矩增加器”與離心離合器相連接以推動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)一步向前，所述離心離合器位于例如中心軸方向和超靈敏相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第二中心齒輪之間，(如備選的選定滾輪設(shè)計(jì)圖所示)。相似地，這是為了在前進(jìn)方向上使負(fù)載脫離單向限制，這是通過(例如)提供離心可控可變聯(lián)結(jié)器(或者減小摩擦的聯(lián)結(jié)器)而實(shí)現(xiàn)的。(任何類型的控制器即使外部的或手動(dòng)的負(fù)載選定后可以進(jìn)行控制，就都可以使用)。這就是使用力矩增加功能而不使用單向離合器并使負(fù)載前進(jìn)。
如果第二滾輪齒輪或者任何其他的行星式設(shè)計(jì)被選定，那么就可以通過該主要第一行星式齒輪或泵對(duì)其進(jìn)行支撐，然后順序地操作單向限制，(這完全可以使用備選方案進(jìn)行設(shè)計(jì)以完全處于第一泵/齒輪機(jī)體內(nèi)部)。
液壓裝置對(duì)于該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來說是非常有益的。這也通過例如將內(nèi)部單向作用設(shè)計(jì)為可以向內(nèi)部或者外部貯存器加壓而使大量“再生”更加簡(jiǎn)單。這些可以通過壓力值和壓力傳感器進(jìn)行控制?；蛘呤褂脤?duì)于負(fù)載的內(nèi)部自動(dòng)自調(diào)節(jié)或者在外部進(jìn)行控制。負(fù)載或者較多負(fù)載可以使用例如串聯(lián)液壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，例如在外部使用四個(gè)(或者更多)車輪驅(qū)動(dòng)的車輛。由于負(fù)載所需，通過離心作用進(jìn)行的自動(dòng)控制是可選的功能之一?；蛘邆溥x情況下，通過使用簡(jiǎn)單的離心摩擦離合器。也可以選用電動(dòng)控制。
任何泵作用，不論是來自滾輪設(shè)計(jì)中的內(nèi)在位移或者標(biāo)準(zhǔn)泵經(jīng)改裝，都可以提供壓力控制，該控制可以通過謹(jǐn)慎或巧妙設(shè)置的通道而設(shè)計(jì)入驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而提供免磨損特性，例如用于代替摩擦離心離合器。這也有利于自動(dòng)控制以及操縱速度。上述的靜水壓平衡可以用于過濾、冷卻，也可以在接觸表面形成潤(rùn)滑膜。這也可以阻止或者控制金屬被磨損。
在圖2中，右手側(cè)加入了第二可選擴(kuò)展部分，與以前的圖2“轉(zhuǎn)換器”專利提出的相同，現(xiàn)在可以使用另一個(gè)內(nèi)部齒圈no.51代替上述的軸承保持器(承載體)?，F(xiàn)在，輸出可以從該加入的輸出裝置no.51獲得，這是通過如箭頭所示移除兩個(gè)螺栓而實(shí)現(xiàn)的。
雖然傳動(dòng)裝置如圖所示采用該構(gòu)型，其中包括加速傳動(dòng)裝置-no52和反向的no50-的特征。反向可以通過選擇適用的構(gòu)型并且通過斷開這些構(gòu)型而從任一端獲得。(如果力矩增加器的另一個(gè)構(gòu)型選定于右側(cè)而不是所示的減速裝置，那么就可以應(yīng)用高力矩反向制動(dòng)裝置)。該備選方案就是在需要的地方加入更多的輸入和輸出。比率的選擇也可以通過將不同的齒圈包括入外殼體內(nèi)而實(shí)現(xiàn)，這些齒圈能夠改變比率，例如通過側(cè)向移動(dòng)同心選擇器。這也可以通過將齒圈滑入或者滑出而改變比率(如果選定完全進(jìn)入和離開機(jī)體外殼作為非旋轉(zhuǎn)齒圈插入，也可以進(jìn)行永久的比率改變，如權(quán)利要求32所述輪中輪6-6-96。)背景技術(shù)行星式齒輪系是比較常用的。Polder在其1969年由Greve Offest N.V.Eindhoven，Netherlands出版的“可變行星式齒輪系的網(wǎng)絡(luò)理論”描述了可變行星式齒輪系，行星式齒輪的特征就在于使用了黑箱單元并帶有三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，這三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件由于任何一個(gè)都可以包括輸入或輸出，所以能夠有效地被視為軸，并以數(shù)學(xué)模型作為“三極”設(shè)備而表示，一個(gè)線性方程用作角速度，兩個(gè)線性方程用作力矩。
用作角速度的方程采用常用形式，在我以前的發(fā)明中已經(jīng)使用到。該發(fā)明涉及一個(gè)行星式類型的轉(zhuǎn)換器。本申請(qǐng)2003204953是父申請(qǐng)No.42515/99的分案申請(qǐng)。Polder的可變行星式齒輪系網(wǎng)絡(luò)理論包括將任何行星式齒輪系簡(jiǎn)化為包括三極分支的等同物，常常是簡(jiǎn)單的三極傳送裝置分支和三極行星式分支的結(jié)合。
清楚地選擇適當(dāng)?shù)谋嚷剩魏涡行鞘烬X輪系的力矩和能量特性都可以被確定。就這一方面來說，行星式齒輪系中的關(guān)系已進(jìn)行了清楚地定義。Polder建議使用他的網(wǎng)絡(luò)理論可以獲得大量的可變行星式齒輪系。本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種行星式類型的“em Dean”齒輪，以作為現(xiàn)有技術(shù)的有用的備選方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面內(nèi)容提供了具有輸入和輸出的傳動(dòng)裝置，該裝置屬于行星式類型，需要三個(gè)機(jī)械方面不同的旋轉(zhuǎn)元件相互作用，即至少是第一和第二不等共軸行星組件的每一個(gè)中的中心元件、環(huán)形元件和行星元件，所述第一組件的第一元件和所述第二組件的第一元件能夠獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，所述第二組件中的第一旋轉(zhuǎn)元件能夠處于所述第一組件中的第一旋轉(zhuǎn)元件內(nèi)部，所述第一組件的第二旋轉(zhuǎn)元件和所述第二組件的第二旋轉(zhuǎn)元件被限制以共同的角速度旋轉(zhuǎn)，還包括控制裝置，該裝置用于逐漸改變施加在與“eM Dean”齒輪第一組件的第一元件相連的負(fù)載上的傳動(dòng)比，其特征在于，第一旋轉(zhuǎn)元件是相應(yīng)組件的不等對(duì)的相同機(jī)械元件并連結(jié)有相應(yīng)的第二旋轉(zhuǎn)元件，每個(gè)旋轉(zhuǎn)元件都代表相對(duì)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入和輸出的不同的相應(yīng)固定傳動(dòng)比率，第二旋轉(zhuǎn)元件是相應(yīng)組件的不等對(duì)的相同機(jī)械元件并連結(jié)有相應(yīng)的第一旋轉(zhuǎn)元件，每個(gè)旋轉(zhuǎn)元件都代表傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或者“eM Dean”齒輪的輸入和輸出之間的固定傳動(dòng)比率，第二組件的第三元件響應(yīng)于“eM Dean”齒輪運(yùn)行的輸出低齒輪級(jí)的需要，控制裝置根據(jù)運(yùn)行的輸出較高齒輪級(jí)的需求進(jìn)行操作以逐步增加輸出傳動(dòng)比并且同時(shí)減慢第三元件的旋轉(zhuǎn)速度，控制裝置也可根據(jù)所述需求進(jìn)行操作以自動(dòng)地增加或減少輸出傳動(dòng)比率。
在說明書中，“輸出運(yùn)行所需的較高齒輪級(jí)”中的“較高”意味著輸入與輸出的傳動(dòng)比接近1∶1，同時(shí)“輸出運(yùn)行所需的較低齒輪級(jí)”意味著一般對(duì)應(yīng)于較低輸出角速度的輸出傳動(dòng)裝置的反向旋轉(zhuǎn)。
第一旋轉(zhuǎn)元件一般都是各個(gè)組件的環(huán)形元件。優(yōu)選情況下，環(huán)形元件是具有有間隔的、連續(xù)的扇形齒輪導(dǎo)引件的外部機(jī)體，每個(gè)扇形齒輪導(dǎo)引件在兩側(cè)都具有相對(duì)于滾輪不等數(shù)量的扇形齒輪，這取決于對(duì)于特定應(yīng)用來說所需的傳動(dòng)比，所述導(dǎo)引件調(diào)整成容納行星承載元件的多組行星滾輪。
第二旋轉(zhuǎn)元件一般是各個(gè)組件的行星承載元件。行星承載元件一般上都形成為整體單元，容納有間隔的多組滾輪，其數(shù)量不等于扇形齒輪導(dǎo)引件的數(shù)量，由于滾輪對(duì)應(yīng)于每個(gè)組件的行星元件，所以滾輪在外部機(jī)體的扇形齒輪導(dǎo)引件和組件的第三元件之間進(jìn)行橋接。行星架優(yōu)選情況下由旋轉(zhuǎn)阻擋裝置所限制，僅可以在一個(gè)方向上運(yùn)行。旋轉(zhuǎn)阻擋裝置優(yōu)選情況下是一個(gè)可選擇性旋轉(zhuǎn)阻擋裝置，能夠選擇第二旋轉(zhuǎn)元件的方向?yàn)橄蚯盎蛘呦蚝蟆?yōu)選情況下，兩個(gè)順序工作的旋轉(zhuǎn)阻擋裝置可以自動(dòng)在齒圈(45)的內(nèi)部反向旋轉(zhuǎn)。
組件的第三元件優(yōu)選情況下為采用各個(gè)凸輪形式的中心齒輪，每個(gè)凸輪一般情況下都具有滾動(dòng)軸承，該軸承將凸輪分為內(nèi)部凸輪和能夠以與所述內(nèi)部凸輪相反的方向運(yùn)行的凸輪環(huán)。
控制裝置一般為可操作的離心離合器，可以按照相應(yīng)的預(yù)定低和高輸出角速度滑動(dòng)，與在輸入傳動(dòng)比連續(xù)范圍中的第二組件的第三元件部分地嚙合于離心離合器的完全分離位置和完全接合的位置之間。備選情況下，內(nèi)部或外部液壓或任何電子、電氣、磁控制、硅油中的液體聚合物在其本身的潤(rùn)滑能力作用下可以與EHT電壓共同使用。


頁碼1/4＝圖1；2/4＝圖2、圖13；3/4＝圖5、圖18(直升飛機(jī))；4/4＝圖12、圖30，圖30中的汽車如同摩托車一樣傾斜(也可以參照?qǐng)D5)以及圖29A(截癱(paraplegic)支撐)。
圖1示出了對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)方案的剖面圖，與母申請(qǐng)42515/99中的圖4A相同；在母申請(qǐng)AU 742781或者35198/01的圖1中重新繪制以作為“轉(zhuǎn)換器”，也可以參見93246/98的分案申請(qǐng)的AU 2003204953中的圖13。圖1中的原圖遺留的細(xì)節(jié)部分使用重線圈標(biāo)出，并通過箭頭指向使用相同元件的內(nèi)部機(jī)體(45)中的新位置。方案1B示出了如前所使用的具有線圈和磁體的三轉(zhuǎn)子馬達(dá)但是并不處于輸出裝置(21)中。方案1A示出了單轉(zhuǎn)子馬達(dá)(13)和(14)，并帶有使用鍵安裝于中心軸上的離心離合器，所述轉(zhuǎn)子馬達(dá)相對(duì)元件(15)以各種已知的方法進(jìn)行工作。由于具有“動(dòng)態(tài)”離心本質(zhì)，例如使用液體成分，的內(nèi)在特征，所以可以自動(dòng)控制負(fù)載，提供自調(diào)節(jié)的操作。使用或者不使用液壓設(shè)計(jì)技術(shù)可以在(13)和(14)之間提供可變的聯(lián)結(jié)器，或者與其他的選定部件共同制造于能量存儲(chǔ)部分。這可以從固定部件例如靜軸處接觸到。內(nèi)部或外部液體存儲(chǔ)器對(duì)于這種內(nèi)在設(shè)計(jì)是非常兼容的，也可以進(jìn)行機(jī)械和/或電方面的改造。
2/4＝圖2是上述圖2“轉(zhuǎn)換器”的改進(jìn)方案，上述圖對(duì)應(yīng)于在先申請(qǐng)42515/99的圖6和AU 2003204953的圖13B，其中示出了在先專利AU 742781或35198/01“轉(zhuǎn)換器”中圖2的改進(jìn)方案。其中保持了一些原始的細(xì)節(jié)內(nèi)容，示出了改進(jìn)方案是新的內(nèi)部機(jī)體齒圈，也可以是新加入的機(jī)體擴(kuò)展部分。存在有無限的機(jī)體擴(kuò)展部分，以滿足多重動(dòng)態(tài)連接的需求。
逆向旋轉(zhuǎn)可提供具有較高操作性的直升機(jī)，這種直升機(jī)具有小直徑葉片并保持低重心，參見圖18。
圖13A和B是分別來自上述“轉(zhuǎn)換器”專利的圖1和圖2，并比較了較早專利和此處的進(jìn)展，使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。
圖30示出了“我的夢(mèng)想汽車”的傾斜視圖，該車可以如摩托車一樣駕駛，以相同的感覺駛?cè)牍战?。乘客分隔部分也能夠相?yīng)地朝拐角中傾斜并拐入。用于順利拐彎的精密電子設(shè)備成本較低。圖5示出了汽車的四輪轉(zhuǎn)向裝置，由于我們可以在車輪中使用高力矩整組馬達(dá)，所以該轉(zhuǎn)向裝置幾乎是可行的。(或者外部放置的馬達(dá))。車輛可以駕駛直行也可以向右駛?cè)肼愤叞既霂Х畔鲁丝突蛘呱踔羶H僅是停車。如果選擇將馬達(dá)置于車輪中，那么就有點(diǎn)類似于圖1所示的結(jié)構(gòu)。圖5通過使用所述的工作齒輪傳動(dòng)車輪原型而成為可行方案。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，圖1和圖2的左側(cè)示出了兩個(gè)eMDean齒輪，它們都使用了相似的整體構(gòu)型，具有整體示出的并與附圖標(biāo)記11和12的部件相關(guān)聯(lián)的行星式部件或者模塊，該行星式部件或者模塊也示出于圖2中的附圖標(biāo)記10的一側(cè)，與圖1所示的形式相同，該模塊應(yīng)用于所有實(shí)施例中，是本發(fā)明的中心概念。在組件11和12所示的實(shí)例中，這些都是擺線型的，使用了扇形齒輪和滾輪。
雖然每個(gè)模塊都以附圖標(biāo)記10、11和12而示出，但是在圖1和2中所使用的特定模塊根據(jù)不同的應(yīng)用情況而有所不同。
使用的模塊也可以在其他應(yīng)用的特定結(jié)構(gòu)中進(jìn)行變化。共同點(diǎn)就是每個(gè)組件10、11、12都共有一個(gè)相同的行星元件和相同的環(huán)形元件。第二組件45的第一環(huán)形元件能夠處于第一組件21的第一環(huán)形元件中。在其他行星式設(shè)計(jì)被使用或與滾輪設(shè)計(jì)集成的地方，共同的雙載體可以連接于第二齒圈，例如環(huán)狀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和齒狀齒輪傳動(dòng)裝置。中心元件是分離的凸輪，在凸輪和扇形齒輪之間具有滾輪橋接器。行星元件包括行星架，該載體在組件之間的軸向上進(jìn)行橋接，所述組件對(duì)側(cè)的滾輪數(shù)量不等于由行星架支撐的扇形齒輪的數(shù)量，同時(shí)行星元件包括安裝有扇形齒輪的外機(jī)體，所以每個(gè)組件都代表輸入和輸出的不同固定比率。
這就意味著兩個(gè)組件的行星架被限制以相同的角速度旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)組件的外機(jī)體能夠獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。在示例性實(shí)施例中，第一外機(jī)體的角速度可以是零。(除非已驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)阻擋裝置-參見第14頁第20行，當(dāng)應(yīng)用輸入旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況)。
在每個(gè)組件中，凸輪都是偏心凸輪，可與扇形齒輪和相應(yīng)組件的滾輪構(gòu)型共同旋轉(zhuǎn)。其中的一個(gè)凸輪由輸入軸驅(qū)動(dòng)；這可以促使輸出裝置，即外機(jī)體旋轉(zhuǎn)，同時(shí)其他凸輪以相反方向旋轉(zhuǎn)。輸出傳動(dòng)比率受第二凸輪的角速度影響，因此，應(yīng)用于第二凸輪的不同的制動(dòng)結(jié)構(gòu)都可以根據(jù)需求以可控的方式影響輸出。
上述內(nèi)容說明了所需的一般特征，下面將使用圖1和圖2的兩個(gè)特定應(yīng)用方案介紹本發(fā)明的應(yīng)用情況。
圖1示出了帶有以前使用過的備選轉(zhuǎn)子的傳動(dòng)裝置(有時(shí)指“eM Dean”齒輪)，輸入軸13現(xiàn)在仍然可在內(nèi)部同心地進(jìn)行復(fù)制，這里示作備選方案，也在圖1中用點(diǎn)劃線進(jìn)行表示。根據(jù)本發(fā)明的AU 742781或者35198/01的“轉(zhuǎn)換器”專利可以使用轉(zhuǎn)子(14)作為輸入，輸出裝置(21)和電氣線圈和永磁鐵裝置(23-25)將扭矩分別施加于轉(zhuǎn)子(14、15)和采用保持器形式的行星元件。
部件23、24和25都是安裝的永磁鐵和電氣線圈，當(dāng)電流流過電氣線圈時(shí)，可以產(chǎn)生交互磁場(chǎng)，從而分別在轉(zhuǎn)子(14、15)和保持器(22)上產(chǎn)生扭矩。供應(yīng)的電流可以對(duì)部件23至25單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整。
轉(zhuǎn)子(14)和輸入軸(13)在該模塊中結(jié)合成整體部件。作為備選方案，轉(zhuǎn)子(14)可以被移除，輸入可以完全來自驅(qū)動(dòng)輸入軸(13)的外部活動(dòng)源。重要的是，包括分類組件的11和12的模塊仍然使用相同的結(jié)構(gòu)。
組件11是第一不等共軸組件，包括凸輪{中心元件}(17)、軸承(18)和滾輪{行星元件}(20)。凸輪(17)固定于輸入軸(13)，從而固定于輸入。軸承(18)包括安裝于凸輪(17)外直徑的內(nèi)襯套。軸承具有外襯套，軸承(18)的外襯套與滾輪(20)相接觸。隨著輸入的旋轉(zhuǎn)，凸輪(17)使軸承(18)以偏心的方式移動(dòng)。這就使?jié)L輪(20)周期性地離開和靠近MDean齒輪的中心軸，相對(duì)于該中心軸的總體位移就是凸輪軸離開該軸偏移量的二倍。滾輪(20)位于保持器{行星元件}(22)中等間隔的導(dǎo)引件中。滾輪(20)與輸出裝置{環(huán)形元件}(21)中的扇形齒輪相接觸。對(duì)于兩個(gè)組件(11&12)來說，扇形齒輪的數(shù)量對(duì)應(yīng)于與扇形齒輪相接觸的滾輪的數(shù)量，從而確定了如果保持器(22)被保持靜止時(shí)，扇形齒輪旋轉(zhuǎn)輸出(21)的旋轉(zhuǎn)方向。扇形齒輪數(shù)量比滾輪數(shù)量多一個(gè)時(shí)輸出旋轉(zhuǎn)的方向與凸輪的旋轉(zhuǎn)方向相同。扇形齒輪數(shù)量比滾輪數(shù)量少一個(gè)時(shí)輸出旋轉(zhuǎn)的方向與凸輪的旋轉(zhuǎn)方向相反。扇形齒輪的形狀可使?jié)L輪受凸輪的作用，扇形齒輪相對(duì)于保持器以相對(duì)于凸輪的恒定角速度比率旋轉(zhuǎn)。凸輪(17)、軸承(18)和滾輪(20)相對(duì)于輸出裝置(21)的作用會(huì)對(duì)保持器(22)進(jìn)行相等的和相反的作用，往往使之以相對(duì)于輸出裝置(21)旋轉(zhuǎn)的相反方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。保持器(22)受旋轉(zhuǎn)阻擋裝置的限制，從而使保持器(22)僅僅以與輸出裝置(21)相同的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，在反作用力的作用下，保持器(22)可以被保持相對(duì)于旋轉(zhuǎn)阻擋裝置，因此可以相對(duì)于框(26)固定而只使組件11單方起作用。
該改進(jìn)方案就是為了提供更加實(shí)用的傳動(dòng)裝置，從而更好地支撐負(fù)載，并且可比以前的“分離體專利”對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行更好地密封。因此，有必要在以前專利的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，將機(jī)體置于另一機(jī)體中。(取代外部分離)。這可以通過將當(dāng)前新型環(huán)體置于主體的設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)。
“固態(tài)體(solid body)”現(xiàn)在將第二機(jī)體封裝于其中，從而形成了非常緊湊的“力矩增加器”。
不過，仍然要進(jìn)行下面的說明，因?yàn)樵谶@一更致密和更加能夠支持自身的改進(jìn)方案中，單個(gè)能量源或者逆向旋轉(zhuǎn)和混合質(zhì)量仍然是存在的?！澳ν熊囕啞爆F(xiàn)在已成為現(xiàn)實(shí)。轉(zhuǎn)換器的圖1中的滾輪以點(diǎn)劃線示出新型的和舊型的輸入裝置，這一改進(jìn)較容易理解。不過，當(dāng)每次使用所示的三轉(zhuǎn)子時(shí)，就可以使用新位置替代，但是現(xiàn)在能夠處于內(nèi)部(或者內(nèi)部和外部能量源仍然可以結(jié)合，例如將內(nèi)部電流或液壓與外部電流或液壓相結(jié)合，例如對(duì)于混合型來說)。
由部件25引起的磁效應(yīng)可以驅(qū)動(dòng)保持器(22)(與部件23在部件14上的作用相同。由部件25引起的力矩是輔助作用的，并不是本發(fā)明的中心概念所必需的。)(這些部件是處于齒圈體內(nèi)部的，并使用單向離合器代替部件25，其中順序使用了兩個(gè)單向離合器以從地面基準(zhǔn)向負(fù)載傳送第一強(qiáng)力力矩)。
載體22可以通過被壓入負(fù)載方向的相反方向而內(nèi)部驅(qū)動(dòng)能量存儲(chǔ)部分，這可以提供泵作用(或者甚至螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧也可以吸收能量)。泵可以與內(nèi)部蓄能或者外部蓄能相集成以再生。備選情況下，也需要兩個(gè)單向離合器將載體22引至地面，以通過內(nèi)部齒圈45順序地接觸到地面。
單向離合器與Arthur Woodbridge的專利AU 607822中記載的相似，該專利是用于車輛的巧妙的“自旋控制差速器”。這一專利現(xiàn)在已被轉(zhuǎn)讓于我。如果需要負(fù)載倒轉(zhuǎn)并且需要馬達(dá)制動(dòng)，那么可以選擇自動(dòng)倒轉(zhuǎn)單向離合器。不過，如果需要的話，摩托車制動(dòng)單向離合器可以裝入傳動(dòng)裝置的輸入軸和輸出裝置之間。當(dāng)滾輪向扇形齒輪移動(dòng)時(shí)，滾輪就可以繞其自身的軸旋轉(zhuǎn)。軸承(18)被加入以消除滾輪(20)相對(duì)于凸輪(17)的滑動(dòng)作用，(如果滾輪與凸輪直接接觸時(shí))由于它們圓周速度的不同就會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)。輸出裝置(21)被限制圍繞輸入軸(13)的中心軸旋轉(zhuǎn)。作用于扇形齒輪的滾輪(20)的周期性活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致輸出裝置(21)根據(jù)滾輪和扇形齒輪的數(shù)量而以減小的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。
例如，如果保持器(22)被限制旋轉(zhuǎn)，并且如果組件11具有四個(gè)滾輪(20)，那么在輸出裝置(21)中就存在五個(gè)扇形齒輪，對(duì)于與凸輪(17)相同方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的輸出裝置(21)，比率將會(huì)是凸輪(17)每旋轉(zhuǎn)五次，輸出裝置(21)就旋轉(zhuǎn)一次。
組件12是第二不等共軸組件，包括轉(zhuǎn)子(15)、凸輪(16)和滾輪(19)。在第二齒圈45中的扇形齒輪與滾輪(19)相接觸，該滾輪又與凸輪(16)相接觸。凸輪(16)固定于轉(zhuǎn)子(15)上(現(xiàn)在示為內(nèi)部離合器鼓輪)。為了減小摩擦損失，使用軸承與凸輪(16)的外部直徑相配合。組件12的扇形齒輪和滾輪數(shù)量不同于組件11中的數(shù)量。滾輪位于保持器(22)中等間隔的導(dǎo)引件中。因此，保持器軸向橋接組件11和組件12，滾輪(19)被限制以與組件11的滾輪(20)相同的速度圍繞輸入軸(13)的中心軸旋轉(zhuǎn)。扇形齒輪和滾輪的數(shù)量可以使在保持器(22)相對(duì)于框架(26)被保持時(shí)使齒圈(45)易于使凸輪(16)以某一角速度在與凸輪(17)相反的方向上旋轉(zhuǎn)。
例如，如果保持器(22)被限制旋轉(zhuǎn)，而且如果組件12具有四個(gè)滾輪(20)，那么就可以在齒圈體45中使用三個(gè)扇形齒輪，內(nèi)部齒圈45在與凸輪(16)相反的方向上旋轉(zhuǎn)，比率為凸輪(16)每旋轉(zhuǎn)三次，內(nèi)部齒圈45就旋轉(zhuǎn)一次。
如果組件11的凸輪(17)被旋轉(zhuǎn)，那么輸出機(jī)構(gòu)(21)會(huì)以另一個(gè)角速度旋轉(zhuǎn)，該角速度對(duì)于輸出角速度來說是一固定角速度。組件12的凸輪(16)旋轉(zhuǎn)的速度取決于組件12的固定比率，對(duì)于本發(fā)明的中心概念來說，其旋轉(zhuǎn)方向與凸輪(17)的方向相反。如果組件12的安裝使凸輪(16)的旋轉(zhuǎn)方向與凸輪(17)的旋轉(zhuǎn)方向相同，那么如果凸輪(16)被制動(dòng)，那么輸出機(jī)構(gòu)將會(huì)逆向旋轉(zhuǎn)。凸輪(16)不會(huì)影響到輸出角速度，直到部件24的電氣線圈被驅(qū)動(dòng)。當(dāng)電氣線圈被驅(qū)動(dòng)時(shí)，力矩通過轉(zhuǎn)子(15)傳送到凸輪(16)。電氣線圈可以被驅(qū)動(dòng)以使力矩以與凸輪(16)旋轉(zhuǎn)相同或者相反的方向起作用。如果力矩以與凸輪(16)旋轉(zhuǎn)相同的方向起作用，那么輸出裝置就會(huì)以由固定比率確定的角速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，但是力矩取決于由部件24貢獻(xiàn)力矩的大小而不斷增加。
來自部件24的力矩在與凸輪(16)的旋轉(zhuǎn)相反的方向起作用(例如，與輸入軸(13)相同的方向)。在這種情況下，組件12會(huì)起作用從而盡力使輸出裝置(21)在與輸入裝置相反的方向上旋轉(zhuǎn)，保持器(22)在與輸入裝置相同的方向上旋轉(zhuǎn)。簡(jiǎn)單地說，由凸輪(16)引起的輸出裝置和保持器的相反作用往往會(huì)將保持器(22)“鎖定于”輸入裝置的旋轉(zhuǎn)。保持器(22)可以自由在輸入裝置(凸輪(17))的方向上旋轉(zhuǎn)。因此，保持器(22)往往會(huì)使輸出裝置(21)與輸入裝置共同旋轉(zhuǎn)。滾輪(20)在凸輪(17)的作用下圍繞輸入軸(13)的中心軸旋轉(zhuǎn)，這就會(huì)使由于保持器(22)在輸入裝置方向上的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的圍繞中心軸的旋轉(zhuǎn)疊加在其上。這種疊加旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致輸出裝置相對(duì)于輸入裝置的角速度增加其自身的角速度。保持器(22)旋轉(zhuǎn)的速度，以及由此得的疊加旋轉(zhuǎn)的速度是由輸出阻力力矩(下文稱為“負(fù)載”)和來自凸輪(17)和部件24的輸入力矩的相對(duì)差值決定的。(如果同心圍繞輸出軸13的內(nèi)部或者外部混合輸入施加到這里示出的代替馬達(dá)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子15上，即示作離心器鼓輪，那么這就會(huì)與電驅(qū)動(dòng)的24具有相同的效果，實(shí)際上使用同軸結(jié)構(gòu)這是可實(shí)現(xiàn)的)。當(dāng)“負(fù)載”相對(duì)降低時(shí)，來自部件24的力矩被增加，凸輪(17)所需的力矩也會(huì)減小。隨著凸輪(16)相對(duì)于凸輪(17)的力矩比例增加，更多的輸出結(jié)構(gòu)(21)往往會(huì)被“鎖定”于輸出裝置，輸入和輸出的角速度比更加趨向接近于1∶1。因此，通過將作用在凸輪(16)上的力矩不斷從零增加到使得保持器(22)完全“鎖定”于輸入裝置的值時(shí)，輸出傳動(dòng)比可以從第一組件的固定比率不斷下降到1∶1。輸出力矩與輸出角速度成反比。
圖2示出了“eM Dean”齒輪的另一個(gè)實(shí)施例，在這種情況下，模塊10與擴(kuò)展部件(在右半側(cè))相結(jié)合，該擴(kuò)展部件能夠從一個(gè)eMDean齒輪中獲得更多倍的固定比率。模塊10示出了本發(fā)明的中心概念。輸入是通過分離的動(dòng)力源(未示出)通過輸入軸(13)而施加的。輸出裝置為環(huán)形元件或機(jī)體(21)。不過，如果在圖2中增加了擴(kuò)展部件，那么可以使用許多新的方案(例如，可以選擇使用第二內(nèi)部體齒圈，在其右側(cè)具有添加的凸輪，可以通過移除兩個(gè)螺栓并且使用新的箭頭所示的第二內(nèi)部體齒圈而將其驅(qū)動(dòng)。然后，帶有輸出裝置51的齒圈本身就可以驅(qū)動(dòng)帶有凸輪的另一個(gè)保持器，從而具有例如過載特性。另一個(gè)保持器/凸輪也能夠被驅(qū)動(dòng)，該保持器/凸輪具有反向特性防止其運(yùn)行于選定輸出裝置的正向輸出方向。也能夠如圖50和52所示通過將任何同心軸同心地移入和移出而改變比率或者其他特性。)第一不等共軸組件包括凸輪{中心齒輪}(17)、滾輪{行星齒輪}(20)以及行星元件或機(jī)體(21)。凸輪(17)固定于輸入軸(13)。凸輪(17)的外部直徑與滾輪(20)相接觸。隨著輸入裝置的旋轉(zhuǎn)，凸輪(17)的外部直徑以離心的方式移動(dòng)。這就使?jié)L輪(20)周期性地移開和移入“eM Dean”齒輪的中心軸，如現(xiàn)有專利AU 742781和A 35198/01的“一種轉(zhuǎn)換器”所述，下面記載了其進(jìn)展-“相對(duì)于中心軸的整個(gè)位移是凸輪軸偏離該軸位移的二倍。滾輪(20)位于保持器{行星架}(22)的等間隔導(dǎo)引件中。滾輪(20)與輸出裝置(21)的扇形齒輪相接觸。對(duì)于兩個(gè)組件(11&12)來說，扇形齒輪相對(duì)于與該扇形齒輪相接觸的滾輪的數(shù)量確定了如果保持器(22)保持靜止時(shí)，扇形齒輪將使輸出裝置(21)旋轉(zhuǎn)的方向。扇形齒輪的數(shù)量比滾輪的數(shù)量多一個(gè)時(shí)，扇形齒輪就會(huì)使輸出裝置的旋轉(zhuǎn)方向與凸輪的旋轉(zhuǎn)方向相同。扇形齒輪的數(shù)量比滾輪的數(shù)量少一個(gè)時(shí)，扇形齒輪就會(huì)使輸出裝置的旋轉(zhuǎn)方向與凸輪的旋轉(zhuǎn)方向相反。扇形齒輪的形狀可以使凸輪作用在滾輪上，扇形齒輪相對(duì)于保持器以相對(duì)于凸輪來說為常數(shù)的角速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。凸輪(17)、軸承(18)和滾輪(20)之間相對(duì)輸出裝置(21)的作用力會(huì)引起保持器(22)上相等或相反的反作用力，常常會(huì)使其以與輸出裝置(21)旋轉(zhuǎn)的相反方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。保持器(22)被旋轉(zhuǎn)阻擋裝置所限制，從而使保持器(22)僅僅以與輸出裝置(21)相同的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，由于受反作用力作用，保持器(22)會(huì)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)阻擋裝置被保持，并且僅在組件11的作用下相對(duì)于框架(保持安裝馬達(dá)的結(jié)構(gòu)等)固定。當(dāng)滾輪相對(duì)扇形齒輪移動(dòng)時(shí)，它們將圍繞自己的軸旋轉(zhuǎn)。軸承與凸輪(16&17)的外部直徑相配合以消除滾輪(19&20)相對(duì)于凸輪(16&17)的滑動(dòng)作用，該滑動(dòng)是由于它們的圓周速度不同而出現(xiàn)的(如果它們直接接觸的話)。輸出裝置(21)被限制圍繞輸入軸(13)的中心軸旋轉(zhuǎn)。僅作用在扇形齒輪上的滾輪的周期性運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致輸出裝置(21)以減小的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)速度取決于滾輪和扇形齒輪的數(shù)量?！崩纾绻３制?22)被限制不能旋轉(zhuǎn)，而且如果組件11具有四個(gè)滾輪(20)并且在輸出裝置(21)中具有五個(gè)扇形齒輪，那么比率就是凸輪(17)每旋轉(zhuǎn)五次，輸出裝置(21)旋轉(zhuǎn)一次，且輸出裝置(21)的旋轉(zhuǎn)方向與凸輪(17)的相同。
第二不等共軸組件包括凸輪(16)、滾輪(19)和內(nèi)部機(jī)體(45)。內(nèi)部機(jī)體(45)中的扇形齒輪與滾輪(19)相接觸，滾輪(19)與凸輪(16)相接觸。該組件中的扇形齒輪和滾輪的數(shù)量不同于第一組件11的數(shù)量。滾輪位于保持器(22)中的等間隔導(dǎo)引件中。因此，保持器軸向橋接組件11和組件12，滾輪(19)被限制以與組件11的滾輪(20)相同的速度圍繞輸入軸(13)的中心軸旋轉(zhuǎn)。扇形齒輪和滾輪的數(shù)量可以使在保持器(22)相對(duì)于框架(26)被保持時(shí)使齒圈(45)易于使凸輪(16)以某一角速度在與凸輪(17)相反的方向上旋轉(zhuǎn)。
例如，如果保持器(22)被限制旋轉(zhuǎn)，而且如果組件12具有四個(gè)滾輪(20)，那么就可以在機(jī)體(45)中使用三個(gè)扇形齒輪，機(jī)體(45)在與凸輪(16)相反的方向上旋轉(zhuǎn)，比率為凸輪(16)每旋轉(zhuǎn)三次，機(jī)體(45)旋轉(zhuǎn)一次。
如果組件11的凸輪(17)被旋轉(zhuǎn)，那么機(jī)體(45)會(huì)以另一個(gè)角速度旋轉(zhuǎn)，該角速度對(duì)于輸出角速度來說是一固定角速度。組件12的凸輪(16)旋轉(zhuǎn)的速度取決于組件12的固定比率，對(duì)于本發(fā)明的中心概念來說，其旋轉(zhuǎn)方向與凸輪(17)的方向相反。如果組件12的安裝使凸輪(16)的旋轉(zhuǎn)方向與凸輪(17)的旋轉(zhuǎn)方向相同，那么如果凸輪(16)被制動(dòng)，那么輸出機(jī)構(gòu)將會(huì)逆向旋轉(zhuǎn)。凸輪(16)不會(huì)影響到輸出角速度，直到部件24的電氣線圈被驅(qū)動(dòng)。任何作用到凸輪(16)上的力矩都會(huì)在與凸輪(16)旋轉(zhuǎn)相同或者相反的方向上起作用。如果力矩以與凸輪(16)旋轉(zhuǎn)相同的方向起作用，那么輸出裝置就會(huì)以由固定比率確定的角速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，但是力矩是不斷增加的。如上一個(gè)實(shí)施例所述，作用在凸輪(16)上的力矩方向與凸輪(16)旋轉(zhuǎn)的力矩方向相反(例如，與輸入軸(13)的方向相同)。在這種情況下，組件12會(huì)起作用從而盡力使輸出裝置(21)在與輸入相反的方向上旋轉(zhuǎn)，保持器(22)在與輸入相同的方向上旋轉(zhuǎn)。簡(jiǎn)單地說，由凸輪(16)引起的輸出裝置和保持器的相反作用往往會(huì)將保持器(22)“鎖定”于輸入旋轉(zhuǎn)。保持器(22)可以自由地在輸入(凸輪(17))的方向上旋轉(zhuǎn)。因此，保持器(22)往往會(huì)使輸出裝置(21)與輸入共同旋轉(zhuǎn)。滾輪(20)在凸輪(17)的作用下圍繞輸入軸(13)的中心軸旋轉(zhuǎn)，這就會(huì)使由于保持器(22)在輸入方向上的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的圍繞中心軸的旋轉(zhuǎn)疊加在其上。這種疊加旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致輸出裝置相對(duì)于輸入的角速度增加其自身的角速度。保持器(22)旋轉(zhuǎn)的速度，以及由此得的疊加旋轉(zhuǎn)的速度是由輸出阻力力矩(下文稱為“負(fù)載”)和來自凸輪(17&16)的輸入力矩的相對(duì)差值決定的。當(dāng)“負(fù)載”相對(duì)降低并且作用在凸輪(16)上的力矩被增加時(shí)，凸輪(17)所需的力矩也會(huì)減小。隨著凸輪(16)相對(duì)于凸輪(17)的力矩比例增加，更多的輸出結(jié)構(gòu)(21)往往會(huì)被“鎖定”于輸出裝置，輸入和輸出的角速度比更加趨向接近于1∶1。因此，通過將作用在凸輪(16)上的力矩不斷從零增加到使得保持器(22)完全“鎖定”于輸入時(shí)，輸出傳動(dòng)比可以從第一組件的固定比率不斷下降到1∶1。輸出力矩與輸出角速度成反比。
到達(dá)凸輪(16)的輸入力矩可以通過另一個(gè)連接輸入軸(13)的動(dòng)力源或者離合器機(jī)構(gòu)傳輸至凸輪(16)的擴(kuò)展部件。如果使用了離合器機(jī)構(gòu)，那么控制機(jī)構(gòu)就可以是自動(dòng)的并且通過離心離合器的使用與輸出裝置速度相連。通過使用離心離合器，隨著輸出裝置速度的增加，離合器嚙合并且往往使凸輪(16)以與輸入，即凸輪(17)，相同的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，隨著輸出裝置在較低的固定比率時(shí)被加速，就會(huì)到達(dá)這樣一個(gè)階段，即輸出軸自旋的速度使離心離合器開始嚙合。當(dāng)離心離合器嚙合時(shí)，輸出傳動(dòng)比率就會(huì)不斷下降至1∶1。
當(dāng)在該裝置中加入其他的旋轉(zhuǎn)阻擋裝置以限制其他的部件使其只在一個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，就可順序地選擇其他輸出裝置的多重比率。例如，如果旋轉(zhuǎn)阻擋裝置連接于凸輪(16)，(或者其他特殊設(shè)計(jì)的保持器或者帶有凸輪的齒圈可以提供傳動(dòng)裝置的無限特性)，那么輸出裝置將會(huì)是機(jī)體(21)或(51)。也可以選擇安裝保持器(22)以使其從圖2的右手側(cè)突出。凸輪(16)可以具有擴(kuò)展部件，其旋轉(zhuǎn)可以通過各種外部的或者內(nèi)部的裝置進(jìn)行控制。
雖然上文已經(jīng)說明了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以對(duì)其作出許多的變化和修改而不背離附屬的權(quán)利要求設(shè)定的發(fā)明總體范圍。
權(quán)利要求
1.一種傳動(dòng)裝置，具有至少一個(gè)輸入裝置和一個(gè)輸出裝置，屬于行星式類型，需要三個(gè)機(jī)械方面不同的旋轉(zhuǎn)元件相互作用，所述旋轉(zhuǎn)元件采用任何適當(dāng)?shù)摹⑹沽卦谳斎胙b置和輸出裝置之間傳遞的形狀，即至少是第一和第二不等共軸行星組件的每一個(gè)中的中心元件、環(huán)形元件和行星元件，所述第一組件的第一元件和所述第二組件的第一元件能夠獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，所述第二組件中的第一旋轉(zhuǎn)元件能夠處于所述第一組件中的第一旋轉(zhuǎn)元件內(nèi)部，所述第一組件的第二旋轉(zhuǎn)元件和所述第二組件的第二旋轉(zhuǎn)元件被限制以共同的角速度旋轉(zhuǎn)，所述第一組件的第三元件與動(dòng)力源相連，還包括控制裝置，該裝置用于逐漸改變施加在與所述傳動(dòng)裝置第一組件的第一元件相連的負(fù)載上的傳動(dòng)比，其特征在于，所述第一和第二組件在“eM Dean”齒輪的輸入和輸出裝置之間分別呈現(xiàn)出不等的固定傳動(dòng)比，所述第一和第二組件的結(jié)構(gòu)可以在每個(gè)組件的第一元件被限制以及第三元件在一定方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)使所述第二元件盡力以相對(duì)于其他組件的趨勢(shì)相反的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述控制裝置可被操作以根據(jù)運(yùn)行時(shí)較低或較高輸出齒輪級(jí)的需要而逐步增加或減小輸出傳動(dòng)比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一元件是各個(gè)組件的環(huán)形元件，環(huán)形元件是具有間隔的連續(xù)扇形齒輪導(dǎo)引件的外部體，所述扇形齒輪導(dǎo)引件適于容納多組滾輪形式的行星元件，所述第二旋轉(zhuǎn)元件包括行星架元件和行星元件，各個(gè)組件的行星架元件被限于只圍繞與各個(gè)第三元件的軸共線的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星架元件定位并且控制對(duì)應(yīng)于每個(gè)組件的行星元件的整體間隔滾輪組的運(yùn)動(dòng)，所述滾輪在所述外部體的扇形齒輪導(dǎo)引件和所述組件的第三元件之間進(jìn)行橋接，所述行星架元件被旋轉(zhuǎn)控制裝置限制，使其可以在一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)方向上被控制旋轉(zhuǎn)，所述組件的第三元件是采用相應(yīng)凸輪形式的中心元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一元件是各個(gè)組件的環(huán)形元件，所述第二旋轉(zhuǎn)元件包括行星架元件和行星元件，各個(gè)組件的行星架元件被限于只圍繞與各個(gè)第三元件的軸共線的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星元件被限于只圍繞其自身的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而所述軸被限于與所述行星架元件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星元件的軸偏離各自的行星架元件從而在各個(gè)組件的環(huán)形元件和第三元件之間單獨(dú)地或者與其他行星元件共同進(jìn)行橋接，所述行星架元件被旋轉(zhuǎn)控制裝置限制，使其可以在一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)方向上被控制旋轉(zhuǎn)，所述組件的第三元件是中心元件，所述環(huán)形、行星和中心元件采用的形式可以使力矩以固定比率在元件之間傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一元件是各個(gè)組件的環(huán)形元件，環(huán)形元件是具有間隔的連續(xù)扇形齒輪導(dǎo)引件的外部體，所述扇形齒輪導(dǎo)引件適于容納多組滾輪形式的行星元件，所述第二旋轉(zhuǎn)元件包括行星架元件和行星元件，各個(gè)組件的行星架元件被限于圍繞與各個(gè)第三元件的軸共線的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星架元件定位并且控制對(duì)應(yīng)于每個(gè)組件的行星元件的整體間隔滾輪組的運(yùn)動(dòng)，所述滾輪在所述外部體的扇形齒輪導(dǎo)引件和所述組件的第三元件之間進(jìn)行橋接，所述行星架元件被旋轉(zhuǎn)控制裝置限制，使其可以在一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)方向上被控制旋轉(zhuǎn)，所述組件的第三元件是采用相應(yīng)凸輪形式的中心元件，所述控制裝置是可操作的，可向所述第二組件的第三元件提供可變的旋轉(zhuǎn)，其輸出傳動(dòng)比的范圍在各個(gè)預(yù)定的低和高輸出角速度之間的是連續(xù)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一元件是各個(gè)組件的環(huán)形元件，所述第二旋轉(zhuǎn)元件包括行星架元件和行星元件，各個(gè)組件的行星架元件被限于圍繞與各個(gè)第三元件的軸共線的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星元件被限于只圍繞其自身的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而所述軸被限于與所述行星架元件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星元件的軸偏離各自的行星架元件從而在各個(gè)組件的環(huán)形元件和第三元件之間單獨(dú)地或者與其他行星元件共同進(jìn)行橋接，所述行星架元件被旋轉(zhuǎn)控制裝置限制，使其可以在一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)方向上被控制旋轉(zhuǎn)，所述組件的第三元件是中心元件，所述環(huán)形、行星和中心元件采用的形式可以使力矩以固定比率在各元件之間傳輸，所述控制裝置是可操作的，可向所述第二組件的第三元件提供可變的旋轉(zhuǎn)，其輸出傳動(dòng)比的范圍在各個(gè)預(yù)定的低和高輸出角速度之間的是連續(xù)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一元件是各個(gè)組件的環(huán)形元件，環(huán)形元件是具有間隔的連續(xù)扇形齒輪導(dǎo)引件的外部體，所述扇形齒輪導(dǎo)引件適于容納多組滾輪形式的行星元件，所述第二旋轉(zhuǎn)元件包括行星架元件和行星元件，各個(gè)組件的行星架元件被限于只圍繞與各個(gè)第三元件的軸共線的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星架元件定位并且控制對(duì)應(yīng)于每個(gè)組件的行星元件的整體間隔滾輪組的運(yùn)動(dòng)，所述滾輪在所述外部體的扇形齒輪導(dǎo)引件和所述組件的第三元件之間進(jìn)行橋接，所述行星架元件被旋轉(zhuǎn)控制裝置限制，使其可以在一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)方向上被控制旋轉(zhuǎn)，所述組件的第三元件是采用相應(yīng)凸輪形式的中心元件，所述第二組件的第一元件被限于固定基準(zhǔn)框中，所述第二組件的第三元件以被控的角速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述控制裝置可被操作以根據(jù)運(yùn)行時(shí)較低或較高輸出齒輪級(jí)的需要而逐步增加或減小輸出傳動(dòng)比。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一元件是各個(gè)組件的環(huán)形元件，所述第二旋轉(zhuǎn)元件包括行星架元件和行星元件，各個(gè)組件的行星架元件被限于只圍繞與各個(gè)第三元件的軸共線的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星元件被限于只圍繞其自身的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而所述軸被限于與所述行星架元件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星元件的軸偏離各自的行星架元件從而在各個(gè)組件的環(huán)形元件和第三元件之間單獨(dú)地或者與其他行星元件共同進(jìn)行橋接，所述行星架元件被旋轉(zhuǎn)控制裝置限制，使其可以在一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)方向上被控制旋轉(zhuǎn)，所述組件的第三元件是中心元件，所述環(huán)形、行星和中心元件采用的形式可以使力矩以固定比率在元件之間傳輸，所述第二組件的第一元件被限于固定基準(zhǔn)框中，所述第二組件的第三元件以被控的角速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述控制裝置可被操作以根據(jù)運(yùn)行時(shí)較低或較高輸出齒輪級(jí)的需要而逐步增加或減小輸出傳動(dòng)比。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一元件是各個(gè)組件的環(huán)形元件，環(huán)形元件是具有有間隔的連續(xù)扇形齒輪導(dǎo)引件的外部體，所述扇形齒輪導(dǎo)引件適于容納多組滾輪形式的行星元件，所述第二旋轉(zhuǎn)元件包括行星架元件和行星元件，各個(gè)組件的行星架元件被限于只圍繞與各個(gè)第三元件的軸共線的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星架元件定位并且控制對(duì)應(yīng)于每個(gè)組件的行星元件的整體間隔滾輪組的運(yùn)動(dòng)，所述滾輪在所述外部體的扇形齒輪導(dǎo)引件和所述組件的第三元件之間進(jìn)行橋接，所述行星架元件被旋轉(zhuǎn)控制裝置限制，使其可以在一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)方向上被控制旋轉(zhuǎn)，所述組件的第三元件是采用相應(yīng)凸輪形式的中心元件，所述第二組件的第一元件通過固定基準(zhǔn)框被限制在一個(gè)方向上的旋轉(zhuǎn)，而可以在另一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一元件是各個(gè)組件的環(huán)形元件，所述第二旋轉(zhuǎn)元件包括行星架元件和行星元件，各個(gè)組件的行星架元件被限于圍繞與各個(gè)第三元件的軸共線的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星元件被限于只圍繞其自身的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而所述軸被限于與所述行星架元件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星元件的軸偏離各自的行星架元件從而在各個(gè)組件的環(huán)形元件和第三元件之間單獨(dú)地或者與其他行星元件共同進(jìn)行橋接，所述行星架元件被旋轉(zhuǎn)控制裝置限制，使其可以在一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)方向上被控制旋轉(zhuǎn)，所述組件的第三元件是中心元件，所述環(huán)形、行星和中心元件采用的形式可以使力矩以固定比率在元件之間傳輸，所述第二組件的第一元件通過固定基準(zhǔn)框被限制在一個(gè)方向上的旋轉(zhuǎn)，而可以在另一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一元件是各個(gè)組件的環(huán)形元件，環(huán)形元件是具有間隔的連續(xù)扇形齒輪導(dǎo)引件的外部體，所述扇形齒輪導(dǎo)引件適于容納多組滾輪形式的行星元件，所述第二旋轉(zhuǎn)元件包括行星架元件和行星元件，各個(gè)組件的行星架元件被限于只圍繞與各個(gè)第三元件的軸共線的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星架元件定位并且控制對(duì)應(yīng)于每個(gè)組件的行星元件的整體間隔滾輪組的運(yùn)動(dòng)，所述滾輪在所述外部體的扇形齒輪導(dǎo)引件和所述組件的第三元件之間進(jìn)行橋接，所述行星架元件被旋轉(zhuǎn)控制裝置限制，使其可以在一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)方向上被控制旋轉(zhuǎn)，所述組件的第三元件是采用相應(yīng)凸輪形式的中心元件，所述第二組件的第三元件被限于以各自相對(duì)于“eM Dean”齒輪輸入的固定傳動(dòng)比進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述控制裝置是可操作的，可向所述第二組件的第一元件提供可變的旋轉(zhuǎn)，其輸出傳動(dòng)比的范圍在各個(gè)預(yù)定的低和高輸出角速度之間的是連續(xù)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一元件是各個(gè)組件的環(huán)形元件，所述第二旋轉(zhuǎn)元件包括行星架元件和行星元件，各個(gè)組件的行星架元件被限于只圍繞與各個(gè)第三元件的軸共線的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星元件被限于只圍繞其自身的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而所述軸被限于與所述行星架元件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星元件的軸偏離各自的行星架元件從而在各個(gè)組件的環(huán)形元件和第三元件之間單獨(dú)地或者與其他行星元件共同進(jìn)行橋接，所述行星架元件被旋轉(zhuǎn)控制裝置限制，使其可以在一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)方向上被控制旋轉(zhuǎn)，所述組件的第三元件是中心元件，所述環(huán)形、行星和中心元件采用的形式可以使力矩以固定比率在元件之間傳輸，所述第二組件的第三元件被限于以各自相對(duì)于傳動(dòng)裝置輸入的固定傳動(dòng)比進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述控制裝置是可操作的，可向所述第二組件的第一元件提供可變的旋轉(zhuǎn)，其輸出傳動(dòng)比的范圍在各個(gè)預(yù)定的低和高輸出角速度之間的是連續(xù)的。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一元件是各個(gè)組件的環(huán)形元件，環(huán)形元件是具有有間隔的連續(xù)扇形齒輪導(dǎo)引件的外部體，所述扇形齒輪導(dǎo)引件適于容納多組滾輪形式的行星元件，所述第二旋轉(zhuǎn)元件包括行星架元件和行星元件，各個(gè)組件的行星架元件被限于圍繞與各個(gè)第三元件的軸共線的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星架元件定位并且控制對(duì)應(yīng)于每個(gè)組件的行星元件的整體間隔滾輪組的運(yùn)動(dòng)，所述滾輪在所述外部體的扇形齒輪導(dǎo)引件和所述組件的第三元件之間進(jìn)行橋接，所述行星架元件被旋轉(zhuǎn)控制裝置限制，使其可以在一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)方向上被控制旋轉(zhuǎn)，所述組件的第三元件是采用相應(yīng)凸輪形式的中心元件，所述第二組件的第三元件被限于以各自相對(duì)于傳動(dòng)裝置輸入的固定傳動(dòng)比進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由于所述第二組件的第一元件相對(duì)于固定基準(zhǔn)框的作用適當(dāng)配方的液體或氣體或類似物的流動(dòng)被導(dǎo)向并被控制分為兩個(gè)回路，在第一回路中的第二組件的第一元件中適當(dāng)配方的液體或氣體或類似物的流動(dòng)被導(dǎo)向并被控制朝向所述第一組件的滾輪一側(cè)上的收縮空間中，從而易于限制滾輪在所述第一組件的第一元件的扇形齒輪導(dǎo)引件中的移動(dòng)，在第二回路中適當(dāng)配方的液體或氣體或類似物的流動(dòng)被導(dǎo)向并被控制朝向所述傳動(dòng)裝置中具有較低流動(dòng)摩擦的一部分中，對(duì)在所述第一和第二回路中的適當(dāng)形成的液體和氣體和類似物的流動(dòng)量的逐步控制是可操作的，從而可以逐步地改變應(yīng)用于與可變比率的多齒輪的第一組件的第一元件相連的負(fù)載上的傳動(dòng)比。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的傳動(dòng)裝置，其中，能量可以被傳輸至適當(dāng)配方的液體或氣體或類似物并且進(jìn)行內(nèi)部地或者外部地存儲(chǔ)，從而在有需要時(shí)使能量返回到負(fù)載中。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一元件是各個(gè)組件的環(huán)形元件，環(huán)形元件是具有間隔的連續(xù)扇形齒輪導(dǎo)引件的外部體，所述扇形齒輪導(dǎo)引件適于容納多組滾輪形式的行星元件，所述第二旋轉(zhuǎn)元件包括行星架元件和行星元件，各個(gè)組件的行星架元件被限于圍繞與各個(gè)第三元件的軸共線的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述行星架元件定位并且控制對(duì)應(yīng)于每個(gè)組件的行星元件的整體間隔滾輪組的運(yùn)動(dòng)，所述滾輪在所述外部體的扇形齒輪導(dǎo)引件和所述組件的第三元件之間進(jìn)行橋接，所述行星架元件被旋轉(zhuǎn)控制裝置限制，使其可以在一個(gè)方向上自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)方向上被控制旋轉(zhuǎn)，所述組件的第三元件是采用相應(yīng)凸輪形式的中心元件，所述第三元件的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述第二旋轉(zhuǎn)元件的運(yùn)動(dòng)，所述第二和第三元件的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致空間的收縮和膨脹，所述第一組件的收縮空間排出適當(dāng)形成的液體或氣體或類似物，被排出的液體或氣體或類似物被導(dǎo)入并被控制于兩個(gè)回路中，所述控制裝置根據(jù)操作所需的較低或較高輸出齒輪級(jí)將適當(dāng)形成的液體或氣體或類似物分配于兩個(gè)回路中，所述第一回路中的適當(dāng)形成的液體或氣體或類似物的流動(dòng)被用于旋轉(zhuǎn)所述第二組件的第三元件，所述第二回路中的適當(dāng)形成的液體或氣體或類似物的流動(dòng)被導(dǎo)向并被控制朝向所述傳動(dòng)裝置中具有較低流動(dòng)阻力的部分，在所述第一或第二回路中的流動(dòng)完成后，所述適當(dāng)形成的液體或氣體或類似物以受控的方式被吸入所述第一組件的擴(kuò)展空間中，對(duì)于所述第一和第二回路中適當(dāng)形成的液體或氣體或類似物的流動(dòng)量進(jìn)行的逐步控制是可操作的，從而可以逐步地改變應(yīng)用于與可變比率的多齒輪的第一組件的第一元件相連的負(fù)載上的傳動(dòng)比。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的傳動(dòng)裝置，其中，能量可以被傳輸至適當(dāng)配方的液體或氣體或類似物并且進(jìn)行內(nèi)部地或者外部地存儲(chǔ)，從而在有需要時(shí)使能量返回到負(fù)載中。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中所述輸入裝置和輸出裝置的軸線是與所述第一組件的第三元件的軸線共線的，所述輸出裝置的軸線或者輸出裝置是與所述第一組件的第三元件的軸線共線的，所述第一和第二組件的第三元件的軸線是共線的，兩個(gè)組件的元件都是直接地或者非直接地被固定基準(zhǔn)框所支撐，所述動(dòng)力源是直接地或者非直接地被固定基準(zhǔn)框所支撐，所述動(dòng)力源的反應(yīng)力矩作用于固定基準(zhǔn)框上。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中所述輸入裝置的軸線是與所述第一組件的第三元件的軸線共線的，所述輸出裝置的軸線或者輸出裝置是與所述第一組件的第三元件的軸線共線的，所述第一和第二組件的第三元件的軸線是共線的，兩個(gè)組件的元件都是直接地或者非直接地被固定基準(zhǔn)框所支撐，所述動(dòng)力源是直接地或者非直接地被固定基準(zhǔn)框所支撐并且與所述第二組件的第三元件相連接，另一個(gè)動(dòng)力源是直接地或者非直接地被固定基準(zhǔn)框所支撐并且與所述第二組件的第三元件相連接，所述動(dòng)力源的反應(yīng)力矩作用于固定基準(zhǔn)框上。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中所述輸入裝置的軸線是與所述第一組件的第三元件的軸線共線的，所述輸出裝置或者各輸出裝置的軸線是與所述第一組件的第三元件的軸線共線的，所述第一和第二組件的第三元件的軸線是共線的，兩個(gè)組件的元件都是直接地或者非直接地被固定基準(zhǔn)框所支撐，被外界影響因素例如風(fēng)驅(qū)動(dòng)的輸入連接于所述第一組件的第三元件，另一個(gè)輸入源被外部影響因素驅(qū)動(dòng)并連接于所述第二組件的第三元件。
19.一種傳動(dòng)裝置，具有一輸入裝置和兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的輸出裝置，屬于行星式類型，需要三個(gè)機(jī)械方面不同的旋轉(zhuǎn)元件相互作用，所述旋轉(zhuǎn)元件采用任何適當(dāng)?shù)?、能使力矩在輸入裝置和輸出裝置之間傳遞的形狀，即至少是第一、第二和第三共軸行星組件的每一個(gè)中的中心元件、環(huán)形元件和行星元件，所述第一組件的第一元件和所述第三組件的第一元件被限制以共同的角速度旋轉(zhuǎn)，還包括控制裝置，該裝置用于逐漸改變應(yīng)用于與所述可變比率多齒輪的第三組件的第二元件相連的負(fù)載上以及與所述可變比率多齒輪的第三組件的第二元件相連的另一負(fù)載上的傳動(dòng)比，其特征在于，所述第一和第二組件在所述可變比率多齒輪的輸入和輸出裝置之間分別使用不等的固定傳動(dòng)比，所述第一和第二組件的結(jié)構(gòu)可以在每個(gè)組件的第一元件被限制以及第三元件在與所述第一和第二組件相同的特定方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)使所述第二元件易于在與所述第二組件相同的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述控制裝置可被操作以根據(jù)運(yùn)行時(shí)較低或較高輸出齒輪級(jí)的需要而逐步增加或減小輸出傳動(dòng)比。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，可以包括更多的元件以向連接于所述第一組件的第一元件上的負(fù)載提供過載速度和方向改變的特性。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，所需的旋轉(zhuǎn)阻止和控制裝置隨著機(jī)械或壓力的積累可以提供能夠被重新使用的能量。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，旋轉(zhuǎn)阻止和控制裝置可以通過自動(dòng)可逆的單向離合器進(jìn)行馬達(dá)制動(dòng)，所述離合器是順序工作的，用于在內(nèi)部接觸載體或齒圈限制裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，緊密“力矩增加器”的作用可通過順序控制內(nèi)部或外部能量的存儲(chǔ)而接觸到。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，對(duì)于負(fù)載的控制以及例如所述第二組件的第一和第二和第三元件之間的內(nèi)部或外部遙控可以通過電磁、磁場(chǎng)或高電壓而驅(qū)動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)適當(dāng)?shù)膬?nèi)含物，例如硅油中的液體聚合物。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，來自負(fù)載的反作用反饋可以用于自動(dòng)穩(wěn)定移動(dòng)傳輸。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，精密復(fù)雜的電傳感器策略性地位于例如重力位置，傾斜傳感器可以用于結(jié)合本身而穩(wěn)定以從機(jī)械方面補(bǔ)償來自傾斜車輛的反饋反作用。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，參照?qǐng)D30，該傳動(dòng)裝置的多種構(gòu)型可以結(jié)合起來執(zhí)行三維操作，例如使曲面控制與主銷后傾控制交互和集成，如圖5(下部)和圖12所示。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，許多保持器能夠圍繞第一軸旋轉(zhuǎn)，每個(gè)保持器都可完整地或者部分地被機(jī)體封裝，所述中心軸和任何數(shù)量的保持器之間的裝置，所述機(jī)體和任何數(shù)量的保持器之間的裝置，任何保持器的任何成組組合中的保持器之間的裝置，其中，每個(gè)輸入和每個(gè)輸出都可以應(yīng)用于或者取自于所述機(jī)體、中心軸和任何數(shù)量的保持器中的一個(gè)，將第一力矩施加于所述中心軸會(huì)導(dǎo)致所述中心軸圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)，圍繞所述第一軸線的力矩被施加于任何數(shù)量的保持器會(huì)導(dǎo)致所述保持器、凸輪(中心齒輪)和所述機(jī)體中的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)，而且，力矩中的一個(gè)在零到最大值之間的變化會(huì)通過上述裝置的作用導(dǎo)致所述中心軸和所述機(jī)體的角速度的比率的變化。
29.一種基本上如在此描述的根據(jù)權(quán)利要求1至30任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)裝置。
30.一種基本上如參照一幅或多幅附圖在此描述的根據(jù)權(quán)利要求1至34任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)裝置。
全文摘要
一種模塊至少包括組合件(11)和(12)，對(duì)于所有實(shí)施例都是如此。組件(11)和(12)是有效的并排安裝的不等共軸組件。組件(11)是不等共軸組件，包括凸輪{中心元件}(17)、軸承(18)和滾輪{行星元件}(20)。組件(12)是第二不等共軸組件，包括轉(zhuǎn)子(15)、凸輪{中心元件}(16)和滾輪{行星元件}(19)，該滾輪被限制于組件的行星元件共同運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)體(45)處于組件(11)的機(jī)體元件(21)之內(nèi)。
文檔編號(hào)F16H3/64GK1738984SQ200380108851
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2003年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月15日
發(fā)明者馬爾科姆·L·S·迪安 申請(qǐng)人:馬爾科姆·L·S·迪安