本發(fā)明涉及與齒輪裝置優(yōu)選與同時提供減速器的傳動比有關(guān)的運(yùn)動、扭矩和功率傳遞領(lǐng)域，并且目的在于具有安全位置的嚙合傳動裝置，以及集裝有傳動裝置的控制、分配和/或調(diào)節(jié)流體流動的流量的控制、分配和/或調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

上述裝置是特別熟知，并且用在調(diào)節(jié)流體流動的情況中(流量、分配、方向)，以便通過減速比在主動致動部件(輸入軸、電致動器、氣動致動器、液壓致動器)與至少一調(diào)節(jié)和/或分配構(gòu)件如可能是多通道閥門或類似零件之間傳遞扭矩或運(yùn)動。

這些調(diào)節(jié)構(gòu)件一般具有安全位置或狀態(tài)，該安全位置或狀態(tài)對應(yīng)于保護(hù)涉及的流量供給的或穿過的組成零件、模塊、回路或類似部件的構(gòu)件的流量調(diào)節(jié)或分布構(gòu)型。

已經(jīng)知道并使用能夠并用于避免異常位置或構(gòu)型或迫使調(diào)節(jié)構(gòu)件處于安全位置的不同裝置。

因此已知集裝有彈性部件或與彈性部件直接結(jié)合的致動器，這些彈性部件作用在致動器的驅(qū)動軸上，以便通過缺省將致動器帶到或重新帶到初始位置。

還知道彈簧型回位部件，所述回位部件能夠并用于作用在致動器與被致動構(gòu)件之間的運(yùn)動傳遞動力鏈的中間組成零件上，以便在某些條件被證實或不再被證實時，或者發(fā)生運(yùn)行障礙或異常情況時，自動將被致動構(gòu)件帶到安全位置。例如文獻(xiàn)fr2839164和fr2901005提出了這種技術(shù)方案。

但是，在上述已知技術(shù)方案中，彈性部件或彈簧應(yīng)能提供足夠的回位力或扭矩，以便不僅驅(qū)動與之結(jié)合的構(gòu)件，還驅(qū)動動力鏈和致動器的所有組成零件。其結(jié)果是實現(xiàn)該安全功能的成本變得很高，因此需要或者明顯增加致動器的尺寸，以便在正常運(yùn)行時持續(xù)克服回位部件的寄生干擾動作(不利的促動)，或者設(shè)置正常運(yùn)行時的附加保持部件和有條件釋放所述回位部件的附加部件，這導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和更大的體積尺寸。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是至少克服上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的主要缺點(diǎn)，特別是在成本、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和體積尺寸方面的缺點(diǎn)。

為此，本發(fā)明的目標(biāo)是通過驅(qū)動轉(zhuǎn)動的第一有齒構(gòu)件與被驅(qū)動轉(zhuǎn)動的第二被有齒構(gòu)件之間的驅(qū)動動力連接進(jìn)行運(yùn)動傳遞的傳動裝置，運(yùn)動傳遞局限于對于兩個有齒構(gòu)件中至少一個確定的轉(zhuǎn)動范圍，該確定的轉(zhuǎn)動范圍相當(dāng)于用于所述有齒構(gòu)件或每個所述有齒構(gòu)件的一圈的一部分，并且運(yùn)動傳遞局限于這兩個有齒構(gòu)件各自的有效運(yùn)動范圍(plagedemouvementopérationnelle)，該有效轉(zhuǎn)動范圍由用于所述第一和第二有齒構(gòu)件的運(yùn)動范圍的開始和結(jié)束的轉(zhuǎn)動角度位置界定，驅(qū)動動力連接通過所述第一和第二有齒構(gòu)件各自相應(yīng)的角度延伸的有齒周邊弧形部分的相互嚙合在上述有效運(yùn)動范圍的延展范圍(étendue)上獲得，這些有齒周邊弧形部分的每個都具有各自的第一齒和最后齒，

所述傳動裝置的特征在于，第二有齒構(gòu)件包括彈簧或彈性部件或者與該彈簧或彈性部件在運(yùn)行上相關(guān)聯(lián)(opérationnellementassociéà)，該彈簧或彈性部件促動第二有齒構(gòu)件在與帶動所述第二有齒構(gòu)件從它的有效運(yùn)動范圍開始的角度位置向它的有效運(yùn)動范圍結(jié)束的角度位置的正轉(zhuǎn)動方向相反的方向轉(zhuǎn)動；并且，第一有齒構(gòu)件包括不允許與第二有齒構(gòu)件建立驅(qū)動動力連接優(yōu)選沒有齒的特定周邊弧形部分，在該周邊圓弧部分正轉(zhuǎn)動方向上看該特定周邊弧形部分在圓周方向上延伸到所述第一有齒構(gòu)件的有齒周邊圓弧部分的終端或最后齒以外。

附圖說明

通過下面參照附圖對以非限制性示例給出的優(yōu)選實施方式的描述將更好地了解本發(fā)明，其中：

圖1a-1d是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的傳動裝置的兩個主要構(gòu)成零件的前立視圖(根據(jù)有齒構(gòu)件的轉(zhuǎn)軸的方向)，這些圖示出位于多個構(gòu)型中的傳動裝置，這多個構(gòu)型對應(yīng)兩個有齒構(gòu)件之間的不同相對位置(1a：傳動裝置的有效運(yùn)動范圍和嚙合的開始；1b：裝置在第二有齒構(gòu)件轉(zhuǎn)動10°后的構(gòu)型；1c：傳動裝置在第二有齒構(gòu)件轉(zhuǎn)動90°后的構(gòu)型；1d：傳動裝置就在分離后和回位運(yùn)動開始時的構(gòu)型)；

圖2是在有效運(yùn)動范圍開始時兩個構(gòu)件之間的嚙合區(qū)域的不同比例的細(xì)部圖(圖1a的細(xì)部)；

圖3是本發(fā)明的傳動裝置的另一實施方式的與圖1a類似但沿相反方向的前立視圖，位于對應(yīng)有效運(yùn)動范圍的開始的構(gòu)型；

圖4a和4b是圖3所示的目標(biāo)體分別就在第二有齒構(gòu)件的回位運(yùn)動開始前和結(jié)束后的不同比例的局部視圖；

圖4c是圖4a和4b所示第二有齒構(gòu)件的一部分的細(xì)部圖；和

圖5是閥門的包括本發(fā)明的傳動裝置的致動系統(tǒng)的側(cè)向剖切立視圖。

具體實施方式

圖1、3和5以及部分地圖2、4表示通過驅(qū)動轉(zhuǎn)動的第一有齒構(gòu)件2和被驅(qū)動轉(zhuǎn)動的第二有齒構(gòu)件3之間的驅(qū)動動力連接進(jìn)行運(yùn)動傳遞的傳動裝置1，運(yùn)動傳遞局限于對于兩個構(gòu)件2和3中至少一個確定的轉(zhuǎn)動范圍(這尤其取決于它們的相對尺寸和它們之間要形成的傳動比)。

對所述構(gòu)件或每個構(gòu)件2、3，這些轉(zhuǎn)動范圍相當(dāng)于一圈的一部分，并相當(dāng)于這些構(gòu)件各自的有效運(yùn)動范圍，并且由所述第一和第二有齒構(gòu)件2和3的運(yùn)動范圍開始和結(jié)束的轉(zhuǎn)動角度位置界定。通過所述第一和第二有齒構(gòu)件2和3各自相應(yīng)角度延伸部的有齒周邊弧形部分4、5互相嚙合在上述有效運(yùn)動范圍的延展范圍上得到驅(qū)動動力連接，這些有齒周邊弧形部分4和5的每個都具有各自的第一齒6、7和最后齒6’、7’。

兩個有齒構(gòu)件2和3的轉(zhuǎn)軸ar2和ar3優(yōu)選互相平行，并且兩個有齒構(gòu)件2和3有利地具有圓形形狀，雖然對于第二有齒構(gòu)件3也可設(shè)計呈圓盤扇形段的形狀。

根據(jù)本發(fā)明，第二有齒構(gòu)件3包括彈簧或彈性部件8，或與該彈簧或彈性部件8有效連接，該彈簧或彈性部件促動第二有齒構(gòu)件向帶動所述第二有齒構(gòu)件3從其有效運(yùn)動范圍開始的角度位置向其有效運(yùn)動范圍結(jié)束的角度位置的正轉(zhuǎn)動方向srp3相反的方向轉(zhuǎn)動。另外，第一有齒構(gòu)件2包括不允許與第二有齒構(gòu)件3建立驅(qū)動動力連接優(yōu)選沒有齒的特定周邊弧形部分4’，在第一有齒構(gòu)件的正轉(zhuǎn)動方向srp2上看該特定周邊弧形部分4’在圓周方向上延伸到所述第一有齒構(gòu)件2的有齒周邊弧形部分4的終端或最后齒6’以外。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，借助于本發(fā)明的上述設(shè)置，裝置1具有自動回位功能(圖1a-1d中通過箭頭8示意表示)，例如通過第一有齒構(gòu)件2簡單轉(zhuǎn)動到它的有效運(yùn)動范圍之外啟動該功能。

更確切地說，該有意的過度轉(zhuǎn)動(例如相當(dāng)于所述安全位置)導(dǎo)致第一有齒構(gòu)件2與第二有齒構(gòu)件3之間在足夠標(biāo)定后的回位部件8的作用下的分離，所述第二構(gòu)件3通過(相對方向srp3)的反向轉(zhuǎn)動自動向其有效運(yùn)動范圍開始的角度位置返回，同時驅(qū)動與其動力連接并處于下游的所有組成部件。

但是，構(gòu)件2和3之間失去動力連接的上述分離避免部件8還要驅(qū)動第一構(gòu)件2和在該構(gòu)件2上游延伸的動力鏈的可能組成部件(包括例如致動器17)，因此可以限制所述部件8的尺寸。

另外，除了實施第一有齒構(gòu)件2和設(shè)置回位部件8的有限適配外，實現(xiàn)上述安全功能不會導(dǎo)致包括兩個構(gòu)件2、3的傳動裝置1的任何明顯結(jié)構(gòu)改變，也不會增加它的體積(部件8可以很容易集裝到第二有齒構(gòu)件3或與該第二有齒構(gòu)件緊密結(jié)合)。

根據(jù)可以特別是實現(xiàn)小尺寸的第一有齒構(gòu)件2的本發(fā)明的有利特征，該第一有齒構(gòu)件設(shè)置為，有齒周邊弧形部分4和特定周邊弧形部分4’具有互補(bǔ)的圓周延伸，并覆蓋第一有齒構(gòu)件2的整個輪廓，從第一和第二構(gòu)件2、3的有齒周邊弧形部分4和5的各自最后的齒6’和7’或標(biāo)志著構(gòu)件各自的有效運(yùn)動范圍結(jié)束的最后齒的脫離時起，驅(qū)動動力連接取消。

可以設(shè)置為，有齒周邊弧形部分5具有更多的齒11，并且線性延伸部大于有齒周邊弧形部分4。在這種情況下，有些所述齒11永遠(yuǎn)不與所述部分4的齒9’嚙合，但兩個構(gòu)件2與3之間具備一定的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)自由度(圖1a-1d)。

但是，如圖3所示，部分4和5的齒數(shù)和線性延伸部優(yōu)選但不必須是相似的。

可以通過特定的止擋系統(tǒng)確定部件8產(chǎn)生的第二有齒構(gòu)件3回位運(yùn)動結(jié)束的位置，兩個構(gòu)件2和3的兩個有齒周邊弧形部分4和5在第一有齒構(gòu)件2與第一齒6和7嚙合的初始移動后開始它們的互相嚙合(有效運(yùn)動范圍的開始)。

但是，根據(jù)本發(fā)明一非常有利的實施變型，特別是圖1、2和3所示，第一有齒構(gòu)件2的有齒周邊弧形部分4和特別是有齒周邊弧形部分4’具有各自的圓周延伸部，使得(telque)第二有齒構(gòu)件3的自由轉(zhuǎn)動運(yùn)動的結(jié)束－該自由轉(zhuǎn)動運(yùn)動在彈簧或彈性部件8的作用下進(jìn)行并且在第一和第二有齒構(gòu)件各自的正轉(zhuǎn)動方向srp2和srp3上超過兩個有齒構(gòu)件2和3對應(yīng)傳動裝置1的有效運(yùn)動范圍結(jié)束的轉(zhuǎn)動角度位置后啟動－由所述第一構(gòu)件2和第二構(gòu)件3的有齒周邊弧形部分4、5各自的齒6、7的嚙合或標(biāo)志著構(gòu)件的有效運(yùn)動范圍開始的第一齒的嚙合確定。

因此，如前三個圖所示，最后的齒6’的形狀和特定周邊弧形部分4’的延伸為，在相當(dāng)于啟動第二有齒構(gòu)件2和第三有齒構(gòu)件3之間分離的第一有齒構(gòu)件2的轉(zhuǎn)動位置，第一有齒構(gòu)件2的第一齒6延伸到與第二有齒構(gòu)件3相關(guān)的虛擬圓形內(nèi)，并經(jīng)過第二構(gòu)件3的第一齒7的頂部。另外，為了回到裝置1相當(dāng)于有效運(yùn)動范圍開始的構(gòu)型，不需要第一有齒構(gòu)件2的任何附加運(yùn)動。

為了避免在第二有齒構(gòu)件3在部件8的作用下的返回轉(zhuǎn)動運(yùn)動時有齒周邊弧形部分5的齒11通過對第一有齒構(gòu)件2的摩擦磨損甚至受阻，第一有齒構(gòu)件有利地在其特定周邊弧形部分4’處具有外表面，該外表面距所述第一構(gòu)件2的轉(zhuǎn)軸ar2的距離dse最多等于第一構(gòu)件的普通齒底或凹部的距離。尋求的目的是在被部件8促動的回位運(yùn)動時減少并盡可能避免第二構(gòu)件3的普通齒11和第二構(gòu)件2的無齒弧形部分4’的表面之間的任何接觸。

根據(jù)可以保證(考慮安裝公差)并便于兩個有齒構(gòu)件2和3的重新接合并同時進(jìn)一步限制與回位運(yùn)動期間的摩擦有關(guān)的磨損危險的本發(fā)明的另一特征，第二構(gòu)件3的有齒周邊弧形部分5的第一齒7相對所述第二構(gòu)件3的轉(zhuǎn)軸ar3的高度或徑向延伸er大于該構(gòu)件3的其它通常齒11相對所述第二構(gòu)件的轉(zhuǎn)軸的高度或徑向延伸(圖2和4c)。

為了限制無齒周邊弧形部分4’的延伸(并因此限制第一構(gòu)件2的尺寸)，并同時保證第一齒6的足夠就位以便重新接合，可以優(yōu)化第一有齒構(gòu)件2的最后齒6’的形狀和尺寸。

因此，可以設(shè)置為，第一構(gòu)件2的有齒周邊弧形部分4的最后齒6’的高度或徑向延伸er’小于所述第一構(gòu)件2的其它普通齒9’的高度或徑向延伸，并且在朝向無齒周邊弧形部分4’一側(cè)形成通到該無齒周邊弧形部分的平面的或凹形的側(cè)面10(圖2、3、4a和4b)。

另外，該最后齒6’只在例外和稀少的情況下被促動，在強(qiáng)度和覆蓋方面該最后齒的形成質(zhì)量水平(sonniveaudequalitéderéalisation)可以保持較小。

根據(jù)本發(fā)明的也有利于在限制第二構(gòu)件3的回位運(yùn)動時兩個有齒構(gòu)件2和3的摩擦危險的另一特征，可以設(shè)置為，第二構(gòu)件3的有齒周邊弧形部分5的最后齒7’的高度或徑向延伸er”大于所述第二構(gòu)件3的其它普通齒11的高度或徑向延伸，第一構(gòu)件2的有齒周邊弧形部分4的最后齒6’前面的齒底或凹部12具有適當(dāng)?shù)奶囟ǖ男螤詈蛷较蛏疃然虬枷?圖1、3、4a和4b)。

如圖2和3所示，為了便于以附加方式重新接合，還可以設(shè)置為，第二構(gòu)件3的有齒周邊部分5的第二齒13與第一齒7配合限定所述有齒周邊弧形部分5的第一凹部或齒底14，該第二齒13在頂部處在朝向所述第一凹部或齒底14的側(cè)面(flanc)上具有限定平面的或凹入的表面的斜面或倒角13’。

根據(jù)圖3所示的實施方式，第二有齒構(gòu)件可以在其有齒周邊弧形部分5的第一齒7的上游，即在圓周方向上在與所述第二有齒構(gòu)件3的正向轉(zhuǎn)動方向srp3相反的方向上位于該第一齒7以外，具有徑向凹入的或徑向深入的表面15，該表面提供一釋放區(qū)，該釋放區(qū)能夠吸收在彈性部件8例如加壓彈簧的作用下的自由轉(zhuǎn)動運(yùn)動結(jié)束時、在第一和第二構(gòu)件2和3的有齒周邊弧形部分4和5的第一齒6和7在碰撞下互相嚙合后產(chǎn)生的第一有齒構(gòu)件的可能回彈，然后第一和第二有齒構(gòu)件2和3相互脫離到其各自的有效運(yùn)動范圍以外。

當(dāng)然，第一和第二有齒構(gòu)件和它們的軸的尺寸以及用于實施第一和第二有齒構(gòu)件的材料(塑料、金屬)取決于被考慮的使用，尤其是要傳遞和提供的扭矩。

但是，正如附圖中示意性所示，在實際結(jié)構(gòu)方面，優(yōu)選地，第二構(gòu)件3的有齒周邊弧形部分5在圓周方向上在第二構(gòu)件的輪廓的有利地最多為180°并優(yōu)選約為90°的有限部分上延伸，并且第一有齒構(gòu)件2的優(yōu)選無齒的特定周邊弧形部分4’在最少60°并優(yōu)選最少約90°的角度上延伸。

另外，并特別是在本發(fā)明的裝置1的優(yōu)選應(yīng)用中(通過致動器17控制/調(diào)節(jié)流體流動的構(gòu)件16’)，第一有齒轉(zhuǎn)動構(gòu)件2和第二有齒轉(zhuǎn)動構(gòu)件3之間的傳動比小于1/2，優(yōu)選在1/3到1/5之間。

當(dāng)然，兩個有齒構(gòu)件2和3中的每一個可以或者組成多個有齒構(gòu)件的組件(尤其是由與另一直徑不同的有齒構(gòu)件形成單一整體)，或者安裝在驅(qū)動軸上，或者上述兩個實施例的結(jié)合。

如圖5的例子所示，本發(fā)明的目的還在于用于控制、分配和/或調(diào)節(jié)氣體或液體流體的流動的控制、分配和/或調(diào)節(jié)裝置16——如旋塞閥、滑閥、瓣閥(vanneàclapet)或類似閥門——的致動系統(tǒng)包括通過驅(qū)動轉(zhuǎn)動的第一有齒構(gòu)件2和被驅(qū)動轉(zhuǎn)動的第二有齒構(gòu)件3優(yōu)選以不同于1的傳動比嚙合進(jìn)行運(yùn)動傳遞的傳動裝置1，第一構(gòu)件2與驅(qū)動軸ar2固連在一起，必要時，與致動器的或馬達(dá)-減速器組件的輸出軸18固連在一起，第二構(gòu)件3與被驅(qū)動軸ar3固連在一起，必要時與控制、分配和/或調(diào)節(jié)裝置16的主動構(gòu)件16的支撐和引導(dǎo)軸固連在一起。

根據(jù)本發(fā)明，第一和第二有齒轉(zhuǎn)動構(gòu)件2和3一起形成如上所述的傳動裝置1。

也根據(jù)圖5所示的有利實施方式，第一有齒構(gòu)件2包括致動器的或集裝有致動器17的馬達(dá)-減速器組件18的輸出齒，第二有齒構(gòu)件3包括與受控的控制、分配和/或調(diào)節(jié)裝置16的主動構(gòu)件16’的支撐和引導(dǎo)軸ar3直接固連在一起的輪件，所述輪件3包括在該輪件的周邊的一弧形部分上延伸的如有必要呈附加零件的形式的有齒扇形段5。

優(yōu)選地，該系統(tǒng)可以相當(dāng)于完整的功能模塊，并且因此還包括優(yōu)選是電動型旋轉(zhuǎn)致動器17，以及所述致動器17的操縱部件，該操縱部件能夠并用于回應(yīng)缺省或運(yùn)行故障信號控制致動器17，使第一和第二有齒轉(zhuǎn)動構(gòu)件2和3被帶到其有效運(yùn)動范圍之外。

如圖5所示，例如裝置16可以包括旋塞旋轉(zhuǎn)閥16’，旋塞旋轉(zhuǎn)閥具有如文獻(xiàn)ep-a-2910826中描述和表示的結(jié)構(gòu)，特別是驅(qū)動軸16”和密封部件。

例如可以通過檢測與所述旋塞閥或瓣閥16’或其控制軸16”固連在一起的磁性標(biāo)記19’的角度位置的傳感器19記錄旋塞閥或瓣閥的轉(zhuǎn)動位置。

如圖5的示例所示并根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，上述系統(tǒng)構(gòu)成通過旋塞閥16的嚙合用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)的驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置包括：

－與致動器17的輸出軸動力連接的第一齒輪組件(第一構(gòu)件2和組成馬達(dá)-減速器18的齒輪)，以及動力連接于旋塞閥的轉(zhuǎn)軸的第二齒輪組件(第二構(gòu)件3和與第二構(gòu)件嚙合并與旋塞閥或瓣閥16’的控制軸16”固連在一起的齒輪)；

－電動致動器17，其驅(qū)動上述兩個組件形成的齒輪系抵抗(作用在第二齒輪組件上的)彈簧部件8在第一位置與第二位置之間的給定范圍上轉(zhuǎn)動。

根據(jù)本發(fā)明，在(機(jī)械的或其它的)運(yùn)行故障的情況下，電動致動器17使齒輪系位于它的正常運(yùn)行范圍之外，以便使第一和第二齒輪組件脫離嚙合，并且只通過彈簧8的回位力把第二齒輪組件(第一齒輪組件不被彈簧驅(qū)動)帶到其初始位置(旋塞閥在其初始或安全位置)，第一齒輪組件與第一組件分離。

因此，通過使齒輪系位于其正常轉(zhuǎn)動范圍(相當(dāng)于旋塞閥的正常樞轉(zhuǎn))之外達(dá)到安全位置。在該安全位置，齒輪系統(tǒng)位于兩個構(gòu)成組件互相脫離的構(gòu)型中，并且回位系統(tǒng)——一般是預(yù)應(yīng)力彈簧——把齒輪系統(tǒng)帶回到其初始位置。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于取消旨在抵抗彈簧部件8的回位力的任何力，因為當(dāng)中間齒輪系在回位彈簧的作用下返回時，中間齒輪系不與相鄰的輸出齒輪2嚙合。因此限制零件(彈簧、齒輪系等)老化的危險，并且不需要使部件8也不需要使致動器17(正常運(yùn)行時抵抗部件8的作用)的尺寸過大。

最后，本發(fā)明還涉及包括如上所述傳動裝置1、致動器17和致動器的操縱部件(未出示)的如上所述致動系統(tǒng)的控制方法。

該控制方法的特征在于，在提供缺省或運(yùn)行障礙信號的情況下，所述方法通過操縱部件控制致動器17，使傳動裝置1的第一和第二有齒轉(zhuǎn)動構(gòu)件2和3被帶到它們的有效運(yùn)動范圍之外，驅(qū)動構(gòu)件1和構(gòu)件2互相分離。

當(dāng)然，本發(fā)明不限于描述和附圖所示的實施例?？梢赃M(jìn)行修改，尤其是從不同元件構(gòu)成的觀點(diǎn)或者通過等同技術(shù)的替代，都不超過本發(fā)明的保護(hù)范圍。