專利名稱：防反轉(zhuǎn)超越離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種驅(qū)動(dòng)軸組件，特別是涉及一種能夠防止驅(qū)動(dòng)軸反沖和反向旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸組件。
通過(guò)添加多個(gè)活塞組件，原始成本和維護(hù)成本均會(huì)增加。此外，多個(gè)活塞中有任何一個(gè)活塞出現(xiàn)故障的頻率比單個(gè)活塞本身出現(xiàn)故障的頻率大得多。
因此，希望提供一種不需要使用多個(gè)活塞就能夠?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置。這樣，可以通過(guò)本發(fā)明而基本上消除前面討論的現(xiàn)有技術(shù)中遇到的困難。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)活塞和擺動(dòng)臂組件固定在驅(qū)動(dòng)軸上，以帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸沿第一方向旋轉(zhuǎn)。超越離合器固定在殼體上，以防止驅(qū)動(dòng)軸反向旋轉(zhuǎn)，從而確保只沿單一方向驅(qū)動(dòng)上述驅(qū)動(dòng)軸。
如圖3所示，閥軸16上設(shè)有第一槽26和第二槽28。閥軸上還設(shè)有第一密封圈座30、第二密封圈座32和第三密封圈座34。在第一密封圈座30、第二密封圈座32和第三密封圈座34上設(shè)有三個(gè)特氟龍密封圈36、38和40，用以防止流體從閥軸16與中空筒體14之間泄漏。
如圖2所示，一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)器42固定在閥殼12上，它是以可操作的方式固定在如圖3所示從閥軸16上延伸出來(lái)的鍵44上的。軸旋轉(zhuǎn)器42可以是小型電機(jī)或本領(lǐng)域中公知的任何類似旋轉(zhuǎn)裝置。
如圖3所示，閥軸16的第一槽26和第二槽28布置在閥軸16的相反側(cè)。這樣，當(dāng)閥軸16如

圖1所示地安置在閥殼12的中空筒體14中時(shí)，第二槽28打開了第二流體入口22與第二流體出口24之間的流體通道。在第二槽28打開了第二流體入口22與第二流體出口24之間的流體通道時(shí)，如圖1所示，第一槽26完全被閥殼12(圖1和3)覆蓋。因此，閥軸16上的位于第一槽26相反側(cè)的部分將封閉第一流體入口18與第一流體出口20之間的流體通道。
與此類似，在軸旋轉(zhuǎn)器42將閥軸16旋轉(zhuǎn)了180度后，第一槽26打開了第一流體入口18與第一流體出口20之間的流體通道，而閥軸16上的位于第二槽28相反側(cè)的部分封閉了第二流體入口22與第二流體出口24之間的流體通道。在優(yōu)選實(shí)施例中，槽26和28、入口18和22以及出口20和24被這樣構(gòu)造尺寸，即當(dāng)?shù)谝涣黧w入口18與第一流體出口20之間的流體通道打開時(shí)，第二流體入口22與第二流體出口24之間的流體通道關(guān)閉。與此類似，當(dāng)?shù)诙黧w入口22與第二流體出口24之間的流體通道打開時(shí)，第一流體入口18與第一流體出口20之間的流體通道關(guān)閉。
一個(gè)驅(qū)動(dòng)殼46固定在閥殼12上，用于形成圖1所示的驅(qū)動(dòng)筒體48。在優(yōu)選實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)殼46由無(wú)縫不銹鋼管制成。優(yōu)選將驅(qū)動(dòng)殼46固定在一個(gè)傳動(dòng)箱50上，該傳動(dòng)箱優(yōu)選由鋁制成。在驅(qū)動(dòng)筒體48中設(shè)有一個(gè)活塞52。活塞52優(yōu)選由一個(gè)鋁蓋54和一個(gè)鋁基座56構(gòu)成。由于活塞52是搖擺式的，因此活塞52上設(shè)有一個(gè)塑料密封圈58，以使活塞52能夠從垂直于驅(qū)動(dòng)筒體48中心軸線的位置擺動(dòng)兩度，同時(shí)又能保持密封圈58與驅(qū)動(dòng)筒體48之間的密封。
一個(gè)優(yōu)選由硬化鋼制成的活塞桿60通過(guò)一個(gè)固定螺釘61(圖1)固定在活塞52上。如圖3所示，活塞桿60上設(shè)有一個(gè)孔眼62，該孔眼裝配在一個(gè)擺動(dòng)臂66的軛64中?？籽?2中裝有一個(gè)滾針軸承68或本領(lǐng)域中公知的類似軸承，以減少摩擦。滾針軸承68安置在孔眼62中，孔眼62安置在軛64中，而一個(gè)由熱處理鋼制成的定位銷70穿過(guò)軛64中的第一孔眼72、滾針軸承68和軛64中的第二孔眼74。定位銷優(yōu)選由熱處理鋼制成，以承受與活塞桿60的操作相關(guān)的高壓力。擺動(dòng)臂66優(yōu)選由硬化鋼制成，并且設(shè)有一個(gè)大孔76，用于容納一對(duì)驅(qū)動(dòng)超越離合器78。驅(qū)動(dòng)超越離合器78以這樣的方式連接著驅(qū)動(dòng)軸80，即能夠在驅(qū)動(dòng)沖程中將擺動(dòng)臂66的旋轉(zhuǎn)能量傳遞到驅(qū)動(dòng)軸80上，并且在復(fù)位沖程中使驅(qū)動(dòng)軸80相對(duì)于擺動(dòng)臂66作“飛輪”運(yùn)動(dòng)，以使驅(qū)動(dòng)軸80不會(huì)沿反向旋轉(zhuǎn)。如圖2所示，驅(qū)動(dòng)軸80延伸穿過(guò)傳動(dòng)箱50，以向汽車或其他可驅(qū)動(dòng)裝置供應(yīng)動(dòng)力。
一個(gè)流體壓力發(fā)生器82(圖2)以可操作的方式與第一流體入口18流體連通著。在優(yōu)選實(shí)施例中，壓力發(fā)生器82是蒸汽發(fā)生器，但壓力發(fā)生器82當(dāng)然也可以是任何類似裝置。流體壓力發(fā)生器82通過(guò)一根輸送軟管84(圖2和3)連接著第一流體入口18。在優(yōu)選實(shí)施例中，第二流體出口24也通過(guò)一根輔助輸送軟管86連接著流體壓力發(fā)生器82。
如圖2所示，變沖程馬達(dá)10還設(shè)有一個(gè)輔助閥和活塞組件88。輔助閥和活塞組件88基本上類似于前面描述的組件的結(jié)構(gòu)。然而，如圖3所示，閥軸16上設(shè)有第三槽90和第四槽92，它們分別在與第一槽26和第二槽28相反的位置上設(shè)在閥軸16上。槽26、28、90和92的這種定位使得，在輔助閥和活塞組件88的活塞94復(fù)位時(shí)，前面描述的活塞52作驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，而在輔助閥和活塞組件88的活塞94作驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞52將復(fù)位?；钊?2和94的這種互補(bǔ)動(dòng)作使得驅(qū)動(dòng)軸80總能夠基本上連續(xù)地被這兩個(gè)活塞52和94之一驅(qū)動(dòng)。
如圖4所示，設(shè)有兩個(gè)復(fù)位彈簧96和98，用于使前面描述的擺動(dòng)臂66以及輔助閥和活塞組件88中的擺動(dòng)臂100返回起始位置。隨著每個(gè)擺動(dòng)臂66和100交替地移至起始位置，擺動(dòng)臂66和100也會(huì)將它們各自的活塞52和94移動(dòng)到起始位置。復(fù)位彈簧96和98環(huán)繞著驅(qū)動(dòng)軸80固定在傳動(dòng)箱50上。每個(gè)復(fù)位彈簧96和98上分別設(shè)有一個(gè)復(fù)位臂102和104和一個(gè)固定指106和108。在復(fù)位彈簧96和98被固定在傳動(dòng)箱50上后，指106和108被安置在設(shè)于擺動(dòng)臂66和100中的孔110和112中。如圖4所示，驅(qū)動(dòng)軸80連接著一對(duì)驅(qū)動(dòng)超越離合器114的內(nèi)周，而驅(qū)動(dòng)超越離合器又在它們的外周上連接著擺動(dòng)臂100。驅(qū)動(dòng)超越離合器114被如此定向，即在擺動(dòng)臂100被活塞94驅(qū)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)超越離合器114將擺動(dòng)臂100的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到驅(qū)動(dòng)軸80上。在復(fù)位沖程中，驅(qū)動(dòng)超越離合器114作“飛輪”運(yùn)動(dòng)，以使復(fù)位彈簧96帶動(dòng)擺動(dòng)臂100返回其起始位置，而不向驅(qū)動(dòng)軸80傳遞大量的旋轉(zhuǎn)能量。
一個(gè)防反轉(zhuǎn)超越離合器116在擺動(dòng)臂66與100之間固定在驅(qū)動(dòng)軸80上，以進(jìn)一步減少擺動(dòng)臂66和100與驅(qū)動(dòng)軸80之間的旋轉(zhuǎn)能量傳遞。如圖4所示，防反轉(zhuǎn)超越離合器116在一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸孔118中固定在傳動(dòng)箱50中，該驅(qū)動(dòng)軸孔在擺動(dòng)臂66與100之間形成在傳動(dòng)箱50中。
防反轉(zhuǎn)超越離合器116通過(guò)焊接或其他類似的固定措施固定在傳動(dòng)箱50中。防反轉(zhuǎn)超越離合器116的結(jié)構(gòu)類似于驅(qū)動(dòng)超越離合器114，但它以相對(duì)于驅(qū)動(dòng)超越離合器114相反的操作方向連接著驅(qū)動(dòng)軸80。這樣，當(dāng)擺動(dòng)臂100位于其驅(qū)動(dòng)沖程中時(shí)，驅(qū)動(dòng)超越離合器114可將擺動(dòng)臂100的旋轉(zhuǎn)能量傳遞到驅(qū)動(dòng)軸80上。在這個(gè)驅(qū)動(dòng)沖程中，防反轉(zhuǎn)超越離合器116處于其“飛輪”方位，以使驅(qū)動(dòng)軸80自由旋轉(zhuǎn)。一旦擺動(dòng)臂100結(jié)束其驅(qū)動(dòng)沖程，復(fù)位彈簧96就會(huì)將擺動(dòng)臂100帶回其起始位置。在復(fù)位彈簧96轉(zhuǎn)動(dòng)擺動(dòng)臂100時(shí)，驅(qū)動(dòng)超越離合器114處于它們的“飛輪”方位，以限制旋轉(zhuǎn)能量從擺動(dòng)臂100向驅(qū)動(dòng)軸80的傳遞，并且減小施加到復(fù)位彈簧96上的阻力。
如圖5所示，防反轉(zhuǎn)超越離合器116中設(shè)有一個(gè)外座圈120和一個(gè)內(nèi)座圈122。外座圈120和內(nèi)座圈122均優(yōu)選由硬化鋼制成，以提高防反轉(zhuǎn)超越離合器116的使用壽命。外座圈120上設(shè)有內(nèi)環(huán)接觸面124。外座圈120上還設(shè)有一個(gè)外表面126，該外表面通過(guò)焊接或其他方法固定在傳動(dòng)箱50上，如圖中所示(圖4和5)。如圖5所示，內(nèi)座圈122上可以設(shè)有一個(gè)帶鍵的內(nèi)環(huán)表面128，用以連接在驅(qū)動(dòng)軸80上，以便于將扭矩從驅(qū)動(dòng)軸80傳遞到內(nèi)座圈122上，驅(qū)動(dòng)軸上可以設(shè)有也可以不設(shè)有類似的帶鍵表面(未示出)。內(nèi)座圈122上還設(shè)有一個(gè)外環(huán)接觸面130。
在外座圈120與內(nèi)座圈122之間設(shè)有一個(gè)楔塊組件132(圖5)。如圖5所示，楔塊組件132包括一個(gè)楔塊保持架134、一對(duì)卷簧136和多個(gè)楔塊138。當(dāng)楔塊組件132被從防反轉(zhuǎn)超越離合器116中取出后，卷簧136可將楔塊138推入直立位置。然而，當(dāng)楔塊138位于它們的直立位置時(shí)，外座圈120與內(nèi)座圈122之間沒有足夠的空間用以將楔塊組件132插入它們之間。因此，楔塊138必須略微傾斜，以便組裝防反轉(zhuǎn)超越離合器116。每個(gè)楔塊138上分別優(yōu)選設(shè)有一個(gè)本體140，用以接觸內(nèi)座圈122的外環(huán)接觸面130，以及一個(gè)頭部142，用以接觸外座圈120的內(nèi)環(huán)接觸面124。優(yōu)選使本體140比頭部142和設(shè)在楔塊保持架134中的開口144均略寬并略窄。本體140的寬度可以防止楔塊138從楔塊保持架134中脫出。本體140的長(zhǎng)度提供出了足夠的間隙，以將卷簧136安置在本體140與楔塊保持架134的側(cè)壁146之間。由于本體140比頭部142短，因此卷簧136能夠?qū)㈩^部142的懸出部分148向外推動(dòng)，從而將楔塊138推入它們的直立位置。
在防反轉(zhuǎn)超越離合器116被完全組裝后，楔塊組件132安置在外座圈124中，內(nèi)座圈122安置在楔塊組件132中(圖4和5)。這樣，內(nèi)座圈132能夠沿第一方向(圖中的逆時(shí)針方向)相對(duì)于外座圈120旋轉(zhuǎn)，因?yàn)檫@種旋轉(zhuǎn)可以使楔塊138從它們的直立位置傾斜開。相反，防反轉(zhuǎn)超越離合器116可以防止內(nèi)座圈132沿相反方向(圖中的順時(shí)針方向)相對(duì)于外座圈120旋轉(zhuǎn)，因?yàn)檫@種旋轉(zhuǎn)可以使楔塊138向著它們的直立位置傾斜，從而將楔塊138嵌入內(nèi)座圈122與外座圈120之間。這樣，固定在內(nèi)座圈122的驅(qū)動(dòng)軸80能夠相對(duì)于防反轉(zhuǎn)超越離合器116自由地沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，因?yàn)檫@種旋轉(zhuǎn)可以使楔塊138從它們的直立位置傾斜開。相反，如果試圖使驅(qū)動(dòng)軸沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，卷簧136會(huì)將楔塊136推向它們的直立位置，從而將內(nèi)座圈122的扭轉(zhuǎn)力傳遞到外座圈120上。由于外座圈120焊接在傳動(dòng)箱50上，因此驅(qū)動(dòng)軸80沿順時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)會(huì)被防反轉(zhuǎn)超越離合器116阻止。
防反轉(zhuǎn)超越離合器116的設(shè)置是為了防止驅(qū)動(dòng)軸80沿著擺動(dòng)臂100復(fù)位的方向作任何繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。如果驅(qū)動(dòng)超越離合器114與驅(qū)動(dòng)軸80之間的摩擦力足夠大，從而能夠在擺動(dòng)臂100的復(fù)位沖程中將一定量的旋轉(zhuǎn)能量從驅(qū)動(dòng)超越離合器114傳遞到驅(qū)動(dòng)軸80上，則防反轉(zhuǎn)超越離合器116能夠防止驅(qū)動(dòng)軸80旋轉(zhuǎn)。由于防反轉(zhuǎn)超越離合器116焊接在傳動(dòng)箱50上，因此防反轉(zhuǎn)超越離合器116能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)軸80的任何“向后”的旋轉(zhuǎn)能量傳遞到傳動(dòng)箱50上，從而可以防止驅(qū)動(dòng)軸80沿著擺動(dòng)臂100復(fù)位的方向旋轉(zhuǎn)。
防反轉(zhuǎn)超越離合器116可以持續(xù)地防止驅(qū)動(dòng)軸80向后旋轉(zhuǎn)，直至擺動(dòng)臂66和100開始在驅(qū)動(dòng)沖程中帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸80旋轉(zhuǎn)。通過(guò)這種方式，防反轉(zhuǎn)超越離合器116可以確保驅(qū)動(dòng)軸80沿單一的方向旋轉(zhuǎn)。
為了使本發(fā)明的變沖程馬達(dá)10運(yùn)轉(zhuǎn)，軸旋轉(zhuǎn)器42被啟動(dòng)，以使閥軸16在中空筒體14中旋轉(zhuǎn)。之后，流體壓力發(fā)生器82被啟動(dòng)，以將壓力流體例如蒸汽供應(yīng)到第一流體入口18以及輔助閥和活塞組件88中。閥軸16因此而以恒定的速度旋轉(zhuǎn)。在流體開始以低壓供應(yīng)到第一流體入口18中時(shí)，由于第一槽26打開了第一流體入口18與第一流體出口20之間的流體通道，因此會(huì)有少量的流體進(jìn)入驅(qū)動(dòng)筒體48中。將流體引入驅(qū)動(dòng)筒體48中會(huì)迫使活塞52離開閥殼12。隨著擺動(dòng)臂66的轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞桿60中的孔眼62將隨著擺動(dòng)臂66的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而略微擺動(dòng)?；钊麠U60的擺動(dòng)將導(dǎo)致整個(gè)活塞52相對(duì)于驅(qū)動(dòng)筒體48略微傾斜。為了減小傾斜量，活塞52被這樣布置，即它在起始位置和終止位置上均略微傾斜。這樣可以降低活塞52在其滿沖程中央時(shí)的傾斜程度。擺動(dòng)臂66和活塞桿60優(yōu)選被設(shè)計(jì)得具有這樣的長(zhǎng)度，即足以將活塞52帶到其起始位置，在此，活塞52相對(duì)于垂直于驅(qū)動(dòng)筒體48中心軸線的位置傾斜兩度。
為了檢驗(yàn)活塞52的傾斜程度，希望在活塞52的滿沖程時(shí)實(shí)施檢驗(yàn)，也就是在流體以滿載壓力供應(yīng)到第一流體入口18時(shí)檢驗(yàn)。在驅(qū)動(dòng)筒體48開始被充入流體時(shí)，活塞52將移向擺動(dòng)臂66，以導(dǎo)致活塞52從閥殼12移開，從而推動(dòng)擺動(dòng)臂66開始轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著擺動(dòng)臂66轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞桿60將在擺動(dòng)臂66的軛64中擺動(dòng)?；钊?2持續(xù)擺動(dòng)，直至活塞52垂直于驅(qū)動(dòng)筒體48的中心軸線。這種情況發(fā)生在活塞52通過(guò)其滿沖程的四分之一時(shí)。
隨著更多的流體進(jìn)入驅(qū)動(dòng)筒體48中，活塞52繼續(xù)擺動(dòng)著離開驅(qū)動(dòng)軸80，直至活塞52如圖1所示通過(guò)其滿沖程的一半。在這個(gè)位置上，活塞52從垂直于驅(qū)動(dòng)筒體48中心軸線的位置傾斜了兩度，但傾斜方向與起始位置時(shí)的兩度傾斜方向相反。隨著驅(qū)動(dòng)筒體48中繼續(xù)充入流體，擺動(dòng)臂66進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，直至活塞52通過(guò)其滿沖程的四分之三。在這個(gè)位置上，擺動(dòng)臂66充分轉(zhuǎn)動(dòng)，以使活塞52再次垂直于驅(qū)動(dòng)筒體48的中心軸線。隨著驅(qū)動(dòng)筒體48中繼續(xù)充入流體，擺動(dòng)臂66進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞52移動(dòng)到從垂直于驅(qū)動(dòng)筒體48中心軸線的位置傾斜兩度的位置上。這個(gè)兩度的傾斜與活塞52位于滿沖程起始位置時(shí)相對(duì)于垂直方向的兩度傾斜處在相同方向上。在滿載流體壓力下，這種滿沖程出現(xiàn)在第一流體入口18和第一流體出口20(圖3)之間的流體通道每次打開時(shí)。
這樣，并非是將活塞52在起始位置時(shí)定向得垂直于驅(qū)動(dòng)筒體48的中心軸線并且在擺動(dòng)臂66轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)其循環(huán)周期時(shí)使活塞52擺動(dòng)較大的角度，而是使活塞52在起始位置時(shí)相對(duì)于垂直方向傾斜兩度。通過(guò)這種方式，活塞52從相對(duì)于垂直方向傾斜兩度的位置開始，循環(huán)通過(guò)垂直位置，到達(dá)在相反方向相對(duì)于垂直方向傾斜兩度的位置，再次循環(huán)通過(guò)垂直位置，最后到達(dá)與起始位置方向相同的相對(duì)于垂直方向傾斜兩度的位置。這樣，在整個(gè)沖程中，從垂直位置偏斜的總量可以保持在最小值。
盡管變沖程馬達(dá)10完全能夠循環(huán)通過(guò)上述滿沖程，但這個(gè)滿沖程只是在全額流體壓力下實(shí)現(xiàn)的。在只有少量壓力供應(yīng)到第一流體入口18中時(shí)，活塞52將移動(dòng)通過(guò)短得多的沖程周期。隨著流體壓力發(fā)生器82供應(yīng)的流體壓力升高，大量的流體隨著閥軸16的每次旋轉(zhuǎn)而從第一流體入口18開始流過(guò)第一流體出口20并且進(jìn)入驅(qū)動(dòng)筒體48中。流入驅(qū)動(dòng)筒體48中的更大量的流體將更快地移動(dòng)活塞52，從而實(shí)現(xiàn)越來(lái)越長(zhǎng)的沖程。擺動(dòng)臂66將這個(gè)加長(zhǎng)的沖程轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)軸80的更大轉(zhuǎn)角。由于軸旋轉(zhuǎn)器42以恒定的速度旋轉(zhuǎn)閥軸16，因此每個(gè)循環(huán)周期占據(jù)相同的時(shí)間，而不論供應(yīng)的流體壓力如何。這樣，驅(qū)動(dòng)軸80在相同時(shí)間內(nèi)的更大轉(zhuǎn)角將轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)軸80的更高轉(zhuǎn)速。
對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸16的每次旋轉(zhuǎn)，設(shè)在閥軸16上的第二槽28將打開第二流體入口22與第二流體出口24之間的流體通道一次(圖1)。在這一時(shí)段內(nèi)，復(fù)位彈簧96的力導(dǎo)致擺動(dòng)臂66將活塞桿60向著活塞52的方向推動(dòng)，以將流體通過(guò)第二流體入口22和第二流體出口24而推出驅(qū)動(dòng)筒體48。此后，流體通過(guò)輔助輸送軟管86返回流體壓力發(fā)生器82，以使流體重新被壓縮和再次循環(huán)通過(guò)馬達(dá)10(圖2)。隨著活塞52被驅(qū)動(dòng)，輔助閥和活塞組件88以往復(fù)的方式運(yùn)轉(zhuǎn)，從而在活塞52位于其復(fù)位沖程中時(shí)驅(qū)動(dòng)上述驅(qū)動(dòng)軸80。如前所述，防反轉(zhuǎn)超越離合器116可以防止擺動(dòng)臂66和100在它們的復(fù)位周期中將旋轉(zhuǎn)能量傳遞到驅(qū)動(dòng)軸80上。
由于閥軸16以恒定的速度旋轉(zhuǎn)，因此通過(guò)改變進(jìn)入第一流體入口18的流體壓力值，可以導(dǎo)致活塞52通過(guò)更長(zhǎng)距離的沖程，從而在相同的時(shí)間間隔中驅(qū)動(dòng)上述驅(qū)動(dòng)軸80通過(guò)更長(zhǎng)的距離。流體壓力發(fā)生器82可以設(shè)有一個(gè)加熱調(diào)節(jié)控制器150，例如丙烷閥門，以改變輸送到流體壓力發(fā)生器82中的熱量，并因此而改變流體壓力。這樣，變沖程馬達(dá)10可以直接將更大量的熱量轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)軸80的更快旋轉(zhuǎn)。
前面的描述和附圖中只是用于對(duì)本發(fā)明作解釋和顯示，但本發(fā)明并不局限于此，而是只由權(quán)利要求書中限定，這是因?yàn)樵诓幻撾x本發(fā)明范圍的前提下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了這里的公開內(nèi)容后可以作出各種修改和變化。例如，可以預(yù)期，任何數(shù)量的輔助閥和活塞組件可以安裝在驅(qū)動(dòng)軸80上，而且閥殼的流體入口和流體出口以及閥軸上的槽的尺寸可以在大范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)軸組件，它包括(a)一個(gè)殼體；(b)一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸；(c)第一超越離合器組件，其包括(i)第一內(nèi)座圈，其具有第一外環(huán)接觸面；(ii)第一外座圈，其具有與上述第一內(nèi)座圈徑向相隔的第一內(nèi)環(huán)接觸面，上述第一內(nèi)環(huán)接觸面和上述第一外環(huán)接觸面之間構(gòu)成了第一環(huán)形空間；(iii)第一組楔塊，它們?cè)O(shè)在上述第一環(huán)形空間中，上述第一組楔塊具有這樣的結(jié)構(gòu)和移動(dòng)模式，即能夠使上述第一內(nèi)座圈沿第一方向相對(duì)于上述第一外座圈旋轉(zhuǎn)，并防止上述第一內(nèi)座圈沿第二方向相對(duì)于上述第一外座圈旋轉(zhuǎn)；(iv)第一楔塊保持裝置，其用于將上述第一組楔塊保持在上述第一環(huán)形空間中；(d)其中上述殼體固定在上述第一外座圈上；(e)上述驅(qū)動(dòng)軸固定在上述第一內(nèi)座圈上；(f)還包括連接在上述驅(qū)動(dòng)軸上的、用于驅(qū)動(dòng)上述驅(qū)動(dòng)軸的裝置；(g)上述驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)第二超越離合器連接著上述驅(qū)動(dòng)軸，第二超越離合器包括(i)第二內(nèi)座圈，其具有第二外環(huán)接觸面；(ii)第二外座圈，其具有與上述第二內(nèi)座圈徑向相隔的第二內(nèi)環(huán)接觸面，上述第二內(nèi)環(huán)接觸面和上述第二外環(huán)接觸面之間構(gòu)成了第二環(huán)形空間；(iii)第二組楔塊，它們?cè)O(shè)在上述第二環(huán)形空間中，上述第二組楔塊具有這樣的結(jié)構(gòu)和移動(dòng)模式，即能夠使上述第二內(nèi)座圈沿第一方向相對(duì)于上述第二外座圈旋轉(zhuǎn)，并防止上述第二內(nèi)座圈沿第二方向相對(duì)于上述第二外座圈旋轉(zhuǎn)；(iv)第二楔塊保持裝置，其用于將上述第二組楔塊保持在上述第二環(huán)形空間中；(v)其中上述第二超越離合器以這樣的方式連接著上述驅(qū)動(dòng)軸，即能夠通過(guò)上述第二超越離合器將上述驅(qū)動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到上述驅(qū)動(dòng)軸上；(h)上述第一超越離合器和上述第二超越離合器在彼此相反的超越運(yùn)動(dòng)方向上固定在上述驅(qū)動(dòng)軸上。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)軸組件，其特征在于，上述驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)擺動(dòng)臂。
3.如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)軸組件，其特征在于，上述擺動(dòng)臂樞軸式連接著一個(gè)活塞。
4.如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)軸組件，還包括用于往復(fù)移動(dòng)上述活塞的裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)軸組件，其特征在于，上述往復(fù)移動(dòng)裝置包括(a)一個(gè)閥殼，其上形成了(i)一個(gè)中空筒體；(ii)與上述中空筒體流體連通的第一流體入口；(iii)與上述中空筒體流體連通的第一流體出口；(iv)與上述中空筒體流體連通的第二流體入口；(v)與上述中空筒體流體連通的第二流體出口；(b)一個(gè)閥軸，其安置在上述中空筒體中，上述閥軸可在基本上封閉了上述第一流體入口和上述第一流體出口之間流體通道的第一位置與基本上封閉了上述第二流體入口和上述第二流體出口之間的流體通道第二位置之間旋轉(zhuǎn)；(c)上述閥軸上設(shè)有第一槽和第二槽；(d)上述第一槽以這樣的方位設(shè)在上述閥軸上，即在上述閥軸位于上述第一位置時(shí)，第一槽會(huì)打開上述第二流體入口與上述第二流體出口之間的流體通道；(e)上述第二槽以這樣的方位設(shè)在上述閥軸上，即在上述閥軸位于上述第二位置時(shí)，第二槽會(huì)打開上述第一流體入口與上述第一流體出口之間的流體通道；(f)連接著上述閥軸的、用于使上述閥軸在上述第一位置與上述第二位置之間旋轉(zhuǎn)的裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)軸組件，還包括推壓上述活塞以將流體推出上述驅(qū)動(dòng)筒體的裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)軸組件，其特征在于，上述推壓裝置是一個(gè)彈簧。
8.一種驅(qū)動(dòng)軸防反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，它包括(a)一個(gè)變沖程馬達(dá)，其具有(i)一個(gè)驅(qū)動(dòng)筒體，其包含a.一個(gè)活塞；b.一個(gè)活塞桿，其在一端連接著上述活塞；以及c.一個(gè)擺動(dòng)臂，其連接著上述活塞桿的相反端；(ii)閥裝置，其用于以預(yù)期的時(shí)間間隔向上述驅(qū)動(dòng)筒體供應(yīng)流體，以便在驅(qū)動(dòng)沖程中沿一個(gè)方向驅(qū)動(dòng)上述活塞；(iii)推壓裝置，其用于在復(fù)位沖程中沿著與上述一個(gè)方向相反的方向推動(dòng)上述活塞；(b)一個(gè)驅(qū)動(dòng)超越離合器組件，其連接著上述驅(qū)動(dòng)軸和上述擺動(dòng)臂，用于在上述活塞的驅(qū)動(dòng)沖程中將旋轉(zhuǎn)能量從上述驅(qū)動(dòng)筒體傳遞到驅(qū)動(dòng)軸上，并且在上述活塞的復(fù)位沖程中使驅(qū)動(dòng)軸相對(duì)于擺動(dòng)臂作飛輪運(yùn)動(dòng)；以及(c)一個(gè)防反轉(zhuǎn)超越離合器組件，其在與上述驅(qū)動(dòng)超越離合器組件相反的操作方向上固定在上述驅(qū)動(dòng)軸上，用于在復(fù)位沖程中防止驅(qū)動(dòng)軸沿著與其在驅(qū)動(dòng)沖程中被驅(qū)動(dòng)的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
提供了一種驅(qū)動(dòng)軸組件,用于使驅(qū)動(dòng)軸沿單一方向旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)軸組件包含一個(gè)殼體、一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸和一個(gè)超越離合器。超越離合器包含一個(gè)具有外環(huán)接觸面的內(nèi)座圈和一個(gè)具有與內(nèi)座圈徑向相隔的內(nèi)環(huán)接觸面的外座圈。內(nèi)環(huán)接觸面和外環(huán)接觸面之間構(gòu)成了一個(gè)環(huán)形空間。環(huán)形空間中設(shè)有多個(gè)楔塊,這些楔塊可以使內(nèi)座圈沿第一方向相對(duì)于外座圈旋轉(zhuǎn),并防止內(nèi)座圈沿第二方向相對(duì)于外座圈旋轉(zhuǎn)。一個(gè)驅(qū)動(dòng)殼固定在外座圈上,一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸固定在內(nèi)座圈上,從而在旋轉(zhuǎn)力沿第一方向作用在驅(qū)動(dòng)軸上時(shí),可使驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),而在力沿相反方向施加在驅(qū)動(dòng)軸上時(shí),可使驅(qū)動(dòng)軸上的旋轉(zhuǎn)力通過(guò)超越離合器傳遞到殼體上,從而防止驅(qū)動(dòng)軸沿第二方向旋轉(zhuǎn)。在優(yōu)選實(shí)例中,驅(qū)動(dòng)軸連接著一個(gè)活塞組件,該活塞組件用于將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F16H21/00GK1378616SQ99817011
公開日2002年11月6日 申請(qǐng)日期1999年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月19日
發(fā)明者愛德華·西蒙德 申請(qǐng)人:熱動(dòng)力公司