用于输入输出间扭矩接断的有可变杆力臂的机械耦合系统技术方案

公开了一种用于输入输出间扭矩接断的有可变杆力臂的机械耦合系统。提供了一种用于在一个旋转部件与断开的未旋转部件之间传递扭矩的选择性扭矩传递装置。扭矩传递装置具有输入轴，输入轴沿着轴线延伸并连接到输入轴毂。输入轴和输入轴毂围绕它们延伸所沿的轴线旋转。滑块设置在输入轴毂内并能够沿着与所述轴线横切的方向运动。输出轴沿着所述轴线延伸并连接到输出轴毂。当选择性扭矩传递装置处于接合位置时，输出轴和输出轴毂围绕它们延伸所沿的轴线旋转。连接部将输出轴毂枢转地连接到滑块。输入轴毂被构造为围绕其轴线旋转以产生扭矩。

Mechanical coupling system with variable lever arm for torque connection between input and output

A mechanical coupling system with a variable lever arm for torque interruption between input and output is disclosed. A selective torque transfer device for transmitting torque between a rotating part and a broken non rotating part is provided. The torque transfer device has an input shaft, which extends along the axis and connects to the hub hub of the input shaft. The input shaft and the hub hub revolve around the axis along which they extend. The slider is arranged in the input shaft hub and can move along the direction of the axis that is cut across the axis. The output shaft extends along the axis and connects to the output shaft hub. When the selective torque transfer device is in the joint position, the output axis and the output shaft hub revolve around the axis along which they extend. The connection department connects the output shaft hub pivotally to the slider. The input shaft hub is constructed to revolve around its axis in order to produce torque.

【技术实现步骤摘要】
用于输入输出间扭矩接断的有可变杆力臂的机械耦合系统
本公开涉及被设计为将旋转运动从输入轴选择性地传递到输出轴的扭矩传递装置。
技术介绍
在汽车和透平机械应用中，期望将旋转部件与扭矩源接合或断开。离合器和变矩器主要用于将扭矩源(例如，内燃发动机、电动马达等)与扭矩轴接合或断开。在试图接合两个旋转部件时这两个旋转部件的不当同步通常会导致不期望的噪音和令人不愉快的声振粗糙度。此外，在配合部件的几何轮廓、两个部件之间的滑移速度和所施加的力不允许旋转部件与未旋转部件之间的恰当啮合时，会出现旋转部件被卡住或不能接合未旋转部件的转换受阻。
技术实现思路
根据一个实施例，提供了一种用于在一个旋转部件与断开的未旋转部件之间传递扭矩的选择性扭矩传递装置。扭矩传递装置具有沿着轴线延伸并连接到输入轴毂的输入轴。输入轴和输入轴毂围绕它们延伸所沿的轴线旋转。滑块设置在输入轴毂内并能够沿着与所述轴线横切的方向运动。输出轴沿着所述轴线延伸并连接到输出轴毂。当选择性扭矩传递装置处于接合位置时，输出轴和输出轴毂围绕它们延伸所沿的轴线旋转。连接部(link)将输出轴毂枢转地连接到滑块。输入轴毂被构造为绕其轴线旋转以产生扭矩。滑块可沿着与所述轴线横切的方向移动并且扭矩从输入轴毂传递到输出轴毂。输入轴毂与输出轴毂之间的扭矩传递响应于滑块远离输入轴毂的轴线的移动而发生。从输入轴毂传递到输出轴毂的扭矩的量是滑块与输入轴的轴线之间的距离的函数。根据本专利技术，提供了一种选择性扭矩传递装置，包括：输入轴，沿着轴线延伸并连接到输入轴毂；输出轴，沿着所述轴线延伸并连接到输出轴毂，所述输出轴毂能够沿着输出轴运动；滑块，能够在输入轴毂内沿着与所述轴线横切的方向运动；连接部，将输出轴毂枢转地连接到滑块。选择性扭矩传递装置具有断开位置和接合位置，在断开位置输出轴不旋转，在接合位置时输出轴旋转。输出轴和输入轴在处于接合和断开位置时连接在一起。根据其他实施例，选择性扭矩传递装置还可包括轴承，所述轴承设置在连接到输出轴毂的输出轴上并被构造为提供输出轴毂沿着输出轴的轴向运动。选择性扭矩传递装置还可包括轨道，所述轨道设置在输入轴毂内并垂直于输入轴的轴线定位。滑块被构造为响应于输出轴毂沿着输出轴的轴向运动而沿着轨道运动。根据本专利技术的一个实施例，从输入轴毂传递到输出轴毂的扭矩随着滑块与输入轴的轴线之间的距离变化而变化。根据本专利技术的一个实施例，所述选择性扭矩传递装置还包括轴承，所述轴承设置在输出轴上并被输出轴毂包围，其中，所述轴承被构造为允许沿着输出轴的轴向运动。选择性扭矩传递装置还可包括从滑块向外伸出并枢转地连接到连接部的凸肩，其中，当滑块相对于旋转轴线偏移时，凸肩具有偏心质量。根据本专利技术的一个实施例，选择性扭矩传递装置还包括从滑块向外伸出并枢转地连接到连接部的凸肩，其中，当滑块相对于旋转轴线偏移时，凸肩为偏心质量。选择性扭矩传递装置的连接部相对于轴线斜交地定向，以抵消(counteract)凸肩的偏心质量。选择性扭矩传递装置还可包括配重部(counterweight)，所述配重部设置为邻近连接部和输出轴毂，使得配重部被构造为抵消凸肩的偏心质量。选择性扭矩传递装置还可包括至少一个轨道，所述轨道设置在输入轴毂中并垂直于输入轴的轴线。滑块被构造为响应于输出轴毂的轴向运动而沿着所述轨道运动。在一个实施例中，轨道具有第一部分和第二部分，第一部分具有第一直径，第二部分具有第二直径。第二部分的第二直径大于第一部分的第一直径。第一部分被构造为允许凸肩沿着第一部分运动。第二部分被构造为用作滑块的行进止动部。根据本专利技术的一个实施例，至少一个轨道具有第一部分和第二部分，第一部分具有第一直径，第二部分具有第二直径，第二直径大于第一直径，其中，所述滑块被构造为沿着第一部分运动，第二部分被构造为用作止动部。选择性扭矩传递装置还可包括压缩弹簧，所述压缩弹簧与轨道同轴并设置在输入轴毂与滑块之间。压缩弹簧使滑块偏置到与输入轴的轴线大体上成直线的位置并向滑块远离输入轴的轴线的运动提供阻力。根据本专利技术的一个实施例，选择性扭矩传递装置还包括至少一个弹簧，所述弹簧与轨道同轴并设置在滑块与输入轴毂之间，其中，所述弹簧使滑块偏置到与输入轴的轴线大体上成直线的位置并且在输出轴毂朝向输入轴毂轴向地运动时抵抗滑块的运动。根据另一实施例，提供了一种选择性扭矩传递装置。该装置包括沿着轴线延伸并附连到输入轴毂的输入轴以及沿着所述轴线延伸并附连到输出轴毂的输出轴。滑块设置在输入轴毂内，处于与输入轴毂的轴线大体上成直线的中心位置并能够运动到相对于输入轴毂的中心轴线偏移的偏心位置。连接部将滑块枢转地连接到输出轴毂。当输出轴毂朝向输入轴毂移动时，滑块从中心位置运动到偏心位置以产生关于滑块的离心力和针对通过滑块围绕输入轴毂的轴线的旋转所规定的圆形的切向力，从而将扭矩传递到输出轴毂。滑块可沿着与输入轴或输出轴的轴线大体上垂直的方向移动。传递到输出轴的扭矩的量可随着输出轴毂沿着中心轴线运动得更靠近输入轴毂而增大。选择性扭矩传递装置还可包括设置在输出轴与输出轴毂之间的轴承，其中，所述轴承被构造为使得输出轴毂沿着输出轴轴向运动。选择性扭矩传递装置还可包括设置在输出轴和输入轴的外周上的输出花键和输入花键。输出花键具有装配在轴承内的尺寸。在又一实施例中，设置在输入轴毂和输出轴毂之间的连接部可以是转向节组件，所述转向节组件包括单孔眼部、分叉部和转向节销。单孔眼部从滑块或输出轴毂向外地延伸并限定孔。分叉部可包括限定至少两个孔的至少两个叉齿。分叉部可连接到滑块或输出轴毂。转向节销连接单孔眼部和分叉部。选择性扭矩传递装置还可包括将输出轴毂连接到连接部的输出销。输出销具有允许连接部与输出轴毂之间的可枢转运动的尺寸。提供了一种用于操作选择性扭矩传递装置的方法。响应于接合命令和期望的输出扭矩，使输出轴毂移动。输出轴毂枢转地连接到输入轴毂，并使滑块远离输入轴毂的中心移动以允许输入轴与输出轴之间的扭矩传递。附图说明图1是选择性扭矩传递装置的透视图。图2是处于断开状态的选择性扭矩传递装置的侧视图。图3是选择性扭矩传递装置的输入轴毂的正视图。图4是处于接合状态的选择性扭矩传递装置的侧视图。图5是选择性扭矩传递装置的接合和断开的图形表示。具体实施方式在此描述本公开的实施例。然而，将理解的是，公开的实施例仅为示例，其他实施例可采用各种可替代的形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，可将参照任一附图示出并描述的各种特征与在一个或更多个其他附图中示出的特征相结合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可期望用于特定应用或实施方式。离心力可被限定为包括由物体的惯性引起的向外作用于围绕中心运动的物体上的惯性力(apparentforce)。切向力可被限定为包括沿着与运动的物体的路径相切的方向作用于所述物体上的力，其作用在于增大或减小速度。参照图1，示出了选择性扭矩传递装置11，其包括连接到输入轴毂14的输入轴12，输入轴毂1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选择性扭矩传递装置，包括：输入轴，沿着轴线延伸并连接到输入轴毂；输出轴，沿着所述轴线延伸并连接到输出轴毂，所述输出轴毂能够沿着输出轴运动；滑块，偏置在与输入轴毂的中心轴线大体上成直线的中心位置，所述滑块能够运动到相对于中心位置偏移的偏心位置；连接部，将输出轴毂枢转地连接到滑块，其中，输出轴毂朝向输入轴毂移动使滑块从中心位置运动到偏心位置，以产生关于滑块的离心力并将扭矩传递到输出轴毂。

【技术特征摘要】
2016.09.01 US 15/254,0451.一种选择性扭矩传递装置，包括：输入轴，沿着轴线延伸并连接到输入轴毂；输出轴，沿着所述轴线延伸并连接到输出轴毂，所述输出轴毂能够沿着输出轴运动；滑块，偏置在与输入轴毂的中心轴线大体上成直线的中心位置，所述滑块能够运动到相对于中心位置偏移的偏心位置；连接部，将输出轴毂枢转地连接到滑块，其中，输出轴毂朝向输入轴毂移动使滑块从中心位置运动到偏心位置，以产生关于滑块的离心力并将扭矩传递到输出轴毂。2.根据权利要求1所述的选择性扭矩传递装置，其中，输入轴毂被构造为围绕所述轴线旋转，并且滑块被约束为沿着与输入轴或输出轴的轴线大体上垂直的方向移动。3.根据权利要求1所述的选择性扭矩传递装置，其中，输出轴毂和输入轴毂被构造为使得传递到输出轴的扭矩在输出轴毂沿着轴线移动得更为靠近输入轴毂时增大。4.根据权利要求1所述的选择性扭矩传递装置，还包括设置在输出轴与输出轴毂之间的轴承，其中，所述轴承被构造为使输出轴毂能够沿着输出轴轴向运动。5.根据权利要求4所述的选择性扭矩传递装置，还包括设置在输出轴的外周上的花键，...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·墨巴拉克，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US