[go: up one dir, main page]

RU2661259C1 - Device for rotational motion transmission from two or more numbers of drives - Google Patents

Device for rotational motion transmission from two or more numbers of drives Download PDF

Info

Publication number
RU2661259C1
RU2661259C1 RU2017141205A RU2017141205A RU2661259C1 RU 2661259 C1 RU2661259 C1 RU 2661259C1 RU 2017141205 A RU2017141205 A RU 2017141205A RU 2017141205 A RU2017141205 A RU 2017141205A RU 2661259 C1 RU2661259 C1 RU 2661259C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
rotation
drive
overrunning
output link
Prior art date
Application number
RU2017141205A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артем Владимирович Сокол
Original Assignee
Артем Владимирович Сокол
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Артем Владимирович Сокол filed Critical Артем Владимирович Сокол
Priority to RU2017141205A priority Critical patent/RU2661259C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2661259C1 publication Critical patent/RU2661259C1/en
Priority to PCT/RU2018/000579 priority patent/WO2019103650A1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/12Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types
    • F16H37/14Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types the movements of two or more independently-moving members being combined into a single movement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to the field of engineering, and more particularly to devices intended for the transmission of rotational motion. Device for transferring the rotational movement comprises shaft (2) on which at least two overrunning clutches (5, 6) are coaxially arranged. Inner cages (7, 8) or the common inner cage of all overrunning clutches are rigidly connected to shaft (2). Outer casing (9) of first overrunning clutch (5) is rigidly connected to output link (3) of first drive (1) of rotation. Outer cages (10) of the other or other overrunning clutches (6) are each configured to communicate with a corresponding output link (3) of another corresponding drive (1) of rotation and with the possibility of transferring rotation from another corresponding drive (1) to shaft (2).
EFFECT: reduction in overall dimensions is achieved.
7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для передачи вращательного движения от двух или большего числа приводов на ведомое звено и может быть использовано в машиностроении, на транспортных средствах, в станкостроении, а также в иных отраслях промышленности.The invention relates to devices designed to transmit rotational motion from two or more drives to a driven unit and can be used in mechanical engineering, in vehicles, in machine tools, as well as in other industries.

Из уровня техники известно устройство для передачи вращательного движения, содержащее планетарный механизм, статор с обмотками, жестко закрепленный на оси, и ротор с постоянными магнитами, установленный внутри статора с возможностью свободного вращения и соединенный с центральной шестерней планетарного механизма (см. сайт в Интернет http://www.proelvel.ucoz.ru/index/ehlektromotor_dlja_velosipeda/0-9).The prior art device for transmitting rotational motion, comprising a planetary mechanism, a stator with windings, rigidly fixed on the axis, and a rotor with permanent magnets mounted inside the stator with the possibility of free rotation and connected to the central gear of the planetary mechanism (see the Internet site http : //www.proelvel.ucoz.ru/index/ehlektromotor_dlja_velosipeda/0-9).

Недостатком известного решения является сложность конструкции, наличие статора с обмотками и ротора с постоянными магнитами, отсутствие возможности передачи вращательного движения от нескольких приводов и отсутствие возможности регулировки крутящего момента выходного звена, низкий КПД.A disadvantage of the known solution is the design complexity, the presence of a stator with windings and a rotor with permanent magnets, the inability to transmit rotational motion from several drives and the inability to adjust the torque of the output link, low efficiency.

Также из уровня техники известно устройство для передачи вращательного движения, содержащее вал, на котором соосно друг другу установлены элементы вращения… (см. RU 2597432 C1, опубликовано 10.09.2016).Also known from the prior art is a device for transmitting rotational motion, comprising a shaft on which rotation elements are mounted coaxially to each other ... (see RU 2597432 C1, published on 09/10/2016).

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности передачи вращательного движения от двух или большего числа приводов, низкий КПД.The disadvantage of this device is the inability to transmit rotational motion from two or more drives, low efficiency.

Наиболее близким решением к предложенному изобретению является устройство для передачи вращательного движения, содержащее привод, связанный с валом через зубчатое колесо, установленное на валу посредством обгонной муфты (см., например, сайты в Интернет https://www.eltreco.ru/articles/15622/, http://el-velo.com/informaciya/stati/bafang_750w_podvesnoj_kit_nabor/ https://www.youtube.com/watch?v=axwKZj6ipjI, https://www.youtube.com/watch?v=td2wIiKwai4 http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=18823.8334, http://bikelectro.ru/shop/kit/motor/reduktornye/mid-drive-bafang-8-fun-bb2-displejj/).The closest solution to the proposed invention is a device for transmitting rotational motion, comprising a drive connected to the shaft via a gear mounted on the shaft by means of an overrunning clutch (see, for example, Internet sites https://www.eltreco.ru/articles/ 15622 /, http://el-velo.com/informaciya/stati/bafang_750w_podvesnoj_kit_nabor/ https://www.youtube.com/watch?v=axwKZj6ipjI, https://www.youtube.com/watch?v=td2wIiKwai4 http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=18823.8334, http://bikelectro.ru/shop/kit/motor/reduktornye/mid-drive-bafang-8-fun-bb2-displejj/).

Недостатками наиболее близкого решения являются: сложность конструкции, наличие в составе устройства привода (статора с обмотками и ротора с постоянными магнитами), требующего питания от аккумулятора и постоянного технического обслуживания, отсутствие возможности регулировки крутящего момента, отсутствие возможности передачи вращательного движения от нескольких приводов одновременно, низкий КПД.The disadvantages of the closest solution are: design complexity, the presence of a drive device (stator with windings and a rotor with permanent magnets) that requires battery power and constant maintenance, the inability to adjust torque, the inability to transmit rotational motion from several drives at the same time, low efficiency.

Технической проблемой, решаемой изобретением, является повышение КПД всей системы, в которой используется предложенное устройство, создание простого и надежного устройства, передающего вращательное движение (крутящий момент) на ведомое звено от двух или большего числа приводов, расширение функциональных возможностей и областей применения устройства, уменьшение габаритных размеров устройства.The technical problem solved by the invention is to increase the efficiency of the entire system in which the proposed device is used, to create a simple and reliable device that transmits rotational motion (torque) to the driven unit from two or more drives, expanding the functionality and areas of application of the device, reducing overall dimensions of the device.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности управления величиной передаваемого крутящего момента при сохранении максимального КПД за счет подключения двух или большего числа приводов в систему с помощью устройства, исключение необходимости использования промежуточных валов за счет возможности установки устройства непосредственно на выходное ведущее звено одного из приводов.The technical result of the invention is the ability to control the transmitted torque while maintaining maximum efficiency by connecting two or more drives to the system using the device, eliminating the need for intermediate shafts due to the ability to install the device directly on the output drive link of one of the drives.

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что устройство для передачи вращательного движения содержит вал, на котором соосно друг другу установлено по меньше два элемента вращения, каждый из которых выполнен в виде обгонной муфты, внутренние обоймы или общая внутренняя обойма всех обгонных муфт жестко связана с валом, при этом внешняя обойма первой обгонной муфты выполнена с возможностью жесткого соединения с выходным звеном первого привода вращения, а внешние обоймы другой или других обгонных муфт выполнены каждая с возможностью связи с соответствующим выходным звеном другого соответствующего привода вращения и с возможностью передачи вращения от другого соответствующего привода вращения на вал.The technical result of the invention is achieved due to the fact that the device for transmitting rotational motion comprises a shaft on which at least two rotation elements are mounted coaxially to each other, each of which is made in the form of an overrunning clutch, inner cages or a common inner cage of all overrunning couplings are rigidly connected to the shaft wherein the outer cage of the first overrunning clutch is made with the possibility of hard connection with the output link of the first rotation drive, and the external cages of another or other overrunning clutches are made each to communicate with another corresponding output link and a corresponding rotation of the drive to transmit rotation from the other of the corresponding drive shaft rotation.

Кроме того, жесткое соединение внешней обоймы первой обгонной муфты с выходным звеном первого привода вращения может быть осуществлено посредством элемента фиксации.In addition, the rigid connection of the outer race of the first overrunning clutch with the output link of the first rotation drive can be carried out by means of a locking element.

Кроме того, вал может быть выполнен с возможностью шарнирного соединения с выходным звеном первого привода вращения посредством элемента вращения, выполненного, преимущественно, в виде подшипника.In addition, the shaft can be made with the possibility of articulation with the output link of the first rotation drive by means of a rotation element, made mainly in the form of a bearing.

Кроме того, вал может иметь соосную с ним цилиндрическую полость, внутри которой установлен подшипник.In addition, the shaft may have a cylindrical cavity coaxial with it, within which a bearing is mounted.

Кроме того, связь внешней обоймы по меньшей мере одной из обгонных муфт с выходным звеном другого соответствующего привода может быть осуществлена посредством элемента передачи вращательного движения, закрепленного на внешней обойме по меньшей мере одной из обгонных муфт.In addition, the connection of the external cage of at least one of the overrunning clutches with the output link of another corresponding drive can be carried out by means of a rotational movement transmission element fixed to the external cage of at least one of the overrunning clutches.

Кроме того, элемент передачи вращательного движения может быть выполнен в виде шкива, или звездочки, или зубчатого колеса, или магнитов.In addition, the transmission element of the rotational movement can be made in the form of a pulley, or sprocket, or gear, or magnets.

Кроме того, жесткая связь внутренних обойм или общей внутренней обоймы всех обгонных муфт с валом может быть осуществлена посредством шпоночного, или шлицевого, или резьбового, или сварного соединения, а также посредством кольцевых выступов, образованных на внешней поверхности вала.In addition, the rigid connection of the inner cages or the common inner cage of all overrunning couplings with the shaft can be carried out by means of a key, or spline, or threaded, or welded joint, as well as by annular protrusions formed on the outer surface of the shaft.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано предложенное устройство; на фиг. 2 показан пример схемы кинематической связи при передаче вращательного движения (крутящего момента) на ведомое звено в составе системы, включающей три привода и предложенное устройство.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the proposed device; in FIG. 2 shows an example of a kinematic communication scheme for transmitting rotational motion (torque) to a driven unit in a system comprising three drives and the proposed device.

Устройство для передачи вращательного движения (крутящего момента) от двух или большего числа приводов 1 содержит главный вал 2, который может быть связан посредством промежуточных элементов с ведущим выходным валом 3 (выходным звеном) привода 1 с целью передачи крутящего момента от привода 1 на главный вал 2, который, в свою очередь, передает крутящий момент на ведомое звено 4 (вал). На внешней поверхности вала 2 установлены последовательно друг за другом и соосно друг другу две обгонные муфты 5 и 6 (муфты свободного хода - элементы вращения). Кроме того, на валу 2 может быть аналогично установлено и большее количество обгонных муфт, например, три или четыре или пять и т.д., в зависимости от количества приводов 1 (ведущих выходных валов 3 приводов 1), от которых необходимо передать крутящий момент (вращательное движение) на ведомое звено 4.A device for transmitting rotational motion (torque) from two or more drives 1 contains a main shaft 2, which can be connected via intermediate elements to the output drive shaft 3 (output link) of the drive 1 in order to transmit torque from the drive 1 to the main shaft 2, which, in turn, transmits torque to the driven link 4 (shaft). On the outer surface of the shaft 2 are installed sequentially one after another and coaxially to each other two overrunning clutches 5 and 6 (freewheels - rotation elements). In addition, on the shaft 2, a larger number of overrunning clutches, for example, three, four or five, etc., depending on the number of drives 1 (leading output shafts 3 of drives 1), from which it is necessary to transmit torque, can also be installed (rotational motion) to the driven link 4.

Внутренние обоймы (кольца) 7, 8 обгонных муфт 5 и 6 жестко связаны (соединены) с валом 2 и установлены на нем, например, посредством шпоночного соединения, или шлицевого соединения, или резьбового соединения, или сварного соединения, или любого иного соединения, обеспечивающего и позволяющего осуществить жесткую связь внутренних обойм 7, 8 с валом 2. При этом возможен вариант, когда внутренняя обойма 7 первой муфты 5 жестко связана с валом 2 посредством, например, резьбового соединения, а обойма 8 другой муфты 6 жестко связана с валом 2 посредством, например, сварки. Кроме того, возможно использование для жесткой связи внутренних обойм 7, 8 как одинакового соединения (например, шлицевого), так и их различное сочетание (например, шпоночное соединение одной обоймы 7 и сварное соединение обоймы 8 или другие варианты сочетания). Такую же жесткую связь имеют внутренние обоймы и других обгонных муфт, в случае установки на валу 2 большего количества обгонных муфт (более двух). Муфты 5, 6 могут быть установлены на валу 2 с зазором h друг относительно друга, причем данный зазор может иметь любое значение в зависимости от конфигурации системы, в которой используется изобретение, от длины вала 2, и от пространственного расположения друг относительно друга ведущих звеньев (например, валов 3 приводов 1), от которых необходимо принять валу 2 крутящий момент и передать его на звено 4.The inner clips (rings) 7, 8 of the overrunning clutches 5 and 6 are rigidly connected (connected) to the shaft 2 and mounted on it, for example, by means of a key connection, or a spline connection, or a threaded connection, or a welded connection, or any other connection providing and allowing for rigid connection of the inner race 7, 8 with the shaft 2. In this case, it is possible that the inner race 7 of the first coupling 5 is rigidly connected to the shaft 2 by, for example, a threaded connection, and the race 8 of the other coupling 6 is rigidly connected to the shaft 2 by , n example, welding. In addition, it is possible to use for rigid connection of the inner clips 7, 8 as the same connection (for example, splined), and their different combination (for example, keyed connection of one clip 7 and welded connection of the clip 8 or other combinations). Internal clips of other overrunning clutches have the same rigid connection if more overrunning clutches (more than two) are installed on shaft 2. The couplings 5, 6 can be mounted on the shaft 2 with a gap h relative to each other, and this gap can have any value depending on the configuration of the system in which the invention is used, on the length of the shaft 2, and on the spatial arrangement of the driving links relative to each other ( for example, shafts 3 of drives 1), from which it is necessary to take the shaft 2 torque and transmit it to link 4.

Кроме того, возможен вариант выполнения изобретения, когда обгонные муфты 5, 6 (или другие обгонные муфты при их количестве большем двух) установлены без зазора h. В данном случае внутренние обоймы 7 и 8 плотно прилегают друг к другу, либо муфты 5 и 6 имеют общий единый корпус для их внутренних обойм 7 и 8 (такое же выполнение может иметь устройство при большем количестве обгонных муфт). При этом внешние обоймы (кольца) 9, 10 муфт 5 и 6 имеют возможность независимого вращения и передачи крутящего момента на вал 2 и соответственно на ведомое звено 4 от соответствующего привода 1 (вала 3) или одновременной передачи крутящего момента от всех приводов 1 (валов 3; при большем количестве обгонных муфт их внешние обоймы имеют такую же возможность).In addition, an embodiment of the invention is possible when overrunning clutches 5, 6 (or other overrunning clutches with more than two of them) are installed without clearance h. In this case, the inner clips 7 and 8 are tightly adjacent to each other, or the couplings 5 and 6 have a common single housing for their inner clips 7 and 8 (the device may have the same design with more overrunning couplings). In this case, the outer cages (rings) 9, 10 of the couplings 5 and 6 have the ability to independently rotate and transmit torque to the shaft 2 and, respectively, to the driven link 4 from the corresponding drive 1 (shaft 3) or simultaneously transmit torque from all drives 1 (shafts 3; with more overrunning clutches, their outer clips have the same possibility).

Вал 2 позволяет объединить все обгонные муфты 5, 6 (и другие при наличии большего числа обгонных муфт) с жесткой посадкой. Предложенное устройство может быть посажено на привод 1 (один из приводов 1) за счет элемента 14, который так же может быть и частью внешней обоймы 9 обгонной муфты 5, либо частью или формой ведущего вала 3 привода 1. Кроме того, вал 2 может являться корпусом внутренней единой обоймы для внешних независимых обойм 9, 10. Либо все муфты 5, 6 могут иметь одну общую внутреннюю обойму, которая жестко связана с валом 2, при этом внешние обоймы муфт 5, 6 имеют возможность независимого вращения относительно общей внутренней обоймы. Кроме того, вал 2 может быть выполнен заодно целое (как единый конструктивный элемент) с внутренней обоймой либо одной из муфт (например, муфты 5 или муфты 6), либо с внутренними обоймами 7, 8 обеих муфт 5, 6, либо с внутренними обоймами всех обгонных муфт при их количестве большем двух, т.е. вал 2 может являться внутренней обоймой одной из обгонных муфт, или общим корпусом внутренних обойм всех обгонных муфт.Shaft 2 allows you to combine all overrunning clutches 5, 6 (and others with a larger number of overrunning clutches) with a hard fit. The proposed device can be planted on the drive 1 (one of the drives 1) due to the element 14, which can also be part of the outer cage 9 of the freewheel 5, or part or shape of the drive shaft 3 of the drive 1. In addition, the shaft 2 can be the casing of the internal single cage for external independent cages 9, 10. Or all the couplings 5, 6 can have one common inner cage, which is rigidly connected to the shaft 2, while the outer cages of the couplings 5, 6 have the possibility of independent rotation relative to the common inner cage. In addition, the shaft 2 can be made integral with one another (as a single structural element) with an internal ferrule or one of the couplings (for example, couplings 5 or couplings 6), or with internal ferrules 7, 8 of both couplings 5, 6, or with internal ferrules all overrunning clutches when their number is more than two, i.e. shaft 2 may be the inner race of one of the freewheels, or the general housing of the inner race of all the freewheels.

Передача крутящего момента на ведомое звено 4 может осуществляться, например, посредством звездочек 11 (элементы передачи вращательного движения), установленных жестко на внешних обоймах 9, 10 (или выполненных заодно целое с ними) любым возможным способом, либо посредством шкивов, либо шестерен (зубчатых колес, не показаны), либо магнитным полем (если элемент передачи вращательного движения выполнен в виде постоянных магнитов, или если внешняя обойма обгонной муфты является частью ротора одного из приводов), либо иных элементов, способных передать крутящий момент на ведомое звено 4 (например, посредством цепной передачи, ременной и т.п.). При этом передача крутящего момента от вала 2 на звено 4 может осуществляться также либо посредством цепной передачи, либо ременной или иной передачи, соответственно, от звездочки или шкива или другого элемента, например маховик или гидротрансформатор, установленного, например, на торце вала 2 (противоположном торцу вала 2, обращенному к приводу 1),, либо аналогичной посадкой внутренних обойм обгонных муфт. Кроме того, ведомое звено 4 также может быть установлено, например, непосредственно на валу 2 (например, на его торце) и может представлять собой, например, колесо или шестерню или другой элемент (не показано). Передаточное отношение обгонных муфт 5 и 6 может быть как одинаковое, так и различное (аналогично в случае установки на валу 2 большего количества обгонных муфт).The transmission of torque to the driven link 4 can be carried out, for example, by means of sprockets 11 (rotational motion transmission elements) mounted rigidly on the external clips 9, 10 (or integral with them) in any possible way, either by means of pulleys or gears (gears) wheels, not shown), either by a magnetic field (if the rotational motion transmission element is made in the form of permanent magnets, or if the outer race of the freewheel is part of the rotor of one of the drives), or other elements capable of apply torque to the driven link 4 (for example, by means of a chain drive, a belt drive, etc.). In this case, the transmission of torque from the shaft 2 to the link 4 can also be carried out either by chain transmission, or by a belt or other transmission, respectively, from an asterisk or pulley or other element, for example, a flywheel or torque converter mounted, for example, on the end of shaft 2 (opposite the end of the shaft 2, facing the drive 1), or a similar fit of the internal cage of the freewheel clutch. In addition, the driven link 4 can also be installed, for example, directly on the shaft 2 (for example, at its end) and can be, for example, a wheel or gear or other element (not shown). The gear ratio of overrunning clutches 5 and 6 can be the same or different (similarly, if more overrunning clutches are installed on shaft 2).

Вал 2 может иметь цилиндрическую полость 12, т.е. может иметь либо сквозное отверстие (прямое или ступенчатое), образованное соосно валу 2, либо глухое отверстие. Кроме того, вал 2 может иметь как прямую цилиндрическую форму внешней поверхности, так и ступенчатую, т.е. с разными внешними диаметрами. При этом внутренние обоймы 7, 8 обгонных муфт могут быть расположены в канавках (не показаны), образованных кольцевыми выступами 15 на внешней поверхности вала 2, выполняющими функцию фиксации муфт 5, 6 в осевом направлении. Однако, выступов 15 может и не быть, при этом для исключения осевого перемещения муфт 5, 6 (и т.д.) могут использоваться, например, гайки (в связи с резьбой на внешней поверхности вала 2), или стопорные кольца, или другие элементы фиксации (не показаны). Внутри полости 12, т.е. на цилиндрической поверхности отверстия установлен элемент вращения 13, например, подшипник или другой элемент вращения, предназначенный для установки на ведущий вал 3 одного из приводов 1 (первого двигателя, ведущего звена) и обеспечивающий независимое вращение вала 2 относительно вала 3. Также вал 2 может и не иметь упомянутой полости 12, а быть выполнен цельным, при этом торцевая поверхность вала 2 может упираться в вал 3, например, посредством упорного подшипника (не показано). Возможен вариант, когда вал 2 не связан (не соединен) непосредственно с валом 3, а связан с ним только через внешнюю обойму 9 муфты 5, например, посредством элемента 14, и при этом вал 2 может иметь как цельную, так и полую конструкцию.The shaft 2 may have a cylindrical cavity 12, i.e. may have either a through hole (straight or stepped) formed coaxially to the shaft 2, or a blind hole. In addition, the shaft 2 can have both a straight cylindrical shape of the outer surface and a stepped, i.e. with different external diameters. In this case, the inner clips 7, 8 of overrunning clutches can be located in grooves (not shown) formed by annular protrusions 15 on the outer surface of the shaft 2, which perform the function of fixing the couplings 5, 6 in the axial direction. However, there may not be any protrusions 15, however, to prevent axial movement of the couplings 5, 6 (etc.), for example, nuts (in connection with the thread on the outer surface of the shaft 2), or retaining rings, or other fixation elements (not shown). Inside the cavity 12, i.e. a rotation element 13 is installed on the cylindrical surface of the hole, for example, a bearing or other rotation element, designed to be installed on the drive shaft 3 of one of the drives 1 (first engine, drive link) and providing independent rotation of the shaft 2 relative to the shaft 3. Also, the shaft 2 can also not to have the mentioned cavity 12, but to be made integral, while the end surface of the shaft 2 can abut against the shaft 3, for example, by means of a thrust bearing (not shown). It is possible that the shaft 2 is not connected (not connected) directly to the shaft 3, and is connected with it only through the external ferrule 9 of the coupling 5, for example, by means of element 14, and in this case, the shaft 2 can have either a one-piece or hollow structure.

Предложенное устройство может иметь элемент 14 фиксации, жестко связывающий вал 3 с внешней обоймой 9 обгонной муфты 5, которая установлена ближе к приводу 1. В некоторых случаях при особом выполнении привода 1 (приводного механизма), элемент 14 может являться частью ротора двигателя, который жестко посажен на внешнюю обойму 9 муфты 5.The proposed device may have a fixing element 14, rigidly connecting the shaft 3 with the outer race 9 of the freewheel 5, which is installed closer to the drive 1. In some cases, with a special implementation of the drive 1 (drive mechanism), the element 14 may be part of the rotor of the engine, which is rigidly seated on the outer sleeve 9 of the coupling 5.

На валу 2 согласно предложенному изобретению может быть установлено минимум две обгонной муфты, каждая из которых предназначена для связи с соответствующим выходным валом 3 (звеном) соответствующего привода 1. В качестве привода может быть использован либо двигатель внутреннего сгорания, либо электродвигатель, либо ветродвигатель, либо гидродвигатель, либо мускульная сила и т.п., либо любое их сочетание в зависимости от того, в какой промышленности применяется предложенное устройство.At least two overrunning clutches can be installed on the shaft 2 according to the invention, each of which is designed to communicate with the corresponding output shaft 3 (link) of the corresponding drive 1. As the drive, either an internal combustion engine, an electric motor, or a wind turbine, or a hydraulic motor, or muscle strength, etc., or any combination thereof, depending on in which industry the proposed device is used.

Таким образом, первая обгонная муфта 5, установленная ближе к приводу 1, принимает крутящий момент от вала 3 первого привода 1 (двигателя), на котором смонтировано предложенное устройство, и передает крутящий момент на главный вал 2. Вторая обгонная муфта 6, установленная следом за первой муфтой 5, принимает крутящий момент от второго привода (например, от выходного вала 3 второго двигателя) и передает крутящий момент на главный вал 2. И так далее в зависимости от количества обгонных муфт, соответствующего количеству приводов 1 (валов 3).Thus, the first overrunning clutch 5, installed closer to the drive 1, receives torque from the shaft 3 of the first drive 1 (engine), on which the proposed device is mounted, and transmits torque to the main shaft 2. The second overrunning clutch 6, installed after the first clutch 5, receives torque from the second drive (for example, from the output shaft 3 of the second engine) and transmits torque to the main shaft 2. And so on, depending on the number of overrunning clutches corresponding to the number of drives 1 (shafts 3).

Примеры использования предложенного устройстваExamples of using the proposed device

1) Электротранспорт1) Electric transport

Например, мотоциклу, работающему на электромоторе, в городском движении (где совокупность разных режимов движения: разгон, поддержание скорости в потоке, крутой подъем и т.д.) требуется большой крутящий момент для разгона и для подъема в горку и не такой большой при поддержании средней и малой скорости. Если на транспорте один двигатель, то необходима коробка передач (шестеренчатые, звездные, планетарные) или вариатор. Но конструкция значительно усложняется, надежность падает, требуется регулярное обслуживание. Данное решение не популярно в легком электротранспорте. В основном на рынке представлены модели, где крутящий момент передается непосредственно от двигателя на колесо через цепную или ременную передачу, иногда используется промежуточный вал для создания второй степени редукции.For example, a motorcycle running on an electric motor in urban traffic (where the combination of different driving modes: acceleration, maintaining speed in a stream, steep climb, etc.) requires a lot of torque to accelerate and to climb uphill, and not so big to maintain medium and low speed. If there is one engine in transport, then a gearbox (gear, star, planetary) or variator is needed. But the design is much more complicated, reliability drops, regular maintenance is required. This solution is not popular in light electric vehicles. Basically, models are presented on the market where torque is transmitted directly from the engine to the wheel through a chain or belt drive, sometimes an intermediate shaft is used to create a second degree of reduction.

Предлагается добавить в электромотоцикл дополнительный двигатель через предложенное устройство для передачи крутящего момента. Система будет иметь «три передачи», при условии добавления одного двигателя: 1) передача крутящего момента одновременно с двух двигателей (суммирование крутящих моментов) - максимальный крутящий момент; 2) передача крутящего момента от первого двигателя, на котором установлено устройство; 3) передача крутящего момента от второго двигателя. При этом можем использовать предложенное устройство как промежуточный вал для передачи момента от второго (дополнительного) двигателя, что даст возможность добавить степень редукции.It is proposed to add an additional engine to the electric motorcycle through the proposed device for transmitting torque. The system will have “three gears”, subject to the addition of one engine: 1) transmission of torque simultaneously from two engines (summation of torques) - maximum torque; 2) transmission of torque from the first engine on which the device is installed; 3) transmission of torque from the second engine. At the same time, we can use the proposed device as an intermediate shaft for transmitting torque from the second (additional) engine, which will make it possible to add a degree of reduction.

Например, выбрав двигатели с одинаковыми характеристиками, первый двигатель передает момент на колесо с редукцией 1:5, а второй 1:10 за счет использования устройства как промежуточный вал. В итоге, возможно разогнаться (или подняться на крутые подъемы) с помощью второго (дополнительного) двигателя (с редукцией 1:10), а далее переключаться на первый и поддерживать скорость. Либо активировать сразу оба двигателя, что в итоге даст еще больший крутящий момент при разгоне или подъеме в горку, а когда второй (дополнительный) двигатель наберет максимальные обороты и перестанет передавать крутящий момент, он перейдет в режим холостого хода и минимума потребления электричества, а транспорт продолжить набирать скорость на первом двигателе.For example, choosing engines with the same characteristics, the first engine transmits the moment to the wheel with a reduction of 1: 5, and the second 1:10 due to the use of the device as an intermediate shaft. As a result, it is possible to accelerate (or climb steep climbs) using the second (additional) engine (with a reduction of 1:10), and then switch to the first and maintain speed. Either activate both engines at once, which in the end will give even more torque when accelerating or climbing uphill, and when the second (additional) engine reaches maximum speed and ceases to transmit torque, it will go into idle mode and minimize electricity consumption, and transport continue to pick up speed on the first engine.

2) Станкостроение2) Machine tool industry

Через предложенное устройство возможна работа станка с несколькими приводами, работающего в разных мощностных режимах, либо с разным режимом оборотов. В целях экономичности можно комплектовать систему под требуемые характеристики.Through the proposed device, the machine can operate with several drives operating in different power modes, or with a different speed regime. In order to be economical, you can complete the system to the required characteristics.

Варианты режимов могут быть, например:Options for modes can be, for example:

- 3000 об/мин, 1500 об/мин, и т.д. с одинаковым или разным крутящим моментом (двигатели могут быть подобраны или настроены под оптимальный КПД);- 3000 rpm, 1500 rpm, etc. with the same or different torque (engines can be selected or tuned for optimal efficiency);

- выдавать при определенных оборотах 100 н*м, или достаточно в каком-то режиме только 20 н*м и т.д.- give out at certain speeds 100 n * m, or enough in some mode only 20 n * m, etc.

3) Гибридная установка3) Hybrid installation

Благодаря предложенному устройству возможно использование различных двигателей по степени потребления ресурсов (двигатели внутреннего сгорания, электрические, гидро-, ветро- и т.д.). Например, возможно использование бензинового двигателя совместно с электрическим.Thanks to the proposed device, it is possible to use various engines according to the degree of resource consumption (internal combustion engines, electric, hydro, wind, etc.). For example, it is possible to use a gasoline engine in conjunction with an electric one.

Представим самый обычный автомобиль на ДВС с механической (или автоматической) коробкой передач. Устанавливают на выходной вал ДВС (коленчатый вал) до маховика (или гидротрансформатора) предложенное устройство для передачи крутящего момента, при этом маховик (или гидротрансформатор) закрепляют на главном валу 2, тем самым не вмешиваясь в принципы работы между маховиком и коробкой или гидротрансформатором и автоматической коробкой передач. К предложенному устройству подключают дополнительный электродвигатель. Передачу крутящего момента от электродвигателя на предложенное устройство возможно осуществить любой передачей (цепной передачей, ременной, или шестеренчатой). Настраивают работу электродвигателя на то, чтобы он помогал добавлять крутящий момент на предложенное устройство, в то время когда ДВС находится в диапазоне с минимальным крутящим моментом, а именно на низких оборотах, после чего электродвигатель выключают. В итоге получается ровный общий передаваемый на маховик крутящий момент. Автомобиль разгоняется идеально ровно с хорошим подхватом на всех оборотах.Imagine the most ordinary car on an internal combustion engine with a mechanical (or automatic) gearbox. The proposed device for transmitting torque is installed on the engine output shaft (crankshaft) to the flywheel (or torque converter), while the flywheel (or torque converter) is mounted on the main shaft 2, thereby not interfering with the principles of operation between the flywheel and the gearbox or torque converter and automatic gearbox. An additional electric motor is connected to the proposed device. It is possible to transfer torque from the electric motor to the proposed device by any transmission (chain transmission, belt, or gear). The operation of the electric motor is adjusted so that it helps to add torque to the proposed device, while the internal combustion engine is in the range with the minimum torque, namely at low revs, after which the electric motor is turned off. The result is an even overall torque transmitted to the flywheel. The car accelerates perfectly evenly with a good pickup at all speeds.

Так же возможно использование в режиме только ДВС, или только электродвигатель, либо оба вместе, либо по комбинированной схеме описанной выше.It is also possible to use only the internal combustion engine in the mode, or only the electric motor, either both together, or according to the combined scheme described above.

Рекуперация от электродвигателя, подключенного к предложенному устройству будет невозможна, но это не проблема, так как возможны варианты, если это требуется. Например, возможно установить для данной задачи другой электродвигатель на выходной вал коробки передач. Таким образом, получаем гибридный автомобиль, подобный выпускаемым.Recovery from an electric motor connected to the proposed device will not be possible, but this is not a problem, since options are possible, if necessary. For example, it is possible to install another electric motor on the output shaft of the gearbox for this task. Thus, we get a hybrid car, similar to manufactured ones.

Благодаря использованию предложенного изобретения, выполненного вышеописанным образом, существенно повышается качество работы и КПД системы, в которой используется несколько приводов 1 (различных или одинаковых по типу двигателей), способных передать крутящий момент на ведомое звено 4 (колесо, маховик, винт, и т.д.). Кроме того, благодаря такому выполнению предложенного устройства обеспечивается компактность, простота устройства, минимум деталей, не требует отдельного промежуточного вала для системы, повышается надежность и долговечность устройства и соответственно всей работающей системы. Также за счет возможности одновременной передачи на вал 2 (и на ведомое звено 4) совокупного крутящего момента одновременно от нескольких приводов 1 (или от всех приводов 1 сразу), либо выборочно от любого привода 1 (за счет независимой работы обгонных муфт), обеспечивается высокий КПД (в разы повышается КПД системы). Каждый двигатель может передавать определенный крутящий момент в своем диапазоне оборотов в зависимости от их настройки по оптимальным параметрам с учетом требуемых скоростно-силовых особенностей транспорта (или другой системы, где используется предложенное изобретение). Количество подключаемых двигателей (приводов 1) не ограничено, при этом двигатели не передают крутящий момент друг другу. Характеристики подключаемых двигателей в одну систему через предложенное устройство могут быть разные (обороты, мощность, степень редукции и пр.).Thanks to the use of the proposed invention, performed in the manner described above, the quality of work and the efficiency of a system that uses several drives 1 (different or identical in type of motors) capable of transmitting torque to the driven link 4 (wheel, flywheel, screw, etc.) are significantly improved. d.). In addition, due to this embodiment of the proposed device, compactness, simplicity of the device, minimum parts are ensured, it does not require a separate intermediate shaft for the system, and the reliability and durability of the device and, accordingly, the entire working system are increased. Also, due to the possibility of simultaneously transmitting to the shaft 2 (and to the driven link 4) the total torque simultaneously from several drives 1 (or from all drives 1 at once), or selectively from any drive 1 (due to the independent operation of overrunning clutches), high Efficiency (the efficiency of the system increases significantly). Each engine can transmit a specific torque in its speed range depending on their settings for optimal parameters, taking into account the required speed-power features of the transport (or other system where the proposed invention is used). The number of connected motors (drives 1) is not limited, while the motors do not transmit torque to each other. The characteristics of the connected engines in one system through the proposed device can be different (revolutions, power, reduction ratio, etc.).

Кроме того, предложенное устройство может обладать характеристиками промежуточного вала для подключаемых в систему двигателей, что можно использовать в целях повышения или понижения редукции. С использованием предложенного устройства обеспечивается возможность реализации разных целей. Подборкой двигателей с необходимыми характеристиками, настройкой требуемой редукции, а так же подбором необходимого количества двигателей, можно добиться максимального КПД для реализации поставленных целей.In addition, the proposed device may have the characteristics of an intermediate shaft for engines connected to the system, which can be used to increase or decrease the reduction. Using the proposed device provides the opportunity to implement different goals. The selection of engines with the necessary characteristics, the adjustment of the required reduction, as well as the selection of the required number of engines, it is possible to achieve maximum efficiency to achieve the goals.

Благодаря предложенному изобретению обеспечивается более эффективный расход, например, электроэнергии (при использовании нескольких электродвигателей), существенно повышаются динамические характеристики транспорта. Сохраняется простота и надежность конструкции ввиду отсутствия коробки передач и прочих сложных механизмов.Thanks to the proposed invention provides a more efficient consumption, for example, electricity (when using multiple electric motors), significantly increase the dynamic characteristics of the transport. Simplicity and reliability of the design are maintained due to the lack of a gearbox and other complex mechanisms.

Claims (7)

1. Устройство для передачи вращательного движения, содержащее вал, на котором соосно друг другу установлены элементы вращения, характеризующееся тем, что на валу установлено по меньшей мере два элемента вращения, каждый из которых выполнен в виде обгонной муфты, внутренние обоймы или общая внутренняя обойма всех обгонных муфт жестко связаны с валом, при этом внешняя обойма первой обгонной муфты выполнена с возможностью жесткого соединения с выходным звеном первого привода вращения, а внешние обоймы другой или других обгонных муфт выполнены каждая с возможностью связи с соответствующим выходным звеном другого соответствующего привода вращения и с возможностью передачи вращения от другого соответствующего привода вращения на вал.1. A device for transmitting rotational motion, comprising a shaft on which rotation elements are mounted coaxially to each other, characterized in that at least two rotation elements are installed on the shaft, each of which is made in the form of an overrunning clutch, internal clips or a common internal clip of all overrunning clutches are rigidly connected to the shaft, while the outer casing of the first overrunning clutch is made with the possibility of hard connection with the output link of the first rotation drive, and the external cages of another or other overrunning clutches each us to communicate with another corresponding output link and a corresponding rotation of the drive to transmit rotation from the other of the corresponding drive shaft rotation. 2. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что жесткое соединение внешней обоймы первой обгонной муфты с выходным звеном первого привода вращения осуществлено посредством элемента фиксации.2. The device according to p. 1, characterized in that the rigid connection of the outer casing of the first overrunning clutch with the output link of the first rotation drive is carried out by means of a locking element. 3. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что вал выполнен с возможностью шарнирного соединения с выходным звеном первого привода вращения посредством элемента вращения, выполненного в виде подшипника.3. The device according to p. 1, characterized in that the shaft is made with the possibility of articulation with the output link of the first drive of rotation by means of a rotation element made in the form of a bearing. 4. Устройство по п. 3, характеризующееся тем, что вал имеет соосную с ним цилиндрическую полость, внутри которой установлен подшипник.4. The device according to p. 3, characterized in that the shaft has a coaxial cylindrical cavity with a bearing inside it. 5. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что связь внешней обоймы по меньшей мере одной из обгонных муфт с выходным звеном другого соответствующего привода осуществлена посредством элемента передачи вращательного движения, закрепленного на внешней обойме по меньшей мере одной из обгонных муфт.5. The device according to claim 1, characterized in that the connection of the outer cage of at least one of the overrunning clutches with the output link of another corresponding drive is carried out by means of a rotational movement transmission element fixed to the outer cage of at least one of the overrunning clutches. 6. Устройство по п. 5, характеризующееся тем, что элемент передачи вращательного движения выполнен в виде шкива, или звездочки, или зубчатого колеса, или магнитов.6. The device according to p. 5, characterized in that the rotational motion transmission element is made in the form of a pulley, or sprocket, or gear, or magnets. 7. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что жесткая связь внутренних обойм или общей внутренней обоймы всех обгонных муфт с валом осуществлена посредством шпоночного, или шлицевого, или резьбового, или сварного соединения, а также посредством кольцевых выступов, образованных на внешней поверхности вала.7. The device according to claim 1, characterized in that the rigid connection of the inner cages or the common inner cage of all overrunning couplings with the shaft is carried out by means of a key, or spline, or threaded, or welded joint, as well as by annular protrusions formed on the outer surface of the shaft .
RU2017141205A 2017-11-27 2017-11-27 Device for rotational motion transmission from two or more numbers of drives RU2661259C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141205A RU2661259C1 (en) 2017-11-27 2017-11-27 Device for rotational motion transmission from two or more numbers of drives
PCT/RU2018/000579 WO2019103650A1 (en) 2017-11-27 2018-08-31 Device for transmitting rotational motion from two or more drives

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141205A RU2661259C1 (en) 2017-11-27 2017-11-27 Device for rotational motion transmission from two or more numbers of drives

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2661259C1 true RU2661259C1 (en) 2018-07-13

Family

ID=62916966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017141205A RU2661259C1 (en) 2017-11-27 2017-11-27 Device for rotational motion transmission from two or more numbers of drives

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2661259C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU335476A1 (en) * В. Гулиа Толь ттинский политехнический институт
US5424582A (en) * 1984-05-24 1995-06-13 Elektra Power Industries, Inc. Cushioned dual-action constant speed wave power generator
WO2013124665A1 (en) * 2012-02-24 2013-08-29 Freeflow Technologies Limited Gearing system for a dual- powered bicycle
RU138302U1 (en) * 2013-09-04 2014-03-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации RECTIVE ROTARY DRIVE OF A FLOATING WAVE POWER PLANT
RU2631349C2 (en) * 2013-07-31 2017-09-21 Инджин, Инк. Energy conversion device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU335476A1 (en) * В. Гулиа Толь ттинский политехнический институт
US5424582A (en) * 1984-05-24 1995-06-13 Elektra Power Industries, Inc. Cushioned dual-action constant speed wave power generator
WO2013124665A1 (en) * 2012-02-24 2013-08-29 Freeflow Technologies Limited Gearing system for a dual- powered bicycle
RU2631349C2 (en) * 2013-07-31 2017-09-21 Инджин, Инк. Energy conversion device
RU138302U1 (en) * 2013-09-04 2014-03-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации RECTIVE ROTARY DRIVE OF A FLOATING WAVE POWER PLANT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8460152B2 (en) Auto-selecting two-ratio transmission
US5126582A (en) Combined engine starter/generator
CN103228951B (en) Gears, motor gear units, vehicles, generators with gears, and force transmission elements
US10766350B2 (en) Transmission for a motor vehicle, and drive train for a motor vehicle
JP2010519470A (en) Drive device having continuously variable sub-gear box
JP2015537158A (en) Split ring gear planetary cam phaser
CN104024699B (en) The driving force transfer device of electric vehicle
RU2484335C2 (en) Variator
RU2013146299A (en) HYBRID MOTOR INSTALLATION FOR VEHICLE AND TRANSMISSION FOR SPECIFIED MOTOR INSTALLATION
SU458994A3 (en) Torque converter
US10634219B2 (en) Gear mechanism for a motor vehicle, and drive train for a motor vehicle comprising such a gear mechanism
RU2000114831A (en) DRIVE UNIT
RU2661259C1 (en) Device for rotational motion transmission from two or more numbers of drives
US11852228B2 (en) Differential device
RU2695707C1 (en) Apparatus for transmitting rotary motion from two or more drives
US20140027233A1 (en) Freewheel device with switchable freewheel
CN113022776A (en) Two-speed in-wheel motor and vehicle that can shift gears automatically
WO2019103650A1 (en) Device for transmitting rotational motion from two or more drives
US10598255B2 (en) Self-contained reduction gear with two ratios, and system with engine and reversible electrical machine including this reduction gear
CN215361728U (en) Two-speed in-wheel motor and vehicle that can shift gears automatically
WO2018217126A1 (en) Motorized bicycle transmission
US7344467B2 (en) Self-regulating continuously variable transmission
US10730381B2 (en) Transmission for a motor vehicle, and drive train for a motor vehicle
RU2005654C1 (en) Power propulsion plant and planetary reduction gear
KR20040060905A (en) Reducer combined with power transmission device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201128