Муфта сцепления системы зубчатой передачи для приводимого в действие пружиной приспособления размыкателя цепи

Муфта сцепления системы зубчатой передачи для приводимого в действие пружиной приспособления размыкателя цепи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

[0001] Данная заявка испрашивает приоритет согласно заявке на патент Китая №201210359126.9 под названием "Муфта сцепления системы зубчатой передачи для приводимого в действие пружиной приспособления размыкателя цепи", поданной в Китайское государственное ведомство по интеллектуальной собственности 24 сентября 2012 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Область техники

[0002] Настоящая заявка относится к технической области размыкателей цепи и, в частности, относится к муфте сцепления системы зубчатой передачи для приводимого в действие пружиной приспособления размыкателя цепи.

Уровень техники

[0003] Обычно связанная с накоплением энергии система силовой передачи для приводимого в действие пружиной приспособления размыкателя цепи должна содержать муфту сцепления, выполненную так, что по окончании последовательности операций накопления энергии и остановки поворота вала накопления энергии система силовой передачи может быть автоматически выведена из зацепления с валом накопления энергии посредством муфты сцепления; и при высвобождении энергии закрывающей пружиной для выполнения быстрого действия закрытия с целью приведения в движение вала накопления энергии для выполнения поворота или при завершении действия закрытия и повторном выполнении последовательности операций накопления энергии, вал накопления энергии может быть автоматически присоединен к системе силовой передачи посредством муфты сцепления для успешного накопления энергии.

[0004] В обычном приводимом в действие пружиной приспособлении имеют место два типа устройств для реализации вышеупомянутой функции сцепления. Первый тип систем силовой передачи содержит однонаправленный управляемый компонент силовой передачи, например, храповое приспособление или другие компоненты прерывистого действия для силовой передачи, причем приспособление содержит ведущую собачку, выполненную с возможностью поворота на полный круг, и ведущее колесо, и одностороннюю муфту сцепления, выполненную с возможностью управления операцией сцепления, или приспособление, содержащее элемент в виде торцевой муфты и одностороннюю муфту сцепления. В дополнение к понижающей зубчатой передаче первый тип систем силовой передачи также требует использования дополнительных элементов однонаправленной силовой передачи и требует использования дополнительного компонента, размещенного вне главной цепи силовой передачи, для управления операцией сцепления. Следовательно, первый тип систем силовой передачи обладает сложной структурой силовой передачи, имеет высокую стоимость и большой размер. Кроме того, поскольку приспособление передачи прерывистого действия, например, храповое колесо, способно значительно уменьшать эффективность силовой передачи, мощность приводного электродвигателя должна быть значительно увеличена для выполнения последовательности операций накопления энергии в течение указанного допустимого рабочего времени. Второй тип систем силовой передачи использует только зубчатые передачи для силовой передачи с уменьшением скорости (звездочка или червячное колесо могут быть дополнительно использованы), а муфта сцепления выполнена внутри большой шестерни и малой шестерни, входящих в зацепление друг с другом в главной цепи силовой передачи. Второй тип систем силовой передачи не содержит внешний компонент силовой передачи или компонент управления сцеплением. Следовательно, второй тип систем силовой передачи обладает простой структурой, имеет небольшой размер и не обладает недостатками первого типа систем силовой передачи.

[0005] Примеры обычной муфты сцепления, размещенной в большой шестерне и малой шестерне, показаны на фиг. 8, 9 и 10. На фиг. 8 и 9 муфта сцепления, содержащая выдвижной зуб, размещена в области без зубьев большой шестерни, а в положении фиксации закрытия область без зубьев обращена к малой шестерне. При прекращении электропитания приводного электродвигателя малая шестерня способна продолжать поворот по инерции и прекращать его случайным образом в любом положении, так что при остановке малой шестерни в положении соприкосновения вершин зубьев этих двух шестерен друг с другом и при повторном выполнении большой шестерней поворота для зацепления с малой шестерней при быстром действии закрытия и зацеплении малой шестерни с зубом большой шестерни зубья этих двух шестерен застрянут и действие закрытия не может быть выполнено. Однако, в муфте сцепления, содержащей выдвижной зуб, вершина зуба малой шестерни сначала приходит в соприкосновение с вершиной выдвижного зуба и при повороте большой шестерни выдвижной зуб может быть втянут, обеспечивая, тем самым, возможность успешного повторного зацепления. В муфте сцепления, показанной на фиг. 8, зубья малой шестерни, зубья с двух сторон области без зубьев в большой шестерне и выдвижной зуб обладают нормальным профилем зуба. Согласно проведенному анализу, при повороте малой шестерни по инерции с последующей остановкой в определенном положении, в котором вершина зуба малой шестерни может входить в соприкосновение с вершиной зуба большой шестерни при повторном зацеплении малой шестерни с большой шестерней, несмотря на возможность втягивания выдвижного зуба большой шестерни, который сначала входит в соприкосновение с малой шестерней, сила трения между вершинами зубьев может заставить малую шестерню выполнять поворот, так что все же возможно, что вершина зуба малой шестерни может входить в соприкосновение с зубом большой шестерни позади выдвижного зуба, и шестерни могут застрять. Муфта сцепления на фиг. 9 предлагает технические решения для преодоления вышеупомянутой проблемы застревания, имеющие малую вероятность возникновения. Одно важное техническое решение, существенно отличное от муфты сцепления по фиг. 8, состоит в том, что и вершины зубьев малой шестерни и вершина выдвижного зуба и вершина первого неподвижного зуба, размещенного в направлении назад от дополнительного нейтрального положения (положения без зубьев) в направлении назад от выдвижного зуба, выполнены с наклонными поверхностями, имеющими поверхности эвольвентного профиля с обеих сторон зуба, пересекающиеся друг с другом, что, таким образом, решает проблему с застреванием. Основная цель изобретенной позже муфты сцепления по фиг. 10 также состоит в преодолении недостатка с застреванием муфты сцепления по фиг. 8. В муфте сцепления, показанной на фиг. 10, один выдвижной зуб по фиг. 8 модифицирован как отклоняемый зуб, представляющий собой комбинацию зубьев с двумя зубьями с двух сторон и с одной областью без зубов в середине, причем отклоняемый зуб обеспечивает возможность отклонения во внутреннем направлении для достижения повторного зацепления. Поскольку муфта сцепления, показанная на фиг. 10, все же использует зубья с обычным профилем зуба, она обладает некоторыми недостатками, основной из которых состоит в том, что отклоняемый зуб подвергнут воздействию большой ударной силы и, таким образом, необходимо использование специальных материалов и производственных способов при изготовлении отклоняемого зуба, что увеличивает стоимость. Впоследствии была предложена муфта сцепления для замены муфты сцепления по фиг. 10, причем эта муфта сцепления представляет собой муфту сцепления первого типа систем силовой передачи, содержащих торцевой сцепной элемента лица и одностороннюю муфту сцепления, причем эта муфта сцепления обладает высокой надежностью, но ее структурная сложность, объем и стоимость сильно возрастают. Для сцепных муфт по фиг. 8, 9 и 10 при остановке малой шестерни в некоторых положениях для выполнения действия быстрого закрытия с целью повторного зацепления необходимо, чтобы большая шестерня выполнила поворот на холостом ходу на большой угол (приблизительно на величину одного шага зацепления или даже больше одного шага зацепления), и тогда выдвижной зуб или отклоняемый зуб могут быть приведены в соприкосновение со статичной малой шестерней. В такой последовательности операций закрывающая пружина, имеющая большую мощность, высвобождает большое количество энергии, которое вырабатывает большую ударную силу при соприкосновении выдвижного зуба или отклоняемого зуба с малой шестерней. В каждой из этих муфт сцепления нет никаких переходных поверхностей с малой дугой в переходной области между поверхностями вершины зуба и, таким образом, контактное напряжение в вершине зуба велико, что требует наличия высокой ударной прочности у обоих вышеупомянутых подвижных зубьев. При использовании приводимым в действие пружиной приспособлением со значительно увеличенной рабочей мощностью или с большой рабочей мощностью описанных выше муфт сцепления, поскольку большая шестерня выполняет холостой поворот при быстром действии закрытия для повторного зацепления и энергия, высвобождаемая закрывающей пружиной, значительно возрастает, значительно возрастает ударная сила, воздействующая на подвижный зуб, и требование к ударной прочности подвижного зуба, соответственно, сильно возрастает и может быть увеличено до трудно достижимой степени. Для обеспечения большой шестерне возможности выдерживать сильно увеличенный вращающий момент без чрезмерного увеличения ее диаметра и чрезмерного уменьшения передаточного отношения между большой шестерней и малой шестерней шестерня должна иметь большой модуль и большую ширину зуба, а количество зубьев и в большой шестерне и в малой шестерне должно быть резко уменьшено, что может еще больше увеличить угол холостого хода большой шестерни и величину ударной силы при быстром действии закрытия с целью повторного зацепления. Кроме того, согласно проведенному диаграммному анализу, при уменьшенном количестве зубьев у малой шестерни обе муфты сцепления по фиг. 8 и 10 не могут избежать возможную ситуацию (с малой вероятностью) невозможности выполнения действия закрытия вследствие застревания шестерен.

Раскрытие изобретения

[0006] Для устранения вышеупомянутых затруднений настоящая заявка предлагает муфту сцепления, приспособленную к системе зубчатой силовой передачи приводимого в действие пружиной приспособления размыкателя цепи с большой рабочей мощностью, сверхбольшой рабочей мощностью, средней рабочей мощностью или с малой рабочей мощностью. Эта муфта сцепления выполнена в большой шестерне и в малой шестерне. Посредством этой муфты сцепления при завершении последовательности операций накопления энергии с помощью закрывающей пружины малая шестерня может надежно продвинуть большую шестерню в положение фиксации накопления энергии, а малая шестерня может быть автоматически выведена из зацепления с большой шестерней, а при высвобождении закрывающей пружиной энергии для выполнения быстрого действия закрытия с целью выполнения поворота большой шестерней, большая шестерня и малая шестерня могут надежно и устойчиво входить в повторное зацепление друг с другом. Ситуация, при которой большая шестерня и малая шестерня застревают и действие закрытия не может быть выполнено, не будет иметь место независимо от места остановки малой шестерни после поворота по инерции при выключенном электропитании приводного электродвигателя. Лишь следящий кулачок муфты сцепления в шестерне силовой передачи подвергнут соударению, вызванному малым углом холостого хода большой шестерни, и поскольку ударная сила мала, требование к ударной прочности кулачка муфты сцепления невелико и кулачок муфты сцепления может иметь небольшой размер, что уменьшает стоимость. Кроме того, вершины зубьев в области выполнения сцепления большой шестерни и малой шестерни и вершина следящего элемента обладают переходной поверхностью с малой величиной дуги, что предотвращает повреждения, вызываемые высоким контактным напряжением острых вершин.

[0007] Для достижения вышеупомянутых целей настоящая заявка предлагает следующие технические решения.

[0008] Муфта сцепления системы зубчатой силовой передачи приводимого в действие пружиной размыкателя цепи содержит вал накопления энергии, жестко соединенный с кулачком управления закрытием, большую шестерню, жестко соединенную с валом накопления энергии, и малую шестерню, выполненную с возможностью зацепления с большой шестерней и привода от электродвигателя через понижающую передачу, причем часть большой шестерни, обращенная к малой шестерни в положении фиксации накопления энергии, выполнена с областью без зубьев и с первым и вторым зубьями; полость выполнена в большой шестерне в области без зубьев и с первым и вторым зубьями и в части большой шестерни, размещенной в обратном направлении от области без зубьев и с первым и вторым зубьями, кулачок муфты сцепления, выполненный с возможностью возврата в исходное положение посредством возвратной пружины, размещен в полости, большая шестерня содержит первый зуб, второй зуб и нейтральное положение между первым зубом и вторым зубом в области без зубьев и с первым и вторым зубьями; и по завершении последовательности операций накопления энергии малая шестерня нажимает на первый зуб большой шестерни для перемещения большой шестерни и вала накопления энергии в положение фиксации накопления энергии, расположенное на удалении от мертвой зоны трения, и затем происходит автоматическое выведение малой шестерни из зацепления с большой шестерней.

[0009] В качестве дополнительного усовершенствования настоящей заявки первый зуб большой шестерни расположен впереди области без зубьев и с первым и вторым зубьями большой шестерни в направлении поворота; первый зуб сформирован из зуба, размещенного впереди области без зубьев и с первым и вторым зубьями, причем большая часть обратной стороны удалена и небольшая часть передней стороны оставлена; и верхний конец, где происходит схождение двух сторон оставленной части, содержит дуговую переходную поверхность.

[0010] В качестве дополнительного усовершенствования настоящей заявки нейтральное положение с одним пропущенным зубом размещено в обратном направлении от первого зуба большой шестерни, а передний конец кулачка муфты сцепления, размещенного в полости большой шестерни, выдвинут в нейтральное положение; в имеющем место при возврате предельном положении кулачка муфты сцепления передний конец кулачка муфты сцепления размещен между отсутствующим зубом и первым зубом; передний конец кулачка муфты сцепления приведен в движение зубьями малой шестерни для втягивания в полость внутри большой шестерни при повороте малой шестерни; и в случае отсутствия блокировки кулачка муфты сцепления при выполнении поворота малой шестерней или ее остановке передний конец кулачка муфты сцепления вновь установлен в предельное положение возврата возвратной пружиной кулачка муфты сцепления.

[0011] В качестве дополнительного усовершенствования настоящей заявки кулачок муфты сцепления подвижно соединен со штифтом вала, прикрепленным к большой шестерне через отверстие в кулачке муфты сцепления, причем отверстие в кулачке муфты сцепления выполнено в виде продолговатого отверстия.

[0012] В качестве дополнительного усовершенствования настоящей заявки кулачок муфты сцепления дополнительно содержит расширенную часть, наклоненную к одной стороне в направлении, близком к оси большой шестерни.

[0013] В качестве дополнительного усовершенствования настоящей заявки второй зуб размещен в положении, отклоненном вперед от зуба, отсутствующего в этом положении, и ближе к нейтральному положению.

[0014] В качестве дополнительного усовершенствования настоящей заявки второй зуб большой шестерни имеет наружную окружность, коаксиальную с наружной окружностью зуба большой шестерни, причем радиус этой наружной окружности меньше радиуса наружной окружности зуба большой шестерни, глубина зуба меньше глубины зуба большой шестерни, и ширина зуба больше ширины зуба большой шестерни, и дуговая переходная поверхность выполнена в частях, где соединены поверхности зуба с двух сторон второго зуба и наружная окружность второго зуба.

[0015] В качестве дополнительного усовершенствования настоящей заявки область большой шестерни без зубьев и с первым и вторым зубьями сформирована посредством удаления трех зубьев большой шестерни.

[0016] В качестве дополнительного усовершенствования настоящей заявки вершины всех зубьев малой шестерни, входящих в зацепление с большой шестерней, имеют одинаковую форму и наклонная поверхность выполнена на передней стороне вершины каждого зуба малой шестерни в направлении поворота и образует острый угол с симметричной средней линией зуба, а дуговая переходная поверхность выполнена в частях, где соединены наклонная поверхность и поверхности зуба с эвольвентным профилем с двух сторон зуба.

[0017] В качестве дополнительного усовершенствования настоящей заявки количество зубьев малой шестерни равно 8 или больше чем 8.

[0018] В качестве дополнительного усовершенствования настоящей заявки две стороны переднего конца кулачка муфты сцепления представляют собой две дуговые поверхности; расстояние между двумя дуговыми поверхностями переднего конца меньше ширины зуба большой шестерни; внешняя сторона переднего конца кулачка муфты сцепления имеет наклонную поверхность, наклоненную к внутренней части большой шестерни от задней части к передней, а дуговая переходная поверхность выполнена в тех частях, где соединены наклонная поверхность и две дуговые поверхности на этих двух сторонах.

[0019] В качестве дополнительного усовершенствования настоящей заявки возвратная пружина кулачка муфты сцепления выполнена в виде спиральной сжатой пружины, которая может содержать или не содержать направляющий стержень.

[0020] В качестве дополнительного усовершенствования настоящей заявки возвратная пружина кулачка муфты сцепления может быть выполнена в виде пружины кручения или пластинчатой пружины.

[0021] Кулачок муфты сцепления может выполнять поворот и отклонение относительно штифта вала, размещенного на большой шестерне в области полости. Стопорный штифт дополнительно размещен на большой шестерне для определения положения возврата при внешнем отклонении кулачка муфты сцепления в направлении радиуса.

[0022] Муфта сцепления по настоящей заявке может быть приспособлена к приводимому в действие пружиной приспособлению, остальная часть которого содержит различные структуры, а отключающая и закрывающая пружина приспособления может быть выполнена в любом виде, например, как спиральная пружина, цилиндрическая пружина, дисковая пружина, стержневая пружина кручения.

[0023] Большая шестерня имеет нейтральное положение при отсутствии одного зуба в середине области без зубьев и с первым и вторым зубьями, а первый и второй зубья размещены, соответственно, в направлении вперед и назад от отсутствующего зуба. Зуб, размещенный вперед от отсутствующего зуба в направлении поворота, представляет собой первый зуб. Первый зуб выполнен из зуба, размещенного в этом положении, посредством удаления большей части задней стороны и сохранения небольшой части передней стороны, причем верхний конец, где происходит схождение двух сторон оставленной части, имеет дуговую переходную поверхность, а форма и размер оставленной части должны гарантировать согласование с размером максимального внешнего круга малой шестерни. Электродвигатель получает электропитание для выполнения поворота и заставляет закрывающую пружину запасать энергию через систему зубчатой силовой передачи, и когда последовательность операций накопления энергии закрывающей пружиной достигает положения фиксации накопления энергии, малая шестерня сильно нажимает на большую шестерню и вал накопления энергии для прохождения через мертвую точку и дальнейшего перемещения за пределы мертвой зоны трения на подходящий небольшой угол и, таким образом, большая шестерня может далее выполнить поворот на малый угол для достижения положении фиксации накопления энергии при воздействии вращающего момента, вырабатываемого закрывающей пружиной. При работе системы зубчатой силовой передачи штифт подвески пружины, размещенный на большой шестерне или на других компонентах, жестко соединенных с валом накопления энергии, может деформировать закрывающую пружину посредством рычага или цепи, соединенных со штифтом подвески пружины, реализуя, тем самым, накопление энергии закрывающей пружиной. При достижении последовательностью операций накопления энергии положения фиксации накопления энергии ролик фиксации накопления энергии, размещенный на большой шестерне или на других компонентах, жестко соединенных с валом накопления энергии, блокирован стопором фиксации накопления энергии, размещенным на кронштейне приспособления, посредством чего происходит удержание закрывающей пружины в положении накопления энергии. При подаче электропитания на выполняющий рассоединение электромагнит для начала его работы, стопор фиксации накопления энергии может выполнять свободный поворот и положение ролика фиксации накопления энергии не может быть ограничено. В этом случае закрывающая пружина высвобождает энергию и принуждает вал накопления энергии и большую шестерню выполнять поворот, тем самым выполняя быстрое действие закрытия и заставляя размыкатель цепи завершить операцию закрытия. В области без зубьев и с первым и вторым зубьями большой шестерни второй зуб размещен в обратном направлении от отсутствующего зуба в направлении поворота. Второй зуб размещен в положении, которое отклонено вперед от зуба (отсутствующего), размещенное в обратном направлении от нейтрального положения. Поверхности зуба с двух сторон второго зуба представляют собой дуговые поверхности, которые очень похожи на поверхность эвольвентного зуба большой шестерни. Ширина второго зуба меньше ширины зуба большой шестерни, наружная окружность шестерни коаксиальна с наружной окружностью зуба большой шестерни и имеет диаметр, меньший диаметра наружной окружности зуба большой шестерни, а глубина зуба намного меньше глубины зуба большой шестерни. Дуговая переходная поверхность с меньшим радиусом выполнена в частях, где соединены эти две боковых поверхности и дуговая поверхность на наружной окружности второго зуба.

[0024] Кулачок муфты сцепления выполнен в полости большой шестерни в области без зубьев и с первым и вторым зубьями и в части, близкой к области без зубьев и с первым и вторым зубьями, причем кулачок муфты сцепления соединен с возможностью выполнения поворота со штифтом вала, размещенным с задней стороны полости большой шестерни, в направлении поворота. При приближении к окончательному положению накопления энергии и к положению фиксации накопления энергии кулачок муфты сцепления нажат зубьями выполняющей поворот малой шестерни для выполнения наклона к внутренней части полости, чтобы, таким образом, не мешать повороту малой шестерни. При выполнении поворота зубом малой шестерни для выхода из зацепления с кулачком муфты сцепления кулачок муфты сцепления может выполнять отклонение по направлению к внешней части полости для возврата в исходное положение посредством возвратной пружины, размещенной внутри передней части полости большой шестерни. Положение возврата в исходное положение кулачка муфты сцепления при выполнении последовательности операций отклонения для возврата в исходное положение ограничено стопорным штифтом, размещенным внутри передней и внешней частей полости большой шестерни. В положении возврата передний конец кулачка муфты сцепления размещен в положении, которое отклонено вперед в направлении поворота от отсутствующего зуба большой шестерни на подходящий угол. Две стороны переднего конца кулачка муфты сцепления представляют собой две дуговые поверхности с большим радиусом, а расстояние (то есть, ширина) между этими двумя дуговыми поверхностями переднего конца намного меньше ширины зуба большой шестерни. Внешняя сторона переднего конца кулачка муфты сцепления представляет собой наклонную поверхность, наклоненную к внутренней части большой шестерни от задней части к передней, и дуговая переходная поверхность с малым радиусом выполнена в частях, где соединены наклонная поверхность и две дуговые поверхности с этих двух сторон. При нахождении кулачка муфты сцепления в положении возврата его передний конец размещен внутри наружной окружности большой шестерни и отстоит от наружной окружности на большое расстояние. Отверстие в кулачке муфты сцепления, который подвижно соединен со штифтом вала большой шестерни, выполнено не в виде обычного круглого отверстия, а продолговатого отверстия, состоящего из двух смежных полукругов. Линия, соединяющая два центра этих двух полукругов, наклонена к внешней части большой шестерни, соответственно, в направлении от задней части к передней. Кроме того, кулачок муфты сцепления дополнительно снабжен большей частью, имеющей больший объем и выступающей к внутренней части большой шестерни.

[0025] Вершины всех зубьев малой шестерни, зацепленной с большой шестерней, имеют одинаковую форму и наклонная поверхность выполнена на передней стороне вершины каждого зуба малой шестерни в направлении поворота и образует острый угол с симметричной средней линией зуба, и дуговая переходная поверхность с малым радиусом выполнена в частях, где соединены наклонная поверхность и поверхности эвольвентного зуба с двух сторон зуба. Самое большое расстояние от вершины зуба до оси малой шестерни немного меньше радиуса наружной окружности зуба.

[0026] Кроме того, при использовании настоящей заявки в приводимом в действие пружиной приспособлении с большой рабочей мощностью или со сверхбольшой рабочей мощностью большая шестерня и малая шестерня в муфте сцепления должны иметь больший модуль, большое передаточное отношение и меньшее количество зубьев (в частности, малая шестерня имеет особенно мало зубьев). Обе шестерни могут использовать шестерню с положительным смещением исходного контура зацепления и имеющей большой коэффициент этого смещения, так что шестерни могут передавать высокий вращающий момент или сверхвысокий вращающий момент, не имея большого диаметра.

[0027] По сравнению с обычной технологией настоящая заявка обладает следующими преимуществами.

[0028] 1) При приближении закрывающей пружины к положению фиксации накопления энергии малая шестерня автоматически выходит из зацепления с большой шестерней, чтобы гарантировать, что при отключении приводного электродвигателя от электропитания (даже если он не может быть отключен от электропитания вследствие неожиданного отказа) и его повороте по инерции компоненты фиксации закрытия и все другие компоненты не будут подвергнуты воздействию дополнительной ударной силы, вырабатываемой инерцией поворота электродвигателя.

[0029] 2) При приближении последовательности операций накопления энергии закрывающей пружиной к положению фиксации накопления энергии малая шестерня определенно способна нажать на большую шестерню и вал накопления энергии для достижения подходящего положения, а большая шестерня и вал накопления энергии могут определенно быть приводимы в движение вращающим моментом, вырабатываемым закрывающей пружиной, для выполнения поворота на подходящий малый угол для достижения положения фиксации накопления энергии. Таким образом, обеспечены надежность и стабильность выполнения последовательности операций накопления энергии, что делает невозможной ситуацию, в которой для гарантии надежности выполнения последовательности операций накопления энергии закрывающая пружина должна приводить в движение устройство с целью выполнения поворота на большой угол вследствие ограничений, вызываемых структурными характеристиками обычной муфты сцепления, что может вызвать большую ударную силу.

[0030] 3) При достижении последовательностью операций накопления энергии положения фиксации накопления энергии, независимо от случайного места остановки малой шестерни после поворота по инерции, большая шестерня и малая шестерня способны надежно и стабильно входить в повторное зацепление друг с другом при повороте большой шестерни вследствие быстрого действия по закрытию, причем в любом случае не будет иметь место ситуация с застреванием большой шестерни и малой шестерни и невозможностью выполнения действия закрытия.

[0031] 4) При достижении последовательностью операций накопления энергии положения фиксации накопления энергии малая шестерня может случайным образом остановиться в любых возможных положениях после поворота по инерции. Но только в малом угловом диапазоне вышеупомянутого положения остановки малой шестерни кулачок муфты сцепления (то есть, подвижный компонент, имеющий низкую прочность) может быть подвергнут соударению, вырабатываемому при высвобождении энергии закрывающей пружиной, при выполнении большой шестерней холостого поворота при выполнении последовательности операций повторного зацепления между большой шестерней и малой шестерней. Максимальный угол холостого хода большой шестерни, который может вызвать соударение, очень мал и холостой ход большой шестерни происходит только в начальной стадии последовательности операций по высвобождению энергии и, таким образом, соударение, прилагаемое к кулачку муфты сцепления, очень мало. Следовательно, к кулачку муфты сцепления предъявляют низкие требования относительно прочности и он не обязательно должен быть выполнен из материалов, получаемых в ходе способа обработки с высокой интенсивностью или способа со специальной обработкой. Кулачок муфты сцепления имеет небольшой размер (то есть, он тоньше) и низкую стоимость.

Краткое описание чертежей

[0032] На фиг. 1 схематически показан вид муфты сцепления в положении фиксации накопления энергии согласно настоящей заявке.

[0033] На фиг. 2 схематически показано положение остановки большой шестерни при нахождении муфты сцепления по настоящей заявке в состоянии, в котором завершено быстрое действие закрытия, выполненная посредством высвобождения энергии закрывающей пружиной, а электродвигатель еще не получает электропитания для накопления энергии.

[0034] На фиг. 3а схематически показан увеличенный вид, демонстрирующий структурные особенности основных компонентов муфты сцепления согласно настоящей заявке (в положении фиксации накопления энергии).

[0035] На фиг. 3b показан увеличенный частичный вид малой шестерни.

[0036] На фиг. 4а схематически показан вид, демонстрирующий положения остановки (с высокой вероятностью возникновения) малой шестерни после поворота по инерции, диапазон, в котором кулачок муфты сцепления может быть подвергнут соударению, и операция в начальной стадии быстрого действии закрытия для повторного зацепления.

[0037] На фиг. 4b и 4с схематически показаны виды, демонстрирующие последовательность операций повторного зацепления большой шестерни и малой шестерни при быстром действии закрытия, выполняемых после фиг. 4а.

[0038] На фиг. 5а схематически показан вид, демонстрирующий, что малая шестерня остановилась в переднем положении по фиг. 4а после поворота по инерции и вступила в соприкосновение с кулачком муфты сцепления в положении фиксации накопления энергии, и зубья большой шестерни и малой шестерни вступают в соприкосновение друг с другом в начальной стадии последовательности операций повторного зацепления, причем большая шестерня выполняет поворот в результате быстрого действия закрытия для повторного зацепления с малой шестерней.

[0039] На фиг. 5b и 5с схематически показаны виды, демонстрирующие несколько положений остановки малой шестерни после поворота по инерции, где малая шестерня нажимает на кулачок муфты сцепления и приведена в соприкосновение с задней стороной переднего конца кулачка муфты сцепления.

[0040] На фиг. 5d схематически показан вид, демонстрирующий максимальный диапазон положения остановки малой шестерни после поворота по инерции, причем в этом диапазоне дуговая поверхность с малым радиусом в вершине зуба малой шестерни вступает в соприкосновение с дуговой поверхностью с малым радиусом на наиболее удаленной стороне переднего конца кулачка муфты сцепления, малая шестерня и кулачок муфты сцепления могут быть удержаны в этом положении, и кулачок муфты сцепления может приводить в движение малую шестерню, чтобы выполнять поворот посредством силы трения при быстром действии закрытия для повторного зацепления.

[0041] На фиг. 6а и 6b схематически показаны виды, демонстрирующие непрерывное изменение положения малой шестерни, при котором кулачок муфты сцепления втянут возвратной пружиной и выполняет отклонение во внешнем направлении для нажатия на малую шестерню, чтобы заставить ее выполнять поворот до тех пор, пока малая шестерня не выполнит остановку в положениях 5Е, 5Е2, 6Е и 6bE, причем малая шестерня выполняет остановку в положении, расположенном на передней границе диапазона (или дальше ее) на фиг. 5d после поворота по инерции.

[0042] На фиг. 7а схематически показан вид, демонстрирующий последовательность операций, в ходе которой в начальной стадии быстрого действия закрытия для зацепления кулачок муфты сцепления под действием штифта 8 (8E-8F-8E1) вала сначала выполняет отклонение вовнутрь, затем отклонение вперед и затем отклонение во внешнем направлении, чтобы войти в соприкосновение с малой шестерней при остановке малой шестерни после поворота по инерции, в диапазоне по фиг. 5d.

[0043] На фиг. 7b схематически показан вид, демонстрирующий последовательность операций, в ходе которой последовательность операций повторного зацепления все же успешно выполнена, даже если кулачок муфты сцепления все же приводит в движение малую шестерню для выполнения поворота в быстром действии закрытия вследствие неожиданной причины, причем малая шестерня выполняет остановку после поворота по инерции в диапазоне по фиг. 5d.

[0044] На фиг. 8 схематически показан вид, демонстрирующий структуру обычной муфты сцепления.

[0045] На фиг. 9 схематически показан вид, демонстрирующий структуру другой обычной муфты сцепления.

[0046] На фиг. 10 схематически показан вид, демонстрирующий структуру еще одной обычной муфты сцепления.

[0047] Замечания: схематические виды, показывающие относительные положения штифта 8 вала на большой шестерне и продолговатого отверстия ба кулачка муфты сцепления, соответствующие различным положениям большой шестерни и кулачка муфты сцепления во всех фигурах, показаны в нижних частях фигур от 4а до 7b.

[0048] Позиционные обозначения:

1 - вал накопления энергии,

2 - кулачок управления закрытием;

3 - возвратная пружина кулачка муфты сцепления;

4 - большая шестерня;

4а - первый зуб;

4b - нейтральное положение;

4с - второй зуб;

4d - первый зуб расположенный в обратном направлении от области без зубьев и с первым и вторым зубьями;

5 - малая шестерня;

6 - кулачок муфты сцепления; ба - продолговатое отверстие;

6b - передний конец кулачка муфты сцепления;

7 - стопорный штифт;

8 - штифт вала;

9 - штифт подвески пружины; и

10 - ролик фиксации положения накопления энергии.

[0049] На фиг. 1 и 2 символы D и S добавлены позади позиционного обозначения 9 для указания на два специальных положения штифта подвески пружины. Позиционное обозначение 9D указывает на положение штифта подвески пружины при минимальной деформации и минимальной запасенной энергии закрывающей пружины. Позиционное обозначение 9D указывает на положение штифта подвески пружины при максимальной деформации и максимальной запасенной энергии закрывающей пружины, что представляет собой положение мертвой точки.

[0050] На фигурах от 4а до 7b символы Е и F добавлены позади основных позиционных обозначений для указания на два различных положения одного и того же компонента. При наличии у компонента трех положений на одной и той же фигуре могут быть добавлены цифра или символ Z. Символ Z указывает, что часть компонента размещена в положении между положением Е и положением F. Цифра добавлена позади позиционных обозначений 5Е и 5F, указывающих на положения малой шестерни 5 (например 5Е2, 5F1), для указания на последовательный номер конкретного зуба на фигурах.

По