CN112728003B - 一种用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，包括正向飞轮组件与反向飞轮组件；正向飞轮组件包括正向拨轮、正向飞轮盘与正向展开机构，正向拨轮固定套设在丝杠螺母组件上，正向飞轮盘套与正向拨轮组成棘轮结构，正向展开机构设在正向飞轮盘上，以改变正向飞轮盘的回转半径；反向飞轮组件包括反向拨轮、反向飞轮盘与反向展开机构，反向飞轮与反向拨轮组成棘轮结构，反向展开机构设在反向飞轮盘上，以改变反向飞轮盘的回转半径。实现了在不改变飞轮旋转方向的情况下，减小了滚珠丝杠惯容切换运动方向时因飞轮旋向改变造成的冲击。同时在不增加额外装置且不利用额外能量的前提下，实现了飞轮转动惯量的连续可变且自适应于不同工况。

Description

一种用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮

技术领域

本发明涉及飞轮式惯容器减振技术领域，具体是一种用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，尤其是一种可用于包含滚珠丝杠惯容器的减振系统的转动惯量连续可变且可双向旋转的棘轮展开式飞轮。

背景技术

2001年，剑桥大学Smith发明了“惯容器”。这种新型机械元件可以通过很小的结构质量提供非常大的惯性量。理想的惯容器元件定义为一种具有两个相对独立且自由运动端点的单通道机械元件，两端点受力大小相等且方向相反，并且与相对加速度成比例。根据结构原理，惯容器分为机械型、液压型、机电型和电磁型等四类。此外，根据传递运动的相对关系还可分为同轴直线型、平行轴型、扭转型等种类。而直线型机械惯容器最为常见，其由用以实现运动转换的传动机构和用以储存能量并提供主要转动惯量的飞轮组成。

对于一个圆盘状飞轮，其绕长度方向转动的转动惯量与其半径成二次方关系，即

其中J为转动惯量，m为飞轮质量，R为飞轮半径。当飞轮质量不变时，其回转半径增大，则飞轮的转动惯量增大。对于带有固定转动惯量飞轮的惯容器，其惯质系数无法适应变化的工况，尤其是大载荷作用瞬间，转动惯量的不可变造成的冲击效应，极大地限制了惯容器的使用效能。

对于滚珠丝杠惯容，其虚拟质量，亦称作惯质系数b的表达式为：

其中I为旋转部件(主要为飞轮)绕其转轴的转动惯量，P为滚珠丝杠副导程。现有技术中一般采用单个飞轮，在滚珠丝杠惯容改变飞轮旋向时造成的冲击会对滚珠丝杠惯容平顺性产生影响。

发明内容

针对上述现有技术中一般惯容器所用飞轮转动惯量不可变，难以承受瞬时大载荷的缺点，并克服一般滚珠丝杠惯容改变飞轮旋向时造成的冲击对滚珠丝杠惯容平顺性的影响问题，本发明提供一种用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，保证了滚珠丝杠惯容运动方向切换时惯质系数的不变；而各飞轮无需改变旋转方向，从而降低了滚珠丝杠惯容因飞轮旋向更换而造成的冲击，同时在不增加额外装置且不利用额外能量的前提下，实现了飞轮转动惯量的连续可变且自适应于不同工况。

为实现上述目的，本发明提供一种用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，包括滚珠丝杠以及至少一组飞轮装置；

所述飞轮装置包括丝杠螺母组件、至少一个正向飞轮组件与至少一个反向飞轮组件，所述丝杠螺母组件与滚珠丝杠螺纹配合组成滚珠丝杠副；

所述正向飞轮组件包括正向拨轮、正向飞轮盘、正向棘爪机构与正向展开机构，所述正向拨轮固定套设在丝杠螺母组件上，所述正向飞轮盘套设在正向拨轮上并通过正向棘爪机构与正向拨轮配合组成第一棘轮结构，所述正向展开机构设在正向飞轮盘上，以用于在正向飞轮盘的旋转过程中自适应改变正向飞轮盘的回转半径；

所述反向飞轮组件包括反向拨轮、反向飞轮盘、反向棘爪机构与反向展开机构，所述反向拨轮固定套设在丝杠螺母组件上，所述反向飞轮盘套设在反向拨轮上并通过反向棘爪机构与反向拨轮配合组成第二棘轮结构，所述反向展开机构设在反向飞轮盘上，以用于在反向飞轮盘的旋转过程中自适应改变反向飞轮盘的回转半径；

所述正向飞轮盘与反向飞轮盘的旋转方向相反，所述正向飞轮组件与反向飞轮组件的质量与转动惯量相等；

同一组飞轮装置中，所述正向飞轮组件与反向飞轮组件的数量相等。

在其中一个实施例中，所述正向拨轮与正向飞轮盘均为圆环结构，所述正向棘爪机构包括第一棘轮槽、第一棘爪槽、第一棘爪与第一扭转弹簧；

所述第一棘轮槽设在正向拨轮的外环边缘与正向飞轮盘的内环边缘中的一个上，所述第一棘爪槽设在正向拨轮的外环边缘与正向飞轮盘边缘的内环中的另一个上，所述第一棘爪的尾端转动连接在第一棘爪槽内，所述第一棘爪的首端与第一棘轮槽接触配合，且所述第一棘爪仅具有沿第一棘轮槽一个方向运动的行程；

所述第一扭转弹簧设在第一棘爪槽内与第一棘爪相邻的位置，且所述第一扭转弹簧的一端抵接第一棘爪，另一端抵接第一棘爪槽的槽壁，使得第一棘爪的首端在第一扭转弹簧的预紧力作用下与第一棘轮槽的槽壁时刻接触。

在其中一个实施例中，所述正向飞轮组件还包括第一飞轮防飞压盖，所述第一飞轮防飞压盖固定设在正向飞轮盘上且覆盖第一棘轮槽与第一棘爪之间的配合位置。

在其中一个实施例中，所述正向展开机构包括若干正向展开飞轮；

所述正向飞轮盘的边缘位置沿正向飞轮盘的周向间隔设有若干与正向展开飞轮一一对应的正向飞轮连接部；

所述正向展开飞轮的首端转动连接在对应正向飞轮连接部上靠近其首端的位置；

所述正向展开飞轮的尾端在正向展开飞轮的转动过程中具有靠近或远离对应正向飞轮连接部尾端的行程，进而实现正向飞轮盘的回转半径连续可变。

在其中一个实施例中，所述正向飞轮连接部上靠近其首端的位置设有第二扭转弹簧，所述第二扭转弹簧的一端抵接在对应正向飞轮连接部的首端，另一端抵接在对应正向展开飞轮的首端，所述第二扭转弹簧具有预紧力；

当所述正向飞轮盘处于静置状态时，在所述第二扭转弹簧的预紧力的作用下，使得正向展开飞轮的尾端处于最接近对应正向飞轮连接部尾端的状态；

当所述正向飞轮盘的转速逐渐提升时且旋转离心力大于第二扭转弹簧的预紧力时，各所述正向展开飞轮的尾端逐渐远离对应正向飞轮连接部的尾端。

在其中一个实施例中，所述反向拨轮与反向飞轮盘均为圆环结构，所述反向棘爪机构包括第二棘轮槽、第二棘爪槽、第二棘爪与第三扭转弹簧；

所述第二棘轮槽设在反向拨轮的外环边缘与反向飞轮盘的内环边缘中的一个上，所述第二棘爪槽设在反向拨轮的外环边缘与反向飞轮盘边缘的内环中的另一个上，所述第二棘爪的尾端转动连接在第二棘爪槽内，所述第二棘爪的首端与第二棘轮槽接触配合，且所述第二棘爪仅具有沿第二棘轮槽一个方向运动的行程；

所述第三扭转弹簧设在第二棘爪槽内与第二棘爪相邻的位置，且所述第三扭转弹簧的一端抵接第二棘爪，另一端抵接第二棘爪槽的槽壁，使得第二棘爪的首端在第三扭转弹簧的预紧力作用下与第二棘轮槽的槽壁时刻接触。

在其中一个实施例中，所述反向飞轮组件还包括第二飞轮防飞压盖，所述第二飞轮防飞压盖固定设在反向飞轮盘上且覆盖第二棘轮槽与第二棘爪之间的配合位置。

在其中一个实施例中，所述反向展开机构包括若干反向展开飞轮；

所述反向飞轮盘的边缘位置沿反向飞轮盘的周向间隔设有若干与反向展开飞轮一一对应的反向飞轮连接部；

所述反向展开飞轮的首端转动连接在对应反向飞轮连接部上靠近其首端的位置；

所述反向展开飞轮的尾端在反向展开飞轮的转动过程中具有靠近或远离对应反向飞轮连接部尾端的行程，进而实现反向飞轮盘的回转半径连续可变。

在其中一个实施例中，所述反向飞轮连接部上靠近其首端的位置设有第四扭转弹簧，所述第四扭转弹簧的一端抵接在对应反向飞轮连接部的首端，另一端抵接在对应反向展开飞轮的首端，所述第四扭转弹簧具有预紧力；

当所述反向飞轮盘处于静置状态时，在所述第四扭转弹簧的预紧力的作用下，使得反向展开飞轮的尾端处于最接近对应反向飞轮连接部尾端的状态；

当所述反向飞轮盘的转速逐渐提升时且旋转离心力大于第四扭转弹簧的预紧力时，各所述反向展开飞轮的尾端逐渐远离对应反向飞轮连接部的尾端。

在其中一个实施例中，所述丝杠螺母组件包括第一丝杠法兰螺母与第二丝杠法兰螺母，所述正向飞轮组件设在第一丝杠法兰螺母上，所述反向飞轮组件设在第二丝杠法兰螺母上；

所述第一丝杠法兰螺母包括与滚珠丝杠螺纹配合的第一螺母部以及固定设在第一螺母部上的第一法兰部，所述第二丝杠法兰螺母包括与滚珠丝杠螺纹配合的第二螺母部以及固定设在第二螺母部上的第二法兰部；

所述正向拨轮套设在第一螺母部上并与第一法兰部固定相连，所述反向拨轮套设在第二螺母部上并与第二法兰部固定相连。

本发明提供的一种用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，相较于现有技术，具有如下有益效果：

1.实现了在不改变飞轮旋转方向和转动惯量的情况下，改变滚珠丝杠的平动方向，减小了滚珠丝杠惯容切换运动方向时因飞轮旋向改变造成的冲击；

2.在不增加额外装置且不利用额外能量的前提下，实现了飞轮转动惯量的连续可变且自适应于不同工况；

3.结构紧凑，增加的占用空间少；

4.可根据条件需求设置多个飞轮装置，且不同的飞轮装置中正向飞轮组件与反向飞轮组件的数量可根据实际进行调整；

5.制造与装配简单，制造成本低廉，具有良好的工程应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中双向旋转棘轮展开式飞轮的整体结构轴测图；

图2为本发明实施例中正向飞轮组件不包含第一飞轮防飞压盖且各正向展开飞轮展开时的整体结构主视图；

图3为本发明实施例中正向飞轮组件不包含第一飞轮防飞压盖且各正向展开飞轮闭合时的整体结构主视图；

图4为本发明实施例中正向飞轮组件包含第一飞轮防飞压盖且各正向展开飞轮展开时的整体结构主视图；

图5为本发明实施例中正向棘爪机构连接结构主视图；

图6为本发明实施例中正向展开机构的连接结构主视图；

图7为本发明实施例中正向飞轮盘的轴测图；

图8为本发明实施例中正向展开飞轮的主视图；

图9为本发明实施例中第一棘爪的主视图；

图10为本发明实施例中反向飞轮组件不包含第二飞轮防飞压盖且各反向展开飞轮展开时的整体结构主视图；

图11为本发明实施例中反向飞轮组件不包含第二飞轮防飞压盖且各反向展开飞轮闭合时的整体结构主视图；

图12为本发明实施例中反向飞轮组件包含第二飞轮防飞压盖且各反向展开飞轮展开时的整体结构主视图；

图13为本发明实施例中反向棘爪机构连接结构主视图；

图14为本发明实施例中反向展开机构的连接结构主视图；

图15为本发明实施例中反向飞轮盘的轴测图；

图16为本发明实施例中反向展开飞轮的主视图；

图17为本发明实施例中第二棘爪的主视图；

图18为本发明实施例中第一法兰丝杠螺母的轴测图；

图19为本发明实施例中第二法兰丝杠螺母的轴测图；

图20为本发明实施例中第一销轴螺钉的主视图。

附图标号：

滚珠丝杠10：沉孔101；

正向飞轮组件20：

正向拨轮201、第四螺纹孔2011；

正向飞轮盘202、第十螺纹孔2021、第一安装槽2022、正向飞轮连接部2023、第十三螺纹孔20231、第十四螺纹孔20232、第一辐条形凸起2024、第一环形挡板2025；

正向棘爪机构203、第一棘轮槽2031、第一棘爪槽2032、第一棘爪2033、第一通孔20331、第一扭转弹簧2034；

正向展开机构204、正向展开飞轮2041、第三通孔20411、第二扭转弹簧2042、第三销轴螺钉2043、第四销轴螺钉2044；

第一飞轮防飞压盖205；

反向飞轮组件30：

反向拨轮301、第六螺纹孔3011；

反向飞轮盘302、第十二螺纹孔3021、第二安装槽3022、反向飞轮连接部3023、第十五螺纹孔30231、第十六螺纹孔32232、第二辐条形凸起3024、第二环形挡板3025；

反向棘爪机构303、第二棘轮槽3031、第二棘爪槽3032、第二棘爪3033、第二通孔30331、第三扭转弹簧3034；

反向展开机构304、反向展开飞轮3041、第四通孔30411、第四扭转弹簧3042、第七销轴螺钉3043、第八销轴螺钉3044；

第二飞轮防飞压盖305；

第一丝杠法兰螺母401、第一螺母部4011、第一法兰部4012、第三螺纹孔4013、第二丝杠法兰螺母402、第二螺母部4021、第二法兰部4022、第五螺纹孔4023；

止推轴承50；

第一销轴螺钉601、第一螺帽6011、第一光轴段6012、第一螺纹段6013、第二销轴螺钉602、第五销轴螺钉603、第六销轴螺钉604；

第一平头内六角螺钉701、第二平头内六角螺钉702。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1-20位本实施例所公开的一种用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，其具体包括滚珠丝杠10以及至少一组飞轮装置。其中，飞轮装置包括丝杠螺母组件、至少一个正向飞轮组件20与至少一个反向飞轮组件30，丝杠螺母组件与滚珠丝杠10螺纹配合组成滚珠丝杠副。具体地，正向飞轮组件20包括正向拨轮201、正向飞轮盘202、正向棘爪机构203与正向展开机构204，正向拨轮201固定套设在丝杠螺母组件上，正向飞轮盘202套设在正向拨轮201上并通过正向棘爪机构203与正向拨轮201配合组成第一棘轮结构，正向展开机构204设在正向飞轮盘202上，以用于在正向飞轮盘202的旋转过程中自适应改变正向飞轮盘202的回转半径。反向飞轮组件30包括反向拨轮301、反向飞轮盘302、反向棘爪机构303与反向展开机构304，反向拨轮301固定套设在丝杠螺母组件上，反向飞轮盘302套设在反向拨轮301上并通过反向棘爪机构303与反向拨轮301配合组成第二棘轮结构，反向展开机构304设在反向飞轮盘302上，以用于在反向飞轮盘302的旋转过程中自适应改变反向飞轮盘302的回转半径。

正向飞轮组件20与反向飞轮组件30的质量与转动惯量相等，且正向飞轮盘202与反向飞轮盘302的旋转方向相反。例如：当滚珠丝杠10上的输入力为正向时，正向拨轮201、反向拨轮301与丝杠螺母组件固联并跟随丝杠螺母组件正向转动，此时，正向飞轮盘202在正向棘爪机构203的驱动下也正向转动，正向展开机构204跟随正向飞轮盘202转动时，在离心力的作用下逐渐展开，进而自适应改变正向飞轮盘202的回转半径；而此时反向飞轮盘302相对于反向拨轮301空转。当滚珠丝杠10上的输入力为负向时，正向拨轮201、反向拨轮301与丝杠螺母组件固联并跟随丝杠螺母组件反向转动，此时，反向飞轮盘302在反向棘爪机构303的驱动下也反向转动，反向展开机构304跟随反向飞轮盘302转动时，在离心力的作用下逐渐展开，进而自适应改变反向飞轮盘302的回转半径；而此时正向飞轮盘202相对于正向拨轮201空转。即在同一时间内正向飞轮盘202与反向飞轮盘302中仅有一个在转动，输入力被分为正负两部分分别作用于正向飞轮盘202与反向飞轮盘302，正向飞轮盘202与反向飞轮盘302的旋转方向无需改变，且正向飞轮盘202与反向飞轮盘302的旋转运动互不影响，从而作用于滚珠丝杠惯容的相对冲量减小，滚珠丝杠惯容的结构振动降低。其中，滚珠丝杠10上的输入力的正负与滚珠丝杠10的位移方向有关，例如可以将滚珠丝杠10向上位移时的输入力定义为正向的，将滚珠丝杠10向下位移时的输入力定义为反向的。

需要注意的是，同一组飞轮装置中，正向飞轮组件20与反向飞轮组件30的数量相等。虽然本实施例图示中的正向飞轮组件20与反向飞轮组件30均为一个，但也可以设置两个以上的正向飞轮组件20与反向飞轮组件30。例如，可以在滚珠丝杠10上根据条件需求设置三组飞轮装置，第一组飞轮装置中具有一个正向飞轮组件20与一个反向飞轮组件30，第二组飞轮装置中具有二个正向飞轮组件20与二个反向飞轮组件30，第三组飞轮装置中具有三个正向飞轮组件20与三个反向飞轮组件30，依次类推。也可以只在滚珠丝杠10上设置一组飞轮装置，并在该飞轮装置种设置两个以上且数量相等的正向飞轮组件20与反向飞轮组件30。

作为优选地实施方式，丝杠螺母组件包括第一丝杠法兰螺母401与第二丝杠法兰螺母402，正向飞轮组件20设在第一丝杠法兰螺母401上，反向飞轮组件30设在第二丝杠法兰螺母402上。具体地，第一丝杠法兰螺母401包括与滚珠丝杠10螺纹配合的第一螺母部4011以及固定设在第一螺母部4011上的第一法兰部4012，其中，第一螺母部4011上设有第三螺纹孔4013，正向拨轮201上设有与第三螺纹孔4013对应的第四螺纹孔2011，正向拨轮201通过第一螺钉固定连接在第一法兰部4012上，且正向拨轮201的内壁与第一螺母部4011的外壁相贴合。第二丝杠法兰螺母402包括与滚珠丝杠10螺纹配合的第二螺母部4021以及固定设在第二螺母部4021上的第二法兰部4022，其中，第二螺母部4021上设有第五螺纹孔4023，反向拨轮301上设有与第五螺纹孔4023对应的第六螺纹孔3011，反向拨轮301通过第二螺钉固定连接在第二法兰部4022上，且反向拨轮301的内壁与第二螺母部4021的外壁相贴合。当然，正向拨轮201与第一丝杠法兰螺母401之间、反向拨轮301与第二丝杠法兰螺母402之间，也可以不采用上述的实施结构，也可以采用其他固联结构，例如焊接、胶接等。而且，在本申请具体的实施过程中，也可以选择不将丝杠螺母组件分为上述第一丝杠法兰螺母401、第二丝杠法兰螺母402的结构，可以在一个丝杠螺母上设有两个法兰面，也能达到上述的效果。

本实施例中，滚珠丝杠10上套设有若干止推轴承50，以用于第一丝杠法兰螺母401与第二丝杠法兰螺母402的支撑与分离。例如，本实施例中的用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮仅具有一个飞轮装置，且该飞轮装置中仅具有一个正向飞轮组件20与一个反向飞轮组件30。因此在滚珠丝杠10上套设有三个止推轴承50，其中，一个止推轴承位于第一丝杠法兰螺母401与第二丝杠法兰螺母402之间，另外两个止推轴承位于第一丝杠法兰螺母401与第二丝杠法兰螺母402的两个对向端，止推轴承50的外壁可以和外部的滚珠丝杠惯容的壳体固联，进而实现第一丝杠法兰螺母401与第二丝杠法兰螺母402的支撑与分离。

作为优选地实施方式，正向拨轮201与正向飞轮盘202均为圆环结构，正向棘爪机构203包括第一棘轮槽2031、第一棘爪槽2032、第一棘爪2033与第一扭转弹簧2034。具体地，第一棘轮槽2031设在正向拨轮201的外环边缘与正向飞轮盘202的内环边缘中的一个上，第一棘爪槽2032设在正向拨轮201的外环边缘与正向飞轮盘202边缘的内环中的另一个上，第一棘爪2033的尾端转动连接在第一棘爪槽2032内，第一棘爪2033的首端与第一棘轮槽2031接触配合，且第一棘爪2033仅具有沿第一棘轮槽2031一个方向运动的行程；本实施例中图示的为第一棘轮槽2031设在正向飞轮盘202的内环边缘上，第一棘爪槽2032设在正向拨轮201的外环边缘上。进一步具体地，第一扭转弹簧2034设在第一棘爪槽2032内与第一棘爪2033相邻的位置，且第一扭转弹簧2034的一端抵接第一棘爪2033，另一端抵接第一棘爪槽2032的槽壁，使得第一棘爪2033的首端在第一扭转弹簧2034的预紧力作用下与第一棘轮槽2031的槽壁时刻接触，使得第一棘爪2033在第一扭转弹簧2034的预紧力作用下单向传递由正向拨轮201的扭矩。

优选地，第一棘爪2033通过第一销轴螺钉601转动连接在第一棘爪槽2032内，其中，第一销轴螺钉601包括从上至下依次相连的第一螺帽6011、第一光轴段6012与第一螺纹段6013，第一棘爪槽2032内对应第一棘爪2033的转动位置设有第一螺纹孔，第一棘爪2033上设有与第一螺纹孔对应的第一通孔20331，第一螺纹段6013穿过第一棘爪2033上的第一通孔20331后与第一螺纹孔之间螺纹配合，第一棘爪2033转动连接在第一光轴段6012上。第一螺帽6011用于限制第一棘爪2033沿第一销轴螺钉601的长度方向窜动。进一步地，第一螺帽6011上开有一字沟槽，用于通用工具的拆装使用，但不限于一字沟槽，可与通用拆装工具配合即可。当然，第一棘爪2033与第一棘爪槽2032之间的连接结构不仅仅局限于第一销轴螺钉601，也可以采用其他能够达到同样效果的连接件，例如铰链等。

进一步优选地，本实施例中，第一扭转弹簧2034通过第二销轴螺钉602设在第一棘爪槽2032的对应位置。其中，第二销轴螺钉602包括从上至下依次相连的第二螺帽、第二光轴段与第二螺纹段，第一棘爪槽2032上对应第一扭转弹簧2034的转动位置设有第七螺纹孔；第二螺纹段螺纹连接在第七螺纹孔内，第一扭转弹簧2034套设在第二光轴段上。第二螺帽用于限制第一扭转弹簧2034沿第二销轴螺钉602的长度方向窜动，其中第二光轴段上设有能够嵌入第一扭转弹簧2034的嵌入槽，进一步限制第一扭转弹簧2034的窜动。进一步地，第二螺帽上开有一字沟槽，用于通用工具的拆装使用，但不限于一字沟槽，可与通用拆装工具配合即可。当然，第一扭转弹簧2034与第一棘爪槽2032之间的连接结构不仅仅局限于第二销轴螺钉602，也可以采用其他能够达到同样效果的连接件，例如固定轴等。

再进一步优选地，正向飞轮组件20还包括第一飞轮防飞压盖205，第一飞轮防飞压盖205固定设在正向飞轮盘202上且覆盖第一棘轮槽2031与第一棘爪2033之间的配合位置，使得第一飞轮防飞压盖205与正向飞轮盘202上的圆环第一环形挡板2025一同限制正向飞轮盘202的径向与轴向窜动。其中，正向飞轮盘202上靠近内环边缘的位置设有第一安装槽2022，第一飞轮防飞压盖205上设有第九螺纹孔，第一安装槽2022内设有与第九螺纹孔对应的第十螺纹孔2021，第一飞轮防飞压盖205通过第一平头内六角螺钉701、第九螺纹孔、第十螺纹孔2021固定嵌入连接在第一安装槽2022内，实现对正向飞轮盘202的径向与轴向限位。

作为优选地实施方式，正向展开机构204包括若干正向展开飞轮2041，正向飞轮盘202的边缘位置沿正向飞轮盘202的周向间隔设有若干与正向展开飞轮2041一一对应的正向飞轮连接部2023；正向展开飞轮2041的首端转动连接在对应正向飞轮连接部2023上靠近其首端的位置；正向展开飞轮2041的尾端在正向展开飞轮2041的转动过程中具有靠近或远离对应正向飞轮连接部2023尾端的行程，其中，正向展开飞轮2041的尾端与正向飞轮盘202之间不存在任何的连接结构，在正向飞轮盘202旋转过程中离心力的作用下，正向展开飞轮2041的尾端会逐渐远离对应正向飞轮连接部2023尾端，这一过程变向的连续增大了正向飞轮盘202的回转半径，进而使得正向飞轮盘202的转动惯量增大，其增大过程是连续的且自适应于正向飞轮盘202的转速，实现了正向飞轮盘202的转动惯量自适应连续可变。

进一步地，正向飞轮连接部2023上靠近其首端的位置设有第二扭转弹簧2042，第二扭转弹簧2042的一端抵接在对应正向飞轮连接部2023的首端，另一端抵接在对应正向展开飞轮2041的首端。其中，第二扭转弹簧2042具有预紧力，该预紧力会促使正向展开飞轮2041的尾端靠近对应正向飞轮连接部2023的尾端。因此，当正向飞轮盘202处于静置状态时，此时正向展开飞轮2041仅受到第二扭转弹簧2042的预紧力，在该预紧力的作用下，使得正向展开飞轮2041的尾端处于最接近对应正向飞轮连接部2023尾端的状态，此时正向飞轮盘202的回转半径最小。当正向飞轮盘202的转速逐渐提升时，正向展开飞轮2041所受的旋转离心力逐渐增大，当旋转离心力大于第二扭转弹簧2042的预紧力时，各正向展开飞轮2041的尾端在旋转离心力的作用下逐渐远离对应正向飞轮连接部2023的尾端，使得正向飞轮盘202的回转半径逐渐增大，实现了正向飞轮盘202的转动惯量连续可变。

优选地，第二扭转弹簧2042的两端与正向飞轮连接部2023、正向展开飞轮2041之间除了抵接的连接方式外，还可以采用卡扣连接或钩接的方式，以防止第二扭转弹簧2042在受力过程中发生偏转。

作为优选地实施方式，正向飞轮盘202的边缘位置沿正向飞轮盘202的周向间隔设有若干第一辐条形凸起2024，每相邻的两个第一辐条形凸起2024之间具有一正向飞轮连接部2023，正向飞轮连接部2023的首端为对应第一辐条形凸起2024的侧壁。其中，第一辐条形凸起2024不仅起到了连接第二扭转弹簧2042的作用，还对正向展开飞轮2041起到了限位作用，避免了因转角过大使得相邻的正向展开飞轮2041之间发生碰撞。

本实施例中，正向飞轮盘202上设有第一环形挡板2025，该第一环形挡板2025的内侧为第一安装槽2022，外侧为正向飞轮连接部2023。正向展开飞轮2041为扇形结构，其内圆弧的半径与第一环形挡板2025的半径相等，而外圆弧尺寸可根据所需转动惯量变更设计。当正向飞轮盘202静置时，各正向展开飞轮2041的内圆弧与正向飞轮盘202的第一环形挡板2025的外壁完全贴合；当正向飞轮盘202的转速逐渐提升至一定程度后，各正向展开飞轮2041的内圆弧逐渐远离正向飞轮盘202的第一环形挡板2025。

本实施例中，正向展开飞轮2041通过第三销轴螺钉2043转动连接在对应正向飞轮连接部2023上。其中，第三销轴螺钉2043包括从上至下依次相连的第三螺帽、第三光轴段与第三螺纹段，正向飞轮连接部2023上对应正向展开飞轮2041的转动位置设有第十三螺纹孔20231，正向展开飞轮2041上设有对应第十三螺纹孔20231的第三通孔20411；第三螺纹段穿过正向展开飞轮2041上的第三通孔20411后与第十三螺纹孔20231之间螺纹配合，正向展开飞轮2041转动连接在第三光轴段上。第三螺帽用于限制正向展开飞轮2041沿第三销轴螺钉2043的长度方向窜动。其中优选地，第三螺帽上开有一字沟槽，用于通用工具的拆装使用，但不限于一字沟槽，可与通用拆装工具配合即可。当然，正向展开飞轮2041与对应正向飞轮连接部2023之间的连接结构不仅仅局限于第三销轴螺钉2043，也可以采用其他能够达到同样效果的连接件，例如铰链等。

本实施例中，第二扭转弹簧2042通过第四销轴螺钉2044设在对应正向飞轮连接部2023上。其中，第四销轴螺钉2044包括从上至下依次相连的第四螺帽、第四光轴段与第四螺纹段，正向飞轮连接部2023上对应第二扭转弹簧2042的转动位置设有第十四螺纹孔20232；第四螺纹段螺纹连接在第十四螺纹孔20232内，第二扭转弹簧2042套设在第四光轴段上。第四螺帽用于限制第二扭转弹簧2042沿第四销轴螺钉2044的长度方向窜动，其中优选地，第四光轴段上设有能够嵌入第二扭转弹簧2042的嵌入槽，进一步限制第二扭转弹簧2042的窜动。进一步优选地，第四螺帽上开有一字沟槽，用于通用工具的拆装使用，但不限于一字沟槽，可与通用拆装工具配合即可。当然，第二扭转弹簧2042与对应正向飞轮连接部2023之间的连接结构不仅仅局限于第四销轴螺钉2044，也可以采用其他能够达到同样效果的连接件，例如固定轴等。

作为优选地实施方式，反向拨轮301与反向飞轮盘302均为圆环结构，反向棘爪机构303包括第二棘轮槽3031、第二棘爪槽3032、第二棘爪3033与第三扭转弹簧3034。具体地，第二棘轮槽3031设在反向拨轮301的外环边缘与反向飞轮盘302的内环边缘中的一个上，第二棘爪槽3032设在反向拨轮301的外环边缘与反向飞轮盘302边缘的内环中的另一个上，第二棘爪3033的尾端转动连接在第二棘爪槽3032内，第二棘爪3033的首端与第二棘轮槽3031接触配合，且第二棘爪3033仅具有沿第二棘轮槽3031一个方向运动的行程；本实施例中图示的为第二棘轮槽3031设在反向飞轮盘302的内环边缘上，第二棘爪槽3032设在反向拨轮301的外环边缘上。进一步具体地，第三扭转弹簧3034设在第二棘爪槽3032内与第二棘爪3033相邻的位置，且第三扭转弹簧3034的一端抵接第二棘爪3033，另一端抵接第二棘爪槽3032的槽壁，使得第二棘爪3033的首端在第三扭转弹簧3034的预紧力作用下与第二棘轮槽3031的槽壁时刻接触，使得第二棘爪3033在第三扭转弹簧3034的预紧力作用下单向传递由反向拨轮301的扭矩。

优选地，第二棘爪3033通过第五销轴螺钉603转动连接在第二棘爪槽3032内，其中，第五销轴螺钉603包括从上至下依次相连的第五螺帽、第五光轴段与第五螺纹段，第二棘爪槽3032内对应第二棘爪3033的转动位置设有第二螺纹孔，第二棘爪3033上设有与第二螺纹孔对应的第二通孔30331，第五螺纹段穿过第二棘爪3033上的第二通孔30331后与第二螺纹孔之间螺纹配合，第二棘爪3033转动连接在第五光轴段上。第五螺帽用于限制第二棘爪3033沿第五销轴螺钉603的长度方向窜动。进一步地，第五螺帽上开有一字沟槽，用于通用工具的拆装使用，但不限于一字沟槽，可与通用拆装工具配合即可。当然，第二棘爪3033与第二棘爪槽3032之间的连接结构不仅仅局限于第五销轴螺钉，也可以采用其他能够达到同样效果的连接件，例如铰链等。

进一步优选地，本实施例中，第三扭转弹簧3034通过第六销轴螺钉604设在第二棘爪槽3032的对应位置。其中，第六销轴螺钉604包括从上至下依次相连的第六螺帽、第六光轴段与第六螺纹段，第二棘爪槽3032上对应第三扭转弹簧3034的转动位置设有第八螺纹孔；第六螺纹段螺纹连接在第八螺纹孔内，第三扭转弹簧3034套设在第六光轴段上。第六螺帽用于限制第三扭转弹簧3034沿第六销轴螺钉604的长度方向窜动，其中第六光轴段上设有能够嵌入第三扭转弹簧3034的嵌入槽，进一步限制第三扭转弹簧3034的窜动。进一步地，第六螺帽上开有一字沟槽，用于通用工具的拆装使用，但不限于一字沟槽，可与通用拆装工具配合即可。当然，第三扭转弹簧3034与第二棘爪槽3032之间的连接结构不仅仅局限于第六销轴螺钉604，也可以采用其他能够达到同样效果的连接件，例如固定轴等。

再进一步优选地，反向飞轮组件30还包括第二飞轮防飞压盖305，第二飞轮防飞压盖305固定设在反向飞轮盘302上且覆盖第二棘轮槽3031与第二棘爪3033之间的配合位置，使得第二飞轮防飞压盖305与反向飞轮盘302上的圆环第二环形挡板3025一同限制反向飞轮盘302的径向与轴向窜动。其中，反向飞轮盘302上靠近内环边缘的位置设有第二安装槽3022，第二飞轮防飞压盖305上设有第十一螺纹孔，第二安装槽3022内上设有与第十一螺纹孔对应的第十二螺纹孔3021，第二飞轮防飞压盖305与反向飞轮盘302之间通过第二平头内六角螺钉702、第十一螺纹孔、第十二螺纹孔3021固定嵌入连接在第二安装槽3022内，实现对反向飞轮盘302的径向与轴向限位。

作为优选地实施方式，反向展开机构304包括若干反向展开飞轮3041，反向飞轮盘302的边缘位置沿反向飞轮盘302的周向间隔设有若干与反向展开飞轮3041一一对应的反向飞轮连接部3023；反向展开飞轮3041的首端转动连接在对应反向飞轮连接部3023上靠近其首端的位置；反向展开飞轮3041的尾端在反向展开飞轮3041的转动过程中具有靠近或远离对应反向飞轮连接部3023尾端的行程，其中，反向展开飞轮3041的尾端与反向飞轮盘302之间不存在任何的连接结构，在反向飞轮盘302旋转过程中离心力的作用下，反向展开飞轮3041的尾端会逐渐远离对应反向飞轮连接部3023尾端，这一过程变向的连续增大了反向飞轮盘302的回转半径，进而使得反向飞轮盘302的转动惯量增大，其增大过程是连续的且自适应于反向飞轮盘302的转速，实现了反向飞轮盘302的转动惯量自适应连续可变。

进一步地，反向飞轮连接部3023上靠近其首端的位置设有第四扭转弹簧3042，第四扭转弹簧3042的一端抵接在对应反向飞轮连接部3023的首端，另一端抵接在对应反向展开飞轮3041的首端。其中，第四扭转弹簧3042具有预紧力，该预紧力会促使反向展开飞轮3041的尾端靠近对应反向飞轮连接部3023的尾端。因此，当反向飞轮盘302处于静置状态时，此时反向展开飞轮3041仅受到第四扭转弹簧3042的预紧力，在该预紧力的作用下，使得反向展开飞轮3041的尾端处于最接近对应反向飞轮连接部3023尾端的状态，此时反向飞轮盘302的回转半径最小。当反向飞轮盘302的转速逐渐提升时，反向展开飞轮3041所受的旋转离心力逐渐增大，当旋转离心力大于第四扭转弹簧3042的预紧力时，各反向展开飞轮3041的尾端在旋转离心力的作用下逐渐远离对应反向飞轮连接部3023的尾端，使得反向飞轮盘302的回转半径逐渐增大，实现了反向飞轮盘302的转动惯量连续可变。

优选地，第四扭转弹簧3042的两端与反向飞轮连接部3023、反向展开飞轮3041之间除了抵接的连接方式外，还可以采用卡扣连接或钩接的方式，以防止第四扭转弹簧3042在受力过程中发生偏转。

作为优选地实施方式，反向飞轮盘302的边缘位置沿反向飞轮盘302的周向间隔设有若干第二辐条形凸起3024，每相邻的两个第二辐条形凸起3024之间具有一反向飞轮连接部3023，反向飞轮连接部3023的首端为对应第二辐条形凸起3024的侧壁。其中，第二辐条形凸起3024不仅起到了连接第四扭转弹簧3042的作用，还对反向展开飞轮3041起到了限位作用，避免了因转角过大使得相邻的反向展开飞轮3041之间发生碰撞。

本实施例中，反向飞轮盘302上设有第二环形挡板3025，该第二环形挡板3025的内侧为第二安装槽3022，外侧为反向飞轮连接部3023。反向展开飞轮3041为扇形结构，其内圆弧的半径与第二环形挡板3025的半径相等，而外圆弧尺寸可根据所需转动惯量变更设计。当反向飞轮盘302静置时，各反向展开飞轮3041的内圆弧与反向飞轮盘302的第二环形挡板3025的外壁完全贴合；当反向飞轮盘302的转速逐渐提升至一定程度后，各反向展开飞轮3041的内圆弧逐渐远离反向飞轮盘302的第二环形挡板3025。

本实施例中，反向展开飞轮3041通过第七销轴螺钉3043转动连接在对应反向飞轮连接部3023上。其中，第七销轴螺钉3043包括从上至下依次相连的第七螺帽、第七光轴段与第七螺纹段，反向飞轮连接部3023上对应反向展开飞轮3041的转动位置设有第十五螺纹孔30231，反向展开飞轮3041上设有对应第十五螺纹孔30231的第四通孔30411；第七螺纹段穿过反向展开飞轮3041上的第四通孔30411后与第十五螺纹孔30231之间螺纹配合，反向展开飞轮3041转动连接在第七光轴段上。第七螺帽用于限制反向展开飞轮3041沿第七销轴螺钉3043的长度方向窜动。其中优选地，第七螺帽上开有一字沟槽，用于通用工具的拆装使用，但不限于一字沟槽，可与通用拆装工具配合即可。当然，反向展开飞轮3041与对应反向飞轮连接部3023之间的连接结构不仅仅局限于第七销轴螺钉3043，也可以采用其他能够达到同样效果的连接件，例如铰链等。

本实施例中，第四扭转弹簧3042通过第八销轴螺钉3044设在对应反向飞轮连接部3023上。其中，第八销轴螺钉3044包括从上至下依次相连的第八螺帽、第八光轴段与第八螺纹段，反向飞轮连接部3023上对应第四扭转弹簧3042的转动位置设有第十六螺纹孔30232；第八螺纹段螺纹连接在第十六螺纹孔30232内，第四扭转弹簧3042套设在第八光轴段上。第八螺帽用于限制第四扭转弹簧3042沿第八销轴螺钉3044的长度方向窜动，其中优选地，第八光轴段上设有能够嵌入第四扭转弹簧3042的嵌入槽，进一步限制第四扭转弹簧3042的窜动。进一步优选地，第八螺帽上开有一字沟槽，用于通用工具的拆装使用，但不限于一字沟槽，可与通用拆装工具配合即可。当然，第四扭转弹簧3042与对应反向飞轮连接部3023之间的连接结构不仅仅局限于第八销轴螺钉3044，也可以采用其他能够达到同样效果的连接件，例如固定轴等。

作为优选地实施方式，第一棘爪2033与第二棘爪3033的尾端均为圆弧结构，以用于减小正向飞轮盘202和反向飞轮盘302切换旋转方向时的碰撞冲击。

作为优选地实施方式，滚珠丝杠10两端开设有沉孔101，以用于与吊环等外部机械连接件的相连。

本实施例中，由于正向展开机构与反向展开机构304需提供大部分转动惯量并作为可变惯量，而正向飞轮盘202与反向飞轮盘302需提供小部分转动惯量，以此增大整体转动惯量变化量。为此正向展开飞轮2041与反向展开飞轮3041采用包括碳钢材料和不锈钢材料等在内的铁基材料制作，其他包括正向飞轮盘202、反向飞轮盘302、丝杠螺母组件、正向拨轮、反向拨轮在内的部件均采用包括6061合金、硬铝等在内的轻质金属材料制作。

本实施例还公开了一种用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮的装配方法，其具体包括以下步骤：

步骤1，根据第一棘轮槽2031的凹槽形状，将若干第一棘爪2033与若干第一扭转弹簧2034安装在第一销轴螺钉601与第二销轴螺钉602上，并借助工具将第一销轴螺钉601与第二销轴螺钉602安装在第一棘爪槽2032内；根据第二棘轮槽3031的凹槽形状，将若干第二棘爪3033与若干第三扭转弹簧3034安装在第五销轴螺钉603与第六销轴螺钉604上，并借助工具将第五销轴螺钉603与第六销轴螺钉604安装在第二棘爪槽3032内。

步骤2，将第一棘爪2033嵌在第一棘轮槽2031中，盖上第一飞轮防飞压盖205，并借助工具将第一平头内六角螺钉701拧入，使得第一飞轮防飞压盖205与正向飞轮盘202紧固连接；将第二棘爪3033嵌在第二棘轮槽3031中，盖上第二飞轮防飞压盖305，并借助工具将第二平头内六角螺钉702拧入，使得第二飞轮防飞压盖305与反向飞轮盘302紧固连接。

步骤3，将第二扭转弹簧2042、第四扭转弹簧3042套于第四销轴螺钉2044、第八销轴螺钉3044上，借助拆装工具将第四销轴螺钉2044与第二扭转弹簧2042、第八销轴螺钉3044与第四扭转弹簧3042通过螺纹连接安装于正向飞轮盘202、反向飞轮盘302上。

步骤4，将第三销轴螺钉2043、第七销轴螺钉3043插入第三通孔20411、第四通孔30411中，借助拆装工具将第三销轴螺钉2043与正向展开飞轮2041、第七销轴螺钉3043与反向展开飞轮3041通过螺纹连接安装于正向飞轮盘202、反向飞轮盘302上。

步骤5，完成滚珠丝杠10与第一丝杠法兰螺母401的连接。

步骤6，完成第一丝杠法兰螺母401与正向拨轮201的固定连接。

步骤7，完成第一丝杠法兰螺母401与止推轴承50的配合。

步骤8，重复步骤5-步骤7，完成第二丝杠法兰螺母402与滚珠丝杠10、反向拨轮301、止推轴承50的连接。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，其特征在于，包括滚珠丝杠以及至少一组飞轮装置；

所述飞轮装置包括丝杠螺母组件、至少一个正向飞轮组件与至少一个反向飞轮组件，所述丝杠螺母组件与滚珠丝杠螺纹配合组成滚珠丝杠副；

所述正向飞轮组件包括正向拨轮、正向飞轮盘、正向棘爪机构与正向展开机构，所述正向拨轮固定套设在丝杠螺母组件上，所述正向飞轮盘套设在正向拨轮上并通过正向棘爪机构与正向拨轮配合组成第一棘轮结构，所述正向展开机构设在正向飞轮盘上，以用于在正向飞轮盘的旋转过程中自适应改变正向飞轮盘的回转半径；

所述反向飞轮组件包括反向拨轮、反向飞轮盘、反向棘爪机构与反向展开机构，所述反向拨轮固定套设在丝杠螺母组件上，所述反向飞轮盘套设在反向拨轮上并通过反向棘爪机构与反向拨轮配合组成第二棘轮结构，所述反向展开机构设在反向飞轮盘上，以用于在反向飞轮盘的旋转过程中自适应改变反向飞轮盘的回转半径；

所述正向飞轮盘与反向飞轮盘的旋转方向相反，所述正向飞轮组件与反向飞轮组件的质量与转动惯量相等；

同一组飞轮装置中，所述正向飞轮组件与反向飞轮组件的数量相等；

所述正向拨轮与正向飞轮盘均为圆环结构，所述正向棘爪机构包括第一棘轮槽、第一棘爪槽、第一棘爪与第一扭转弹簧；

所述第一棘轮槽设在正向拨轮的外环边缘与正向飞轮盘的内环边缘中的一个上，所述第一棘爪槽设在正向拨轮的外环边缘与正向飞轮盘边缘的内环中的另一个上，所述第一棘爪的尾端转动连接在第一棘爪槽内，所述第一棘爪的首端与第一棘轮槽接触配合，且所述第一棘爪仅具有沿第一棘轮槽一个方向运动的行程；

所述第一扭转弹簧设在第一棘爪槽内与第一棘爪相邻的位置，且所述第一扭转弹簧的一端抵接第一棘爪，另一端抵接第一棘爪槽的槽壁，使得第一棘爪的首端在第一扭转弹簧的预紧力作用下与第一棘轮槽的槽壁时刻接触；

所述反向拨轮与反向飞轮盘均为圆环结构，所述反向棘爪机构包括第二棘轮槽、第二棘爪槽、第二棘爪与第三扭转弹簧；

所述第二棘轮槽设在反向拨轮的外环边缘与反向飞轮盘的内环边缘中的一个上，所述第二棘爪槽设在反向拨轮的外环边缘与反向飞轮盘边缘的内环中的另一个上，所述第二棘爪的尾端转动连接在第二棘爪槽内，所述第二棘爪的首端与第二棘轮槽接触配合，且所述第二棘爪仅具有沿第二棘轮槽一个方向运动的行程；

所述第三扭转弹簧设在第二棘爪槽内与第二棘爪相邻的位置，且所述第三扭转弹簧的一端抵接第二棘爪，另一端抵接第二棘爪槽的槽壁，使得第二棘爪的首端在第三扭转弹簧的预紧力作用下与第二棘轮槽的槽壁时刻接触。

2.根据权利要求1所述用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，其特征在于，所述正向飞轮组件还包括第一飞轮防飞压盖，所述第一飞轮防飞压盖固定设在正向飞轮盘上且覆盖第一棘轮槽与第一棘爪之间的配合位置。

3.根据权利要求1或2所述用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，其特征在于，所述正向展开机构包括若干正向展开飞轮；

所述正向飞轮盘的边缘位置沿正向飞轮盘的周向间隔设有若干与正向展开飞轮一一对应的正向飞轮连接部；

所述正向展开飞轮的首端转动连接在对应正向飞轮连接部上靠近其首端的位置；

所述正向展开飞轮的尾端在正向展开飞轮的转动过程中具有靠近或远离对应正向飞轮连接部尾端的行程，进而实现正向飞轮盘的回转半径连续可变。

4.根据权利要求3所述用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，其特征在于，所述正向飞轮连接部上靠近其首端的位置设有第二扭转弹簧，所述第二扭转弹簧的一端抵接在对应正向飞轮连接部的首端，另一端抵接在对应正向展开飞轮的首端，所述第二扭转弹簧具有预紧力；

当所述正向飞轮盘处于静置状态时，在所述第二扭转弹簧的预紧力的作用下，使得正向展开飞轮的尾端处于最接近对应正向飞轮连接部尾端的状态；

当所述正向飞轮盘的转速逐渐提升时且旋转离心力大于第二扭转弹簧的预紧力时，各所述正向展开飞轮的尾端逐渐远离对应正向飞轮连接部的尾端。

5.根据权利要求1或2所述用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，其特征在于，所述反向飞轮组件还包括第二飞轮防飞压盖，所述第二飞轮防飞压盖固定设在反向飞轮盘上且覆盖第二棘轮槽与第二棘爪之间的配合位置。

6.根据权利要求1或2所述用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，其特征在于，所述反向展开机构包括若干反向展开飞轮；

所述反向飞轮盘的边缘位置沿反向飞轮盘的周向间隔设有若干与反向展开飞轮一一对应的反向飞轮连接部；

所述反向展开飞轮的首端转动连接在对应反向飞轮连接部上靠近其首端的位置；

所述反向展开飞轮的尾端在反向展开飞轮的转动过程中具有靠近或远离对应反向飞轮连接部尾端的行程，进而实现反向飞轮盘的回转半径连续可变。

7.根据权利要求6所述用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，其特征在于，所述反向飞轮连接部上靠近其首端的位置设有第四扭转弹簧，所述第四扭转弹簧的一端抵接在对应反向飞轮连接部的首端，另一端抵接在对应反向展开飞轮的首端，所述第四扭转弹簧具有预紧力；

当所述反向飞轮盘处于静置状态时，在所述第四扭转弹簧的预紧力的作用下，使得反向展开飞轮的尾端处于最接近对应反向飞轮连接部尾端的状态；

当所述反向飞轮盘的转速逐渐提升时且旋转离心力大于第四扭转弹簧的预紧力时，各所述反向展开飞轮的尾端逐渐远离对应反向飞轮连接部的尾端。

8.根据权利要求1或2所述用于滚珠丝杠惯容的可双向旋转棘轮展开式飞轮，其特征在于，所述丝杠螺母组件包括第一丝杠法兰螺母与第二丝杠法兰螺母，所述正向飞轮组件设在第一丝杠法兰螺母上，所述反向飞轮组件设在第二丝杠法兰螺母上；

所述第一丝杠法兰螺母包括与滚珠丝杠螺纹配合的第一螺母部以及固定设在第一螺母部上的第一法兰部，所述第二丝杠法兰螺母包括与滚珠丝杠螺纹配合的第二螺母部以及固定设在第二螺母部上的第二法兰部；

所述正向拨轮套设在第一螺母部上并与第一法兰部固定相连，所述反向拨轮套设在第二螺母部上并与第二法兰部固定相连。

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