CN215861408U - 一种离合器以及一种致动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种离合器及一种致动器，所述离合器包括联接元件和配对联接元件，所述联接元件和所述配对联接元件能以第一轴向运动相对于彼此运动以进行接合或分离，其中，所述离合器包括突起，所述突起能执行独立于所述第一轴向运动的第二轴向运动。基于本申请的技术方案可消除现有技术中存在的严重的安全问题，这是因为借助于本申请的技术方案即使在没有事先重新定位手轮和/或爪的相应的一个或多个旋转位置(相对于彼此)的情况下，也可能始终容易地获得手动驱动模式。

Description

一种离合器以及一种致动器

技术领域

本公开涉及机械领域，特别涉及一种离合器以及一种致动器，所述离合器包括联接元件和配对联接元件，其中所述联接元件和所述配对联接元件可相对于彼此以第一轴向运动进行运动而接合或分离。所述致动器用于通过所述致动器的从动构件致动比如阀的控制元件。该致动器包括驱动马达、手轮、用于中断从所述驱动马达至所述从动构件的第一动力传动系统的马达离合器、以及用于中断从所述手轮至所述从动构件的第二动力传动系统的手轮离合器。

另外，本公开涉及伴随的方法，即用于使离合器的联接元件和配对联接元件接合的第一方法；以及另外用于在致动器的两个动力传动系统之间进行切换的方法，所述致动器具有驱动马达以及可以由所述驱动马达驱动的从动构件。

背景技术

在工艺技术工厂中，液体、气体、蒸汽以及颗粒需要穿过管道。工业阀被用来抑制或释放这样的介质流量以及通过打开或关闭所述阀而控制所形成的流动速率。可以从控制室远程地控制如上面所介绍的致动器，以安全地操作这样的阀。

通常，这样的致动器需要控制信号和能量源。所述控制信号可以为相对低能量，并且可以为电压或电流、气动或液压流体压力、或者甚至人力。所述致动器的主能量源可以为电流、液压压力或气动压力。

当所述致动器接收到控制信号时，它通过将源的能量转换为机械运动而做出响应，从而控制所述控制元件。致动器可以被用于阀的自动化：它们可以提供多圈式致动，特别是在可变速度下，或者提供具有小于360°的摆动角的自动的、特别地电动地操作的运动或用于致动特定的控制元件的线性运动。

为了容许在紧急情况下安全致动而且容许手动操作所述致动器，例如在标准维护期间以及在工厂安装致动器期间，现有技术的电动致动器通常包括用于手动地操作所述致动器的手轮。在这种情况下，使用者提供用于驱动所述致动器的能量源，亦即在调试、组装或维护期间可以手动地致动附接至所述致动器的阀。

在正常操作中，所述手轮被松闸并且因此未连接至所述动力传动系统。在紧急情况下或在维护期间，特别是在所述驱动马达被关闭时，所述手轮可以通过手轮离合器连接至所述动力传动系统，从而容许手动驱动模式，在所述手动驱动模式中，可以使用所述手轮手动地操作所述从动构件(以及由此操作例如阀)。

为此，现有技术的致动器通常使用爪形离合器。爪形离合器(也被称为爪形齿轮)为一种离合器，所述离合器不是通过摩擦而是通过过盈配合或间隙配合而联接两个旋转轴或其它旋转构件。所述离合器的两个部件被设计成使得彼此推动，从而使两者以相同的速度旋转。尽管这样的设计提供无滑动地通过离合器传输动力的优点，但是可能出现操作者由于所述离合器的两个部件处于不合适的相对旋转位置中而不能迅速地使它们接合的情况。这造成严重的安全问题，因为在没有事先重新定位手轮和/或爪的相应的一个或多个旋转位置(相对于彼此)的情况下，可能不能始终容易地获得手动驱动模式。

实用新型内容

从这个背景出发，本实用新型的目的是增加这样的手动驱动模式的操作的安全性。特别地，希望所述手轮可以在所有情况下连接至所述致动器的动力传动系统。

根据本实用新型，提供一种离合器，所述离合器解决上述问题，具体地，所述离合器包括联接元件和配对联接元件，其中，所述联接元件和所述配对联接元件能以第一轴向运动相对于彼此运动以进行接合或分离，其中，所述离合器包括突起，所述突起能执行独立于所述第一轴向运动的第二轴向运动。

因为所述离合器可以被用作用于将手轮联接至致动器的动力传动系统的手轮离合器。特别地，提出一种如在开始时所介绍的离合器，所述离合器的另外的特点在于，所述离合器包括突起，所述突起可以执行独立于第一轴向运动的第二轴向运动(导致所述联接元件与所述配对联接元件之间的接合或分离)。换句话说，当所述联接元件与所述配对联接元件中的一者(或两者)静止时，该突起可以执行所述第二轴向运动。

这样的离合器可以被特别地用于中断从手轮至具有驱动马达的致动器的从动构件的动力传动系统，如将在下面概述的那样。所述离合器还可以被设计成容许将力和/或扭矩从所述致动器的驱动马达传递至所述从动构件，如将在下面更详细地解释说明的那样。

本文中所提出的离合器可以被理解为一种机械装置，所述机械装置使特别地从驱动轴(驱动构件)至从动轴(从动构件)的动力传动装置接合和分离；因此，所述从动构件可以提供用于致动所述控制元件的输出动力，并且所述从动构件可以具有输出轴的形式。所述驱动构件可以为传动装置的一部分，所述传动装置由驱动马达(在马达离合器的情况下)驱动；或者所述驱动构件可以为例如手轮(在手轮离合器的情况下)。

执行所述第二轴向运动的突起(可运动的突起)可以被设计成各种形状；例如，所述离合器可以具有例如两个这样的可运动的突起，所述可运动的突起可以执行所述第二轴向运动(一致地一起或彼此独立地)，或者所述离合器可以具有仅仅一个这样的可运动的突起。在使用两个可运动的突起的情况下，优选的是，这些突起定位于两个相对的半空间内，所述两个相对的半空间由包含所述离合器的联接轴线的平面分开。由此，可以由所述离合器安全地传递更高的扭矩。

在某些有利的实施例中，所述突起可以被轴向地定向，例如像爪形离合器的爪一样。

这样的离合器的主要的优点是-由于所述第二轴向运动所提供的额外的自由度-可以独立于所述联接元件或所述配对联接元件的任何意外的旋转位置进行接合和分离，如根据下面的进一步的解释说明将变得显而易见的。换句话说，可以在所有情况下，特别地独立于所述联接元件中的一个、特别地连接至致动器的动力传动系统的联接元件的实际旋转位置操作所述离合器。

存在解决上述问题的进一步的有利的实施例，在下文中描述所述进一步的有利的实施例：

例如，通常建议，可通过所述第一轴向运动使所述联接元件和/或所述配对联接元件运动至轴向接合位置中。

例如，根据第一实施例，所述配对联接元件可以为轴向地不可运动的/固定的(亦即，在调节方面被阻止/为不可调节的)；在这种特定的情况下，可以使所述联接元件相对于所述配对联接元件运动至所述轴向接合位置中。

根据第二实施例，所述联接元件可以为轴向地不可运动的/固定的；在这种情况下，可以使所述配对联接元件相对于所述联接元件运动至所述轴向接合位置中。

这两个实施例也可以混合，在这种情况下，两个元件都可以轴向地运动，以使得所述第一轴向运动可以分成所述配对联接元件的轴向运动以及所述联接元件的轴向运动(通常，这两个运动可以沿相反的方向发生)。

关于(至少一个)可运动的突起，该突起可以可通过所述第二轴向运动运动至轴向接合位置中。通过执行所述可运动的突起的该第二接合运动，一旦所述突起处于所述轴向接合位置中，力和/或扭矩就可以在所述离合器的两个元件之间传递(或至少它可以为可传递的)。换句话说，优选的是，所述力和/或扭矩可以经由所述突起从一个联接元件传递至另一个联接元件。

从不同的角度来看，可以通过使所述联接元件与所述配对联接元件分离而中断被从所述配对联接元件经由所述突起传递至所述联接元件(反之亦然)的力和/或扭矩的传递。因此，根据所述配对联接元件与所述联接元件之间的相对旋转位置，所述第一轴向运动可以直接地导致两个元件(即所述联接元件与所述配对联接元件)的接合(在所述突起已经处于所述接合位置中的情况下)；或者可以通过在所述两个元件(相对于彼此)轴向地运动之后、特别地在所述联接元件与所述配对联接元件之间进行相对旋转之后，使所述突起运动至所述接合位置中来实现分离。

所述(至少一个可运动的)突起因此可以被设计成用于与所述联接元件直接接合。在这种特定的情况下，所述突起可以由所述配对联接元件承载和/或所述突起可以可相对于所述配对联接元件运动。

作为替代方案，所述突起也可以被设计成用于与所述配对联接元件直接接合。在这种特定的情况下，所述突起可以由所述联接元件承载和/或所述突起可以可相对于所述联接元件运动。

这两个替代方案也可以被一起使用，在这种情况下，所述离合器将包括两个可运动的突起，第一突起可相对地运动至所述联接元件并且第二突起可相对地运动至所述配对联接元件。

这两个突起也可以被一起使用以实现两个联接元件的接合，亦即所述两个突起可以在突起之间传递力和/或扭矩。在这样的情况下，(在某些设计中)在突起与相对应的相对的联接元件之间可能不存在直接干涉。

所述离合器还可以进一步包括手轮。例如，该手轮可以不可旋转地连接至所述配对联接元件或所述联接元件。在这样的设计中，所述突起实际上可以由所述手轮承载和/或所述突起可相对于所述手轮轴向地运动。

当为所述离合器配备手轮时，该手轮可以可相对于所述联接元件或所述配对联接元件轴向地运动；因此，所述手轮可以执行所述突起的第二轴向运动的至少一部分。

特别地，所述突起实际上可以不可相对于所述手轮运动，以使得所述突起和所述手轮一起执行所述第二轴向运动。替代地，所述突起可以可相对于所述手轮轴向地运动，以使得所述突起相对于所述手轮执行所述第二轴向运动的至少一部分。

为了实现紧凑的设计，所述手轮本身可以形成所述联接元件与配对联接元件二者中的一个(特别地一件式)、优选地形成所述配对联接元件。

在可以被特别地用作手轮离合器的另一种合适的设计中，所述离合器具有的联接元件被设计成与另一个离合器、特别地马达离合器的另一个配对联接元件接合。如果所述配对联接元件具有(至少一个)用于与所述另一个离合器的另一个配对联接元件接合的另一个突起，则可以实现这一点。特别地，可以相对于所述离合器的可运动的突起定位于所述联接元件的相对的端处的该另一个突起可以被设计成与致动器的从动构件接合或者形成致动器的从动构件。

因此，所述配对联接元件可以提供用于与所述联接元件直接接合的至少一个接触面。该接触面可以沿着所述联接轴线定向，以容易地容许与所述联接元件的接合。

上述致动器的马达离合器可以被设计成用于中断从所述致动器的所述驱动马达至所述从动构件的动力传动系统。

理想地，所述突起可克服由复位构件所提供的复位力而沿着所述离合器的联接轴线反向地运动。在这样的设计中，优选的是，所述复位构件推动所述突起(与所述联接元件或所述配对联接元件)接合。

所述离合器的、承载所述突起的元件(例如，这可以为所述配对联接元件或所述联接元件)还可以具有凹槽，所述突起可以在所述凹槽中沿着一定的轴向范围相对于所述元件轴向地运动(例如，进入和离开)。这样的进入和离开所述凹槽的自由运动实现一种机构，其中只要所述突起处于所述轴向范围内，所述元件就可以驱动所述突起围绕所述离合器的联接轴线旋转。这是因为，只要所述突起处于所述凹槽中，所述元件就可以经由所述凹槽将旋转力传递至所述突起上。

为了实现在开始时所提到的目的，还提供一种解决上述问题的致动器。具体地，所述致动器用于通过所述致动器的从动构件致动控制元件，所述致动器包括：驱动马达；手轮；马达离合器，所述马达离合器用于中断从所述驱动马达至所述从动构件的第一动力传动系统；以及手轮离合器，所述手轮离合器用于中断从所述手轮至所述从动构件的第二动力传动系统，其中，所述手轮离合器为根据前述内容所述的离合器，其中，所述联接元件由所述马达离合器与所述手轮离合器二者共用，以及其中，由所述马达离合器和所述手轮离合器所共用的共同的联接元件能从与所述马达离合器的配对联接元件接合切换为与所述手轮离合器的突起接合，所述突起能沿着所述手轮离合器的联接轴线轴向地运动。

特别地，提供一种如在开始时所介绍的致动器，所述致动器的进一步的特点在于，所述手轮离合器为如之前所述的或根据涉及离合器的技术方案中的一项所述的离合器。特别地，在该致动器设计中，所述联接元件可以由所述手轮和所述马达离合器共用。

因此，将该特定的致动器与已知的装置区别开的另外的或替代的方式是，所述马达离合器和所述手轮离合器共用共同的联接元件，所述共同的联接元件可以从与所述马达离合器的配对联接元件接合切换为与所述手轮离合器的突起接合，其中该离合器可沿着所述手轮离合器的联接轴线轴向地运动。

如上面已经解释说明的，所述致动器可以使用不同种类的主动力源，以使得所述驱动马达可以为液压驱动马达、气动驱动马达或电动驱动马达。

如将在下面更详细地解释说明的，可以使用杆-臂-机构容易地实现所提出的切换。可以手动地操作这样的机构以使所述共同的联接元件运动脱离与所述马达离合器的接合，并且由此使所述马达与所述致动器的动力传动系统/输出端分离。

使用这样的切换机构，所述致动器可以由此被从其中可以由所述驱动马达驱动所述从动构件的马达驱动操作模式切换为其中可以通过手动地操作所述手轮而手动地驱动所述从动构件的手动操作模式。

切换在这里可以被理解为改变接合。这不一定需要所述联接元件的运动，因为同样有可能使相应的配对联接元件相对于所述联接元件运动。

特别地，所述手轮离合器的可运动的突起可以可沿着联接轴线相对于所述手轮和/或相对于所述共同的联接元件轴向地运动。在这种情况下，优选的是，所述手轮离合器的突起可抵抗由复位构件所提供的复位力沿着所述联接轴线反向地运动，并且最优选地，所述复位构件可以推动所述联接元件与所述配对联接元件接合。

在致动器的这些提出的设计中，例如，所述手轮或旋转地固定至所述手轮的构件可以形成所述手轮离合器的配对联接元件。

现有技术的设计通常未显示任何这样的可运动的突起：这些可运动的突起可以相对于附接有所述突起的离合器的联接元件运动。

在最简单的情况下，所述致动器的、可以由所述驱动马达或所述手轮驱动的从动构件可以被设计成可旋转的(特别地中空的)输出轴。

由相应的联接元件和配对联接元件形成的两个离合器中的每一个可以传递力和/或扭矩；亦即，相应的离合器可以将驱动力或驱动扭矩传递至所述从动元件。

当分离时，所述联接元件和相应的配对联接元件可以围绕所述联接轴线相对于彼此相对地旋转(相对于彼此的相对旋转)；当接合时，与相应的配对联接元件接合的所述联接元件不可旋转地连接(但是仍然可沿着所述联接轴线抵靠彼此轴向地相对地运动)。

如上面已经详细地说明的，所述突起可以可相对于所述致动器的手轮轴向地运动以与所述联接元件接合。这特别地意味着，所述联接元件本身可以可相对于所述手轮轴向地运动以与所述手轮离合器的突起接合和/或与所述马达离合器的配对联接元件接合。

替代地，所述马达离合器的配对联接元件可以可相对于所述手轮轴向地运动以与所述联接元件接合。然而，这样的设计在许多应用情况下将为更复杂的，因为通常需要所述马达离合器的联接元件可相对于所述驱动马达轴向地运动。

然而，通常将优选地保持所述马达离合器的联接元件相对于所述驱动马达轴向地固定，因为这使马达侧的动力传动系统更简单。然而，在后一种替代方案的情况下，所述联接元件可以轴向地固定于所述从动元件上，或者它可以与所述从动元件一体地形成(它可以为所述从动元件)。然而，该替代方案具有的可能的缺点是，所述马达离合器的配对联接元件必须为可运动的，这通常将使所述致动器的马达侧的齿轮箱更复杂。

所述致动器还可以被设计成使得可以由所述手轮经由所述手轮离合器的突起间接地驱动所述联接元件。特别地可以在不需要在所述手轮与所述联接元件之间进行直接接合的情况下实现这一点，这是有利的，因为所述手轮和所述联接元件不需要相对于彼此处于特定的旋转位置中，以容许所述手轮离合器的接合。

换句话说，与现有技术中的已知的解决方案不同，所述手轮可以不直接地驱动所述联接元件(这将需要所述手轮与所述联接元件接合)而是经由所述可轴向地运动的突起驱动所述联接元件。

如果单独的从动元件(比如驱动轴)是优选的，则所述联接元件可以例如通过纵向锯齿不可旋转地连接至所述从动元件。在这种情况下，所述联接元件可以可相对于所述从动元件轴向地运动。

在另一种可能的设计中，所述联接元件可以为/可以形成所述从动元件；在这种情况下，尽管所述联接元件可以由多个部件组成，但是可以不存在单独的从动元件。

根据优选的设计，所述联接元件可以布置于所述配对联接元件与所述突起和/或所述手轮之间。这种设计可以使得一旦所述联接元件与所述马达离合器的配对联接元件分离，所述手轮离合器的(可轴向地运动的)突起可以仅仅与所述联接元件接合。例如可以通过限制所述突起的轴向行程来实现这种限制。

为了使所述联接元件与所述马达离合器的配对联接元件分离，所述致动器可以具有杆-臂-机构，所述杆-臂-机构使所述联接元件轴向地运动以与所述马达离合器的配对联接元件分离。所述马达离合器的配对联接元件因此可以为轴向地不可运动的/固定的。

优选地，所述手轮离合器的联接轴线可以与所述马达离合器的联接轴线重合(共线设计)。在这种情况下，所述联接元件因此可以可沿着所述共同的联接轴线轴向地运动以容许所述切换，并且这可以优选地克服由复位构件(其因此可以限定所述联接元件的默认位置)所提供的复位力来进行。

根据另一个实施例，所述突起的接触面的轴向长度可以长于所述突起与所述联接元件之间的最大轴向接合深度。在这种情况下，优选的是，所述轴向长度长于所述突起与所述联接元件之间的最大轴向接合深度和所述突起与所述手轮离合器的配对联接元件之间的最小轴向接合深度之和。这些条件是优选的，因为容许所述突起在所述联接元件和所述配对联接元件两者仍然彼此轴向地分离时与这两个元件(即：所述联接元件和所述配对联接元件)接合的情况。

所述手轮离合器的突起可以不可旋转地连接至所述手轮。如果所述突起可相对于所述手轮轴向地相对地运动(这是一种可能的实施方式)，则所述突起可以可在所述手轮的相对应的凹槽中轴向地运动，特别地，这样会使得只要所述突起轴向地处于所述凹槽内，所述手轮就可以驱动所述突起旋转。

另外，所述手轮离合器的突起可以可优选地克服由复位构件所提供的复位力沿着所述马达离合器和所述手轮离合器共有的联接轴线轴向地运动。

应当理解的是，所述马达离合器和/或所述手轮离合器因此都可以被设计成爪形离合器。每个爪形离合器可以具有例如一对突起以及被设计成用于与该特定的突起轴向接合的相对应的凹槽(其可以被形成为两个相邻的配对突起之间的间隙)。然而，优选地，每个爪形离合器应当显示两对(或更多对)相对应的突起以及凹槽/相对的突起，以可靠地传递驱动扭矩。

还提供解决上述问题的第一方法。特别地，提供一种如在开始时所介绍的用于使离合器的联接元件和配对联接元件接合的方法，其特点进一步在于，所述联接元件和所述配对联接元件以第一轴向运动相对于彼此运动；特别地可以通过使所述联接元件和所述配对联接元件中的一个、优选地所述联接元件运动至轴向接合位置中(例如，通过使它接近所述配对联接元件)来进行该第一步骤。

此外，所述方法的特点在于，通过使突起以独立于所述第一轴向运动的第二轴向运动运动至轴向接合位置中而使所述联接元件和所述配对联接元件彼此接合。

特别地可以在所述联接元件和所述配对联接元件静止而所述突起运动至所述接合位置中时进行该第二步骤。

为了容许所述突起的第二轴向运动，可以使这两个联接元件相对于彼此旋转。然而，这将仅仅在这样的情况下是必要的：在该情况下，所述第二轴向运动被暂时地阻止，因为所述突起处于不合适的旋转位置中，可以通过使所述突起与承载所述突起的元件一起围绕所述离合器的联接轴线旋转(进入联接位置中)而改变所述不合适的旋转位置。

换句话说，在所述联接元件与所述配对联接元件之间可以存在至少一个相对旋转取向，其中所述突起的第二轴向运动被抑制，和/或在所述联接元件与所述配对联接元件之间可以存在至少一个相对旋转取向，其中所述离合器可以执行所述第二轴向运动以接合所述离合器。

为了实现本实用新型的目的，还提供解决上述问题的另一种方法。特别地，提供一种如在开始时所介绍的用于在致动器(所述致动器可以被设计成如先前所描述的那样或如涉及致动器的权利要求中的一项所限定的那样)的两个动力传动系统之间进行切换的方法，其特点进一步在于，使联接元件与所述致动器的马达离合器的配对联接元件分离，从而中断从所述驱动马达至所述从动构件的第一动力传动系统。优选地可以通过使所述联接元件轴向地运动来进行该分离。

所述方法的特点进一步在于，使所述致动器的手轮旋转以围绕联接轴线驱动所述致动器的手轮离合器的突起，直至所述突起相对于所述联接元件定向于相对旋转联接位置中，并且使所述突起轴向地运动以与所述联接元件接合，从而建立从所述手轮至所述从动构件的第二动力传动系统。所述突起的、导致所述致动器的手轮离合器的接合的该第二轴向运动可以优选地由复位构件致动和/或相对于所述手轮执行，因为在后一种情况下，所述手轮不需要轴向地运动，而是可以在离合期间保持轴向地静止。

虽然使所述马达离合器分离以及使所述手轮旋转的步骤可以被手动地进行，但是所述突起的运动因此可以由比如压缩弹簧的复位构件自动地引起。

另一种可能的(但是不太优选的)解决方法是通过使所述马达离合器的配对联接元件相对于所述联接元件运动而使所述马达离合器分离以中断所述第一动力传动系统。

然而，优选地，使所述联接元件脱离与所述马达离合器的配对联接元件(其因此可以保持轴向地静止)的接合而轴向地运动至轴向接合位置中。在该位置中，因此可以通过使所述突起运动至它的与所述联接元件的接合位置中而使所述联接元件与所述手轮离合器的配对联接元件接合。所述突起可以由所述联接元件或所述配对联接元件(或者在使用多个可运动的突起的情况下也可以由两者)承载。

在这里应当注意的是，以上所解释说明的两种方法特别地适合于与如本文中所描述和要求保护的离合器和致动器一起使用。

本文中所提出的解决方法也可以被理解为建议使用如本文中所详细描述的离合器(特别地作为致动器的构件)，用于容许马达驱动操作模式与手动操作模式之间的安全的切换，亦即特别地用于容许所述致动器的马达驱动的动力传动系统与所述致动器的手动驱动的动力传动系统之间的切换。由于所述离合器的设计，可以在所有情况下执行该切换，其中在某些情况下，即在所述离合器尚未处于正确的旋转联接位置中时，必须使所述手轮稍微地旋转。

基于本申请的技术方案可消除现有技术中存在的严重的安全问题，这是因为借助于本申请的技术方案即使在没有事先重新定位手轮和/或爪的相应的一个或多个旋转位置(相对于彼此)的情况下，也可能始终容易地获得手动驱动模式。

现在将更详细地描述优选实施例，尽管本实用新型不限于该实施例：对于本领域的技术人员而言，显而易见的是，可以通过使该申请的权利要求中的一项或多项的特征彼此组合和/或与本文中所描述或示例说明的实施例的一个或多个特征组合而获得本实用新型的另外的实施例。

附图说明

参考附图，其中，即使当具有相对应的技术功能的特征在形状或设计上不同时，也用相同的数字表示这些特征：

图1为带有额外的构件的马达离合器的剖视图，所述额外的构件实现所述致动器的额外的手轮离合器，

图2为图1中所示的组件的侧视图，

图3至8通过与图1的视图相对应的侧视图连续地示出如何可以首先使所述马达离合器分离(图3至5)，然后使所述手轮离合器接合(图6至8)，以在所述致动器的马达驱动的动力传动系统与手动操作的动力传动系统之间切换，以及

图9至11示出与之前的图3至8类似的侧视图，但是现在示出通过使所述马达离合器重新接合并且由此使所述手轮离合器分离而从所述致动器的手动操作至所述马达驱动的操作的反向切换。

具体实施方式

图1示出根据本实用新型的致动器1的马达离合器5的某些部件，其中为了清楚起见省略致动器1和马达离合器5的其它部件。如在图2的相对应的侧视图中可见的，马达离合器5包括呈蜗轮23的形式的配对联接元件9，所述配对联接元件9经由传动装置联接至致动器1的电驱动马达(所有这些在图中未示出)并且因此可以被电驱动。配对联接元件9具有多个配对突起26，所述配对突起26与被设计成离合器环的伴随的联接元件7的多个突起12接合，如在图2和11中可见的。

当联接元件7、配对联接元件9接合时，它们旋转地联接至彼此(亦即，不可能进行相对旋转运动)，以使得致动器1的驱动马达可以通过驱动蜗轮23而驱动联接元件7。

如在图1和2中可见的，致动器1还包括呈空心驱动轴的形式的从动元件2(参见图1)，所述从动元件2在它的外表面上提供纵向锯齿10(参见图2)。具有环的形状并且同心地安装于从动元件2上的联接元件7在它的内表面上具有相对应的波纹，所述波纹接合于纵向锯齿10中。由此，联接元件7可以沿图1中所示的联接轴线28的方向沿着锯齿10上下滑动，同时始终保持旋转地联接至从动元件2。

因此，在马达离合器5完全地接合的情况下，驱动马达可以经由配对联接元件9和联接元件7驱动从动元件2。在该马达驱动的操作模式中，建立马达驱动的动力传动系统，所述马达驱动的动力传动系统从致动器1的驱动马达开始并且经由传动装置、蜗轮23以及联接元件7通向从动构件2。

为了使由联接元件7和配对联接元件9所形成的马达离合器5接合和分离，致动器1可以具有图中未示出的可手动地操作的杆-臂-机构。这样的机构可以产生轴的向下/向上运动，所述轴的向下/向上运动然后可以通过所述杆-臂-机构的另外的构件(包含铰链)转换成联接元件7的相对应的向上/向下运动。因此，当杆-臂-机构的杆向上运动时，作为离合器环的所述联接元件7可以被提升并且脱离与配对联接元件9的接合。

可以克服由图2中可见的第一复位构件17所提供的复位力来执行元件联接元件7和配对联接元件9的借助于使杆手动地运动而引起的分离。该第一复位构件17被设计成螺旋机械弹簧并且推动联接元件7与配对联接元件9接合，除非使用杆-臂-机构(未示出)来克服第一复位构件17的复位力。换句话说，在马达驱动的操作模式中，一旦使杆相应地运动，就通过第一复位构件17接合马达离合器5。

马达离合器5的这种(自动)接合在图10和11中可见：在图10中，联接元件7的静态突起12′尚未处于用来与配对联接元件9的配对突起26接合的旋转联接位置(如图11中所示)中。为了容许在图10中所示的情况下进行该接合，联接元件7因此需要相对于配对联接元件9稍微地旋转，如图10中的箭头所示，图10示出联接元件7的相对于配对联接元件9的该旋转运动27。由于从动元件2旋转地连接至联接元件7，所以例如可以在使从动元件2运动时执行旋转运动27。

如图1中所示，致动器1不仅包括由联接元件7和配对联接元件9所形成的马达离合器5，而且包括由(共同的)联接元件7和相对应的配对联接元件8所形成的手轮离合器6，所述手轮离合器6旋转地联接至图1和2中所示的手轮3。通过将联接元件7从与马达离合器5的配对联接元件9接合切换为与手轮离合器6的配对联接元件8接合，可以中断第一马达驱动的动力传动系统并且相反可以建立替代的手动地操作的动力传动系统。一旦联接元件7和相对应的配对联接元件8完全地接合(如图8中所示)，致动器1的该替代的动力传动系统就从手轮3开始并且通过相对应的配对联接元件8和联接元件7通向从动构件2。

换句话说，联接元件7因此可相对于手轮3轴向地向上运动，以与手轮离合器6的可运动的突起12接合。此外，联接元件7也可相对于手轮3向下轴向地运动以与马达离合器5的配对联接元件9接合。因此，联接元件7因此可以沿着轴线28轴向向上运动，所述轴线28与手轮离合器6的联接轴线11重合(参见图1)，并且因此可以相对于配对联接元件8轴向地相对地运动。通过使用前面所提到的杆-臂-机构而使联接元件7沿着从动构件2的锯齿10运动来执行该第一轴向运动19。

因此，显而易见的，联接元件7与马达离合器5的配对联接元件9的分离导致联接元件7沿着轴线11并且相对于旋转地固定至手轮3的配对联接元件8轴向地运动，从而使联接元件7运动至图6中所示的轴向位置22中，在该位置中，联接元件7和相对应的配对联接元件9处于距彼此最大轴向距离处并且完全地分离。

因此，手轮离合器6的设计的特点在于，它的联接元件7(其为马达离合器5和手轮离合器6两者的一部分)被设计成与另一个联接元件、即与马达离合器5的配对联接元件9接合。这是可能的，因为联接元件7不仅在它的上侧上具有用于与配对联接元件8接合的两个配对突起26而且在它的下侧上具有用于与配对联接元件9接合的多个静态突起12′(参见图6)。

在图中所示的特定的实施例中，手轮离合器4、6(其不可旋转地连接)的手轮3和配对联接元件8为轴向地不动的/静止的。因此，仅仅由联接元件7执行图10和11中所示的、接合手轮离合器6所需的第一轴向运动19。然而，在其它实施例中，手轮3和/或配对联接元件8同样可以为可轴向地运动的，以使得由配对联接元件8执行联接元件7与配对联接元件8之间的所需的第一(相对)轴向运动19的至少一部分。

手轮离合器6形成根据本实用新型的离合器4，因为它具有可运动的突起12，所述可运动的突起12可以执行第二轴向运动20，所述第二轴向运动20在图7和8中被示出(参见箭头)，并且独立于第一轴向运动20。手轮离合器6的目的是容许中断或建立从手轮3至从动构件2的第二动力传动系统。

在图中所示的特定的实施例中，两个可运动的突起12由手轮离合器6的配对联接元件8承载。与联接元件7的静态突起12′或联接元件7的两个上部(也是静态的)配对突起26(参见图4)不同，可运动的突起12因此可以相对于承载它的配对联接元件8运动。

配对联接元件8的可运动的突起12的第二轴向运动20由图1中可见的(较小的)第二复位构件17′(在先前关于马达离合器5的接合所解释说明的第一复位构件17上方)所提供的复位力驱动。该第二复位构件17′沿着轴线11向下推动两个可运动的突起12，以使得在每个可运动的突起12的上端与配对联接元件8之间形成间隙g1。在图2和3中也可见该间隙g1。

如图8中可见的，配对联接元件8为两个可运动的突起12中的每一个提供凹槽13，相应的可运动的突起12可以在图7中所示的有限的轴向范围14内在所述凹槽13中向上运动(克服第二复位构件17′的复位力)和向下运动(由第二复位构件17′向下推动)；因此，每个可运动的突起12可克服由第二复位构件17′所提供的复位力沿着离合器6的联接轴线11反向地运动。凹槽13(其仅仅稍微地大于可运动的突起12的宽度)的目的还在于驱动所述可运动的突起12旋转(其可以沿两个旋转方向)，如在图6中可以看到的。

如图3至5中所示，当杆-臂-机构的杆(未示出)被致动时，马达离合器5和手轮离合器6共用的联接元件7沿着轴线28/轴线11向上运动，从而在联接元件7与配对联接元件9之间产生增大的间隙g3并且由此使马达离合器5分离。同时，该分离迫使联接元件7相对于手轮离合器6的配对联接元件8执行所描述的第一轴向运动19。因此，可运动的突起12的下端与联接元件7之间的、在图3中可见的间隙g2减小直至间隙g2完全地消失，如图4中所示(联接元件7和可运动的12接触)。

如果联接元件7的配对突起26超出可运动的突起12所占据的角度范围，则可运动的突起12将保持被完全地推出(由第二复位构件17′)，并且联接元件7的配对突起26可以容易地进入可运动的突起12之间的空隙中。因此，无需手轮3旋转就可以容易地实现配对联接元件8和联接元件7的完全接合(亦即，如图8中所示的情况)。

然而，如果联接元件7的上部配对突起26处于配对联接元件8的相对应的可运动的突起12所占据的角度范围内，则如图6中所示(这是更可能的情况)，联接元件7与配对联接元件9之间的进一步的分离、即配对元件7的轴向地向上的进一步的运动将克服与两个可运动的突起12接合的(较小的/上部)第二复位构件17′的复位力而向上推动所述可运动的突起12。换句话说，可运动的突起12将稍微地向上退回，从而容许联接元件7进一步接近配对联接元件8直至联接元件7处于图6中所示的轴向接合位置22中。通过比较图3至6可以看见所述可运动的突起12的所引起的向上的运动，图3至6示出的是，当联接元件7运动至轴向位置22中时，可运动的突起12的上端与凹槽13的上端之间的初始间隙g1减小(参见图4)。

在图6的情况下，其中联接元件7通过执行完整的第一轴向运动19已经到达位置22，使手轮3以图6中所示的旋转运动24沿顺时针方向稍微地旋转，从而将可运动的突起12推动至旋转运动25中。由于可运动的突起12均仍然处于相对应的凹槽13内并且仍然经由它们各自的接触面16(参见图10和11)旋转地联接至配对联接元件8，所以可运动的突起12由配对联接元件8围绕轴线11承载，从而也执行旋转运动24。结果，可运动的突起12与配对联接元件8一起相对于联接元件7旋转至图7中所示的旋转联接位置18中。

在图7的情况下，当每个可运动的突起12已经到达它的期望的旋转联接位置18时，可运动的突起12处于由联接元件7的两个上部配对突起26之间的空隙所占据的角度范围内。因此，(较小的/上部)第二复位构件17′将推动可运动的突起12与配对突起26接合并且因此与联接元件7接合。

换句话说，可运动的突起12将执行图7和8中所示的第二轴向运动20以进入图8中所示的轴向接合位置21中。该第二轴向运动20独立于元件7的进入轴向接合位置22中的第一轴向运动19发生，并且产生图8中所示的重叠o2。

一旦可运动的突起12已经到达这些位置21，并且元件处于轴向位置22中，就可以经由可运动的突起12在联接元件7与配对联接元件8之间传递力和/或扭矩。如从图8显而易见的，在联接元件7与配对联接元件8之间不存在直接接合。因此，力和/或扭矩仅仅通过中间的可运动的突起12从配对联接元件8间接地传递至联接元件7。因此，可以由手轮3经由手轮离合器6的可运动的突起12间接地驱动所述联接元件7。

在这里应当理解的是，在先前所描述的情况下，其中在配对联接元件8的可运动的突起12与联接元件7的配对突起26之间不存在(偶然地)角度干扰，第二轴向运动20可以在第一轴向运动19之前发生，因为可运动的突起12可能已经处于(最低的)轴向接合位置21中，例如如图2中所示的情况中。

在图中所示的设计中，可运动的突起12由配对联接元件8承载并且可相对于配对联接元件8以及另外相对于手轮3运动。

将同样实现期望的结果的替代的设计(未示出)可以具有这样的可运动的突起12：该可运动的突起12由联接元件7承载并且被设计成用于与配对联接元件8的配对突起26直接接合。在这样的实施例(其也沿循根据本申请的方法)中，可运动的突起12因此将可相对于联接元件7运动。当然，也可以将这两种设计组合并且因此为两个联接元件即联接元件7和配对联接元件8配备相应的可运动的突起12。

实现可运动的突起12的第二轴向运动20的另一种可能的方式将是容许配对联接元件8和/或手轮3的一定程度的轴向运动。在这样的情况下，联接元件7可以执行第一轴向运动19并且配对联接元件8(特别地与手轮3一起)可以执行可运动的突起12的、独立于第一轴向运动19的第二轴向运动20的至少一部分。

由于可运动的突起12的轴向长度15(参见图7)长于可运动的突起12与联接元件7之间的最大轴向接合深度(对应于图8中的重叠o2)和所述可运动的突起12与配对联接元件8之间的最小轴向接合深度(对应于图8中的重叠o1)之和，所以在图8的情况下，配对联接元件8以及因此手轮3可以经由中间的可运动的突起12驱动所述联接元件7。换句话说，在图8的情况下，其中手轮离合器6完全地接合，每个可运动的突起12可以将驱动力从配对联接元件8/手轮3传递至联接元件7并且因此最终传递至从动构件2。因此，当手轮离合器6完全地接合时，可以通过手动地使手轮3旋转而致动从动构件2，而配对联接元件9可以保持旋转地静止，由致动器1的联接至联接元件9的传动装置和驱动马达固定于适当的位置中。

因此，可运动的突起12的优点在于，无论联接元件7与配对联接元件8之间的相对旋转位置如何，至少在通过手轮3执行轻微的旋转运动24(如图6中所示)以使可运动的突起12旋转至合适的旋转联接位置18中之后，总是可以实现手轮离合器6的接合。

联接元件7的相对于配对联接元件8的可从图2至6得出的轴向运动19、随后可运动的突起12的相对于联接元件7和配对联接元件8的在图7和8中所示的第二独立轴向运动20、以及可运动的突起12的相对于联接元件7的在图6中所示的旋转24这一系列的运动也示例说明根据本实用新型所述的用于接合离合器6的方法的单独的步骤：通过使联接元件7向上运动，联接元件7首先与马达离合器5的配对联接元件9分离，从而中断从驱动马达至从动构件2的第一动力传动系统；通过如图6中所示使手轮3旋转，可运动的突起12被因此围绕轴线11驱动直至可运动的突起12相对于联接元件7定向于相对旋转联接位置18中；最后，可运动的突起12被第二复位构件17′轴向向下推动，以与联接元件7接合，这最终建立从手轮3至从动构件2的期望的第二动力传动系统。

总之，为了改善致动器1的手动操作，提出一种新颖的离合器4、6，所述新颖的离合器4、6具有至少一个可运动的突起12，所述可运动的突起12可相对于承载所述可运动的突起12的配对联接元件8沿着离合器4、6的联接轴线11轴向地运动。这种设计具有的优点是，即使在可运动的突起12尚未处于正确的旋转联接位置18中的情况下(参见图7)，离合器4、6也都可以在所有情况下接合，因为可运动的突起12可以始终通过旋转运动24、25(参见图6)转移至联接位置18中。

附图标记

1 致动器

2 从动构件

3 手轮

4 离合器

5 马达离合器

6 手轮离合器

7 联接元件

8 (手轮离合器6的)配对联接元件

9 (马达离合器5的)配对联接元件

10 纵向锯齿

11 (手轮离合器6的)联接轴线

12 可运动的突起

12′ 静态突起

13 凹槽(在手轮3中)

14 轴向范围(其中可运动的12可相对于手轮3轴向地运动)

15 (接触面16的)轴向长度

16 接触面

17 第一复位构件

17′ 第二复位构件

18 旋转联接位置

19 (手轮离合器6的配对联接元件8或马达离合器5的配对联接元件9的)第一轴向运动

20 (可运动的突起12的)第二轴向运动

21 (可运动的突起12的)轴向接合位置

22 (联接元件7或配对联接元件8的)轴向接合位置

23 蜗轮

24 (手轮3的)旋转运动

25 (可运动的突起12的)旋转运动

26 配对突起

27 (联接元件7的)旋转运动

28 (马达离合器5的)联接轴线

Claims (15)

1.一种离合器(4)，所述离合器(4)包括联接元件(7)和配对联接元件，其中，所述离合器的所述联接元件(7)和所述配对联接元件能以第一轴向运动(19)相对于彼此运动以进行接合或分离，

其特征在于，

所述离合器包括突起(12)，所述突起(12)能执行独立于所述第一轴向运动(19)的第二轴向运动(20)。

2.根据权利要求1所述的离合器(4)，其特征在于，

所述离合器的所述联接元件(7)和/或所述配对联接元件能通过所述第一轴向运动(19)运动至轴向接合位置中。

3.根据权利要求1所述的离合器(4)，其特征在于，

所述突起(12)能通过所述第二轴向运动(20)运动至轴向接合位置(21)中，

其中，一旦所述突起(12)处于所述轴向接合位置(21)中，就能在所述离合器的所述联接元件(7)和所述配对联接元件之间通过所述突起(12)来传递力和/或扭矩。

4.根据权利要求1所述的离合器(4)，其特征在于，

所述突起(12)被设计成用于与所述联接元件(7)直接接合，

其中，所述突起(12)由所述离合器的所述配对联接元件承载和/或能相对于所述离合器的所述配对联接元件运动，

或者

其中，所述突起(12)被设计成用于与所述离合器的所述配对联接元件直接接合，其中，所述突起(12)由所述联接元件(7)承载和/或能相对于所述联接元件(7)运动。

5.根据权利要求1所述的离合器(4)，其特征在于，

所述离合器(4)进一步包括手轮(3)，所述手轮(3)不可旋转地连接至所述离合器的所述配对联接元件或所述联接元件(7)，

其中，所述突起(12)由所述手轮承载和/或能相对于所述手轮(3) 轴向地运动。

6.根据权利要求5所述的离合器(4)，其特征在于，

所述手轮(3)能相对于所述离合器的所述联接元件(7)或所述配对联接元件轴向地运动并且能执行所述第二轴向运动(20)的至少一部分，

其中，所述突起(12)不能相对于所述手轮(3)运动，以使得所述突起(12)和所述手轮(3)一起执行所述第二轴向运动(20)，

或者

其中，所述突起(12)能相对于所述手轮(3)轴向地运动。

7.根据权利要求1所述的离合器(4)，其特征在于，

所述联接元件(7)被设计成：

与马达离合器(5)的配对联接元件接合，即：通过具有用于与所述马达离合器(5)的所述配对联接元件接合的另一个突起部来实现该接合，和/或

与致动器(1)的从动构件(2)接合或形成致动器(1)的从动构件(2)。

8.根据权利要求1所述的离合器(4)，其特征在于，所述突起(12)能克服由复位构件所提供的复位力而沿着所述离合器(4)的联接轴线(11)反向地运动，

其中，所述复位构件推动所述突起(12)与所述离合器的所述联接元件(7)或所述配对联接元件接合。

9.根据前述权利要求1－8中的任一项所述的离合器(4)，其特征在于，承载所述突起(12)的元件具有凹槽(13)，所述突起(12)能在所述凹槽(13)中沿着轴向范围(14)相对于承载所述突起(12)的所述元件轴向地运动，以使得只要所述突起(12)处于所述轴向范围(14)内，承载所述突起(12)的所述元件就能驱动所述突起(12)围绕所述离合器(4)的联接轴线(11)旋转。

10.一种致动器(1)，所述致动器(1)用于通过所述致动器(1)的从动构件(2)致动控制元件，所述致动器(1)包括：

-驱动马达，

-手轮(3)，

-马达离合器(5)，所述马达离合器(5)用于中断从所述驱动马达至所述从动构件(2)的第一动力传动系统，以及

-手轮离合器(6)，所述手轮离合器(6)用于中断从所述手轮至所述从动构件(2)的第二动力传动系统，

其特征在于，

-所述手轮离合器为根据前述权利要求1－9中的任一项所述的离合器(4)，

其中，所述联接元件(7)由所述马达离合器(5)与所述手轮离合器(6)二者共用，以及

其中，由所述马达离合器(5)和所述手轮离合器(6)所共用的共同的联接元件(7)能从与所述马达离合器(5)的配对联接元件接合切换为与所述手轮离合器(6)的突起(12)接合，所述突起(12)能沿着所述手轮离合器(6)的联接轴线(11)轴向地运动。

11.根据权利要求10所述的致动器(1)，其特征在于，所述突起(12)能相对于所述手轮(3)轴向地运动以与所述联接元件(7)接合，

其中，所述联接元件(7)能相对于所述手轮(3)轴向地运动以与所述手轮离合器(6)的突起(12)接合和/或与所述马达离合器(5)的配对联接元件接合，

或者

所述马达离合器(5)的配对联接元件能相对于所述手轮(3)轴向地运动以与所述联接元件(7)接合。

12.根据权利要求10所述的致动器(1)，其特征在于，在所述手轮(3)与所述联接元件(7)之间没有直接接合的情况下，所述联接元件(7)能由所述手轮(3)经由所述手轮离合器(6)的突起(12)间接地驱动。

13.根据权利要求10所述的致动器(1)，其特征在于，所述联接元件(7)布置于所述马达离合器(5)的所述配对联接元件与所述突起(12)之间，以使得一旦所述联接元件(7)与所述马达离合器(5)的配对联接元件分离，所述手轮离合器(6)的突起(12)就能仅仅与所述联接元件(7)接合。

14.根据权利要求10至13中的任一项所述的致动器(1)，其特征在于，所述突起(12)的接触面(16)的轴向长度(15)长于所述突起(12)与所述联接元件(7)之间的最大轴向接合深度。

15.根据权利要求10至13中的任一项所述的致动器(1)，其特征在于，所述突起(12)的接触面(16)的轴向长度(15)长于所述突起(12)与所述联接元件(7)之间的最大轴向接合深度和所述突起(12)与所述手轮离合器(6)的配对联接元件之间的最小轴向接合深度之和。

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