HU231029B1 - Bolygóműves hajtómű beépített csúszókapcsolással villamos géphez - Google Patents

Description

Bolygóműves hajtómű beépített csúszókapcsolással villamos géphez

A találmány tárgya bolygóműves hajtómű villamos géphez, valamint villamos gép ilyen bolygóműves hajtóművel.

A technika állása

Belsőégésű motorok indításához villamos gépek használhatók indítóberendezés formájában. Az índítóberendezés a villamos energiát mechanikai energiává alakítja, miáltal az índítóberendezés hajtástengelye forgómozgásba hozható. A hajtástengely fogazott keréken vagy ékszíjon keresztül kapcsolódhat össze a belsőégésű motor forgattyústengeiyével, és így forgatónyomatékot vihet át a forgattyústengelyre és elindíthatja a belsőégésű motort. Egy ilyen indítóberendezés megismerhető például a DE 10 2009 001 835. Al-ből. Magas fordulatszámok esetén és a forgatónyomaték átvitelénél fellépő terhelési csúcsoknál a villamos gépben sérülés keletkezhet.

A találmány ismertetése

A találmány szerint boiygóműves hajtóművet javasolunk villamos géphez, valamint Ilyen bolygóműves hajtóművel ellátott villamos gépet javasolunk a független szabadalmi igénypontok jellemzői szerint. Az előnyös kialakítások megismerhetők az aiigénypontokból és a következő leírásból.

A találmány javaslata szerint csúszókapcsoió funkciót építünk be egy bolygóműves hajtóműbe, egy üreges kerék és egy a hajtómű normál üzemi állapotában azzal elfordulásmentes kapcsolatban álló támasztóelemmel, például egy hajtóműházzal vagy egy tengellyel.

A boiygóműves hajtómű egy első tengelyről egy második tengelyre forgatónyomaték átvitelére alkalmasan van kialakítva, és az üreges keréknek külső felülete, abban pedig napkereke és legalább két bolygókereke van. Az üreges kerék külső felülete mentén legalább egy csúszószalag van megfeszítve, amely elfordulásmentesen kapcsolódik az üreges kereket körülvevő támasztóelemhez. A csúszószalag előnyösen korlátozott támasztó-

nyomatéket biztosít az üreges kerék és a támasztóeiem között.

A csúszószaiagga! lehetőség van a csúszókapcsoló funkció integrálására a bolygóműves hajtóműben és az első és második tengely között átvitt forgatónyomaték előnyösen korlátozható. Ezáltal az is megakadályozható, hogy forgatónyomaték csúcsok lépjenek fel, ameiyek a bolygókerekes hajtómű és más alkatrészek, Így például csapágyak, szabadonfutók, stb. sérülését okozhatják. A csúszószaiaggal, és különösen a mechanikai feszítőerővel, ameiiyel a csúszószaiag az üreges kerékre van feszítve, célszerűen forgatónyomaték küszöbértéket lehet beállítani. Ha a forgatónyomaték nagyobb, mint a maximálisan lehetséges támasztónyomaték, akkor az üreges kerék elfordul a csúszószalag alatt és ennek következményeként már nem lehet forgatónyomatékot átvinni a két tengely között.

A csúszószaiag tehát nem együttforgóan kapcsolódik az. üreges kerékhez, de legalább egy ponton statikusan rögzítve van az üreges kereket körülvevő támasztóelemen. A megfelelő forgatónyomaték küszöbérték alatt a forgatónyomaték átvitele során az üreges kerék a csúszószalagon keresztül együttforgóan kapcsolódik a támasztóelemhez. A forgatónyomaték küszöbérték túllépése esetén a csúszószalagnak lehetősége van, hogy elforduljon az üreges kerék és a támasztóelem között.

Például a bolygóműves hajtómű úgy is kialakítható, hogy az üreges kerék állórészhez rögzített lehet, tehát a normái forgatónyomaték átvitel során nem forog. A csúszószaiaggal megelőzhetők a túlterhelés okozta sérülések. A csúszószalag által az üreges kerékre kifejtett feszítőerő, illetve tengelyirányú erő által az üreges kerék a küszöbérték alatti normái forgatónyomaték átvitel során a támasztóelemmei rögzíthető. Ha viszont egy forgatónyomaték csúcs lép fel, és emiatt az átvinni kívánt forgatónyomaték csúcs túllépi a küszöbértéket, akkor az üreges kerék a csúszószaíaghoz képest, illetve a támasztóelemhez képest elfordulhat.

Ettől eltérően a bolygóműves hajtómű úgy is kialakítható, hogy a támasztóelem össze van kötve a tengelyek egyikével, és normál forgatónyomaték átvitel során ezzel a tengellyel forog együtt. Ez a tengely célszerűen üreges tengelyként lehet kialakítva. A támasztóelem például ezen üreges tengely részét képezheti. A csúszószalag miatt a normál forgatónyomaték átvitel során biztosítható, hogy az üreges kerék elforduiásmentesen össze van kötve a támasztóelemmei és szinkronizáltan forog az üreges tengelyhez képest. A forgatónyomaték küszöbérték túllépése esetén az üreges kerék és a csúszószalag ill. a támasztóelem között relatív elfordulás válik lehetővé.

A boiygóműves hajtómű előnyös módon bolygókerekes hajtóműként van kialakítva. Az üreges kerék célszerűen belső fogazású és egy vagy több bolygókerékkel van Összekapcsolva, amelyek viszont egy napkerékhez kapcsolódnak, A bolygókerekek célszerűen elfordulásmentesen összeköthetek az első vagy a második tengellyel. A napkerék ilyenkor a két tengely közűi a másikkal van együttforgóan összekötve. Ezenkívül az üreges kerék is Összeköthető a tengelyek egyikével és normál forgatónyomaték átvitel esetén foroghat. Ebben az esetben a bolygókerék tartó vagy a napkerék állórészhez rögzített lehet, és ilyenkor nem forog.

A bolygóműves hajtómű előnyösen egy villamos géphez használható, amely a villamos energiát mechanikai energiává alakítja, miáltal az általánosság korlátozása nélkül, különösen az első tengely forgómozgásba hozható. Ez az első tengely célszerűen a villamos gép forgórész-tengelyeként van kialakítva. A második tengely célszerűen hajtástengelyként van kialakítva. A hajtástengely forgatónyomatéka szintén átvihető egy további tengelyre, és ezáltal az forgómozgásba hozható. Magától értetődő, hogy a második tengely forgórésztengelyként és az első tengely hajtástengelyként lehet kialakítva. Ugyancsak előnyős, ha a bolygókerekes hajtóművet olyan villamos géphez használjuk, amely mechanikai energiát villamos energiává alakít.

Ezenkívül egy szabadonfutó is alkalmazható, miáltal lehetőség van arra, hogy a hajtástengely és egy további tengely között a forgatónyomaték átvitelét csak az egyik irányban engedjük meg. Egy Ilyen szabadonfutó által megvédhető a villamos gép a magas fordulatszám és a nyomatékcsúcsok okozta sérülésektől ebben az ellentétes forgási irányban. A szabadonfutó beépíthető a bolygókerekes hajtóműbe de különálló alkatrészként is megvalósítható.

A villamos gép előnyösen belsőégésű motor indítóberendezéseként van kialakítva, amely forgatónyomatékot állít elő a hajtástengelyen, amely átvihető a belsőégésű motor egyik tengelyére, például a forgattyústengelyre, a motor indításához. A hajtástengely például fogazott keréken és/vagy szíjhajtáson keresztül kapcsolható össze a belsőégésű motor tengelyével. A találmány szerinti megoldással az índítóberendezés megvédhető a forgatónyomaték csúcsok okozta sérülésektől.

Az üreges keréken célszerű mennyiségű csúszószalag alkalmazható. Egy legalább kétrészes kialakítás, tehát legalább két csúszószalag alkalmazása különösen előnyös. Az egyes csúszószalagok között az üreges keréken egy közbenső perem lehet elrendezve. Az egyes csúszószaiagok például fémből készíthetők, pl. alumíniumból és/vagy acélból vagy ezek ötvözetéből, vagy például műanyagból is.

Az üreges kereket körülvevő támasztóelem előnyösen a bolygókerekes hajtómű házaként ill, állványaként van kialakítva,

A csúszószaiagok a támasztóelemen célszerűen nem mereven vannak rögzítve, hanem előnyösen bizonyos játékkal ill, tűrési tartománnyal. Egy adott csúszószalag rögzítőeleme például a támasztóelem speciálisan erre a célra kialakított pontján megtámasztható, ill. ezzel a ponttal összekapcsolható. Például egy rugalmas ütköző (lásd lent) helyezhető el ezen a ponton, a kívánt játék biztosításához.

Ilyen pont lehet a támasztóelemben például előnyösen egy horony. Előnyös, ha a legalább egy csúszószalag a támasztóelem legalább egy hornyában van rögzítve, A megfelelő csúszószalag megfelelő rögzítőeleme például egy alakított résszel, ill. egy sugárirányú kiugrással rendelkezhet, amely a támasztóelemben egy hasonló horonyba illeszkedik.

Egy előnyös kialakítás szerint a legalább egy csúszószalagon legalább egy szorítóelem van elrendezve, amely a legalább egy csúszószalagot az üreges kerék külső felülete mentén megfeszíti, A legalább egy szorítóelemmel előnyösen beállítható egy mechanikai erő, amellyel az adott csúszószalag az üreges kerékhez nyomható. Célszerűen a legalább egy szorítóelemmel is beállítható a forgatónyomaték küszöbérték, A szorítóelemek száma mindegyik csúszószalagnál célszerűen megválasztható ahhoz, hogy az előre megadott erő ill. a csúszószalag kívánt mechanikai feszültsége előállítható legyen. Előnyösen három - őt szorítóelemet alkalmazunk.

A legalább egy szorítóeiem egyidejűleg előnyösen rögzítőelemként is szolgái. A legalább egy szorítóeiem előnyös módon a támasztóelem legalább egy hornyában van elrendezve.

A legalább egy szorítóeiem és a támasztóeiem között előnyösen legalább egy rugalmas ütközőelem van elrendezve. A rugalmas ütközőelem például téglatestként vagy lényegében téglatest alakúan van kialakítva és pl. gumiból készülhet.

A legalább egy rugalmas ütközőelem előnyös módon a támasztóeiem legalább egy hornyában van elrendezve. Hornyonként előnyösen két rugalmas ütközőelemet alkalmazunk, amelyek az adott horony két falánál vannak elrendezve. Az egyes szorítóelemek célszerűen a horony két rugalmas ütközőeleme között vannak elrendezve.

A legalább egy csúszószalag belső felülete és/vagy az üreges kerék külső felülete előnyösen optimalizált, a kívánt forgatónyomatékot biztosító súrlódással van kialakítva. Ennek érdekében a megfelelő felületek optimalizált súrlódásé felületi bevonattal vagy csúszóbevonattal láthatók el, pl. polioxímetilénből (POM) vagy pollamidból (PA).

A találmány tárgya továbbá egy villamos gép a találmány szerinti bolygókerekes hajtómű egyik előnyős változatával. A villamos gép előnyösen egy belsőégésű motor indítóberendezéseként van kialakítva. A találmány szerinti villamos gép előnyös kiviteli példái és azok előnyei analóg módon megismerhetők a találmány szerinti bolygókerekes hajtómű fenti leírásából.

A találmány további kiviteli példái és azok előnyei megismerhetők a leírásból és a mellékelt rajzból.

A találmány a rajzon a kiviteli példák alapján vázlatosan van ábrázolva, és a kővetkezőkben a rajzok alapján kerül ismertetésre.

A rajzok rövid ismertetése

1. ábra egy viilamos gép vázlatos rajza indítóberendezés formájában egy belsőégésű motorhoz egy találmány szerinti bolygókerekes hajtómű előnyös kialakításával, a

2. ábra a találmány szerinti bolygókerekes hajtómű előnyös kialakításának robbantott nézeti rajza, és a

3. ábra a találmány szerinti bolygókerekes hajtómű előnyös kialakításának elölnézeti rajza.

A találmány kiviteli alakja(í)

Az 1. ábrán 10 villamos gép látható vázlatosan egy belsőégésű motor indítóberendezéseként.

A 10 indítóberendezésnek 22 pólussaruja van, amelyhez 24 gerjesztőtekercs van hozzárendelve. A 22 pólussaruk körülvesznek egy 11 forgórésztengellyel rendelkező 26 forgórészt. Egy 28 kommutátor kerülete mentén több szénkefe van elrendezve.

A találmány szerinti 20 bolygóműves hajtómű előnyös kialakításával a ll forgórészten gely forgatónyomatéka átvihető egy 13 hajtástengelyre. A 20 bolygóműves hajtómű bolygókerekes hajtóműként van kialakítva és tartalmaz egy 44 üreges kereket. All forgórésztengellyel együttforgóan van elrendezve egy 46 napkerék. Legalább két 48 bolygókerék kapcsolódik a 46 napkerékhez és a 44 üreges kerék belső fogazásához. A 48 bolygókerekek egy bolygókeréktartón vannak elrendezve, amely együttforgó módon van összekötve a 13 hajtástengellyel.

A 13 hajtástengely forgatónyomatéka átvihető a belsőégésű motor forgattyústengelyére a motor indításához. Ennek érdekében a 13 hajtástengelyen 12 fogazott kerék van elrendezve, amely összekapcsolható a beísőégésű motor 14 fogaskoszorújával. A 12 fogazott kerék behúzása a 14 fogaskoszorúba például 18 behúzó villa segítségével megy végbe, amelyet a 10 Indítóberendezés 30 behúzó mágnese működtet. A 30 behúzó mágnes 32 indítókapcsolóval működtethető, amivel egy villamos csatlakozás záródik vagy nyit egy 34 akkumulátorhoz.

A 30 behúzó mágnes által működtethető 18 behúzó villa és a 12 fogazott kerék között található egy 16 szabadonfutó, amely a 13 hajtástengely és a forgattyústengeiy között csak egy forgási irányban teszi lehetővé a forgatónyomaték átvitelt. Az Indítást követően a 10 indítóberendezés a 16 szabadonfutóval megvédhető a magas fordulatszám és a nyomatékcsúcsok okozta sérülésektől.

Ahhoz, hogy a 10 inditóberendezést a forgatónyomaték átvivő forgási irányban Is védjük, a 20 bolygóműves hajtómű előnyös kialakítását kell alkalmazni, amint azt alább a 2, és

3. ábra alapján még elmagyarázzuk.

A 20 bolygóműves hajtómű vázlatosan látható 2. ábrán robbantott nézetben, a 3. ábrán pedig elölnézetben. A rajzon az azonos hivatkozási jelek azonos vagy hasonló elemeket jelöinek.

A 44 üreges kereket egy hajtómű házként III. 50 állványként kialakított támasztóelem veszi körül. A 44 üreges kerék külső felületére két 51 csúszószalag van ráfeszítve. Ezekkel az 51 csúszószalagokkal sugárirányban erő vihető át a 44 üreges kerék külső felületére, amely egy tapadási súrlódással együtt egy maximális támasztónyomatékot határoz meg a 44 üreges kerék és az 51 csúszószalag között.

Az 52 szorítóelemekkel hozható létre az egyes 51 csúszószalagok mechanikai feszültsége. Az 51 csúszószalagok előfészítésével hozható létre az eiőre megadott erő a 44 üreges kerék külső felületén. Ezenkívül a 20 bolygóműves hajtómű üzeme során fellépő érintőirányú erők az 52 szorítóelemekkel vihetők, át.

Az 51 csúszószalagok az 52 szorítóelemeken keresztül rögzíthetők az 50 házon. Ennek érdekében a házban 53 hornyok vannak kialakítva, amelyekben az 52 szorítóelemek elhelyezhetők. Az 52 szorítóelemek tehát egyfajta rögzítőelemként kerülnek alkalmazásra, amelyek az 51 csúszószalagokat elfordulásmentesen kötik össze az 50 hajtóműházzal.

Az 52 szorítóelemek ennek érdekében bizonyos pontokon felfekszenek az 50 hajtóműházon, mégpedig az 53 hornyok falain.

Az 53 hornyokban ezenkívül két-két 54 rugalmas ütközőelem található, például gumiból, amelyek az egyes 53 hornyok két falánál vannak elrendezve. Az egyes 53 hornyokban a két 54 rugalmas ütközőelem között van elrendezve az adott 52 szorítóelem.

Az 51 csúszószalagokkal a 44 üreges kerékre átvitt erő hatására a 44 üreges kerék a 20 bolygóműves hajtómű üzeme közben normál forgatónyomaték átvitel során elfordulásmentesen kapcsolódik az 50 házhoz úgy, hogy a 44 üreges kerék nem forog és a forgatónyomaték átvihető a 11 forgórésztengelyről a 13 hajtástengelyre. Ha azonban az átvinni kívánt forgatónyomaték meghaladja a maximális támasztónyomatékot, mint forgatónyomaték küszöbértéket, a 44 üreges kerék az 51 csúszószalaghoz és így az 50 házhoz képest is elfordul. Ezáltal a 10 indítóberendezés védve van a forgatónyomatékot átvivő forgási irányban a nyomatékcsúcsoktól.

Az 51 csúszószalag belső felületei és a 44 üreges kerék külső felülete a kívánt forgatónyomatékot biztosító optimalizált súrlódással van kialakítva, tehát optimalizált súrlódásű felületi bevonattal van ellátva, amely lehetővé teszi a súrlódás és ezáltal a forgatónyomaték küszöbérték viszonylag pontos megadását.

Claims (10)

1. Bolygóműves hajtómű (20) villamos géphez (10), különösen egy belsőégésű motor Índítóberendezéséhez, forgatónyomaték átvitelére egy első tengelyről (11) egy második tengelyre (13), amelynek külső felülettel rendelkező üreges kereke (44), abban elrendezett napkereke (46) és legalább két bolygókereke (48), továbbá az üreges kereket (44) körülvevő támasztóeieme (50) van, azzal jellemezve, hogy az üreges kerék (44) külső felületén legalább egy csúszószalag (51) van megfeszítve, amely elfordulásmentesen kapcsolódik az üreges kereket (44) körülvevő támasztóelemhez (50).

2. Az 1. Igénypont szerinti bolygóműves hajtómű (20), amelynél az üreges kereket (44) körülvevő támasztóelem (50) a bolygóműves hajtómű házaként (50) van kialakítva.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti bolygóműves hajtómű (20), amelynél a legalább egy csúszószalag (51) az üreges kereket (44) körülvevő támasztóelem (50) legalább egy hornyában (53) van rögzítve.

4. Az előző igénypontok bármelyike szerinti bolygóműves hajtómű (20), amelynél a legalább egy csúszószalagon (51) legalább egy szorítóelem (52) van elrendezve, a legalább egy csúszószalag (51) megfeszítésére az üreges kerék (44) külső felületén.

5. A 3. vagy 4. igénypont szerinti bolygóműves hajtómű (20), amelynél a legalább egy szorítóelem (52) az üreges kereket (44) körülvevő támasztóelem (50) legalább egy hornyában (53) van elrendezve.

6. A 4. vagy 5, igénypont szerinti bolygóműves hajtómű (20), amely legalább egy rugalmas ütközőelemet (54) tartalmaz a legalább egy szorítóelem (52) és a támasztóelem (50) között.

7. A 5. vagy 6. igénypont szerinti bolygóműves hajtómű (20), amelynél a legalább egy rugalmas ütközőelem (54) az üreges kereket (44) körülvevő támasztóelem (50) legalább egy hornyában (53) van elrendezve.

8. Az előző igénypontok bármelyike szerinti bolygóműves hajtómű (20), amelynél a legalább egy csúszószalag (51) belső felülete és/vagy az üreges kerék (44) külső felülete kívánt forgatónyomatékot biztosító súrlódással van kialakítva.

l'H·

9. Az előző igénypontok bármelyike szerinti boiygóműves hajtómű (20), amely bolygókerekes hajtóműként van kialakítva.

10, Villamos gép (10) különösen Índítóberendezés belsőégésű motorhoz, az előző igénypontok egyike szerinti boiygóműves hajtóművel (20).