МЕХАНИЗМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ФАЗ ВАЛА Российский патент 2001 года по МПК F16H35/18 B64C27/54 

Изобретение касается механизма регулирования фаз, предназначенного для регулирования заранее установленного соотношения фаз по меньшей мере на одном выходе.

В промышленности и на транспорте существует множество ситуаций, когда необходимо иметь возможность изменять соотношение фаз между концентрическими вращающимися валами, параллельными валами или другими аналогичными элементами, когда они находятся в движении и под нагрузкой.

Примеры такой необходимости включают в себя регулирование шага винтов воздушных судов и катеров, в частности судов; регулирование шага вырабатывающих энергию ветродвигателей; открывания и закрывания буровых зажимных устройств, когда они находятся в движении во время эксплуатации;
управление эксцентриситетом некоторых форм бесступенчато регулируемых передач и определение установки фаз клапанного распределения распределительных валов в двигателях внутреннего сгорания.

Действия упомянутого выше типа обычно достигаются благодаря использованию электрических устройств или скользящих механических устройств. Все эти механизмы имеют трудность, связанную с высокими уровнями вращающего момента и в общем с надежностью.

Следовательно, существует потребность в механическом устройстве вращения, которое способно изменять фазовое соотношение между двумя или больше соосными или параллельными валами во время их вращения и нахождения под нагрузкой.

Можно сказать, что механизм регулирования фазы, согласно изобретению, включает в себя:
вход для подачи входной вращательной энергии;
множество выходов, каждый для обеспечения выхода вращательной энергии;
множество первых зубчатых колес, каждое из которых соединено с соответствующим выходом множества выходов;
средство привода для передачи вращательной энергии от входа на выходы так, что, когда вход приводится в действие, энергия передается на выходы для привода выходов;
средство регулирования фазы, предназначенное для принуждения первых зубчатых колес совершать движение вперед или назад относительно друг друга; и
средство для приведения в действие средства регулирования фазы, тем самым вызывая перемещение первых зубчатых колес вперед или назад относительно друг друга, с целью изменения фазового соотношения между выходами.

Таким образом, чтобы изменить фазовое соотношение между выходами, средство приведения в действие перемещают с целью регулирования положения средства регулирования, которое в свою очередь заставляет первые зубчатые колеса совершать движение назад или вперед относительно друг друга, для изменения фазового соотношения между выходами. Следовательно, фазу между выходами можно регулировать, не только подавая вращательную энергию со входа на выходы, но также изменяя положение устройства или изделия, присоединенного на выходах, относительно друг друга. Фазовое соотношение можно изменять с помощью работающего механизма (который обеспечивает вращательную энергию) или неподвижного механизма. Нет необходимости останавливать механизм, чтобы изменить фазовое соотношение и, следовательно, при желании фазовое соотношение входа и выхода можно регулировать во время работы.

В одном варианте осуществления изобретения вход выполнен за одно целое с первым из выходных валов, а второй из выходных валов смонтирован концентрически на первом выходном валу, где средство привода содержит
относительно первого выхода, неразъемное связывание этого выхода со входом, и
относительно второго выхода, содержит
(а) неподвижную цилиндрическую прямозубую шестерню, имеющую первый набор зубьев, которые зацепляются с зубьями первого зубчатого колеса на первом выходе, причем неподвижная цилиндрическая прямозубая шестерня имеет второй набор зубьев, которые зацепляются с зубьями на промежуточной шестерне, вращающейся относительно выходов;
вторую цилиндрическую прямозубую шестерню, которая имеет первый набор зубьев, зацепляющихся с промежуточной шестерней, и второй набор зубьев, зацепляющихся с первым зубчатым колесом, присоединенным ко второму выходу; и
в котором упомянутая вторая цилиндрическая прямозубая шестерня смонтирована в вилке, поворотной относительно выходов, и в котором вторая цилиндрическая прямозубая шестерня образует упомянутое средство регулирования фазы, а вилка образует упомянутое средство приведения в действие таким образом, что, когда вилка поворачивается относительно входа и выхода, вторая цилиндрическая прямозубая шестерня приводится вокруг первой шестерни на втором выходе и промежуточной шестерни, заставляя первую шестерню на втором выходе совершать движение назад или вперед относительно первой шестерни на первом выходе, с целью изменения фазового соотношения между входом и выходом.

Во втором варианте осуществления изобретения, вход имеет водило, которое поддерживает по меньшей мере одну ведущую шестерню, где ведущая шестерня зацепляет первую коническую шестерню, смонтированную на первом выходе, и вторую коническую шестерню, смонтированную на втором выходе;
в котором упомянутая ведущая шестерня и упомянутые первая и вторая конические шестерни образуют упомянутое средство привода;
упомянутое первое зубчатое колесо, присоединенное к первому выходу, расположенному на упомянутом водиле и присоединенному к первому выходу с помощью водила, ведущей шестерни и первой конической шестерни, где первое зубчатое колесо на водило зацепляет первый набор зубьев неподвижной цилиндрической прямозубой шестерни, причем неподвижная цилиндрическая прямозубая шестерня имеет второй набор зубьев для зацепления промежуточной шестерни, способной вращаться относительно выходов, вторую цилиндрическую прямозубую шестерню, смонтированную в вилке поворотным образом относительно выходов, где вторая цилиндрическая прямозубая шестерня имеет первый набор зубьев, зацепляющих упомянутую промежуточную шестерню, и второй набор зубьев, зацепляющих упомянутое первое зубчатое колесо, соединенное со вторым валом; и
в котором упомянутая вторая цилиндрическая прямозубая шестерня образует средство регулирования фазы, и в котором вилка образует средство приведения в действие так, чтобы при вращающемся перемещении вилки вторая цилиндрическая прямозубая шестерня поворачивалась вокруг промежуточной шестерни и первого зубчатого колеса на втором выходе, тем самым заставляя второе зубчатое колесо на втором выходе и вторую коническую шестерню совершать движение вперед или назад относительно первого зубчатого колеса на водиле и первой конической шестерни на первом выходе, тем самым изменяя фазовое соотношение между выходами.

Во втором варианте осуществления изобретения, конические шестерни и ведущие шестерни, вместе с промежуточным валом, принимают силу реакции, вызываемую вращающим моментом в системе, а не силу реакции, прикладываемую к подвижной вилке.

Кроме того, конические шестерни также равномерно распределяют вращающий момент между выходными валами. Более того, эти устройства вызывают противовращение в равной степени обоих валов во время операции изменения фазы.

В третьем варианте осуществления изобретения, средство привода содержит водило, присоединенное ко входу, который несет по меньшей мере один планетарный вал, где планетарный вал несет первую планетарную шестерню, находящуюся в зацеплении с первой шестерней, прикрепленной к первому выходу, планетарный вал также несет вторую планетарную шестерню, находящуюся в зацеплении с первой шестерней, смонтированной на втором выходе;
первую орбитальную шестерню, установленную для вращения относительно выходов и зацепляющуюся с первой планетарной шестерней, и вторую орбитальную шестерню, установленную для вращения относительно выходов и зацепляющуюся со второй планетарной шестерней, причем одна из первой или второй орбитальных шестерен закреплена неподвижно, а другая из первой или второй орбитальных шестерен способна перемещаться относительно упомянутой одной из орбитальных шестерен;
в котором средство регулирования фазы содержит подвижную орбитальную шестерню, которая, при вращении относительно неподвижной орбитальной шестерни, принуждает первую шестерню, прикрепленную неподвижно к первому выходу, совершать движение назад или вперед относительно первой шестерни, прикрепленной неподвижно ко второму выходу, чтобы в свою очередь вызывать изменение фазового соотношения между выходами; и
в котором средство приведения в действие содержит ручку на подвижной орбитальной шестерне для перемещения подвижной орбитальной шестерни относительно неподвижной орбитальной шестерни.

В четвертом варианте осуществления изобретения, первый из выходных валов включает в себя первое водило, а второй из выходных валов включает в себя концентрическое второе водило:
множество первых зубчатых колес, содержащих множество первых конических шестерен и множество вторых конических шестерен;
первое множество конических шестерен, смонтированных на первом водило, и второе множество конических шестерен, смонтированных на втором водиле;
вход, имеющий первую коническую шестерню для зацепления первого множества конических шестерен на первом водиле для приведения первого водила, чтобы оно в свою очередь вращало первый выходной вал;
вход, имеющий вторую коническую шестерню для зацепления второго множества конических шестерен на втором водиле для вращения второго водила, чтобы оно в свою очередь вращало второй выходной вал;
средство привода, содержащее первую и вторую конические шестерни входа и первое и второе множество конических шестерен, смонтированных на первом водиле и втором водиле.

В четвертом варианте осуществления изобретения, средство регулирования фазы содержит по меньшей мере один управляющий стержень, на котором имеется коническая шестерня для зацепления первого множества конических шестерен или второго множества конических шестерен, так что при вращении управляющего стержня вращается коническая шестерня на управляющем стержне, вызывая перемещение первого множества конических шестерен вперед или назад относительно второго множества конических шестерен, тем самым изменяя фазовое соотношение между первым и вторым выходными валами.

Средство для приведения в действие средства регулирования фазы предпочтительно содержит коническую шестерню, смонтированную на управляющем стержне, и двигатель для привода конической шестерни на управляющем стержне, для вращения в свою очередь управляющего стержня.

Предпочтительно имеются первый и второй управляющие стержни, каждый из которых несет на себе первую и вторую конические шестерни для зацепления соответственно первого множества конических шестерен на внутреннем водиле и второго множества конических шестерен на внешнем водиле, и предпочтительно первый и второй двигатели, а расположения первой и второй конических шестерен обеспечены для вращения первого и второго управляющих стержней с целью принуждения первого множества конических шестерен на внутреннем водиле совершать перемещение вперед или назад относительно второго множества конических шестерен на внешнем водиле, тем самым изменяя фазовое соотношение между первым и вторым выходными валами.

Можно полагать, что изобретение в дополнительном аспекте касается механизма регулирования фазы, включающего вход для снабжения входной вращательной энергии;
множество выходов, каждый для обеспечения выходной вращательной энергии;
множество первых зубчатых колес, каждое из которых присоединено к соответствующему выходу множества выходов;
средство привода для передачи вращательной энергии от входов к выходам так, чтобы при приведении входа энергия передавалась к выходам для привода выходов;
раздаточный механизм для независимого вращения или приведения в действие входа, причем раздаточный механизм зацепляющимся образом присоединен к первым зубчатым колесам для обеспечения передачи вращательного перемещения между первыми зубчатыми колесами; и
средство регулирования фазы, предназначенное для принуждения первых зубчатых колес совершать движение вперед или назад относительно друг друга с целью изменения фазового соотношения между выходами.

В некоторых вариантах осуществления изобретения, раздаточный механизм может образовывать часть средства привода и быть одной из шестерен в средстве привода для передачи вращательной энергии от входа к выходам. В других вариантах осуществления, раздаточный механизм может быть отделен от средства привода и не включаться непосредственно в передающий привод от входа к выходам.

Раздаточный механизм предпочтительно зацепляющимся образом связан с первыми зубчатыми колесами, сцепляющимися со вспомогательными шестернями, неподвижно прикрепленными к первым зубчатым колесам. Раздаточный механизм предпочтительно смонтирован на входе. Предпочтительные варианты осуществления изобретения будут описаны посредством примера, со ссылкой на фиг. 1-4.

Фиг. 1 представляет вид соответствующего первому варианту осуществления изобретения механизма регулирования фазы.

Фиг. 2 представляет вид соответствующего второму варианту осуществления изобретения механизма регулирования фазы.

Фиг. 3 представляет вид соответствующего третьему варианту осуществления изобретения механизма регулирования фазы.

Фиг. 4 представляет вид соответствующего четвертому варианту осуществления изобретения механизма регулирования фазы.

Рассмотрим фиг. 1, на которой входной вал 1 несет изготовленный за одно целое первый выходной вал 1a, снабженный концентрическим вторым выходном валом 2, причем оба они поддерживаются в подходящем водило (типа водила 7, которое на фиг. 1 показано только частично). Входной вал 1 и выходной вал 2 могут свободно поворачиваться относительно друг друга, и, таким образом, выходные валы 1a и 2 свободно поворачиваются относительно друг друга.

Выходной вал 1a снабжен первой шестерней 3, которая может быть сделана за одно целое с выходным валом 1a или смонтирована на валу 1a для вращения с валом 1a. Выходной вал 2 также снабжен первой шестерней 4, которая может быть сделана за одно целое с выходным валом 2 или прикреплена к выходному валу 2 для вращения с выходным валом 2. Водило 7 поддерживает неподвижный промежуточный вал 6, на котором вращающимся образом установлен неподвижный блок 8 цилиндрических прямозубых шестерен. Неподвижный блок 8 цилиндрических прямозубых шестерен имеет первый набор зубьев 8a, который зацепляется с зубьями на шестерне 3, и второй набор зубьев 8b, который зацепляется с раздаточным механизмом 5, который смонтирован на валах 1a и 2 для вращения относительно валов 1a и 2.

Вилка 10 вращающимся образом установлена на валах 1a и 2 для поворота относительно валов 1a и 2. Вилка 10 поддерживает промежуточный вал 11, на котором смонтирован блок 9 цилиндрических прямозубых шестерен. Блок 9 цилиндрических прямозубых шестерен имеет первый набор зубьев 9a, которые зацепляются с зубьями на шестерне 4, и второй набор зубьев 9b, которые зацепляют раздаточный механизм 5.

Между зубьями 9a и 9b существует определенное отношение, назначение которого будет описано более подробно ниже.

Привод передается от входного вала 1 для вращения вала 1a благодаря неразъемному характеру валов 1 и 1a. Вращение вала 1a вращает шестерню 3. Вращение шестерни 3 приводит в действие блок 8 цилиндрических прямозубых шестерен, который в свою очередь вращает раздаточный механизм 5. Поэтому раздаточный механизм 5 вращает блок 9 цилиндрических прямозубых шестерен, который в свою очередь вращает шестерню 4 и выходной вал 2. Таким образом, привод передается от входного вала 1 к выходному валу 2. Если вилка 10 удерживается в одном положении, а входной вал 1 поворачивается, тогда привод передается на выходные валы 1a и 2, как описано выше, так что выходной вал 1a и выходной вал 2 вращаются совместно.

Чтобы изменять фазовое соотношение между выходным валом 1a и выходным валом 2, вилку 10 поворачивают относительно валов 1a и 2. Таким образом, если теперь вилку 10 поворачивают на некоторый отрезок дуги, цилиндрическая прямозубая шестерня 9 и промежуточный вал 11 перемещаются вилкой 10 относительно валов 1a и 2 и раздаточного механизма 5 и шестерни 4. Перемещение цилиндрической прямозубой шестерни 9 относительно раздаточного механизма 5 заставляет шестерню 4 поворачиваться вперед или назад относительно шестерни 3. Таким образом, это изменяет фазовое соотношение между шестерней 3 и шестерней 4 и, следовательно, между выходным валом 1a и выходным валом 2. Это действие происходит как при вращающихся, так и неподвижных валах. Таким образом, чтобы изменить фазовое соотношение между выходным валом 1a и выходным валом 2, нет необходимости останавливать машину, с которой соединен механизм, и фазовое соотношение между валами можно регулировать или изменять, просто поворачивая вилку 10 относительно валов 1 и 2. Вилку 10 можно поворачивать вручную или, в зависимости от окружающего оборудования, в котором используется механизм, поворачивать или полностью вращать с помощью подходящего исполнительного механизма (не показанного).

Раздаточный механизм 5 образует передаточную шестерню, которая, как объяснено выше, находится в зацеплении с шестернями 8 и 9, которые в свою очередь зацепляются с первыми шестернями 3 и 4, прикрепленными к выходным валам 1a и 2. Раздаточный механизм смонтирован на входе, но может поворачиваться или функционировать другим способом независимо от входа и обеспечивает возможность передачи вращательного перемещения между шестернями 3 и 4.

В показанном на фиг. 1 варианте осуществления, вращающий момент системы вызывает реакцию в подвижной вилке 10, которая, при некоторых обстоятельствах, может делать трудным или неудобным перемещение вилки 10.

На фиг. 2 показан второй вариант осуществления изобретения, в котором эта проблема преодолена. На фиг. 2 подобные ссылочные позиции указывают части, аналогичные описанным относительно фиг. 1.

В этом варианте осуществления изобретения входной вал 1 несет водило 15 сателлитов. Водило 15 сателлитов несет первую шестерню 3, которая находится в зацеплении с зубьями 8a неподвижной цилиндрической прямозубой шестерни 8. Водило 15 несет пару валов 1a, на которых смонтированы ведущие конические зубчатые колеса 14 с углом делительного конуса в 45^o.

Шестерня 4, которая соединена со вторым выходным валом 2, несет коническую шестерню 12, которая находится в зацеплении с ведущими шестернями 15a. Первый выходной вал 1a размещается концентрически в выходном валу 2 и несет ведущую шестерню 13, которая также находится в зацеплении с шестернями 15. Вал 2 является полым для размещения промежуточного вала 1a. Вал 1a имеет удлинение 1b, которое размещается вращающимся образом внутри входного вала 1 так, что валы 1, 1a и 2 могут вращаться относительно друг друга.

Как в более ранних вариантах осуществления, вилка 10 несет подвижный блок цилиндрических прямозубых шестерен 9, который имеет зубья 9a во взаимно зацепляющем положении с раздаточным механизмом 5, который в свою очередь находится в зацеплении с зубьями 8b неподвижного блока 8 цилиндрических прямозубых шестерен. Подвижный блок 9 цилиндрических прямозубых шестерен также находится в зацеплении с шестерней 4, как в предыдущем варианте осуществления.

В показанном на фиг. 2 варианте осуществления, вилка 10 сконструирована так, что ее устанавливают над водилом 15 таким образом, чтобы ее можно было поворачивать на валах 1 и 2 относительно валов 1a и 2 и водила 15.

Когда входной вал 1 поворачивается, водило 15 также поворачивается, заставляя шестерни 14 поворачивать шестерни 12 и 13 так, чтобы поворачивался выходной вал 2. Фазовое соотношение между выходным валом 1a и выходным валом 2 регулируется просто с помощью поворота или полного вращения вилки 10, с целью вызова поворачивания цилиндрической прямозубой шестерни 9 относительно шестерен 4 и 5, заставляя шестерню 4 и, следовательно, коническую шестерню 12 совершать движение вперед или назад относительно шестерни 3, расположенной на водиле 15, а следовательно, и коническую шестерню 13. Таким образом, фазовое соотношение между выходным валом 1a и выходным валом 2 снова можно регулировать путем вращения вилки 10.

Величина изменения фазы при заранее определенной величине поворота вилки 10 устанавливается с помощью передаточного числа между зубьями 9a и 9b в блоке цилиндрических прямозубых шестерен 9. Таким образом, можно устанавливать соотношение между зубьями 9a и 9b для обеспечения большой величины фазового сдвига между валами 1 и 2 при заранее определенной величине поворота вилки 10 или малой величины фазового сдвига при той же самой величине поворота вилки 10.

Описанное со ссылкой на фиг. 2 устройство снижает обратную реакцию для подвижной вилки 10, обеспечивая вследствие этого более простое перемещение подвижной вилки 10, особенно если желательно ручное регулирование вилки 10.

Раздаточный механизм 5 в этом варианте осуществления также образует раздаточный механизм, который функционирует способом, подобным описанному со ссылкой на фиг. 1 раздаточному механизму 5.

Третий вариант осуществления изобретения показан на фиг. 3. Аналогичные ссылочные позиции указывают части, аналогичные описанным относительно фиг. 1 и 2.

В этом варианте осуществления изобретения, входной вал 1 несет подвижное круглое водило 1c. В водиле 1c размещены планетарные валы 1d, на которых размещены два набора планетарных шестерен 18 и 18'. Один набор планетарных шестерен 18 находится в зацеплении с первой шестерней 3, соединенной с первым выходным валом 1a, а другой набор 18' находится в зацеплении с шестерней 4, присоединенной ко второму выходному валу 2. Неподвижная орбитальная шестерня 16 находится в зацеплении с планетарными шестернями 18', а подвижная орбитальная шестерня 17 находится в зацеплении с планетарными шестернями 18. Подвижная орбитальная шестерня 17 может иметь ручку 19, чтобы облегчать ее вращение относительно шестерни 16.

При вращении входного вала 1 водило 1c также поворачивается, тем самым поворачивая планетарные шестерни 18 и 18'. Это вызывает одновременное вращение шестерен 3 и 4. Если подвижная орбитальная шестерня 17 поворачивается, это изменяет фазовое соотношение между шестернями 3 и 4 и, следовательно, между выходом 1a и выходом 2.

На фиг. 3 орбитальные шестерни 16 и 17 образуют раздаточные механизмы, которые выполняют ту же самую функцию, что и шестерни 5, описанные со ссылкой на фиг. 1 и 2. В этом варианте осуществления, как объяснялось выше, шестерня 17 является подвижной относительно шестерни 16.

На фиг. 4 изображен дополнительный вариант осуществления изобретения, который приспособлен для использования в забортных двигателях для управления шагом гребного винта.

В этом варианте осуществления, механизм регулирования фазы имеет входной вал 50, который несет на себе первую коническую шестерню 52 и вторую коническую шестерню 54, которые размещены обратными сторонами, как показано на фиг. 4. Первая коническая шестерня 52 находится в зацеплении с множеством конических шестерен 56, которые расположены на осях 58, соединенных с внутренним водилом 60. Внутреннее водило 60 образует часть выходного вала 61, а выходной вал 61 также включает неотъемлемый участок 62 выходного вала.

Вторая коническая шестерня 54 находится в зацеплении с множеством конических шестерен 64, которые смонтированы на осях 66, присоединенных к внешнему водилу 68. Внешнее водило 68 имеет переднюю накладку 70 и образует часть второго концентрического выходного вала 71, который также включает в себя выполненный за одно целое второй участок 72 выходного вала. Накладка 70 прикреплена к фланцу 72 водила 68 болтами или винтами 74.

Как можно видеть на фиг. 4, первый выходной вал 62 является концентрическим с валом 72 и размещен внутри вала 72. Вал 72, очевидно, является полым для размещения вала 62.

Входной вал 50 является полым, и первый управляющий стержень 80 размещен внутри входного вала 50 для вращения относительно вала 50 и проходит через конические шестерни 54 и 52. Коническая шестерня 82 прикреплена неподвижно к валу 80 и находится в зацеплении с коническими шестернями 56, которые присоединены к внутреннему водилу 60. Вал 62 имеет углубление 84 для размещения конца управляющего стержня 80. Управляющий стержень 80 не связан в углублении 84, так что управляющий стержень 80 может поворачиваться относительно вала 62.

Второй управляющий стержень 86 обеспечен высверленным отверстием 88 и размещен на входном валу 50 и стержне управляющего устройства 80, как показано на фиг. 4, для расположения относительно вала 50 и стержня 80. Второй управляющий стержень 86 имеет коническую шестерню 90, которая находится в зацеплении с коническими шестернями 64, присоединенными к внешнему водилу 68.

Управляющий стержень 80 снабжен конической шестерней 92, а управляющий стержень 86 снабжен конической шестерней 94. Коническая шестерня 92 зацепляется с конической шестерней 96, которая присоединена к приводному стержню 98, который в свою очередь может приводиться в действие двигателем 100. Коническая шестерня 94 зацепляется с конической шестерней 102, которая смонтирована на приводном стержне 104, который в свою очередь может вращаться двигателем 102.

Для обеспечения выходного привода валами 62 и 72 входной вал 50 приводят в действие источником энергии (не показанным) типа внешнего двигателя (не показанного), с которым можно использовать показанный на фиг. 4 механизм регулирования фазы. Вращение входного вала 50 вращает конические шестерни 52 и 54, которые в свою очередь приводят конические шестерни 56 и 66 так, чтобы внутреннее водило 60 и внешнее водило 68 вращались относительно продольной оси входного вала 50, чтобы в свою очередь вращать выходные валы 72 и 62 с целью обеспечения выходной энергии.

Для регулирования фазы вала 62 относительно вала 72, например, с целью изменения шага гребного винта, приводимого в действие забортным двигателем (не показанным), поворачивают либо управляющий стержень 80, либо управляющий стержень 86, или, вместо этого, можно поворачивать оба управляющих стержня 80 и 86. Вращение управляющего стержня 80 поворачивает коническую шестерню 82, которая заставляет конические шестерни 56 совершать движение вперед или назад относительно конических шестерен 64, чтобы в свою очередь заставить внутреннее водило 60 поворачиваться относительно внешнего водила 68, вследствие этого изменяя фазовое соотношение между валами 72 и 62. Подобно этому, если поворачивают второй управляющий стержень 86, будет поворачиваться коническая шестерня 90, заставляя конические шестерни 64 совершать движение вперед или назад относительно конических шестерен 56, также вызывая поворачивание водила 68 относительно водила 60, чтобы благодаря этому изменять фазовое соотношение между валами 62 и 72. Таким образом, фазовое соотношение между валами 62 и 72 можно изменять путем вращения управляющего стержня 80 либо вращения управляющего стержня 86, либо вращения обоих управляющих стержней 86 и 80.

Управляющие стержни 80 и 86 предпочтительно управляются двигателями 100 и 102, предпочтительно являющимися электродвигателями, которые можно приводить в действие от источника электропитания (не показанного). Приведение в действие двигателей 100 и 102 вращает ведущие валы 98 и 104 с целью вращения в свою очередь конических шестерен 96 и 102 так, чтобы конические шестерни 92 и 94 приводились для вращения управляющего стержня 80 или управляющего стержня 86 относительно их соответственных продольных осей.

Таким образом, в случае забортного двигателя двигатели 102 и 100 можно приводить в действие для избирательного сдвига фазы стержней 62 и 72 относительно друг друга с целью установления гребного винта (не показанного) на заранее определенный шаг, подходящий для запуска, чтобы забортный двигатель не нужно было слишком сильно вращать, чтобы привести в движение катер из неподвижного положения. Когда катер набирает скорость, шаг гребного винта можно, соответственно, изменить путем регулирования управляющих стержней 80 или 86 под влиянием двигателей 100 и 102 с целью установления шага гребного винта на постоянную тягу при непрерывном движении катера.

На фиг. 4 конические шестерни 52 и 54, которые являются эффективно выполненными за одно целое друг с другом, будучи обеспеченными на входном валу 50, образуют раздаточный механизм, который работает таким же способом, как описанные со ссылкой на фиг. 1 и 2 шестерни 5.

Показанный на фиг. 4 механизм регулирования фазы можно устанавливать ниже уровня воды, чтобы он охлаждался водой, а для гарантирования водонепроницаемости механизма можно включать в него соответствующие уплотнения. Для обеспечения относительного вращения водила 68 относительно управляющего стержня 86 между управляющим стержнем 86 и водилом 68 можно расположить подшипник 106.

В описанных выше предпочтительных вариантах осуществления изобретения регулируется фазовое соотношение между двумя выходными валами. Также возможно изменять фазовое соотношение между более чем двумя выходными валами, добавляя дополнительные выходные валы, концентрические с выходными валами 1a и 2, и дублируя описанный выше механизм, таким образом, чтобы обеспечить серию вилок 10 или подвижных орбитальных шестерен 17, которые можно регулировать для изменения фазового соотношения между тремя или более валами.

Поскольку специалисты в данной области техники легко могут производить изменения в рамках сущности и объема притязаний изобретения, должно быть понято, что данное изобретение не ограничивается описанным выше посредством примера конкретным вариантом осуществления.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для регулирования фазы. Первые шестерни присоединены к выходным валам, фаза которых подлежит регулированию. Имеется раздаточный механизм для вращения или работы независимо от входа. Он подсоединен к первым шестерням для обеспечения возможности передачи вращательного перемещения между первыми зубчатыми колесами и устройством регулирования фазы, заставляя первые шестерни совершать движение вперед или назад относительно друг друга для изменения фазового соотношения между выходами. Обеспечивается надежная регулировка фаз во время вращения валов и нахождения их под нагрузкой. 4 с. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Механизм регулирования фазы вала, включающий вход для подачи входной вращательной энергии, множество валов выходов для обеспечения выходной вращательной энергии, множество первых зубчатых колес, каждое из которых подсоединено к соответствующему выходу множества выходов, средство привода для передачи вращательной энергии от входа на выходы, средство регулирования фазы, предназначенное для сообщения первым зубчатым колесам движения вперед или назад относительно друг друга для изменения фазового соотношения между выходами, отличающийся тем, что вход выполнен за одно целое с первым из выходных валов, а второй выходной вал установлен концентрично на первом выходном валу, средство привода выполнено в виде неподвижной цилиндрической прямозубой шестерни с первым набором зубьев, служащим для зацепления с зубьями одного из первых зубчатых колес, и вторым набором зубьев, служащим для зацепления зубьями промежуточной шестерни, установленной с возможностью вращения относительно выходов, второй цилиндрической прямозубой шестерни с первым набором зубьев, служащим для зацепления с промежуточной шестерней, и вторым набором зубьев, служащим для зацепления с первым зубчатым колесом, соединенным со вторым выходом, при этом средство регулирования фазы выполнено в виде установленной с возможностью поворота относительно входа и выхода вилки со смонтированной в ней второй цилиндрической прямозубой шестерней, перемещение которой вокруг первой шестерни на втором выходе и вокруг промежуточной шестерни обеспечивает первой шестерне на втором выходе перемещение назад или вперед относительно первой шестерни на первом выходе. 2. Механизм регулирования фазы вала, включающий вход для подачи входной вращательной энергии, множество валов выходов для обеспечения выходной вращательной энергии, множество первых зубчатых колес, каждое из которых подсоединено к соответствующему выходу множества выходов, средство привода для передачи вращательной энергии от входа на выходы, средство регулирования фазы, предназначенное для сообщения первым зубчатым колесам движения вперед или назад относительно друг друга для изменения фазового соотношения между выходами, отличающийся тем, что он снабжен средством, предназначенным для приведения в действие средства регулирования фазы, в котором вход имеет водило, первую и вторую конические шестерни, водило несет по меньшей мере одну ведущую шестерню, служащую для зацепления с первой конической шестерней, смонтированной на первом выходе, и со второй конической шестерней, смонтированной на втором выходе, при этом ведущая шестерня, первая и вторая конические шестерни образуют средство привода, выполненное в виде первого зубчатого колеса, соединенного с первым выходом и расположенного на водиле, ведущей шестерни, первой конической шестерни, первого и второго набора зубьев неподвижной цилиндрической прямозубой шестерни, промежуточной шестерни, поворотной вилки и второй цилиндрической прямозубой шестерни, причем первое зубчатое колесо на водиле служит для зацепления с первым набором зубьев неподвижной цилиндрической прямозубой шестерни, второй набор зубьев предназначен для зацепления с промежуточной шестерней, установленной с возможностью вращения относительно выходов, а вторая цилиндрическая прямозубая шестерня смонтирована в поворотной вилке, установленной с возможностью поворота относительно выходов, и имеет первый набор зубьев, служащий для зацепления с первым зубчатым колесом, при этом вторая цилиндрическая прямозубая шестерня образует средство регулирования фазы, а поворотная вилка - средство приведения в действие средства регулирования фазы таким образом, чтобы при перемещении поворотной вилки вторая цилиндрическая прямозубая шестерня приводилась во вращение вокруг промежуточной шестерни и вокруг первого зубчатого колеса на втором выходе с обеспечением перемещения второго зубчатого колеса на втором выходе и второй конической шестерни вперед или назад относительно первого зубчатого колеса на водиле и относительно первой конической шестерни на первом выходе. 3. Механизм регулирования фазы вала, включающий вход для подачи входной вращательной энергии, множество валов выходов для обеспечения выходной вращательной энергии, множество первых зубчатых колес, каждое из которых подсоединено к соответствующему выходу множества выходов, средство привода для передачи вращательной энергии от входа на выходы, средство регулирования фазы, предназначенное для сообщения первым зубчатым колесам движения вперед или назад относительно друг друга для изменения фазового соотношения между выходами, отличающийся тем, что средство привода выполнено в виде первого и второго водила, множества первых и вторых конических шестерен, первой и второй конических шестерен входа, при этом на первом из выходных валов размещено первое водило, а на втором концентрично первому расположено второе водило, первое и второе множество конических шестерен смонтировано на первом и втором водиле соответственно, первая коническая шестерня установлена на входе и предназначена для зацепления с первым множеством конических шестерен, установленных на первом водиле для сообщения вращения первому водилу и первому выходному валу, а вторая коническая шестерня установлена на входе и предназначена для зацепления со вторым множеством конических шестерен, установленных на втором водиле для сообщения вращения второму водилу и второму выходному валу. 4. Механизм по п.3, отличающийся тем, что средство регулирования фазы выполнено в виде первого и второго управляющих стержней, первого и второго электродвигателей, при этом первый и второй конические стержни установлены соответственно на первом и втором управляющих стержнях и предназначены для зацепления соответственно с первым множеством конических шестерен, установленных на первом водиле, и со вторым множеством конических шестерен, установленных на втором водиле, и обеспечения поворота первого и второго управляющих стержней и перемещения первого множества конических шестерен на первом водиле вперед или назад относительно второго множества конических шестерен на втором водиле. 5. Механизм по п.3, отличающийся тем, что средство регулирования фазы выполнено в виде по меньшей мере одного управляющего стержня с конической шестерней, предназначенной для зацепления с первым множеством конических шестерен или со вторым множеством конических шестерен и сообщения управляющему стержню и первому множеству конических шестерен поворота вперед или назад относительно второго множества конических шестерен. 6. Механизм по п.5, отличающийся тем, что он снабжен электродвигателем средства регулирования фазы, служащим для поворота конической шестерни и управляющего стержня. 7. Механизм регулирования фазы вала, включающий вход для подачи входной вращательной энергии, множество выходов для обеспечения выходной вращательной энергии, множество первых зубчатых колес, каждое из которых подсоединено к соответствующему выходу множества выходов, средство привода для передачи вращательной энергии от входов на выходы, средство регулирования фазы, предназначенное для сообщения первым зубчатым колесам движения вперед или назад относительно друг друга для изменения фазового соотношения между выходами, отличающийся тем, что он снабжен раздаточным механизмом, служащим для независимого вращения или приведения в действие входа и связанным с первыми зубчатыми колесами для обеспечения передачи вращательного перемещения между первыми зубчатыми колесами. 8. Механизм по п.7, отличающийся тем, что раздаточный механизм смонтирован на входе.

Приоритет по пунктам:
23.02.1996 по пп.1, 2, 7, 8;
25.06.1996 по пп.3-6.