專利名稱：用于軌道車輛手閘的人與機(jī)械控制的手輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一種用于軌道車輛的手動(dòng)剎車裝置，特別地涉及一種新穎的人與機(jī)械控制的手輪裝置，它用于具有傳統(tǒng)型手閘系統(tǒng)的軌道車輛，它具有能夠顯著減少轉(zhuǎn)動(dòng)手輪所需的操作或作用力的機(jī)械特點(diǎn)，而與此同時(shí)，在手輪輪轂上保持類似的轉(zhuǎn)動(dòng)力合力，這樣，例如可使手輪輪輞上的輸入轉(zhuǎn)動(dòng)力從大約125磅減少到約50磅。
通常地，一般如在鐵路工業(yè)熟知的，當(dāng)軌道車輛脫離牽引機(jī)車并停靠在一車站或車場(chǎng)時(shí)，這些車輛上的至少部分手閘將起作用以預(yù)防車輛的不必要或意外的運(yùn)動(dòng)。一種典型的軌道車輛手閘通常由用來通過轉(zhuǎn)動(dòng)手輪或者抽動(dòng)藉由制動(dòng)齒輪和/或制動(dòng)聯(lián)桿連接到閘瓦連接機(jī)構(gòu)上的棘輪手柄將一個(gè)或多個(gè)閘瓦抵靠到一個(gè)或多個(gè)車輪上的裝置組成。當(dāng)然，該裝置必需包括一個(gè)用來釋放手閘并使閘瓦或多個(gè)閘瓦與車輪脫離接觸的機(jī)構(gòu)。
一般地，在軌道車輛的外壁部分、靠近其一端部安裝有一個(gè)鑄造的或沖壓的金屬齒輪罩。這種齒輪罩的內(nèi)部有一可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸或閘輪，在其上一端部安裝有延長(zhǎng)的制動(dòng)鏈。如果必要的話，手輪或棘輪裝置經(jīng)齒輪互連以使軸或閘輪在運(yùn)用這種手閘的過程中轉(zhuǎn)動(dòng)。這種制動(dòng)鏈經(jīng)齒輪罩的底部延伸，并且其另一下端連接到一適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)聯(lián)桿上，這樣以沿既定的方向(一般為順時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪或抽動(dòng)棘輪，將使制動(dòng)鏈的最上端繞到軸或鏈輪上，從而將制動(dòng)鏈拉緊并且將一個(gè)或多個(gè)制動(dòng)瓦經(jīng)制動(dòng)聯(lián)桿抵靠到一個(gè)或多個(gè)車輪上。
雖然一般以相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄可和這種轉(zhuǎn)動(dòng)成正比地釋放手閘，但是許多這種制動(dòng)罩具有一快速釋放的非自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用它可穩(wěn)定地完全釋放這種手閘，而不會(huì)引起手輪或棘輪的自轉(zhuǎn)。
對(duì)于傳統(tǒng)的貨車而言，齒輪罩最普遍地是安裝到靠近尾梯處的車輛外壁上，這樣為了轉(zhuǎn)動(dòng)手輪或操作棘輪手柄以操作手閘，剎車人員通常必需爬上尾梯的至少一部分以夠著手輪或棘輪手柄，然后用一只手轉(zhuǎn)動(dòng)手柄或抽動(dòng)棘輪手柄，而憑另一只吊在梯子上。
雖然一些手輪或棘輪可能低得使剎車人員不需爬上梯子就可容易地握到，但為了剎車操縱人員人身安全的原因，使之在軌道車輛運(yùn)動(dòng)過程中或者將要運(yùn)動(dòng)時(shí)，被運(yùn)動(dòng)中的車輛撞擊的危險(xiǎn)減少到最小，在梯子上操縱手閘仍然是可取的。
美國(guó)鐵路協(xié)會(huì)(AAR)的規(guī)程目前要求設(shè)置于軌道貨車上的手閘系統(tǒng)具有適當(dāng)放置手閘所需的至少125磅的最小力。因此，在各種已有技術(shù)的齒輪罩中齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般都考慮到為了放置手閘，在手輪輪輞上需要125磅的力。
對(duì)于較重的貨車來說增加力是可取的，一般實(shí)踐中可采用傳統(tǒng)的齒輪罩和系統(tǒng)，只是調(diào)換一較大直徑的手輪，以產(chǎn)生較大的力矩，從而使手輪上的相同的轉(zhuǎn)動(dòng)力在手輪轂上產(chǎn)生較大的合力。然而，在手輪上施加必要的至少約125磅力可能是相當(dāng)費(fèi)力的，尤其是當(dāng)剎車人員必須用一只手操縱手閘，同時(shí)用另一只手攀到車輛上時(shí)。
本發(fā)明旨在提供一種新穎獨(dú)特的人與機(jī)械控制手輪，具有直接構(gòu)造到手輪自身上的行星齒輪系統(tǒng)，它可提供一機(jī)械特點(diǎn)，即可減少用于在手輪輪轂上產(chǎn)生相同的輸出力所需的作用在手輪輪輞上的輸入力。雖然，本質(zhì)上本發(fā)明的手輪被稱為一種新穎獨(dú)特的手輪，但實(shí)際上它可裝到任何一種現(xiàn)有的手閘系統(tǒng)上，憑借于內(nèi)部行星齒輪結(jié)構(gòu)所提供的人與機(jī)械控制的機(jī)械特點(diǎn)，對(duì)于剎車人員來說可更為容易地轉(zhuǎn)動(dòng)手輪來操縱手閘，從而使手輪轉(zhuǎn)動(dòng)操作不僅更為方便而且更為安全。
總的來說，從最廣意的角度看，本發(fā)明的人與機(jī)械控制的手輪包括一個(gè)人工操縱的繞一轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的手輪盤，就同任何傳統(tǒng)的手輪一樣。新穎獨(dú)特的行星齒輪結(jié)構(gòu)有一個(gè)固定連接到物輪盤上的恒星齒輪，其軸對(duì)應(yīng)一手輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。同樣具有一與手輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸對(duì)齊的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的輪轂連接到手輪盤上，使得輪轂可相對(duì)手輪盤線相同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)，并且有一裝置設(shè)置在其背面的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，用來將輪轂安裝到軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的傳統(tǒng)可轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸或驅(qū)動(dòng)部件上。多個(gè)行星齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到輪轂上，它們處于圍繞恒星齒輪的位置上，并與恒星齒輪嚙合和連接，同時(shí)一個(gè)靜止的齒圈設(shè)置在多個(gè)行星齒輪的周圍，而與行星齒輪嚙合和連接，使得手輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，并根據(jù)恒星齒輪轉(zhuǎn)過一個(gè)既定的轉(zhuǎn)動(dòng)弧，將使行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)質(zhì)上使行星齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)的恒星和靜止的齒圈之間滾動(dòng)，從而將軌道運(yùn)動(dòng)傳遞到轉(zhuǎn)動(dòng)的行星齒輪以及安裝有行星齒輪的輪轂上。行星齒輪和輪轂的軌道運(yùn)動(dòng)將將轉(zhuǎn)過一個(gè)小于恒星齒輪轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)動(dòng)弧的軌道弧，從而具有一機(jī)械優(yōu)點(diǎn)。
具體來說，本發(fā)明的人與機(jī)械控制的手輪的目前的一個(gè)較佳實(shí)施例包括三個(gè)基本元件；即一后罩組件和一連接到后罩組件上的前罩組件，并且其間連接有一靜止的內(nèi)部齒輪罩組件。前罩組件包括一個(gè)靜止的前罩盤，其上可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝有一恒星齒輪安裝板。一個(gè)恒星齒輪以及一個(gè)手輪盤固定地安裝到可轉(zhuǎn)動(dòng)的恒星齒輪安裝板上，使得該恒星齒輪可因手輪盤的手動(dòng)控制而轉(zhuǎn)動(dòng)。后罩組件包括一個(gè)靜止的后罩盤，其上可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝有輪轂。可轉(zhuǎn)動(dòng)的輪轂包括設(shè)置在背面其軸心上的裝置以將輪轂安裝到軌道車輛的手閘系統(tǒng)的手閘驅(qū)動(dòng)軸上。在輪轂上還包括多個(gè)齒輪軸，它們以與軸心對(duì)齊、平行和等距隔開的關(guān)系安裝到可轉(zhuǎn)動(dòng)的輪轂上。行星齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到各個(gè)齒輪軸上，使得行星齒輪將處于恒星齒輪的平面上并且其各自將與恒星齒輪嚙合和連接，使得恒星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)將導(dǎo)致行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。靜止的內(nèi)齒輪組件包括用于將組件安裝到一個(gè)用來使該組件與前后罩組件的可轉(zhuǎn)動(dòng)部件保持相對(duì)靜止關(guān)系的獨(dú)立的結(jié)構(gòu)件上的裝置，以及在其內(nèi)表面上具有一個(gè)用于圍繞并與多個(gè)行星齒輪嚙合和連接的齒輪滾道的靜止齒圈。因此，手輪盤的任何手控的轉(zhuǎn)動(dòng)都將引起恒星齒輪同樣的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且由此而引起與該恒星齒輪嚙合的行星齒輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)。盡管如此，由于行星齒輪還與靜止齒圈嚙合，所以轉(zhuǎn)動(dòng)的行星齒輪實(shí)際上將沿齒圈的內(nèi)部滾道滾動(dòng)，從而將軌道轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給行星齒輪以及繞轉(zhuǎn)動(dòng)的恒星齒輪安裝的齒輪軸。因?yàn)橄螨X輪軸輸入軌道轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過一段小于恒星齒輪和手輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)弧的轉(zhuǎn)動(dòng)弧，該轉(zhuǎn)動(dòng)被傳遞到后罩組件的轉(zhuǎn)動(dòng)輪轂上。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于設(shè)置在軌道貨車上的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其上裝有一裝置以提供機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)特點(diǎn)來顯著地減少一般所需的轉(zhuǎn)動(dòng)手輪并因此而作用到手閘上的力。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，使剎車人員為操縱軌道車輛的手閘的目的而作的轉(zhuǎn)動(dòng)變得較為容易。
本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種用于軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪，它不僅只需較少的轉(zhuǎn)動(dòng)操作，而且用一只手就可方便地轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明再一個(gè)目的在于提供一種用于軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪，它只需較少的轉(zhuǎn)動(dòng)操作，并且能夠容易地安裝到任何現(xiàn)有的軌道車輛的手閘系統(tǒng)上，而不必作大量的翻新改進(jìn)。
本發(fā)明的還有一個(gè)目的在于提供一種用于軌道車輛的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪，它只需較少的轉(zhuǎn)動(dòng)操作，因此與已有技術(shù)的手輪相比具有許多安全特性。
本發(fā)明的最后一個(gè)目的在于提供一種用于軌道車輛的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪，它能夠?qū)⑹州嗇嗇y上的輸入轉(zhuǎn)動(dòng)力從一般的125磅減少到約50磅。
本發(fā)明除了上述的各種目的和優(yōu)點(diǎn)外，本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員將從以下本發(fā)明的詳細(xì)描述中較容易地了解本發(fā)明的人與機(jī)械控制的許多別的目的和優(yōu)點(diǎn)，特別是當(dāng)這種描述是結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求書時(shí)。


圖1是本發(fā)明一個(gè)現(xiàn)有的較佳實(shí)施例的手輪的立體圖，表示本發(fā)明手輪的背面；圖2是沿圖1中所示手輪的橫截面圖，其截面是沿手輪軸心，即轉(zhuǎn)動(dòng)軸所獲得的；圖3是基本上與圖2相同的視圖，但它被放大以更好地顯示齒輪設(shè)置；圖4是前罩組件的立體圖，示出了固定到可轉(zhuǎn)動(dòng)的恒星齒輪安裝板上的恒星齒輪；圖5是圖4所示的前罩組件的側(cè)視圖；圖6是后罩組件的立體圖，示出了可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到可轉(zhuǎn)動(dòng)的輪轂上的行星齒輪；圖7是圖6中所示的后罩組件的側(cè)視圖；圖8是內(nèi)部齒輪罩的立體圖，示出了固定安裝到一齒圈安裝板上的齒圈；圖9是圖8中所示的內(nèi)部齒輪罩的側(cè)視圖；圖10是當(dāng)手輪適當(dāng)連接在一起處于完成情況時(shí)的各個(gè)齒輪的設(shè)置情況的平面圖；以及圖11是本發(fā)明另一個(gè)現(xiàn)有的較佳實(shí)施例的立體圖，它基本上與圖1所示的相似，只是用一個(gè)棘輪桿代替了手輪。
在詳細(xì)描述本發(fā)明之前，需要說明的是為了清楚起見，在附圖中的幾個(gè)視圖中，具有相同功能的相同元件是用相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)出的。
現(xiàn)請(qǐng)參見圖1-3，它們示出了本發(fā)明現(xiàn)有的較佳實(shí)施例。如圖所示，本發(fā)明的人與機(jī)械控制的手輪總的由10標(biāo)示，基本上包括一個(gè)手動(dòng)操作件，如一個(gè)手輪盤12，它具有一個(gè)用于手動(dòng)控制繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸AX的圓周邊14。
所示的實(shí)施例示出了這樣一個(gè)具有一斜邊凸緣16的手輪盤12。只要與斜邊凸緣16鄰近并與轉(zhuǎn)動(dòng)軸AX隔開，手輪盤12可以是任何一種所需的形式以方便操縱，包括一棘輪桿，如下文將描述的那樣。
手輪盤12互連到前罩組件20上。具體地，前罩組件20(圖4，5)包括一個(gè)大致靜止的前罩盤22，它具有一可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到其上的恒星齒輪安裝板24，并且該手輪盤12直接或間接地安裝到恒星齒輪安裝板24上，例如，用多個(gè)螺栓27，而一個(gè)隔離件28也安裝到這個(gè)恒星齒輪安裝板24(圖2和3)的孔30(圖4)中。手輪盤12相應(yīng)地安裝到隔離件28上，使得手輪盤12的轉(zhuǎn)動(dòng)將引起恒星齒輪安裝板24在前罩盤22中轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)然恒星齒輪26也作同樣的轉(zhuǎn)動(dòng)。
恒星齒輪安裝板24和恒星齒輪26各自都呈圓形，并且各自都有一個(gè)與手輪盤12的轉(zhuǎn)動(dòng)軸AX對(duì)齊的軸心，使得手輪盤12的手控轉(zhuǎn)動(dòng)將導(dǎo)致恒星齒輪安裝板24和恒星齒輪26在其軸心上轉(zhuǎn)動(dòng)，軸心相應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線AX。
不管互連件為何種形式，前罩組件20的根本目的在于使手輪盤12的手控轉(zhuǎn)動(dòng)如所需要的傳遞為恒星齒輪26的相同的轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖6和7所示的后罩組件40包括一個(gè)基本上靜止的后罩盤42，具有可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于其上的輪轂44。一裝置，如插座46，從輪轂44的背面延伸出，它主要是用來將人與機(jī)械控制的手輪10安裝到軌道車輛(未示)的手閘系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)件上。這種可轉(zhuǎn)動(dòng)的輪轂44的前面設(shè)有多個(gè)平行的齒輪軸48，它們垂直地從輪轂44上延伸出并基本上均勻繞其軸心隔開，行星齒輪50可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到各個(gè)齒輪軸48上。
齒輪軸48的設(shè)置和行星齒輪50的尺寸必須是能使行星齒輪50處于恒星齒輪26的平面中，從而連接和嚙合恒星齒輪26，使得恒星齒輪26的轉(zhuǎn)動(dòng)將引起行星齒輪50在齒輪軸48上均勻地反向轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖8和9所示的，一個(gè)內(nèi)罩組件60包括一基本上靜止的內(nèi)罩盤62，其上固定地安裝有一齒圈64。齒圈64在圓周內(nèi)表面上具有齒道，它圍繞所有的行星齒輪50，并且與行星齒輪50連接和嚙合，使得行星齒輪50的轉(zhuǎn)動(dòng)將必然使它們沿齒圈64上的靜止齒道滾動(dòng)。
另外，在內(nèi)罩組件60上具有一裝置，如一凸緣66，它起到提供一用來將內(nèi)罩組件60固定到外部結(jié)構(gòu)件上從而防止內(nèi)罩盤62和固定安裝于其上的齒圈64轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置的作用，而無論恒星齒輪安裝板24或輪轂44如何轉(zhuǎn)動(dòng)。
前罩組件20連接到后罩組件40上，并且內(nèi)罩組件60夾于其間。從圖中可見，多個(gè)等距隔開的孔70穿過該前罩盤22的表面，后罩盤42，和該內(nèi)罩盤62，它們必須對(duì)齊，螺栓(未示)穿過其中以將上述的三個(gè)組件連接在一起。
盡管圖4-9示出了每一個(gè)單獨(dú)的靜止前罩盤22、靜止后罩盤42和靜止內(nèi)罩盤62，這些可以是如所示的單獨(dú)的盤并如上所述地螺接在一起，或者事實(shí)上就是一個(gè)單獨(dú)的盤或一對(duì)盤，只要恒星齒輪26可相對(duì)任何一個(gè)這樣的盤或盤組轉(zhuǎn)動(dòng)，并且輪轂44，和行星齒輪48也可相對(duì)任何一個(gè)這樣的盤或盤組轉(zhuǎn)動(dòng)，以及相對(duì)恒星齒輪26獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)如上所述地適當(dāng)?shù)剡B接在一起，顯然這種手輪盤12的任何手控的轉(zhuǎn)動(dòng)都將引起恒星齒輪26與其一起均勻地轉(zhuǎn)動(dòng)，并且恒星齒輪26的轉(zhuǎn)動(dòng)將引起行星齒輪50在齒輪軸48上反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。盡管如此，由于齒圈64是靜止的，并且與多個(gè)行星齒輪50連接，顯然當(dāng)行星齒輪50在齒輪軸48上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它們沿齒圈64的內(nèi)齒道滾動(dòng)。這將使行星齒輪50和齒輪軸48繞恒星齒輪26作軌道轉(zhuǎn)動(dòng)，并且齒輪軸48上裝于其上的輪轂44也作相同的軌道運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步可知，齒輪軸48上的行星齒輪50的轉(zhuǎn)動(dòng)必然使它們?cè)谵D(zhuǎn)動(dòng)的恒星齒輪26和靜止的齒圈64之間滾動(dòng)，這樣齒輪軸48必然將介于轉(zhuǎn)動(dòng)的恒星齒輪26和靜止的齒圈64之間作軌道運(yùn)動(dòng)。顯然，一些軌道運(yùn)動(dòng)將傳遞到齒輪軸48安裝于其上的可轉(zhuǎn)動(dòng)的輪轂44上。
然而進(jìn)一步可知，輪轂44的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和角速度的范圍將略小于恒星齒輪26的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和角速度，當(dāng)然這與由本發(fā)明的人與機(jī)械控制的手輪所產(chǎn)生的機(jī)械特點(diǎn)有關(guān)。這種機(jī)械優(yōu)點(diǎn)的程度當(dāng)然將取決于恒星齒輪26的比較上的半徑并且行星齒輪50的節(jié)圓直徑應(yīng)基本上等于齒圈64的半徑。
在本發(fā)明的一個(gè)試驗(yàn)型號(hào)中，采用的恒星齒輪的半徑為1.33英寸，行星齒輪半徑為0.83英寸，可獲得3.25∶1的機(jī)械特點(diǎn)。
因?yàn)楸景l(fā)明的人與機(jī)械控制的手輪裝置對(duì)于剎車人員來說相當(dāng)容易就可轉(zhuǎn)動(dòng)，輪轂上的轉(zhuǎn)動(dòng)合力將大大超過手輪盤輪輞上的手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)力，而可如所希望地提供一用來防止產(chǎn)生可能損壞系統(tǒng)的過度的制動(dòng)力或者將手閘拉得太緊而使一傳統(tǒng)的快速釋放機(jī)構(gòu)不起作用的裝置。
在本文所示的實(shí)施例范圍中的、用于防止這種手閘過度作用的一個(gè)現(xiàn)有的較佳裝置或多或少包括一個(gè)傳統(tǒng)的扭矩限制裝置，包括一個(gè)設(shè)置在齒圈64和欲將齒圈64保持在靜止位置上的靜止元件之間的熱固層壓和波紋式彈簧80。
如圖2和3兩者所示的，這樣一個(gè)包含一熱固層壓和波紋式彈簧80的扭矩限制裝置是夾在齒圈64和前罩盤22之間的。在這種具體的設(shè)置中，前罩盤22和后罩盤42經(jīng)小孔70或是與內(nèi)罩62或不與其螺接在一起。
在此具體實(shí)施例中，齒圈64的靜止位置藉由齒圈64和前罩盤22之間界面上的摩擦壓縮力保持，不然的話，齒圈64將可相對(duì)內(nèi)罩盤62和后罩盤42轉(zhuǎn)動(dòng)。在此具體實(shí)施例中，熱固層壓和波紋式彈簧80呈環(huán)形，使得它們可位于齒圈64和前罩盤22之間，因此摩擦界面的接觸力是將齒圈64相對(duì)于前罩盤22、后罩盤42以及一內(nèi)罩盤62保持在一靜止位置上的僅有的力，如果使用的話。
因此熱固層壓和波紋式彈簧設(shè)計(jì)成當(dāng)獲得一預(yù)定的“解閘”扭矩時(shí)，摩擦力將被克服，從而使齒圈64與行星齒輪50一起作軌道運(yùn)動(dòng)。通過獲得這樣一種解閘并使齒圈64隨行星齒輪50轉(zhuǎn)動(dòng)，本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員應(yīng)當(dāng)明白齒圈64以及行星齒輪50將在原位置上轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就沒有軌道運(yùn)動(dòng)傳遞到齒輪軸48或輪轂44上。
如上所述的并作為另一個(gè)實(shí)施例，例如，手輪12可制造成任何具體的形式。就此而言，進(jìn)一步可知，一個(gè)桿12a，具有或不具有傳統(tǒng)的棘輪機(jī)構(gòu)13，都可以代替手輪盤12，如圖11所示。在此實(shí)施例中，除了使桿12a適宜于基本上如上述的那樣有效地轉(zhuǎn)動(dòng)恒星齒輪26外，不需作其它特別的修改。另外，如說明書中所述的，用來將各個(gè)齒輪部件和可轉(zhuǎn)動(dòng)的部件罩住的裝置可采用多種樣式，可有或沒有如圖所示的一個(gè)或多個(gè)靜止盤。
通過以上對(duì)本發(fā)明的人與機(jī)械控制的手輪的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)明了只要不脫離本發(fā)明的精神或所附權(quán)利要求書的范圍，還可作出多種變化。
權(quán)利要求
1.一種用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，所述人與機(jī)械控制的手輪裝置包括(a)一用于繞一轉(zhuǎn)動(dòng)軸手控轉(zhuǎn)動(dòng)的手控件；(b)一固定地連接到所述手控件上的恒星齒輪組件，使得所述手控件的轉(zhuǎn)動(dòng)將使所述恒星齒輪組件作基本上相同的轉(zhuǎn)動(dòng)；(c)一可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到所述手控件上的輪轂，使得所述輪轂相對(duì)所述手控件繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸可獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)，所述輪轂具有一設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上用來將所述輪轂安裝到設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件上；(d)多個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定到所述輪轂上的行星齒輪，用來與所述恒星齒輪連接和嚙合，使得所述恒星齒輪組件的轉(zhuǎn)動(dòng)將使所述行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；以及(e)一可安裝到獨(dú)立于所述手控件和所述輪轂的的固定的齒圈，所述固定齒圈適用于圍繞、并連接和嚙合所述多個(gè)行星齒輪，使得所述恒星組件的轉(zhuǎn)過的一段給定的轉(zhuǎn)動(dòng)弧將使所述行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而所述行星齒輪在所述轉(zhuǎn)動(dòng)的恒星齒輪組件和所述固定齒圈之間滾動(dòng)，而將軌道運(yùn)動(dòng)傳遞到繞所述恒星齒輪組件的所述行星齒輪上，以及將一類似的軌道運(yùn)動(dòng)經(jīng)一段小于所述恒星齒輪組件的所述轉(zhuǎn)動(dòng)弧的轉(zhuǎn)動(dòng)弧傳遞到所述輪轂上。
2.如權(quán)利要求1所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述手控件包括一個(gè)用于繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸人工轉(zhuǎn)動(dòng)的手輪。
3.如權(quán)利要求1所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述手控件包括一個(gè)繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸人工樞設(shè)的長(zhǎng)桿臂。
4.如權(quán)利要求3所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述長(zhǎng)桿臂包括一個(gè)當(dāng)一直線往復(fù)抽動(dòng)作用到所述長(zhǎng)桿臂上時(shí)，足以使所述恒星齒輪組件轉(zhuǎn)動(dòng)的棘輪裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述各個(gè)行星齒輪都是可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到一獨(dú)立的齒輪軸上的，并且所述獨(dú)立的齒輪軸安裝到所述輪轂上，以使它們處于與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸對(duì)齊、平行和基本均等隔開的位置上。
6.如權(quán)利要求1所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述齒圈安裝到一可固定到獨(dú)立于所述手輪盤和所述輪轂的結(jié)構(gòu)件上的靜止的齒圈安裝板，使得所述各個(gè)手輪盤和所述輪轂都可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，而所述齒圈安裝板不轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述釋閘裝置設(shè)置在所述齒圈和所述靜止的齒圈安裝板之間，當(dāng)達(dá)到一預(yù)定的釋閘力時(shí)，足以使所述齒圈隨所述輪轂相對(duì)于所述靜止的齒圈安裝板的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求7所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述釋閘裝置包括一個(gè)處于所述齒圈和所述靜止的齒圈安裝板之間的熱固的層壓波紋式彈簧。
9.一種用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，所述人與機(jī)械控制的手輪裝置包括；(a)一用于繞一轉(zhuǎn)動(dòng)軸人工轉(zhuǎn)動(dòng)的手控件；(b)一固定地連接到所述手控件的恒星齒輪組件，所述恒星齒輪組件具有一基本上對(duì)應(yīng)于所述手控件的所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸，使得所述手控件的轉(zhuǎn)動(dòng)將使所述恒星齒輪組件作基本上相同的轉(zhuǎn)動(dòng)；(c)一可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定到所述手控件上的并具有與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸對(duì)齊的軸的輪轂，使得所述輪轂相對(duì)所述手控件繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸可獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)，所述輪轂具有設(shè)置在所述軸上用來將所述輪轂安裝到設(shè)置在軌道車輛的手閘系統(tǒng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件的裝置；(d)多個(gè)行星齒輪，各個(gè)所述的行星齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到多個(gè)齒輪軸中的一個(gè)上，所述齒輪軸安裝于所述輪轂上并與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸對(duì)齊、平行和基本上等距地隔開，使得所述行星齒輪處于一個(gè)平面中，并基本上繞所述恒星齒輪組件均等地隔開，且連接和嚙合所述恒星齒輪組件，使得所述恒星齒輪組件的轉(zhuǎn)動(dòng)將使所述齒輪軸上的所述行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；(e)一可安裝到獨(dú)立于所述手控件和所述輪轂的結(jié)構(gòu)件，使得所述手控件和所述輪轂可獨(dú)立地相對(duì)所述靜止的齒圈安裝板轉(zhuǎn)動(dòng)；以及(f)一固定地安裝到所述靜止的齒圈安裝板上的靜止的齒圈，所述靜止的齒圈于其內(nèi)表面上具有圓形軌道用來圍繞、嚙合和連接所述行星齒輪，使得所述手控件和所述恒星齒輪組件轉(zhuǎn)過第一段轉(zhuǎn)動(dòng)弧將使所述齒輪軸上的所述行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而使所述行星齒輪在所述轉(zhuǎn)動(dòng)的恒星齒輪組件和所述靜止的齒圈之間滾動(dòng)，以傳遞所述行星齒輪和所述齒輪軸的軌道轉(zhuǎn)動(dòng)繞所述恒星齒輪組件轉(zhuǎn)動(dòng)小于所述第一段轉(zhuǎn)動(dòng)弧的第二段轉(zhuǎn)動(dòng)弧的軌道運(yùn)動(dòng)，以及所述輪轂的相同的軌道運(yùn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求9所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述手控件包括一個(gè)大致圓形的手輪，用來繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸手控轉(zhuǎn)動(dòng)。
11.如權(quán)利要求9所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述手控件包括一繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸手動(dòng)樞轉(zhuǎn)的長(zhǎng)桿臂。
12.如權(quán)利要求11所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述長(zhǎng)桿臂包括一當(dāng)一直線往復(fù)抽動(dòng)作用到所述長(zhǎng)桿臂上時(shí)，足以使所述恒星齒輪組件轉(zhuǎn)動(dòng)的棘輪裝置。
13.如權(quán)利要求9所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，一釋閘裝置設(shè)置在所述齒圈和所述靜止的齒圈安裝板之間，當(dāng)達(dá)到一預(yù)定的釋閘力時(shí)，足以使所述齒圈隨所述輪轂相對(duì)所述靜止的齒圈安裝板的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
14.如權(quán)利要求13所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述釋閘裝置包括一設(shè)置在所述齒圈和所述靜止的齒圈安裝板之間的熱固的層壓波紋彈簧。
15.一種用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，所述人與機(jī)械控制的手輪裝置包括(a)一用于繞一轉(zhuǎn)動(dòng)軸手控轉(zhuǎn)動(dòng)的手控件；(b)一前罩組件，所述前罩組件包括(i)一恒星齒輪安裝板，以及(ii)一可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到所述恒星齒輪安裝板上并連接到所述手控件上的恒星齒輪組件，使得所述手控件繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)將使所述恒星齒輪組件轉(zhuǎn)動(dòng)，所述恒星齒輪組件具有一對(duì)應(yīng)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸；(c)一連接到所述前罩組件上的后罩組件，所述后罩組件包括(i)一輪轂安裝板，(ii)一可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到所述輪轂安裝板上并具有與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸對(duì)齊的軸的輪轂，(iii)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上并將所述輪轂安裝到設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的手閘驅(qū)動(dòng)軸上的裝置，(iv)多個(gè)安裝到所述輪轂上并與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸對(duì)齊、平行并等距地隔開的多個(gè)齒輪軸，以及(v)多個(gè)行星齒輪，并且各個(gè)所述行星齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到各個(gè)所述齒輪軸上，使得所述各個(gè)行星齒輪將與所述恒星齒輪組件連接和嚙合，并使得所述恒星齒輪組件的轉(zhuǎn)動(dòng)將使所述行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；以及(d)一連接在所述前罩組件和后罩組件之間的內(nèi)齒輪罩組件，所述內(nèi)齒輪罩組件包括(I)一齒圈安裝板，以及(ii)一固定地安裝到所述齒圈安裝板上的靜止的齒圈，所述齒圈包括一個(gè)于其內(nèi)表面上具有一齒道的圓形齒輪，并圍繞、嚙合和連接所述多個(gè)行星齒輪，使得所述恒星齒輪的轉(zhuǎn)過第一段給定的轉(zhuǎn)動(dòng)弧將使所述齒輪軸上的所述行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使所述行星齒輪在所述轉(zhuǎn)動(dòng)的恒星齒輪組件和所述靜止的齒圈之間滾動(dòng)，進(jìn)而傳遞所述行星齒輪和所述齒輪軸繞所述恒星齒輪組件轉(zhuǎn)過小于第一段轉(zhuǎn)動(dòng)弧的第二段轉(zhuǎn)動(dòng)弧的軌道運(yùn)動(dòng)，以及所述輪轂的相同的軌道運(yùn)動(dòng)。
16.如權(quán)利要求15所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述手控件包括一用于手控地繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的手輪。
17.如權(quán)利要求15所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述手控件包括繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸手動(dòng)樞轉(zhuǎn)的長(zhǎng)桿臂。
18.如權(quán)利要求17所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述長(zhǎng)桿臂包括一當(dāng)一直線往復(fù)抽動(dòng)作用到所述長(zhǎng)桿臂上時(shí)足以使所述恒星齒輪組件轉(zhuǎn)動(dòng)的棘輪裝置。
19.如權(quán)利要求15所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，一釋閘裝置設(shè)置在所述齒圈和所述靜止的齒圈安裝板之間，當(dāng)達(dá)到一預(yù)定的釋閘力時(shí)，足以使所述齒圈隨所述輪轂相對(duì)于所述靜止的齒圈安裝板轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
20.如權(quán)利要求19所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述釋閘裝置包括設(shè)置在所述齒圈和所述靜止的齒圈安裝板之間的熱固的層壓波紋式彈簧。
21.如權(quán)利要求15所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，在所述恒星組件安裝板、所述輪轂安裝板和所述齒圈安裝板上穿設(shè)有對(duì)齊的孔使所述輪轂安裝板連接到所述恒星齒輪安裝板上，并且所述齒圈安裝夾于其間。
22.如權(quán)利要求15所述的用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪裝置，其特征在于，所述恒星齒輪組件安裝板進(jìn)一步起到所述齒圈安裝板的作用。
全文摘要
一種用于設(shè)置在軌道車輛上的手閘系統(tǒng)的人與機(jī)械控制的手輪，該手輪包括一行星齒輪系統(tǒng)以提供一大大減少轉(zhuǎn)動(dòng)手輪所需的操作和力的機(jī)械特性。行星齒輪系統(tǒng)包括一固定連接到手輪上的恒星齒輪，和一可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到手輪上的輪轂，它可相對(duì)手輪獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)。輪轂進(jìn)一步包括位于軸上的插座以將輪轂固定到軌道車輛上的手輪系統(tǒng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件上，以及多個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定到其上以與恒星齒輪連接和嚙合的行星齒輪。一安裝到獨(dú)立于手輪和輪轂的結(jié)構(gòu)件上的固定齒圈圍繞、連接和嚙合行星齒輪。
文檔編號(hào)B61H13/00GK1157785SQ9610713
公開日1997年8月27日 申請(qǐng)日期1996年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月20日
發(fā)明者路迪E·喬治 申請(qǐng)人:西屋氣剎車公司