[发明专利]输入轴和输出轴之间具有变化的距离的用于传递旋转动力的设备和方法及其使用方法

说明书

公开了使用动力传动装置来提供旋转动力的设备和方法。该设备能够使旋转动力输出端相对于高转矩和高速旋转运动的输入位置和传递进行多维度的和角度不可知的位移，同时保持最大效率和快速响应。该设备是传动齿轮，其包括多连杆铰接齿轮(MLAG)中的至少两个齿轮连杆。每个连杆包括至少两个齿轮。传动齿轮还包括公共轴线，该公共轴线适于允许连杆相对于彼此围绕公共轴线自由地旋转，并因此允许至少两个连杆之间的角度的改变，从而改变输入轴和输出轴之间的距离。

发明背景

用于在输入轴和输出轴之间传递旋转动力的机械齿轮通常用于以下目的中的一个或更多个：设定期望的传递比；改变输入轴线和输出轴线的空间方位之间的轴的相对方位、位置和方向(例如，90度螺旋齿轮)；提供具有一个动力传递方向的动力传动装置(例如，90度螺旋齿轮)，等等。在所有这些应用中，输入轴线和输出轴线之间的距离和方向是固定的。

参考图1A和图1B，它们是平行齿轮箱10的示意图，其中输入轴12和输出轴14具有1∶n的传递比。在齿轮箱10中，轴线12和14是平行的，并且相关的旋转方向可以相似或相反，这取决于齿轮箱的具体布局。在齿轮箱20中，输入轴22和输出轴24以相互垂直的方式定向。

需要齿轮能够以有效且即时的方式以期望的传递比将动力从输入轴传递到输出轴。

发明概述

提供了能够以有效且即时的方式以期望的传递比将动力从输入轴传递到输出轴的齿轮。传递与它们之间的距离和角度无关，并且能够根据它们的预期用途以瞬时方式改变，同时保持紧凑和狭小的尺寸，允许尽可能多的设计自由。例如，当齿轮驱动某种装置时，有时需要在输入(旋转动力源，如马达)和旋转动力负载(如轮)之间实现足够的运动(在位移和角度两方面上)，以使系统的运动学性质具有实现其目的所需的自由度，例如，允许悬挂的轮跟随其滚动的道路/轨道的变化曲率。

公开了一种用于动力传输的设备和方法，其允许多维度的、角度不可知的、高扭矩和高速旋转运动的位移和传递，同时保持最大效率和快速响应，以用于各种目的或交通工具。

在以下描述中，描述了包括至少两个元件的传动齿轮箱。每个这样的元件是子传动齿轮箱，其包括至少两个彼此啮合的齿轮。所有这些元件都通过公共轴相互连接，该公共轴允许这些元件围绕该轴旋转，并由此改变它们的相对角度。此外，这些元件彼此接合，使得一个齿轮的旋转运动引起另一个齿轮旋转。每个这样的元件在下文中被称为铰接连杆，或简称为连杆。

根据一些实施例，公开了一种传动齿轮，其包括多连杆铰接齿轮(MLAG)中的至少两个连杆，每个连杆包括至少两个齿轮，所述至少两个齿轮被构造成将旋转从一个齿轮传递到另一个齿轮并自由旋转，其中MLAG中的第一连杆中的第一齿轮适于由旋转动力源(该旋转动力源是提供给输入轴的)提供动力，并且第二齿轮适于旋转，或者用作来自至少两个连杆的第二连杆的第一齿轮。传动齿轮还包括公共轴线，该公共轴线适于允许连杆围绕公共轴线自由地旋转，并因此允许改变该至少两个连杆之间的角度，并且从而改变输入轴和输出轴之间的距离。

根据一些实施例，第一连杆的齿轮和第二连杆的齿轮位于基本上相同的平面内。

根据一些实施例，第一连杆的齿轮位于与第二连杆的齿轮的平面基本上平行的平面内，并从该平面移位。根据一些实施例，第一连杆的第二齿轮和第二连杆的第一齿轮构造成一起在公共轴线上旋转。

根据一些实施例，第一连杆的第二齿轮是所述第二连杆的第一齿轮。

根据一些实施例，传动齿轮还包括至少一个附加连杆。

根据一些实施例，传动齿轮还包括至少一个附加连杆，该至少一个附加连杆中的每一个包括适于自由地旋转的一个或两个齿轮，其中给定连杆的第一齿轮适于由来自一个或更多个连杆的前一个或后一个连杆的第二齿轮旋转，并且其中每个所述连杆适于与相邻连杆围绕公共轴线旋转。