專利名稱：船舶動力分流變速箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及船舶動力系、并且更具體地涉及用于將動力從原動機傳輸至例如推進器的推進裝置的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知具有驅(qū)動單個推進器的單個發(fā)動機的船只會經(jīng)受迫使船只傾斜或擺動的推進器扭矩作用。具有在相同的旋轉(zhuǎn)方向上驅(qū)動多個推進器的多個發(fā)動機的船只也會由于推進器扭矩作用而經(jīng)受傾斜或擺動。推進器扭矩引起的傾斜和擺動使得有時難以控制船只。因此，某些船只包括使一對推進器在相反的方向上旋轉(zhuǎn)的一對發(fā)動機和傳動裝置。該構(gòu)造傳統(tǒng)上被稱為反向旋轉(zhuǎn)推進器并且其能夠降低船只上的這種推進器扭矩作用。 然而，由于大部分內(nèi)燃發(fā)動機被配置成在(它們的曲柄軸的)單個旋轉(zhuǎn)方向上操作，因此為了在一對發(fā)動機后面提供一對反向旋轉(zhuǎn)推進器需要針對船只的每一側(cè)的傳動裝置和/ 或終端驅(qū)動器的不同的構(gòu)造。由于右舷側(cè)動力系和左舷側(cè)動力系的部件——包括幾何形狀——不相同，因此這樣會導致增加花費以及系統(tǒng)設(shè)計的復雜性。此外，典型的(i)單發(fā)動機/單推進器構(gòu)造和(ii)雙發(fā)動機/雙推進器構(gòu)造需要能夠運用發(fā)動機的整個扭矩或動力輸出的終端驅(qū)動器組件。因此，利用高扭矩或動力輸出發(fā)動機的船只需要非常大、重而且昂貴的終端驅(qū)動器組件。已通過如下的方式作出其它嘗試來增加推進效率并且降低推進器扭矩作用，即 通過提供一對推進器，所述一對推進器軸向?qū)R、彼此鄰接、并且由同一終端驅(qū)動器組件然而在相反方向上驅(qū)動。該構(gòu)造傳統(tǒng)上被稱為對轉(zhuǎn)推進器。然而，提供對轉(zhuǎn)推進器典型地需要同心設(shè)置的一對驅(qū)動軸，由此，外驅(qū)動軸必須是中空的，這樣會影響其長度并且增加花費和設(shè)計的復雜性。各個現(xiàn)有系統(tǒng)均無法提供對如下問題的解決方案，即提供在大功率船舶應(yīng)用中使用多個推進器的高效而堅固并且緊湊的船舶驅(qū)動系統(tǒng)。因此，需要能夠從單個原動機輸入動力并且將該動力分配給一對反向旋轉(zhuǎn)推進器的船舶動力分流變速箱。在不影響完整性的情況下使復雜性最小化的解決方案是優(yōu)選的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于與船只的船舶動力系系統(tǒng)一起使用的動力分流變速箱。優(yōu)選實施方式提供了一種船舶動力分流變速箱，所述船舶動力分流變速箱能夠結(jié)合現(xiàn)有的終端驅(qū)動器組件、同時提供利用少于推進器的總數(shù)量的發(fā)動機進行驅(qū)動的反向旋轉(zhuǎn)推進器。通過將來自單個原動機的動力輸出分流以便通過使一對推進器反向旋轉(zhuǎn)的兩個終端驅(qū)動器組件進行分配，因為終端驅(qū)動器組件只需要與原動機的總扭矩或動力輸出相比的一半扭矩或動力量，所以能夠?qū)嵤┹^小的終端驅(qū)動器組件。較小的終端驅(qū)動器組件能夠使用具有較高的螺距/直徑比系數(shù)——其增加系統(tǒng)的推進效率——的較小直徑的推進器。這種特征還能夠?qū)е螺^小的船牽引以及改善的船只的操縱。
動力分流變速箱包括相對于船只的船尾板固定的變速箱殼體。齒輪系安裝在變速箱殼體內(nèi)。齒輪系接受來自船舶動力系系統(tǒng)的原動機的動力并且將該動力分流成多個動力輸出分量。動力輸出分量通過齒輪系在多個不同位置處輸出。多個表面驅(qū)動器組件聯(lián)接于變速箱，從而使得多個表面驅(qū)動器組件中的每一個從齒輪系接受多個動力輸出分量中的至少一個。齒輪系適于相對于船只的船尾板保持恒定的相對位置，同時調(diào)節(jié)多個表面驅(qū)動器組件中的每一個的至少一部分的相對定向以便平衡和轉(zhuǎn)向。通過保持這種恒定的相對位置、或使齒輪系相對于船尾板固定，與連同轉(zhuǎn)向部件一致地運動的變速箱相比，較少地存在齒輪系的旋轉(zhuǎn)部件將回轉(zhuǎn)扭矩效果引入工具的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或其它系統(tǒng)的情況。在根據(jù)本發(fā)明的動力分流變速箱的一個實施方式中，變速箱殼體安裝到船只的船尾板的舷外的表面。多個表面驅(qū)動器組件的部分可固定地附連于變速箱殼體并且限定它們之間的表面驅(qū)動器間隔寬度。另外，變速箱殼體的寬度可大于表面驅(qū)動器間隔寬度，從而使得變速箱殼體橫向地延伸超過表面驅(qū)動器組件的固定地附連于變速箱殼體的部分。在本發(fā)明的一個實施方式中，齒輪系可包括彼此互相嚙合的多個螺旋齒輪。此外， 齒輪系可包括至少四個齒輪，所述至少四個齒輪彼此徑向?qū)R并且在其相應(yīng)的外周向表面相互嚙合，從而使得所述至少四個齒輪的至少第一對在第一方向上旋轉(zhuǎn)并且所述至少四個齒輪的至少第二對在相反的第二方向上旋轉(zhuǎn)。另外，多個表面驅(qū)動器組件中的第一表面驅(qū)動器組件可由來自所述至少四個齒輪中的所述第一對的齒輪驅(qū)動并且多個表面驅(qū)動器組件中的第二表面驅(qū)動器組件可由來自所述至少四個齒輪中的所述第二對的齒輪驅(qū)動，從而使得由第一表面驅(qū)動器組件和第二表面驅(qū)動器組件驅(qū)動的一對推進器在相反的方向上旋轉(zhuǎn)。在另一實施方式中，通過一對推進器在相反方向上的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)船只上的扭矩所引起的推進力量值的減小。本發(fā)明還涉及船舶動力分流推進系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括從原動機輸入動力并且將該動力分成多個動力分量的動力分流齒輪變速箱。多個終端驅(qū)動器可操作地連接于動力分流變速箱。多個終端驅(qū)動器中的每一個輸入多個扭矩或動力分量中的相應(yīng)的一個，從而使得多個終端驅(qū)動器中的每一個能夠受到小于由原動機提供的整個動力，與如果每個終端驅(qū)動器需要處理發(fā)動機的整個扭矩或動力輸出相比，則允許結(jié)合相對較小、較便宜并且更多的液力終端驅(qū)動器。在多個終端驅(qū)動器和動力分流變速箱之間設(shè)置多個離合器組件，從而使得從原動機輸入的動力能夠送往多個終端驅(qū)動器中的單個的終端驅(qū)動器。根據(jù)本實施方式的船舶動力分流推進系統(tǒng)可以構(gòu)造成使得終端驅(qū)動器中的每一個均為表面驅(qū)動器組件。多個表面驅(qū)動器組件可以是鉸接的，用以使結(jié)合根據(jù)本實施方式的船舶動力分流推進系統(tǒng)的船只平衡和轉(zhuǎn)向。多個表面驅(qū)動器組件可包括在第一方向上旋轉(zhuǎn)第一推進器的第一表面驅(qū)動器組件和在相反的第二方向上旋轉(zhuǎn)第二推進器的第二表面驅(qū)動器組件。多個離合器組件中的至少一個是可調(diào)節(jié)的，由此允許來自原動機的動力以能夠改變的方式分成多個動力分量。在本發(fā)明的另一實施方式中，船舶動力分流推進系統(tǒng)包括動力分流變速箱，該動力分流變速箱輸入來自原動機的動力并且將該動力分成多個動力分量。動力分流變速箱安裝到船只的船尾板并且具有變速箱安裝表面面積，該變速箱安裝表面面積由船尾板和動力分流變速箱之間的界面的表面面積限定。多個終端驅(qū)動器可操作地連接于動力分流變速箱。多個終端驅(qū)動器中的每一個包括終端驅(qū)動器安裝表面面積，該終端驅(qū)動器安裝表面面積由動力分流變速箱或船尾板中的至少一個與終端驅(qū)動器之間的界面的表面面積限定。變速箱安裝表面面積是終端驅(qū)動器安裝表面面積的至少兩倍大。提供相對較大的安裝表面面積分散了終端驅(qū)動器推進力的施加，使其分布在相應(yīng)地更大更多的面積上。這樣能夠減小船尾板撓曲，船尾板撓曲的減小能夠增加將推進力轉(zhuǎn)換成船體或船只的運動的效率。這樣還能夠通過減小由于局部船尾板撓曲和變形而出現(xiàn)的潛在疲勞的頻率和量值來延長船尾板的使用壽命。在本實施方式的系統(tǒng)中，在船只的船尾板的右舷側(cè)設(shè)置第一動力分流變速箱并且在船只的船尾板的左舷側(cè)設(shè)置第二動力分流變速箱。第一動力分流變速箱和第二動力分流變速箱中的每一個包括可操作地與其連接的一對終端驅(qū)動器。另外，本實施方式的系統(tǒng)可構(gòu)造成使得可操作地連接于第一動力分流變速箱的多個終端驅(qū)動器包括驅(qū)動相應(yīng)的一對反向旋轉(zhuǎn)推進器的一對表面驅(qū)動器組件，并且可操作地連接于第二動力分流變速箱的多個終端驅(qū)動器可包括驅(qū)動相應(yīng)的一對反向旋轉(zhuǎn)推進器的一對表面驅(qū)動器組件。根據(jù)本實施方式的系統(tǒng)可以另外可以構(gòu)造成使得第一動力分流變速箱接收來自第一原動機的動力，并且第二動力分流變速箱接收來自第二原動機的動力，使得來自第一原動機和第二原動機的動力經(jīng)由四個推進器將推進動力提供給船只，所述四個推進器包括位于船只的船尾板的右舷側(cè)和左舷側(cè)中的每一個處的一對反向旋轉(zhuǎn)推進器。另外，定位在最里面的一對推進器可相對于彼此在相反的方向上旋轉(zhuǎn)，并且定位在最外面的一對推進器可相對于彼此在相反的方向上旋轉(zhuǎn)。在根據(jù)本發(fā)明的船舶動力分流推進系統(tǒng)的又一實施方式中，變速箱安裝到船只的船尾板的面向外的表面。變速箱包括變速箱輸入部，該變速箱輸入部設(shè)置在變速箱的前端部處并且接受來船舶動力系系統(tǒng)的原動機的動力。在變速箱的后端部設(shè)置多個變速箱輸出部。還設(shè)有背向船尾板的后壁。通過該后壁可到達所述多個變速箱輸出部。還設(shè)有安裝到變速箱的后壁的多個終端驅(qū)動器。所述多個終端驅(qū)動器中的每一個可操作地聯(lián)接于多個變速箱輸出部中的相應(yīng)的一個，從而使得由變速箱輸入部接收的動力通過多個終端驅(qū)動器作為推進力提供，用以使船只運動。終端驅(qū)動器中的每一個包括位于其前端部處的安裝表面，該安裝表面與變速箱的后壁連接。另外，終端驅(qū)動器中的每一個可包括輸入軸，該輸入軸由所述多個變速箱輸出部中相應(yīng)的一個同心地接收。在本發(fā)明的又一實施方式中，動力分流變速箱包括用于通過其接受動力的多個輸入部。這樣能夠提供多個安裝選擇，以便有助于改型或適應(yīng)不同的初始設(shè)備動力系構(gòu)造。另外，動力分流變速箱的多個輸入部允許將多個原動機附連于單個變速箱。例如，原動機和第二動力源能夠可操作地連接于動力分流變速箱并且為動力分流變速箱提供動力。第二動力源能夠通過與原動機同時提供動力來補充由原動機提供的動力；可選擇地，當原動機不提供動力時，第二動力源能夠為分流變速箱提供動力。在一些實施方式中，第二原動機是電動馬達，其有時能夠在原動機不作用的情況下單獨地為船只提供推進動力。通過僅在電力下操作，例如，船只能夠在內(nèi)燃發(fā)動機不運行的情況下進行回旋、以無聲或秘密行動的模式操作、?？炕蛲２春?或補償不操作的原動機。電動馬達能夠另外構(gòu)造成發(fā)電機或發(fā)電機組的部件。在這種實施中，當電動馬達不提供推進動力時，其能夠由原動機驅(qū)動以產(chǎn)生能夠存儲在電池11中的電能。電動馬達能夠直接連接于終端驅(qū)動器組件并且這種終端驅(qū)動器組件能夠利用離合器組件選擇性地聯(lián)接于齒輪系。這樣根據(jù)操作者的期望允許電動馬達僅驅(qū)動船舶動力分流推進系統(tǒng)的多個終端驅(qū)動器組件的其中一個。當結(jié)合下面的描述和附圖考慮時，將更好地認識和理解本發(fā)明的這些和其它的方面以及目的。然而應(yīng)當理解，指出本發(fā)明優(yōu)選實施方式的下面的描述是以說明的方式、而非進行限制的方式給出。在不偏離本發(fā)明的精神的情況下，可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進行多種變化和改型，并且本發(fā)明包括所有這些改型。


在附圖中圖示出本發(fā)明的優(yōu)選的示例性實施方式，貫穿附圖，相同的附圖標記表示相同的部分，并且在附圖中圖1是結(jié)合到船只的動力系中的根據(jù)本發(fā)明的船舶動力分流變速箱的示意性側(cè)視圖；圖2是圖1中所示的船只的示意性后視圖；圖3是圖1中所示的船只的變體的示意性后視圖，該船只結(jié)合兩個原動機以及驅(qū)動兩對反向旋轉(zhuǎn)推進器的兩個船舶動力分流變速箱；以及圖4是圖1的動力分流變速箱的齒輪系的示意圖。圖5是圖1的動力分流變速箱的變體的示意圖，該動力分流變速箱具有多個輸入部并結(jié)合第二動力源。
具體實施例方式現(xiàn)在參照附圖并且特別是參照圖1，示出具有船尾板3并包括動力系系統(tǒng)5的船只 2的船尾部分的示意性橫截面圖。動力系系統(tǒng)5利用一個或多個原動機6，該原動機6優(yōu)選地是內(nèi)燃發(fā)動機。傳動裝置8可操作地連接于原動機6、位于原動機6的后面或下游。傳動裝置8優(yōu)選地是從總部設(shè)于威斯康星州的拉辛的雙環(huán)有限公司(Twin Disc, Inc.)可獲得的MGX-系列傳動裝置(QuickShift 傳動裝置)或MG系列傳動裝置。每個系列的原動機6和傳動裝置8例如通過傳動裝置輸出軸9連接于動力分流變速箱10。動力分流變速箱 10將從原動機6提供的動力轉(zhuǎn)換成多個動力分量，該多個動力分量用以反向地旋轉(zhuǎn)分別設(shè)置在一對終端驅(qū)動器組件20、22上的一對推進器24、26。每個終端驅(qū)動器組件20、22優(yōu)選地是船舶表面驅(qū)動器，例如從雙環(huán)有限公司可獲得的ARNES0N 表面驅(qū)動器，應(yīng)當指出也可以想到使用包括浸沒式終端驅(qū)動器的其它終端驅(qū)動器并且它們完全落入本發(fā)明的范圍內(nèi)?，F(xiàn)在參照圖1-3，動力分流變速箱10提供了船只2與終端驅(qū)動器20、22之間的界面，同時從原動機6輸入動力并且將該動力(或其分量)分割并分配至終端驅(qū)動器組件20。 在這一點上，動力分流變速箱10允許具有單個發(fā)動機的船只利用一對反向旋轉(zhuǎn)的推進器 (圖2)。相應(yīng)地，通過使用一對動力分流變速箱10，具有兩個發(fā)動機的船只能夠利用兩對反向旋轉(zhuǎn)的推進器(圖3)，由此，總共四個推進器——其包括位于船尾板3的右舷側(cè)和左舷側(cè)中的每一個處的一對反向旋轉(zhuǎn)的推進器——能夠結(jié)合到船只2中。在這一點上，能夠在終端使用用戶購買之前從工廠或配件市場安裝者將動力分流變速箱10直接結(jié)合到船只2中， 用以提供⑴單發(fā)動機，兩個反向旋轉(zhuǎn)推進器動力系(圖2)，(ii)雙發(fā)動機，四個反向旋轉(zhuǎn)推進器動力系(圖3)，或(iii)結(jié)合一對或多對反向旋轉(zhuǎn)推進器的其它動力系，所述一對或多對反向旋轉(zhuǎn)推進器由例如動力系中推進器的總數(shù)量的一半數(shù)量的原動機提供動力?，F(xiàn)在參照圖1-4，動力分流變速箱10包括變速箱殼體100，變速箱殼體100連接于船只2并且至少部分地封裝齒輪系150或動力分流變速箱10的其它各個部件。變速箱殼體100在終端驅(qū)動器組件20、22與船尾板3之間機械地附連并且提供界面連接結(jié)構(gòu)。這是因為變速箱殼體100附連于船尾板3，并且終端驅(qū)動器組件20、22附連于變速箱殼體100。 由于變速箱殼體100將終端驅(qū)動器組件20、22連接于船尾板3，因此其還將通過終端驅(qū)動器組件20、22提供的推進力的施加以及動力分流變速箱100和終端驅(qū)動器組件20、22的重量分配給船尾板3。變速箱殼體100在比終端驅(qū)動器組件20直接附連于船尾板3情況下的表面面積大的表面面積上附連于船尾板3。與一對終端驅(qū)動器組件20直接附連于船尾板3相比，變速箱殼體100因此能夠?qū)⑹褂弥械牧洼d荷分配至船尾板3的較大的表面面積上。變速箱殼體100相應(yīng)地在船尾板3上產(chǎn)生較低的每平方英寸的施加力，這樣能夠降低不期望的船尾板3撓曲的情況。變速箱100的安裝表面面積大于——例如，至少兩倍大——終端驅(qū)動器組件20的組合的安裝表面面積。這種相對較大的安裝表面面積能夠通過將變速箱100構(gòu)造成橫向地延伸超過終端驅(qū)動器組件20來實現(xiàn)。換言之，變速箱100寬于在驅(qū)動器組件20的安裝部分的最外面的表面之間限定的距離，并且另外能夠?qū)⒆兯傧?00的尺寸設(shè)置成提供足夠大的安裝表面面積用以提供關(guān)于船尾板3的期望的載荷分布特性?，F(xiàn)在參照圖1和圖4，變速箱殼體100可以包括面向或鄰接船尾板3的前壁110。 前壁110能夠直接安裝到船尾板3的面向后的表面或舷外的表面，同時允許通向設(shè)置在動力分流變速箱10的前端部處的一個或多個輸入部70。可選擇地，例如一個或多個安裝法蘭或其它安裝結(jié)構(gòu)的輔助安裝結(jié)構(gòu)從變速箱殼體100的前壁110或其它部分延伸，用以將其附連于船尾板3。仍參照圖1和圖4，相反的側(cè)壁120和125的面向前的邊緣連接于前壁110的側(cè)部部分，并且頂部壁130和底部壁135的面向前的邊緣附連于前壁110的上部部分和下部部分。側(cè)壁120、125和頂部壁130以及底部壁135從前壁110向后延伸并遠離前壁110、并且通過后壁140彼此連接以限定變速箱殼體110的完全封閉的組件。盡管如上所述，變速箱殼體100的部件構(gòu)造成用以將動力分流變速箱10安裝到船尾板3的面向后的表面或舷外的表面并且因此安裝到船只2的外部，但是可替代地，其能夠構(gòu)造成用以安裝在船只2的內(nèi)部。換言之，通過將后壁140固定于船尾板3的前面、而不是將前壁110固定于船尾板3的后面，能夠?qū)恿Ψ至髯兯傧?0附連于船尾板3的面向前的表面或舷內(nèi)的表面。在這種舷內(nèi)安裝的構(gòu)造中，船尾板3夾置在動力分流變速箱10與終端驅(qū)動器組件20、22之間，緊固件將動力分流變速箱10和終端驅(qū)動器組件20、22朝向彼此牽拉，從而使得它們抵靠在船尾板3的相反的表面上夾緊。優(yōu)選地，動力分流變速箱10還通過設(shè)置在其它安裝位置處——例如，圍繞后壁140的周邊——的緊固件附連于船尾板3，以補充在動力分流變速箱10與終端驅(qū)動器組件20、22之間建立的夾緊力，以便使它們相對于船尾板3保持固定。應(yīng)當指出，能夠在動力分流變速箱10的更典型的實施——其中將動力分流變速箱 10安裝在船只2的外部并安裝到船尾板3的后面——中使用類似的夾緊型安裝技術(shù)。這能夠通過如下方式來實現(xiàn)，即通過利用在船尾板的前面或面向前的側(cè)面上的背墊板以及將船尾板3擠壓在背墊板與動力分流變速箱10之間的相應(yīng)的緊固件，從而將組件保持在適當?shù)奈恢谩，F(xiàn)在參照圖4，不管變速箱殼體100安裝到船尾板3的前表面或是后表面，其都在其中保持且保護齒輪系150。由于變速箱殼體100相對于船尾板3固定，因此齒輪系150也相對于船尾板3固定，由此齒輪系150相對于船尾板3始終維持它的排列或位置，即使當終端驅(qū)動器組件20、22進行鉸接以便使船只2平衡或轉(zhuǎn)向時也是如此。仍然參照圖4，齒輪系150將通過輸入部70接收的動力機械地分流以便通過多個輸出部80進行提供，所述多個輸出部80可通過后壁140到達并且驅(qū)動終端驅(qū)動器組件20、 22。齒輪系150包括彼此嚙合并且因此同時旋轉(zhuǎn)的多個齒輪160。齒輪160優(yōu)選地具有以螺旋的方式切削的齒并且彼此徑向地對齊，從而使得齒輪系150的每隔一個的齒輪160在相同的方向上旋轉(zhuǎn)，同時彼此緊鄰的齒輪160在相反的方向上旋轉(zhuǎn)。由于相鄰的、徑向地嚙合的齒輪在相反的方向上旋轉(zhuǎn)，直觀地，通過兩個中間齒輪(是二的倍數(shù)的多個齒輪)彼此間隔開的齒輪160將在相反的方向上旋轉(zhuǎn)。相應(yīng)地，齒輪系150能夠?qū)恿斎胫笼X輪系 150中的任一個齒輪160，并且通過被兩個中間齒輪160 (是二的倍數(shù)的多個齒輪)彼此間隔開的齒輪160提供動力來實現(xiàn)反向旋轉(zhuǎn)輸出。仍參照圖4，如在該示例性實施方式中所示，如果齒輪系150具有四個齒輪160，則能夠由位于緊鄰側(cè)壁120、125的最外面的齒輪以反向旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動輸出部80。這與四個齒輪中的哪一個由輸入部70驅(qū)動無關(guān)。因此，基于預(yù)期的終端使用實施——例如，基于傳動裝置輸出軸9與動力分流變速箱10的輸入部70之間的空間關(guān)系，選擇將要由輸入部70 驅(qū)動的四個齒輪中的特定的一個。可以想到，輸入部70和輸出部80無需是與齒輪160無關(guān)的、不同的且獨立的部件，而是能夠與齒輪160中的單獨的齒輪成為一體。例如，輸入部70可以是接收傳動裝置輸出軸9的花鍵端部的其中一個齒輪160的花鍵內(nèi)周表面。同樣地，輸出部80可以是齒輪 160中的接受并驅(qū)動終端驅(qū)動器組件20、22的輸入軸的花鍵端部的齒輪的花鍵內(nèi)周表面。再次參照圖1，在一些實施方式中，輸出部80連接于插入在動力分流變速箱10與終端驅(qū)動器組件20之間的離合器200。離合器200允許操作者根據(jù)期望選擇性地將終端驅(qū)動器組件20、22單獨地或一起地接合和/或斷開。另外，離合器200能夠進行調(diào)節(jié)，以便控制從輸出部80傳輸至相應(yīng)的終端驅(qū)動器組件20、22的動力的相對量。再次參照圖1-3，驅(qū)動器底座250是終端驅(qū)動器組件20、22附連于其上的安裝結(jié)構(gòu)。因此，驅(qū)動器底座250設(shè)置在變速箱殼體100的后壁140上、或者如果離合器200與動力分流變速箱10 —起使用則設(shè)置在離合器200的后端部上。驅(qū)動器底座250構(gòu)造成接收并且利用緊固件保持終端驅(qū)動器組件20、22的面向前的端部和/或如下相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，例如， 肩部、唇部和/或在終端驅(qū)動器組件20、22的前端部處與安裝法蘭協(xié)同作用的其它機械聯(lián)鎖裝置。在一些實施中，驅(qū)動器底座250也用作液壓致動器——其使終端驅(qū)動器組件20、22 平衡和轉(zhuǎn)向——的上端部附連于其上的安裝結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在參照圖5，對于包括多個輸入部70的實施方式來說，這種多個輸入部70能夠 (i)提供有助于改裝應(yīng)用的多個安裝和定位選擇，以及(ii)能夠根據(jù)特定的期望的終端使用構(gòu)造允許多個原動機單獨地或組合地向單個動力分流變速箱10提供動力。例如，除了原動機6之外，能夠?qū)⒌诙恿υ?附連于動力分流變速箱10。在一些實施方式中，第二動力源4是電動馬達，所述電動馬達能夠有時在原動機6不作用的情況下獨自地向船只2提供推進動力。根據(jù)期望，例如當回旋時、當以無聲或秘密行動的模式操作時、當?？炕蛲２磿r和/或如果存在原動機6的操作故障時，該構(gòu)造允許僅由電力推進船只2。仍參照圖5，第二動力源4能夠選擇性地連接于動力分流變速箱10，從而使得當其接合時使兩個或單個推進器24、26旋轉(zhuǎn)。對于第二動力源4旋轉(zhuǎn)兩個推進器24、26的實施方式來說，其以非常類似于如上所述的方式操作，由此其旋轉(zhuǎn)齒輪系150的其中一個齒輪 160，該齒輪依次旋轉(zhuǎn)齒輪系150內(nèi)的其它齒輪160，從而使得終端驅(qū)動器組件20、22的輸出軸在相反或反向的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)推進器24、26。仍參照圖5，第二動力源4能夠選擇性地聯(lián)接于其中一個終端驅(qū)動器組件并且還聯(lián)接于齒輪系150，從而允許第二動力源4僅旋轉(zhuǎn)推進器24、26中的單個推進器。這能夠以多種適合的方式中的任一種來實現(xiàn)。例如，離合器組件7能夠設(shè)置在齒輪系150與終端驅(qū)動器組件20之間，以便在彼此驅(qū)動連通中使它們接合或斷開。然后，當離合器組件7將齒輪系150與終端驅(qū)動器組件20斷開時，通過將第二動力源4聯(lián)接于終端驅(qū)動器組件20，第二動力源4能夠為終端驅(qū)動器組件20提供動力。例如，通過控制系統(tǒng)——可選擇地通過僅控制離合器組件7的獨立的控制系統(tǒng)——能夠在外部控制離合器組件7，該控制系統(tǒng)用于選擇在任意給定的時間將利用原動機6和第二動力源4中的哪一個。與這種控制系統(tǒng)的特定的布置無關(guān)，控制系統(tǒng)優(yōu)選地構(gòu)造成使得使用者啟動第二動力源4、基本上同時使離合器組件7斷開并且使齒輪系150與終端驅(qū)動器組件20脫開，同時將第二動力源4可操作地與其聯(lián)接。在2009年2月12日提交并且題目為“混合船舶動力系系統(tǒng)(Hybrid Marine Power Train System) ”的轉(zhuǎn)讓人自己的臨時美國專利申請序列No. 61/152，061——其全部內(nèi)容以引入的方式納入本文——中已知多種適合的離合器組件7，所述多種適合的離合器組件7允許多個原動機可操作地聯(lián)接于單個變速箱。如果第二動力源4的電動馬達也構(gòu)造成發(fā)電機或發(fā)電機組，則第二動力源4能夠始終保持可操作地連接于終端驅(qū)動器組件20。在這種實施方式中，當原動機6提供推進動力時，于是第二動力源4通過原動機6并經(jīng)由齒輪系150和/或終端驅(qū)動器組件20驅(qū)動， 如同發(fā)動機附件，用以產(chǎn)生能夠存儲于電池11中的電能。仍參照圖5，與第二動力源4是選擇性地或者是連續(xù)地聯(lián)接于終端驅(qū)動器組件20無關(guān)，在第二動力源4與終端驅(qū)動器組件20 或推進器24之間限定的總傳動比能夠是固定的比率。當與原動機6相比時，這種固定的總傳動比優(yōu)選地選擇成使得推進性能最佳化、同時使用單個推進器24和相對較小功率的原動機。在典型的實施中，與在原動機6和推進器24、26之間限定的總傳動比相比，在第二動力源4和推進器24之間限定的總傳動比更接近1 1的比率。根據(jù)傳動裝置的特定的期望的終端使用構(gòu)造，可以包括另外的布置。例如，如果變速箱殼體100制造成單個鑄件，則該單個鑄件包括能夠適當?shù)乇３铸X輪160的軸承的區(qū)段， 可能不需要前壁110和/或后壁140、或其一些部分，只要整個動力分流變速箱10適于密封在其本身、船尾板3和終端驅(qū)動器組件20、22之間即可。無論如何，應(yīng)當指出，在不偏離本發(fā)明的精神的情況下可以對本發(fā)明進行多種變化和改型。上文中討論了這些變化中的一些的范圍。從本發(fā)明的所附陳述中，其它變化的范圍將變得顯而易見。
權(quán)利要求
1.一種用于與船只的船舶動力系系統(tǒng)一起使用的動力分流變速箱，所述動力分流變速箱包括變速箱殼體，所述變速箱殼體相對于船只的船尾板固定；安裝在所述變速箱殼體內(nèi)的齒輪系，所述齒輪系接受來自船舶動力系系統(tǒng)的原動機的動力并且將所述動力分流成多個動力輸出分量，所述多個動力輸出分量在所述齒輪系的不同位置處由所述齒輪系輸出；多個表面驅(qū)動器組件，所述多個表面驅(qū)動器組件聯(lián)接于所述變速箱，使得所述多個表面驅(qū)動器組件中的每一個接受來自所述齒輪系的所述多個動力輸出分量中的至少一個；并且其中，所述齒輪系相對于所述船只的船尾板保持恒定的相對位置，同時調(diào)節(jié)所述多個表面驅(qū)動器組件的至少一部分的相對定向以便平衡和轉(zhuǎn)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力分流變速箱，其中，所述變速箱殼體安裝到所述船只的船尾板的舷外的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動力分流變速箱，其中，所述多個表面驅(qū)動器組件的部分固定地附連于所述變速箱殼體并且限定它們之間的表面驅(qū)動器間隔寬度，并且其中，所述變速箱殼體的寬度大于所述表面驅(qū)動器間隔寬度，使得所述變速箱殼體橫向地延伸超過所述表面驅(qū)動器組件的固定地附連于所述變速箱殼體的所述部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力分流變速箱，其中，所述齒輪系包括至少四個齒輪，所述至少四個齒輪基本上彼此徑向?qū)R并且在其相應(yīng)的外周表面相互嚙合，使得(i)所述至少四個齒輪中至少第一對在第一方向上旋轉(zhuǎn)并且(ii)所述至少四個齒輪中的至少第二對在相反的第二方向上旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動力分流變速箱，其中，(i)所述多個表面驅(qū)動器組件中的第一表面驅(qū)動器組件由來自所述至少四個齒輪中的所述第一對的齒輪驅(qū)動，并且(ii)所述多個表面驅(qū)動器組件中的第二表面驅(qū)動器組件由來自所述至少四個齒輪中的所述第二對的齒輪驅(qū)動，使得由所述第一表面驅(qū)動器組件和所述第二表面驅(qū)動器組件驅(qū)動的一對推進器在相反的方向上旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力分流變速箱，還包括用于接受動力的多個輸入部，所述多個輸入部中的每一個可操作地連接于如下的至少一個，即(i)所述齒輪系、和(ii)所述多個表面驅(qū)動器組件中的至少一個。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動力分流變速箱，其中，所述原動機可操作地聯(lián)接于所述多個輸入部中的一個，并且第二動力源可操作地聯(lián)接于所述多個輸入部中的不同的另外一個。
8.一種船舶動力分流推進系統(tǒng)，包括動力分流變速箱，所述動力分流變速箱安裝到船只的船尾板并且接受來自原動機的動力，所述動力分流變速箱將所述動力分成多個動力分量；多個離合器組件，所述多個離合器組件可操作地連接于所述動力分流變速箱，所述多個離合器組件中的每一個選擇性地傳遞所述多個動力分量中經(jīng)過該離合器組件的相應(yīng)動力分量；以及多個終端驅(qū)動器組件，所述多個終端驅(qū)動器組件可操作地連接于所述多個離合器組件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的船舶動力分流推進系統(tǒng)，其中，所述終端驅(qū)動器組件中的每一個是表面驅(qū)動器組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的船舶動力分流推進系統(tǒng)，其中，所述多個表面驅(qū)動器組件中的每一個是能夠鉸接的，以便使所述船只平衡和轉(zhuǎn)向。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的船舶動力分流推進系統(tǒng)，其中，所述多個表面驅(qū)動器組件包括(i)在第一方向上旋轉(zhuǎn)第一推進器的第一表面驅(qū)動器組件和(ii)在相反的第二方向上旋轉(zhuǎn)第二推進器的第二表面驅(qū)動器組件。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的船舶動力分流推進系統(tǒng)，其中，所述多個離合器組件中的至少一個是能夠調(diào)節(jié)的，從而允許來自所述原動機的動力以能夠改變的方式傳遞至所述多個終端驅(qū)動器組件中的相應(yīng)終端驅(qū)動器組件。
13.一種船舶動力分流推進系統(tǒng)，包括動力分流變速箱，所述動力分流變速箱輸入來自原動機的動力并且將所述動力分成多個動力分量，所述動力分流變速箱安裝到船只的船尾板并且具有變速箱安裝表面面積， 所述變速箱安裝表面面積由所述船尾板與所述動力分流變速箱之間的界面的表面面積限定；多個終端驅(qū)動器組件，所述多個終端驅(qū)動器組件可操作地連接于所述動力分流變速箱，所述多個終端驅(qū)動器組件中的每一個具有終端驅(qū)動器安裝表面面積，所述終端驅(qū)動器安裝表面面積由在所述動力分流變速箱或船尾板中的至少一個與所述終端驅(qū)動器之間的界面的表面面積限定；并且其中，所述變速箱安裝表面面積是所述終端驅(qū)動器安裝表面面積的至少兩倍大。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的船舶動力分流推進系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述動力分流變速箱與所述多個終端驅(qū)動器組件之間的多個離合器組件，使得所述終端驅(qū)動器安裝表面面積由(i)所述動力分流變速箱、(ii)所述船尾板和(iii)所述多個離合器組件中的至少一個與所述終端驅(qū)動器之間的界面的表面面積限定。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的船舶動力分流推進系統(tǒng)，其中，在船只的船尾板的右舷側(cè)設(shè)置第一動力分流變速箱并且在所述船只的船尾板的左舷側(cè)設(shè)置第二動力分流變速箱，所述第一動力分流變速箱和所述第二動力分流變速箱中的每一個具有可操作地與其連接的一對終端驅(qū)動器組件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的船舶動力分流推進系統(tǒng)，其中，(i)可操作地連接于所述第一動力分流變速箱的所述多個終端驅(qū)動器組件包括驅(qū)動相應(yīng)的一對反向旋轉(zhuǎn)的推進器的一對表面驅(qū)動器組件，以及(ii)可操作地連接于所述第二動力分流變速箱的所述多個終端驅(qū)動器組件包括驅(qū)動相應(yīng)的一對反向旋轉(zhuǎn)的推進器的一對表面驅(qū)動器組件。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的船舶動力分流推進系統(tǒng)，其中，所述第一動力分流變速箱接收來自第一原動機的動力并且所述第二動力分流變速箱接收來自第二原動機的動力。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的船舶動力分流推進系統(tǒng)，還包括用于接收動力的多個輸入部以及包括第二動力源，其中，所述原動機可操作地聯(lián)接于所述多個輸入部中的一個并且所述第二動力源可操作地聯(lián)接于所述多個輸入部中的不同的另外一個。
19.一種推進船只的方法，包括操作原動機；將由所述原動機產(chǎn)生的動力接受到容納于動力分流變速箱內(nèi)的齒輪系中； 在所述齒輪系中將所述動力分流并且將所述動力作為多個動力分量輸出； 將所述多個動力分量接受到相應(yīng)的多個離合器組件中；通過所述離合器組件選擇性地將所述多個動力分量傳輸?shù)脚c所述離合器組件可操作地連接的相應(yīng)的多個終端驅(qū)動器組件；以及利用所述多個終端驅(qū)動器組件中的相應(yīng)的終端驅(qū)動器組件在相反的旋轉(zhuǎn)方向上驅(qū)動一對推進器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的推進船只方法，其中，所述終端驅(qū)動器組件中的每一個是表面驅(qū)動器組件。
全文摘要
提供一種動力分流變速箱，其允許單個原動機將例如扭矩的動力分配至例如表面驅(qū)動器或其它終端驅(qū)動器的多個終端驅(qū)動器組件。動力分流變速箱能夠設(shè)置在船舶傳動裝置的下游并且能夠直接安裝到船只的船尾板。變速箱能夠具有后壁，該后壁接受并且支撐所述多個終端驅(qū)動器組件的安裝表面，從而使得變速箱承受所述多個終端驅(qū)動器組件的重量。變速箱具有兩個輸出部，所述兩個輸出部在相反的方向上旋轉(zhuǎn)，從而使得安裝到變速箱的一對終端驅(qū)動器組件反向地旋轉(zhuǎn)一對推進器，以提供使船只運動的推進力。
文檔編號B63H23/30GK102448812SQ201080024185
公開日2012年5月9日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者菲利普·羅拉, 馬克·B·威爾遜 申請人:雙環(huán)公司