CN101371003A - 摩擦制动装置 - Google Patents

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CN101371003A CNA2007800029277A CN200780002927A CN101371003A CN 101371003 A CN101371003 A CN 101371003A CN A2007800029277 A CNA2007800029277 A CN A2007800029277A CN 200780002927 A CN200780002927 A CN 200780002927A CN 101371003 A CN101371003 A CN 101371003A
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Abstract

本发明涉及一种摩擦制动装置(10；100；200)，包括：驱动轴(12；112；212)、摩擦制动元件(16，20；116；216)和用于传递轴(12；112；212)和制动元件(16，20；116；216)之间的运动的构件(22；142，150；242，250)，所述摩擦制动装置能够使制动元件(16，20；116；216)相对于轴(12；112；212)轴向地在第一制动接合位置和第二制动脱开位置之间移动，在所述第一制动接合位置，所述制动元件(16，20；116；216)通过与接合表面(18)接触而被锁定，在所述第二制动脱开位置，制动元件(16，20；116；216)从接合表面(18)分开并能够通过轴(12；112；212)驱动而旋转。所述装置的特征在于，所述传动构件(22；142，150；242，250)包括非永久联接机构(42，50；142，150；242，250，298，299)，所述机构可操作成利用轴(12；112；212)和制动元件(16，20；116；216)的相对运动而使这两个部件接合和脱开。

Description

摩擦制动装置
技术领域
本发明涉及一种特别地用于卷帘、遮阳篷等的致动系统的摩擦制动装置。
背景技术
用于卷帘(作为示例并为简化起见，后文将以此作为参考)的致动系统的摩擦制动装置为已知，所述装置用于制动和/或减慢由于缠绕在滚轴上的卷帘的重量造成的滚轴的旋转。在意大利实用新型0000227599中描述了此装置的例子，其中，电机的轴的端部容纳在一衬套的筒形座中，与其共轴并与用于具有高的摩擦系数的制动材料的支承盘形成一体。
所述衬套具有两个侧向的贯通开口，该开口沿直径彼此相对，且与筒形座相连通，而轴的端部具有沿直径的通孔，以便当此端部插入到衬套的筒形座中时，该孔和开口可以对准并接纳受力进入该孔中的销。所述销从所述孔突出并接合于开口内，使得通过驱动不仅能够传输轴和盘之间的旋转运动，而且允许由于销对开口的合适地成形的壁的轴向推动而引起盘沿轴的轴线发生位移。
所述盘的轴向位移导致制动材料与第二固定盘之间相接触或不相接触。当所述轴处于运动中时会引起销的旋转，而后者作用在开口的成形的壁上使第一盘移动离开第二盘：因此轴可以自由旋转。但是，当轴处于不动状态时，一弹簧能够将第一盘向第二盘推靠，阻滞它们的相对运动并由此锁定轴和卷帘。
一旦所述销通过衬套中的开口插入到轴中，就确保了轴和衬套之间的永久连接，而这两者只有通过迫使销从所述孔或从所述开口中退出才能分开。由此引起的不利之处在于，在组装期间，需要特殊的工具以用于定位各个部件，且只有通过复杂的操作才能够既将轴插入衬套中、使开口对准所述孔，又用力插入销，并同时保持压缩的弹簧离开第一盘一定距离。在维护时，为了使轴与第一盘分开，需要通过非常棘手、长期而且困难的操作将销从孔推出。
发明内容
本发明的目的是提供一种制动装置，该装置不具有现有技术相关的缺点。
此目的通过一种摩擦制动装置来实现，该摩擦制动装置包括驱动轴、摩擦制动元件和用于传递轴和制动元件之间的运动的构件，该摩擦制动装置能够使制动元件相对于所述轴轴向地在第一制动接合位置和第二制动脱开位置之间移动，在所述第一制动接合位置，制动元件通过与接合表面接触而被锁定，在所述第二脱开位置，制动元件从接合表面分开并能够通过轴驱动而旋转，其特征在于，所述传动构件包括非永久联接机构，该机构可操作成利用轴和制动元件的相对运动而使这两个部件接合和脱开。
本发明的包括非永久联接机构——该联接机构可操作成借助于轴和制动元件的相对运动以使轴和制动元件配合在一起——的主要特征使得组装/拆卸操作得以极大地简化，特别是因为接合操作因此仅需要手动类型的操作即可，而无需使用特殊工具。
有利地，非永久联接机构包括与轴(或制动元件)形成一体且与形成在制动元件(或轴)中的空腔(或等同的开口)的壁共同作用的横向销(或等同的突起)。通过使销在其内部运动的空腔延伸有或通往允许销从空腔中脱开的路径、进入/退出通道或开口，所述轴通过在轴和制动元件之间的简单的相对运动从制动元件脱开，这可以手动进行而不使用工具。
在安装期间，将销插入空腔中以便确保轴和制动元件之间的接合和运动的传输。如果需要，通过相反的操作能够将销从上述空腔中抽出并使轴永久地从制动元件分开，而无需特别的操作且不使用特殊的工具。所述进入/退出路径可以是与轴共轴线的开口，其有利之处在于，轴和制动元件之间的接合/脱开可以通过简单地将轴沿轴向插入空腔内而发生，进一步简化了组装和拆卸操作。进入/退出路径可以简单地通过成形空腔的壁来提供。如果空腔形成于制动元件上，则能够使用常规的电机，除了提供与所述轴形成一体的横向销或等同的元件之外，无需改变其内部部件。
如果联接机构结合在轴中或制动元件中——即一体地形成于其中，则可获得具有较少部件的紧凑且低成本的系统。
附图说明
从下面参考附图对优选实施例的描述中将更清楚地显现根据本发明的装置的优点，其中：
图1是用于卷帘的致动系统的部件的分解图，其中包括根据本发明的装置；
图2是图1的致动系统的部件被组装后的视图；
图3是当图7的盘不自由旋转时沿着图2的平面H-H的剖视图；
图4和图5是沿着图3的平面L-L的剖视图，用于所述装置的两种操作状态；
图6是当图7的盘自由旋转时沿着图2的平面H-H的剖视图；
图7是根据本发明的盘的前部的轴测图；
图8是图7的盘的后部的轴测图；
图9是图7的前视图；
图10是沿着图9的平面B-B的剖视图；
图11是沿着图9的平面A-A的剖视图；
图12是沿着图9的平面C-C的剖视图；
图13是显示有另一剖视面G-G的如图9的视图；
图14是沿着图13中的平面G-G的剖视图；
图15是图7的盘的侧视图；
图16、图17和图18示出根据本发明的装置的第一种变型处于不同接合位置的视图；
图19示出根据本发明的装置的第二种变型。
具体实施方式
图1示出根据本发明的装置10的部件，所述部件封闭在用于卷帘的致动系统的管状体(未示出)内。以下是这些部件：
-电机(未示出)的轴12，与管状体共轴并被适当的轴承13(仅示出其中的一个)支承，；
-弹性机构14(在此为弹簧)，该弹性机构14将支承件16推向接合盘18(例如由制动衬面材料制成)的固定表面，该支承件16形成用于具有高的摩擦系数(例如由制动衬面材料制成)的盘20(可选的)的座，该接合盘18固定于笼架24上，该笼架24又封闭在管状体内。盘16可以相对于轴12在两个位置之间沿轴向滑动：盘20与接合盘18相接触的第一制动接合位置，以及二者分开的第二制动脱开位置；
-有齿的传动心轴26，该传动心轴26刚性连接到盘16且穿过盘20、接合盘18和笼架24，以便与连接到卷帘的减速齿轮(二者都未示出)运动学地相互连接。
-位于轴12和支承件16之间的运动传输构件22，所述运动传输构件22包括销50，该销50以非一体的方式插置在轴12的一个端部12a中的对应的孔52中，且与形成在支承件16中的空腔42的成形的壁相互作用，这在后面将更好地进行描述。构件22的总体功能是使支承件16和因此盘20与接合盘18分开，以便确保当轴12旋转时，它们与盘16一体地旋转，而当轴12静止时，保持两个盘20和18相接触，以便锁定盘16。弹性机构14既压靠在轴承13上，又压靠在支承件16的套环38上，并适配成将后者推向接合环18。
图2、图3和图6显示了上述部件组装在一起，突出了它们的相对布置。应当注意到组装设想：
i)在轴12的端部12a上的插入弹性机构14(沿着轴12的轴线X)；
ii)将销50插入到孔52内；
iii)将端部12a和销50插入到空腔42中，用于接合轴12和支承件16的操作位置。
为了将轴12从支承件16脱开以使它们处于脱开状态，通过与步骤iii)相反的操作将端部12a从空腔42中取出即可。
特别地，在图3和图6中，可以注意到销50的端部50a、50b布置在大致在通过成形空腔42的内壁形成的斜面44a、44b和45a、45b的中点附近的位置处，这将在下面将更加清楚地说明。在图3和图6中仅两个斜面44b和45b为可见。
图7到图15详细示出支承件16的外部和内部结构形态。它包括圆形保持盘30，在该保持盘30中可定位有盘20且向其基部逐渐变细，并延伸有圆筒形套环38，该套环38在其内部具有轴向空腔42。所述空腔42在支承件16内延伸，在顶部由用于与心轴26接合/支承心轴26的元件25部分地封闭，并具有关于支承件16的中央剖视面B-B对称的轮廓，因此，使用后缀“a”和“b”作为表示对称部分的标记。为简化起见，有时仅在空腔42的一个壁上对出现的部件作标记。空腔42具有在俯视图中由矩形槽46(图8)组成的进口，该矩形槽46在长边上具有两个相同的细长的、平的侧壁41b、48b，且在其中心附加有一直径大于槽46的短边的具有两个半圆形壁49a、49b的圆形空间47。空腔42的进口基本对应于由轴12的端部12a和销50组成的组件的形状，即，槽46和空间47的总体尺寸使得能够接纳端部12a和销50，如图3中所示。
空腔42包括四个相同的斜面44a、44b和45a、45b，所述斜面关于平面D-D彼此相对且对称，且分别定位成两个位于空腔42的每一侧和两个彼此相对。
半圆形壁49b、49a在空腔42中延伸，保持其曲率半径并各自结束在具有较小表面积的半圆形壁43b、43a中。
斜面44b和45b(以及对应地在空腔45另一侧的斜面44a和45a)各自将壁41b和48b连接于平的壁51b和53b，所述壁51b和53b相对于平面B-B的方向稍微倾斜。于是，壁51b、53b和43b以及对称的壁51a、53a和43b限定了空腔42的终端部分55，该终端部分55相对于入口点被加宽。
如从图3、图6和图10中所见，当销50插入到空腔42内时，它的端部50a、50b布置在斜面44a、44b和45a、45b的前面。为便于理解，在图3、图6和图10中，销50的纵向轴线由S表示，它在图10中单独示出以突出销50在空腔42内的定位。应当注意，由于空腔42完全封闭销50，因此，后者可以插入孔52中而不将其固定，从而简化了制动装置10的组装。
装置20通过以下方式工作(特别应当参考图3、图4、图5和图6)。当轴12静止时(图3和图4)，弹性机构14将支承件16推靠于接合环18上，由于盘18、20之间的摩擦而防止后两个部件的相对旋转。连接到支承件16的心轴26的旋转被阻滞，卷帘静止。
当轴12旋转时(图5和图6)，销50也旋转。通过其端部50a、50b，销50压在斜面44a、45b或44b、45a上——这取决于旋转和滑动的方向——并在其上滑动，克服它们的阻力作用将支承件16轴向地推向弹性机构14。结果，盘20与接合盘18分开一定的距离，在图6中由Δ表示。此分开和端部50a、50b在壁51b和53a(或者51a和53b，取决于旋转的方向)上的压力使得支承件16——和因此心轴26及因此卷帘——能与轴12一体地旋转。
明显地，由于空腔42的对称性和斜面44a、44b、45a、45b，装置10中的制动器的脱开在轴12的两个旋转方向进行。
所述装置的变型100在图16到图18中示意性地示出。对于此变型以及下面的变型，对于在功能上与已经描述的实施例10等同的部件分别使用前缀“1”和“2”，这些变型的所有部件(未示出)应被视为与实施例10相同。驱动轴112与支承件116接合，该支承件116与摩擦盘(可选的且未示出)共轴地形成一体。支承件116在一端的边缘上有径向突出元件150(例如插置在合适的座中的柱或销或螺钉的头部等)，该突出元件150可以接合在形成于轴112的表面并具有“Y”形的凹槽142的壁之间。在支承件116的另一端固定有具有高的摩擦系数的材料(未示出)。凹槽142延伸到轴112的指向支承件116的端部112a，以使在组装期间(见图17)元件150能以简单的方法沿着轴112的轴线1X移动而插入。当后者充分插入支承件116内且元件150定位在凹槽142的两个会聚部分的顶点处时(见图18)，轴112和衬套138运动地连接在一起。
装置100通过以下方式起作用。当轴112静止时，它位于图18中所示的位置，且支承件116借助于弹性机构(未示出)保持压靠在用于摩擦盘的接合表面上，该弹性机构倾向于将支承件116沿轴向推离轴112。而当轴112旋转时，元件150由于凹槽142的形状而被迫沿着“Y”的倾斜部分移动，进行沿轴线1X的移动，朝向轴112，与弹性机构相对。一旦元件150达到“Y”的倾斜部分的端部，则支承件116不再前进而是仅仅通过轴112保持旋转。支承件116和因此摩擦盘的轴向移动足以将后者从固定接合表面分开——在该固定接合表面上，摩擦盘借助于摩擦力预先保持不动——从而允许其旋转。
如图19中所示的另一变型200包括用于轴212和支承件216之间的接合的套环238，所述支承件与套环238共轴地形成一体，用于具有高的摩擦系数的材料制成(可选的)。套环238具有设置有侧向贯通开口242的口部245，该侧向贯通开口242能够接纳从轴212沿径向突出的元件250(例如插置在合适的座中的柱或销或螺钉的头部等)。元件250的端部可以经由位于套环238的体部上的由两个凹槽组成的插入路径插入到开口242内；平行于轴212的轴线2X的第一接纳凹槽298，和与第一接纳凹槽垂直且相通的第二凹槽299，该第二凹槽将套环238的开口242和口部245相连。开口242明显地具有壁，所述壁定形成使得一旦元件250的端部被插入其中，则两个部件如已经描述的那样协同作用，以便传输轴212和支承件216之间的运动和以便获得支承件216朝向轴212的相反于弹簧机构(未示出)的轴向位移，所述弹簧机构倾向于将支承件216推离轴212抵靠一接合表面。根据说明，很明显，包括元件250和开口242的组件形成用于传递从轴212到支承件216的运动的机构，且两个凹槽298、299是轴212和支承件216能够通过它们借助于轴212和支承件216之间的相对运动以非永久的方式彼此接合的结构。在致动系统工作期间，元件250在开口242的壁之间运动，而不能够从中脱离，而在安装或维护期间，可以通过简单的操作将其从开口242中取出，通过手动移动轴212而使其沿着包括两个凹槽298、299的插入/取出路径滑动。相反的运动可以使元件250返回开口242中，并将元件250与套环238接合。另外，很明显，在致动系统工作期间，插入/取出路径是不发生作用的。
通过另外的变型，能够使用类似于在现有技术中描述的装置，但是其中提供有带销的轴，该销通过弹簧推动并能够在其内部隐藏地缩进。将销推到轴内、暂时消除其体积和将轴沿轴向抽出/插入衬套中的开口即可。在任何情况下，用于快速接合/释放轴和衬套的其它系统也是可能的。
明显地，本发明也可以与不同于摩擦系统的其它系统、例如电磁制动器一起使用。
因此，可以理解，根据本发明的装置解决了现有技术中的问题。实际上所需要的只是一相对运动以便能够将轴和摩擦盘运动地联接在一起和一相反的运动以便将它们永久地分开，而不需要借助于工具或复杂的操作。

Claims (20)

1.摩擦制动装置(10；100；200)，包括：
-驱动轴(12；112；212)，
-摩擦制动元件(16，20；116；216)，
-用于传输轴(12；112；212)和制动元件(16，20；116；216)之间的运动的构件(22；142，150；242，250)；所述摩擦制动装置能够使所述制动元件(16，20；116；216)相对于所述轴(12；112；212)轴向地在第一制动接合位置和第二制动脱开位置之间移动，在所述第一制动接合位置，所述制动元件(16，20；116；216)通过与接合表面(18)接触而被锁定，在所述第二制动脱开位置，所述制动元件(16，20；116；216)从接合表面(18)分开并能够通过轴(12；112；212)进行驱动而旋转，其特征在于，所述传动构件(22；142，150；242，250)包括非永久联接机构(42，50；142，150；242，250，298，299)，所述联接机构可操作成利用轴(12；112；212)和制动元件(16，20；116；216)的相对运动而使所述轴和制动元件接合和脱开。
2.根据权利要求1所述的装置(10；100；200)，其特征在于，所述联接机构(42，50；142，150；242，250，298，299)结合在轴(12；112；212)中和制动元件(16，20；116；216)中。
3.根据权利要求1或2所述的装置(10；100；200)，其特征在于，所述用于联接轴(12；112；212)和制动元件(16，20；116；216)的机构包括销元件(50；150；250)，该销元件(50；150；250)存在于一个上，且能够在形成于另一个中的空腔(42；142；242)的壁(44a，44b，45a，45b)之间运动一有限程度，并能够在位于空腔(42；142；242)内的能够向另一个传输运动的操作位置与位于空腔(42；142；242)外的其中轴(12；112；212)和制动元件(16，20；116；216)永久脱开的脱开位置之间运动。
4.根据权利要求3所述的装置(10；100；200)，其特征在于，所述销元件(50；150；250)可以借助于轴(12；112；212)和制动元件(16，20；116；216)的沿着至少一个离开和进入空腔(42；142；242)的进入和退出路径的相对运动在操作位置和脱开位置之间运动。
5.根据权利要求4所述的装置(10；100；200)，其特征在于，所述用于销元件(50；150；250)的至少一个进入和退出路径通过空腔(42；142；242)的成形的壁形成。
6.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置(10；100；200)，其特征在于，所述联接机构(42，50；142，150；242，250，298，299)可操作成沿着轴(12；112；212)的轴线具有至少一位移。
7.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置(10；100；200)，其特征在于，所述联接机构(42，50；142，150；242，250，298，299)可操作成关于轴(12；112；212)的轴线具有至少一旋转。
8.根据权利要求3到7中的任何一项所述的装置(10；200)，其特征在于，所述空腔(42；242)在制动元件(16；246)中形成。
9.根据权利要求3到7中的任何一项所述的装置(10；100；200)，其特征在于，所述空腔(142)在轴(112)中形成。
10.根据权利要求8所述的装置(10；120)，其特征在于，所述空腔(42，142)具有壁(41a，41b，48a，48b，49a；298，299)，所述壁延伸到制动元件(16；216)的与轴(12；212)接合的端部，形成用于将销元件(50；250)插入到空腔(42；242)中的开口。
11.根据权利要求10所述的装置(10；200)，其特征在于，所述空腔(42；242)具有基本上围绕销元件(50；250)的壁。
12.根据权利要求10或11所述的装置(10；200)，其特征在于，所述空腔(42)具有围绕轴(12)的端部(12a)的壁(44a，44b，45a，45b；245)，销元件(50)存在于所述轴(12)上。
13.根据权利要求8到12中的任何一项所述的装置(10；200)，其特征在于，所述空腔(42；242)具有限定斜面的壁(44a，44b，45a，45b；245)，在所述斜面上，销元件(50；250)能够随着轴(12；212)的旋转而滑动，由此造成制动元件(16；216)在制动接合位置和制动脱开位置之间移位。
14.根据权利要求13所述的装置(10)，其特征在于，所述斜面相对于经过空腔(42)的平面对称布置。
15.根据权利要求7到14中的任何一项所述的装置(10)，其特征在于，所述空腔(42)具有进口，该进口在俯视图中形成在中心处具有一圆(47)的矩形(46)，所述圆(47)的直径大于矩形(46)的短边。
16.根据权利要求7所述的装置(100)，其特征在于，所述空腔包括一形成在轴(112)的表面中的凹槽(142)。
17.根据权利要求8所述的装置(200)，其特征在于，所述至少一个进入和退出路径包括位于制动元件(216)的表面上的一个或多个凹槽(298，299)。
18.根据权利要求17所述的装置(200)，其特征在于，所述制动元件包括用于与轴(212)接合的具有口部(245)的套环(238)，该套环(238)设置有基本平行于轴(212)的轴线(2X)的第一接纳凹槽(298)和基本垂直于第一凹槽且与第一凹槽相通的第二凹槽(299)，所述第二凹槽将位于套环(238)中的空腔(242)连接到口部(245)，以便销(250)能够借助于轴(212)和套环(238)的相对运动沿着两个凹槽(289，299)进入空腔(242)或从空腔(242)中退出。
19.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置(10；100；200)，其特征在于，所述制动元件(16；116；216)接合有由具有高的摩擦系数的材料制成的盘(20)。
20.根据权利要求4所述的装置(10；100；200)，其特征在于，所述销元件能够在所述部件之一中隐藏地缩进。
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