CN102362091B - 垂直于运动而施加按压力的控制摩擦的线性装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制摩擦的装置，包括：第一元件，第二元件安装在其上以沿滑动轴(X)滑动；以及摩擦保持装置，该摩擦保持装置设置成在两元件之间施加阻力，该阻力抵抗两元件的相对运动。本发明的特征在于摩擦保持装置包括：摩擦构件(105)，该摩擦构件牢固地安装到第一元件上，以在平行于滑动轴线延伸的摩擦面上抵抗第二元件(102)进行摩擦；按压构件(107)，该按压构件用于将推力施加到摩擦构件上，该推力将摩擦构件沿垂直于元件相对运动的轴线推抵第二元件；以及使摩擦构件连接到第一元件的装置(110，111)，该装置在摩擦构件相对于第一元件运动过程中使摩擦构件与第二元件分开。

Description

垂直于运动而施加按压力的控制摩擦的线性装置

技术领域

本发明涉及一种控制摩擦的装置。

背景技术

文献FR 2 905 997公开了一种控制摩擦的装置，该装置具有安装成沿滑动方向相对于彼此运动的第一元件和第二元件，摩擦构件设置在两元件之间并通过按压构件推向楔入位置，因而，在两元件沿行进方向彼此间相对运动的一个方向上，该摩擦构件防止两元件运动，而在沿相对运动的另一方向上，摩擦构件在两元件上施加相对的摩擦力，该摩擦力取决于通过按压构件而赋予楔形构件的应力。

为此，摩擦构件包括抵抗两元件之一摩擦的摩擦面以及抵靠另一元件的承载面，那两个面彼此成一角度。

装置具有仅沿一个方向工作的缺点，这是因为摩擦构件起到了具有沿两方向中的一个方向相对运动的楔的作用。

在该文献中，示出沿两个转动方向工作的转动装置。

发明内容

本发明的目的是从转动装置所采用的方案中汲取灵感而提供一种装置，该装置能够沿两个方向在两个元件之间发生相对滑动。

发明概要

为了实现该目的，提供一种控制摩擦的装置，该控制摩擦的装置包括第一元件，第二元件安装在第一元件上以沿滑动方向滑动，以及摩擦保持装置，其设置成在两元件之间施加相对的力抵抗两元件的相对运动，该摩擦保持装置包括：

●摩擦构件，该摩擦构件牢固地安装到第一元件，以经由平行于滑动方向延伸的摩擦面抵抗第二元件进行摩擦；以及

●按压构件，该按压构件用于将推力施加到摩擦构件上，从而将摩擦构件沿垂直于各元件相对运动的方向推抵第二元件；

该装置的特征在于，保持装置包括使摩擦构件连接到第一元件的连接装置，该连接装置致使摩擦构件在沿第二元件相对于第一元件的任一方向运动过程中与第二元件分开。

因此，由按压构件施加的推力作用于在第二元件和摩擦构件之间产生相对的力，该力保持第二元件抵抗第一元件。尽管如此，如果施加到第二元件上的力增大，则其略微带动摩擦构件，且连接装置使摩擦构件逐步分开，直到第二元件被释放并能够抵抗基本上取决于由按压构件施加的推力的相对的摩擦力而相对于第一元件运动。

因此，非常容易使装置对称。当第二元件沿任一方向相对于第一元件运动时，由连接装置引起分开就足够了。

在本发明的具体实施例中，摩擦面相对于按压构件压抵摩擦构件的推力方向倾斜延伸。这种倾斜设置用于增大由按压构件施加的推力，由此增大相对的力。

附图说明

鉴于附图的说明可更好地理解本发明，附图中：

图1是本发明的第一具体实施例中的控制摩擦的装置的局部剖切平面图；

图2是图1装置的平面图；

图3是本发明的第二具体实施例中的控制摩擦的装置的平面图；

图4是图3装置的局部剖切立体图；

图5是根据本发明的第三具体实施例的局部剖切平面图；

图6是图5装置的立体图，具有仅通过虚线表示的第二元件；

图7是装配到图5和6中所示装置的摩擦衬块(pad)的详图；以及

图8是本发明的第四具体实施例中的控制摩擦的装置的剖视图。

具体实施方式

参见图1和2并根据第一实施例，装置包括呈本体1形式的第一元件，在该第一元件中，第二元件(在此为滑动件2)安装成沿滑动方向X滑动(在图1中以端头向上看)。辊子3设置在本体1和滑动件2之间，以便于这种滑动。装置包括呈铰链板5(flap)形式的摩擦构件，其围绕平行于方向X的铰接轴线Y铰接至本体1。该铰链设置成能够使铰链板5平行于其铰接轴线Y相对于本体1(略微)运动。

铰链板5包括平行于滑动方向并由按压构件推向滑动件2的摩擦面6，以抵抗该滑动件进行摩擦，而按压构件在此例中包括设置在本体1和铰链板5之间的多个卷簧7。

最后，连接装置设置在本体1和铰链板5之间以将铰链板5保持在本体1上，同时在铰链板5相对于本体1的运动过程中使铰链板抵抗由弹簧7产生的推力而离开滑动件2运动。为此，连接装置包括辊子10，这些辊子放置在由形成本体1和铰链板5内的凹入部的相对的半腔11所形成的空腔内，每个半腔具有两个斜坡。

装置按如下进行工作。当试图使滑动件2相对于本体1运动时，滑动件2略微运动，从而一同带动铰链板5，直到辊子10与半腔11内相对的半斜坡接触。通过进一步增大施加到滑动件上的力，辊子10逐步推动铰链板5抵抗由弹簧7施加的推力而离开滑动件2运动，直到铰链板5离开足够远到不能够保持滑动件2。然后，滑动件抵抗由铰链板5施加的相对摩擦力而相对于本体1运动。通过铰链板在趋向于使铰链板5离开滑动件2运动的辊子10的作用与来自弹簧7的趋向于使铰链板5压抵滑动件2的推力之间所达到的平衡产生相对的摩擦力。这样，该装置沿两个行进方向工作，成对的半腔11的斜坡使摩擦构件在任一方向上释放。

参见图3和4并根据本发明的第二具体实施例，该装置包括本体1形式的第一元件101，在该第一元件中，第二元件102安装成沿滑动方向X滑动(在图3中以端头向上看)。

辊子103位于在本体101和滑动件102之间，以便于这种滑动。装置包括呈楔105形式的摩擦构件。楔105具有摩擦面106，该摩擦面平行于滑动方向延伸并且通过包括多个卷簧107的按压构件推向滑动件102。楔105还包括承载面108，该承载面抵靠第一元件并与摩擦面106形成一个角度。因此，它起到楔入阻挡作用，但不同于文献FR 2 905 997中所示的滑动装置，这种阻挡不直接沿滑动方向作用，而是垂直于滑动方向。

应当观察到，在该位置，摩擦面不再如第一实施例中那样垂直于弹簧构件的推力方向，而是与之倾斜。对于给定的推力，这种设置使得可以在滑动件102上获得较大的摩擦力。然后，通过楔105和第一元件101之间的承载力经由承载面108来平衡施加到摩擦面上的法向力。

最后，连接装置设置在本体101和楔105之间，以使楔105保持抵抗本体101，同时在楔105相对于本体101运动时使楔抵抗由卷簧107产生的推力而离开滑动件102运动。为此，连接装置包括半圆形障碍物110，这些障碍物固定到本体101并配合到形成楔105内的凹入部的相对的半腔111内，每个半腔111具有两个斜坡。

装置按如下进行工作。当试图使滑动件102相对于本体101运动时，滑动件102略微运动并一同带动楔105，直到半圆形障碍物110与对应的半腔111内的半斜坡之一接触。通过进一步增大施加到滑动件102上的力，与相对的半斜坡协配的障碍物110逐步推动楔105抵抗由弹簧构件107施加的推力而离开滑动件102，直到楔105离开足够远到不能够保持滑动件102。然后，滑动件抵抗由楔105施加的相对的摩擦力而相对于本体101运动。通过楔在趋向于使楔105离开滑动件102运动的障碍物110的作用与来自弹簧107的趋向于使楔105压抵滑动件102的推力之间所实现的平衡来产生相对的摩擦力。这样，装置沿两个行进方向工作。

参见图5和6并根据本发明的第三具体实施例，装置包括呈套筒201形式的第一元件，在该第一元件中，第二元件(在此为带有倒角的正方形横截面的杆202)安装成沿滑动方向X滑动(在图5中以端头向上看)。

在此例子中，摩擦构件包括围绕杆202设置的八个摩擦衬块205。如图7中可见，每个摩擦衬块具有摩擦面206以及呈圆柱形的承载面208，摩擦面抵抗杆202的四个面中的一个面进行摩擦，而承载面抵靠套筒201的内表面。在此例中，按压构件呈卷簧207的形式，其设置在成对的衬块之间，以使它们分开运动并由此在抵靠套筒201的内壁的同时将它们推抵杆202。因此，衬块205提供楔入阻挡作用，但不同于文献FR 2 905 997中所示的滑动装置，这种阻挡不直接沿滑动方向作用，而是垂直于滑动方向。

装置包括套筒201和摩擦衬块205之间呈锥形柱210形式的连接装置，其从套筒205的内壁突出并配合到包括半斜坡的半腔211内，如可在图7中看到那样。

装置按如下进行工作。当试图使杆202相对于套筒201运动时，杆202略微运动并一同带动摩擦衬块205，直到锥形障碍物210与每个半腔211内的半斜坡之一接触。通过进一步增大施加到杆202上的力，与面对的半斜坡协配的障碍物210推动衬块205抵抗由弹簧207施加的推力而逐步离开杆202运动，直到衬块离开足够远到不能够保持杆202。然后，杆抵抗由衬块205施加的相对的摩擦力而相对于套筒201运动。通过衬块205在趋向于使衬块205离开杆202运动的锥形障碍物210的作用与由弹簧207施加的趋向于使衬块205压抵杆202的推力之间所实现的平衡产生相对的摩擦力。

当然，可减少杆上的面的数量，或相反增多面的数量。例如，可以提供横截面为三角形的杆(三个面与六个衬块协配)，或者横截面为六边形的杆(六个面与十二个衬块协配)。

参见图8并根据本发明的第四具体实施例，装置包括本体301形式的第一元件，第二元件(在此为滑动件302)安装成沿滑动方向X(在图8中以端头向上看)在第一元件内滑动。

此例中的摩擦构件包括横跨滑动件302彼此面对的两个桥接件305。桥接件305具有摩擦面306，该摩擦面与在滑动件302的任一侧上具有相对斜坡的摩擦面接触。

在此例中，按压构件呈配合到穿过桥接件305延伸的拉杆308的弹簧垫圈307的形式。因此，弹簧垫圈307设置成将桥接件305推向彼此，以夹持到滑动件302上。

装置包括本体301和桥接件305之间呈球310形式的连接装置，该连接装置首先配合到形成本体310侧面内的凹入部的半圆形的半腔内，以从其中突出并配合到桥接件305内钻石形的半腔311中。

装置按如下进行工作。当试图使滑动件302相对于本体301运动时，滑动件302略微运动，从而一同带动桥接件305，直到球310与半腔311的对应的半斜坡接触。通过进一步增大施加到滑动件302上的力，与面对的半斜坡协配的球310推动桥接件305抵抗由弹簧垫圈307施加的推力而逐步离开滑动件302运动，直到桥接件间隔分开到不能够保持滑动件302。然后，滑动件抵抗由桥接件305施加的相对的摩擦力而相对于本体301运动。通过桥接件305在趋向于使桥接件305离开滑动件302运动的球310的作用与来自弹簧垫圈307的趋向于使桥接件305压抵滑动件302的推力之间所实现的平衡产生相对的摩擦力。

在所示实施例中，障碍物(球、辊子、半圆、锥形物、...)用于保持摩擦构件抵抗第一元件并使摩擦构件离开第二元件运动。因此，清楚的是摩擦构件最初不与连接装置的障碍物接触。留出一定量的间隙是合适的，该间隙尽管小，但足以确保摩擦构件的摩擦面的确与第二元件接触。然后，仅当第二元件最初运动、从而一同带动摩擦构件时，摩擦构件才与连接装置的障碍物接触，并且通过一旦赋予第二元件的力达到或超过极限力而离开第二元件运动来结束，而该极限力由组件的形状和由弹簧构件施加的推力来设定。

本发明并不局限于以上的描述，而是覆盖落入权利要求书所限定范围内的任何变型。

尤其是，尽管在此所述的连接装置是设置成与腔壁协配的障碍物(球、辊子、半圆、锥形物、...)，障碍物配合到该空腔内，从而使摩擦构件垂直于滑动方向运动，以使摩擦构件与第二元件分开，但可提供任何其它类型的连接装置，只要当摩擦构件相对于第一元件运动时，这些连接装置用于使摩擦构件与第二元件分开。因此，连接装置可包括凸轮，这些凸轮在所述运动过程中被推动进行转动并使摩擦构件离开第二元件运动。它们还可以是电磁装置。

Claims (4)

1.一种控制摩擦的装置，所述装置包括第一元件，第二元件安装在所述第一元件上，以沿滑动方向(X)滑动，以及摩擦保持装置，所述摩擦保持装置设置成在所述两元件之间施加相对的力抵抗所述两元件的相对运动，所述摩擦保持装置包括：

·摩擦构件(5；105；205；305)，所述摩擦构件牢固地安装到所述第一元件，以经由平行于所述滑动方向延伸的摩擦面抵抗所述第二元件(2；102；202；302)进行摩擦；以及

·按压构件(7；107；207；307)，所述按压构件用于将推力施加到所述摩擦构件上，从而使所述摩擦构件沿垂直于所述元件相对运动的方向推抵所述第二元件；

其中，所述摩擦保持装置包括使所述摩擦构件连接到所述第一元件的连接装置(10，11；110，111；210，211；310，311)，所述连接装置致使所述摩擦构件在沿所述第二元件相对于所述第一元件的两个方向运动过程中与所述第二元件分开；

所述第一元件呈套筒(201)形式，而所述第二元件(202)呈具有多面的杆的形式，每个面都有抵靠其摩擦的所述摩擦构件的衬块(205)；

并且其中，所述按压构件包括多个在两相邻衬块之间延伸的弹簧(207)。

2.如权利要求1所述的控制摩擦的装置，其特征在于，所述连接装置包括至少一个障碍物(10；110；210；310)，所述障碍物插设在所述第一元件和所述摩擦构件之间，从而配合到所述摩擦构件中的半腔内，所述半腔具有壁(11；111；211；311)，所述壁成形为使所述摩擦构件垂直于所述滑动方向运动，以使所述摩擦构件与所述第二元件分开。

3.如权利要求2所述的控制摩擦的装置，其特征在于，所述半腔的所述壁具有两个斜坡，所述障碍物抵靠每个斜坡，以在所述两元件之间分别沿一个方向或另一方向相对运动过程中使所述摩擦构件与所述第二元件分开。

4.如权利要求1所述的控制摩擦的装置，其特征在于，所述衬块(205)包括用于抵靠所述套筒内表面的圆柱形承载面(206)。