CN103939503A - 非摩擦式制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非摩擦式制动器，包括运动部分、制动部分和非摩擦式制动机构；运动部分和制动部分同轴套装在一起并转动配合，制动部分的转动配合面上设有轮齿；非摩擦式制动机构包括径向浮动安装于运动部分的转动配合面上并与所述轮齿啮合传动的浮动块；浮动块与轮齿作用点的切向方向角连续可变；非摩擦式制动机构为浮动块与轮齿相配合的传动结构同时使浮动块与轮齿之间作用点的切向方向角在一定范围内连续可变，产生连续可变的接合力，当切向方向角较大时能实现等扭矩输出，传递扭矩能力强，能缩短车辆制动距离，提高应急制动性能，同时浮动块与轮齿之间为非摩擦配合，能避免因部件磨损带来的检修频繁、寿命短的问题，降低运行成本。

Description

非摩擦式制动器

技术领域

本发明涉及一种制动器，尤其涉及一种非摩擦式制动器。

背景技术

目前，车辆用的制动器多采用摩擦式结构，通过安装于车轮的运动部分和安装于车身或车架的制动部分之间的摩擦作用进行制动，一般制动器在车辆的驾驶过程中需要频繁的操作来实现对车辆的有效控制，而随着车辆拥有量的逐渐增多，道路交通的通畅性越来越差，更增加了制动器的操作频率，导致运动部分和制动部分之间的摩损严重，检修频繁，而部件的更换、安装困难，运行费用较高，使用寿命短。

因此，为解决上述问题，需要一种非摩擦式制动器，避免因部件磨损带来的检修频繁、寿命短的问题，降低运行成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种非摩擦式制动器，能够避免因部件磨损带来的检修频繁、寿命短的问题，降低运行成本。

本发明的非摩擦式制动器，包括运动部分、制动部分和非摩擦式制动机构；所述运动部分和制动部分同轴套装在一起并转动配合，制动部分的转动配合面上设有轮齿；所述非摩擦式制动机构包括径向浮动安装于运动部分的转动配合面上并与所述轮齿啮合传动的浮动块；所述浮动块与轮齿作用点的切向方向角连续可变；

进一步，所述浮动块的数量与轮齿的数量不同且不成整数倍数关系；

进一步，所述轮齿的齿顶面沿制动部分轴向由制动部分的转动配合面逐渐径向凸出；所述制动部分还与运动部分轴向滑动配合并通过制动部分的轴向滑动实现浮动块与轮齿的作用点的切向方向角的连续变化；

进一步，所述轮齿的齿顶面和齿面衔接形成流线型圆滑过渡曲面；

进一步，所述浮动块为浮球结构，包括径向滑动连接于运动部分的钢球和用于将钢球径向压紧于制动部分的转动配合面的弹性件；

进一步，所述弹性件为沿运动部分径向设置的压缩弹簧；所述运动部分上对应钢球和压缩弹簧固定设置有保持架；

进一步，所述从动部分套装于主动部分径向内部；所述运动部分设有辐板；所述保持架背向辐板的一侧设有径向向内延伸的限位凸缘；所述限位凸缘与运动部分的辐板限定制动部分的轴向滑动行程；

进一步，所述非摩擦式制动器还包括轴向弹性支撑于运动部分的辐板与制动部分之间的复位部分；

进一步，所述复位部分包括通过止推轴承转动连接于制动部分的推盖和弹性支撑于运动部分的辐板与推盖之间的复位弹簧；

进一步，所述保持架通过定位销和螺栓固定于运动部分的端面，所述定位销和螺栓的轴线与运动部分的轴线平行。

本发明的有益效果是：本发明的非摩擦式制动器，其运动部分与制动部分之间通过非摩擦式制动机构离合传动，而非摩擦式制动机构为浮动块与轮齿相配合的传动结构同时使浮动块与轮齿之间作用点的切向方向角在一定范围内连续可变，产生连续可变的接合力，当切向方向角较大时能实现等扭矩输出，传递扭矩能力强，能缩短车辆制动距离，提高应急制动性能，同时浮动块与轮齿之间为非摩擦配合，能避免因部件磨损带来的检修频繁、寿命短的问题，降低运行成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为制动部分的三维视图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图；图2为图1的左视图；图3为制动部分的三维视图，如图所示：本实施例的非摩擦式制动器，包括运动部分1、制动部分2和非摩擦式制动机构；所述运动部分1和制动部分2同轴套装在一起并转动配合，制动部分2的转动配合面上设有轮齿3；所述非摩擦式制动机构包括径向浮动安装于运动部分1的转动配合面上并与所述轮齿3啮合传动的浮动块；所述浮动块与轮齿3作用点的切向方向角连续可变；制动部分2的转动配合面是指制动部分2上与运动部分1转动配合的配合面；运动部分1的转动配合面是指运动部分1上与制动部分2转动配合的配合面；运动部分1和制动部分2可以是套类零件或盘类零件，制动部分2可以整体套装也可以是部分套装；轮齿3固定于制动部分2的转动配合面，轮齿3可与制动部分2一体成型为齿轮结构，径向浮动安装是指通过橡胶、弹簧等弹性体可径向压缩的安装，通过选用一定弹性模量的弹性体使浮动块与轮齿3之间产生一定的接合力并以相应的扭矩进行动力传递；浮动块与轮齿3作用点的切向方向角自0°开始连续可变，当然该角度不大于90°；浮动块为球体或滚子，使浮动块能沿轮齿3齿面和齿顶面滚动；浮动块与轮齿3作用点的切向方向角为轮齿3的齿面上对应该作用点的切线与制动部分对应该作用点的圆周上该作用点处切线之间的夹角，即轮齿3上对应该作用点的压力角的余角；利用浮动块与轮齿3作用点的切向方向角连续可变的特性，能在一定扭矩范围内保持主动部分1和从动部分2等比传动，而从动部分2的负载增大时，浮动块开始浮动并在轮齿表面沿周向运动进而依次的与不同的轮齿啮合，使主动部分1和从动部分2出现转速差，同时保持从动部分2以固定的扭矩输出。

本实施例中，所述浮动块的数量与轮齿3的数量不同且不成整数倍数关系，浮动块的数量大于1；轮齿3的数量以其齿槽宽度刚好能够容纳浮动块或留有少量间隙的方式合理设置；能保证至少有部分浮动块与齿槽位置相对，使轮齿3与浮动块之间立即接合传动，避免惯性打滑。

本实施例中，所述轮齿3的齿顶面沿制动部分2轴向由制动部分2的转动配合面逐渐径向凸出；所述制动部分2还与运动部分1轴向滑动配合并通过制动部分2的轴向滑动实现浮动块与轮齿3的作用点的切向方向角的连续变化；即轮齿3沿轴向一端的部分齿顶面为与制动部分2的转动配合面(也是轮齿3的齿根圆)所在的圆柱面相衔接的斜面，使该部分轮齿3的齿高由0连续渐变，另一端齿顶面沿轴向延伸使该部分轮齿3形成圆柱齿结构，轮齿齿顶面与制动部分2的转动配合面衔接处到制动部分2端面留有一定间隙，使浮动块能够脱离于轮齿3在制动部分2的转动配合面上运动；由于轮齿3具有齿高由0连续渐变的部分，因此控制制动部分2轴向滑动使浮动块与轮齿3上不同的点接触能使浮动块与轮齿3之间作用点的切向方向角在一定范围内连续可变，进而产生连续可变的接合力；轮齿为多个并且沿制动部分周向轴对称设置。

本实施例中，所述轮齿3的齿顶面和齿面衔接形成流线型圆滑过渡曲面，齿面与齿槽底面也衔接形成流线型圆滑过渡曲面，使浮动块与轮齿3之间作用点的切向方向角与制动部分2的轴向位置呈现一定的线性关系，便于传递扭矩大小的调整，同时使浮动块与轮齿3之间作用柔和，防止浮动块与轮齿3之间发生冲击和碰撞，利于降低噪音和延长寿命。

本实施例中，所述浮动块为浮球结构，包括径向滑动连接于运动部分1的钢球4和用于将钢球4径向压紧于制动部分2的转动配合面的弹性件，钢球4与轮齿3接触配合性能好，能有效保证动力的传递，同时可降低对轮齿3加工精度的要求，节约成本；可在运动部分1上设置供钢球4径向滑动的径向通孔，弹性件采用弹片结构，弹片通过与运动部分1轴线平行的紧固螺钉固定于运动部分1的端面，将弹片沿运动部分1弯折并对钢球4进行径向支撑使钢球4弹压于制动部分2的转动配合面的轮齿3，所述紧固螺钉平行于运动部分1的轴线，因此不会因运动部分1的离心作用而松动。

本实施例中，所述弹性件为沿运动部分1径向设置的压缩弹簧5；所述运动部分1上对应钢球4和压缩弹簧5固定设置有保持架6，保持架6可独立设置或与运动部分1一体成型，即保持架6属于运动部分1的一部分，如图1所示，制动部分2套装于运动部分1的保持架6的内部转动配合；保持架6独立设置，能简化运动部分1的结构，便于加工制造，保持架6内设有用于与钢球4滑动配合的滑道和用于容纳压缩弹簧5的容腔，轮齿3高度小于钢球4半径，使保持架6上能够设置足够长的滑道与钢球4滑动配合，且不与轮齿3发生结构干涉，同时保证钢球4的定位精度；为了利于钢球4的滚动及压缩弹簧5的稳定定位，在钢球4与压缩弹簧5之间沿垂直于压缩弹簧5中心线的方向设有压板14，压板14与保持架6上的用于容纳压缩弹簧5的容腔内壁单自由度滑动配合。

本实施例中，所述从动部分套装于主动部分径向内部；所述运动部分1设有辐板7；所述保持架6背向辐板7的一侧设有径向向内延伸的限位凸缘8；所述限位凸缘8与运动部分1的辐板7限定制动部分2的轴向滑动行程，进而限制浮动块与轮齿3之间作用点的范围，保证浮动块始终作用于制动部分2的外圆周，防止浮动块脱落；运动部分1的辐板7上设有用于与车轮固定连接的连接孔15。

本实施例中，所述非摩擦式制动器还包括轴向弹性支撑于运动部分1的辐板7与制动部分2之间的复位部分，利于制动部分2的轴向滑动控制，可利用拨叉控制制动部分2的轴向位置进而将该非摩擦式制动器应用于车辆，以制动部分2与复位部分相对的一侧为内侧，则轮齿3对应制动部分内侧的一端为齿高较小端，对应制动部分外侧的一端为齿高较大端，使制动部分2自由状态时与运动部分1分离，符合人们的使用习惯，利于在现有资源基础上进行推广应用。

本实施例中，所述复位部分包括通过止推轴承9转动连接于制动部分2的推盖10和弹性支撑于运动部分1的辐板7与推盖10之间的复位弹簧11，结构稳定、紧凑。

本实施例中，所述保持架6通过定位销12和螺栓13固定于运动部分1的端面，所述定位销12和螺栓13的轴线与运动部分1的轴线平行，使运动部分1旋转产生的离心力与定位销12和螺栓13轴线垂直，利于防止定位销12和螺栓13松动。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种非摩擦式制动器，其特征在于：包括运动部分、制动部分和非摩擦式制动机构；所述运动部分和制动部分同轴套装在一起并转动配合，制动部分的转动配合面上设有轮齿；所述非摩擦式制动机构包括径向浮动安装于运动部分的转动配合面上并可与所述轮齿啮合传动的浮动块；所述浮动块与轮齿作用点的切向方向角连续可变。

2.根据权利要求1所述的非摩擦式制动器，其特征在于：所述浮动块的数量与轮齿的数量不同且不成整数倍数关系。

3.根据权利要求2所述的非摩擦式制动器，其特征在于：所述轮齿的齿顶面沿制动部分轴向由制动部分的转动配合面逐渐径向凸出；所述制动部分还与运动部分轴向滑动配合并通过制动部分的轴向滑动实现浮动块与轮齿的作用点的切向方向角的连续变化。

4.根据权利要求3所述的非摩擦式制动器，其特征在于：所述轮齿的齿顶面和齿面衔接形成流线型圆滑过渡曲面。

5.根据权利要求4所述的非摩擦式制动器，其特征在于：所述浮动块为浮球结构，包括径向滑动连接于运动部分的钢球和用于将钢球径向压紧于制动部分的转动配合面的弹性件。

6.根据权利要求5所述的非摩擦式制动器，其特征在于：所述弹性件为沿运动部分径向设置的压缩弹簧；所述运动部分上对应钢球和压缩弹簧固定设置有保持架。

7.根据权利要求6所述的非摩擦式制动器，其特征在于：所述从动部分套装于主动部分径向内部；所述运动部分设有辐板；所述保持架背向辐板的一侧设有径向向内延伸的限位凸缘；所述限位凸缘与运动部分的辐板限定制动部分的轴向滑动行程。

8.根据权利要求7所述的非摩擦式制动器，其特征在于：所述非摩擦式制动器还包括轴向弹性支撑于运动部分的辐板与制动部分之间的复位部分。

9.根据权利要求8所述的非摩擦式制动器，其特征在于：所述复位部分包括通过止推轴承转动连接于制动部分的推盖和弹性支撑于运动部分的辐板与推盖之间的复位弹簧。

10.根据权利要求6-9任一权利要求所述的非摩擦式制动器，其特征在于：所述保持架通过定位销和螺栓固定于运动部分的端面，所述定位销和螺栓的轴线与运动部分的轴线平行。