CN105102296B - 具有双侧齿轮箱的手制动器 - Google Patents

Abstract

一种用于轨道车厢的手制动器，其包含其中具有一或多个齿轮系组件的手制动器主体，和以操作方式连接到所述一或多个齿轮系组件的驱动轴。中间小齿轮轴杆以操作方式经由一或多个齿轮连接到所述驱动轴。轴杆对准链路适于在所述驱动轴的旋转期间维持所述驱动轴与所述中间小齿轮轴杆之间的相对间距。提供齿轮箱外壳以包围所述驱动轴、所述中间小齿轮轴杆和所述轴杆对准链路的至少一部分。所述轴杆对准链路归因于所述驱动轴的任何偏心移动而相对于所述齿轮箱外壳为可移动的，以维持所述驱动轴与所述中间小齿轮轴杆之间的恰当间距，借此消除齿轮束缚的可能性。还提供一种用于对准手制动器内的内齿轮组件的方法和一种适用于轨道车辆手制动器的对准系统。

Description

具有双侧齿轮箱的手制动器

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2013年4月12日申请的标题为“具有双侧齿轮箱的手制动器(Handbrake with a Double-Sided Gear Box)”的第61/811,188号美国临时专利申请案的优先权，所述临时专利申请案全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明针对一种用于轨道车辆的手制动器，其包含双侧齿轮箱，所述双侧齿轮箱促进从车厢的横向侧的任一者操作-具有在维持恰当齿轮系间距的同时补偿手制动器驱动轴的偏心率的设计。

背景技术

轨道车辆手制动器机构在此项技术中是众所周知的。常规手制动器机构安置在轨道车辆上，且包含安装在轴杆上的可旋转手轮，所述轴杆经由齿轮系旋转链鼓轮。链鼓轮的旋转卷绕链，链紧固到轨道车厢的制动器索具。当手轮在第一方向上旋转时施加制动器。通过啮合手轮轴杆的机构防止手轮在与第一方向相反的第二方向上旋转。通过松开所述机构，制动器可释放。

具有双侧齿轮箱的现有手制动器设计与若干缺点相关联。手制动器组合件内的内齿轮组件必须对准以允许恰当齿轮咬啮并防止齿轮的束缚。通常，在制造期间调节内齿轮组件以确保恰当齿轮咬啮。在初始调节之后，没有现场调节的可行的方法来防止齿轮组件的未对准常常导致手制动器故障。特定手制动器机构具有承载杯，其焊接到手制动器背板以相对于手制动器驱动轴定位中间小齿轮轴杆以防止相对未对准。然而，驱动轴机械加工中的制造公差可产生配对小齿轮的偏心路径。中间小齿轮轴杆与偏心齿轮路径组合的固定位置常常产生齿轮系束缚。

发明内容

鉴于用于轨道车辆的现有手制动器机构的缺点，在此项技术中需要在初始组装过程期间对准所有齿轮箱组件的改进的手制动器齿轮箱机构。额外需要一种改进的手制动器机构，其消除由制造变化、承载杯焊接和/或驱动轴机械加工造成的齿轮系束缚。

根据一个实施例，一种用于轨道车厢的手制动器可包含：手制动器主体，其中具有一或多个齿轮系组件；以及驱动轴，其以操作方式连接到所述一或多个齿轮系组件。中间小齿轮轴杆可以操作方式经由一或多个齿轮连接到驱动轴。轴杆对准链路可适于在驱动轴的旋转期间维持驱动轴与中间小齿轮轴杆之间的相对间距。可提供齿轮箱以包围驱动轴、中间小齿轮轴杆和轴杆对准链路的至少一部分。轴杆对准链路可归因于驱动轴的任何偏心移动而相对于齿轮箱为可移动的，以维持驱动轴与中间小齿轮轴杆之间的恰当间距，借此消除齿轮束缚的可能性。

中间小齿轮轴杆以操作方式经由一或多个齿轮连接到驱动轴。所述一或多个齿轮可包含与驱动轴相关联的小齿轮，和与中间小齿轮轴杆相关联的中间小齿轮轴杆齿轮。轴杆对准链路适于防止小齿轮和中间小齿轮轴杆齿轮发生束缚。轴杆对准链路包含具有第一开口的第一部分和具有第二开口的第二部分。第一开口经配置以用于接纳驱动轴，且第二开口经配置以用于接纳中间小齿轮轴杆。

手制动器还可包含位于轴杆对准链路的第一开口内的驱动轴衬套，和位于轴杆对准链路的第二开口内的第二小齿轮轴杆衬套。手制动器还可包含与手制动器主体相关联的齿轮箱。齿轮箱经配置以包围至少轴杆对准链路，且可包含经配置以接纳中间小齿轮轴杆的上部部分的开口。此开口中可含有第二小齿轮轴杆衬套。齿轮箱可具有大体上对应于轴杆对准链路的形状和占用面积的形状和占用面积。

手制动器可包含至少第一组肋部，其在齿轮箱与轴杆对准链路之间延伸以在齿轮箱的一部分与轴杆对准链路之间界定间隙空间。所述间隙空间可经配置以补偿驱动轴的偏心旋转和轴杆对准链路的第一部分相对于齿轮箱的移动。手制动器还可包含第二组肋部，其在齿轮箱与轴杆对准链路之间延伸。此第二组肋部可与轴杆对准链路的第二部分相关联，且可经配置以限制轴杆对准链路的第二部分相对于齿轮箱的旋转移动。

根据另一实施例，一种用于对准手制动器内的内齿轮组件的方法包含：提供其中具有一或多个齿轮系组件的手制动器主体；以操作方式将驱动轴连接到所述一或多个齿轮系组件；以操作方式将中间小齿轮轴杆连接到驱动轴；以及使轴杆对准链路与驱动轴和中间小齿轮轴杆相关联。轴杆对准链路适于在驱动轴的旋转期间维持驱动轴与中间小齿轮轴杆之间的相对间距。

中间小齿轮轴杆可以操作方式经由一或多个齿轮连接到驱动轴。所述一或多个齿轮可包含与驱动轴相关联的小齿轮，和与中间小齿轮轴杆相关联的中间小齿轮轴杆齿轮。轴杆对准链路适于防止小齿轮和中间小齿轮轴杆齿轮发生束缚。

轴杆对准链路可包含具有第一开口的第一部分和具有第二开口的第二部分。第一开口可经配置以用于接纳驱动轴，且第二开口可经配置以用于接纳中间小齿轮轴杆。所述方法还可包含在轴杆对准链路的第一开口内提供驱动轴衬套，且在轴杆对准链路的第二开口内提供第二小齿轮轴杆衬套。

所述方法可进一步包含使齿轮箱与手制动器主体相关联使得齿轮箱包围至少所述轴杆对准链路。齿轮箱包含延伸穿过壁部分的至少一个开口，其经配置以用于接纳中间小齿轮轴杆的上部部分。

所述方法还可包含在齿轮箱与轴杆对准链路之间提供第一和第二组肋部。所述第一组肋部可界定齿轮箱的一部分与轴杆对准链路的一部分之间的间隙空间以补偿驱动轴的偏心旋转和轴杆对准链路的第一部分相对于齿轮箱的移动。所述第二组肋部可在齿轮箱与轴杆对准链路的第二部分之间延伸以限制轴杆对准链路的第二部分相对于齿轮箱的旋转移动。

根据又一实施例，适用于轨道车辆手制动器的对准系统包含具有第一部分和第二部分的轴杆对准链路。所述第一部分具有穿过其延伸的第一开口，其经配置用于接纳驱动轴。所述第二部分具有穿过其延伸的第二开口，其经配置用于接纳中间小齿轮轴杆，且轴杆对准链路与手制动器的背板相关联。轴杆对准链路在手制动器内驱动轴的旋转期间维持驱动轴与中间小齿轮轴杆之间的相对间距。对准系统还可包含齿轮箱，其与手制动器相关联以包围至少所述轴杆对准链路。齿轮箱可具有基本上对应于轴杆对准链路的形状和占用面积的形状和占用面积。齿轮箱可包含延伸穿过壁部分的至少一个开口，其经配置以用于接纳中间小齿轮轴杆的上部部分。

对准系统还可包含位于齿轮箱与轴杆对准链路之间的至少第一组和第二组肋部。所述第一组肋部界定齿轮箱的一部分与轴杆对准链路的一部分之间的间隙空间以允许轴杆对准链路浮动，其补偿驱动轴的偏心旋转和轴杆对准链路的第一部分相对于齿轮箱的移动。所述第二组肋部在齿轮箱与轴杆对准链路的第二部分之间延伸以限制轴杆对准链路的第二部分相对于齿轮箱的旋转移动。

在参考附图考虑以下描述和所附权利要求书之后，具有双侧齿轮箱的手制动器的这些和其它特征及特性以及相关结构元件的操作方法和功能及各部分的组合和制造经济性将变得更加显而易见，所有这些形成本说明书的一部分，其中相同参考数字在各图中指代对应部分。然而，应明确地理解，图式仅用于说明和描述目的，且不希望作为本发明的限制的定义。除非上下文另外明确规定，否则在本说明书和权利要求书中所用时，单数形式“一”和“所述”包含多个指示物。

附图说明

图1为根据一个实施例具有双侧齿轮箱的经组装手制动器的侧视图。

图2为图1中展示的手制动器的分解透视图。

图3为图1中展示的区段A-A的放大俯视图。

具体实施方式

下文出于描述的目的，术语“上部”、“下部”、“右”、“左”、“垂直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“横向”、“纵向”以及其衍生词应涉及本发明实际上在附图中的定向。然而，应理解，本发明可采用替代变化和步骤序列，明确地指定相反情况除外。还应理解，附图中所说明的以及在以下说明书中描述的特定装置和过程仅仅是本发明的示范性实施例。因此，关于本文中揭示的实施例的特定尺寸和其它物理特性不应被认为是限制性的。

参看图式，图式中相同参考标号贯穿其若干视图指代相同部分，本发明大体针对一种用于轨道车厢的手制动器，其具有轴杆对准链路以控制齿轮系组件的间距且确保恰当齿轮咬啮。

首先参看图1-2，展示通常指示为10的手制动器的一实施例。如本文所描述的手制动器10既定用于连接到轨道车辆或轨道车厢的框架，如轨道车辆领域的技术人员将容易了解。手制动器10适于在用于乘客和/或货物运输的轨道车厢中使用。然而，此使用既定为非限制性的，且手制动器10通常能够在轨道车辆中应用。图1-2中展示的实施例中的手制动器10通常包含主体12，其提供用于一或多个齿轮系组件的外壳(通常指示为14)。

继续参看图2，手制动器10的分解视图展示从手制动器10的背板20的上表面18突起的驱动轴16。驱动轴16以操作方式连接到手制动器10的主体12内的齿轮系组件14。驱动轴16还经由花键连接或类似机械连接手段以操作方式连接到小齿轮22，以致使小齿轮22随着驱动轴16的旋转而旋转。中间小齿轮轴杆24具备与小齿轮22咬啮的中间小齿轮轴杆齿轮26。中间小齿轮轴杆24经由齿轮箱30中的开口28突出。

虽然驱动轴16围绕单一轴旋转是合乎需要的，但驱动轴16可能归因于制造可变性和/或操作磨损而在偏心路径中旋转。驱动轴16的此偏心旋转可致使小齿轮22与中间小齿轮轴杆24上的中间小齿轮轴杆齿轮26束缚在一起。提供轴杆对准链路32以防止小齿轮22与中间小齿轮轴杆24上的中间小齿轮轴杆齿轮26之间的相对移动。轴杆对准链路32啮合驱动轴16和中间小齿轮轴杆24以维持驱动轴16与中间小齿轮轴杆24之间的恒定距离，所述恒定距离对应于小齿轮22和中间小齿轮轴杆齿轮26的节距圆的间距。轴杆对准链路32包含具有穿过其延伸的第一开口35的第一部分34和具有穿过其延伸的第二开口37的相对安置的第二部分36。第一开口35包含经配置以啮合驱动轴16的驱动轴衬套40。第二开口37包含经配置以啮合中间小齿轮轴杆24的第二小齿轮轴杆衬套42。第一和第二开口35、37的中心分隔开小齿轮22和中间小齿轮轴杆齿轮26的节距圆的恰当对准所必需的距离。轴杆对准链路32包含从底面部分44延伸的托脚突出部39，其为经组装到手制动器10的背板20的背部承载杯38提供间隙。根据一个实施例，轴杆对准链路32可包含最少三个托脚突出部39。

在手制动器10的初始组装期间，轴杆对准链路32的驱动轴衬套40安装在驱动轴16上方使得轴杆对准链路32的底面部分44面对手制动器10的背板20的上表面18而定位。可了解，轴杆对准链路32的托脚突出部39放置成与手制动器10的背板20直接接触。小齿轮22包含对准和紧固到驱动轴16上的突起22a。中间小齿轮轴杆24对准和放置到第二小齿轮轴杆衬套42中。驱动轴16的任何偏心移动转移到轴杆对准链路32使得中间小齿轮轴杆24也移动。当驱动轴16偏心地旋转时，经由轴杆对准链路32维持驱动轴16与中间小齿轮轴杆24之间的相对间距以防止小齿轮22和中间小齿轮轴杆齿轮26发生束缚。

继续参看图1-2，齿轮箱30通过多个固定件50安装到手制动器10。齿轮箱30经配置以包围至少轴杆对准链路32且还可包围其它齿轮箱组件。齿轮箱30包含第一小齿轮轴杆衬套44，其围绕中间小齿轮轴杆24的上部部分24a安装。齿轮箱30可利用固定件50紧固到手制动器10的背板20的上表面18。

参看图3，展示来自图1的区段A-A的放大俯视图。轴杆对准链路32相对于齿轮箱30固定使得其间存在略微间隙空间46。齿轮箱30经成形使得其具有大体上对应于轴杆对准链路32的形状和占用面积的形状和占用面积。提供至少第一组肋部48a，其在齿轮箱30与轴杆对准链路32之间延伸，且界定齿轮箱30的一部分与轴杆对准链路32的至少第一部分34之间的间隙空间46。此第一组肋部48a还可包含在齿轮箱30与轴杆对准链路32的第二部分36之间延伸的肋部。间隙空间46经配置以允许轴杆对准链路32在齿轮箱30内且相对于背板20“浮动”以便补偿驱动轴16的任何偏心旋转和轴杆对准链路的第一部分34相对于齿轮箱30的移动。可提供第二组肋部48b，其在齿轮箱30与轴杆对准链路32之间延伸。第二组肋部48b可为一对肋部，其定位成与如图2中所展示的第二小齿轮轴杆衬套42成一条直线且与轴杆对准链路32的第二部分36相关联。第二组肋部48b经配置以限制轴杆对准链路32的第二部分36相对于齿轮箱30的旋转移动。

第一和第二组肋部48a、48b可提供在齿轮箱30上使得其朝向轴杆对准链路32延伸。在替代实施例中，第一和第二组肋部可提供在轴杆对准链路32上使得其朝向齿轮箱30延伸。在又一实施例中，肋部48a、48b中的一些可提供在齿轮箱30上，且其余肋部48a、48b可提供在轴杆对准链路32上。

使用轴杆对准链路32维持驱动轴16和中间小齿轮轴杆24的相对间距促进初始组装过程期间齿轮箱组件的对准，借此排除后续调节。另外，因为齿轮箱组件之间的相对间距并不归因于驱动轴旋转的任何偏心率而改变，所以驱动轴16中的制造变化并不增加齿轮组件束缚的可能性。手制动器10可安装在轨道车辆上使得其可经由适当链接(未图示)从轨道车辆的横向侧的任一者操作。

根据另一实施例，一种用于对准手制动器10内的内齿轮组件的方法包含提供其中具有一或多个齿轮系组件14的手制动器主体12。所述方法进一步包含以操作方式将驱动轴16连接到所述一或多个齿轮系组件14、以操作方式将中间小齿轮轴杆24连接到驱动轴16，以及使轴杆对准链路32与驱动轴16和中间小齿轮轴杆24相关联。轴杆对准链路32适于在驱动轴16的旋转期间维持驱动轴16与中间小齿轮轴杆24之间的相对间距。

根据又一实施例，适用于轨道车辆手制动器10的对准系统包含具有第一部分34和第二部分36的轴杆对准链路32。第一部分34具有穿过其延伸的且经配置用于接纳驱动轴16的第一开口35。第二部分36具有穿过其延伸的且经配置用于接纳中间小齿轮轴杆24的第二开口37。轴杆对准链路32与手制动器10的背板20相关联。轴杆对准链路32在手制动器10内驱动轴16的旋转期间维持驱动轴16与中间小齿轮轴杆24之间的相对间距。对准系统还可包含齿轮箱30，其与手制动器10的背板20相关联以包围至少轴杆对准链路32。

虽然以上描述中提供具有双侧齿轮箱的手制动器的各种实施例，但所属领域的技术人员可对这些实施例作出修改和更改而不脱离本发明的精神和范围。举例来说，应理解，本发明尽可能地预期任何实施例的一或多个特征可与任何其它实施例的一或多个特征组合。因此，以上描述既定为说明性而非限制性的。上文描述的本发明由所附权利要求书界定，且落在权利要求书的含义和等效范围内的对本发明的所有改变均涵盖在其范围内。

Claims (17)

1.一种用于轨道车辆的手制动器，其包括：

手制动器主体和背板，其中所述手制动器主体具有一或多个齿轮系组件，所述齿轮系组件位于背板的下表面；

驱动轴，所述驱动轴位于背板的上表面，其以操作方式连接到所述一或多个齿轮系组件；

中间小齿轮轴杆，其以操作方式连接到所述驱动轴；

轴杆对准链路，在其底面与背板的上表面空间内与所述驱动轴和所述中间小齿轮轴杆相关联，所述轴杆对准链路适于在所述驱动轴的旋转期间维持所述驱动轴与所述中间小齿轮轴杆之间的相对间距；

齿轮箱，在背板的上表面空间内与手制动器主体相关联，所述齿轮箱经配置以包围至少所述轴杆对准链路；所述齿轮箱含有第一小齿轮轴杆衬套的开口，所述开口经配置以接纳所述中间小齿轮轴杆的上部部分。

2.根据权利要求1所述的手制动器，其中所述中间小齿轮轴杆经由一或多个齿轮以操作方式连接到所述驱动轴。

3.根据权利要求2所述的手制动器，其中所述一或多个齿轮包括与所述驱动轴相关联的小齿轮和与所述中间小齿轮轴杆相关联的中间小齿轮轴杆齿轮，且其中所述轴杆对准链路适于防止所述小齿轮与所述中间小齿轮轴杆齿轮束缚在一起。

4.根据权利要求1所述的手制动器，其中所述轴杆对准链路包含具有第一开口的第一部分和具有第二开口的第二部分，所述第一开口经配置用于接纳所述驱动轴且所述第二开口经配置用于接纳所述中间小齿轮轴杆。

5.根据权利要求4所述的手制动器，其包含位于所述轴杆对准链路的所述第一开口内的驱动轴衬套，和位于所述轴杆对准链路的所述第二开口内的第二小齿轮轴杆衬套。

6.根据权利要求1所述的手制动器，其中所述齿轮箱具有大体上对应于所述轴杆对准链路的形状和占用面积的形状和占用面积。

7.根据权利要求4所述的手制动器，其包含至少第一组肋部，所述至少第一组肋部在所述齿轮箱与所述轴杆对准链路之间延伸以界定所述齿轮箱的一部分与所述轴杆对准链路的一部分之间的间隙空间，所述间隙空间经配置以补偿所述驱动轴的偏心旋转和所述轴杆对准链路的所述第一部分相对于所述齿轮箱的移动。

8.根据权利要求7所述的手制动器，其包含第二组肋部，所述第二组肋部在所述齿轮箱与所述轴杆对准链路之间延伸，所述第二组肋部与所述轴杆对准链路的第二部分相关联，所述第二组肋部经配置以限制所述轴杆对准链路的所述第二部分相对于所述齿轮箱的旋转移动。

9.一种用于对准手制动器内的内齿轮组件的方法，所述方法包括：

提供其中具有一或多个齿轮系组件的手制动器主体和背板，所述齿轮系组件位于背板的下表面；

以操作方式将驱动轴连接到所述一或多个齿轮系组件，所述驱动轴位于背板的上表面；

以操作方式将中间小齿轮轴杆连接到所述驱动轴；

使轴杆对准链路与所述驱动轴和所述中间小齿轮轴杆，在轴杆对准链路底面与背板的上表面空间内相关联，所述轴杆对准链路适于在所述驱动轴的旋转期间维持所述驱动轴与所述中间小齿轮轴杆之间的相对间距；

在背板的上表面空间内与手制动器主体相关联的齿轮箱，所述齿轮箱经配置以包围至少所述轴杆对准链路；所述齿轮箱含有第一小齿轮轴杆衬套的开口，所述开口经配置以接纳所述中间小齿轮轴杆的上部部分。

10.根据权利要求9所述的方法，其中将所述中间小齿轮轴杆经由一或多个齿轮以操作方式连接到所述驱动轴。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述一或多个齿轮包括与所述驱动轴相关联的小齿轮和与所述中间小齿轮轴杆相关联的中间小齿轮轴杆齿轮，且所述轴杆对准链路适于防止所述小齿轮与所述中间小齿轮轴杆齿轮束缚在一起。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述轴杆对准链路包含具有第一开口的第一部分和具有第二开口的第二部分，所述第一开口经配置用于接纳所述驱动轴且所述第二开口经配置用于接纳所述中间小齿轮轴杆。

13.根据权利要求12所述的方法，其包含在所述轴杆对准链路的所述第一开口内提供驱动轴衬套，以及在所述轴杆对准链路的所述第二开口内提供第二小齿轮轴杆衬套。

14.根据权利要求12所述的方法，其包含在所述齿轮箱与所述轴杆对准链路之间提供第一和第二组肋部，所述第一组肋部界定所述齿轮箱的一部分与所述轴杆对准链路的一部分之间的间隙空间以补偿所述驱动轴的偏心旋转和所述轴杆对准链路的所述第一部分相对于所述齿轮箱的移动，且所述第二组肋部在所述齿轮箱与所述轴杆对准链路的第二部分之间延伸以限制所述轴杆对准链路的所述第二部分相对于所述齿轮箱的旋转移动。

15.一种适用于轨道车辆手制动器的对准系统，所述对准系统包含具有第一部分和第二部分的轴杆对准链路，所述第一部分具有穿过其延伸且经配置用于接纳驱动轴的第一开口，所述第二部分具有穿过其延伸且经配置用于接纳中间小齿轮轴杆的第二开口，其中所述轴杆对准链路与所述手制动器相关联使得所述轴杆对准链路在所述手制动器内所述驱动轴的旋转期间维持所述驱动轴与所述中间小齿轮轴杆之间的相对间距；

还包括经配置以包围至少所述轴杆对准链路的齿轮箱，以及位于齿轮箱和轴杆对准链路之间空间的第一组肋部，所述空间可经配置以补偿驱动轴的偏心旋转和轴杆对准链路的第一部分相对于齿轮箱的移动。

16.根据权利要求15所述的对准系统，所述齿轮箱具有基本上对应于所述轴杆对准链路的形状和占用面积的形状和占用面积，所述齿轮箱包含延伸穿过壁部分的至少一个开口，所述至少一个开口经配置用于接纳所述中间小齿轮轴杆的上部部分。

17.根据权利要求16所述的对准系统，其包含位于所述齿轮箱与所述轴杆对准链路之间的第二组肋部，所述第二组肋部在所述齿轮箱与所述轴杆对准链路的第二部分之间延伸以限制所述轴杆对准链路的所述第二部分相对于所述齿轮箱的旋转移动。