CN1237289C - 传动系制动器 - Google Patents

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Abstract

传动系制动器布置成与电马达(3、9；3A、9A)相连，用作电动制动器。该传动系制动器将允许马达轴(4；4A)沿制动器应用方向旋转，但是当马达不再供电时，轴将被锁定。只有在马达反向旋转的前提条件下，轴才能沿制动器释放方向旋转。离合器装置(14、17；14A、17A)布置在轴和非旋转壳体(1、2；1A′)之间。提供有斜面装置(8、10、18、19；8A、10A、18A、19A)，用于实现使该离合器装置在轴旋转时啮合，但是当马达沿制动器释放方向旋转时该离合器装置并不啮合。

Description

传动系制动器
技术领域
本发明涉及一种传动系制动器，用于由马达装置沿驱动方向驱动的旋转部件，该传动系制动器只在马达装置沿相反方向旋转时才允许旋转部件沿相反方向旋转。
背景技术
马达装置通常可以为电马达，而旋转部件可以是它的输出轴。当马达沿驱动方向驱动时，它的旋转将传递给该轴。当马达断电时，需要防止轴沿相反方向旋转，即轴将沿该方向锁定。只有当马达沿该相反方向驱动时，该轴才能沿该方向旋转。
US2693254A公开了一种旋转轴制动机构，其中的制动机构包括由马达驱动的轴，制动盘位于轴和非旋转壳体之间，斜面使制动盘在轴旋转时脱开。
发明内容
本发明提供了一种用于一旋转部件的传动系制动器，包括：用于沿驱动方向驱动所述旋转部件的马达装置，该传动系制动器只在马达装置被沿相反方向驱动时才允许旋转部件沿相反方向旋转；离合器装置，其位于旋转部件和非旋转壳体之间，以及斜面装置，其用于使该离合器装置在旋转部件沿驱动方向旋转时脱开，但是当马达装置沿与所述驱动方向相反的方向旋转时该离合器装置并不脱开；其特征在于：滚子布置在一斜面环和一斜面套筒的倾斜表面之间，用于克服弹簧偏压而使离合器装置脱开，该斜面环与马达的转子相连，在所述斜面环和旋转部件之间有一旋转游隙；穿过旋转部件延伸的驱动器销与斜面环的径向端表面中的凹口啮合，该斜面环可旋转地布置在该旋转部件上。
本发明还提供了一种用于一旋转部件的传动系制动器，包括：用于沿驱动方向驱动所述旋转部件的马达装置，该传动系制动器只在马达装置被沿相反方向驱动时才允许旋转部件沿相反方向旋转；离合器装置，其位于旋转部件和非旋转壳体之间，以及斜面装置，其用于使该离合器装置在旋转部件沿驱动方向旋转时脱开，但是当马达装置沿与所述驱动方向相反的方向旋转时该离合器装置并不脱开；其特征在于：滚子布置在一斜面环和一斜面套筒的倾斜表面之间，用于克服弹簧偏压而使离合器装置脱开，该斜面环与马达的转子相连，在所述斜面环和旋转部件之间有一旋转游隙；以及从旋转部件毂沿径向凸出的驱动器元件与斜面环中的周向凹口啮合，带有所述旋转部件毂的旋转部件相对于转子可旋转地布置，斜面环与转子相连。
本发明还提供了一种传动系制动器，其具有一壳体，该传动系制动器包括：一轴，其与一制动器相联并用于与该制动器配合；马达，其有一转子，该转子与所述轴相联并用于驱动所述轴；一离合器装置，其位于所述轴和所述壳体之间；一斜面环，其与所述轴相连，用于在所述轴沿驱动方向旋转时使所述离合器装置脱开，所述斜面环有倾斜表面；一斜面套筒，其与所述斜面环连通，用于克服弹簧偏压而使所述离合器装置脱开；以及一驱动器销，其穿过所述轴延伸，与所述斜面环的径向端表面中的凹口啮合，其特征在于，所述离合器装置允许所述轴沿所述驱动方向旋转，并且所述离合器装置只在马达装置被沿与所述驱动方向相反的方向驱动时才允许所述轴沿相反方向旋转。
本发明还提供了一种传动系制动器，其具有一壳体，该传动系制动器包括：一轴，其与一制动器相联并用于与该制动器配合；马达，其有一转子，该转子与所述轴相联并用于驱动所述轴；一离合器装置，其位于所述轴和所述壳体之间；一斜面环，其与所述轴相连，用于在所述轴沿驱动方向旋转时使所述离合器装置脱开，所述斜面环有倾斜表面；一斜面套筒，其与所述斜面环连通，用于克服弹簧偏压而使所述离合器装置脱开；以及至少一个从轴毂沿径向凸出的驱动器元件与斜面环中的周向凹口啮合，带有轴毂的轴相对于转子可旋转地布置，斜面环与转子相连；其特征在于，所述离合器装置允许所述轴沿所述驱动方向旋转，并且所述离合器装置只在马达装置被沿与所述驱动方向相反的方向驱动时才允许所述轴沿相反方向旋转。
根据本发明，用于实现上述功能的传动系制动器的特征在于：离合器装置在旋转部件和非旋转壳体之间，斜面装置用于实现使该离合器装置在旋转部件旋转时啮合，但是当马达装置沿所述相反方向旋转时该离合器装置并不啮合。
该传动系制动器的普通用途是用于电动制动器中，尤其是用于重型运输车辆，例如公共汽车、卡车和拖车，它也用于铁路车辆。目前的发展趋势是在重型运输车辆和铁路车辆中较少使用压缩空气，更多使用电力。因此，下面介绍使用电力进行制动的可行性。
在电动制动器中，电马达通常用作它的制动器驱动或应用装置。当沿一个方向(驱动方向)驱动时，马达使用该制动器。制动器通常可以是圆盘制动器或闸块制动器。当为圆盘制动器时，制动器衬片压靠制动器盘而进行制动。因此，制动器必须提供有将马达的旋转运动转变成制动器衬片的线性运动的装置。
因此，电马达沿施加制动的驱动方向以及用于松开制动的相反方向驱动。当制动施加到合适程度时，通常不再有电流施加在马达上，但是制动应当仍然可以使用，直到马达沿用于松开制动的相反方向驱动。
传动系制动或连接的目的是实现该功能。马达沿释放方向的旋转将使传动系制动或连接解锁，并允许马达轴旋转。
附图说明
下面将参考附图更详细地介绍本发明，附图中：
图1是穿过电马达的剖视图，其中有本发明第一实施例的传动系制动器；
图2是传动系制动器的主要部件的侧视图；
图3是传动系制动器相对于图2旋转90o的另一侧视图；
图4是沿图3的线IV-IV穿过传动系制动器的剖视图；
图5是与图1基本相对应的剖视图，但是旋转90o，同时省略了电马达的某些部件；
图6是穿过电马达的剖视图，其中有本发明第二实施例的传动系制动器；
图7是大致与图6相对应的侧视图，但是比例较小；以及
图8是沿图6中的线VIII-VIII的剖视图。
具体实施方式
根据图1-5的第一实施例
在具有盖体2的马达壳体1中安装有定子3。旋转部件，即轴4通过第一轴承5而轴颈支承在壳体1中，并通过第二轴承6而轴颈支承在盖体2中。该轴4在它的、伸出壳体1的端部处提供有齿轮7。该齿轮7将与电动圆盘制动器装置的另外部件相连，它们将不进一步介绍。
轴4提供有斜面(ramp)环8，该斜面环8轴颈支承在该轴上，且该斜面环8将在后面进一步介绍，且在该斜面环外侧同轴地提供有转子9。在供电时，定子3和转子9将配合形成电马达，该电马达可旋转地驱动该轴4，既可以沿制动施加的方向，也可以沿制动释放的相反方向。
驱动器销10穿过轴4延伸。该销10实际上由几个部件构成，但认为是一个单元。不过，该销提供有在两端的弹性套筒10’。如图4中最清楚所示，斜面环8提供有用于销10的凹口，并可旋转地布置在轴4上，这意味着在轴4和斜面环8之间有一定的旋转游隙11。
花键环12布置在轴4上，并套在单向连接器13上。制动器盘14与花键环12进行花键啮合，并提供有摩擦材料14’。该制动器盘14借助于弹簧支座16通过盖体2中的压缩弹簧15而压靠在薄片17上，该薄片相对于盖体2旋转锁定。该压缩弹簧15可以成贝氏弹簧垫圈的形式。离合器装置(制动器盘14、薄片17)被弹簧偏压而啮合。
滚子18(图2和5)布置在斜面环8和斜面套筒19之间，并在这些部件上的相应斜表面8’和19’之间起作用，如图2所示。斜面套筒19通过用于驱动器销10的凹口19”而相对于轴4旋转锁定(图3)。
当斜面环8相对于轴4旋转时，滚子18在斜表面8’和19’上滚转，从而消除制动器盘14和斜面套筒19之间的游隙20，并使弹簧15压缩，这意味着摩擦材料14’和薄片17之间的摩擦消失。因此，反作用力通过轴向轴承21而吸收。
功能
当电马达沿制动器应用的方向旋转时，斜面环8带着轴4与它一起运动。轴4沿单向连接器13的非锁定方向旋转。
当电马达停止时，作用在斜面环8上的力矩消失，轴4有沿相反方向或制动器释放方向旋转的趋势，该旋转将由单向连接器13和制动器盘14而阻止。
当电马达沿用于制动器释放的相反方向旋转时，斜面环8将在游隙11中旋转运动，这样，滚子18将在斜表面8’和19’上滚转，在制动器盘14的摩擦材料14’和薄片17之间的摩擦力消失。最后，制动器盘14能够沿制动器释放方向旋转，从而使轴4能够沿制动器释放方向旋转。
根据图6-8的第二实施例
第二实施例与第一实施例有许多相似点，尽管这时传动系制动器并不形成于电马达中。因此，相同的参考标号通过加上“A”而用于相同部件。
因此，我们认识壳体1A、盖体2A、定子3A、盖体轴承6A和转子9A。轴4A通过螺钉9A’而可旋转运动地安装在转子9A上，并有齿轮7A。
斜面环8A布置在转子9A上，而轴4A有轴毂4A’。如图8所示，柱形驱动器元件10A布置在轴毂4A’中，并伸入斜面环8A中的凹口内，因此，在轴4A(或它的毂4A’)和斜面环8A之间有一定的旋转游隙11A。驱动器元件10A为弹性。
如前所述，该第二传动系制动器布置在电马达的外部，因此有它自身的壳体1A’，该壳体1A’以未示出的方式保持静止。
尽管有不同设计，但是仍然能够认识壳体1A’内的以下部件：花键环12A、单向连接器13A、与该花键环12A相连的制动器盘14A、压缩弹簧15A、轴承16A、与壳体1A’相连的薄片17A、滚子18A、在19A”处相对于轴毂4A’旋转锁定的斜面套筒19A、在斜面套筒19A和穿过制动器盘14A延伸的推动销22A(除了图6中最靠右的一个)之间形成的轴向游隙20A、以及轴向轴承21A。
这里所述的第二实施例的功能与第一实施例的功能相同。

Claims (7)

1.一种用于一旋转部件(4；4A)的传动系制动器，包括：
用于沿驱动方向驱动所述旋转部件(4；4A)的马达装置，该传动系制动器只在马达装置被沿相反方向驱动时才允许旋转部件沿相反方向旋转；
离合器装置，其位于旋转部件(4；4A)和非旋转壳体之间，以及
斜面装置，其用于使该离合器装置在旋转部件沿驱动方向旋转时脱开，但是当马达装置沿与所述驱动方向相反的方向旋转时该离合器装置并不脱开；
其特征在于：滚子(18；18A)布置在一斜面环(8；8A)和一斜面套筒(19；19A)的倾斜表面(8′、19′)之间，用于克服弹簧(15；15A)偏压而使离合器装置脱开，该斜面环与马达的转子(9；9A)相连；在所述斜面环和旋转部件之间有一旋转游隙；
穿过旋转部件(4)延伸的驱动器销(10)与斜面环(8)的径向端表面中的凹口啮合，该斜面环(8)可旋转地布置在该旋转部件上。
2.根据权利要求1所述的传动系制动器，其特征在于：该离合器装置被弹簧(15；15A)偏压而啮合。
3.根据权利要求1所述的传动系制动器，其特征在于，该离合器装置包括：至少一个制动器盘(14；14A)，该制动器盘与所述旋转部件(4；4A)相连，以及至少一个薄片(17；17A)，该薄片与所述壳体相连。
4.根据权利要求3所述的传动系制动器，其特征在于：所述至少一个制动器盘(14；14A)与花键环(12；12A)进行花键啮合，该花键环通过单向连接器(13；13A)与所述旋转部件(4；4A)相连。
5.一种用于一旋转部件(4；4A)的传动系制动器，包括：
用于沿驱动方向驱动所述旋转部件(4；4A)的马达装置，该传动系制动器只在马达装置被沿相反方向驱动时才允许旋转部件沿相反方向旋转；
离合器装置，其位于旋转部件(4；4A)和非旋转壳体之间，以及
斜面装置，其用于使该离合器装置在旋转部件沿驱动方向旋转时脱开，但是当马达装置沿与所述驱动方向相反的方向旋转时该离合器装置并不脱开；
其特征在于：滚子(18；18A)布置在一斜面环(8；8A)和一斜面套筒(19；19A)的倾斜表面(8′、19′)之间，用于克服弹簧(15；15A)偏压而使离合器装置脱开，该斜面环与马达的转子(9；9A)相连；在所述斜面环和旋转部件之间有一旋转游隙；以及
从旋转部件毂(4A′)沿径向凸出的驱动器元件(10A)与斜面环(8A)中的周向凹口啮合，带有所述旋转部件毂(4A′)的旋转部件相对于转子(9A)可旋转地布置，斜面环(8A)与转子(9A)相连。
6.一种传动系制动器，其具有一壳体，该传动系制动器包括：
一轴，其与一制动器相联并用于与该制动器配合；
马达，其有一转子，该转子与所述轴相联并用于驱动所述轴；
一离合器装置，其位于所述轴和所述壳体之间；
一斜面环，其与所述轴相连，用于在所述轴沿驱动方向旋转时使所述离合器装置脱开，所述斜面环有倾斜表面；
一斜面套筒，其与所述斜面环连通，用于克服弹簧偏压而使所述离合器装置脱开；以及
一驱动器销，其穿过所述轴延伸，与所述斜面环的径向端表面中的凹口啮合，
其特征在于，所述离合器装置允许所述轴沿所述驱动方向旋转，并且所述离合器装置只在马达装置被沿与所述驱动方向相反的方向驱动时才允许所述轴沿相反方向旋转。
7.一种传动系制动器，其具有一壳体，该传动系制动器包括：
一轴，其与一制动器相联并用于与该制动器配合；
马达，其有一转子，该转子与所述轴相联并用于驱动所述轴；
一离合器装置，其位于所述轴和所述壳体之间；
一斜面环，其与所述轴相连，用于在所述轴沿驱动方向旋转时使所述离合器装置脱开，所述斜面环有倾斜表面；
一斜面套筒，其与所述斜面环连通，用于克服弹簧偏压而使所述离合器装置脱开；以及
至少一个从轴毂沿径向凸出的驱动器元件与斜面环中的周向凹口啮合，带有轴毂的轴相对于转子可旋转地布置，斜面环与转子相连；
其特征在于，所述离合器装置允许所述轴沿所述驱动方向旋转，并且所述离合器装置只在马达装置被沿与所述驱动方向相反的方向驱动时才允许所述轴沿相反方向旋转。
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