CN208565328U - 扭矩传递组件和制动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及扭矩传递组件和制动系统。扭矩传递组件包括:第一输出体;第二输出体;和位于所述第一输出体与所述第二输出体之间盘状体。所述盘状体适于支撑多个扭矩传递元件,使得每个所述扭矩传递元件与所述第一输出体和所述第二输出体都联接。所述扭矩传递组件适于将扭矩供应到所述第一输出体和所述第二输出体二者,使得这两个输出体一起旋转直到作用于所述第一输出体上的载荷或阻力变得高于作用于所述第二输出体上的载荷或阻力。所述扭矩传递组件然后适于将所述扭矩传递到所述第二输出体,使得所述第一输出体减慢或停止旋转,而所述第二输出体继续旋转。
Description
技术领域
这些教示涉及一种用于将扭矩传递到至少两个输出体的扭矩传递组件。
背景技术
一些运载工具(例如卡车、货车、运动型多功能车(SUV)、和高性能运载工具) 使用多活塞液压制动系统以用于运载工具的减速。这些系统通常具有单独的驻车制动系统以用于使运载工具保持在停止或停车位置。
为了改善驻车制动性能、同时还减小重量、成本和封装空间,在一些运载工具平台中,可能希望的是,使驻车制动系统利用现有多活塞液压制动系统的一些部件。例如,可能希望的是,使驻车制动系统利用现有的多个制动活塞来形成夹紧力,而不需要专门设计的高输出马达、相对较大的马达、或多个马达,从而将多个制动活塞和制动片移动抵靠制动盘以形成夹紧力。
已想到利用单一马达来移动多个制动活塞以形成和松开夹紧力的组件。不过,可能希望的是,改善这些组件,并提供轻质和经济的组件以用于在施加制动和松开制动的过程中通过单一马达来移动多个制动活塞以形成和松开夹紧力。
实用新型内容
这些教示提供一种扭矩传递组件。所述扭矩传递组件用于将扭矩从单一源传递到至少两个输出体。
可以想到的是,这些教示可应用于其中希望将扭矩从单一源传递到至少两个输出体的几乎任何系统或组件。例如,这些教示可应用于运载工具制动系统以提供轻便经济的组件,该组件用于通过单一马达来移动多个制动活塞以形成夹紧力。
本教示也可用于非运载工具的应用中。例如,本文的教示可应用于在各种机器(例如,车床、用于纸产品或布料的卷绕机、游乐园坐骑具、风力涡轮机,或类似物)中所用的制动组件。
这些教示提供一种扭矩传递组件,其包括:第一输出体;第二输出体;和盘状体,其位于所述第一输出体与所述第二输出体之间。所述盘状体适于支撑多个扭矩传递元件,使得每个所述扭矩传递元件与所述第一输出体和所述第二输出体都联接。所述扭矩传递组件适于将扭矩供应到所述第一输出体和所述第二输出体二者,使得这两个输出体一起旋转直到作用于所述第一输出体上的载荷或阻力变得高于作用于所述第二输出体上的载荷或阻力。所述扭矩传递组件然后适于将所述扭矩传递到所述第二输出体,使得所述第一输出体减慢或停止旋转,而所述第二输出体继续旋转。
这些教示提供一种制动系统。所述制动系统包括:第一制动活塞;第二制动活塞;制动片;扭矩传递组件;和马达。其中,扭矩传递组件包括:第一输出体;第二输出体;和盘状体。所述盘状体位于所述第一输出体与所述第二输出体之间,所述盘状体适于支撑多个扭矩传递元件,使得每个所述扭矩传递元件与所述第一输出体和所述第二输出体都接触。所述第一制动活塞与所述第一输出体联接,且所述第二制动活塞与所述第二输出体联接。所述扭矩传递组件适于将由所述马达供应的第一旋转方向扭矩供应到所述第一输出体和所述第二输出体二者,使得这两个制动活塞一起移动直到作用于所述第一制动活塞上的载荷或阻力变得高于作用于所述第二制动活塞上的载荷或阻力;所述扭矩传递组件然后适于将所述第一旋转方向扭矩传递到所述第二输出体,使得所述第一输出体减慢或停止旋转,而所述第二输出体继续旋转使得所述第一制动活塞减慢或停止移动,而所述第二制动活塞继续移动。所述扭矩传递组件适于将由所述马达供应的第二旋转方向扭矩供应到所述第一输出体和所述第二输出体二者,使得这两个输出体一起旋转,而无论作用于所述第一制动活塞或所述第二制动活塞上的载荷或阻力如何,使得所述第一制动活塞和所述第二制动活塞均移动。
附图说明
图1是制动组件的截面图。
图2是马达的立体图。
图3是扭矩传递组件的立体图。
图4是图3的扭矩传递组件的导轨的立体图。
图5是图3的扭矩传递组件的盘状体的前视图。
图6是图3的扭矩传递组件的另一种盘状体的前视图。
图7是图3的扭矩传递组件的另一种盘状体的立体图。
图8a是图3的扭矩传递组件的另一种盘状体的前视图。
图8b是图8a的盘状体的侧视图。
图8c是图8a的盘状体的立体图。
图9是另一种扭矩传递组件的立体图。
图10是图9的扭矩传递组件的导轨的立体图。
图10A是沿图10的线A-A所取的剖视图。
图10B是沿图10的线B-B所取的剖视图。
图11是图9的扭矩传递组件的盘状体的前视图。
图12是图9的扭矩传递组件的盘状体的前视图。
图13是图9的扭矩传递组件的另一种盘状体的前视图。
具体实施方式
在此的教示提供一种制动组件。制动组件可为用于形成夹紧力的任意系统或组件。制动组件可用于形成夹紧力和/或制动施加以减慢、停止和/或保持运载工具处于停止位置。制动组件可为任意类型的制动组件。例如,制动组件可为对向制动组件(即,固定的制动钳组件)或者浮式制动组件(即,浮式制动钳)。所述组件可为盘式制动系统。制动组件可为行车制动组件。
制动组件也可用于非运载工具的应用中。例如,制动组件可适用于在各种机器(例如,车床、用于纸产品或布料的卷绕机、游乐园坐骑具、风力涡轮机,或类似物)中所用的制动组件。
制动组件可通常包括:一个或多个制动片、和用于支撑一个或多个制动活塞的制动钳。在标准的制动施加过程中,一个或多个制动活塞可通过加压制动流体而移动抵靠所述一个或多个制动片。制动片可移动抵靠制动盘以形成夹紧力。可替代地,在标准的制动施加过程中,一个或多个制动活塞和制动片可由机电元件移动以形成夹紧力。驻车制动组件可添加于或集成于制动组件。驻车制动组件可以是:被添加于或合并于制动组件的辅助组件或系统。
夹紧力可为这样的力:当结合制动片摩擦系数时用于减速、减慢、停止、和/或防止制动盘和/或运载工具的运动或旋转。夹紧力可在标准的制动施加过程中形成(即,制动施加力)。夹紧力可在驻车制动施加过程中形成(即,驻车制动力)。
制动盘可与制动组件和驻车制动组件中的至少一种的部件协作,以形成夹紧力。制动盘可包括内侧和相对的外侧。制动钳可布置为使得:一个或多个制动片位于制动盘的内侧处(即,内侧制动片),一个或多个制动片位于制动盘的外侧处(即,外侧制动片),或者同时位于内侧处和外侧处。制动钳可被布置为使得:一个或多个制动活塞位于内侧处、一个或多个制动活塞位于外侧处、或者同时位于内侧和外侧处。当运载工具在运动中时,制动盘可以随车轮围绕运载工具的车轴旋转。为了在标准的制动施加过程中或在驻车制动施加过程中形成夹紧力,一个或多个制动片的摩擦材料可被移动或推动而抵靠制动盘的至少一个侧。在夹紧力形成之后,制动盘可被限制移动和/或旋转,且相应地,运载工具可被减慢、停止、和/或限制移动。为了松开夹紧力,一个或多个制动片的摩擦材料可移离于制动盘。在夹紧力已经松开之后,制动盘以及相应地运载工具可再次移动。
一个或多个制动片可用于形成夹紧力。夹紧力可通过使一个或多个制动片与制动盘的一个或多个侧摩擦接合以将运载工具的动能转变为热能而形成。一个或多个制动片可包括一个或多个特征部(即,耳部、突出部,等等),所述特征部可接合于制动钳和支撑架中的至少一种或者被其接合,以保持制动片在制动系统内相对于制动盘的定位。
一个或多个制动片可包括摩擦材料和压力板。一个或多个制动片可被支撑在制动钳上,使得摩擦材料面对制动盘的一侧。压力板可与摩擦表面相对。一个或多个制动活塞或者一个或多个制动钳指可以选择性地与对应的制动片的压力板接触。例如,在一些情况下,一个或多个制动活塞可与内侧制动片的压力板接触,而一个或多个制动钳指可与外侧制动片的压力板接触。在一些情况下,一个或多个制动活塞可与内侧制动片的压力板接触,而一个或多个制动活塞可与外侧制动活塞的压力板接触。在制动施加过程中或者当施加驻车制动时,一个或多个制动活塞和/或一个或多个指可移动对应的制动片的全部或端部,使得对应的摩擦材料接合于制动盘的对应侧以形成夹紧力。
一个或多个制动片可包括能够朝向和远离制动盘的内侧移动的一个或多个内侧制动片。一个或多个制动片可包括能够朝向和远离制动盘的外侧移动的一个或多个外侧制动片。当施加或松开制动组件或驻车制动组件时,制动片(例如内侧和外侧垫)、或者其一部分可相对于制动盘一起移动、独立移动、依次移动、或按以上的组合方式移动。换言之,各制动片可同时朝向和/或远离制动盘移动,或者,一个或多个制动片的移动可先于一个或多个其它制动片的移动。制动片的第一端(即,首端)相对于相同制动片的第二端(即,尾端)可朝向或远离制动盘而一起移动、独立移动、依次移动、更早移动、更晚移动、或按以上的任意组合方式移动。
为了形成夹紧力,一个或多个制动片移动的距离、或者一个或多个制动片的端部必须相对于制动盘而移动的距离可根据锥度磨损而不同。锥度磨损可被定义为:制动片的摩擦材料在使用过程中不均匀磨损的趋势。锥度磨损可能导致内、外侧制动片中的至少一种的内、外侧压力板中的至少一种不再平行于制动盘的侧。例如,在制动施加和驻车制动施加中至少一种的过程中,制动片的首端可首先接触制动盘和/或具有比制动片的尾端更大的力。这可能导致首端比尾端磨损更多、或磨损更快。制动片的首端随时间将比尾端移动更大的距离以充分接合于制动盘和形成夹紧力。为了补偿这些差异,可能希望的是:能够使制动片的各端移动不同距离和/或在不同时间移动,以确保形成足够的夹紧力。使制动片的各端移动不同距离和/或在不同时间移动可根据在此的教示来实现,其中包括利用扭矩传递组件。
制动钳可用于支撑制动组件的一个或多个部件、驻车制动组件的一个或多个部件、或者二者兼顾。例如,制动钳可包括一个或多个支撑体,该支撑体被构造为接合和/或支撑一个或多个制动片。制动钳可提供一个或多个制动片,或者优选地为两个或更多个制动片,以相对于制动盘移动。制动钳可在制动施加过程中移动(即,浮式卡钳),或者,制动钳可固定而使得制动钳在制动施加过程中不移动(即,固定的卡钳)。制动钳可连接到运载工具的任意的非旋转(或非移动)的部分,例如支撑体或关节体。
制动钳可具有一个或多个活塞孔。每个活塞孔可限定被构造以接纳和支撑对应的制动活塞的制动钳中的一个或多个中空区域。一些制动钳可具有两个或更多个活塞孔。活塞孔可位于制动盘的仅一侧上,或者在制动盘的两侧上。每个活塞孔包括活塞孔轴线。活塞孔轴线可大致垂直于制动盘的侧延伸。被支撑在活塞孔内的制动活塞可沿活塞孔轴线移动以在标准的制动施加和驻车制动施加中的至少一种的过程中形成或松开夹紧力。
一个或多个制动活塞可用于使制动片或制动片的对应端朝向制动盘移动以形成夹紧力。在制动施加以使运载工具减速或停止的过程中,制动活塞可通过加压流体(例如制动流体)移动。为了松开夹紧力或制动施加,可通过使流体减压而移动制动活塞。当然,可设想在标准的制动施加过程中移动制动活塞的其它方式。例如,可设想通过机电机构(类似于为此驻车制动组件所用)使制动活塞移动(例如,通过一个或多个旋转到线性状态机构、主轴、螺母等实现)。在驻车制动施加过程中,为形成夹紧力,可通过沿施加方向启动对应的旋转到线性状态机构而移动制动活塞。为了松开夹紧力或驻车制动,可通过沿相反的松开方向启动对应的旋转到线性状态机构而移动制动活塞。在驻车制动施加和标准的制动施加过程中,制动活塞可沿制动活塞轴线移动,制动活塞轴线可与活塞孔轴线共线或基本共线。制动活塞可包括:封闭端,其选择性接合于内侧制动片的压力板:和开放端,其限定进入制动活塞插口的开口。
制动活塞插口可用于接纳对应的旋转到线性状态机构的至少一部分。制动活塞插口可为制动活塞端部中形成的杯部或凹部。制动活塞插口可包括:底壁和相对的开放端,所述底壁处于制动活塞插口的端部或底部处。间隙可存在于所述旋转到线性状态机构的螺母与对应的底壁之间。在驻车制动施加过程中,通过使所述旋转到线性状态机构朝向底壁移动,所述间隙可被占据。一旦所述间隙被占据,则螺母或所述旋转到线性状态机构的进一步移动可使螺母或所述旋转到线性状态机构压靠底壁并然后使制动活塞以及制动片移动抵靠制动盘以形成夹紧力。
驻车制动组件可添加或集成于制动组件。驻车制动组件可用于形成夹紧力以保持运载工具处于停止或停车位置。驻车制动组件可利用制动组件的一个或多个部件形成夹紧力和驻车制动力中的至少一种。例如,在驻车制动施加过程中,一个或多个制动活塞和制动片可随驻车制动组件移动而抵靠制动盘,以形成夹紧力。一个或多个制动活塞和制动片可移离制动盘,以松开夹紧力。驻车制动组件可包括马达齿轮单元 (MGU)。
马达齿轮单元(MGU)可用于形成或产生且然后传递适于在驻车制动施加或松开过程中形成和/或松开夹紧力的力或扭矩。在驻车制动的施加过程中,为了形成夹紧力,MGU可用于产生足以使所述一个或多个旋转到线性状态机构、所述一个或多个制动活塞、所述一个或多个制动片、或它们的组合朝向制动盘移动的扭矩,由此形成阻滞以防止运载工具轮旋转。在松开驻车制动以松开夹紧力的过程中,MGU可用于产生足以使所述一个或多个旋转到线性状态机构、所述一个或多个制动活塞、或其两者远离所述一个或多个制动片移动的扭矩,使得制动片移离制动盘,由此松开夹紧力。马达齿轮单元(MGU)可以是可用于执行一个或多个前述功能的任意装置或装置组合。
MGU的至少一部分可容纳在壳体内。壳体可与制动钳一体地形成;被可移除地附接到制动钳;持久附接到制动钳;或以任意适合方式附接到运载工具的任意部分,例如支撑体、支撑架、或关节体。优选地,MGU容纳在壳体内,壳体可通过一个或多个适合的紧固件附接到制动组件。容纳MGU的壳体可在制动组件组装完毕后附接到制动组件。容纳MGU的壳体可附接到制动组件,分离于制动组件以维护制动组件和驻车制动组件中的至少一种的一个或多个部件,并然后将壳体重新组装到制动组件。马达齿轮单元(MGU)可包括马达、一个或多个齿轮或齿轮组、一个或多个扭矩传递机构、一个或多个旋转到线性状态机构、或它们的组合。
马达可为用于形成力或扭矩的任意马达。例如,马达可为直流(DC)马达、无刷式马达、串激马达、并激马达、复激马达、分立存在的马达、伺服马达、步进马达、或永磁马达。马达可包括一个或多个电导线用以将马达连接到电源。将动力供应到马达可以使马达的输出轴围绕一轴线旋转。输出轴的旋转可适合用于施加方向(以形成夹紧力)和用于松开方向(以松开夹紧力)。
马达齿轮单元(MGU)可包括可用于传递、增大、和/或减小马达的扭矩输出的一个或多个齿轮或齿轮组。齿轮组可包括一个或多个齿轮。齿轮组可以将马达和扭矩传递组件中的至少一种连接到扭矩传递组件的一个或多个部件,例如旋转到线性状态机构的一个或多个主轴。
一个或多个旋转到线性状态机构可用于将来自MGU或者马达的扭矩输出转变为线性或轴向力以移动一个或多个制动活塞。一个或多个旋转到线性状态机构可为高效装置,例如滚珠丝杠、滚柱丝杠、或滚珠坡道。一个或多个旋转到线性状态机构可为低效装置,例如导螺杆。一个或多个旋转到线性状态机构可通常包括主轴和螺母。
主轴可通过MGU或齿轮组或位于马达、MGU或二者之间的任意连接结构而旋转。主轴可通过扭矩传递组件的外部而旋转。主轴可以沿施加方向和松开方向旋转以分别施加和松开驻车制动。主轴的旋转可以使与主轴以螺纹接合的螺母在施加或松开方向上沿一轴线沿轴向移动,以使制动片朝向或远离制动盘移动。
每个主轴可包括一个螺母。螺母可沿供主轴围绕旋转的轴线和制动活塞沿轴向移动所沿的制动活塞轴线中的至少一种轴向移动。螺母可通过主轴移动。例如,螺母和主轴可通过螺纹接合而使得:当主轴通过马达或MGU或扭矩传递组件输出体旋转时,螺母沿轴向朝向或远离活塞插口的壁而移动。在螺母与活塞插口的壁之间形成接触之后,螺母进一步移动可引起制动活塞以及制动片或制动片的对应端朝向制动片移动。
扭矩传递组件可用于将输入扭矩提供、分配、重新分配、或传递到一个或多个输出体。扭矩传递组件可用于提供、分配、重新分配、或传递输入扭矩,以在标准的制动施加(即,行车制动施加)过程中或在驻车制动施加过程中移动一个或多个制动活塞以形成或松开夹紧力。扭矩传递组件可用于提供、分配、重新分配、或传递由马达或MGU或任意其它源供应的输入扭矩,以在标准的制动施加或松开(即,行车制动施加或松开)过程中或者驻车制动施加或松开过程中移动一个或多个旋转到线性状态机构,以形成或松开夹紧力。扭矩传递组件可为MGU的一部分,或者至少容纳在 MGU的壳体内。
扭矩传递组件可用于将扭矩分配或传递到一个或多个输出体。一个或多个输出体可与对应的旋转到线性状态机构联接。一个或多个输出体可与对应主轴联接。输出体沿施加方向的旋转可引起主轴沿施加方向旋转,而输出体沿松开方向的旋转可引起主轴沿松开方向旋转。一个或多个输出体可与对应的制动活塞或制动片联接。输出体沿施加方向的旋转可引起制动片或制动活塞沿施加方向移动,而输出体沿松开方向的旋转可引起制动片或制动活塞沿松开方向移动。
扭矩传递组件可包括一个或多个输出体。所述一个或多个输出体可引起、可用于、或者可适于将扭矩从马达或MGU或任意其它源传递到目的地,例如,旋转到线性状态机构、主轴、制动活塞,等等。一个或多个输出体可被可旋转地支撑在公共机轴上。
在特定条件下,扭矩传递组件的作用可类似于开放的或未锁定的差速器。这些条件可在驻车制动施加过程中发生以产生夹紧力,或者在标准制动或行车制动施加过程中发生以产生夹紧力。不过,这些条件也可在其它条件下发生,例如,在驻车制动施加的松开过程中或者在标准制动或行车制动的松开过程中发生以松开对应的夹紧力。扭矩传递组件的作用类似于开放的或未锁定的差速器意味着:当载荷或阻力作用于输出体或制动活塞中的一个上时,与较低载荷或无载荷或阻力作用于所述输出体或制动活塞上时相比,输出体的旋转速度可减慢,而公共机轴继续旋转。当载荷或阻力作用于输出体或制动活塞中的一个上时,输出体可停止旋转,而公共机轴和其它输出体则继续旋转。一个或多个输出体取决于作用于输出体上的载荷可按照与公共机轴不同的旋转速度旋转。例如,当因作用载荷而使得输出体之一的旋转速度减慢或停止旋转时,其它输出体可按照相同速度继续旋转,或者优选地按照比公共机轴更快的旋转速度旋转。实际上,与由于作用载荷而减慢或停止旋转的输出体相比,不具有作用载荷或具有较低作用载荷的其它输出体可按公共机轴旋转速度的两倍进行旋转。
在特定条件下,扭矩传递组件的作用可以类似于关闭的或锁定的差速器。这些条件可在驻车制动松开过程中发生以松开夹紧力,或者在标准制动或行车制动施加松开过程中发生以松开夹紧力。扭矩传递组件的作用类似于关闭的或锁定的差速器意味着:两个输出体均将随公共机轴沿相同方向而且按相同速度旋转,即使当载荷作用于仅一个输出体或制动活塞上时或当作用于一个输出体或活塞上的载荷或阻力不同于作用于其它输出体上的载荷或阻力时也是如此。这有利地确保多个制动活塞在行车制动或驻车制动松开的过程中可完全松开、移动、或缩回。
如果在行车制动或驻车制动松开的过程中相同的载荷作用于两个输出体或制动活塞上(即,如果在两个输出体或制动活塞处载荷平衡),则两个输出体将随公共机轴沿相同方向且按相同速度旋转,无论扭矩传递元件是否位于与开放的或未锁定的差速器对应的轨道中或者与关闭的或锁定的触发器对应的轨道中。这是因为,当相同的载荷作用于两个输出体或活塞上时,轨道将不会相对于彼此移动,因而扭矩传递元件将不会滚入与关闭的或锁定的差速器相关联的轨道(即,外轨道)中以使行车制动或驻车制动松开。
一个或多个输出体可为具有齿的齿轮,所述齿与配合齿轮或齿轮组啮合以将扭矩从马达或MGU传递到任意目的地,例如,旋转到线性状态机构的主轴。一个或多个输出体可为无齿的轮或公共机轴输出体,其利用直接接触结构(即,摩擦)或带或链被连接到配合部件以将扭矩从马达或MGU传递到任意目的地,例如传递到主轴、
公共机轴可用于将扭矩从马达输出体或马达轴传递到扭矩传递组件的一个或多个部件。公共机轴可为独立的分立的部件,其固定安装到马达轴上。公共机轴可安装到马达轴上,例如,马达的输出轴可被接纳和紧固到公共机轴中的插口或孔中。可设想将输出轴和机轴连接的其它方法,例如通过使用机械紧固件(即,销、焊接,等等) 实现。可替代地,公共机轴可实际为马达轴。对此,扭矩传递组件可直接安装到马达输出轴上。一个或多个输出体、导轨、盘状体、止推轴承、弹簧、和止动部可位于公共机轴上。
一个或多个导轨可用于支撑一个或多个扭矩传递元件。一个或多个导轨可将扭矩从一个或多个扭矩传递元件传送或传递到对应的输出体。导轨可独立于或围绕于公共机轴旋转,不过可被限制不能独立于对应输出体而旋转。也就是说,导轨和对应输出体适于总是一起旋转,但可独立于机轴而旋转。导轨可为独立的分立的部件,或者,导轨可与输出体机械附接或一体形成。
导轨可与对应输出体旋转同步,使得导轨旋转引起对应输出体旋转,反之亦然。导轨可提供多个扭矩传递元件,扭矩传递元件被容纳在至少部分封闭的轨道内,所述轨道通过沿对角与球轴承相对定位的两个相对的导轨形成。轴向的载荷或预载荷可施加于导轨上,使得扭矩传递元件保持与轨道接触,从而使扭矩可从马达传递到扭矩传递元件和传递到导轨并因而传递到输出体。这种预载荷可在扭矩传递组件的组装过程中实现。预载荷可通过弹簧或其它压缩机构实现和/或保持。
每个扭矩传递元件的赤道的相切部分在整个驻车制动施加和驻车制动松开的过程中可与导轨接触并且保持接触。轴向载荷或预载荷可施加于导轨,使得扭矩传递元件不会在轨道内或相对于轨道滑动。
每个导轨可由塑料、金属、或它们的组合制成。
每个导轨可包括一个或多个轨道。所述一个或多个轨道可大致平滑。所述一个或多个轨道可为规则多边形和/或可包括多个相邻设置的扇贝形、凹口、槽、棘爪、凹部、边缘、或其它类似特征。每个多边形特征可具有大致平坦或平面状的底部。在驻车制动施加的过程中和在松开驻车制动施加的过程中(或者在行车制动施加或松开行车制动的过程中),一个或多个扭矩传递元件可位于相同轨道中。可替代地,在驻车制动施加(或行车制动施加)的过程中,一个或多个或所有扭矩传递元件可位于其中一个轨道中,然后,在驻车制动松开(或松开行车制动)的过程中,一个或多个或所有扭矩传递元件可滚入或变得重新定位到另一轨道中。
当一个或多个扭矩传递元件处于第一或大致平滑轨道中时,扭矩传递组件可用作开放的或未锁定的差速器。当一个或多个扭矩传递元件处于第二轨道中时,扭矩传递组件可用作关闭的或锁定的差速器。也就是说,扭矩传递元件可卡陷在相对的多边形特征与导轨中缝的拐角之间以限制或防止扭矩传递元件转动或旋转,而使得输出体不独立于彼此旋转。
扭矩传递组件可包括一个或多个盘状体。盘状体可用于将扭矩从马达、MGU、公共机轴或它们的组合传送或传递到一个或多个输出体。盘状体可旋转到固定到公共机轴,以防止盘状体独立于机轴而旋转。盘状体也可沿轴向固定到公共机轴,以防止盘状体沿机轴的纵向轴线轴向地移动。盘状体固定附接到公共机轴并定位而使得扭矩传递元件与盘状体之间的接触发生在盘状体的中平面上。
盘状体可包括一个或多个缝。一个或多个缝可为凹口、切口、缝、凹部、或槽。这些缝中的每个可被构造为容纳、装容或支撑球轴承。所述缝可成形为使得:来自马达轴或公共机轴的扭矩在扭矩传感组件的正常操作过程中(即,在正常驻车制动施加或者松开驻车制动的过程中)被传递到扭矩传递元件中。每个所述缝可适于支撑扭矩传递元件以保持扭矩传递元件免于落到缝之外,但允许扭矩传递元件围绕其自身轴线旋转或转动。
一个或多个所述缝可在形状上定向,使得当盘状体沿施加方向旋转时(在驻车制动或行车制动应用过程中)扭矩传递元件被移动、滚动或迫使到内轨道上或之中,并然后当盘状体沿松开方向旋转时(在松开驻车制动或行车制动的过程中)扭矩传递元件被移动、滚动或迫使到外轨道上或中。
一个或多个所述缝、或者一个或多个缝的一部分可为半圆形(例如图5)。这些半圆形的缝被设计或构造为:使施加于每个导轨并因而施加于每个输出体的扭矩的差异最小。每个半圆形的缝可适于在赤道处或者球轴承的基本相对的区域处接触每个对应的扭矩传递元件。每个半圆形的缝可适于在驻车制动施加过程中而且还在驻车制动松开过程中(和/或在行车制动施加/松开的过程中)在两个点处接触每个对应的扭矩传递元件。
一个或多个所述缝、或者一个或多个缝的一部分可包括复合形状,该复合形状包括:可接触扭矩传递元件的一个或多个平坦表面(图6至图8c、图11至图13)。这些复合形状的缝或其部分被设计为:使施加于每个导轨并因而沿施加方向施加于每个输出体的扭矩的差异最小,和使施加于每个导轨并因而沿松开方向施加于每个输出体的扭矩的差异放大。这些复合形状的缝可包括:被构造为与位于所述缝中的扭矩传递元件接触的至少两个接触点或区域。扭矩传递元件可以通过在扭矩传递元件的相对极与球轴承的赤道之间定位或限定的区域中的接触区域而接触。也就是说,假定每个扭矩传递元件包括分开约180度的相对极和基本垂直于所述极而且也分开约180度的相对的相切部分,则扭矩传递元件可通过在相邻极与相切部分之间定位的区域中的盘状体接触表面而接触(例如见图7)。
扭矩传递组件可包括一个或多个扭矩传递元件。一个或多个扭矩传递元件可用于将扭矩从马达、MGU、机轴、盘状体、或它们的组合传送到一个或多个输出体或对应的导轨。扭矩传递元件可支撑在盘状体的单独的缝或槽中。由于轴向预载荷和在扭矩传递元件与导轨轨道之间的摩擦、且由于低载荷情况(即,当低载荷或阻力作用于输出体上),则扭矩传递元件的相切部分或赤道可相对于导轨保持静止(即,不旋转)。当作用于输出体上的载荷或阻力增大时,输出体可减慢或停止旋转,于是扭矩传递元件可开始围绕其轴线在导轨轨道中旋转或滚动或转动,并且相对于盘状体中的槽或凹口滑移或滑动,这可使其它无载荷的输出体相对于马达轴以更高或更大的速率旋转。实际上,如果有载荷的输出体静止,则其它无载荷的输出体的旋转速度或速率可两倍于马达和/或盘状体的旋转速度。
扭矩传递元件可为圆形球。扭矩传递元件可为球轴承。扭矩传递元件可为圆柱形元件或轴承。扭矩传递元件可由金属和塑料中的至少一种制成。扭矩传递元件可大致平滑。扭矩传递元件可具有至少一些摩擦或粗糙表面以保持与对应的导轨、轨道、输出体、或它们的组合接触或摩擦。一个或多个减摩元件可用于减小所述元件的摩擦或粗糙表面,使得所述元件围绕其轴线转动或滚动。
扭矩传递组件可包括一个或多个减摩元件。一个或多个减摩元件可用于减小盘状体与扭矩传递元件之间的摩擦系数。一个或多个减摩元件可用于在摩擦元件材料与扭矩传递元件材料之间产生比盘状体材料(可例如为钢)与球轴承之间的摩擦系数更低的摩擦系数。减摩元件可由适合的材料制成,例如为塑料或特氟隆(Teflon)涂层材料。减摩元件可模制或固定安装到盘状体上,并被设计以当马达沿施加方向旋转时接触扭矩传递元件。
弹簧可用于将轴向载荷或预载荷施加于扭矩传递组件的部件上。轴向载荷或预载荷可用于确保和保持扭矩传递元件与对应的轨道或导轨之间的接触。轴向载荷或预载荷可用于保持每个扭矩传递元件的赤道或相对相切部分与两个轨道或导轨之间的同步接触。换言之,由弹簧施加的轴向预载荷确保扭矩传递元件在驻车制动施加过程中和在驻车制动松开过程中绝不会相对于轨道或导轨滑移或滑动。这就是在扭矩传递元件与导轨的两个轨道之间同步接触的作用。为了说明,扭矩传递元件当其中一个输出体减慢或停止旋转时相对于盘状体仅围绕扭矩传递元件轴线(110,见图8c)而滚动或转动。不过,当扭矩传递元件围绕扭矩传递元件轴线滚动或转动时,赤道或相切部分由于由弹簧施加的预载荷而保持与两个轨道接触。
止动部可用于将扭矩传递组件的部件支撑在公共机轴上,并用于对扭矩传递组件的部件上的弹簧载荷和预载荷作出反应。至少一个止动部可刚性地连接到或形成到公共机轴上,而其它分立的止动部可固定安装到公共机轴上,作为在扭矩传递组件所有部件组装过程中的最后的操作。例如,参见图3,假定止动部82是刚性连接或形成在公共机轴62上的止动部,则扭矩传递组件可通过以下方式被组装:将止推轴承78 组装到公共机轴62上,然后是输出体76和导轨74、盘状体72(包括扭矩传递元件 84)、然后是导轨70和输出体68,然后是止推轴承66以及弹簧64。另一止动部80 可然后安装到公共机轴62上,使得弹簧64将所需的轴向预载荷施加于扭矩传递组件 46的所有部件上。更特别地,另一止动部80可然后安装到公共机轴62上,使得通过弹簧64施加的轴向载荷确保每个扭矩传递元件84的相切部分或赤道在驻车制动施加或驻车制动松开过程中保持与对应的导轨轨道接触。第二止动部的固定位置可在制造过程中确定以确保弹簧载荷或预载荷在正常扭矩传递组件功能的设计参数的范围内实现。不过,应理解,止动部80可以是刚性连接或形成在公共机轴62上的止动部。相应地,扭矩传递组件的制造或组装将以相反方式实现:例如,将弹簧64组装到机轴62上,然后是止推轴承66、输出体68、导轨70、以及盘状体72和扭矩传递元件 84、导轨74和输出体76,然后是止推轴承78。止动部82可然后安装到公共机轴62 上,使得弹簧64被充分压缩以将所需的轴向载荷施加于盘状体和扭矩传递元件84 上,从而确保扭矩传递元件赤道保持与两个轨道接触。
一个或多个止推轴承可用于接受由弹簧施加的预载荷,并允许导轨和输出体自由地、独立于公共机轴、围绕公共机轴旋转。
图1例示出制动组件10。制动组件10是盘式制动组件或系统,包括制动钳12 和驻车制动组件14。制动组件10包括内侧制动片16和外侧制动片18。每个制动片 16、18包括摩擦材料20和压力板22。制动片16、18布置在制动钳12的相对侧上,使得每个制动片16、18的摩擦材料20面对位于制动片16、18之间的制动盘的侧。制动钳12包括:与外侧制动片18的压力板22接触的指24。
制动活塞26定位接近于内侧制动片16的第一或首端28,另一制动活塞30定位接近于内侧制动片16的第二或尾端32。旋转到线性状态机构34与制动活塞26联接,而另一旋转到线性状态机构36与制动活塞30联接。每个旋转到线性状态机构34、 36包括主轴38和螺母40。旋转到线性状态机构34、36的运动引起对应的制动活塞26、30朝向或远离内侧制动片16移动,这引起制动片16的对应端28、32朝向或远离制动盘移动。
制动组件10和/或驻车制动组件14包括马达齿轮单元(MGU)42,MGU 42包括马达44和扭矩传递组件46。
图2例示出马达44。马达44包括:导线56,用于将马达44连接到电源或计算机,以开启或关闭马达44。马达44包括:输出轴58,当马达44由电源源或计算机驱动时,输出轴58围绕轴线60旋转。如将在下文进一步所述,输出轴58围绕轴线 60沿施加方向(以设置或者施加驻车制动或行车制动)和松开方向(以松开驻车制动或行车制动)旋转。
图3例示出扭矩传递组件46。扭矩传递组件46包括:机轴62。机轴62适于支撑组件46的一个或多个部件,例如弹簧64、止推轴承66、输出体68、导轨70、盘状体72(支撑多个扭矩传递元件84)、另一导轨74、另一输出体76、另一止推轴承 78,所有这些部件被支撑在两个止动部80、82之间。机轴62和被支撑在机轴62上的上述部件适于围绕轴线60旋转,所述轴线60即为马达44的输出轴58所旋转围绕的相同轴线60(图2)。
输出体68和导轨70被附接、支撑或安装到机轴62上,使得输出体68和导轨 70能够独立于机轴62旋转。不过,输出体68和导轨70不能或者被禁止独立于彼此旋转。
类似地,输出体76和导轨74被附接、支撑或安装到机轴62上,使得输出体76 和导轨74能够独立于机轴62旋转。不过,输出体76和导轨74不能或者被禁止独立于彼此旋转。
盘状体72被可旋转地固定到机轴62,使得盘状体72在机轴62旋转时随着机轴 62旋转,且不能独立于机轴62旋转。盘状体72还沿轴向固定到机轴62上,使得盘状体72不能沿轴62的长度(例如沿着沿朝向或远离止动部80、82的方向的轴线60) 轴向移动。
弹簧64适于将预载荷施加于止推轴承66、78、输出体68、76、导轨70、74、扭矩传递元件84、和止动部80、82上。由弹簧64施加的轴向预载荷适于使扭矩传递元件84与导轨70、74的对应轨道90之间保持接触,如图4所示。应理解,在不背离这些教示的范围的情况下,轨道90可直接形成到对应的输出体的一侧上。
每个输出体68、76与对应的旋转到线性状态机构34、36的对应的主轴38联接 (图1)。例如,输出体68的旋转引起旋转到线性状态机构34的主轴38旋转,输出体76的旋转引起旋转到线性状态机构36的主轴38旋转,或者反之亦然。在输出体 68、76与对应主轴38之间的联接可通过一个或多个齿轮或其它适合的力或扭矩传递元件实现。
机轴62包括用于接纳马达44的输出轴58的孔86(图3),使得输出轴58的旋转引起机轴62同时旋转。不过,机轴62可替代地可为马达44的实际输出轴58(图2),使得前述元件直接支撑在马达44的输出轴58上,而非在机轴62上。也就是说,弹簧64、止推轴承66、78、输出体68、76、导轨70、74、盘状体72、止动部80、 82可被安装或支撑在马达44的实际输出轴58上。
图4例示出示例性的导轨70、74。导轨70、74中的至少一个或其特征部仍可一体地形成于或附接到对应的输出体68、76。导轨70、74包括:开口88,用于接纳机轴62;环形槽或轨道90,其围绕开口88定位或设置,当扭矩传递组件46组装完毕时(图3),扭矩传递元件84位于开口88中;和唇部92。
图5例示出示例性的盘状体72。盘状体72包括:开口89,用于接纳机轴62。盘状体72包括:多个缝94,其围绕开口89定位或设置。每个缝94适于宽松地容纳或支撑扭矩传递元件84。每个缝94包括一对相对的接触表面98。
在行车制动施加或驻车制动施加、或者松开行车制动或驻车制动的过程中,盘状体72通过公共机轴62沿对应的施加方向100或松开方向102(图6)旋转,在此过程中,每个缝94的接触表面98在两个点处接触于并将切向载荷或力施加于每个缝 94中对应的扭矩传递元件84上。所述两个点是每个扭矩传递元件84的对应的相对相切部分或赤道106,使得:当盘状体72沿施加或松开方向通过公共机轴62旋转时,扭矩传递元件84围绕其轴线110(见图8c)在缝94内旋转或转动。
图6例示出另一示例性的盘状体72。盘状体72包括:开口89,用于接纳机轴 62。盘状体72包括多个缝94。每个缝94适于宽松地容纳扭矩传递元件84。每个缝 94包括接触表面98、104、108。
在行车制动施加或驻车制动施加的过程中,盘状体72沿施加方向100通过公共机轴62旋转,在此时间过程中,每个缝94的仅接触表面108接触位于每个缝94中的扭矩传递元件84的相切部分或赤道106。在行车制动或驻车制动的施加过程中,盘状体72与扭矩传递元件84之间仅在一个位置接触,用于有利地减小盘状体72与扭矩传递元件84之间的摩擦,从而允许扭矩传递元件84围绕其轴线110(见图8c) 旋转或转动,使得每个输出体68、76处的扭矩差异最小。这有助于确保:当载荷或阻力作用于输出体68、76中的一个上时,具有载荷或阻力作用其上的输出体68、76 将会减慢或停止旋转,而没有载荷或阻力作用其上、或者具有较低阻力或载荷作用其上的另一输出体68、76将继续旋转或者比公共机轴62更快地旋转。
在松开行车制动或松开驻车制动的过程中,盘状体72沿方向102通过公共机轴 62旋转,在此时间过程中,每个缝94的仅接触表面98和104接触位于缝94中的相应的扭矩传递元件84。盘状体72与扭矩传递元件84之间在制动松开过程中在两个位置接触,增大了盘状体72与扭矩传递元件84之间的摩擦或切向载荷,使得扭矩传递元件84不围绕其轴线110旋转(图8c)。这有助于确保输出体68、76与公共机轴 62一起旋转,而没有一个输出体68、76减慢或停止旋转。这有助于确保输出体68、 76与公共机轴68、76一起旋转,例如作为公共的单一的锁定的机轴。
图7例示出另一示例性的盘状体72。盘状体72包括:开口89,用于接纳机轴 62。盘状体72包括多个缝94,每个缝94宽松地容纳扭矩传递元件84。每个缝94 还包括减摩元件96,减摩元件96被模制或连接到盘状体72。
在行车制动施加或驻车制动施加的过程中,盘状体72沿方向100旋转(图6、图8a),每个减摩元件96与位于所述缝94中的对应扭矩传递元件84接触。当盘状体72沿施加方向100通过公共机轴62旋转时,仅有减摩元件96接触位于所述缝94 中的扭矩传递元件84的相切部分或赤道106。在驻车制动施加过程中,减摩元件96 与扭矩传递元件84之间在一个位置接触,用于减小盘状体72与扭矩传递元件84之间的摩擦,从而允许扭矩传递元件84围绕其轴线110(见图8c)旋转,使得每个输出体68、76处的扭矩差异最小。这有助于确保:当载荷或阻力作用于输出体68、76 中的一个上时,具有载荷或阻力作用其上的输出体68、76将会减慢或停止旋转,而很少或没有载荷或阻力作用其上的另一输出体68、76将会继续旋转或者甚至更快于公共机轴62而旋转。
在松开行车制动或松开驻车制动的过程中,当盘状体72沿相反的方向102(图6、图8a)旋转时,减摩元件96不接触、或者免于接触对应的扭矩传递元件84。相反地,在松开行车制动或驻车制动的过程中,当盘状体72沿松开方向102旋转时,每个缝 94的接触表面98和104接触扭矩传递元件84。
如图7(和图8a)中可见,接触表面98和104在扭矩传递元件84的相对极108 和扭矩传递元件84的相对的相切部分106或赤道之间的位置接触扭矩传递元件84。在这些区域中与扭矩传递元件的接触使作用于扭矩传递元件84上的摩擦增大,从而限制扭矩传递元件84如其在驻车制动施加过程中那样相对于导轨旋转或转动。因此,在松开行车制动或松开驻车制动过程中,两个输出体68、76同时旋转,因而扭矩传递组件46作为实体机轴旋转。因此,两个活塞同时均沿松开方向远离制动片移动。这确保制动片的端部不与制动盘保持接触,这可能产生的不希望的结果是:制动片或制动片的一部分在制动盘上阻滞。
图8a至图8c例示出另一示例性的盘状体72。涉及图7的描述可同样适用于图 8a至图8c中所示的盘状体72。不过,减摩元件96为U形(最佳地显示在图8c)中,因而允许更容易地安装/组装盘状体72。
参见图1至图8c,当组装扭矩传递组件时,通过由弹簧64(图3)所施加的轴向预载荷,扭矩传递元件84的相对的相切部分106或赤道保持同步接触每个导轨70、 74(如图4中所示)的轨道90。
继续参见图1至图8c,将描述施加行车制动或驻车制动的方法。在行车制动或驻车制动启动或开启之后,电力供应到马达44,马达44的输出轴58沿施加方向旋转。输出轴58沿施加方向的旋转引起公共机轴62沿施加方向的旋转。公共机轴62 沿施加方向的旋转引起盘状体72将切向载荷施加于每个扭矩传递元件84上,使得扭矩传递元件84随机轴62沿施加方向运动或旋转。在此初始的施加条件中,当很少或没有载荷作用于输出体68、76上时,扭矩传递元件84不围绕其对应的轴承轴线110 (图8c)转动。
在制动施加的初始阶段中,当很少或没有载荷作用于输出体68、76上时,由于由弹簧64施加的预载荷且由于在扭矩传递元件84与轨道90之间的摩擦,因而来自马达44的扭矩从扭矩传递元件传送到对应的导轨70、74,然后通过在导轨70、74 与对应的输出体68、76之间的接触而传送到对应的68、76。这种施加于输出体68、76的扭矩引起输出体68、76均沿施加方向旋转。输出体68、76沿施加方向的旋转引起旋转到线性状态机构34、36的对应主轴38沿施加方向移动,直到在每个螺母 40与制动活塞26、30中的对应的活塞插口之间限定的间隙被占据或消除。应注意的是,当两个输出体68、76一起旋转时,输出体68、76的旋转速度与盘状体72和机轴62的旋转速度基本相同。
典型地,在螺母40与制动活塞30的活塞插口之间的间隙由于其位于制动片16 的尾端32处而被首先占据。这导致作用于输出体68、76之一上的载荷或阻力首先增大。
为了清楚地描述扭矩传递组件64的操作,我们应假定:输出体76对应于位于制动片16的尾端32处的旋转到线性状态机构36、螺母40、和制动活塞30。不过,应理解,输出体68可替代地可对应于旋转到线性状态机构36、螺母40、和制动活塞 30,因此,以下描述将仍然适用,不过任何所提及的输出体76及其与其对应下游元件的相互作用应被理解为是指:输出体68及其与其对应下游元件的相互作用。
当螺母40与制动活塞30的活塞插口之间的间隙被占据之后,输出体76沿施加方向的继续旋转引起螺母40使制动活塞30朝向制动片16移动并然后使制动片16 的端32朝向制动盘移动,以开始形成夹紧力或驻车制动力。相应地,在制动活塞30 处的阻力增大,并变得高于在此发生时在制动活塞26处的载荷。相应地,这引起作用于输出体76上的载荷或阻力增大并变得高于作用于输出体68上的载荷或阻力,使得输出体76最终停止旋转且扭矩传递元件84开始相对于导轨70、74滚动、转动或旋转并在盘状体72的缝94中滑移和/或滑动。扭矩传递元件84可围绕扭矩传递元件轴线110沿方向112或者沿与方向110(图8c)相反或不同的方向滚动、转动或旋转。
当输出体76停止旋转时,旋转到线性状态机构36和对应的制动活塞30停止运动。扭矩传递元件84的滚动、滑移、旋转、和/或转动引起输出体68沿施加方向继续旋转,不过其速率比两个输出体68、76一起旋转时更快。例如,输出体76的旋转可两倍于机轴62的旋转。
输出体76沿施加方向的继续旋转引起旋转到线性状态机构34的继续运动,使得制动活塞26继续使制动片16的端28朝向制动盘移动以形成夹紧力或驻车制动力。虽然制动片16朝向制动盘移动,不过,外侧制动片18朝向制动盘的相对侧被牵拉并最终通过指24(图1)与制动盘的相对侧接触。
以上的行车制动/驻车制动的施加的方法或描述也可适用于以下的论述和图9-13的例示。
图9例示出另一扭矩传递组件46。这种扭矩传递组件46包括支撑弹簧64的公共机轴62、止推轴承66、输出体68、导轨70、支撑多个扭矩传递元件84的盘状体 72(见图11至图13)、导轨74、输出体76、止推轴承78,且所有这些部件被支撑在两个止动部80、82之间的机轴62上。机轴62和被支撑在机轴62上的上述部件适于围绕轴线60旋转,所述轴线60即为马达44的输出轴58所旋转(图2)围绕的相同轴线60。
机轴62包括用于接纳马达44的输出轴58的孔86(图3),使得输出轴58的旋转引起机轴62同时旋转。不过,机轴62可替代地可为马达44的实际输出轴58(图 2),使得前述元件直接支撑在马达44的输出轴58上,而非在机轴62上。也就是说,弹簧64、止推轴承66和78、输出体68和76、导轨70和74、盘状体72、止动部80、 82可被安装或支撑在马达44的实际输出轴58上。
输出体68和导轨70被附接或安装到机轴62上,使得输出体68和导轨70能够独立于机轴62旋转。不过,输出体68和导轨70不能、被限制或者被禁止独立于彼此旋转。
类似地,输出体76和导轨74被附接或安装到机轴62上,使得输出体76和导轨 74能够独立于机轴62旋转。不过,输出体76和导轨74不能、被限制或者被禁止独立于彼此旋转。
盘状体72被附接或旋转地固定到机轴62,使得盘状体72随机轴62旋转;盘状体72不能独立于机轴62旋转。盘状体72还附接或沿轴向固定到机轴62上,使得盘状体72不能沿机轴62的长度(例如沿轴线60)轴向移动。
导轨70包括对准凹口114,导轨74包括对准凹口116。对准凹口114、116在扭矩传递组件组装过程中使用,以使导轨70、74相对于彼此以及相对于扭矩传递元件旋转地对准,使得在扭矩传递组件的组装过程中各部件的初始位置是已知的。不过,应理解,导轨70、74不需要具有这些对准凹口114、116。可替代地,导轨70、74 可通过其它方式(例如将扭矩传递元件定位到盘状体插口的一端或另一端上)旋转地对准。组件46的准确组装有利地确保:当扭矩传递组件46安装到马达轴上时在高速旋转过程中振动最小。
弹簧64适于将预载荷施加于止推轴承66、78、输出体68、76、导轨70、74、扭矩传递元件84、和止动部80、82上。通过弹簧64施加的轴向预载荷使扭矩传递元件84与导轨70、74的对应轨道90、118之间保持接触,如图4中所示。
每个输出体68、76与对应的旋转到线性状态机构34、36的对应的主轴38联接 (见图1),使得输出体68、76中的至少一个的旋转引起至少一个对应的主轴38旋转。
图10例示出图9的导轨70、74。导轨70、74包括:开口88,用于接纳机轴62;围绕开口88设置的第一环形轨道90;围绕开口88设置的第二环形轨道118。第一轨道90大致平滑。第二轨道118包括多个相邻定位的多边形、扇贝形、凹口、槽、棘爪、凹部、边缘、或其它特征120,使得第二轨道118不像第一轨道90那样大致平滑。
当组装扭矩传递组件46时,扭矩传递元件84可位于或定位在任一轨道90、118 中。不过,在行车制动或驻车制动的施加过程中,扭矩传递元件84在平滑的第一轨道90中移动或定位;在松开行车制动或驻车制动的过程中,扭矩传递元件84在第二轨道118中定位或移动到第二轨道118,或者反之亦然。
第一轨道90(大致平滑)允许:当作用于其中一个输出体68、76上的载荷或扭矩大于作用于另一输出体68、76上的载荷或扭矩时,扭矩传递元件84围绕其轴线 110(见图8c)旋转或转动,使得扭矩传递组件46类似于开启或未锁定的差速器起作用,其中输出体68、76可独立于彼此且独立于公共机轴62旋转以移动至少一个制动活塞。
与此不同的是,第二轨道118(包括多边形形状、扇贝形、凹口、槽、棘爪、凹部、边缘、或其它特征120)抓住扭矩传递元件84抵靠盘状体插口或凹口,使得扭矩传递元件84不围绕其轴线110旋转或转动,无论作用于输出体68、76之一上的载荷或扭矩是否存在差异。对此,扭矩传递组件46类似于关闭或锁定的差速器起作用,其中输出体68、76一起随公共机轴62旋转,作为单一的锁定的机轴。
图10A和图10B均例示出导轨70、74的剖面。图10A是沿图10的线A-A所取的剖面,而图10B是沿图10的线B-B所取的剖面。平滑的内轨道90被外轨道118 (其包括多边形形状、扇贝形、凹口、槽、棘爪、凹部、边缘、或其它特征120,如前所述)围绕。轨道90、118朝向彼此成角度或倾斜。
图11和图12例示出图9的组件的示例性的盘状体72。盘状体72包括多个缝94。每个缝94适于支撑或容纳扭矩传递元件84。每个缝94包括第一部分122和第二部分124。如图所示,第一部分122大于第二部分124。
特别参见图11,在行车制动或驻车制动的施加过程中,盘状体72通过公共机轴 62(图9)沿施加方向100旋转,在所述时间过程中,每个扭矩传递元件84移动到缝94的对应的第一部分122。当扭矩传递元件84处于第一部分122时,扭矩传递元件84宽松地容纳在缝94中。当扭矩传递元件84处于第一部分122时,扭矩传递元件84移动到或者已经处于导轨70、74的第一轨道90中(图10)。如果扭矩传递元件84处于第二轨道118中,则缝94的形状和/或导轨70、74的旋转将允许轴承84 滚动到第一轨道90中。
当旋转沿施加方向100时,第一部分122的仅接触表面108接触位于所述缝94 中的扭矩传递元件84的相切部分或赤道106。盘状体72与扭矩传递元件84之间在制动施加过程中仅在一个位置接触,以允许扭矩传递元件84围绕其轴线110旋转或转动,这用于减小盘状体72与扭矩传递元件84之间的摩擦,使得每个输出体68、 76处的扭矩差异最小。这有助于确保:当载荷或阻力作用于输出体68、76中的其中一个上时,该输出体68、76将减慢或停止旋转,而另一输出体68、76继续旋转或者比公共机轴62更快地旋转。这意味着:扭矩传递组件46可类似于开启的或未锁定的差速器而起作用,其中,当作用于每个输出体68、76上的载荷或扭矩量不同时,输出体68、76相对于公共机轴62旋转或停止旋转。
特别参见图12,在松开行车制动或驻车制动的过程中,盘状体72通过公共机轴 62(图9)沿松开方向102旋转,在此时间过程中,扭矩传递元件84移动到缝94的第二部分124。当扭矩传递元件84处于第二部分124时,扭矩传递元件84紧密地容纳在缝94中。当扭矩传递元件84处于第二部分124时,扭矩传递元件84移动到或者已经处于导轨70、74的第二轨道118中。如果扭矩传递元件84处于第一轨道90 中,则缝94的形状和/或导轨70、74的旋转将允许轴承84滚动到第二轨道118中。
在松开行车制动或驻车制动的过程中,第二部分124的相反的接触表面98和104接触位于每个缝94中的扭矩传递元件84。扭矩传递元件84还卡陷在一个导轨70、 74中的多边形特征120与另一导轨70、74中的多边形特征120之间,以防止扭矩传递元件84围绕其轴线110旋转或转动。盘状体72与扭矩传递元件84之间在松开行车制动或驻车制动的过程中在这些位置的接触(不同于在行车制动或驻车制动的施加过程中在一个位置接触)用于增大盘状体72与扭矩传递元件84之间的摩擦或切向载荷,以限制或防止扭矩传递元件84围绕其轴线110旋转或转动。这有助于确保输出体68、76随公共机轴旋转,而输出体68、76不会减慢或停止旋转。这有助于确保输出体68、76与公共机轴62一起例如作为公共的单一的锁定的机轴旋转。这意味着,扭矩传递组件46可类似于锁定的或关闭的差速器而起作用,其中,输出体68、76 随公共机轴62旋转,而无论作用于每个输出体68、76上的载荷或扭矩量如何。
图13例示出另一示例性的盘状体72。盘状体72包括:多个第一缝126和多个第二缝128,每个第二缝128设置在两个相邻的第一缝126之间。每个缝126、128 适于容纳扭矩传递元件84。每个第二缝128均包括第一部分122和第二部分124。第二缝128具有狗腿形状。
继续参见图13,在行车制动施加或驻车制动施加的过程中,盘状体72通过公共机轴62沿施加方向100旋转。当盘状体72沿施加方向100旋转时,缝128中的扭矩传递元件84移动到第一部分122,使得扭矩传递元件84宽松地容纳在其中。当盘状体72沿施加方向100旋转时,扭矩传递元件84移动到或者已经处于导轨70、74的第一轨道90中。当盘状体72沿施加方向100旋转时,第一部分122的仅接触表面 108接触位于所述缝128中的扭矩传递元件84的相切部分或赤道106。盘状体72与扭矩传递元件84之间在行车制动施加或驻车制动施加的过程中在一个位置接触,以允许这些扭矩传递元件84围绕其轴线110旋转或转动,这用于减小盘状体72与扭矩传递元件84之间的摩擦,使得每个输出体68、76处的扭矩差异最小。这有助于确保:当载荷或阻力作用于输出体68、76中的其中一个上时,该输出体68、76将减慢或停止旋转,而另一输出体68、76继续旋转或比公共机轴62更快地旋转。这意味着:扭矩传递组件46可类似于开启或未锁定的差速器而起作用,其中,当作用于每个输出体68、76上的载荷或扭矩量不同时,输出体68、76相对于公共机轴62旋转或停止旋转。
继续参见图13,在松开行车制动或驻车制动的过程中,盘状体72通过公共机轴 62沿松开方向102旋转,在此时间过程中,扭矩传递元件84移动到缝128的第二部分124。当扭矩传递元件84处于第二部分124中时,扭矩传递元件84紧密地容纳在缝128中。当盘状体72沿松开方向102旋转时,扭矩传递元件84移动到或者已经处于导轨70、74的第二轨道118中。当盘状体72沿松开方向102旋转时,缝124、126 在至少两个位置接触于对应的扭矩传递元件84。盘状体72与扭矩传递元件84之间在至少两个位置的接触(这不同于在驻车制动施加过程中在一个位置接触)增大了盘状体72与扭矩传递元件84之间的摩擦或切向载荷,以限制或防止扭矩传递元件84 围绕其轴线110旋转或转动。这有助于确保输出体68、76随公共机轴旋转,而输出体68、76不会减慢或停止旋转。这有助于确保输出体68、76与公共机轴62一起例如作为公共的单一的锁定的机轴旋转。这意味着,扭矩传递组件46可类似于锁定的或关闭的差速器而起作用,其中,输出体68、76随公共机轴62旋转,而无论作用于输出体68、76上的载荷或扭矩量如何。
在此呈现的阐释和例示意在使本领域其它技术人员了解本实用新型、其原理、及其实际应用。以上描述意在例示,而非限制。本领域技术人员可将本实用新型按其多种形式适配和应用,可最佳地适应于具体用途的需要。
相应地,本实用新型提供的具体实施例并非意在穷举或限制本教示。本教示的范围因而不应参照此说明书确定,而是作为替代地应参照所附权利要求书、以及这些权利要求主题的等同物的完整范围而确定。省略在此所公开的任意主题方面的所附权利要求并非不要求这些主题的权利,也不应认为是发明人不考虑将这些主题作为所公开实用新型主题的一部分。
多个元件或步骤可通过单一集成的元件或步骤实现。可替代地,单一元件或步骤可分为单独的多个元件或步骤。
用于描述一个元件或步骤的公开“一”或“一个”并不意在排除存在另外的元件或步骤。
在此使用表述“可”,意在是指:“可”包括的任意所述属性是可选的。
虽然第一、第二、第三等的表述在此可用于描述多个元件、部件、区域、层和/ 或部分,但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受限于这些表述。这些表述可用于使一个元件、部件、区域、层或部分区别于另一区域、层或部分。诸如“第一”、“第二”之类表述和其它数字表述在此使用时不暗示次序或顺序,除非在上下文中明确指出。因此,以下所述的第一元件、部件、区域、层或部分可称为第二元件、部件、区域、层或部分,而不会背离本教示。
空间相关的表述,例如“内”、“外”、“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”,等等,在此可用于容易地描述如图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。空间相关的表述可意在涵盖装置在使用或操作时除了图中所示取向以外的不同取向。例如,如果图中的装置翻转,则被描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件于将取向于在其它元件或特征的“上方”。因此,示例性表述“下方”可涵盖上方和下方的取向。装置可按其他方式取向(旋转90度或采取其它取向),而在此所用的空间相关的描述相应地被解读。
所有文章和引用文献(包括专利申请和公开)的公开内容出于所有目的而通过引用并入。其它组合也是可行的,如在所附权利要求书中所获得的那样,其也由此可通过引用并入本书面说明书中。
Claims (20)
1.一种扭矩传递组件,其特征在于,该扭矩传递组件包括:
第一输出体;
第二输出体;和
盘状体,所述盘状体位于所述第一输出体与所述第二输出体之间,所述盘状体适于支撑多个扭矩传递元件使得每个所述扭矩传递元件与所述第一输出体和所述第二输出体二者都联接;
其中所述扭矩传递组件适于将扭矩供应给所述第一输出体和所述第二输出体二者,使得这两个输出体一起旋转直到作用于所述第一输出体上的载荷或阻力变得高于作用于所述第二输出体上的载荷或阻力;所述扭矩传递组件然后适于将所述扭矩传递到所述第二输出体,使得所述第一输出体减慢或停止旋转,而所述第二输出体继续旋转。
2.根据权利要求1所述的扭矩传递组件,其特征在于,
所述扭矩传递组件适于将相反旋转方向的扭矩供应给所述第一输出体和所述第二输出体二者,使得这两个输出体一起旋转,而无论作用于所述第一输出体和/或所述第二输出体上的载荷或阻力如何。
3.根据权利要求1所述的扭矩传递组件,其特征在于,
所述扭矩传递组件包括机轴;
其中,所述机轴适于支撑所述第一输出体、所述第二输出体、和所述盘状体;且
其中,所述第一输出体适于独立于所述机轴而旋转,且所述第二输出体适于独立于所述机轴而旋转。
4.根据权利要求3所述的扭矩传递组件,其特征在于,
所述盘状体被可旋转地固定到所述机轴。
5.根据权利要求4所述的扭矩传递组件,其特征在于,
所述扭矩使所述机轴围绕所述机轴的纵向轴线旋转,这使所述盘状体和由所述盘状体支撑的所述扭矩传递元件围绕所述轴线旋转,利用所述扭矩传递元件随着所述盘状体围绕所述轴线旋转并且与所述第一输出体和所述第二输出体均接触而将所述扭矩供应到所述第一输出体和所述第二输出体。
6.根据权利要求5所述的扭矩传递组件,其特征在于,
当作用于所述第一输出体上的载荷或阻力变得高于作用于所述第二输出体上的载荷或阻力时,一个或多个所述扭矩传递元件适于围绕其相应轴线中的每一者而转动,这使所述扭矩传递到所述第二输出体而使得所述第二输出体继续旋转而所述第一输出体减慢或停止旋转。
7.根据权利要求6所述的扭矩传递组件,其特征在于,
所述扭矩通过马达供应到所述扭矩传递组件;且
其中,所述机轴包括孔,所述孔适于接纳所述马达的输出轴而使得所述输出轴的旋转引起所述机轴旋转。
8.根据权利要求6所述的扭矩传递组件,其特征在于,
所述扭矩通过马达供应到所述扭矩传递组件;
其中,所述机轴是所述马达的输出轴。
9.根据权利要求5所述的扭矩传递组件,其特征在于,
所述扭矩传递组件包括弹簧,所述弹簧适于将轴向预载荷施加于所述扭矩传递元件上,使得所述扭矩传递元件保持与所述第一输出体和所述第二输出体都接触。
10.根据权利要求6所述的扭矩传递组件,其特征在于,
所述盘状体包括多个缝,每个所述缝适于支撑其中一个所述扭矩传递元件,所述扭矩传递元件围绕其相应的轴线在每个所述缝内自由转动;
其中,一个或多个所述缝包括减摩元件,所述减摩元件适于仅接触对应扭矩传递元件的单个部分。
11.根据权利要求6所述的扭矩传递组件,其特征在于,
所述盘状体包括多个缝,每个所述缝适于支撑其中一个所述扭矩传递元件,所述扭矩传递元件围绕其相应的轴线在每个所述缝内自由转动;
其中,一个或多个所述缝包括减摩元件,所述减摩元件适于:当所述扭矩传递组件将所述扭矩供应到所述第一输出体和所述第二输出体二者时,仅接触对应扭矩传递元件的单个部分;
其中,当所述扭矩传递组件将相反旋转方向的扭矩供应到所述第一输出体和所述第二输出体时,所述减摩元件不接触对应的扭矩传递元件。
12.根据权利要求10所述的扭矩传递组件,其特征在于,
每个所述缝被构造为:在两个接触点处接触对应的扭矩传递元件。
13.根据权利要求10所述的扭矩传递组件,其特征在于,
每个所述缝被构造为:在三个接触点处接触对应的扭矩传递元件。
14.根据权利要求11所述的扭矩传递组件,其特征在于,
每个所述缝被构造为:在两个接触点处接触对应的扭矩传递元件。
15.一种制动系统,该制动系统包括根据权利要求6所述的扭矩传递组件,其特征在于,所述制动系统包括:第一制动活塞、第二制动活塞、和制动片;
其中,所述第一输出体的旋转引起所述第一制动活塞移动,且所述第二输出体的旋转引起所述第二制动活塞移动;且
其中,所述第一制动活塞和/或所述第二制动活塞的移动引起所述制动片朝向或远离制动盘移动以形成或松开夹紧力。
16.一种制动系统,其特征在于,该制动系统包括:
第一制动活塞;
第二制动活塞;
制动片;
扭矩传递组件,所述扭矩传递组件包括:第一输出体、第二输出体、和盘状体;
马达;
其中,所述盘状体位于所述第一输出体与所述第二输出体之间,所述盘状体适于支撑多个扭矩传递元件使得每个所述扭矩传递元件与所述第一输出体和所述第二输出体都接触;
其中,所述第一制动活塞与所述第一输出体联接,且所述第二制动活塞与所述第二输出体联接;
其中,所述扭矩传递组件适于将由所述马达供应的第一旋转方向扭矩供应到所述第一输出体和所述第二输出体二者,使得这两个制动活塞一起移动直到作用于所述第一制动活塞上的载荷或阻力变得高于作用于所述第二制动活塞上的载荷或阻力;所述扭矩传递组件然后适于将所述第一旋转方向扭矩传递到所述第二输出体而使得所述第一输出体减慢或停止旋转,而所述第二输出体继续旋转使得所述第一制动活塞减慢或停止移动、而所述第二制动活塞继续移动;
其中,所述扭矩传递组件适于将由所述马达供应的第二旋转方向扭矩供应到所述第一输出体和所述第二输出体二者,使得这两个输出体一起旋转而无论作用于所述第一制动活塞或所述第二制动活塞上的载荷或阻力如何,使得所述第一制动活塞和所述第二制动活塞均移动。
17.根据权利要求16所述的制动系统,其特征在于,
旋转到线性状态机构位于每个所述输出体与所述制动活塞之间。
18.根据权利要求17所述的制动系统,其特征在于,
每个缝被构造为:在两个接触点处接触对应的扭矩传递元件。
19.根据权利要求18所述的制动系统,其特征在于,
所述盘状体包括缝,每个所述缝适于支撑其中一个所述扭矩传递元件;
其中,一个或多个所述缝包括减摩元件,所述减摩元件适于:当所述扭矩传递组件将所述第一旋转方向扭矩供应到所述第一输出体和所述第二输出体二者时,仅接触对应扭矩传递元件的单个部分,以减小所述盘状体与所述扭矩传递元件之间的摩擦。
20.根据权利要求19所述的制动系统,其特征在于,
当所述扭矩传递组件将相反旋转方向的扭矩供应到所述第一输出体和所述第二输出体二者时,所述减摩元件不接触对应的扭矩传递元件。
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Cited By (1)
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CN113236427A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-10 | 浙江意动科技股份有限公司 | 一种燃气涡轮用弹簧装置及弹性支撑结构 |
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2018
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