本發(fā)明屬于傳動(dòng)軸的制動(dòng)裝置領(lǐng)域，特別涉及該領(lǐng)域中的一種不耗能即可保持傳動(dòng)軸制動(dòng)狀態(tài)的自保持式制動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中，停車時(shí)通常要求其執(zhí)行機(jī)構(gòu)停止在某一狀態(tài)，且受到外力干擾時(shí)，狀態(tài)不被破壞，因此需要對(duì)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)軸進(jìn)行制動(dòng)，以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求。傳統(tǒng)的制動(dòng)方式有：電磁離合制動(dòng)和抱軸制動(dòng)。

電磁離合制動(dòng)是利用電磁離合器的原理，通過(guò)電磁離合器的通斷電達(dá)到制動(dòng)和解鎖的目的，如中國(guó)實(shí)用新型專利cn205639409u公開了一種圓形電磁制動(dòng)器和離合器，它包括槽盤和銜鐵，所述的槽盤的中部設(shè)置有中央孔a，中央孔a的周圍設(shè)置有環(huán)形線圈槽，所述的環(huán)形線圈槽外設(shè)置有彈簧孔帶，彈簧孔帶上設(shè)置多個(gè)彈簧孔、多個(gè)定位銷螺紋孔和多個(gè)下定位銷光孔，所述的槽盤的側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)線孔，進(jìn)線孔與線圈槽連通；所述的槽盤和銜鐵相對(duì)設(shè)置，上定位銷光孔分別與定位銷螺紋孔和下定位銷光孔對(duì)齊并通過(guò)連接件連接，彈簧孔內(nèi)安裝有彈簧，彈簧的另一端抵壓在銜鐵上。這種制動(dòng)方式優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生較大的電磁干擾，且需要耗電才能保持制動(dòng)狀態(tài)。

抱軸制動(dòng)是利用剎車片的原理，通過(guò)拉力控制剎車片的制動(dòng)和張開。如中國(guó)實(shí)用新型專利cn2149712y公開了一種伺服電機(jī)抱軸式制動(dòng)器，包括轉(zhuǎn)子、定子、外殼、后罩和后端蓋，在后端蓋上開孔和凹槽，支架用螺釘固定在后端蓋的孔處，導(dǎo)桿與支架活動(dòng)連接，在轉(zhuǎn)子上裝一輪，輪外套一制動(dòng)元環(huán)，導(dǎo)桿的a端位于定子和制動(dòng)元環(huán)之間，導(dǎo)桿的b端與螺旋簧相接觸。這種制動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是易于調(diào)整和安裝，缺點(diǎn)是可靠性差且結(jié)構(gòu)尺寸大。

由上可見，在撤去動(dòng)力（如斷電）后，傳統(tǒng)制動(dòng)方式不能保持傳動(dòng)軸制動(dòng)狀態(tài)或運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，即不具備不耗能自保持記憶功能，需消耗能量來(lái)保持其中一個(gè)狀態(tài)；傳統(tǒng)制動(dòng)器主要是靠電磁力矩或摩擦力矩實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，干擾大時(shí)易出現(xiàn)剎車不靈現(xiàn)象，且其體積重量大，在一些對(duì)能耗、可靠性及體積重量要求苛刻的使用環(huán)境，如深海、太空等，傳統(tǒng)制動(dòng)方式顯然不能滿足要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種不耗能即可保持傳動(dòng)軸制動(dòng)狀態(tài)的自保持式制動(dòng)裝置。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種自保持式制動(dòng)裝置，所述的裝置包括殼體，殼體的一側(cè)開口，在開口處安裝用于覆蓋該開口的蓋板，其改進(jìn)之處在于：殼體內(nèi)設(shè)置相通的回轉(zhuǎn)軸腔和滑座腔，殼體外的回轉(zhuǎn)軸插入上述的回轉(zhuǎn)軸腔內(nèi)并可在其中自由旋轉(zhuǎn)，上述的滑座腔通至殼體的開口處，在滑座腔內(nèi)設(shè)置可在其中滑動(dòng)的滑座，在滑座的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)彈簧腔，在彈簧腔朝向蓋板的一側(cè)設(shè)置開口，彈簧腔內(nèi)的彈簧一端從開口伸出與蓋板相抵接，另一端與彈簧腔的腔壁相抵接，穿過(guò)彈簧腔的導(dǎo)桿一端插入殼體中，另一端插入蓋板中，在兩彈簧腔之間為凸輪槽和凸出滑座外且端部帶有凸起的滑舌，設(shè)置在凸輪槽內(nèi)的凸輪與穿入殼體內(nèi)的凸輪軸相連接并可在其帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，在凸輪旋轉(zhuǎn)至其凸出部未抵緊凸輪槽朝向蓋板的一側(cè)時(shí)，在彈簧腔內(nèi)彈簧彈力的作用下，滑座向回轉(zhuǎn)軸腔滑動(dòng)直至滑座滑舌上的凸起與回轉(zhuǎn)軸相接觸使之無(wú)法旋轉(zhuǎn)后停止，在凸輪旋轉(zhuǎn)至其凸出部抵緊凸輪槽朝向蓋板的一側(cè)時(shí)，可以壓縮彈簧腔內(nèi)的彈簧使滑座向蓋板滑動(dòng)，使滑座滑舌上的凸起與回轉(zhuǎn)軸相分離。

進(jìn)一步的，所述的回轉(zhuǎn)軸由安裝在殼體外的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述的彈簧通過(guò)滑動(dòng)軸承與彈簧腔的腔壁相抵接。

進(jìn)一步的，所述滑舌的端部為內(nèi)凹的圓弧形，其圓弧的弧度與回轉(zhuǎn)軸的外壁相對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步的，在回轉(zhuǎn)軸的外壁上與滑舌凸起相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置可與上述的凸起相嚙合的凹槽。

進(jìn)一步的，所述的凸起為均布在圓弧表面的輪齒，所述的凹槽為可與上述的輪齒相嚙合的齒槽。

進(jìn)一步的，所述凸輪的近休止角大于0°，遠(yuǎn)休止角大于等于0°。

進(jìn)一步的，所述的凸輪軸由安裝在殼體外的舵機(jī)驅(qū)動(dòng)。

進(jìn)一步的，穿入殼體內(nèi)的凸輪軸的前后兩端各通過(guò)一個(gè)安裝在殼體內(nèi)的滾動(dòng)軸承與殼體相連接。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明所公開的自保持式制動(dòng)裝置，在滑座的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)內(nèi)置彈簧的彈簧腔，在凸輪旋轉(zhuǎn)至其凸出部未抵緊凸輪槽時(shí)，在彈簧腔內(nèi)彈簧彈力的作用下，滑座滑舌上的凸起與回轉(zhuǎn)軸相接觸使之無(wú)法旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)軸的制動(dòng)，此時(shí)彈簧彈力可以始終保持滑座滑舌上的凸起與回轉(zhuǎn)軸相接觸使之無(wú)法旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)不耗能自保持制動(dòng)狀態(tài)。在凸輪旋轉(zhuǎn)至其凸出部抵緊凸輪槽時(shí)，可以壓縮彈簧腔內(nèi)的彈簧使滑座滑舌上的凸起與回轉(zhuǎn)軸相分離，使回轉(zhuǎn)軸可以自由旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)軸的解除制動(dòng)，在凸輪不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下可以始終保持壓縮彈簧腔內(nèi)的彈簧使滑座滑舌上的凸起與回轉(zhuǎn)軸相分離，從而實(shí)現(xiàn)不耗能保持解除制動(dòng)狀態(tài)。兩個(gè)彈簧對(duì)稱布置在滑座的兩側(cè)，使滑座受力平衡，提高裝置的工作精度和可靠性。穿過(guò)彈簧腔的導(dǎo)桿對(duì)滑座在滑座腔內(nèi)滑動(dòng)起到導(dǎo)向限位作用。

本發(fā)明所公開的自保持式制動(dòng)裝置，彈簧通過(guò)滑動(dòng)軸承與彈簧腔的腔壁相抵接，滑動(dòng)軸承在導(dǎo)向的同時(shí)可以減小摩擦力。滑舌的端部為內(nèi)凹的圓弧形，其圓弧的弧度與回轉(zhuǎn)軸的外壁相對(duì)應(yīng)，這樣可以增加滑舌與回轉(zhuǎn)軸外壁的接觸面積，在回轉(zhuǎn)軸的外壁上與滑舌凸起相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置可與上述的凸起相嚙合的凹槽，并且凸起為均布在圓弧表面的輪齒，凹槽為可與上述輪齒相嚙合的齒槽，利用輪齒和齒槽的嚙合使滑舌與回轉(zhuǎn)軸的接觸更加緊密、制動(dòng)狀態(tài)更為牢固。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所公開自保持式制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1所公開自保持式制動(dòng)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1所公開自保持式制動(dòng)裝置中滑座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1所公開自保持式制動(dòng)裝置中凸輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4a是本發(fā)明實(shí)施例1所公開自保持式制動(dòng)裝置中凸輪的截面軌跡曲線圖；

圖5a和圖5b是本發(fā)明實(shí)施例1所公開的自保持式制動(dòng)裝置在制動(dòng)狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖6a和圖6b是本發(fā)明實(shí)施例1所公開的自保持式制動(dòng)裝置在解除制動(dòng)狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1，如圖1-2所示，本實(shí)施例公開了一種自保持式制動(dòng)裝置，所述的裝置包括殼體6，殼體的一側(cè)開口，在開口處安裝用于覆蓋該開口的蓋板7，殼體內(nèi)設(shè)置相通的回轉(zhuǎn)軸腔111和滑座腔21，殼體6外的回轉(zhuǎn)軸1插入上述的回轉(zhuǎn)軸腔111內(nèi)并可在其中自由旋轉(zhuǎn)，上述的滑座腔通至殼體的開口處，在滑座腔21內(nèi)設(shè)置可在其中滑動(dòng)的滑座2，如圖3所示，在滑座的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)彈簧腔50，在彈簧腔朝向蓋板的一側(cè)設(shè)置開口，彈簧腔內(nèi)的彈簧5一端從開口伸出與蓋板7相抵接，另一端與彈簧腔的腔壁相抵接，穿過(guò)彈簧腔50的導(dǎo)桿3一端插入殼體6中，另一端插入蓋板7中，在兩彈簧腔之間為凸輪槽22和凸出滑座外且端部帶有凸起231的滑舌23，設(shè)置在凸輪槽22內(nèi)的凸輪221與穿入殼體6內(nèi)的凸輪軸10相連接并可在其帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，在凸輪221旋轉(zhuǎn)至其凸出部未抵緊凸輪槽22朝向蓋板7的一側(cè)時(shí)，在彈簧腔50內(nèi)彈簧5彈力的作用下，滑座2向回轉(zhuǎn)軸腔111滑動(dòng)直至滑座2滑舌23上的凸起231與回轉(zhuǎn)軸1相接觸使之無(wú)法旋轉(zhuǎn)后停止，在凸輪221旋轉(zhuǎn)至其凸出部抵緊凸輪槽22朝向蓋板7的一側(cè)時(shí)，可以壓縮彈簧腔50內(nèi)的彈簧5使滑座2向蓋板7滑動(dòng)，使滑座2滑舌23上的凸起231與回轉(zhuǎn)軸1相分離。

作為一種可供選擇的方式，在本實(shí)施例中，所述的回轉(zhuǎn)軸1由安裝在殼體6外的電機(jī)8驅(qū)動(dòng)。所述的彈簧5通過(guò)滑動(dòng)軸承4與彈簧腔的腔壁相抵接。所述滑舌23的端部為內(nèi)凹的圓弧形，其圓弧的弧度與回轉(zhuǎn)軸1的外壁相對(duì)應(yīng)。在回轉(zhuǎn)軸的外壁上與滑舌凸起相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置可與上述的凸起相嚙合的凹槽。所述的凸起為均布在圓弧表面的輪齒，所述的凹槽為可與上述的輪齒相嚙合的齒槽。所述的凸輪軸10由安裝在殼體6外的舵機(jī)11驅(qū)動(dòng)。穿入殼體6內(nèi)的凸輪軸10的前后兩端各通過(guò)一個(gè)安裝在殼體6內(nèi)的滾動(dòng)軸承9與殼體6相連接。如圖4所示，所述凸輪的近休止角大于0°，遠(yuǎn)休止角大于等于0°，具體的說(shuō)，凸輪的截面軌跡曲線如圖4a所示，凸輪221由近休止圓弧221a、2段對(duì)稱過(guò)渡曲線221b和遠(yuǎn)休止圓弧221c組成，且遠(yuǎn)休止圓弧221c半徑大于近休止圓弧221a半徑。

本實(shí)施例所公開的自保持式制動(dòng)裝置的工作過(guò)程為：

在電機(jī)停止工作，需要對(duì)回轉(zhuǎn)軸進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)舵機(jī)帶動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)一定的角度（例如逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°）后停止，使凸輪221的凸出部不抵緊凸輪槽22，在彈簧腔內(nèi)彈簧5彈力的作用下，滑座滑舌23上的輪齒與回轉(zhuǎn)軸1上的齒槽相嚙合，使回轉(zhuǎn)軸1無(wú)法旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，此時(shí)彈簧5彈力可以始終保持滑座滑舌23上的輪齒與回轉(zhuǎn)軸1上的齒槽相嚙合使之在受到外力干擾時(shí)也無(wú)法旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)不耗能自保持制動(dòng)狀態(tài)，裝置在制動(dòng)狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖如圖5a和圖5b所示。

在需要對(duì)回轉(zhuǎn)軸進(jìn)行解除制動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)舵機(jī)帶動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)一定的角度（例如順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°）后停止，使凸輪221的凸出部抵緊凸輪槽22，這樣可以壓縮彈簧腔內(nèi)的彈簧5使滑座滑舌23上的輪齒與回轉(zhuǎn)軸1上的齒槽相分離，使電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)軸自由旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)軸的解除制動(dòng)，在凸輪221不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下可以始終保持壓縮彈簧腔內(nèi)的彈簧5使滑座滑舌23上的輪齒與回轉(zhuǎn)軸1上的齒槽相分離，從而實(shí)現(xiàn)不耗能保持解除制動(dòng)狀態(tài)。裝置在解除制動(dòng)狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖如圖6a和圖6b所示。