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1、(10)申请公布号 CN 103821850 A (43)申请公布日 2014.05.28 CN 103821850 A (21)申请号 201310446431.6 (22)申请日 2013.09.26 2012A000183 2012.09.26 IT F16D 55/36(2006.01) F16D 65/12(2006.01) H02K 7/102(2006.01) (71)申请人 耐氏公司 地址 意大利奥德尔佐 (72)发明人 F巴苏托 (74)专利代理机构 北京市中咨律师事务所 11247 代理人 高美艳 吴鹏 (54) 发明名称 双向制动器 (57) 摘要 本发明涉及一种用于移动。
2、可动障碍物的驱动 操作器， 该驱动操作器包括具有可绕轴线 （X） 旋 转的轴 （20） 的电动机 （10） ， 该轴联接到第一可旋 转盘 （60） 和与第一盘同轴的第二盘 （90） ， 第二盘 （90） 能够从第一盘接收将被传递至障碍物的旋 转运动。为了改善力矩传递并简化整体结构， 所 述第一和第二盘包括互相面对的表面， 每个表面 上具有相对于垂直于所述轴线的平面倾斜的斜面 （64， 92） ， 一个盘的斜面的形状构造成沿所述轴线 推动跟着旋转的另一盘的斜面。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (。
3、12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103821850 A CN 103821850 A 1/1 页 2 1. 一种用于移动可动障碍物的驱动操作器， 包括 ： 具有可绕轴线 （X） 旋转的轴 （20） 的电动机 （10） ， 该轴联接到 ： - 第一可旋转盘 （60） ， 和 - 与第一盘同轴的第二盘 （90） ， 第二盘 （90） 能够从第一盘接收将被传递至障碍物的旋 转运动， 其特征在于， 所述第一和第二盘包括互相面对的表面， 每个表面上具有相对于垂直于 所述轴线的平面倾斜的斜面 （64， 92） ， 一个盘的斜面的形状构造成沿所述轴线推动跟。
4、着旋 转的另一盘的斜面。 2.根据权利要求1所述的驱动操作器， 其特征在于， 所述第一和/或第二盘与所述轴一 体旋转。 3.根据权利要求1或2所述的驱动操作器， 其特征在于， 所述第一和第二盘设置成通过 它们自有的斜面的直接接触来传递旋转运动。 4.根据权利要求1或2所述的驱动操作器， 其特征在于， 该驱动操作器包括位于第一和 第二盘之间的第三物体， 例如橡胶减震器。 5.根据权利要求1或2所述的驱动操作器， 其特征在于， 该驱动操作器包括位于第一和 第二盘之间的具有低磨损性能和 / 或能够散发斜面上产生的热的元件。 6. 根据权利要求 4 所述的驱动操作器， 其特征在于， 所述第三物体包括第。
5、三盘 （70） ， 第 三盘 （70） 插置在所述另外两个盘之间并与它们同轴并且设置成从第一盘向第二盘传递旋 转运动。 7. 根据权利要求 6 所述的驱动操作器， 其特征在于， 第三盘能够在所述另外两个盘之 间并相对于所述另外两个盘沿轴向移动。 8. 根据权利要求 4 或 5 所述的驱动操作器， 其特征在于， 第三盘包括两个面， 这两个面 分别面向所述第一和第二盘， 每个面包括至少一个斜面 （72， 74） ， 所述斜面的形状构造成与 相邻的盘的斜面联接并接纳和 / 或传递来自所述相邻的盘的斜面的运动。 9. 根据前述权利要求中任一项所述的驱动操作器， 其特征在于， 该驱动操作器包括具 有高摩。
6、擦系数的制动元件 （50） ， 所述盘中的至少一个设置成当沿轴向移动时抵靠在所述制 动元件 （50） 上。 10. 根据权利要求 9 所述的驱动操作器， 其特征在于， 该驱动操作器包括弹性元件 （18） ， 该弹性元件 （18） 设置成朝向所述制动元件推动所述盘中的至少一个。 11. 根据权利要求 4 和 6 所述的驱动操作器， 其特征在于， 弹性元件设置在第三盘与另 外两个盘中的其中一个之间。 12. 根据前述权利要求中任一项所述的驱动操作器， 其特征在于， 该驱动操作器包括布 置在至少一个盘上的关于所述轴线径向对称的多个所述平面。 权 利 要 求 书 CN 103821850 A 2 1/。
7、4 页 3 双向制动器 技术领域 0001 本发明总体上涉及例如机电类型的驱动操作器， 其中， 设置有制动器。特别是， 本 发明适用于例如用于移动障碍物的管状齿轮电动机。 障碍物的其它示例包括滑动或摆动大 门、 门、 车库门、 百叶窗、 窗帘或护窗板 （shutter） 、 自动门。 背景技术 0002 用于可动障碍物的齿轮电动机通常配备有制动器， 当障碍物静止时， 该制动器必 须确保保持障碍物的静止位置。为了安全起见， 必要的是， 障碍物将保持在其位置， 没有不 受控制的运动， 不会导致伤害用户。 0003 EP1324466 中描述了用于电动机的公知的制动系统。 0004 当电动机空转时，。
8、 弹簧 （6） 将固定到驱动轴 （8） 上的引导盘 （1） 、 沿轴向自由滑动 但不旋转的制动盘 （2） 以及与从动轴 （7） 一体的盘 （3） 按压在一起， 以形成一个组。这三个 盘 （1） 、（2） 和 （3） 形成的组通过弹簧压缩而相互锁定。当电动机在工作时， 驱动轴 （8） 和 销 （5） 旋转， 销 （5） 在衬套 （4） 的斜面上滑动， 使它进行使多个盘分开的轴向运动并允许盘 （1） 通过销 （12） 驱动从动盘 （3） 。 0005 EP1324466 的缺点主要是 ： 0006 - 制动盘 （2） 仅利用弹簧 （6） 的推力挡住从动盘 （3） ， 弹簧 （6） 的强度是有限的，。
9、 如 果超过特定负载， 盘 （3） 可能滑动 ； 0007 - 当施加到从动轴 （7） 上的力矩 （例如， 窃贼试图强制打开 / 升起卷帘或护窗板） 大 于弹簧 （6） 所产生的力矩时， 盘 （1） 、（2） 、（3） 滑动， 护窗板或障碍物可能被打开。为了避免 这种情况， 需要使用能够保证非常高的负载的弹簧和构件， 这对成本有相当大的影响。 0008 US3667578 示出了用于打开或关闭阀的双向制动器。该制动器包括使用球使盘产 生为实现制动动作所必须的纵向 / 轴向运动。该系统不适用于本文讨论的类型的齿轮电动 机， 因为可用的空间非常不同并且运行时的力没有可比性。 特别是， 用于容纳不同。
10、构件的可 用空间很小， 因此球的结构及其斜面是有问题的， 以致于需要使用非常耐磨和昂贵并且难 以加工 （例如金属） 的贵重材料。事实上， 相互作用的表面应该非常小并且是弯曲， 并且在接 触点上应该有容易损害其整体性的非常高的压力点， 从而存在破坏制动器和使之失效的风 险。 0009 因此需要改善本领域的这种状态， 特别是通过生产制造简单但在成本和规模上对 其市场份额是有效的和 / 或兼容的上述类型的操作器。 发明内容 0010 这可以通过根据权利要求 1 的驱动操作器实现， 即， 该驱动操作器包括 ： 0011 具有可绕轴线旋转的轴的电动机， 该轴联接到 ： 0012 - 第一可旋转盘， 和 。
11、0013 - 与第一盘同轴的第二盘， 第二盘能够从第一盘接收将被传递至障碍物的旋转运 说 明 书 CN 103821850 A 3 2/4 页 4 动， 0014 其中， 所述第一和第二盘包括互相面对的表面， 每个表面上具有相对于垂直于所 述轴线的平面倾斜的斜面， 一个盘的斜面的形状构造成沿所述轴线推动跟着旋转的另一盘 的斜面。 0015 在相邻的盘上存在一个或多个斜面或斜坡是有利的， 因为这样产生的联接允许同 时传递轴向平移和旋转运动。由于没有如 EP1324466 中所述的球或滑动塞， 该机构具有小 尺寸和高可靠性， 因此是特别有利的。斜面之间的相互接合产生了较大的接触表面， 并且 可以使。
12、用更廉价的材料 （例如塑料） 和更均匀地分布应力， 从而延长制动器的构件的使用寿 命。 0016 需要注意的是， 有很多与轴相关的涉及第一和 / 或第二盘的构型。例如， 两个盘或 仅其中一个盘与所述轴一体旋转， 但相对于所述轴沿轴向自由滑动 （例如通过棱柱对） 。或 者， 第一盘可以与所述轴是一体的并且第二盘与第二轴是一体的， 第二轴用于将力矩传递 给障碍物。第一个系统更紧凑， 第二个系统允许容易地实现类似于离合器的机构。 0017 根据优选实施例， 第一和第二盘可以通过它们的斜面的直接接触 （最大的紧凑性 和简单性） 互相传递旋转运动， 或者它们之间有第三物体， 例如橡胶减震器或具有低磨损性。
13、 能和 / 或能够散发斜面上产生的热的元件。 0018 为了与其余构件形成最大的紧凑性和兼容性， 第三物体可以是第三盘， 第三盘插 置在另外两个盘之间并与它们同轴并且设置成从第一盘向第二盘传递旋转运动。 该第三盘 可以具有上面描述的功能和 / 或附加地具有新功能。 0019 特别优选地， 第三盘在另外两个盘之间并相对于另外两个盘沿轴向移动。 0020 第三盘给予所述装置至少两个不同的工作构型 （或自由度） ， 所述不同的工作构型 对应于第三盘的不同的轴向位置。适当地利用它们可以增加制动器的制动力和 / 或功能。 0021 优选地， 第三盘具有两个面， 这两个面分别面向第一和第二盘， 每个面包括。
14、至少一 个斜面， 所述斜面的形状构造成用于与相邻的盘的斜面联接并传递和 / 或接纳来自所述相 邻的盘的斜面的运动。事实上， 斜面可以用于操作第三盘， 具有如上所述的优点， 并且 / 或 者还可以利用传递到该斜面上的外部抵抗力矩。 0022 第三盘或所述盘中的其中一个的轴向位移可以用于例如作为测量应力或工作条 件的系统或用于改善其在制动构型中的抓紧力， 见权利要求 7。 0023 可以有设置成朝向制动元件推动第三盘或所述盘中的至少一个的弹性元件。 它既 要保证施加在第三盘或所述至少一个盘上的最小推力， 又要提高制动器的反应性， 从而导 致第三盘或所述至少一个盘朝向制动元件瞬时加速。 0024 弹。
15、性元件可以安装在驱动操作器内的不同位置处， 例如布置在第三盘与另外两盘 中的其中一个之间 （尺寸紧凑性和响应速度） 和 / 或在第三盘与操作器的壳体之间。 0025 径向对称允许补偿施加在制动构件上的扭转力矩。因此， 操作器可以包括布置在 至少一个盘上的关于所述轴线径向对称的多个所述平面。 0026 从属权利要求中包含有更有利的变型方案。 附图说明 0027 下面参考附图给出的描述涉及驱动操作器的制动器的优选实施例并且将突出其 说 明 书 CN 103821850 A 4 3/4 页 5 优点， 其中 ： 0028 图 1 示出了制动器的爆炸图 ； 0029 图 2 示出了从制动器的不同角度观。
16、察的爆炸图 ； 0030 图 3 示出了制动器处于制动构型的纵向剖视图 ； 0031 图 4 示出了制动器处于未制动构型的纵向剖视图 ； 0032 图 5-6 示出了制动器的第一构件 （第一盘） 的两个透视图 ； 0033 图 7-8 示出了制动器的第二构件 （第二盘） 的两个透视图 ； 0034 图 9-10 示出了制动器的第三构件 （第三盘） 的两个透视图 ； 0035 图 11 示出了制动器的变型方案的竖向剖视图。 具体实施方式 0036 图中示出了具有制动器 MC 的管状类型的齿轮电动机的一部分。制动部分定位在 电动机 10 的下游， 该电动机 10 产生旋转运动以移动可动障碍物 （未。
17、显示） 并且该旋转运动 通过花键输出销 22 传递到机械减速器 （未显示） ， 例如行星型减速器。 0037 通常机械减速器通过滑轮、 机械臂、 齿轮或其它机械传动装置移动障碍物。 当移动 时， 障碍物总是施加与电动机 10 所施加的运动相反的变化的抵抗力矩 （由其重量、 摩擦、 户 外天气因素等造成） 。 0038 通常作为管状驱动器的一部分的制动器MC容纳在柱状壳体 （未显示） 内部， 附图中 示出了该柱状壳体的纵向轴线 X。 0039 电动机 10 具有与轴线 X 同轴的输出轴 20， 在输出轴 20 上键连接有设置有横向枢 轴或销 30 的衬套或塞子 12。 0040 电动机 10 的。
18、端部的一部分容纳在空心柱体或帽 14 中， 该空心柱体或帽 14 容纳下 面描述的整个机构。在塞子 12 上安装有第一盘 60， 第一盘 60 具有用于紧密地接纳销 30 的 槽 62 以及用于允许销 12 的自由端通过的中央通孔 63（见图 7 和图 8） 。 0041 在帽 14 内部并围绕盘 60 固定有 （不可旋转） 由具有高摩擦系数的材料制成的环 50。 0042 朝向销 22 按顺序设置有第二和第三盘 70、 90， 它们具有大致相等的 （但也可以是 不同的） 直径。 0043 现在参考图 3 和图 4 的剖面， 我们可以注意到， 盘 60、 70、 90 都沿着纵向轴线 X 布 。
19、置并且利用它们的分别由 63、 73、 93 指示的中央孔 （见图 5-10） 围绕销 12 安装。 0044 销 12 在自由端设置有座， 耐火销 （segger pin） 或开口销 16 固定在该座中， 其作 用是盘 90 可围绕销 12 转动但通过开口销或耐火销 16 沿轴向锁定。 0045 盘 60 通过销 30 互锁到具有互补形状的槽 62 内而与销 12 形成一体。盘 60 插在 销 12 上且抵靠在销 30 上， 因此盘 60 不能朝向电动机 10 沿轴向移动。 0046 盘 70 不仅可以在销 12 上空转， 而且可以沿轴线 X 在两个盘 60、 90 之间在两个方 向上轻微地。
20、平移。 0047 位于两个盘 70、 90 之间且围绕它们的外周边缘的螺旋弹簧 18 推动第一盘并使第 一盘移动抵靠着具有大约相同的直径的环 50。 0048 盘70在分别面向盘60和90并与它们接触的两个面上具有一系列斜面或斜坡72、 说 明 书 CN 103821850 A 5 4/4 页 6 74。 0049 面72可以倚靠着制造在盘60的相邻面上的斜面64， 同时面74可以倚靠着制造在 盘 90 的相邻面上的斜面 92。 0050 面 64、 72、 74、 92 相对于与轴线 X 正交的平面倾斜并制造成互相配合， 从而确保大 的接触表面。 0051 经实验证实， 螺旋形设计是最适合实。
21、现这种平面的。 0052 工作原理 0053 制动器 MC 具有两个工作状态 ： 主动制动 （电动机 10 静止， 图 3）和不制动 （inactive brake） （电动机 10 工作， 图 4） 。 0054 当电动机10使轴20旋转时， 销12的旋转通过塞子30使得第一盘60旋转。盘60的 斜面64接触并倚靠在盘70的面72上， 使其旋转和朝向销22沿轴向移动 （面64、 72相对滑动） 。 盘 70 抵抗弹簧 18 的反向力 （见箭头 F1） 以及护窗板或障碍物的反向抵抗力矩从盘 50 脱离。 0055 盘 70 的纵向移动现在通过与第一盘 60 接触而使盘 70 旋转， 并且当倚靠。
22、在盘 90 上时结束。面 74 首先在面 92 上轻微地滑动， 然后当发生重叠和接触时， 它们将旋转运动传 递给盘 90， 盘 90 将其传递至小齿轮 22。第二可动盘 70 的轴向移动还导致弹簧 18 压缩。 0056 电动机10静止时， 没有力矩传递给销12和销22， 销22从外部 （例如由护窗板的重 量给出） 接收相反方向的抵抗力矩。抵抗力矩将反向旋转施加于盘 90， 盘 90 通过斜面或斜 坡 92 与面 74 的联接使可动盘 70 转动并沿轴向朝向环 50 移动直到可动盘 70 抵靠在环 50 上 （见箭头 F2） 。环 50 防止盘 70 进一步旋转， 这因此也锁定了障碍物。 00。
23、57 制动力矩由盘70和盘50之间的摩擦力决定， 如果将它们压在一起的力增大， 则制 动力矩增大。 0058 需要注意的是， 制动器MC利用由小齿轮22传递的外部抵抗力使盘70抵靠着盘50 夹得更紧。弹簧 18 的确具有按压效果并因此具有制动动作， 但其主要用于降低制动器的介 入时间和产生更快的反应。 确实在某些情况下滚子或障碍物的停止位置所对应的抵抗力矩 非常小或没有， 因此制动的及时性不能总是得到保证。弹簧的动作是在任何情况下都保证 制动的及时性。 0059 当电动机 10 静止时， 齿轮 22 从外部获得力而被迫旋转得越多 （例如， 窃贼试图通 过推动而施加力于护窗板上） ， 盘 90 。
24、通过面 92 推动面 74 而将盘 70 推至盘 50 上的力越大， 制动力越大。 0060 示例中的盘 50 固定在柱体 14 上， 但可以固定在可动盘 70 上的合适的座中， 从而 在盘 50 与柱体 14 内部的座之间传递摩擦力和制动表面。 0061 图 11 示出了制动器的变型方案， 其中使用相同的附图标记来指示与前述构件基 本相同的构件， 并且不再详细描述。 仅说明的是， 仍然具有设置有斜面并且具有已描述功能 的三个盘 60、 70、 90。 0062 区别在于 ： 不同的构件具有高摩擦系数。 前述的盘50现被两个盘50a、 50b代替， 其 中一个盘可在另一个盘上滑动。盘 50a 。
25、与中间盘 70 一体， 而盘 50b 与帽 14 一体。盘 50a、 50b 可以选择成由适合产生优良的摩擦和制动效果的材料制成。不仅可以选择这些材料 以提供最大化的连接效率， 而且其余构件、 特别是盘 70 可以由不同材料制成以改善其它性 能。换言之， 设计自由度增加， 从而消除了由材料施加的约束。 说 明 书 CN 103821850 A 6 1/5 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103821850 A 7 2/5 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103821850 A 8 3/5 页 9 图 3图 4 说 明 书 附 图 CN 103821850 A 9 4/5 页 10 图 5图 6 图 7 图 8 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 103821850 A 10 5/5 页 11 图 11 说 明 书 附 图 CN 103821850 A 11 。