專利名稱：用于閥致動器的自鎖機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自鎖機構(gòu)，其像斷開器一樣工作，如果馬達提供扭矩且旋轉(zhuǎn)則該自鎖機構(gòu)自動關(guān)閉。如果馬達停止，則該自鎖機構(gòu)再次自動地打開。
背景技術(shù)：
蝶形閥是安裝在管道內(nèi)的扁平圓盤，其能夠旋轉(zhuǎn)90度并從而允許或防止流體流過管道。當(dāng)閥幾乎關(guān)閉時，該閥能夠作為限制流動的節(jié)流器。存在以類似方式工作的其它閥，但是蝶形閥是用于控制液體流過具有大于IOOmm直徑的管道所使用的大型閥的最普遍的選擇。可借助于馬達或通過其它類型的致動器來旋轉(zhuǎn)這種類型的閥。電致動器是用于將閥從關(guān)閉位置旋轉(zhuǎn)到打開位置以及其間的任何位置的一種類型的致動器，通常由與齒輪組合的電馬達組成使得馬達必須旋轉(zhuǎn)多次來使閥旋轉(zhuǎn)四分之一轉(zhuǎn)。優(yōu)選的是，閥不能夠使馬達旋轉(zhuǎn)。這意味著閥不應(yīng)由作用在閥上的扭矩引起運動，例如通過流過閥的流體設(shè)定的扭矩或通過閥密封引起的扭矩，即使馬達被關(guān)閉。為了安全的原因，如果電力消失，則閥不打開或關(guān)閉通常是最好的。而且，優(yōu)選的是當(dāng)馬達仍持續(xù)時沒有電流流過馬達，如果馬達必須產(chǎn)生扭矩來將閥保持在位這將非常必要。這可通過產(chǎn)生較大的摩擦或者摩擦中斷的齒輪來實現(xiàn)，在馬達開始運動之前馬達必須克服該摩擦中斷。兩種解決方案意味著馬達必須大于嚴格地需要的，這是因為除移動閥所需的扭矩之外，馬達必須產(chǎn)生足夠的扭矩來克服中斷。動力無效的且摩擦也將引起很多磨損。本發(fā)明由Ringspann GmbH制造的產(chǎn)品得到啟示。RINGSPANN 不可逆鎖的經(jīng)典應(yīng)用是用于調(diào)節(jié)機構(gòu)的自動鎖定。對于這種用途，鎖很少旋轉(zhuǎn)多于若干轉(zhuǎn)且優(yōu)選的是為了調(diào)節(jié)必須施加相當(dāng)大的扭矩。該類型的不可逆鎖已經(jīng)嘗試用在蝶形閥致動器中的馬達和齒輪之間，在馬達和齒輪之間的轉(zhuǎn)數(shù)能夠為幾百。然而，這種不可逆鎖將產(chǎn)生許多不必要的摩擦，從而增加所需的致動器馬達尺寸并產(chǎn)生可能引起問題的熱和磨損。因此，需要一種優(yōu)選地防止閥使馬達旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)。這意味著閥不應(yīng)由通過閥產(chǎn)生的扭矩而移動，比如通過流過閥的流體設(shè)定的扭矩或通過閥密封引起的扭矩，即使馬達被關(guān)閉。為了安全原因，通常還需要一種如果電力消失則防止閥被打開或關(guān)閉的機構(gòu)。而且，需要一種當(dāng)馬達靜止時沒有電流流過馬達的系統(tǒng)，如果馬達必須產(chǎn)生扭矩來將閥保持在位則這將然而是非常必要的。還需要一種防止閥移動除非其受到來自馬達的扭矩的自鎖機構(gòu)。為了實踐目的，該自鎖機構(gòu)是一種斷開器，當(dāng)馬達打開時其被關(guān)閉。另外的需要是具有一種純機械的并通過馬達啟動和停動的自鎖機構(gòu)。其也必須是非?？煽康?br/>發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進的自鎖機構(gòu)，除了在閥受到由馬達產(chǎn)生的扭矩的條件下該自鎖機構(gòu)防止閥移動。為了實踐目的，本發(fā)明涉及一種當(dāng)馬達打開時被關(guān)閉的斷開器。本發(fā)明的另一目的是提供一種純機械的且通過馬達啟動和停動的改進的自鎖機構(gòu)。本發(fā)明的又一目的是提供一種非?？煽康母倪M的自鎖機構(gòu)。本發(fā)明的再一目的是提供一種像斷開器一樣工作的改進的自鎖機構(gòu)，其在馬達提供扭矩并旋轉(zhuǎn)時自動關(guān)閉并且如果馬達停止則再次自動關(guān)閉。本發(fā)明還有的目的是提供一種改進的自鎖機構(gòu)，該自鎖機構(gòu)防止閥使馬達旋轉(zhuǎn)，即，即使當(dāng)馬達電源切斷時也能夠承受由閥或其密封接觸而施加在馬達上的扭矩。本發(fā)明的另一目的是提供一種如果電源將消失則防止閥被打開或關(guān)閉的自鎖機構(gòu)。本發(fā)明另外的目的是提供自鎖機構(gòu)和系統(tǒng)，其中當(dāng)馬達仍持續(xù)時不需要電流流過馬達，并且仍將閥維持在所需位置。通過由獨立權(quán)利要求進一步限定的自鎖機構(gòu)來實現(xiàn)上述目的，而自鎖機構(gòu)的選項、實施例和可替代例由從屬權(quán)利要求限定。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了用于旋轉(zhuǎn)致動器的自鎖機構(gòu)，該自鎖機構(gòu)允許從一側(cè)旋轉(zhuǎn)而禁止從另一側(cè)旋轉(zhuǎn)，該機構(gòu)包括:一組或更多組滾子，所述滾子優(yōu)選地通過彈簧分開并且布置在殼體和閥連接部件之間，閥連接部件具有將每組中的一個滾子擠壓在殼體壁上并且如果機構(gòu)試圖從閥側(cè)扭轉(zhuǎn)則引起鎖定的形狀；以及馬達連接部件，該馬達連接部件成形為使得馬達連接部件將滾子壓出鎖定位置并且在馬達連接部件與閥連接部件接觸之前釋放鎖定并開始傳遞扭矩。根據(jù)本發(fā)明，可在滾子之間設(shè)置彈簧，該彈簧具有剛度和長度以便提供足以將滾子保持在位但不足以引起滾子和殼體之間相當(dāng)大的摩擦的力，從而允許馬達在自鎖機構(gòu)中具有較小的扭矩和動力損失的情況下通過自鎖機構(gòu)使齒輪旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了用于旋轉(zhuǎn)致動器的自鎖機構(gòu)，該自鎖機構(gòu)允許從一側(cè)旋轉(zhuǎn)而禁止從另一側(cè)旋轉(zhuǎn)，該機構(gòu)包括:布置在殼體和閥連接部件之間的多組滾子，閥連接部件具有將每組中的一個滾子擠壓在殼體壁上并且如果機構(gòu)試圖從閥側(cè)扭轉(zhuǎn)則引起鎖定的形狀；以及馬達連接部件，該馬達連接部件成形為使得馬達連接部件將滾子壓出鎖定位置并且擠壓在閥連接部件上，并通過滾子傳遞扭矩。根據(jù)該實施例，滾子通過在閥連接部件上的至少一個翼部而不是彈簧來分開并保持在位。根據(jù)另一實施例，在將滾子壓出鎖定位置的馬達連接部件上的銷也可將滾子擠壓在翼部上，通過機構(gòu)傳遞扭矩并從而使扭矩傳遞銷多余。根據(jù)本發(fā)明另外的實施例，翼部可被給定一種三角形形狀，其中“三角形”的邊不必是直線且在三角形中的尖端中的一個尖端被緊固到閥連接部件，而一個邊沿著殼體的內(nèi)偵牝該邊防止?jié)L子在釋放銷將滾子擠壓在翼部上時與殼體的壁接觸。該機構(gòu)可設(shè)有兩組或更多組滾子、釋放銷和在閥連接部件上的鎖定表面，其中所述多組滾子相互之間以如下關(guān)系布置以致來自鎖定效果的力相互平衡并從而減小軸承上的磨損并使得機構(gòu)更容易從馬達側(cè)旋轉(zhuǎn)。


下面將參考附圖描述本發(fā)明的一個實施例，在附圖中:圖1a和Ib示出了在分解視圖中看到的形成自鎖機構(gòu)的實施例的各種部件，其中圖1a示出了側(cè)視圖，而圖1b示出了沿圖2a中的線2_2看到的垂直剖面；圖2a示意性地示出了圖1a和Ib所示的實施例的俯視圖，而圖2b示出了沿圖2a的線2-2看到的在組裝狀態(tài)下示出的圖1a和Ib所示的實施例的垂直剖面；圖3示意性地示出了在沒有馬達扭矩且自鎖機構(gòu)被鎖定的情況下從下方看到的在圖1a和Ib中示出的自鎖機構(gòu)的水平橫截面；圖4示意性地示出了在馬達提供扭矩且自鎖機構(gòu)旋轉(zhuǎn)的情況下從下方看到的在圖1a和Ib中示出的自鎖機構(gòu)的水平橫截面；圖5a示意性地示出了在馬達提供扭矩且自鎖機構(gòu)旋轉(zhuǎn)的情況下，從下方且沿圖5b中的線C-C看，自鎖機構(gòu)的另一實施例的水平橫截面；圖5b示出了圖5a中示出的實施例的側(cè)視圖，用虛線表明所示自鎖機構(gòu)的實施例的各種部件； 圖6示意性地示出了圖1-4所示的自鎖機構(gòu)的實施例的變體；圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的自鎖機構(gòu)的另外的變體的橫截面，利用了柔性橡膠柱體作為用于滾子的彈簧；以及圖8以放大的比例示意性地示出了閥連接件的一部分、滾子和殼體內(nèi)表面的一部分，表明了在鎖定階段和其中閥連接件且因此閥被允許旋轉(zhuǎn)的階段期間滾子的位置。
具體實施例方式在下面，將在整個描述中利用用于相同或相似的部件的相同附圖標(biāo)記來進一步詳細地描述本發(fā)明的各種實施例。而且，應(yīng)理解，本發(fā)明總體上涉及自鎖機構(gòu)100，其被構(gòu)造成定位在致動裝置(未示出)比如例如電馬達和待致動的裝置(未示出)比如蝶形閥之間，蝶形閥定位在管道中，流體可在管道中流動。此外，未示出所需的布置在致動裝置和待致動的裝置之間的齒輪。根據(jù)圖1a和Ib所示的實施例，并且還參考圖2至4，自鎖機構(gòu)100包括容納自鎖機構(gòu)100的各種元件的殼體101。殼體101利用穿過螺栓孔103的螺栓被緊固到致動器(未示出)的框架(未示出)以便防止其移動或旋轉(zhuǎn)。螺栓孔103布置在形成殼體101的整體部分的凸緣104中。自鎖機構(gòu)100還包括具有中心地布置的孔106的馬達軸連接器105，該孔106被構(gòu)造成接納馬達軸107。中心地布置的孔106和馬達軸107的相應(yīng)部分兩者成形為保證馬達軸連接器105的正確旋轉(zhuǎn)，而沒有打滑或失效的風(fēng)險。這種成形對本領(lǐng)域技術(shù)人員是眾所周知的且將不進一步詳細地描述。馬達軸連接器105在圖上面向下的側(cè)面設(shè)有剛性地固定到馬達軸連接器105的多個向下伸出的釋放銷108。此外，馬達軸連接器105還設(shè)有多個孔109，每個孔被構(gòu)造成接納相應(yīng)的扭矩傳遞銷110。扭矩傳遞銷110剛性地附接到閥連接器102。閥連接器102的尺寸和形狀被構(gòu)造成裝配到殼體101的中心空間內(nèi)，從而使得閥連接器102相對于殼體101的內(nèi)壁表面旋轉(zhuǎn)。閥連接器102和相應(yīng)的端部凸緣104設(shè)有中心地布置的對準(zhǔn)孔111，對準(zhǔn)孔111被構(gòu)造成接納軸112的端部，軸112連接閥齒輪(未示出)和閥連接器102。軸107和112兩者以保證各個部件之間所需的扭矩傳遞的方式固定到馬達軸連接器105和閥連接件102。這種成形對本領(lǐng)域技術(shù)人員是眾所周知的且將不進一步詳細地描述。而且，根據(jù)圖1至4所示的實施例，自鎖機構(gòu)100設(shè)有布置在中間的彈簧114和兩對滾子113?；瑒虞S承盤115布置成放置在閥連接器102的鏜孔的底部，其被構(gòu)造成在閥連接器102旋轉(zhuǎn)期間減少相對于殼體101的摩擦，滑動軸承盤115具有用于接收閥齒輪連接器軸112的中心地布置的孔。圖1a和Ib示出了在分解視圖中看到的形成自鎖機構(gòu)100的實施例的各種部件，其中圖1a示出了側(cè)視圖，而圖1b示出了沿圖2a的線2-2看到的垂直剖面。圖2a示意性地示出了圖1a和Ib所示的實施例的俯視圖；而圖2b示出了沿圖2a的線2_2看到的在組裝狀態(tài)下示出的實施例的垂直剖面。圖3示意性地示出了在沒有馬達扭矩且自鎖結(jié)構(gòu)100被鎖定的情況下從下方看到的圖1a和Ib所示的自鎖機構(gòu)100的水平橫截面，而圖4示意性地示出了在馬達提供扭矩且自鎖機構(gòu)100旋轉(zhuǎn)的情況下從下方看自鎖機構(gòu)100的水平橫截面。根據(jù)該實施例的解決方案將起如下作用，具體地參考圖3和4表明以下原理。圖3示出了當(dāng)從閥側(cè)旋轉(zhuǎn)時的機構(gòu)鎖。注意滾子113中的一半如何與連接到齒輪軸112的閥連接件102干涉，以表明產(chǎn)生摩擦并引起機構(gòu)鎖定的大的法向力。這里，表明旋轉(zhuǎn)方向，即順時針方向旋轉(zhuǎn)的箭頭在連接到提供扭矩的軸107的部件中開始，即在該情形中為來自齒輪/馬達的軸。扭矩傳遞銷為閥連接件102的部件。如果閥連接件102由閥/齒輪旋轉(zhuǎn)，如圖3所示的，即，閥連接件102在逆時針方向上旋轉(zhuǎn)，則其將四個滾子113中的兩個擠壓在殼體101的壁的內(nèi)表面上。滾子113、殼體101的內(nèi)壁表面和閥連接件102之間建立的摩擦隨后將由于所述摩擦力而引起鎖定效應(yīng)。如果在相反方向上旋轉(zhuǎn)，兩個其它滾子113，即在第一方向上旋轉(zhuǎn)期間空轉(zhuǎn)的滾子113將以與上面解釋相同的方式引起鎖定。應(yīng)理解，閥連接件102上的面119 (四個，但是僅一個被標(biāo)記)對于自鎖機構(gòu)正確地起作用來說是必不可少的。面119應(yīng)被構(gòu)造成具有相對于殼體101的內(nèi)直徑的形狀，保證當(dāng)閥連接件102被扭轉(zhuǎn)時滾子113被擠壓為與殼體101的壁的內(nèi)表面摩擦接觸。這在圖8中可見。如果圖8中的閥連接件102在順時針方向上扭轉(zhuǎn)，滾子113將移動到位置113B，并且因為滾子113將在接觸點122處擠壓在殼體101的內(nèi)側(cè)壁表面和閥連接件上的面119上，所以它們將引起所需的鎖定效應(yīng)。閥連接件可順時針扭轉(zhuǎn)的唯一方式是如果釋放銷108將滾子從鎖定位置122壓出來，但是這需要來自馬達的扭矩。如果圖8中的閥連接件102逆時針扭轉(zhuǎn)，則滾子將朝位置113A移動，并且因為滾子113不擠壓在殼體101的內(nèi)表面和閥連接件102上的面119上，所以其將不引起鎖定。注意間隙121允許馬達使閥連接件102旋轉(zhuǎn)，并且因此使閥旋轉(zhuǎn)。閥連接件102上的彈簧114(圖8中未示出)或翼部117 (參考圖5a和7所示的實施例)或類似裝置防止?jié)L子113發(fā)現(xiàn)引起鎖定的另一位置。面119可為直的、彎曲的且可能具有其它形狀，只要滾子113移動到引起鎖定的位置。如果鎖釋放銷108將滾子113壓入位置113A，則扭矩傳遞銷110將開始推閥連接件102并開始傳遞扭矩。
成對的兩個滾子113之間的彈簧114有助于將滾子113保持在位使得當(dāng)由軸112從閥側(cè)的旋轉(zhuǎn)弓I起旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)時機構(gòu)立即鎖定。為了避免當(dāng)機構(gòu)從馬達側(cè)旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)時大量的摩擦損失，重要的是，彈簧114具有正確的剛度和長度以便僅提供足夠的力來將滾子113保持在位，并且剛度不是太大以致不存在大的法向力，并且從而在滾子113和殼體101的內(nèi)表面之間有太多摩擦。這意味著彈簧113在被安裝時被壓縮與成對中的一個滾子113的半徑近似相同的距離。等于整個機構(gòu)的重量的力(如果由鋼制成且具有圖所示的類似的比率)將引起每個彈簧114的總未壓縮長度的多于5%的彈簧壓縮。該段落被包括以給出每個彈簧114必須如何被設(shè)計成提供僅足以將滾子保持在位而不引起很多摩擦的印象，這對于權(quán)利要求1是必不可少的。存在將起作用的彈簧剛度和長度的很多變體。圖4示出了馬達如何能夠通過自鎖機構(gòu)100使齒輪旋轉(zhuǎn)。注意釋放銷108如何壓在滾子113上，因此閥連接件102和滾子113之間沒有接觸。在操作中，因為彈簧114將滾子113壓到如果馬達扭矩消失則滾子113引起立即鎖定的位置，但是沒有大的接觸力，據(jù)此允許自鎖機構(gòu)旋轉(zhuǎn)。表明旋轉(zhuǎn)方向的箭頭在釋放銷108中的一個中開始，因為是該馬達連接件105首先從馬達得到扭矩。當(dāng)機構(gòu)從馬達側(cè)扭轉(zhuǎn)時，參考圖4，彈簧推動不與釋放銷108接觸的滾子，據(jù)此滾子113停留在位。在沒有彈簧114的情況下，當(dāng)機構(gòu)從齒輪側(cè)扭轉(zhuǎn)時在機構(gòu)鎖定之前存在明顯的運動。如果每次滾子114鎖定時旋轉(zhuǎn)方向被短時間偏移，例如由振動引起，則使機構(gòu)從齒輪側(cè)旋轉(zhuǎn)將也是可能的。單組滾子113將足以產(chǎn)生鎖定，但是其將在軸承中引起不平衡的或偏置的力。對于大的扭矩系統(tǒng)，如閥致動器來說，在自鎖機構(gòu)100中具有對稱是重要的，以擺脫軸承中的力并減小摩擦且從而減小機構(gòu)中的損失。如果馬達軸107旋轉(zhuǎn)，其將使馬達連接件105旋轉(zhuǎn)。馬達連接件105中的孔109允許馬達連接件105在閥連接件102的扭矩傳遞銷110與孔109中的壁接觸之前被旋轉(zhuǎn)一定角度。這是足夠的，以致馬達連接件105的釋放銷108可擠壓滾子113，否則在閥連接件102的扭矩傳遞銷110和馬達連接件105中的孔109接觸并開始將扭矩從馬達傳遞到齒輪和閥之前滾子113將引起鎖定脫位。在圖4中,接觸點116 (由較粗的標(biāo)記線表示，附圖標(biāo)記116)在馬達連接件105中的孔109和閥連接件102的扭矩傳遞銷110之間。該接觸點116不在橫截面的平面中。它是馬達連接件105中的孔109的使閥連接件102的扭矩轉(zhuǎn)動銷110移動的壁。圖3和4表明部件之間的大的相對運動，但是在實際的鎖機構(gòu)100中，除旋轉(zhuǎn)之外的相對運動是用肉眼不可見的。圖5a和5b示出了在沒有彈簧情況下可替代的自鎖機構(gòu)100，但是以其它方面基于相同的構(gòu)造和功能原理。圖6a示意性地示出了從下方并沿圖5b的線C-C看到的自鎖機構(gòu)100的另一實施例的水平橫截面，該圖示出了馬達正提供扭矩且自鎖機構(gòu)100正在順時針方向旋轉(zhuǎn)的階段；而圖5b示出了圖5a中所示的實施例的側(cè)視圖，用虛線表明了自鎖機構(gòu)100的所示實施例的各種部件。對于可替代的自鎖機構(gòu)100來說，彈簧由翼部117代替，所述翼部117被構(gòu)造成以與根據(jù)圖1-4的彈簧114相同的方式分離滾子113但是也傳遞扭矩。翼部117可形成閥連接件102的整體部件，如圖所示。在圖5a中，翼部117被給定如下形狀，所述形狀確保當(dāng)釋放銷108壓在滾子113上時滾子113將不與殼體101接觸，即釋放銷108趨向于在朝殼體101的中心的方向上向內(nèi)壓滾子113。這是優(yōu)選的，因為滾子101于是不需要摩擦殼體101的壁的內(nèi)表面或釋放銷108，但是不是嚴格地必要的，因為在該情形中的滾子113將位于其中沒有將滾子113擠壓在殼體101壁上的大的力的空間中。所以，在任何情形中將因此僅存在小的摩擦。當(dāng)閥連接件102從閥側(cè)旋轉(zhuǎn)時，滾子113底部和殼體101內(nèi)表面之間的小的摩擦將足以確保滾子113中的一半移動到提供鎖定效果的位置?？商娲淖枣i機構(gòu)100的優(yōu)點是摩擦較小。缺點是如果閥受到振動則可能不能實現(xiàn)完全鎖定。翼部117的形狀可被優(yōu)化使得滾子113提供快速鎖定。為了實現(xiàn)這點，公差必須是正確的且翼部117必須具有防止?jié)L子113被粘住的形狀。如圖5a所示，每個翼部117設(shè)有迫使?jié)L子113進入摩擦并且因此與殼體101的內(nèi)表面鎖定接觸的表面119。此外，每個翼部117在翼部117的每個末端處設(shè)有尖端123，尖端123確保了在馬達使閥連接件102旋轉(zhuǎn)時防止?jié)L子113與殼體101的內(nèi)表面接觸，因而消除或者至少基本上減少了滾子113和殼體101的所述內(nèi)表面之間的摩擦。在表面119和尖端123之間，翼部的每側(cè)設(shè)有凹痕，該凹痕的形狀或多或少對應(yīng)于滾子113的形狀。在順時針旋轉(zhuǎn)時在滾子113和每個對應(yīng)的尖端開始接觸期間，滾子113將被迫略微遠離殼體101的內(nèi)表面。根據(jù)該實施例，閥連接器102的扭矩傳遞銷110和馬達軸連接器105中的相應(yīng)孔109被移除，因為該部件不具有任何功能。圖6示意性地示出了圖1-4所示的自鎖機構(gòu)100的實施例的變體。根據(jù)該實施例，固定到閥連接器102的扭矩傳遞銷100 (圖6中沒有示出)和在馬達軸連接器109中的相應(yīng)孔109沒有作用并且因此被省去，因為借助于釋放銷108來實現(xiàn)其功能。未壓緊滾子113的成對的釋放銷108將壓緊閥連接器102并且使扭矩傳遞銷110和馬達軸連接器105中的孔109多余。孔109仍存在于圖中，但是沒有起作用。銷110被移除。根據(jù)該實施例，滾子113和閥連接器102重新定尺寸并且僅使用兩個釋放銷108。在圖1-4中示出的實施例中使用的彈簧現(xiàn)在由柔性橡膠柱體118代替，該柔性橡膠柱體118通過提供將滾子113壓到在閥連接器102中的其狹槽外的力而保證較快速的且更可靠的自鎖效果。橡膠柱體118定位在設(shè)置在用于滾子113的閥連接器102中的所述狹槽的最深端部中的凹部和狹槽中。當(dāng)逆時針旋轉(zhuǎn)時，即閥連接器102由閥/齒輪旋轉(zhuǎn)時，每個滾子113和用于每個滾子的狹槽的相應(yīng)部件之間的接觸點119被確立，從而將滾子壓緊成與殼體101的內(nèi)表面鎖定接觸。這種鎖定接觸點將為用于滾子113的凹部的一部分，靠近閥連接器102的旋轉(zhuǎn)軸線。如果單元從馬達側(cè)旋轉(zhuǎn)，則閥連接器102將在順時針方向上旋轉(zhuǎn)，從而確立接近殼體101的內(nèi)壁的接觸點120，從而迫使?jié)L子113略微向內(nèi)朝向旋轉(zhuǎn)軸線，遠離與殼體101的內(nèi)表面的鎖定接觸。應(yīng)理解,表面119以與上面均針對圖5a和圖7所不的實施例描述相同的方式被成形、被構(gòu)造并且起作用。而且，圖7所示實施例的翼部117設(shè)有如上所述的尖端123。根據(jù)本發(fā)明，通過使機構(gòu)對稱并通過將彈簧剛度調(diào)節(jié)到最小而大大地減小了摩擦?？商娲?，彈簧可以被省略。這使得機構(gòu)更適合于用在其中通過機構(gòu)傳遞相當(dāng)大的動力的應(yīng)用中。如圖所示，滾子113、釋放銷108和扭矩傳遞銷110以及用于所述單元的相應(yīng)開口具有圓柱形形狀，該圓柱形具有圓形橫截面。應(yīng)注意，馬達軸107和閥齒輪軸112將通常為馬達和閥齒輪的一部分，并且此處僅被示出以幫助解釋自鎖機構(gòu)100的功能。分別在馬達連接件105和閥連接件102中的孔106和111將必須在軸規(guī)徂之后制造。而且，未示出馬達和閥。應(yīng)理解，組裝系統(tǒng)將被提供合適類型的軸承(沒有示出)，比如滾子軸承。這種軸承的構(gòu)造和定位對本領(lǐng)域技術(shù)人員是眾所周知的且將不進一步詳細地描述。應(yīng)注意，軸承將僅在自鎖開始旋轉(zhuǎn)之前旋轉(zhuǎn)幾度，使得滾子軸承不是嚴格要求。
權(quán)利要求
1.一種用于旋轉(zhuǎn)致動器的自鎖機構(gòu)(100)，所述自鎖機構(gòu)(100)允許從一側(cè)旋轉(zhuǎn)而禁止從另一側(cè)旋轉(zhuǎn)，所述機構(gòu)(100)包括:一組或多組滾子(113)，所述滾子(113)可能地通過彈簧裝置(114、118)分開并且布置在殼體(101)和閥連接部件(102)之間，所述閥連接部件(102)具有的形狀將每組中的所述滾子(113)中的一個滾子擠壓在所述殼體(101)的壁上并且如果所述機構(gòu)試圖從閥側(cè)扭轉(zhuǎn)則引起鎖定；以及馬達連接部件(105)，所述馬達連接部件(105)被構(gòu)造成使得所述馬達連接部件(105)將所述滾子(113)壓出鎖定位置并且在所述馬達連接部件(105)與所述閥連接部件(102)接觸之前釋放鎖定并且開始傳遞扭矩， 其特征在于，所述滾子(113)之間的所述彈簧(114、118)具有剛度和長度以便提供足以將所述滾子(113)保持在位但不足以引起滾子(113)和殼體(101)之間相當(dāng)大的摩擦的力，從而在所述自鎖機構(gòu)(100)中具有較小的扭矩和動力損失的情況下允許馬達通過所述自鎖機構(gòu)(100 )來使齒輪旋轉(zhuǎn)。
2.一種用于旋轉(zhuǎn)致動器的自鎖機構(gòu)(100)，所述自鎖機構(gòu)(100)允許從一側(cè)旋轉(zhuǎn)而禁止從另一側(cè)旋轉(zhuǎn)，所述自鎖機構(gòu)(100)包括:多組滾子(113)，所述滾子(113)布置在殼體(101)和閥連接部件(102)之間，所述閥連接部件(102)具有的形狀將每組中的所述滾子(113)中的一個滾子擠壓在所述殼體(101)的壁上并且如果所述機構(gòu)試圖從閥側(cè)扭轉(zhuǎn)則引起鎖定；以及馬達連接部件(105)，所述馬達連接部件(105)成形為使得所述馬達連接部件(105)將所述滾子(113)壓出鎖定位置并且擠壓在所述閥連接部件(102)上，并且通過所述滾子傳遞扭矩， 其特征在于，所述滾子(113)通過所述閥連接部件(102)上的翼部(117)而不是彈簧來分開并保持在位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于旋轉(zhuǎn)致動器的自鎖機構(gòu)(10)，其中將所述滾子(113)壓出鎖定位置的所述馬達連接部件(105)上的銷(108)也將所述滾子(113)擠壓在所述翼部(117)上，并且以該方式通過所述機構(gòu)傳遞扭矩從而使扭矩傳遞銷(110)多余。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于旋轉(zhuǎn)致動器的自鎖機構(gòu)(100)，其中所述翼部(117)被給定一種三角形形狀，其中所述“三角形”中的邊不必是直線且在所述三角形中的尖端中的一個尖端被緊固到所述閥連接部件(102)，而一個邊沿所述殼體(101)的內(nèi)側(cè)，這在所述釋放銷(108)將所述滾子(113)擠壓在所述翼部(117)上時防止所述滾子(113)與所述殼體(101)的壁接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的用于旋轉(zhuǎn)致動器的自鎖機構(gòu)(100)，其中存在兩組或更多組滾子(113)、釋放銷(108)和在所述閥連接部件(102)上的鎖定表面(119)，其中所述兩組或更多組滾子相對于彼此布置成使得來自鎖定的力相互平衡從而減少軸承上的磨損并且使所述機構(gòu)(100)更容易從馬達側(cè)旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于旋轉(zhuǎn)致動器的自鎖機構(gòu)(100)，其允許從一側(cè)旋轉(zhuǎn)而禁止從另一側(cè)旋轉(zhuǎn)。機構(gòu)(100)包括一組或多組滾子(113)，其可能地通過彈簧裝置(114、118)分開并布置在殼體(101)和閥連接部件(102)之間。閥連接件(102)可被構(gòu)造有的形狀將每組中的一個滾子(113)擠壓在殼體(101)壁的內(nèi)表面上并且如果機構(gòu)試圖從閥側(cè)扭轉(zhuǎn)則引起鎖定。而且，機構(gòu)設(shè)有馬達連接部件(105)，其被構(gòu)造成使得其將滾子(113)壓出鎖定位置并且在馬達連接部件(105)與閥連接部件(102)接觸之前釋放鎖定并開始傳遞扭矩。如果彈簧(114、118)設(shè)置在滾子(113)之間，則彈簧(114、118)可具有剛度和長度以提供足以將滾子(113)保持在位但不足以引起滾子(113)和殼體(101)之間相當(dāng)大摩擦的力，從而允許馬達在自鎖機構(gòu)(100)中具有較小扭矩和動力損失情況下通過自鎖機構(gòu)(100)旋轉(zhuǎn)齒輪。代替彈簧(114、118)，滾子(113)可通過閥連接部件(102)上的翼部(117)來分開并保持在位。
文檔編號F16D41/064GK103097757SQ201180035101
公開日2013年5月8日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者泰耶·瑟拉斯, 約恩·埃里克·布倫瓦爾, 托爾·埃里克·內(nèi)布 申請人:艾拓有限公司