在许多车辆结构中，制动机构采用离散的卡爪保持位置。以此方 式，门或类似的运动元件可以在完全开启和闭合之间定位并保持在多 个离散位置上。在任何这些离散位置处，门将保持在相对“锁定”状 态下，直到使用者施加运动门所需的力。在卡爪位置处超过此力时， 门更加容易运动。采用这种机构，将门或铰接元件保持在离散卡爪位 置之一之外的完全闭合和开启之间的一个位置上不容易实现。如果使 用者希望将门保持在这种位置上，它们必须确实保持其中。出于这种 或其它原因，需要进行本发明。

本发明的一个方面提供制动机构。制动机构包括输入件、底板、 锁定件和松开机构。输入件是具有第一和第二端部的轴向延伸输入 件。底板与输入件接合，使得输入件相对于底板运动。锁定件连接到 底板上，以便限制输入件相对于锁定件的运动。松开机构连接到锁定 件上，并且响应相对于输入件和底板施加的力，使得在力大于松开力 大小时，松开机构允许锁定件脱开输入件，并使得在力小于松开力大 小时，松开机构不允许锁定件脱开输入件。
附图说明
所包括的附图提供本发明的进一步理解，并且附图结合在说明书 中并构成说明书的一部分。附图表示本发明的实施例并且和说明书一 起用来说明本发明的原理。本发明的其它实施例和本发明的许多希望 的优点将被容易理解，这是由于参考以下的详细说明，它们变得更加 容易理解。附图中的元件相互之间不需要按照比例。类似的参考标号 表示相应的类似部件。
图1表示按照本发明一个实施例的制动机构；
图2表示按照本发明的制动机构的一个实施例；
图3表示图2的制动机构的截面图；
图3A表示图3所示的截面图一部分的详细视图；
图4表示图3所示制动机构一部分的局部分解视图；
图5表示按照本发明的制动机构的可选择实施例；
图6表示图5的制动机构的截面图；
图6A和6B表示图6所示截面图各部分的详细视图；
图7表示图5的制动机构一部分的局部分解视图；
图8表示来自于图5的制动机构的卡爪块和辊子；
图9表示按照本发明的制动机构的可选择实施例；
图10表示图9所示制动机构的局部分解视图；
图11表示图9所示制动机构的局部分解视图；
图12表示按照本发明制动机构的可选择实施例；
图13表示图12的制动机构的局部分解视图；
图14表示图12的制动机构的局部分解视图；
图15表示图12的制动机构的轴组件一部分的截面图。

在以下详细说明中，对于形成说明书一部分的附图进行参考，在 附图中通过可以实施本发明的特定实施例来说明。在此方面，例如“顶 部”、“底部”、“前部”、“后部”、“导前”、“拖尾”等方向术语是参考 所描述的附图的取向来进行说明的。由于本发明实施例的部件可定位 成多种不同的取向上，方向术语可出于说明目的，而没限制含义。应 该理解到可以采用其它实施例或者进行逻辑变化，而不偏离本发明的 范围。因此以下详细说明没有限制含义，并且本发明的范围通过所附 权利要求来限定。
图1表示按照本发明构造成铰链配置的制动机构5。制动机构5 可用于与本发明一致的相对于另一主体运动一个主体的任何类型的应 用中。车辆门和框架是制动机构5的实施例的一个实例。
制动机构5包括输入件6和壳体7。输入件6是在一端处连接到门 上的轴向延伸构件。输入件6接着延伸通过壳体7。壳体7安装在门上。 在操作中，车辆门经由一个或多个铰链铰接在框架上。制动机构5可 接着用来控制地调节门相对于框架的运动。例如，制动机构5可控制 地调节相对于框架运动门所需力的大小，例如开启或闭合门所需力的 大小。
以此方式，在门相对于框架开启时，相对小的力施加在门上，以 便使其闭合，制动机构5接合，不允许门朝着闭合位置运动。但是在 增加的力施加在门上时，制动机构5脱开，允许门朝着闭合位置运动。 在力去除或减小到某种大小以下时，制动机构5再次接合，不允许门 运动。在一个实施例中，该力是松开力，在该力之上制动机构5接合 并在该力之下接合机构5脱开。松开力可以通过制动机构5的构造调 节，使得开启和闭合门所需的力的大小根据特定应用而变化。
由于制动机构5接合或脱开的位置没有设定位置或卡爪，门可在 开启和闭合之间的任何位置上制动。制动机构5的接合或脱开通过施 加在门上力来确定，并且因此与门在开启和闭合之间的相对位置无 关。
图2表示按照本发明的制动机构10的细节。制动机构10包括输 入件12、底板14、弹簧16和锁组件18。锁组件18构造在底板14内， 并且还包括锁保持件20、第一和第二锁定板22和24以及偏压弹簧26 (在图2中未示出)。底板14包括第一和第二锁定板22和24延伸通 过其中的开15a和15b。弹簧16连接到底板14上。
在一个实施例中，制动机构10与门结合使用，门相对于门框架铰 接，以便控制门相对于门框架的运动。到制动机构10的输入是通过输 入件12的，输入件12具有第一端部11a和第二端部11b。第一端部 11a可以销接或连接到门框架上，而第二端部11b穿过锁组件18。底 板14接着安装在门上。它可以通过安装螺钉、铆钉或任何多种机构安 装，以便将底板14连接到门上。在某种情况下，在门相对于门框架开 启和闭合时，输入件12轴向运动通过锁组件18。输入件12的第二端 部11b还设置止挡，以便防止锁组件18在使用时滑动离开输入件12。 在另一实施例中，底板14连接到固定的门框架上，而输入件12销接 在门上。
锁组件18包括锁保持件20、第一和第二锁定板22和24以及偏 压弹簧26。输入件12穿过第一和第二锁定板22和24，每个锁定板具 有围绕输入件12间隙配合的开口。第一和第二锁定板22和24相对于 输入件12偏移，使得在某种情况下，锁组件18卡扣或锁定在输入件 12上，由此防止输入件12相对于锁组件18轴向运动。在一个实施例 中，两个第一和第二锁定板22和24各自经由偏压弹簧26相对于输入 件12以小角度倾斜。将第一和第二锁定板22和24锁定在输入件12 上的其它装置也可以与本发明相符。在所示实施例中，每个第一和第 二锁定板22和24可只在输入件12的轴向运动的方向上接合或锁定在 输入件12上。
制动机构10具有两种状态：接合和脱开。在接合状态或稳定状态 下，第一和第二锁定板22和24在其输入件12延伸通过其中的各自开 口处卡扣输入件12，使得在任何方向上施加在输入件12上的负载经由 第一或第二锁定板22或24完全传递到锁保持件20上。在脱开状态或 瞬时状态下，外部力施加在任一第一或第二锁定板22或24上。此外 部施加的力松开第一或第二锁定板22或24在输入件12上的卡扣，并 且使得制动机构10进入滑动状态。在滑动状态下，输入件12滑动通 过第一和第二锁定板22和24。制动机构10设计成自动锁定。因此， 制动机构10将不在负载下滑动，直到松开为止。
在所示实施例中，根据所施加的负载或力的方向，第一和第二锁 定板22和24是导前或拖尾锁。导前锁是相对于另一个来说在其卡扣 输入件12过程中起主要作用的锁定板22或24。导前锁将施加在输入 件12上的大部分负载传递到锁保持件20上。以此方式，导前锁和输 入件12用作刚性主体，并且一起运动。拖尾锁由于受到锁保持件20 的限制也将运动，但不传递很大负载。在图2所示的实施例中，在负 载施加在箭头31的方向上时，第一锁定板22是导前锁，而第二锁定 板24是拖尾锁。在负载施加在箭头32的方向上时，第二锁定板24是 导前锁，而第一锁定板22是拖尾锁。
图3是进一步表示第一和第二锁定板22和24相对于输入件12的 相互作用的制动机构10的截面图。图3表示靠近输入件12与第二锁 定板24交叉部的制动机构10的详细视图。输入件12延伸通过第二锁 定板24内的开口。锁保持件20具有用于接收第二锁定板24的细槽(并 且另一个用于接收第一锁定板22)。锁保持件20内的用于接收第一和 第二锁定板22和24的细槽略微大于锁定板的宽度，使得锁定板可在 锁保持件20内运动。
如上所述，根据施加在输入件12上的力的方向，锁定板之一将是 导前锁，而另一个是拖尾锁。在图3A所示的详细视图中，箭头32表 示其中第二锁定板23是导前锁的锁定方向。换言之，在输入件12在 箭头32所示的方向上运动时，第二锁定板24如锁定板接触箭头27所 示卡扣输入件12。类似地，第二锁定板24在第二锁定板24另一侧上 (在图3A中未示出)在输入件12之下卡扣输入件12。锁定接触点42 在第二锁定板24与锁保持件20相交的详细视图中表示在锁保持件20 的细槽内。在图3A中，箭头31指示其中第二锁定板24是拖尾锁的滑 动方向。换言之，在制动机构10在脱开状态下，在输入件12在箭头 31所示的方向上运动，第二锁定板24相对于输入件12滑动。由于第 一锁定板22是第二锁定板24的对称镜像，第一锁定板22的锁定和滑 动方向与第二锁定板24的锁定和滑动方向相反。
图4以局部分解视图表示制动机构10的一部分。弹簧16表示成 与锁保持件20拆卸。第一和第二锁定板22和24各自延伸到锁保持件 20内，并且经由延伸通过板内的开口的输入件12固定在锁保持件20 处。第一和第二锁定板22和24的另一端从保持件20延伸出来，并终 止于第一和第二板尖端23和25。
锁保持件20在其侧面包括第一和第二卡爪34和36(第二卡爪36 在图4中未示出，但锁保持件20是对称的，使得第二卡爪36是第一 卡爪34的镜像)。锁保持件20的每侧相对于第一和第二卡爪34和36 是倾斜的或斜面。弹簧16设置第一和第二辊子38和40，辊子构造成 沿着锁保持件20的倾斜表面运动，并且引入第一和第二卡爪34和36。
在完全组装时，第一和第二辊子38和40分别静置在第一和第二 卡爪34和36上。弹簧16是经由第一和第二辊子38和40通过压缩力 压缩锁保持件20的任一侧的力产生器。在没有力或只有小的力施加在 输入件12上时，在第一和第二辊子38和40静置在第一和第二卡爪34 和36内(指的是用于锁保持件20的“初始位置”)，制动机构10通常 是接合的，并且输入件12不相对于底板14运动。在第一或第二锁定 板22或24锁定在输入件12上时，在输入件12运动时，锁保持件20 迫使和输入件12一起轴向运动。由于弹簧16连接到底板14上，在足 够的力轴向施加在输入件12上时，锁保持件20的倾斜表面将经由辊 子38和40偏移弹簧16。为了经由辊子38和40偏移弹簧16而必须 施加在输入件12上的力是松开力。
在图2和3中，在锁保持件20在箭头32所示的方向上运动时， 第二锁定板24是导前锁。由于制动机构10接合，导前锁(第二锁定 板24)和输入件12一起运动，如同锁保持件20那样。由于在箭头32 方向上运动，延伸通过开口15b(如图2所示)的导前锁的第二板尖端 25将冲击底板14。这将外部力在第二板尖端25处施加在第二锁定板 24上。力的施加将造成第二锁定板24相对于输入件12滑动，由此脱 开制动机构10。在此脱开状态下，由于来自于第一和第二锁定板22 和24的某种连续接触造成的牵拉力，输入件12可相对于底板14和锁 组件18运动。
制动机构10返回其稳定状态位置的一种方式是输入件12略微在 箭头31的方向上运动，使得锁保持件20可返回到其初始位置。在其 中输入件12连接到门上的实施例中，门将在与被压迫相反的方向上略 微返回，以便制动机构10返回其接合状态。在此返回方向上不需要施 加外部力到输入件12上，这是由于一旦力从输入件12上去除，来自 弹簧16的压缩力将造成第一和第二辊子38和40沿着是保持件20的 侧面运动，并进入第一和第二卡爪34和36，由此将锁保持件20返回 到其初始位置。由于锁保持件20的侧面在卡爪34和36的每一侧上成 形，通过弹簧16传递的压缩力具有x轴线和y轴线的分量。在一个实 施例中，由锁在输入件12上造成的牵拉力小于来自于弹簧16的压缩 力的x轴线分量。因此，需要输入件12在与造成脱开的方向相反的方 向上略微运动，以便复位或重新接合制动机构10。
因此，在制动机构10安装在铰接到框架上的门上时，在门相对于 框架的任何位置上，门将保持在锁定状态，而制动机构10接合。在使 用者施加足够的力时，即大于脱开制动机构10所需的松开力，门容易 只由于系统牵拉和惯性而运动。在施加的力从门上去除时，锁保持件 20运动回到其初始位置，由此重新接合制动机构10。
在可选择实施例中，制动机构可在脱开之后从外部复位，即锁保 持件20可运动回到其初始位置，以便重新接合制动机构10。以此方 式，再次使用图3作为说明，在锁保持件20在箭头32所示的方向上 运动时，使得第二锁定板24冲击底板，制动机构10将脱开。不是将 输入件12在箭头31所示的方向上略微返回一个距离，制动机构10可 通过将外部力施加在第二锁定板24上而复位和重新接合。施加这种外 部力将第二锁定板24的牵拉力减小到来自于弹簧16的压缩力的x轴 线分量之下，由此使得锁保持件20运动回到其初始位置。
按照本发明，在第二锁定板24上施加力以复位制动机构可以通过 多种方式实现。在适当时刻可以触发电磁阀或类似启动装置以便抵抗 第一或第二锁定板22或24进行过渡(根据此时哪一个是导前板)，使 得制动机构复位。类似地，可以使用销或其它机构来将外部力施加到 第一或第二锁定板22或24上。
由弹簧16施加在锁保持件20上的压缩力的大小与必须施加在输 入件12上的力(松开力)的大小成正比，以便向前运动锁保持件20， 直到导前锁(以及特别是第一或第二板尖端23或25)冲击底板14为 止，由此脱开制动机构10。再者，必须施加在输入件12上以便脱开制 动机构10的力是松开力。在小于松开力的力施加在输入件12上时， 制动机构10保持接合。在大于松开力的力施加在输入件12上时，制 动机构10脱开。由于松开力与弹簧16施加在锁保持件20上的压缩力 成正比，对于特定应用来说，制动机构10内的松开力可以通过调节弹 簧16的压缩力来调节。以此方式，可对弹簧16进行调节，使得松开 力按照制动机构10的特定应用而调节。另外，或者作为选择，锁保持 件20侧面的形状和轮廓可进行调节，使得松开力增加(例如增加侧面 的节距)或减小。非常类似地，作为在复位时允许锁保持件20运动回 到其初始位置的力的返回力也可以通过对于锁保持件20的侧面的形状 和轮廓进行调节来调节。
在另一实施例中，制动机构10设计成具有没有力的区域。在此设 计中，制动机构10构造成在特定范围上使得锁定板22和24中的一个 或两个板止动。这种超越特性为使用者提供没有负载的区域，在特定 范围内，例如门应用中完全闭合情况下或其它情况下，这是希望的。 对于此实施例来说，销、电磁阀或其它机构可用来将力施加在第一或 第二锁定板22或24上，使得制动机构10松开或复位，并且使得锁保 持件20以所述类似方式运动回到其初始位置上。在第一或第二锁定板 22或24保持在其取向的情况下，不允许锁定，因此，输入件12可在 最小牵拉的情况下运动通过锁组件18。
这种没有负载的区域还可采用多种光学、电学、机械或相关传感 器。该传感器可检测一个主体相对于另一主体的力和/或运动，例如车 辆门相对于框架。传感器可启动电磁阀、销或其它装置，以便在由传 感器检测的某个范围内复位制动机构10。
在制动机构10的可选择实施例中，没有负载的区域可按照本发明 通过采用锥形或台阶形输入件12来实现。以此方式，制动机构10将 大致以所述的方式操作，但是在输入件12的较小直径(锥形或台阶形 降低部分)遇到第一或第二锁定板22或24时，锁定板22或24将松 开输入件12，允许锁保持件20运动回到其初始位置，因此输入件12 在最小牵拉的情况下运动通过锁组件18。
在制动机构10的可选择实施例中，双向制动器可通过一个锁定板 与任一端处的适当力传递和松开结构相互作用来实现。换言之，销、 电磁阀或其它启动机构可用来将锁定板压入和脱离锁定位置，以便接 合和脱开制动机构10。启动机构可通过定位传感器控制，以便在只具 有单个锁定板的同时在所需的相对位置上适当接合和脱开制动机构 10。
在制动机构10的可选择实施例中，底板14可构造成铰接或枢转 底板。在一个主体相对于另一主体运动时，在制动机构10安装在两个 相对运动的主体上以便对准的情况下，这种构造是有用的。另外，按 照本发明，本领域普通技术人员将明白可以使用弹簧16之外的可选择 的力产生装置。例如，片簧或其它力产生装置可固定在底板14上，并 贴靠锁保持件20接合辊子。
图5表示按照本发明可选择实施例的制动机构50。制动机构50 包括输入件52、底板54、弹簧56和锁组件58。锁组件58构造在底 板54内，并且还包括锁保持件60、第一和第二锁定板62和64以及偏 压弹簧66(在图5中未示出)。底板64包括第一和第二锁定板62和 64延伸通过其中的松开开口66。弹簧56连接到底板54上。
在一个实施例中，制动机构50与门结合使用，门相对于门框架铰 接，以便控制门相对于门框架的运动。在一个实施例中，到制动机构 50的输入是通过输入件52的，输入件52包括一端处的枢销51a和另 一端处的限制止挡51b。枢销51a可以通过销或类似机构销接到固定门 框架上，并且输入件52从中延伸通过锁组件58。安装螺钉53a和53b 可用来将底板54安装在门上或门内部。如同制动机构10，制动机构 50可构造成使得底板54连接到固定门框架上，而输入件52销接在门 上。
锁组件58包括锁保持件60、第一和第二锁定板62和64。输入件 52穿过第一和第二锁定板62和64，每个锁定板具有围绕输入件52间 隙配合的开口。第一和第二锁定板62和64相对于输入件52偏移，使 得在某种情况下，锁组件58卡扣或锁定在输入件52上，由此防止输 入件52相对于锁组件58轴向运动。在一个实施例中，两个第一和第 二锁定板62和64各自经由偏压弹簧66相对于输入件52弹簧加载。 以此方式，第一和第二锁定板62和64通过偏压弹簧66在相互之间以 及相对于输入件52以小角度倾斜。按照本发明，也可以使用将第一和 第二锁定板62和64锁定在输入件52上的其它装置。在所示实施例 中，每个第一和第二锁定板62和64可只在输入件52的轴向运动的方 向上接合或锁定在输入件52上。
如同制动机构10，制动机构50具有接合状态和脱开状态。在接 合状态或稳定状态下，第一和第二锁定板62和64卡扣输入件12，使 得在任何方向上施加在输入件52上的负载经由第一或第二锁定板62 或64完全传递到锁保持件60上。在脱开状态或瞬时状态下，外部负 载施加在任一第一或第二锁定板62或64上，由此松开输入件52上的 卡扣，并使得制动机构50进入滑动状态。在滑动状态下，输入件52 滑动通过第一和第二锁定板62和64。如同制动机构10的情况，根据 施加负载或力的方向，锁定板62或64之一将作为导前锁，而另一个 是拖尾锁。
图6是进一步表示第一和第二锁定板62和64相对于输入件52和 锁保持件60的相互作用的制动机构50的截面图。图6A表示靠近第二 锁定板64与锁保持件60的交叉部的制动机构50一部分的详细视图。 图6B表示靠近输入件52与第二锁定板64交叉部的制动机构50一部 分的详细视图。输入件52延伸通过第一和第二锁定板62和64内的开 口。锁保持件60具有用于接收第一和第二锁定板22和24的细槽。锁 定接触点80在第二锁定板64与锁保持件60的交叉部的详细视图中表 示在此细槽内。偏压弹簧66位于输入件52和锁接触表面80之间。以 此方式，第一和第二锁定板62和64相对于输入件52保持在偏离垂直 的小角度上，并由此在任何负载下卡扣输入件52。偏压弹簧66表示成 将第二锁定板64压靠锁接触表面80，并且偏压弹簧66在相反方向上 类似压靠第一锁定板62。
在图6B所示的详细视图中，锁定状态表示在力施加在方向72上 并且第二锁定板64是导前锁的情况下。换言之，在力在箭头72所示 的方向上施加在输入件52上，第二锁定板64如锁定板接触箭头77所 示卡扣输入件52。在图6B中，滑动状态表示在力施加在该方向上并且 第二锁定板64是拖尾锁的情况下。换言之，第二锁定板64在制动机 构50脱开时相对于输入件52滑动。由于第一锁定板62是第二锁定板 64的对称镜像，第一锁定板62的锁定和滑动方向与第二锁定板64的 锁定和滑动方向相反。制动机构50设计成自动锁定。因此，制动机构 5o将不在负载下滑动，直到松开为止。
图7以局部分解视图表示制动机构50的一部分。弹簧56表示成 从锁保持件60上拆卸。第一和第二锁定板62和64各自延伸到锁保持 件60内，并且经由延伸通过板内的开口的输入件52固定在锁保持件 60处。第一和第二锁定板62和64的另一端从是保持件60延伸出来， 并终止于第一和第二板尖端63和65。弹簧56设置保持夹57和套筒 59。在组装时，弹簧56在压缩力箭头61a和61b所示的方向上施加压 缩力。
辊子86和卡爪块88在其侧面之一处靠近锁保持件60。卡爪块88 构造成与底板54接合。底座54具有构造成接收卡爪块88的细槽，使 得虽然卡爪块88落在底板54上，它也可围绕y轴线枢转，如图7所 示。这种以此方式枢转的能力可在制动机构50以不对准的方式进行安 装的某些情况下进行补偿。
图8还表示辊子86和卡爪块88。卡爪块包括卡爪90、第一和第 二返回斜面92和94以及第一和第二枢转突起96和98。每个第一和第 二返回斜面92和94朝着卡爪90倾斜或向内歪斜。
在完全组装时，弹簧56构造成使得保持夹57在其侧面之一处将 弹簧56固定在锁保持件60上，并且套筒59靠近底板54的与锁定保 持件60相对的一侧。以此方式，压缩力61通过弹簧56朝着锁保持件 60的两侧向内施加。由于卡爪块88组装在锁保持件60和底板54之 间，它在弹簧56的压缩力61之间。在辊子86静置在卡爪90内(指 的是用于锁保持件60的初始位置)，制动机构50正常接合，并且由于 没有力或很小的力施加在输入件52上，输入件52不相对于底板54运 动。在第一或第二锁定板62或64锁定在输入件52上时，在输入件52 运动时，锁保持件60将被迫与输入件52一起轴向运动。在足够的力 (即松开力)轴向施加在输入件52上时，辊子86运动离开卡爪90到 卡爪块88的第一或第二返回斜面92或94之一，并且偏移弹簧56。
在锁保持件60在图5中箭头72所示的方向上运动时，第二锁定 板64是导前锁。由于制动机构50接合，导前锁(第二锁定板64)和 输入件52一起运动。由于在箭头72方向上运动，延伸通过开口55(如 图5所示)的导前锁的第二板尖端65将冲击底板54。这将外部力施加 在第二锁定板64上，由此造成第二锁定板64相对于输入件52滑动， 由此脱开制动机构10。在此脱开状态下，由于来自于第一和第二锁定 板62和64的某种连续接触造成的牵拉力，输入件52可相对于底板54 和锁组件58运动。
制动机构50返回其稳定状态位置的一种方式是输入件52略微在 箭头71的方向上运动，使得锁保持件60可返回到其初始位置。在其 中输入件52连接到门上的实施例中，门将在与被压迫方向相反的方向 上略微返回，以便制动机构50返回其接合状态。在此返回方向上不需 要施加外部力到输入件52上，这是由于一旦力从输入件52上去除， 来自弹簧56的压缩力61将造成辊子86沿着斜面92或94运动，并进 入卡爪90，由此将锁保持件60返回到其初始位置。再者，由于返回斜 面92和94以及卡爪90的轮廓，通过弹簧56传递的压缩力具有x轴 线和y轴线的分量。在一个实施例中，由导前锁在输入件52上造成的 牵拉力小于来自于弹簧56的压缩力的x轴线分量。因此，需要输入件 52在与造成脱开的方向相反的方向上略微运动，以便复位或重新接合 制动机构50。
因此，在制动机构50安装在铰接到框架上的门上时，在门相对于 框架的任何位置上，门将保持在锁定状态，而制动机构50接合。在使 用者施加足够的力时，即大于脱开制动机构50所需的松开力，门容易 只由于系统牵拉和惯性而运动。在施加的力从门上去除时，锁保持件 60运动回到其初始位置，由此重新接合制动机构50。
在制动机构50的一个实施例中，松开开口55是D形开口，以便 补偿xy平面内的相对运动。例如，如图5所示，在锁定状态下，输入 件52、第二锁定板64(导前锁)和锁保持件60作为刚性主体一起相 对于底板54运动。如上所述，正是第二板尖端65贴靠底板54的接触 使得制动机构50脱开。由于输入件52、第二锁定板64和锁保持件60 的组合可围绕辊子86在xy平面内相对于底板54枢转，松开开口55 在一侧构造有弧形，以便补偿相对运动，并且允许导前锁(第二板尖 端65)沿着松开开口55的弧形滑动。
如同制动机构10，在制动机构50的可选择实施例使其可以在脱 开之后从外部复位。例如使用图6作为说明，制动机构50可通过将力 施加在第二锁定板64上来复位和接合，由此将第二锁定板64的牵拉 力减小到来自于弹簧56的压缩力之下，并允许锁保持件60运动回到 其初始位置。按照本发明，将力施加在第二锁定板64上以便复位制动 机构50可通过多种方式实现。在适当时刻可以触发电磁阀或类似启动 装置以便抵抗第一或第二锁定板22或24进行过渡(根据此时哪一个 是导前板)，使得制动机构复位。类似地，可以使用销或其它机构来将 外部力施加到第一或第二锁定板62或64上。
由弹簧56施加在锁保持件60上的压缩力的大小与必须施加在输 入件52上的力的大小成正比，以便向前运动锁保持件60，直到导前锁 (以及特别是第一或第二板尖端63或65)冲击底板54为止，由此脱 开制动机构50。必须施加在输入件52上以便脱开制动机构50的力是 松开力。在小于松开力的力施加在输入件52上时，制动机构50保持 接合。在大于松开力的力施加在输入件52上时，制动机构50脱开。 由于松开力与弹簧56施加在锁保持件60、卡爪块88和底板54上的压 缩力成正比，对于特定应用来说，制动机构50内的松开力可以通过调 节弹簧56的压缩力以及调节离开卡爪90的角度来调节。以此方式， 可对弹簧56进行调节，使得松开力按照制动机构50的特定应用而调 节。非常类似地是，作为在复位时允许锁保持件60运动回到其初始位 置的力的返回力也可以通过对于离开卡爪90的角度进行调节来调节。
在另一实施例中，如同前面描述的制动机构10那样，制动机构50 以相同方式设计成具有没有力的区域。以此方式，使用销、电磁阀或 压靠在导前锁上的任何其它机构。同样，前面所述的锥形或台阶形输 入件52可用来实现锁定件在特定范围内的止动。
在制动机构50的可选择实施例中，双向制动器可通过一个锁定板 与任一端处的适当力传递和松开结构相互作用来实现。换言之，销、 电磁阀或其它启动机构可用来将锁定板压入和脱离锁定位置，以便接 合和脱开制动机构50。启动机构可通过定位传感器控制，以便在只具 有单个锁定板的同时在所需的相对位置上适当接合和脱开制动机构 50。
图9表示按照本发明可选择实施例的制动机构110。制动机构110 包括输入件112、底板114、弹簧116、枢转控制支架117、弹簧枢转 盘118、锁保持件120、第一和第二锁定板122和124以及偏压弹簧 126(在图9中未示出)。枢转控制支架117包括第一和第二锁定板122 和124延伸穿过其中的松开开口115。弹簧116在一端处连接到锁保 持件120上，并且其另一端延伸通过枢转控制支架117和弹簧枢转盘 118。
在一个实施例中，类似于制动机构10和50，制动机构110与门 结合使用，门相对于门框架铰接，以便控制门相对于门框架的运动。 到制动机构110的输入是通过输入件112的，输入件112具有位于一 端处的输入连接件111a和位于另一端处的限制止挡111b。输入连接 件111a可连接到固定门框架上，而底板114连接到门上。作为选择， 输入连接件111a连接到门上，而底板114连接到固定门框架上。
输入件112穿过第一和第二锁定板122和124内的围绕输入件112 间隙配合的开口。第一和第二锁定板122和124通过偏压弹簧126(在 图9中未示出)弹簧加载。以此方式，第一和第二锁定板122和124 各自通过偏压弹簧126相对于输入件122以小角度倾斜。因此，可以 看出制动机构110经由第一和第二锁定板122和124具有类似于制动 机构10和50的接合状态和脱开状态。第一和第二锁定板122和124 锁定或接合在输入件112上与前面制动机构10和50的情况非常类 似。
在接合或稳定状态下，第一和第二锁定板122和124卡扣输入件 112，使得在任何方向上施加在输入件112上的负载经由任何第一和第 二锁定板122和124完全传递到经由弹簧116落在底板114上的锁保 持件120以及弹簧枢转盘118(下面参考图10更加详细描述)上。在 脱开状态下，外部负载或力施加在任一第一或第二锁定板122或124 上，由此松开输入件112上的卡扣，并使得制动机构110进入滑动状 态。在此滑动状态下，输入件112滑动通过第一和第二锁定板122和 124。如同制动机构10和50的情况那样，根据所施加负载或力的方向， 锁定板122或124之一是导前锁，而另一个是拖尾锁。
图10和11分别以局部分解视图表示制动机构110以及制动机构 110的一部分。弹簧116分别表示成从锁保持件120上拆卸，并且它 包括辊子140。第一和第二锁定板122和124可分别延伸到锁保持件 120内，并且经由延伸通过板内的开口的输入件112固定在锁保持件 120处。第一和第二锁定板122和124的另一端从锁保持件120延伸 出来，并终止于第一和第二板尖端123和125。
在组装时，弹簧116的一端夹紧在设置在锁保持件120上的凹槽 142内，并且另一端延伸穿过枢转控制支架117的第一和第二细槽144 和146(图11所示)并穿过弹簧枢转盘118的第一和第二细槽148和 150(图10所示)。在弹簧枢转盘118的边缘152(图10所示)延伸 通过底板114(图11所示)的开口154之后，弹簧116延伸通过细槽 144、146、148和150，使得弹簧116保持底板114、枢转控制支架117 和弹簧枢转盘118，不使其在y轴线方向上相对运动。但是由于边缘 152通过开口154的交叉，在底板114和枢转控制支架17以及弹簧枢 转盘118之间允许围绕y轴线的相对转动。以此方式可在制动机构110 以不对准方式安装的某些情况下补偿枢转的能力。另外，在一个实施 例中，连接件111a是球和插口构造，以便在不对准安装的情况下进一 步补偿。
如同前面实施例所示，弹簧116提供压缩力到锁保持件120任一 侧上。锁保持件120构造有卡爪156并在卡爪156任一侧上具有相对 于卡爪156倾斜或歪斜的倾斜表面。辊子140构造成在其位于初始位 置时接收在卡爪156内。因此，在初始位置时，压缩力在凹槽142和 卡爪156处通过弹簧116施加在锁保持件120的任一侧上。在辊子140 静置在卡爪156(用于锁保持件120的初始位置)时，制动机构110 正常接合，并且在没有力或很小的力施加在输入件112上时，输入件 112不相对于底板114运动。在第一或第二锁定板122或124锁定在 输入件112上时，在输入件112运动时，锁保持件120将被迫和输入 件112一起轴向运动。在足够的力轴向施加在输入件112上(即松开 力)，辊子140将沿着卡爪156的任一侧上的斜面之一运动离开卡爪 156，并经由辊子140偏移弹簧116。
类似于前面描述的结构，在锁保持件120在x轴线方向上运动时， 延伸通过松开开口115的导前锁(同样通过负载或所施加力的方向限 定)将冲击枢转控制支架117。这将外部力施加在导前锁上，由此使其 相对于输入件112滑动，并脱开制动机构110。在此脱开状态下，由于 与锁连续接触造成的牵拉力，输入件112相对于底板114运动。
如同前面描述的实施例那样，制动机构110返回其稳定状态位置 的一种方式是输入件112略微在所施加负载的方向上运动，使得锁保 持件120可返回到其初始位置。在其中输入件112连接到门上的实施 例中，门将在与被压迫方向相反的方向上略微返回，以便制动机构110 返回其接合状态。再者，在此返回方向上不需要施加外部力到输入件 112上，这是由于一旦力从输入件112上去除，来自弹簧116的压缩 力将造成辊子140运动进入卡爪156，由此将锁保持件120返回到其 初始位置。
因此，在制动机构110安装在铰接到框架上的门上时，在门相对 于框架的任何位置上，门将保持在锁定状态，而制动机构110接合。 在使用者施加足够的力时，即大于脱开制动机构110所需的松开力， 门容易只由于系统牵拉和惯性而运动。在施加的力从门上去除时，锁 保持件120运动回到其初始位置，由此重新接合制动机构110。
通过底板114和具有卡爪156的锁保持件之间的枢转控制支架 117，制动机构110消除了松开开口115以及第一和第二板尖端123和 125之间的相对运动或转动。以此方式，松开开口115可具有矩形或类 似的形状。不同于制动机构50，松开开口不需要弧形或类似的形状。 这是由于在松开开口115以及第一和第二锁定板122和124之间没有 相对转动。这是由于松开开口115设置在枢转控制支架117内，而不 是底板114内。
除了其枢转能力之外，控制支架117还经由与弹簧116的连接件 在y轴线方向上平移。以此方式，它与锁保持件120和辊子140协作， 以有助于提供辊子140运动进入和离开卡爪142所需的间隙。
如同制动机构10和50，在制动机构110的可选择实施例使其可 以在脱开之后从外部复位。例如使用图9作为说明，制动机构110可 通过将力施加在第二锁定板124上来复位和接合，由此将第二锁定板 124的牵拉力减小到来自于弹簧116的压缩力之下，并允许锁保持件 120运动回到其初始位置。按照本发明，将力施加在第二锁定板124 上以便复位制动机构110可通过多种方式实现。在适当时刻可以触发 电磁阀或类似启动装置以便抵抗第一或第二锁定板122或124进行过 渡(根据此时哪一个是导前板)，使得制动机构复位。类似地，可以使 用销或其它机构来将外部力施加到第一或第二锁定板122或124上。
由弹簧116施加在锁保持件120上的压缩力的大小与必须施加在 输入件52上的力(松开力)的大小成正比，以便向前运动锁保持件 120，直到导前锁冲击枢转控制支架117为止，由此脱开制动机构110。 因此，如同所述的情况那样，可以对弹簧116或卡爪142进行调节， 使得松开力针对制动机构110的特定应用来调节。非常类似地是，作 为在复位时允许锁保持件120运动回到其初始位置的力的返回力也可 以通过对于离开卡爪142进行调节来调节。
在另一实施例中，制动机构110以所述制动机构50的情况相同方 式设计成具有没有力的区域。以此方式，使用销、电磁阀或压靠在导 前锁上的任何其它机构，制动机构110可构造成使得锁定板122和124 中的一个或两个板在特定范围内止动。同样，前面所述的锥形或台阶 形输入件112可用来实现锁定件在特定范围内的止动。
图12表示按照本发明可选择实施例的制动机构210。制动机构210 包括输入件212、底板或壳体214(所示分成两个部分214a和214b) 以及轴组件215。轴组件215还包括第一和第二离合制动组件216和 218、松开滑动件220、轴224和保持凸缘226。松开滑动件220包括 构造成在输入件212内的凹槽213内滑动的松开环222。
在一个实施例中，类似于制动机构10、50和110，制动机构110 与门结合使用，门相对于门框架铰接，以便控制门相对于门框架的运 动。到制动机构210的输入是通过输入件212的，输入件212具有位 于一端处的输入结构211。输入结构211可连接到固定门框架上。图 12所示分成两个部分的壳体214以包含轴组件215的单件式构造连接 在一起并连接到门上。作为选择，输入结构211可连接到门上，而壳 体214连接到固定门框架上。
输入件212穿过壳体内的开口并通过松开滑动件220。在一个实 施例中，输入件212是滑动通过松开滑动件220的螺旋齿条。螺旋小 齿轮230(图12未示出)在其运动通过松开滑动件220时与螺旋齿条 212接合并啮合。第一和第二离合制动组件216和218与螺旋小齿轮 230协作，使其可变地防止其转动。因此，双向能力通过第一离合制动 组件216提供，以便在负载去除并且在箭头228所示的方向上施加时 提供制动和松开功能，并且双向能力通过第二离合制动组件217提供， 以便在负载去除并且在箭头227所示的方向上施加时提供制动和松开 功能。以此方式，可以看出制动机构210类似于制动机构10、50和110 具有接合状态和脱开状态。
图13以局部分解视图表示制动机构210。轴224表示成延伸通过 第一和第二离合制动组件216和218。轴组件215的第一和第二离合 制动组件216和218围绕螺旋小齿轮230形成镜像，使得每个制动组 件在输入件212上提供轴组件215的一个行程方向(箭头227和228 所示)的功能。第一离合制动组件216以分解视图表示成包括卷绕弹 簧232、趾部234、卷绕轮毂238、离合器壳体242以及离合器底座240。 离合器底座240落在壳体214上。在一个实施例中，离合器底座240 是六边形形状，并且接合壳体214以便防止相对转动。
松开滑动件220包括接收输入件212的输入细槽253以及轴组件 215延伸通过其中的轴细槽251。松开滑动件220还包括接收松开环 222的细槽252。松开环222包括构造成接收趾部234和235的缺口 223。
图14进一步分解地表示第一离合制动组件216，以便表示和说明 另外的细节。应该理解到第二离合制动组件218的细节与第一离合制 动组件216对称，并且因此它们将不与第一离合制动组件216分开描 述。第一离合制动组件216包括卷绕弹簧232、卷绕轮毂238、离合器 壳体242、多个夹子244、轴225和离合器底座240。卷绕弹簧232还 包括趾部234。在组装时，夹子244安装在离合器壳体242的与夹子 244的型面匹配的细槽内，使得在夹子244和离合器壳体242之间没 有相对转动。轴225安装在夹子244的开口内，并且具有略微大于该 开口的直径，使得夹子244以压缩力摩擦接合轴225。压缩力可通过改 变压靠在轴225上的夹子数量来特别调节和控制。卷绕轮毂238和螺 旋小齿轮230压配合在轴224上。
在操作中，第一离合制动组件216用作传统的卷绕弹簧制动器。 卷绕弹簧232卷绕成使其向下卷绕在卷绕轮毂238上，并且离合器壳 体242接合制动机构210。在此情况下，松开机构220在其初始位置， 并且制动机构210接合。在力在方向228上施加在输入件212上时， 输入件将趋于也在该方向上运动。由于螺旋小齿轮230接合输入件 212，它将因此随着输入件212的运动而转动。
图15表示轴组件215一部分的截面图，并表示螺旋小齿轮230和 输入件212的相对运动。螺旋小齿轮230和输入件212表示成在松开 滑动件220内。由于其螺旋构造，在方向228上在施加在输入件212 上的力在方向270上驱动螺旋小齿轮230，并且在方向272和274上 驱动输入件212，由此迫使螺旋小齿轮230和输入件212贴靠松开滑 动件220的内表面(虽然是相对侧面)。如果施加在输入件212上力足 够高，松开滑动件220将被迫离开其初始位置并和输入件212一起轴 向运动。由于轴组件251构造成具有大于延伸通过其中的轴组件251 的部分的尺寸，使得松开滑动件220允许和输入件212一起轴向运动。 当松开滑动件220在施加力的方向228上运动时，趾部234接合缺口 223，并且同样在方向228上运动，由此展开卷绕弹簧232。这脱开制 动机构210。
在力开始施加在输入件212上并且制动机构210在接合状态时， 必须允许螺旋小齿轮230的转动，以便运动松开滑动件220，从而如上 所述脱开制动机构210。在施加了足够的力以克服夹子244在轴225 上压缩力时，允许这种转动。例如，在箭头228方向上施加的力大于 夹子244作用在轴225上压缩力时，将造成轴225在夹子244内滑动。 在方向228上的输入件212上力将逆时针转动螺旋小齿轮230。由于 螺旋小齿轮230和卷绕轮毂238压配合在轴224上，卷绕轮毂和轴224 同样转动。由于卷绕弹簧232向下卷绕在卷绕轮毂238和离合器壳体 240上，离合器壳体242同样转动。由于轴225落在离合器壳体240 上，离合器壳体继而落在壳体214上，夹子244必须相对于轴225滑 动。因此，可以看出松开力必须大于压缩力，以允许制动机构210脱 开。
由夹子244施加在轴225上的压缩力的大小与必须施加在输入件 212上以便转动小齿轮230上的松开力成正比，并且运动松开滑动件 220，从而贴靠松开环222接合趾部234，由此脱开制动机构210。因 此，可以对夹子244进行调节，即增加或减小夹子的数量，使得松开 力按照制动机构210的特定应用来调节。
以上所述的用于针对第一离合制动组件216以及在方向228上施 加的力的制动机构210的这些接合和脱开的状态与用于针对第二离合 制动组件218以及在方向227上施加的力的制动机构210的接合和脱 开的状态大致相同。因此，将不分开说明用于针对第二离合制动组件 218的制动机构210的接合和脱开的状态。但是，应该理解到正是第一 和第二离合制动组件216和218的组合给出机构210双向的能力。
在一个实施例中，可添加弹簧或类似机构以有助于在制动机构210 脱开之后将松开块220返回到其初始位置，以便复位或重新接合制动 机构210。在施加造成松开的力时，迫使松开块220略微在相反方向上 运动返回，将复位制动机构210。因此，趾部234松开并且卷绕弹簧 232向下卷绕在卷绕轮毂238和离合器壳体242上。一旦，力从输入 件212上去除，卷绕弹簧232将返回到其正常向下卷绕状态。
在其中制动机构210安装在铰接在框架上的门上的一个实施例 中，在门相对于框架的任何位置上，门将保持在锁定状态，同时制动 机构210接合。在使用者施加足够的力(即大于松开力)以便脱开制 动机构210时，只由于系统牵拉和惯性，门容易运动。在施加的力从 门上去除时，制动机构210接着重新接合。
与前面实施例的描述类似，制动机构210构造有初始位置。在此 位置上，松开块220定位成使得卷绕弹簧232向下卷绕在卷绕轮毂238 和离合器壳体242上。在位于初始位置时，所施加的向下卷绕力锁定 小齿轮230，不使其自由转动(即从夹子244脱开)，使得制动机构210 接合并且输入件212不相对于壳体214运动。
在松开块220沿着输入件212运动时，在通过趾部234冲击松开 环222而偏转卷绕弹簧232时，这造成卷绕弹簧232以及小齿轮230 松开，由此允许小齿轮230和输入件212相对运动，脱开制动机构210。 在此脱开状态下，由于与卷绕弹簧232和其它卷绕弹簧的连续接触所 造成的牵拉力，输入件212可相对于壳体214运动。
如同制动机构10、50和110那样，制动机构210的可选择实施例 使其可以在脱开之后从外部复位。例如使用图12作为说明，制动机构 210可通过将卷绕弹簧232的趾部234移动一个小距离来复位和接合， 使其向下卷绕回到卷筒轮毂238和离合器壳体242上。按照本发明， 移动卷绕弹簧232的趾部234以便复位制动机构210可以通过多种方 式实现。在适当时刻可以触发电磁阀或类似启动装置以便趾部234进 行过渡(假设第二离合制动组件218经由施加在方向227上的力脱开， 在力施加在方向228上时类似的装置可以适用于第一离合制动组件 216)。以此方式，制动机构复位。类似地，松开环222可用来运动和 松开趾部234和235。
在另一实施例中，制动机构210以所述制动机构10、50和110的 情况相同方式设计成具有没有力的区域。以此方式，使用销、电磁阀 或压靠在趾部上的任何其它机构，制动机构210可构造成使得离合制 动组件216或218中的一个或两个组件在特定范围内止动。
同样，输入件212的凹槽213内的结构250可用来使得离合制动 组件216或218在特定范围上止动。当松开滑动件220沿着输入件212 运动时，松开环222将在凹槽213内滑动。压缩弹簧或类似的力机构 可用来在松开滑动件220内沿着细槽252压迫松开环222，使得松开 环222保持与凹槽213的表面平齐。在松开环222遇到结构250并向 下被迫进入其中时，趾部234和234将锁定与松开环222的接合，由 此迫使第一和第二离合制动组件216和218脱开。将不允许制动机构 210再次接合，直到松开环222运动离开结构250为止。
虽然，参考优选实施例描述了本发明，本领域普通技术人员将理 解到在形式和细节上可以进行多种变化而不偏离本发明的精神和范 围。例如，虽然前面结合固定的门框架和门说明了制动机构10、50、 110和210，本领域普通技术人员将理解到按照本发明也可以存在用于 制动机构的多种其它应用。
这种制动机构可安装在广泛的应用中，从调节滑动门到调节自行 车座椅的高度。例如，在自行车座椅的应用中，制动机构可相对于自 行车座椅安装并且设置成通常在锁定状态下。所述的超越结构可以为 使用者提供没有负载的区域，其中锁可被无效，由此脱开制动器，使 得座椅容易调节。采用这种实施例，销、电磁阀或其它机构可用来压 靠在锁定板或趾部上，使得锁松开输入件。以此方式，类似于前面所 述情况，制动机构可松开或复位，使得锁保持件20运动回到其初始位 置。因此，输入件可以最小的牵拉运动通过锁。