專利名稱：具有中心支承的促動器和包括該促動器的制動卡鉗的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種如下的促動器，即該促動器所具有的一殼體包括一個具有螺桿和螺母的螺旋機構(gòu)和一個可驅(qū)動地連接至該螺旋機構(gòu)的發(fā)動機，所述螺桿和螺母中的一個可相對殼體線性移動地被支承住。
從WO-A-9603301中可獲知這種促動器。這種現(xiàn)有的促動器是一種電動機械。
本發(fā)明的目的是提供一種可被電力驅(qū)動并能液壓或氣壓傳動作用力的促動器。該目的可以通過以下結(jié)構(gòu)實現(xiàn)殼體連接至泵機構(gòu)，螺旋機構(gòu)的可線性移動部件可驅(qū)動地連接至該可在過壓或低壓情況下提供介質(zhì)流(例如液體或氣體)的泵機構(gòu)。
另外，泵機構(gòu)包括至少一個驅(qū)動活塞/缸組件，其中驅(qū)動泵活塞被設定成通過前后轉(zhuǎn)動螺旋機構(gòu)而進行往復運動，其中驅(qū)動泵機構(gòu)包括一個止回閥。
通常，發(fā)動機需要在一個方向內(nèi)只進行一個驅(qū)動動作，以便使活塞/缸組件中的活塞移動一段足夠距離，從而使足夠的油移動，實現(xiàn)最大作用力(例如在將制動襯片按壓在制動盤上時的制動力)。
在工作一段時間后，活塞移動的沖程會隨制動襯片磨損而增加。在這種情況下，發(fā)動機的單一一個驅(qū)動動作將不能傳遞螺旋機構(gòu)所需的沖程，這樣就不能達到最大的制動力。
為此，發(fā)動機和螺旋機構(gòu)隨后將會被前后驅(qū)動多次以便通過止回閥來補充供應活塞/缸組件中壓力缸內(nèi)的油。結(jié)果，發(fā)動機的單個驅(qū)動動作以及由此產(chǎn)生的螺旋機構(gòu)的單個沖程才能再次實現(xiàn)最大的制動力。
此外還要單獨設置一個通過液壓管連接至泵機構(gòu)的流體罐，用于在制動襯片發(fā)生磨損后補充油。
本發(fā)明還涉及一種圓盤制動器的制動卡鉗，該制動卡鉗包括一個帶有至少兩個相對的制動襯片的卡爪，這樣制動片就能容納在制動襯片之間；該制動卡鉗還包括一個用來使制動襯片相向或相互遠離運動的上述促動器，該促動器具有連接至卡爪的殼體并包括一個或多個螺旋機構(gòu)以及一個或多個分別可驅(qū)動地連接至一個螺旋機構(gòu)的發(fā)動機，其中每個所述螺旋機構(gòu)都能響應相對應發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)運動而產(chǎn)生一種線性運動并包括一個螺桿和一個螺母，所述螺桿和螺母中的一個可相對殼體線性移動地被支承住。
根據(jù)本發(fā)明，螺旋機構(gòu)的可線性移動部件接合著一個泵機構(gòu)，該泵機構(gòu)用來在過壓或低壓情況下提供介質(zhì)流(例如液體或氣體)，以便驅(qū)動一個接合著制動襯片的從動活塞/缸組件。
泵機構(gòu)可包括至少一個驅(qū)動活塞/缸組件，其中驅(qū)動泵活塞被設定成通過前后轉(zhuǎn)動螺旋機構(gòu)而進行往復運動，以便補償制動襯片的磨損。
同樣要提供至少一對驅(qū)動活塞/缸組件，每個驅(qū)動活塞/缸組件接合著兩個相對的并分別接合著一個制動襯片的從動活塞/缸組件中的一個組件。
還可設想到其它幾個實施例。例如，促動器的所有或部分部件，可通過車削制成，或可以涂覆有鉆石形狀的碳涂層。這樣可以減少磨損。同樣可以潤滑和密封促動器，以便延長壽命。
減速齒輪中應用的齒輪可以由金屬、非金屬或粉末材料制成。
驅(qū)動裝置可以為電動、液動、氣動或由例如彈簧等機械作用的。
支承軸或管可以包括一個與其形成一體或利用(激光)焊接、螺栓固定、粘結(jié)、釬焊等結(jié)合在一起的外部凸緣。
滾珠螺旋機構(gòu)中滾珠或輥的運轉(zhuǎn)裝置(槽、孔或管)可以設置在螺母或螺桿上。
以下結(jié)合附圖利用所示的實施例進一步描述本發(fā)明。


圖1-7示出包括現(xiàn)有技術(shù)促動器的制動卡鉗的幾個實施例；圖8-11根據(jù)本發(fā)明的幾個機械/液壓實施例。
圖1示出一個如NL-A-1009584所述的制動卡鉗1以及一部分制動片2，其中制動片2安裝在兩個設置在制動卡鉗1的卡爪5內(nèi)的制動襯片3、4之間。
制動襯片3固定地連接至卡爪5的凸緣6；制動襯片4接合著一個整體由標號7表示的促動器。
促動器7包括一個連接至卡爪5的殼體8。在該殼體8內(nèi)已經(jīng)安裝有一個螺旋機構(gòu)9以及一個發(fā)動機10和一個減速齒輪11。
螺旋機構(gòu)9為所謂的滾珠螺旋機構(gòu)，包括通過滾珠14相互接合的螺桿12和螺母13，所述滾珠設置在具有相應形狀的螺紋槽15、16中。
螺桿12固定地連接至活塞17，該活塞安裝在殼體8的一個缸空間18內(nèi)。該活塞17可軸向移動(如下所述)，但由于接合在活塞17的槽19和殼體8的銷釘之間因而不能轉(zhuǎn)動。
螺母13包括一個旁通管21，用于在螺母13轉(zhuǎn)動時使?jié)L珠轉(zhuǎn)動起來。該螺母13可轉(zhuǎn)動但卻不能軸向移動，其連接至支承軸22，尤其是其凸緣23通過花鍵24接合著支承軸22。
軸向支承軸承25相對殼體支承著支承軸22，該軸承的內(nèi)座圈26連接至支承軸22，而其外座圈27通過測壓元件28接合著殼體8。
在相對端，支承軸22具有一個支承端部29，該端部伸進螺桿12的孔30中。螺桿12和支承端部29可以相對彼此轉(zhuǎn)動。然而它們緊貼地配合在一起，以致于螺母12可被該突出端部29所支承。
發(fā)動機10包括一個連接至殼體8的定子31和一個連接至一個支承襯套33的轉(zhuǎn)子32，而該支承襯套隨后利用深槽滾珠軸承34相對于殼體8可轉(zhuǎn)動地被支承住。
支承套管33包括接合著第一組行星齒輪36的第一太陽齒輪35。該行星齒輪36同樣接合著環(huán)形齒輪37。
行星齒輪36可轉(zhuǎn)動地支承在支架38上，該支架隨后又利用一個滑動軸承39相對于支承軸22被支承住。
支架38包括接合著第二組行星齒輪41的第二太陽齒輪40。該行星齒輪41同樣接合著環(huán)形齒輪42。
行星齒輪41可轉(zhuǎn)動地支承在第二支架43上，該支架利用花鍵44固定地連接至支承軸22。
盡管圖中示出兩步減速裝置，但也可以根據(jù)所需的移動距離和螺距而采用一步減速裝置。
支承軸承的內(nèi)座圈26支承在支架43上。該內(nèi)座圈26包括兩半45、46，它們連同外環(huán)27構(gòu)成一個均勻的四點接觸滾珠軸承。
特別是，由兩個支承著施加在支承軸22上的軸向壓力的對立接觸點所限定的負載角要小于另一個負載角。
另外，四點接觸滾珠軸承25包括用于檢測轉(zhuǎn)動等情況的整體式傳感器裝置47。
通過控制發(fā)動機10，就能通過減速齒輪11使支承軸22轉(zhuǎn)動。隨后，螺桿12轉(zhuǎn)動，結(jié)果螺母13連同活塞17軸向移動。由此，制動襯片3、4將彼此相向或彼此遠離地運動，從而獲得制動效果。
圖2所示的制動卡鉗是由圖1中相應部分放大而成。然而，螺旋機構(gòu)9現(xiàn)在包括設置在籠51中的輥49。輥49接合著分別位于可轉(zhuǎn)動但不能軸向移動的螺母13和不可轉(zhuǎn)動但卻可軸向移動的螺桿12中的螺紋52、53。
此外，減速齒輪50現(xiàn)在已經(jīng)位于發(fā)動機10和螺旋機構(gòu)9之間。減速齒輪50如圖1所示自身相對減速齒輪11對稱。
同樣，支承軸22也幾乎完全等同于圖1中的支承軸。
圖3示出一個實施例，其中支承軸22利用花鍵55固定地連接至一個螺桿54。通過輥56，該螺桿55接合著活塞形狀的螺母57。該螺母可在殼體9的缸空間58內(nèi)軸向移動，但由于其槽19接合著銷釘20因而被固定住不能轉(zhuǎn)動。
減速齒輪50可等同于圖2所示實施例中的減速齒輪50。通過控制發(fā)動機10，螺母57可軸向移動以便控制制動襯片3、4的相互距離。
圖4的實施例所示出的制動卡鉗具有一個發(fā)動機10、一個等同于圖2和圖3所示的減速齒輪50以及一個螺旋機構(gòu)60。
根據(jù)本發(fā)明，支承軸61在軸向和轉(zhuǎn)動方向內(nèi)相對殼體7固定。支承軸61連接至殼體7的端部被一個用來檢測施加在支承軸61上的軸向力的測壓元件61所支承。該支承軸61利用設置在槽中的鎖環(huán)96而軸向鎖定在殼體9內(nèi)。
支承軸61在其另一端伸進螺旋機構(gòu)60中。尤其是該端部承載著一個部分或整體結(jié)合在一起的四點接觸角支承軸承62。該支承軸承62的內(nèi)環(huán)63與支承軸61形成一體；其外環(huán)64結(jié)合進螺旋機構(gòu)60的螺桿65中。
螺旋機構(gòu)60還可以包括輥66或滾珠以及螺母67，該螺母可利用槽19和銷釘20軸向移動但卻不能轉(zhuǎn)動。
螺母67被頭部98密封住，該頭部也可以與螺母67(活塞)形成一體。頭部98具有一個絕熱陶瓷圓盤97。
螺桿65承載著第一組行星齒輪68，該行星齒輪接合著第一太陽齒輪69以及連接至殼體7的第一環(huán)形齒輪70。太陽齒輪69設置在一個支架71上，該支架承載著第二對行星齒輪72。該行星齒輪72接合著第二環(huán)形齒輪73和第二太陽齒輪74。
太陽齒輪74連接至支承套管75，該套管利用軸承76可轉(zhuǎn)動地相對于支承軸71被支承。
通過控制發(fā)動機10，螺桿65通過減速齒輪50轉(zhuǎn)動。結(jié)果，螺母67軸向移動，由此改變了制動襯片3、4的間距。同樣，發(fā)動機的支承軸承也設有傳感器。
制動襯片3、4和制動片2之間接觸而引起的任何軸向作用力都會由四點接觸角支承軸承62所承受，該軸承通過支承軸62將軸向力傳遞到殼體7。
圖5的實施例具有一個相對螺旋機構(gòu)81成直角的發(fā)動機80。發(fā)動機80的軸82連接至小錐齒輪83，該齒輪隨后接合著錐齒輪84。利用軸承85，錐齒輪84可轉(zhuǎn)動地相對殼體7被支承住。
錐齒輪84與太陽齒輪86形成一體，該太陽齒輪隨后通過形成齒輪87和環(huán)形齒輪89驅(qū)動螺旋機構(gòu)81。
在圖6所示的實施例中，小錐齒輪83位于錐齒輪84和螺旋機構(gòu)81之間，由此就獲得一個更緊密的制動卡鉗。
如虛線所示，四點接觸角支承軸承62針對改善的軸向壓力載荷量具有一個對稱的負載角度。
根據(jù)本發(fā)明，圖7的實施例詳細示出制動襯片4的細部，該制動襯片利用兩個都由同一個電動機92驅(qū)動的促動器90、91所促動。該發(fā)動機92接合著一個具有一個太陽齒輪94的套管93，該太陽齒輪利用驅(qū)動齒輪95驅(qū)動這兩個螺旋機構(gòu)90、91?？商娲氖?，兩個促動器可以分別各具有一個減速齒輪或共用一個位于發(fā)動機旁邊的減速齒輪的發(fā)動機。
在圖1-7中，殼體利用螺紋固定在卡鉗上。然而，也可以利用螺栓固定。
根據(jù)本發(fā)明，圖8的實施例包括一個制動卡鉗100，其促動器101與泵機構(gòu)120結(jié)合在一起。特別是，促動器101的螺旋機構(gòu)103中的活塞狀螺母102與包含在缸105內(nèi)的液壓活塞104結(jié)合在一起。
另外，流體罐106結(jié)合在促動器101內(nèi)。通過管道107，流體能從罐106流進缸空間105中。
流體利用管道108、109從缸空間105流到分別促動一個制動襯片105的從動活塞/缸裝置110中。
圖9示出一個替代實施例，其中螺母102是滾珠螺旋機構(gòu)112整體中的一部分，該螺旋機構(gòu)利用一個減速齒輪機構(gòu)113被驅(qū)動。發(fā)動機114相對螺旋機構(gòu)112成直角，并利用錐齒輪115、116驅(qū)動該螺旋機構(gòu)。
圖10和11的實施例在很大程度上與圖9實施例相似。但液壓活塞117現(xiàn)在相對活塞118偏心設置。
如圖11所示，這個實施例的優(yōu)點在于使結(jié)構(gòu)更緊密。液壓活塞117相對從動活塞/缸裝置110偏心設置。
權(quán)利要求
1.一種促動器(7)，該促動器具有一個殼體(8)，該殼體包括一個具有螺桿(12)和螺母(13)的螺旋機構(gòu)(9)和一個可驅(qū)動地連接至該螺旋機構(gòu)(9)的發(fā)動機(10)，所述螺桿和螺母中的一個相對殼體(8)被支承住，其特征在于，殼體(8)連接至一個泵機構(gòu)，螺旋機構(gòu)的可線性移動部件可驅(qū)動地連接至該可在過壓或低壓情況下提供例如液體或氣體等的介質(zhì)流的泵機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的促動器，其特征在于，泵機構(gòu)包括至少一個驅(qū)動活塞/缸組件，所述驅(qū)動泵活塞被設定成通過前后轉(zhuǎn)動螺旋機構(gòu)而進行往復運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的促動器，其特征在于，驅(qū)動泵機構(gòu)包括一個止回閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的促動器，其特征在于，還單獨設有一個通過管道連接至泵機構(gòu)的流體罐。
5.一種用于驅(qū)動上述權(quán)利要求1-4中任何一個所述促動器的方法，其特征在于，包括一個在至少兩個先后相繼的周期中前后驅(qū)動螺旋機構(gòu)的步驟。
6.一種圓盤制動器的制動卡鉗(1)，該制動卡鉗包括一個帶有至少兩個相對的制動襯片(3，4)的卡爪(5)，這樣制動片(2)就能容納在制動襯片之間；該制動卡鉗還包括一個上述權(quán)利要求中任何一個所述的促動器(7)，該促動器用來使制動襯片(3，4)相向或相互遠離運動，并包括連接至卡爪(5)的殼體(8)、一個或多個螺旋機構(gòu)(9，60)以及一個或多個分別可驅(qū)動地連接至一個螺旋機構(gòu)(9，60)的發(fā)動機(10)，其中每個所述螺旋機構(gòu)(9，60)都能響應相對應發(fā)動機(10)的旋轉(zhuǎn)運動而產(chǎn)生一種線性運動并包括一個螺桿(12，65)和一個螺母(13，67)，所述螺桿和螺母中的一個可相對殼體(8)線性移動地被支承住，其特征在于，螺旋機構(gòu)的可線性移動部件接合著一個泵機構(gòu)，該泵機構(gòu)可在過壓或低壓情況下提供例如液體或氣體等的介質(zhì)流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制動卡鉗，其特征在于，泵機構(gòu)包括至少一個驅(qū)動活塞/缸組件，所述驅(qū)動泵活塞被設定成通過前后轉(zhuǎn)動螺旋機構(gòu)而進行往復運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制動卡鉗，其特征在于，還設有至少一對驅(qū)動活塞/缸組件(110)，每個驅(qū)動活塞/缸組件(110)接合著兩個相對的并分別接合著一個制動襯片的從動活塞/缸組件中的一個組件。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制動卡鉗，其特征在于，至少一個活塞/缸(117)相對螺旋機構(gòu)偏置。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任何一個所述的制動卡鉗，其特征在于，一個流體罐(106)結(jié)合在該卡鉗中。
11.根據(jù)權(quán)利要求6-10中任何一個所述的制動卡鉗，其特征在于，還單獨設有一個通過管道連接至泵機構(gòu)的流體罐。
12.根據(jù)權(quán)利要求6-11中任何一個所述的制動卡鉗，其特征在于，驅(qū)動泵機構(gòu)包括一個止回閥。
13.根據(jù)權(quán)利要求6-12中任何一個所述的制動卡鉗，其特征在于，還設有一個測壓元件或傳感器(28，62)，以及一個用于根據(jù)測壓元件或傳感器所獲得的信號控制發(fā)動機的控制裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求6-13中任何一個所述的制動卡鉗，其特征在于，發(fā)動機是電動、液動或氣動的。
15.根據(jù)權(quán)利要求6-14中任何一個所述的制動卡鉗，其特征在于，促動器中的至少一個部件至少部分地涂覆有鉆石形狀的碳涂層。
16.根據(jù)權(quán)利要求6-15中任何一個所述的制動卡鉗，其特征在于，至少一個部件是通過車削操作制成的。
17.根據(jù)權(quán)利要求6-16中任何一個所述的制動卡鉗，其特征在于，軸承(25，62)是角接觸滾珠軸承。
18.根據(jù)權(quán)利要求6-17中任何一個所述的制動卡鉗，其特征在于，在活塞頭上布置有一個絕熱襯墊(97)。
19.一種用于驅(qū)動上述權(quán)利要求6-18中任何一個所述制動卡鉗的方法，其包括如下步驟測量活塞在到達一個制動作用參考指示點之前所運動的實際距離；比較該實際距離和預先設定的最大允許距離；在實際運行距離大于最大允許距離時，在至少兩個先后相繼的周期中前后驅(qū)動螺旋機構(gòu)，以便進行補償。
全文摘要
本發(fā)明的促動器具有一個殼體(8),該殼體包括一種螺旋機構(gòu)(9)和一個可驅(qū)動地連接至該螺旋機構(gòu)(9)的發(fā)動機(10)。所述螺旋機構(gòu)響應發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)運動而產(chǎn)生一種線性運動,并包括一個螺桿(12)和一個螺母(13),所述螺桿和螺母中的一個相對殼體(8)可轉(zhuǎn)動地被支承住。螺旋機構(gòu)的可線性移動部件可驅(qū)動地連接至一個用來提供介質(zhì)流的泵機構(gòu)。
文檔編號F16D65/18GK1378624SQ99817008
公開日2002年11月6日 申請日期1999年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月18日
發(fā)明者阿明·赫伯特·埃爾米·奧古斯特·奧爾帥斯基, 亨德里克斯·揚·坎帕恩, 克萊爾·德呂埃, 托馬斯·威廉·富克斯曼弗雷德·安特斯坦納, 安德里斯·克里斯蒂安·瑞斯馬伊里·古爾卡, 亞歷山大·揚·卡雷爾·德弗里斯 申請人:Skf工程研究中心公司