專利名稱：組合式致動(dòng)器以及包括這種致動(dòng)器的制動(dòng)鉗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種致動(dòng)器，它包括一個(gè)殼體，一個(gè)馬達(dá)，一個(gè)致動(dòng)構(gòu)件，一個(gè)使致動(dòng)構(gòu)件伴隨著馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相對(duì)于殼體做線性運(yùn)動(dòng)的螺旋機(jī)構(gòu)，以及一個(gè)減速齒輪裝置，該螺旋機(jī)構(gòu)包括一個(gè)螺桿和一個(gè)螺母，所述螺桿和螺母中的一個(gè)借助一個(gè)向心止推軸承相對(duì)于殼體可旋轉(zhuǎn)地被支承。
這種致動(dòng)器從WO-A-9603301中已公知。所述致動(dòng)器作為盤式制動(dòng)器中電力致動(dòng)制動(dòng)鉗的一部分，它包括一個(gè)滾柱螺旋機(jī)構(gòu)和一個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)。螺旋機(jī)構(gòu)部分地容納在一個(gè)電機(jī)內(nèi)。從電機(jī)內(nèi)向制動(dòng)塊突出的所述螺旋機(jī)構(gòu)的端部上承載著一個(gè)整體止推軸承以及一個(gè)整體行星齒輪機(jī)構(gòu)。
行星齒輪系統(tǒng)圍繞著螺旋機(jī)構(gòu)設(shè)置。這種配置使得行星齒輪系統(tǒng)的徑向尺寸相當(dāng)大，從而導(dǎo)致所述系統(tǒng)的剛性下降，操作偏差增大。因此，不能保持所需的傳動(dòng)剛性。此外，由于這樣配置的結(jié)果，使得這種公知的致動(dòng)器相當(dāng)復(fù)雜，因此制造起來也相當(dāng)麻煩。
現(xiàn)有技術(shù)致動(dòng)器的這種復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)的另一個(gè)缺點(diǎn)涉及到制造領(lǐng)域。通常，諸如滾動(dòng)軸承等的滾動(dòng)機(jī)構(gòu)的制造與齒輪系統(tǒng)的制造要求不同的技術(shù)背景。由于在現(xiàn)有技術(shù)的致動(dòng)器中，這些部件在很大程度上集成在一起，所以，在適當(dāng)?shù)剡x擇將所需的不同制造技術(shù)結(jié)合起來以及適當(dāng)?shù)乜刂七@些制造過程時(shí)有可能出現(xiàn)問題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種沒有這些缺點(diǎn)的致動(dòng)器。這一目的通過將致動(dòng)構(gòu)件與減速齒輪裝置設(shè)置在螺旋機(jī)構(gòu)的相對(duì)端來達(dá)到。
在根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器中，減速齒輪裝置設(shè)置在一個(gè)不同于螺旋機(jī)構(gòu)的位置處，這有幾點(diǎn)好處。例如，這種配置較少受到空間上的限制。進(jìn)而，減速齒輪裝置離開致動(dòng)構(gòu)件一定的距離，這使得這些部件具有更多的空間并具有更大的的設(shè)計(jì)上的自由度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是，致動(dòng)器能夠以這樣一種方式實(shí)現(xiàn)，即，減速齒輪裝置包含在一個(gè)減速齒輪模塊中，同時(shí)螺旋機(jī)構(gòu)包含在一個(gè)螺旋機(jī)構(gòu)模塊中。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述減速齒輪模塊和所述螺旋機(jī)構(gòu)模塊通過一個(gè)傳動(dòng)模塊相互連結(jié)在一起。
傳動(dòng)模塊可位于減速齒輪模塊中背離螺旋機(jī)構(gòu)模塊的端部。
構(gòu)成致動(dòng)器的傳動(dòng)線的多個(gè)部件的組合式配置，使得對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的每一個(gè)單獨(dú)部件可以采用專門的所需制造技術(shù)和工藝。另外，組合式設(shè)計(jì)使得可以同時(shí)制造各種部件，從而可以進(jìn)行更加流水線化以及低成本的生產(chǎn)。
另外，在用這種方式制成所述部件之后，可以將它們組裝成預(yù)組裝子組件。例如，可以將減速齒輪模塊和螺旋機(jī)構(gòu)模塊組合成一整體或者將螺旋機(jī)構(gòu)模塊和傳動(dòng)模塊組合成一整體。
各模塊的配置可設(shè)計(jì)成至少兩個(gè)模塊是軸向?qū)R的，或者至少兩個(gè)模塊是軸向錯(cuò)開的或相互偏心的。
為更好得將負(fù)載施加在致動(dòng)構(gòu)件上，螺旋機(jī)構(gòu)模塊可包括一個(gè)向心止推軸承(角接觸軸承)。
所述軸承可用不同方式支承在殼體內(nèi)。根據(jù)第一種可能性，向心止推軸承的外環(huán)抵靠在向內(nèi)突出并背離制動(dòng)塊的凸緣的徑向表面上，所述外環(huán)和凸緣借助于螺栓在壓力的作用下相互固定在一起。
根據(jù)第二種可能性，向心止推軸承的外環(huán)抵靠在向內(nèi)突出并面向制動(dòng)塊的凸緣的徑向表面上。在這個(gè)實(shí)施例中，外環(huán)在致動(dòng)力的作用下牢固地壓在所述凸緣上，這意味著，不用高負(fù)荷螺栓即可實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)。
減速齒輪模塊可包括一個(gè)行星齒輪系統(tǒng)的至少一部分，所述行星齒輪系統(tǒng)具有一個(gè)靜止的外部環(huán)形齒輪(內(nèi)嚙合齒輪)，環(huán)形齒輪具有指向內(nèi)部的齒輪齒。更具體地說，減速齒輪模塊可包括行星齒輪，它與環(huán)形齒輪嚙合，并安裝在一個(gè)與螺旋機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)的托架上，同時(shí)，行星齒輪系統(tǒng)的中心齒輪可安裝在傳動(dòng)模塊的傳動(dòng)軸上。
此外，可設(shè)置一個(gè)傳感器，用于檢測螺旋機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和/或平移運(yùn)動(dòng)。而且，也可設(shè)置一個(gè)控制裝置，所述控制裝置具有一個(gè)接收例如來自一制動(dòng)踏板的控制信號(hào)的輸入端，并連接到所述傳感器上，以用于根據(jù)控制信號(hào)和從傳感器來的信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。這種傳感器特別適合于獲得力反饋，磨損補(bǔ)償和/或維修指示。
根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器可用于各種不同的目的。特別是，該致動(dòng)器適合用在一個(gè)可電力致動(dòng)的盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗內(nèi)，所述制動(dòng)鉗包括一個(gè)如前面所述的致動(dòng)器，和一個(gè)帶有兩個(gè)相對(duì)制動(dòng)塊的鉗形件，所述致動(dòng)器包括一個(gè)螺桿和一個(gè)螺母，以及一個(gè)減速齒輪裝置，所述螺桿和一個(gè)螺母中的一個(gè)通過一個(gè)向心止推軸承可旋轉(zhuǎn)地相對(duì)于殼體被支承。
下面將參照幾個(gè)包含有根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)器的制動(dòng)鉗的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地描述。


圖1表示制動(dòng)鉗的第一個(gè)實(shí)施例。
圖2以分解圖的方式表示根據(jù)圖1所示的制動(dòng)鉗。
圖3表示制動(dòng)鉗的第二實(shí)施例。
圖4以分解圖的方式表示根據(jù)圖3所示的制動(dòng)鉗。
如圖1和圖2所示的制動(dòng)鉗包括一個(gè)鉗形件1，一個(gè)螺旋機(jī)構(gòu)模塊2，一個(gè)傳動(dòng)模塊3，一個(gè)減速齒輪模塊63和一個(gè)電機(jī)5。鉗形件1包括一個(gè)外凸緣6，以及一個(gè)內(nèi)凸緣8，該外凸緣6上安裝有一個(gè)制動(dòng)塊7。此外，還有另外一個(gè)制動(dòng)塊9，以及一個(gè)位于制動(dòng)塊7和9之間的制動(dòng)盤10。
模塊2，3和63或者它們的子組件可被預(yù)先組裝成一個(gè)密封的并被潤滑的致動(dòng)單元，該致動(dòng)單元可通過螺栓裝配到制動(dòng)鉗內(nèi)。
傳動(dòng)模塊3位于減速齒輪模塊63中背離螺旋機(jī)構(gòu)模塊2的端部上。致動(dòng)構(gòu)件采取活塞60的形式，并容納在螺旋機(jī)構(gòu)模塊2的柱形空間64內(nèi)。該螺旋機(jī)構(gòu)模塊2包括一個(gè)螺桿61和一個(gè)螺母62，它們通過滾柱35相互嚙合在一起。
減速齒輪模塊63進(jìn)一步具有兩個(gè)減速級(jí)。第一級(jí)包括一個(gè)中心齒輪31，行星齒輪32和安裝在襯套80內(nèi)的環(huán)形齒輪33。
行星齒輪32安裝在托架24上，其上還帶有一個(gè)第二中心齒輪65。該第二中心齒輪65與安裝在托架68上的行星齒輪66嚙合。此外，行星齒輪與安裝在襯套80內(nèi)的環(huán)形齒輪67嚙合。
托架68與螺旋機(jī)構(gòu)模塊2的螺桿61連接。
在將減速齒輪63從左側(cè)安裝好之后，從同一側(cè)將致動(dòng)器6滑動(dòng)插入到柱狀空間64內(nèi)，以組裝根據(jù)圖1和圖2所示的制動(dòng)鉗。
接著，從相反側(cè)將傳動(dòng)模塊3安裝到鉗形件1上，它們兩者之間裝有密封環(huán)81。
傳動(dòng)模塊3借助螺栓72進(jìn)行固定，該螺栓72與鉗形件1上的螺紋孔73嚙合。
根據(jù)圖3和圖4的制動(dòng)鉗的實(shí)施例在很大程度上類似于如圖1和圖2所示的制動(dòng)鉗。同樣地，包括馬達(dá)5的傳動(dòng)模塊3位于減速齒輪模塊63中背離螺旋機(jī)構(gòu)模塊2的端部。
減速齒輪模塊3包括一個(gè)隔離件81，其上安裝有一個(gè)環(huán)形齒輪33。隔離件81具有外螺紋76，它與鉗形件1的內(nèi)螺紋嚙合。
通過將隔離件81擰到鉗形件1上，向心止推滾珠軸承14被預(yù)加載并保持就位。
減速齒輪機(jī)構(gòu)模塊63只包含一個(gè)減速級(jí)，中心齒輪31被支承在傳動(dòng)模塊3的傳動(dòng)軸28上。
借助螺栓72和螺紋孔73，傳動(dòng)模塊3和鉗形件1相互固定在一起。
權(quán)利要求
1.一種致動(dòng)器，包括一個(gè)殼體，一個(gè)馬達(dá)，一個(gè)致動(dòng)構(gòu)件(60)，一個(gè)螺旋機(jī)構(gòu)(2)，以及一個(gè)減速齒輪裝置(63)，該螺旋機(jī)構(gòu)(2)使得致動(dòng)構(gòu)件隨著馬達(dá)(5)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相對(duì)于殼體作線性運(yùn)動(dòng)，所述螺旋機(jī)構(gòu)包括一個(gè)螺桿(61)，一個(gè)螺母(62)，所述螺桿和螺母中的一個(gè)借助向心止推軸承(14)相對(duì)于殼體被可旋轉(zhuǎn)地支承，其特征在于，致動(dòng)構(gòu)件(11，12，60)和減速齒輪裝置(63)設(shè)置在螺旋機(jī)構(gòu)(2)的相對(duì)端。
2.如權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器，其特征在于，減速齒輪裝置包含在一個(gè)減速齒輪模塊(63)中，而螺旋機(jī)構(gòu)則包含在一個(gè)螺旋機(jī)構(gòu)模塊(2)中。
3.如權(quán)利要求2所述的致動(dòng)器，其特征在于，傳動(dòng)模塊(3)位于減速齒輪模塊(63)中背離螺旋機(jī)構(gòu)模塊(2)的端部上。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器，其特征在于，致動(dòng)構(gòu)件是一個(gè)活塞(60)，它可滑動(dòng)地保持在殼體的柱狀空間(64)內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的致動(dòng)器，其特征在于，活塞(60)借助一個(gè)槽(71)和銷(70)被不可旋轉(zhuǎn)地保持就位。
6.如權(quán)利要求4或5所述的致動(dòng)器，其特征在于，螺旋機(jī)構(gòu)模塊(2)至少部分地被包含在活塞(60)內(nèi)。
7.如權(quán)利要求2至6中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器，其特征在于，減速齒輪模塊(63)和螺旋機(jī)構(gòu)模塊(2)構(gòu)成一整體。
8.如權(quán)利要求2至7中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器，其特征在于，螺旋機(jī)構(gòu)模塊(2)和傳動(dòng)模塊(3)構(gòu)成一整體。
9.如權(quán)利要求2至8中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器，其特征在于，至少兩個(gè)模塊(2，3，63)是軸向?qū)R的。
10.如權(quán)利要求2至9中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器，其特征在于，至少兩個(gè)模塊(2，3，63)是橫向錯(cuò)開的或相互偏心的。
11.如權(quán)利要求10所述的致動(dòng)器，其特征在于，傳動(dòng)模塊(3)與兩個(gè)橫向錯(cuò)開的螺旋機(jī)構(gòu)模塊(2)嚙合。
12.如權(quán)利要求2至11中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器，其特征在于，螺旋機(jī)構(gòu)模塊(2)包括向心止推軸承(14)，該軸承的外環(huán)(15)抵靠在殼體(1)的向內(nèi)突出的凸緣(8)上。
13.如權(quán)利要求12所述的致動(dòng)器，其特征在于，向心止推軸承(14)的外環(huán)(15)抵靠在背離制動(dòng)塊(7，9)的向內(nèi)突出的凸緣(8)的徑向表面(36)上，所述外環(huán)(15)和凸緣(8)借助螺栓在壓力下相互保持在一起。
14.如權(quán)利要求13所述的致動(dòng)器，其特征在于，向心止推軸承(14)的外環(huán)(15)抵靠在面對(duì)制動(dòng)塊(7，9)的向內(nèi)突出的凸緣(8)的徑向表面(41)上。
15.如權(quán)利要求2至14中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器，其特征在于，螺旋機(jī)構(gòu)的螺母(62)借助于向心止推軸承(14)被可旋轉(zhuǎn)地支承，而螺桿(61)則保持不旋轉(zhuǎn)。
16.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的致動(dòng)器，其特征在于，減速齒輪模塊(4)包括一個(gè)不可旋轉(zhuǎn)的桿或軸，它突入到一個(gè)設(shè)置在螺旋機(jī)構(gòu)模塊(2)的螺桿(61)上的孔內(nèi)，所述螺紋(17)和桿可相互滑動(dòng)但不可旋轉(zhuǎn)地連接在一起。
17.如權(quán)利要求16所述的致動(dòng)器，其特征在于，所述桿具有一個(gè)貫通的中心通道，以用于再潤滑螺旋機(jī)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求2至17中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器，其特征在于，減速齒輪模塊(63)包括一行星齒輪系統(tǒng)的至少一部分，所述行星齒輪系統(tǒng)具有一個(gè)帶有指向內(nèi)部的齒輪齒的靜止外部環(huán)形齒輪(33)。
19.如權(quán)利要求18所述的致動(dòng)器，其特征在于，減速齒輪模塊(63)包括行星齒輪(32)，它與環(huán)形齒輪(33)嚙合，并安裝在一個(gè)托架上，該托架連接到與螺旋機(jī)構(gòu)(2)嚙合的軸(24)上。
20.如權(quán)利要求19所述的致動(dòng)器，其特征在于，行星齒輪系統(tǒng)的中心齒輪(31)安裝在傳動(dòng)模塊(3)的傳動(dòng)軸(28)上。
21.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的致動(dòng)器，其特征在于，向心止推軸承(14)是一個(gè)四點(diǎn)向心止推滾珠軸承或者一個(gè)錐形滾柱軸承。
22.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的致動(dòng)器，其特征在于，設(shè)有一個(gè)傳感器(43)，用于檢測螺旋機(jī)構(gòu)(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)和/或平移運(yùn)動(dòng)。
23.如權(quán)利要求22所述的致動(dòng)器，其特征在于，設(shè)有控制裝置，所述控制裝置具有一個(gè)接收例如來自一制動(dòng)踏板的控制信號(hào)的輸入端，并連接到傳感器上，以用于根據(jù)控制信號(hào)和從傳感器來的信號(hào)控制電機(jī)。
24.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的致動(dòng)器，其特征在于，螺旋機(jī)構(gòu)(2)是一個(gè)滾柱螺旋機(jī)構(gòu)，一個(gè)球螺旋機(jī)構(gòu)或者一個(gè)差動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)。
25.如權(quán)利要求24所述的致動(dòng)器，其特征在于，螺旋機(jī)構(gòu)(2)的滾柱(35)或球具有涂層，以便在干燥的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下保持其正常的功能，這種涂層例如為金剛石碳涂層。
26.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的致動(dòng)器，其特征在于，馬達(dá)是一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)(5)。
27.如權(quán)利要求1至25中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器，其特征在于，馬達(dá)是一個(gè)液壓馬達(dá)。
28.如權(quán)利要求1至25中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器，其特征在于，馬達(dá)是一個(gè)氣動(dòng)馬達(dá)。
29.減速齒輪模塊，用于如權(quán)利要求2至28中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器中。
30.螺旋機(jī)構(gòu)模塊，用于如權(quán)利要求2至28中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器中。
31.傳動(dòng)模塊，用于如權(quán)利要求2至28中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器。
32.一種可電力致動(dòng)的盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗，所述制動(dòng)鉗包括一個(gè)如權(quán)利要求1至27中任何一個(gè)所述的致動(dòng)器，以及一個(gè)帶有兩個(gè)相對(duì)制動(dòng)塊的鉗形件，所述致動(dòng)器包括一個(gè)螺桿和一個(gè)螺母，以及一個(gè)減速齒輪裝置，所述螺桿和螺母中的一個(gè)借助于向心止推軸承相對(duì)于殼體可旋轉(zhuǎn)地支承。
全文摘要
一種致動(dòng)器,包括一個(gè)殼體,一個(gè)馬達(dá)(5),一個(gè)致動(dòng)構(gòu)件(60),一個(gè)螺旋機(jī)構(gòu)(2),以及一個(gè)減速齒輪裝置(63),該螺旋機(jī)構(gòu)隨著馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)使致動(dòng)構(gòu)件(6)相對(duì)于殼體做線性運(yùn)動(dòng),同時(shí),所述螺旋機(jī)構(gòu)(2)包括一個(gè)螺桿(61)和一個(gè)螺母(62),所述螺桿(61)和一個(gè)螺母(62)中的一個(gè)借助一個(gè)向心止推軸承(14)相對(duì)于殼體被可旋轉(zhuǎn)地支承。致動(dòng)構(gòu)件(60)和減速齒輪裝置(63)位于螺旋機(jī)構(gòu)(2)的相對(duì)端。
文檔編號(hào)F16D65/14GK1285088SQ98813686
公開日2001年2月21日 申請(qǐng)日期1998年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月20日
發(fā)明者亨德里克斯·揚(yáng)·卡潘, 雅各布斯·茲瓦爾特斯, 安德里斯·克里斯蒂安·林斯邁, 約翰內(nèi)斯·阿爾貝圖斯·范溫登, 克萊爾·德魯埃特, 亞歷山大·揚(yáng)·卡雷爾·德弗里斯, 阿明·赫伯特·埃米爾·奧古斯特·奧爾舍夫斯基, 托馬斯·威廉·富克斯 申請(qǐng)人:Skf工程研究中心公司