CN102076468A - 控制促动器的促动运动的装置和包括该装置的促动器 - Google Patents

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Abstract

一种控制促动器(2)的促动运动的装置(1)，该促动器(2)具有螺母、螺杆和驱动该螺母和该螺杆的电动机(15)，还具有可旋转件(3)，其中可旋转件(3)的转动涉及该促动运动。促动器(2)是非自锁类型。装置(1)包括用于降低可旋转件(3)转动的制动件(5)和具有构件(9)的压力腔(7)。构件(9)在向内或向外的方向上相对于压力腔(7)可运动，其中，作为压力腔(7)中压力变化的结果，压力变化导致构件(9)的运动，使制动件(5)相对于可旋转件(3)运动，从而，当它们接触时，降低了可旋转件(3)的转动，导致降低促动器(2)的促动运动。

Description

控制促动器的促动运动的装置和包括该装置的促动器
技术领域
根据第一方面，本发明涉及控制促动器的促动运动的装置。
根据第二方面，本发明涉及包括根据第一方面的装置的促动器。
背景技术
在促动器领域中，需要控制促动运动。例如，需要锁定促动运动，并且制动该促动运动。然而，也需要解锁制动或者锁定，从而促动运动不再被锁定或制动。例如，在紧急情况下，可能需要锁定或制动中的任何一个，或者促动器的促动运动从锁定或制动状态下解锁。
发明内容
本发明解决促动器在两种状态之间的控制促动运动的问题；
1)从锁定或制动状态(即从锁定/制动状态解除)，以及
2)到锁定或制动状态(即从自由状态锁定/制动)。
根据本发明的第一方面，促动器具有螺母、螺杆和用于驱动螺母和螺杆的电动机，还具有可旋转件，其中该可旋转件的旋转涉及促动运动。词语驱动螺母和螺杆是指当螺母和螺杆之一旋转时，其导致促动器的延伸或收缩。这是促动器公知的用途。可旋转件的转动涉及促动运动是指，如果促动器执行促动运动，则这意味着可旋转件也转动。再者，如果不进行促动运动，则可旋转件没有转动。促动器是非自锁定类型。该装置包括降低可旋转件转动的制动件和具有一构件的压力腔。制动件的功能是使旋转下降。在一个实施例中，制动件使旋转降低到零，即制动件具有锁定促动器的作用。
该构件在向内或向外方向上相对于压力腔可运动。作为压力腔中压力变化的结果，该压力变化导致构件的运动，进而使制动件相对于可旋转件运动，从而，当它们接触时，降低的可旋转件的旋转，导致促动器减小促动运动。因此，当压力腔中的压力变化时，这导致构件的运动，进而导致制动件相对于可旋转件的运动，从而它们彼此接触并且结果降低了旋转。相反，在一个实施例中，制动件和可旋转件之间存在摩擦接触。这减小了可旋转件的旋转。这导致控制促动器的促动运动。压力变化由压缩机和压力控制单元或阀门引起。压缩机的功能是在压力腔中保证预定的压力。压力控制单元的功能是保持、提高或降低压力腔内的压力。阀门的功能是降低压力腔中的压力。该装置的功能基于压力腔中的压力变化。更具体地讲，压力腔中的压力变化导致构件运动，并且使制动件运动。在压力腔中增加压力的情况下，其导致制动件靠近可旋转件运动。在压力腔中降低压力的情况下，其导致制动件和可旋转件之间的距离增加。这可提供的优点是根据锁定/制动以及从锁定或制动状态解锁促动器而具有控制促动器的促动运动的机会。
促动运动是促动器的螺母和螺杆之间的相对运动。
在一个实施例中，制动件固定到构件。在一个实施例中，制动件与构件整体制作。
在一个实施例中，压力腔中的压力下降导致构件在向内方向上的运动，这致使制动件释放，允许螺母和螺杆之间的自由旋转。这可提供的优点是能使促动器具有紧急释放功能。
在一个实施例中，压力腔中的压力上升导致构件在向外的方向上运动，从而在制动件和可旋转件之间建立接触，导致制动或锁定促动器的促动运动。这可提供的优点是能使促动器具有紧急制动/锁定功能。这可提供的优点是不仅能停止可旋转件，而且能减慢其转速，从而减慢促动器的促动运动。
在一个实施例中，该装置还包括用于控制可旋转件和制动件之间距离和/或压力的装置。在一个实施例中，该装置是弹性装置、弹簧或磁性线圈中的至少其中之一。该装置可提供的优点是保持可旋转件和制动件之间的适当距离或压力。在磁性线圈的情况下，磁性线圈由电力驱动。因此，这可提供的优点是用气动力和电力两个能源控制促动器的促动运动。
在一个实施例中，构件(由压力腔的内侧和其外侧的压力差驱动)和装置用于控制可旋转件和制动件之间的距离和/或压力(在磁性线圈的情况下，装置由电力驱动)。这提供了驱动促动器的促动运动具有双系统的机会(即压力差和电力)。这可提供的机会是一个用于另一个的支撑。作为选择，这两个系统可以用于彼此平衡，从而构件和装置至少部分地在相反的方向上工作。
在一个实施例中，装置还包括具有旋转轴的电动机，该旋转轴连接到可旋转件，或者作为选择，旋转轴连接到螺杆。
在一个实施例中，可旋转件连接到螺杆，可能经由齿轮。
在一个实施例中，构件是弹性的。
在一个实施例中，构件是隔膜。
在一个实施例中，构件是柱塞，其可用密封件密封。
在一个实施例中，其中压力腔由气体压缩机压缩。
根据第二方面，促动器包括螺母和螺杆配置以及用于驱动螺母和螺杆配置的电动机。该电动机具有旋转轴，还包括根据第一方面的装置。
在一个实施例中，可旋转件或制动件至少其中之一是锁闭或制动器至少其中之一的部件。
附图说明
在图1A和1B中，给出了根据本发明第一方面的实施例的示意图。
在图2A、2B和2C中，给出了根据本发明第一方面的实施例的示意图，示出了控制促动运动的装置可如何相对于促动器定位。
在图3A和3B中，给出了根据本发明第一方面支撑构件运动的实施例的示意图。
在图4中，给出了根据第一方面的装置实施例的示意图，其中该装置示出为与一个或多个弹簧以及一个或多个磁性线圈结合。
具体实施方式
在图1A和1B中，给出了根据本发明第一方面的实施例的示意图。这里示出了控制促动器2的促动运动的装置1。除了本领域的技术人员熟知的促动器2的部件外，还有可旋转件3，可旋转件的旋转涉及促动运动(即螺杆和螺母之间的相对运动)。装置1包括制动件5，用于减弱可旋转件3的旋转。可旋转件3可以是促动器2的螺杆，或者驱动促动器2的电动机的旋转轴。作为选择，可旋转件3是已经安装到螺杆或者电动机轴上的一部分。制动件5和/或可旋转件3具有锁定装置或者制动装置，从而可以阻止或者解锁它们之间的相对运动。锁定装置或制动装置可以基于摩擦，或者可旋转件3和制动件5具有接触时实现锁定或制动功能的配合表面。在摩擦的情况下，可旋转件3和制动件5的至少一个可以配备有在它们之间提供适当摩擦的垫。装置1还包括压力腔7，其具有构件9。该构件9在向内和向外方向上相对于压力腔7可运动(其全部或一部分)。作为压力腔7中压力变化的结果，该压力变化导致构件9的运动，使制动件5相对于可旋转件3运动，从而，当它们接触时，减弱了可旋转件3的旋转，致使促动器2的促动运动减弱。因此，构件9的运动导致制动件5相对于可旋转件3的运动，从而与可旋转件接触(制动或锁定)或者不接触(解锁)。这导致控制促动器2的促动运动。
根据第一方面的装置1在两种状态之间操作促动器2的促动运动；
1)从锁定或者制动状态(即从锁定/制动状态解锁)，以及
2)到锁定或制动状态(即从自由状态锁定/制动)。
在一个实施例中，压力腔7中的压力降低导致构件9在向内方向上的运动，进而导致制动件5解锁，允许螺母与促动器2的螺杆之间的自由旋转运动。这实现为从制动件5解锁的可旋转件3的结果。
在一个实施例中，构件9是弹性体，从而作为压力下降的结果，它可以弹性地缩回，并且实现缓解或者至少部分减弱可旋转件3和制动件5之间的接触。
在一个实施例中，压力腔7中的压力增加导致构件9在向外方向上的运动，从而建立了制动件5和可旋转件3之间的接触，进而制动或锁定促动器2的促动运动。这实现为可旋转件3和制动件5彼此接触的结果。
在一个实施例中，构件9是弹性体，从而作为压力增加的结果，它可以弹性地膨出，并且实现可旋转件3和制动件5之间所希望的接触。
在一个实施例中，该构件是隔膜，如图1A所示。
在一个实施例中，该构件是柱塞，作为压力增加或压力降低任何一个的结果，其在向外或向内的方向上运动。在一个实施例中，该柱塞用密封件密封。这如图1B所示。
在图2A、2B和2C中，示出了根据本发明第一实施例的装置1可以相对于促动器2安装的可替代方案。
在图2A中，示意性地示出了促动器2的实施例，其具有螺母与螺杆配置11、齿轮13和驱动促动器2的电动机15。控制促动运动的装置1固定到电动机15的旋转轴。
在图2B中，控制促动运动的装置1的实施例固定到齿轮13的轴上。
在图2C中，示出了装置1没有齿轮的实施例。在图2C中，控制促动运动的装置1固定到电动机15的轴上。
在图3A和3B中，给出了控制促动运动的装置1的实施例，其中它们还包括控制可旋转件3和制动件5之间距离和/或压力的装置17。在这些实施例中，装置17是弹性装置、弹簧或磁性线圈中的至少其中之一。
在图3A中，控制促动运动的装置1包括一个或多个弹簧17。弹簧17的功能是在其运动中支撑构件9。作为选择，一个或多个弹簧17的功能是平衡可旋转件3和制动件5之间相对运动和/或压力，例如，一个或多个弹簧17工作为与构件9的运动方向相反。通常，一个或多个弹簧17的位置可以在构件9的任何一侧。在图3A中，一个或多个弹簧17在构件的“上面”。作为选择，一个或多个弹簧17可以在图中构件9的“下面”。一个运动是使促动器2从锁定/制动状态(在压力下降的状态下)的释放，这样弹簧17将辅助施力构件9，以及制动件5从而离开可旋转件3。另一个运动是使促动器2制动/锁定(在压力增加的状态下)，这样弹簧17将辅助施力或者平衡构件9，以及制动件5从而接触可旋转件3，并且因此实现制动/锁定功能。在图3A中，所示构件9限于隔膜功能。然而，它同样可用于柱塞功能。
在图3B中，控制促动运动的装置1包括一个或多个磁性线圈17。磁性线圈17的功能是在构件9的运动中对其支撑。作为选择，一个或多个磁性线圈17的功能是平衡可旋转件3和制动件5之间的相对运动，即一个或多个磁性线圈17工作为与构件9的运动方向相反。通常，一个或多个磁性线圈17的位置可以在构件9的任何一侧。在图3B中，一个或多个磁性线圈17是在构件9的“上面”。作为选择，一个或多个磁性线圈17可以是在构件9的“下面”。一个运动是将促动器2从锁定/制动状态释放(在压力降低的情况下)，这样磁性线圈17将帮助施力构件9，以及制动件5从而离开可旋转件3。这通过给磁性线圈17施加适当的电流而实现。另一个运动是使促动器2制动/锁定(在压力增加的情况下)，这样弹簧17帮助施力构件9，以及制动件5从而接触可旋转件3，并且因此实现制动/锁定功能。在图3B中，所示构件9限于隔膜功能。然而，同样其可用于柱塞功能。
在图4中，示意性地示出了根据第一方面的装置1的实施例，其中装置1呈现为一个或多个弹簧17和一个或多个磁性线圈17的结合。图4还示出了构件9、一个或多个弹簧17和一个或多个磁性线圈17之间的力平衡(由′F′、′2F′和′8F′表示)。在图4中，有个锁定制动器的弹簧17。还有个其中能够改变压力的压力腔7，以便调节构件9的运动。在图4中，还有个释放装置1的释放单元19。弹簧17控制该释放单元。当压力腔7中的压力改变时，构件9将相应地改变其位置，并且弹簧17将拉伸或者收缩(取决于压力的增加或者降低)。释放单元19的运动(由构件9和弹簧17之间的力平衡改变导致)将升起(在压力腔7中的压力降低的情况下)制动板21，从而释放制动垫23，因此电动机轴不受限制。在一个实施例中包括由电驱动的一个或多个磁性线圈17从而帮助移动释放单元19/构件9。其提供的优点是具有后退动力源，作为操作该装置的压力补充。因此，将一个或多个弹簧17和一个或多个磁性线圈17与装置1结合来实现促动运动落入本发明的范围内。
在一个实施例中，压力腔7由气体压缩机提供压力。

Claims (15)

1.一种用于控制促动器(2)的促动运动的装置(1)，该促动器(2)具有螺母、螺杆和驱动该螺母和该螺杆的电动机(15)，可旋转件(3)，其中该可旋转件(3)的旋转涉及该促动运动，该促动器(2)是非自锁的，该装置(1)包括：
-制动件(5)，用于降低该可旋转件(3)的转动，
-压力腔(7)，具有构件(9)，
-该构件(9)在向内或向外的方向上相对于该压力腔(7)可运动，其中，作为该压力腔(7)中压力变化的结果，该压力变化导致该构件(9)的运动，使该制动件(5)相对于该可旋转件(3)运动，从而，当它们接触时，降低该可旋转件(3)的转动，导致降低该促动器(2)的促动运动。
2.根据权利要求1所述的装置，其中该压力腔(7)中的压力下降导致构件(9)在该向内的方向上运动，以致该制动件(5)的释放，允许该螺母和该螺杆之间的自由旋转运动。
3.根据权利要求1所述的装置，其中该压力腔(7)中的压力升高导致该构件(9)在该向外的方向上的运动，从而建立该制动件(5)和该可旋转件(3)之间的接触，导致该促动器(2)的促动运动的制动或锁定。
4.根据前述权利要求任何一项所述的装置，还包括装置(17)，用于控制该可旋转件(3)和该制动件(5)之间的距离和/或压力。
5.根据前述权利要求任何一项所述的装置，其中该用于控制所述距离和/或压力的装置(17)是弹性装置、弹簧或磁性线圈中的至少其中之一。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括具有旋转轴的电动机(15)，该旋转轴连接到该可旋转件(3)。
7.根据权利要求1所述的装置，其中该可旋转件(3)连接到该螺杆。
8.根据权利要求1所述的装置，其中该构件(9)是有弹性的。
9.根据权利要求8所述的装置，其中该构件(9)是隔膜。
10.根据权利要求8所述的装置，其中该构件(9)是柱塞。
11.根据权利要求10所述的装置，其中该柱塞用密封件密封。
12.根据权利要求1所述的装置，其中该制动件(5)固定到该构件(9)。
13.根据权利要求1所述的装置，其中该制动件(5)与该构件(9)整体制造。
14.一种促动器(2)，包括螺母和螺杆配置以及用于驱动该螺母和螺杆配置的电动机(15)，该电动机(15)具有旋转轴，还包括根据权利要求1至13任何一项所述的装置(1)。
15.根据权利要求14所述的促动器，其中该可旋转件(3)或该制动件(5)的至少之一是锁闭或制动器至少之一的部件。
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