CN1265530C - 具有中心支承件的执行机构和包括这种执行机构的制动卡钳 - Google Patents

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Abstract

一种执行机构(7)，该执行机构(7)包括一个壳体(8)，该壳体内部装有一个螺旋机构(9)和一个与该螺旋机构(9)相连接并可对之进行操纵的马达(10)，所述螺旋机构(9)在马达的旋转驱动下进行直线运动，并且包括一个螺杆(12)和一个螺母(13)，该二者之一通过一个滚动轴承(25，62)相对壳体(8)受到旋转支承。本发明提供了相对螺旋机构(9)沿轴向延伸的支承机构(22，61)，所述支承机构(22，61)与壳体(8)相配合，并且对螺旋机构(9)进行支承，从而承受施加在所述螺旋机构(9)上的轴向载荷。

Description

具有中心支承件的执行机构和包括这种执行机构的制动卡钳
技术领域
本发明涉及一种执行机构，该执行机构包括一个壳体，该壳体内部装有一个螺旋机构和一个与该螺旋机构相连接并可对之进行操纵的马达，所述螺旋机构在马达的旋转驱动下进行直线运动，并且包括一个螺杆和一个螺母，该二者之一受到一个支承件的支`承，并可相对壳体旋转。
背景技术
这种执行机构可从专利WO-A-9603301中已知。
另外，在专利DE-U-8618815中公开了一种一种执行机构，该执行机构包括一个壳体，该壳体内部装有一个螺旋机构和一个与该螺旋机构相连接并可对之进行操纵的马达，所述螺旋机构在马达的旋转驱动下进行直线运动，并且包括一个螺杆和一个螺母，该二者之一通过一个滚动轴承相对壳体受到旋转支承，和相对于螺旋机构沿轴向延伸的支承机构，所述支承机构与壳体相配合，并且对螺旋机构进行支承，从而承受施加在所述螺旋机构上的轴向载荷，其中所述支承机构包括一个固定安装在壳体上的轴或管件，螺母和螺杆之一以一种可相对该轴或管件旋转的方式受到支承。
发明内容
本发明的目的是提供一种相对于上述现有技术改进后的执行机构，具有改进的载荷支撑功能。
本发明达到了这一目的，提出了一种执行机构，该执行机构包括一个壳体，该壳体内部装有一个螺旋机构和一个与该螺旋机构相连接并可对之进行操纵的马达，所述螺旋机构在马达的旋转驱动下进行直线运动，并且包括一个螺杆和一个螺母，该二者之一通过一个滚动轴承相对壳体受到旋转支承，和相对于螺旋机构沿轴向延伸的支承机构，所述支承机构与壳体相配合，并且对螺旋机构进行支承，从而承受施加在所述螺旋机构上的轴向载荷，其中所述支承机构包括一个固定安装在壳体上的轴或管件，螺母和螺杆之一以一种可相对该轴或管件旋转的方式通过支承轴承受到支承，其中支承轴承是一个四点接触轴承，用以承受施加在螺旋机构上的轴向压力的一对接触点的载荷角小于另外的载荷角。
该支承机构能够对该执行机构进行稳定地定位或定心，并且能够提供一种响应于控制信号的精确的和可重复性的位移。此外，该支承机构可以部分的或全部的被安置在该螺旋机构内，从而减小了整体尺寸。
轴或管件的一个端部延伸入螺旋机构中，并且在所述端部或接近所述端部处带有一个支承轴承，用以承受施加在螺旋机构上的轴向载荷。
另外，推荐该支承轴承采用完全补偿轴承。
根据一个特别推荐的实施例，该支承轴承被置于该螺旋机构内。所述支承轴承对螺旋机构的螺杆进行旋转支承。
另外，该螺杆可以是环形或套筒形，该支承轴承的外圈可以部分地或全部地与所述环形或套筒形的螺杆的内表面加工为一体。
此外，所述支承轴承的内表面可以部分地或全部地与所述轴或管件加工为一体。
为了控制该执行机构的载荷并且进而控制制动力，所述轴或管件通过一个载荷单元与壳体相配合。所述载荷单元可以包括一个压电材料或一个嵌在金属薄片内的应变片。
另外，轴或管件上贴有应变片，用于测量轴向载荷。
马达可以通过一个减速齿轮机构与螺旋机构相连接。所述减速齿轮可以被包含在一个减速齿轮组件中。
优选的是，其中马达相对于轴件偏置。
本发明还涉及一种用于盘形制动的制动夹钳，该制动夹钳包括一个带有两个相对的制动片的卡爪件，一个制动盘可被容纳在两个制动片之间，该制动夹钳还包括使两个制动片产生相互接近或分离运动的执行机构，，支承机构相对于螺旋机构轴向延伸，所述支承机构与壳体相啮合，并对螺旋机构进行支承，其特征在于，至少提供两个相互平行的螺旋机构，每一个螺旋机构均包括一个所述支承机构。
另外还可以构想出几个其它的实施例。例如，该执行机构中的所有或部分组件可通过车削硬化的方法进行加工，或者可以对表面进行碳化硬化处理。这样，就可以减轻磨损。另外，该执行机构可以被润滑和密封，从而延长使用寿命。
减速齿轮机构中使用的齿轮可以选用金属、非金属或粉末材料。
驱动方式可以是电动、液压、气动或如弹簧产生的机械致动。
该支承轴或管件可以包括一个外凸缘，该外凸缘可与该支承轴或管件成一体结构，或通过(激光)焊接、螺栓连接、粘接、普通焊接等方式固定在该支承轴或管件上。
用于使该滚珠螺旋机构(凹槽、孔或管道)中的滚珠或滚子再循环的机构可以位于螺母或螺杆内。
附图说明
下面将结合附图所示的各个实施例对本发明进行进一步说明。
图1-4表示了几个包括一个根据本发明的执行机构的制动夹钳的实施例。
具体实施方式
图1表示了一个制动夹钳1和一个制动盘2的一部分。该制动盘2被容纳在该制动夹钳1中的卡爪件5上的两个制动片3，4之间。
制动片3与卡爪件5上的凸缘6固定连接；制动片4与一个执行机构相配合，该执行机构的整体如参考标号7所示。
该执行机构7包括一个与该卡爪件5相连接的壳体8。
马达10包括一个与壳体8相连接的定子31和一个与支承刷75相连接的转子32，该支承刷又依次通过深沟轴承76以可相对支承轴61旋转的方式受到支承。
这个实施例表示了一个制动夹钳，该制动夹钳包括一个马达10、一个减速齿轮50和一个螺旋机构60。
根据本发明，支承轴61沿轴向和旋转方向均相对于壳体7固定。支承轴61与壳体7相连的端部受到一个载荷单元的支承，用于测量施加在所述支承轴61上的轴向力。所述支承轴61通过一个止动环96被沿轴向锁定在壳体9内，该止动环96被安装在凹槽内。
在其另一端，所述支承轴61伸入螺杆机构60内。具体来说，所述端部带有一个部分或全部成一体结构的四点角接触支承轴承62。所述支承轴承62的内圈63与支承轴61形成一个整体；外圈64与螺旋机构60中的螺杆65成一体结构。
所述螺旋机构60还可以包括滚子或滚珠66和螺母67，该螺母67通过凹槽19和销钉20可以沿轴向移动，但不能转动。
螺母67通过一个轴承端盖98进行密封，该轴承端盖98也可以与所述螺母67(活塞)加工为一体。该轴承端盖98上带有一个绝热陶瓷盘97。
螺杆65带有第一组行星齿轮68，该行星齿轮68与一个第一中心齿轮69以及一个连接在壳体7上的第一齿圈70相啮合。该中心齿轮69被安装在一个行星架71上，该行星架71带有第二对行星齿轮72。所述行星齿轮72与第二齿圈73以及第二中心齿轮74相啮合。
所述中心齿轮74被连接在支承套筒75上，该支承套筒75通过轴承76相对支承轴71受到旋转支承。
通过控制马达10，可以使螺杆65经过减速器50产生旋转运动。这样就可以沿轴向驱动螺母67，从而改变制动片3，4的相互距离。同样，马达的支承轴承也可以被装有传感器。
任何由制动片3，4和制动盘2之间的接触产生的轴向力均施加在四点角接触支承轴承62上，该轴承62又通过支承轴61将这些轴向力传递给壳体7。
图2所示实施例包括一个与螺旋机构81成直角布置的马达80。马达80的轴82被连接在一个锥形齿轮83上，锥形齿轮83又依次与锥形齿轮84相啮合。该锥形齿轮84通过轴承85相对壳体7受到旋转支承。
锥形齿轮84与中心齿轮86加工为一体，该中心齿轮86又依次通过行星齿轮87和齿圈89驱动螺旋机构81。
在图3所示的实施例中，锥形齿轮83位于锥形齿轮84和螺旋机构81之间，由此可以使制动夹钳的结构更加紧凑。
如图中所示，该四点角接触支承轴承62具有非对称的载荷角，这有利于提高轴向压力载荷承受能力。
图4详细表示了一个包括一部分制动片4的实施例，该制动片由两个执行机构90，91驱动，这两个执行机构90，91均通过同一个马达92进行驱动。所述马达92与一个带有中心齿轮94的套筒93相啮合，该中心齿轮94通过驱动齿轮95驱动两个螺旋机构90，91。或者，两个执行机构也可以分别由各自的马达进行驱动。
在图1-4中，壳体通过螺纹连接被固定在夹钳上。然而，通过螺栓固定也是可行的。

Claims (23)

1.一种执行机构，该执行机构包括一个壳体，该壳体内部装有一个螺旋机构和一个与该螺旋机构相连接并可对之进行操纵的马达，所述螺旋机构在马达的旋转驱动下进行直线运动，并且包括一个螺杆和一个螺母，该二者之一通过一个滚动轴承相对壳体受到旋转支承，和相对于螺旋机构沿轴向延伸的支承机构，所述支承机构与壳体相配合，并且对螺旋机构进行支承，从而承受施加在所述螺旋机构上的轴向载荷，其中所述支承机构包括一个固定安装在壳体上的轴或管件，螺母和螺杆之一以一种可相对该轴或管件旋转的方式通过支承轴承受到支承，其中支承轴承是一个四点接触轴承，用以承受施加在螺旋机构上的轴向压力的一对接触点的载荷角小于另外的载荷角。
2.如权利要求1所述的执行机构，其特征在于，其中轴或管件(61)至少部分地被安置在该螺旋机构(9，60)内。
3.如权利要求1或2所述的执行机构，其特征在于，其中所述轴或管件(61)的一个端部延伸入螺旋机构(60)中，并且在所述端部或接近所述端部处带有支承轴承(62)。
4.如权利要求1或2所述的执行机构，其特征在于，该支承轴承(62)是一个完全补偿球或滚子轴承。
5.如权利要求1或2所述的执行机构，其特征在于，支承轴承(62)被置于该螺旋机构(60)内。
6.如权利要求5所述的执行机构，其特征在于，所述支承轴承(62)对螺旋机构(60)的螺杆(65)进行旋转支承。
7.如权利要求6所述的执行机构，其特征在于，螺杆(65)是环形或套筒形，并且该支承轴承(62)的外圈至少部分地与所述环形或套筒形的螺杆(65)的内表面加工为一体。
8.如权利要求7所述的执行机构，其特征在于，其中所述支承轴承(62)的内表面至少部分地与所述轴或管件(61)加工为一体。
9.如权利要求1或2所述的的执行机构，其特征在于，轴或管件(22，61)通过一个载荷单元(28)与壳体相配合。
10.如权利要求9所述的执行机构，其特征在于，载荷单元(28)包括一种压电材料。
11.如权利要求9所述的执行机构，其特征在于，载荷单元(28)包括一个嵌在金属薄片内的应变片。
12.如权利要求1或2所述的执行机构，其特征在于，轴或管件(22)上贴有应变片，用于测量轴向载荷。
13.如权利要求1或2所述的执行机构，其特征在于，其中马达(10)通过一个减速齿轮机构(11)与螺旋机构(9)相连接，该减速齿轮机构(11)包括一个或多个减速级。
14.如权利要求13所述的执行机构，其特征在于，其中所述减速齿轮机构(11)至少部分地受到支承机构(22)的支承。
15.如权利要求1或2所述的执行机构，其特征在于，其中所述螺旋机构被包含在一个螺旋机构组件中。
16.如权利要求13所述的执行机构，其特征在于，其中减速齿轮机构被包含在一个减速齿轮机构组件中。
17.如权利要求1或2所述的执行机构，其特征在于，其中马达相对于轴件偏置。
18.如权利要求17所述的执行机构，其特征在于，其中马达轴线正交于轴件的轴线，马达通过一个减速直角齿轮(83，84)传动与轴件相连接。
19.如权利要求1或2所述的执行机构，其特征在于，其中螺旋机构中可沿轴向移动的件是一个活塞的一部分，该活塞被滑动安装在一个壳体内的圆柱空间中。
20.如权利要求1或2所述的执行机构，其特征在于，其中螺旋机构包括一个滚珠螺杆或一个滚子螺杆。
21.一种用于盘形制动的制动夹钳(1)，该制动夹钳(1)包括一个带有两个相对的制动片(3，4)的卡爪件(5)，一个制动盘(2)可被容纳在两个制动片(3，4)之间，该制动夹钳(1)还包括使两个制动片(3，4)产生相互接近或分离运动的如上述权利要求之一所述的执行机构(7)，其中至少提供两个相互平行的螺旋机构(60)，每一个螺旋机构(60)均包括一个所述支承机构(61)。
22.如权利要求21所述的制动夹钳，其特征在于，其中每一个螺旋机构(60)由同一个马达(92)驱动或分别由各自的马达单独驱动。
23.如权利要求21或22所述的制动夹钳，其特征在于，其中一个绝热盘(97)被布置在一个制动片(4)和执行机构(7)之间。
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