CN1378624A - 具有中心支承的促动器和包括该促动器的制动卡钳 - Google Patents

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Abstract

本发明的促动器具有一个壳体(8),该壳体包括一种螺旋机构(9)和一个可驱动地连接至该螺旋机构(9)的发动机(10)。所述螺旋机构响应发动机的旋转运动而产生一种线性运动,并包括一个螺杆(12)和一个螺母(13),所述螺杆和螺母中的一个相对壳体(8)可转动地被支承住。螺旋机构的可线性移动部件可驱动地连接至一个用来提供介质流的泵机构。

Description

具有中心支承的促动器和包括该促动器的制动卡钳
本发明涉及一种如下的促动器，即该促动器所具有的一壳体包括一个具有螺杆和螺母的螺旋机构和一个可驱动地连接至该螺旋机构的发动机，所述螺杆和螺母中的一个可相对壳体线性移动地被支承住。
从WO-A-9603301中可获知这种促动器。这种现有的促动器是一种电动机械。
本发明的目的是提供一种可被电力驱动并能液压或气压传动作用力的促动器。该目的可以通过以下结构实现：壳体连接至泵机构，螺旋机构的可线性移动部件可驱动地连接至该可在过压或低压情况下提供介质流(例如液体或气体)的泵机构。
另外，泵机构包括至少一个驱动活塞/缸组件，其中驱动泵活塞被设定成通过前后转动螺旋机构而进行往复运动，其中驱动泵机构包括一个止回阀。
通常，发动机需要在一个方向内只进行一个驱动动作，以便使活塞/缸组件中的活塞移动一段足够距离，从而使足够的油移动，实现最大作用力(例如在将制动衬片按压在制动盘上时的制动力)。
在工作一段时间后，活塞移动的冲程会随制动衬片磨损而增加。在这种情况下，发动机的单一一个驱动动作将不能传递螺旋机构所需的冲程，这样就不能达到最大的制动力。
为此，发动机和螺旋机构随后将会被前后驱动多次以便通过止回阀来补充供应活塞/缸组件中压力缸内的油。结果，发动机的单个驱动动作以及由此产生的螺旋机构的单个冲程才能再次实现最大的制动力。
此外还要单独设置一个通过液压管连接至泵机构的流体罐，用于在制动衬片发生磨损后补充油。
本发明还涉及一种圆盘制动器的制动卡钳，该制动卡钳包括一个带有至少两个相对的制动衬片的卡爪，这样制动片就能容纳在制动衬片之间；该制动卡钳还包括一个用来使制动衬片相向或相互远离运动的上述促动器，该促动器具有连接至卡爪的壳体并包括一个或多个螺旋机构以及一个或多个分别可驱动地连接至一个螺旋机构的发动机，其中每个所述螺旋机构都能响应相对应发动机的旋转运动而产生一种线性运动并包括一个螺杆和一个螺母，所述螺杆和螺母中的一个可相对壳体线性移动地被支承住。
根据本发明，螺旋机构的可线性移动部件接合着一个泵机构，该泵机构用来在过压或低压情况下提供介质流(例如液体或气体)，以便驱动一个接合着制动衬片的从动活塞/缸组件。
泵机构可包括至少一个驱动活塞/缸组件，其中驱动泵活塞被设定成通过前后转动螺旋机构而进行往复运动，以便补偿制动衬片的磨损。
同样要提供至少一对驱动活塞/缸组件，每个驱动活塞/缸组件接合着两个相对的并分别接合着一个制动衬片的从动活塞/缸组件中的一个组件。
还可设想到其它几个实施例。例如，促动器的所有或部分部件，可通过车削制成，或可以涂覆有钻石形状的碳涂层。这样可以减少磨损。同样可以润滑和密封促动器，以便延长寿命。
减速齿轮中应用的齿轮可以由金属、非金属或粉末材料制成。
驱动装置可以为电动、液动、气动或由例如弹簧等机械作用的。
支承轴或管可以包括一个与其形成一体或利用(激光)焊接、螺栓固定、粘结、钎焊等结合在一起的外部凸缘。
滚珠螺旋机构中滚珠或辊的运转装置(槽、孔或管)可以设置在螺母或螺杆上。
以下结合附图利用所示的实施例进一步描述本发明。
图1-7示出包括现有技术促动器的制动卡钳的几个实施例；
图8-11根据本发明的几个机械/液压实施例。
图1示出一个如NL-A-1009584所述的制动卡钳1以及一部分制动片2，其中制动片2安装在两个设置在制动卡钳1的卡爪5内的制动衬片3、4之间。
制动衬片3固定地连接至卡爪5的凸缘6；制动衬片4接合着一个整体由标号7表示的促动器。
促动器7包括一个连接至卡爪5的壳体8。在该壳体8内已经安装有一个螺旋机构9以及一个发动机10和一个减速齿轮11。
螺旋机构9为所谓的滚珠螺旋机构，包括通过滚珠14相互接合的螺杆12和螺母13，所述滚珠设置在具有相应形状的螺纹槽15、16中。
螺杆12固定地连接至活塞17，该活塞安装在壳体8的一个缸空间18内。该活塞17可轴向移动(如下所述)，但由于接合在活塞17的槽19和壳体8的销钉之间因而不能转动。
螺母13包括一个旁通管21，用于在螺母13转动时使滚珠转动起来。该螺母13可转动但却不能轴向移动，其连接至支承轴22，尤其是其凸缘23通过花键24接合着支承轴22。
轴向支承轴承25相对壳体支承着支承轴22，该轴承的内座圈26连接至支承轴22，而其外座圈27通过测压元件28接合着壳体8。
在相对端，支承轴22具有一个支承端部29，该端部伸进螺杆12的孔30中。螺杆12和支承端部29可以相对彼此转动。然而它们紧贴地配合在一起，以致于螺母12可被该突出端部29所支承。
发动机10包括一个连接至壳体8的定子31和一个连接至一个支承衬套33的转子32，而该支承衬套随后利用深槽滚珠轴承34相对于壳体8可转动地被支承住。
支承套管33包括接合着第一组行星齿轮36的第一太阳齿轮35。该行星齿轮36同样接合着环形齿轮37。
行星齿轮36可转动地支承在支架38上，该支架随后又利用一个滑动轴承39相对于支承轴22被支承住。
支架38包括接合着第二组行星齿轮41的第二太阳齿轮40。该行星齿轮41同样接合着环形齿轮42。
行星齿轮41可转动地支承在第二支架43上，该支架利用花键44固定地连接至支承轴22。
尽管图中示出两步减速装置，但也可以根据所需的移动距离和螺距而采用一步减速装置。
支承轴承的内座圈26支承在支架43上。该内座圈26包括两半45、46，它们连同外环27构成一个均匀的四点接触滚珠轴承。
特别是，由两个支承着施加在支承轴22上的轴向压力的对立接触点所限定的负载角要小于另一个负载角。
另外，四点接触滚珠轴承25包括用于检测转动等情况的整体式传感器装置47。
通过控制发动机10，就能通过减速齿轮11使支承轴22转动。随后，螺杆12转动，结果螺母13连同活塞17轴向移动。由此，制动衬片3、4将彼此相向或彼此远离地运动，从而获得制动效果。
图2所示的制动卡钳是由图1中相应部分放大而成。然而，螺旋机构9现在包括设置在笼51中的辊49。辊49接合着分别位于可转动但不能轴向移动的螺母13和不可转动但却可轴向移动的螺杆12中的螺纹52、53。
此外，减速齿轮50现在已经位于发动机10和螺旋机构9之间。减速齿轮50如图1所示自身相对减速齿轮11对称。
同样，支承轴22也几乎完全等同于图1中的支承轴。
图3示出一个实施例，其中支承轴22利用花键55固定地连接至一个螺杆54。通过辊56，该螺杆55接合着活塞形状的螺母57。该螺母可在壳体9的缸空间58内轴向移动，但由于其槽19接合着销钉20因而被固定住不能转动。
减速齿轮50可等同于图2所示实施例中的减速齿轮50。通过控制发动机10，螺母57可轴向移动以便控制制动衬片3、4的相互距离。
图4的实施例所示出的制动卡钳具有一个发动机10、一个等同于图2和图3所示的减速齿轮50以及一个螺旋机构60。
根据本发明，支承轴61在轴向和转动方向内相对壳体7固定。支承轴61连接至壳体7的端部被一个用来检测施加在支承轴61上的轴向力的测压元件61所支承。该支承轴61利用设置在槽中的锁环96而轴向锁定在壳体9内。
支承轴61在其另一端伸进螺旋机构60中。尤其是该端部承载着一个部分或整体结合在一起的四点接触角支承轴承62。该支承轴承62的内环63与支承轴61形成一体；其外环64结合进螺旋机构60的螺杆65中。
螺旋机构60还可以包括辊66或滚珠以及螺母67，该螺母可利用槽19和销钉20轴向移动但却不能转动。
螺母67被头部98密封住，该头部也可以与螺母67(活塞)形成一体。头部98具有一个绝热陶瓷圆盘97。
螺杆65承载着第一组行星齿轮68，该行星齿轮接合着第一太阳齿轮69以及连接至壳体7的第一环形齿轮70。太阳齿轮69设置在一个支架71上，该支架承载着第二对行星齿轮72。该行星齿轮72接合着第二环形齿轮73和第二太阳齿轮74。
太阳齿轮74连接至支承套管75，该套管利用轴承76可转动地相对于支承轴71被支承。
通过控制发动机10，螺杆65通过减速齿轮50转动。结果，螺母67轴向移动，由此改变了制动衬片3、4的间距。同样，发动机的支承轴承也设有传感器。
制动衬片3、4和制动片2之间接触而引起的任何轴向作用力都会由四点接触角支承轴承62所承受，该轴承通过支承轴62将轴向力传递到壳体7。
图5的实施例具有一个相对螺旋机构81成直角的发动机80。发动机80的轴82连接至小锥齿轮83，该齿轮随后接合着锥齿轮84。利用轴承85，锥齿轮84可转动地相对壳体7被支承住。
锥齿轮84与太阳齿轮86形成一体，该太阳齿轮随后通过形成齿轮87和环形齿轮89驱动螺旋机构81。
在图6所示的实施例中，小锥齿轮83位于锥齿轮84和螺旋机构81之间，由此就获得一个更紧密的制动卡钳。
如虚线所示，四点接触角支承轴承62针对改善的轴向压力载荷量具有一个对称的负载角度。
根据本发明，图7的实施例详细示出制动衬片4的细部，该制动衬片利用两个都由同一个电动机92驱动的促动器90、91所促动。该发动机92接合着一个具有一个太阳齿轮94的套管93，该太阳齿轮利用驱动齿轮95驱动这两个螺旋机构90、91。可替代的是，两个促动器可以分别各具有一个减速齿轮或共用一个位于发动机旁边的减速齿轮的发动机。
在图1-7中，壳体利用螺纹固定在卡钳上。然而，也可以利用螺栓固定。
根据本发明，图8的实施例包括一个制动卡钳100，其促动器101与泵机构120结合在一起。特别是，促动器101的螺旋机构103中的活塞状螺母102与包含在缸105内的液压活塞104结合在一起。
另外，流体罐106结合在促动器101内。通过管道107，流体能从罐106流进缸空间105中。
流体利用管道108、109从缸空间105流到分别促动一个制动衬片105的从动活塞/缸装置110中。
图9示出一个替代实施例，其中螺母102是滚珠螺旋机构112整体中的一部分，该螺旋机构利用一个减速齿轮机构113被驱动。发动机114相对螺旋机构112成直角，并利用锥齿轮115、116驱动该螺旋机构。
图10和11的实施例在很大程度上与图9实施例相似。但液压活塞117现在相对活塞118偏心设置。
如图11所示，这个实施例的优点在于使结构更紧密。液压活塞117相对从动活塞/缸装置110偏心设置。

Claims (19)

1.一种促动器(7)，该促动器具有一个壳体(8)，该壳体包括一个具有螺杆(12)和螺母(13)的螺旋机构(9)和一个可驱动地连接至该螺旋机构(9)的发动机(10)，所述螺杆和螺母中的一个相对壳体(8)被支承住，其特征在于，壳体(8)连接至一个泵机构，螺旋机构的可线性移动部件可驱动地连接至该可在过压或低压情况下提供例如液体或气体等的介质流的泵机构。
2.根据权利要求1所述的促动器，其特征在于，泵机构包括至少一个驱动活塞/缸组件，所述驱动泵活塞被设定成通过前后转动螺旋机构而进行往复运动。
3.根据权利要求2所述的促动器，其特征在于，驱动泵机构包括一个止回阀。
4.根据权利要求2或3所述的促动器，其特征在于，还单独设有一个通过管道连接至泵机构的流体罐。
5.一种用于驱动上述权利要求1-4中任何一个所述促动器的方法，其特征在于，包括一个在至少两个先后相继的周期中前后驱动螺旋机构的步骤。
6.一种圆盘制动器的制动卡钳(1)，该制动卡钳包括一个带有至少两个相对的制动衬片(3，4)的卡爪(5)，这样制动片(2)就能容纳在制动衬片之间；该制动卡钳还包括一个上述权利要求中任何一个所述的促动器(7)，该促动器用来使制动衬片(3，4)相向或相互远离运动，并包括连接至卡爪(5)的壳体(8)、一个或多个螺旋机构(9，60)以及一个或多个分别可驱动地连接至一个螺旋机构(9，60)的发动机(10)，其中每个所述螺旋机构(9，60)都能响应相对应发动机(10)的旋转运动而产生一种线性运动并包括一个螺杆(12，65)和一个螺母(13，67)，所述螺杆和螺母中的一个可相对壳体(8)线性移动地被支承住，其特征在于，螺旋机构的可线性移动部件接合着一个泵机构，该泵机构可在过压或低压情况下提供例如液体或气体等的介质流。
7.根据权利要求6所述的制动卡钳，其特征在于，泵机构包括至少一个驱动活塞/缸组件，所述驱动泵活塞被设定成通过前后转动螺旋机构而进行往复运动。
8.根据权利要求6或7所述的制动卡钳，其特征在于，还设有至少一对驱动活塞/缸组件(110)，每个驱动活塞/缸组件(110)接合着两个相对的并分别接合着一个制动衬片的从动活塞/缸组件中的一个组件。
9.根据权利要求7或8所述的制动卡钳，其特征在于，至少一个活塞/缸(117)相对螺旋机构偏置。
10.根据权利要求6-9中任何一个所述的制动卡钳，其特征在于，一个流体罐(106)结合在该卡钳中。
11.根据权利要求6-10中任何一个所述的制动卡钳，其特征在于，还单独设有一个通过管道连接至泵机构的流体罐。
12.根据权利要求6-11中任何一个所述的制动卡钳，其特征在于，驱动泵机构包括一个止回阀。
13.根据权利要求6-12中任何一个所述的制动卡钳，其特征在于，还设有一个测压元件或传感器(28，62)，以及一个用于根据测压元件或传感器所获得的信号控制发动机的控制装置。
14.根据权利要求6-13中任何一个所述的制动卡钳，其特征在于，发动机是电动、液动或气动的。
15.根据权利要求6-14中任何一个所述的制动卡钳，其特征在于，促动器中的至少一个部件至少部分地涂覆有钻石形状的碳涂层。
16.根据权利要求6-15中任何一个所述的制动卡钳，其特征在于，至少一个部件是通过车削操作制成的。
17.根据权利要求6-16中任何一个所述的制动卡钳，其特征在于，轴承(25，62)是角接触滚珠轴承。
18.根据权利要求6-17中任何一个所述的制动卡钳，其特征在于，在活塞头上布置有一个绝热衬垫(97)。
19.一种用于驱动上述权利要求6-18中任何一个所述制动卡钳的方法，其包括如下步骤
测量活塞在到达一个制动作用参考指示点之前所运动的实际距离；
比较该实际距离和预先设定的最大允许距离；
在实际运行距离大于最大允许距离时，在至少两个先后相继的周期中前后驱动螺旋机构，以便进行补偿。
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