本發(fā)明涉及減速器的領(lǐng)域,更具體地涉及包括所謂“衛(wèi)星”或“行星”輥式絲桿(visàrouleaux)的減速器的領(lǐng)域。
背景技術(shù):
已知使用衛(wèi)星輥式絲桿的減速器,例如具有循環(huán)輥的輥式絲桿和其它類型的輥式絲桿,尤其是反置的輥式絲桿。
傳統(tǒng)地,設(shè)有輥式絲桿的減速器包括中央螺桿、帶有螺紋的輥和容置這些輥的帶有內(nèi)螺紋的機殼。在循環(huán)輥式絲桿(visàrecirculationde rouleaux)的情況下,螺桿和機殼具有方向相同的螺紋,而輥則設(shè)有被布置為與螺桿的軸線垂直的螺紋。對于反置的輥式絲桿,輥的螺紋與螺桿和機殼的螺紋方向相同,但沿著不同的螺旋角度定向。
可以考慮在車輛的機電制動致動器中設(shè)置上述類型的減速器。然而,這增大了這樣的致動器的制造成本。實際上,由于廉價發(fā)動機的轉(zhuǎn)速一般很高,所以特別難以將廉價發(fā)動機連接到上述類型的減速器。實際上,現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)有輥式絲桿的減速器的減速能力不足以能夠與具有非常高轉(zhuǎn)速的電機連接。因此,現(xiàn)有技術(shù)的減速器的應(yīng)用要求使用速度更小但成本價更高的電機。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供一種具有改善的減速能力的減速器。
為此,本發(fā)明的主題在于一種這樣的減速器,該減速器包括:
-螺桿,
-具有螺紋的內(nèi)輥,
-具有內(nèi)螺紋的內(nèi)機殼,內(nèi)輥每根都借助至少一條螺紋一方面與螺桿接合、另一方面與內(nèi)機殼接合,內(nèi)輥的螺紋與螺桿的螺紋方向相反、但與內(nèi)機殼的螺紋方向相同,該減速器還包括:
-具有內(nèi)螺紋的外機殼,
-外輥,其每根都一方面與內(nèi)機殼接合、另一方面與外機殼接合,外輥設(shè)有至少一條與內(nèi)機殼的螺紋方向相反、但與外機殼的螺紋方向相同的螺紋。
由此,這樣的減速器能夠為已知減速器提供一種替代方案,同時改善了已知減速器的減速能力,直至能夠達到1/180的減速比值而不造成減速器所占空間的增大。而且,輥的旋轉(zhuǎn)能夠在螺桿固定的情況下驅(qū)動機殼平移,或在機殼固定的情況下驅(qū)動螺桿平移。
而且,對于該類型的所謂“雙層減速”式的減速器,與外機殼的螺紋接合的外輥的螺紋方向相同為包括螺紋方向與內(nèi)/外機殼的螺紋方向相同的外輥的減速器提供了一種替代方案。此外,這樣的減速器具有相對于已知的雙層減速式減速器改善了的減速能力。
有利地,螺桿和內(nèi)機殼每個都包括多條螺紋,優(yōu)選地至少三條螺紋。
由此,減速器的減速能力可以被進一步改善。
優(yōu)選地,內(nèi)輥直接與螺桿和內(nèi)機殼接合。
更優(yōu)選地,減速器的任意一根輥都不與其它另一根輥直接接合。
例如,減速器被配置為是可電控的。
由此,減速器能夠消除通常在使用液壓致動器時所遇到的缺陷。
本發(fā)明的主題還在于一種車輛制動致動器,其包括根據(jù)本發(fā)明減速器,并被配置為用于致動車輛的行車制動器或停車制動器。
由此,該致動器能夠通過使用根據(jù)本發(fā)明的減速器來實現(xiàn)車輛的制動。使用設(shè)有這樣的減速器的制動致動器的優(yōu)點很多。例如,該致動器不再需要維護,這是因為該類型的致動器實際上不磨損??梢岳斫?,得益于裝備該制動致動器的減速器的高減速能力,從而能夠使用高轉(zhuǎn)速且低成本的電機。此外,由于在此吸收能量的是制動器的變化,所以制動器本身僅需要低的能耗。另一優(yōu)點在于螺桿相對于機殼的行程較短,這改善了制動器的精確度并能夠?qū)⑻囟ǖ难b置(例如檢測器)安裝在制動踏板上或安裝防碰撞雷達。
根據(jù)本發(fā)明的減速器還能夠補償制動片和制動盤的磨損,這是因為一旦出現(xiàn)間隙,該間隙就能夠通過減速器的相應(yīng)部件的合適位移而被校正。
有利地,該致動器被配置為用于控制盤式制動器。
可以設(shè)置該致動器包括其上剛性地固定有制動片的浮動卡鉗。
由此,在制動之后,制動片就立即與卡鉗一起遠離制動盤,這能夠避免任何不期望的殘余制動力矩。
本發(fā)明的主題還在于一種盤式制動器,該盤式制動器包括由電機驅(qū)動的如上所述的致動器。
最后,可以設(shè)置內(nèi)機殼、外機殼和螺桿由填充有增強物的聚合物材料制成。
附圖說明
現(xiàn)在將參照附圖來說明本發(fā)明的作為非限制性例子的三個實施方式,在附圖中:
-圖1是構(gòu)成本發(fā)明的第一實施方式的致動器的透視圖,其中機殼以剖視圖示出;
-圖2是構(gòu)成本發(fā)明的第二實施方式的致動器的剖視圖;以及
-圖3是構(gòu)成本發(fā)明的第三實施方式的制動致動器的剖視圖。
具體實施方式
參照圖1,在根據(jù)本發(fā)明的制動致動器中,減速器10包括內(nèi)部螺桿12、圍繞該螺桿布置的輥14、用于承載輥的框架16,以及機殼18。
螺桿12具有三條朝向同一第一方向的螺紋12A。螺桿12的一個端部20被設(shè)置為剛性地固定到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置上,例如該致動器的電機M。由此,該減速器被設(shè)置為是電氣地控制的。螺桿的另一端部包括光滑且中空的自由邊緣。
輥14具有螺紋,并具有與螺桿的軸線X平行的縱軸線。這些輥每根都具有與螺桿的螺紋12A直接接合的單一螺紋14A。每根輥14的螺紋14A都朝向與螺桿12的螺紋12A相反的方向。
用于承載輥14的框架16具有與螺桿12共軸的圓柱形形狀,并在螺桿長度的一小部分上延伸。該框架16包括縱向容置部21,其配置為用于以圍繞螺桿的規(guī)則間隔來接收輥。為此,這些容置部21包括朝框架端部開口的鏜孔26。輥在其端部處設(shè)有定位銷24,這些定位銷安置在容置部21的鏜孔26中。由此,每根輥14都通過其端部被維持在框架16的一個容置部21中。在該例子中,輥的數(shù)量是10根,用于承載輥的框架16包括10個容置部,但當(dāng)然也可以根據(jù)所用輥的數(shù)量包括另一數(shù)量的容置部。由此,每根輥14都被安裝為能夠在其容置部21中轉(zhuǎn)動。
機殼18構(gòu)成環(huán)繞框架16并被布置為與螺桿12共軸的圓柱形套。機殼18包括內(nèi)壁,該內(nèi)壁設(shè)有包含六條螺紋18A的內(nèi)螺紋,螺紋18A被設(shè)置為與輥14的螺紋14A的方向相同。機殼18直接和輥接合。機殼18的一個端部22被配置為用于剛性地固定到元件E,該元件E可設(shè)置為相對于發(fā)動機被平移地移動并由此被滑動地引導(dǎo)。
由此,輥14每根都借助于至少一條與螺桿的一條螺紋12A方向相反但與機殼18的一條螺紋18A方向相同的螺紋14A,一方面與螺桿12、另一方面與機殼18直接接合。
現(xiàn)在將說明減速器10的工作方式。假設(shè)減速器10能夠被“無刷”類型的電動機M的軸驅(qū)動在旋轉(zhuǎn)的兩個方向上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電動機M被沿著第一旋轉(zhuǎn)方向致動時,螺桿12驅(qū)動輥14和框架16圍繞軸線X旋轉(zhuǎn)。由于輥14和機殼18接合,其旋轉(zhuǎn)運動導(dǎo)致機殼18沿著螺桿的軸線X平移的運動。
換句話說,在螺桿12和輥14之間、輥14和機殼18之間、以及機殼18和螺桿12之間存在沿軸線X的軸向移動。由此,減速器能夠基于發(fā)動機M的旋轉(zhuǎn)運動而使元件E按照平移運動來移動。元件E例如被連接到用于和盤式制動器的盤接觸的制動片。
機殼和元件E的聯(lián)合平移運動由此被大幅度地減小,這是由螺紋12A、14A、18A在(一方面的)螺桿和輥之間和(另一方面的)輥和機殼之間的數(shù)量差、螺桿和機殼之間的直徑差、以及螺桿和輥的螺紋方向相反所造成的。
可以理解,在發(fā)動機M沿相反方向旋轉(zhuǎn)的情況下,上述的旋轉(zhuǎn)和平移運動反向,由此導(dǎo)致元件E沿著相反的方向平移運動。
現(xiàn)在將在下文中參照圖2至圖5說明本發(fā)明的其它實施方式,在這些圖中,與圖1的元件相似的元件用相同的附圖標(biāo)記指代。
參照圖2,示出了所謂“雙層減速”式減速器的減速器23的第二實施方式。適于用作制動致動器的該類型減速器23包括大致和以上所述相同的元件,即具有三條螺紋12A的螺桿12、設(shè)有一條與螺桿的螺紋方向相反的螺紋14A的輥14,以及設(shè)有六條與輥的螺紋方向相同的內(nèi)螺紋18A的機殼18。在該實施方式中,該輥被稱作內(nèi)輥14,該機殼被稱作內(nèi)機殼18。這些元件如前述實施方式中那樣彼此相對地布置,不同之處在于,發(fā)動機M的軸在此是被固定到內(nèi)機殼18上而不是固定到螺桿12上的。還與前述實施方式不同地,螺桿12被剛性地固定到接收該減速器的機架上,并且發(fā)動機M被安裝為相對于該機架可沿著軸線X滑動。
該減速器還包括用于增大這樣的減速器的減速能力的額外元件。在本例子中,這些額外元件是具有外螺紋的外輥28和外機殼30。
因此,內(nèi)輥14是圍繞螺桿12布置的,而外輥28則被布置在內(nèi)機殼18的周邊,并像內(nèi)輥14那樣地每根都設(shè)有單一螺紋28A。外輥28安置在形狀大致和前述框架相同的框架26(未示出)中,該框架的直徑適于接收內(nèi)機殼18和外輥28。
外機殼30環(huán)繞框架26,并具有與螺桿12共軸的圓柱形形狀。外機殼30在其內(nèi)壁上包括內(nèi)螺紋,該內(nèi)螺紋包括六條螺紋30A。用于被平移移動的元件E被剛性地固定到外機殼30的一個端部32上,該端部的任何旋轉(zhuǎn)都被禁止。
外輥28每根都與外機殼30和內(nèi)機殼18直接接合。每根外輥28的螺紋28A都與內(nèi)機殼18的螺紋18A方向相反但與外機殼30的螺紋方向相同。
現(xiàn)在將說明符合該第二實施方式的減速器23的工作方式。當(dāng)電動機M被沿著第一旋轉(zhuǎn)方向致動時,和內(nèi)機殼18直接接合的內(nèi)輥14被驅(qū)動圍繞螺桿的軸線X旋轉(zhuǎn),并沿著其自身的軸線其本身也旋轉(zhuǎn)。這些旋轉(zhuǎn)運動導(dǎo)致框架和這些輥沿與軸線X平行的平移運動T1的方向平移移動。由于內(nèi)輥14在螺桿12(該螺桿是固定的)上平移移動,內(nèi)機殼18和發(fā)動機M的軸被內(nèi)輥14沿與軸線X平行的平移運動T2的方向驅(qū)動。
至于外輥28,這些輥被內(nèi)機殼18驅(qū)動旋轉(zhuǎn),沿與軸線X平行的平移運動T3的方向移動。
最后,外輥28的旋轉(zhuǎn)沿與軸線X平行的平移運動T4的方向驅(qū)動外機殼。
參照圖3,現(xiàn)在將說明第三實施方式,在該第三實施方式中,如在前述各個實施方式中那樣地,減速器是車輛制動裝置的機電致動器34,其屬于集成到盤式制動器類型的制動裝置35的一部分。這樣的制動裝置35包括所述致動器、制動盤38、制動片40A、40B,以及浮動卡鉗(étrier flottant)36。
浮動卡鉗36包括附接部分42、盤通道44和壓抵鉗口48。
浮動卡鉗包括附接部分42的那個端部被剛性地固定到致動器34的減速器的外機殼30上。浮動卡鉗的另一端部包括壓抵鉗口48,該壓抵鉗口與盤38平行地延伸,并承載制動片中的一個40B。在浮動卡鉗36的兩個端部之間,盤通道42形成盤38和制動片40A、40B的容置部。
傳統(tǒng)地,制動片40A、40B側(cè)向地布置在盤38的兩側(cè),并每個都包括被襯墊47覆蓋的金屬支承件46。可區(qū)分出內(nèi)部制動片40A(其支承件46被剛性地固定到螺桿12的一個端部49)和外部制動片40B(其支承件46被剛性地固定到卡鉗的壓抵鉗口)??勺冃蔚膱A形密封件50圍繞內(nèi)部制動片布置,并將內(nèi)部制動片的邊緣連接到外機殼的邊緣。為此,制動片、卡鉗和機殼每個都包括適于接收密封件的一部分的容置部52。該密封件用于使致動器與外部污染隔離。
致動器34包括所謂雙層減速式的減速器,其設(shè)計大致和前述第二實施方式相似。各個構(gòu)成元件因此像前述那樣地布置,不同之處在于,在該實施方式中,螺桿12被配置為與軸線X平行地平移,使得螺桿形成這樣的活塞:該活塞與制動片連接的那個端部適于接觸制動盤38。在該例子中,由發(fā)動機驅(qū)動的內(nèi)機殼30在平移上是固定死的。
現(xiàn)在將說明在上述制動裝置35中使用的制動致動器34的工作方式。
當(dāng)電機M被沿著第一旋轉(zhuǎn)方向致動時,內(nèi)機殼18開始旋轉(zhuǎn)。與內(nèi)機殼18直接接合的內(nèi)輥14被驅(qū)動圍繞其自身的軸線并圍繞螺桿12的軸線X旋轉(zhuǎn)。這些輥還沿與軸線X平行的平移運動T1’的方向被移動。
內(nèi)輥18的旋轉(zhuǎn)由此驅(qū)動螺桿12沿著軸線X向著稱作“正方向”的方向平移T2’,使得螺桿的端部54推動內(nèi)部制動片40A并使其壓靠在制動盤38上以產(chǎn)生一部分的車輛制動。
此外,內(nèi)機殼18的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動外輥28圍繞其自身的軸線并圍繞軸線X旋轉(zhuǎn)。此外,外輥沿與軸線X平行的平移運動T3’的方向移動。
最后,外輥28的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動外機殼30沿與軸線X平行的、向著稱作“負方向”的T4’方向平移運動,并由此產(chǎn)生卡鉗向著該負方向的平移移動。外部制動片40B因此接觸制動盤38,由此產(chǎn)生另一部分的車輛制動。盤38因此被壓在兩個制動片40A、40B之間。
可以理解,當(dāng)電機M的軸沿另一方向旋轉(zhuǎn)時,前述各個旋轉(zhuǎn)和平移運動反向,并且各制動片遠離制動盤地與軸線X平行地平移。
本發(fā)明不限于所述各個實施方式,其它實施方式對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員會是明顯的。作為第一實施方式的變型,尤其可以設(shè)置電機被連接到機殼18,被平移移動的并使元件E移動的則是螺桿12。
作為第二實施方式的變型,也可以設(shè)置減速器包括固定的外機殼30,被平移移動的并承載元件E的則是螺桿12。
同樣地,作為第二或第三實施方式的變型,可以設(shè)置發(fā)動機不被固定到內(nèi)機殼上,而是直接驅(qū)動用于容置輥的兩個框架之一旋轉(zhuǎn)。
最后要指出,根據(jù)本發(fā)明的減速器能應(yīng)用于制動器以外的其它領(lǐng)域。
術(shù)語
10:減速器
12:螺桿
12A:螺桿的螺紋
14:輥;內(nèi)輥
14A:輥的螺紋;內(nèi)輥的螺紋
16:框架
18:機殼;內(nèi)機殼
18A:機殼的內(nèi)螺紋的螺紋;內(nèi)機殼的內(nèi)螺紋的螺紋
18B:內(nèi)機殼的外壁上的螺紋
20:螺桿的端部
21:容置部
22:機殼的端部
23:所謂“雙層減速式”的減速器
24:定位銷
26:鏜孔
28:外輥
28A:外輥的螺紋
30:外機殼
30A:外機殼的內(nèi)螺紋的螺紋
32:外機殼的端部
34:制動致動器
35:制動裝置
36:浮動卡鉗
38:制動盤
40:制動片
42:附接部分
44:盤通道
46:支承件
47:襯墊
50:密封件
52:容置部
T1:內(nèi)輥的平移運動方向
T2:內(nèi)機殼的平移運動方向
T3:外輥的平移運動方向
T4:外機殼的平移運動方向
T1’:內(nèi)輥的平移運動方向
T2’:螺桿的平移運動方向
T3’:外輥的平移運動方向
T4’:外機殼的平移運動方向
E:用于被平移移動的元件
M:電機
X:螺桿的軸線