專利名稱：一種機(jī)電制動裝置、特別是用于鐵路車輛的機(jī)電制動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制動裝置、特別是一種用于鐵路車輛上的制動裝置，其中包括一個儲能器(最好采用螺旋彈簧)、給所述儲能器供能的供能器(最好采用電動機(jī))以及一個驅(qū)動套筒，該套筒將儲能器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳給一個循環(huán)球螺桿或類似部件，以便將所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為一個力傳遞件的軸向運(yùn)動。
通常，鐵路車輛的制動是通過如下方式進(jìn)行的壓縮空氣進(jìn)入制動缸，推動缸內(nèi)活塞軸向移動，從而傳遞軸向制動力。另一種方式常用于停車制動和緊急制動，偶而也用于行車制動，其中有一個強(qiáng)力彈簧在正常情況下被壓縮空氣壓緊在制動缸內(nèi)，只有當(dāng)空氣壓力下降時才施加制動力。
目前在現(xiàn)代鐵路車輛上趨向于避免采用壓縮空氣系統(tǒng)，這意味著在控制或動力發(fā)生系統(tǒng)中不采用空氣。相反，人們常希望用電力作為動力發(fā)生和控制的介質(zhì)，其部分原因是考慮到電子技術(shù)在控制系統(tǒng)中已被廣泛采用，并且以電能形式傳送動力的設(shè)備簡單，而且該設(shè)備在現(xiàn)代鐵路車輛上有多種用途。
因此，人們對“用電線制動”的想法興趣日增，即用一種系統(tǒng)，其中電能根據(jù)司機(jī)給出的電信號被轉(zhuǎn)換為機(jī)械制動力。對這種系統(tǒng)有很高的要求，例如對其準(zhǔn)確度和相應(yīng)于各種防滑作用的響應(yīng)時間等都有要求，同時還要求其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠以及能夠承受鐵路車輛下面相當(dāng)大的環(huán)境應(yīng)力。
已知有幾種方案用于滿足所述機(jī)電制動裝置的各種要求。US-A-874219、US-A-2218605、US-A-4033435、US-A-4202430、DE-A-3010335、GB-A-2141500和EP-A-166156中公開了幾種技術(shù)解決方案，其中一個電動機(jī)用于張緊一個普通彈簧(螺旋彈簧)，當(dāng)需要時彈簧施加制動力。
還有一些方案，其中來自于電動機(jī)的能量被儲存在螺旋彈簧或發(fā)條彈簧中，如US-A-3131788、US-A-3217843和US-A-3280944所公開的。這些方案同出一源，其中制動力由電動機(jī)控制，同時電動機(jī)又用于張緊彈簧。顯然，用這種技術(shù)不可能得到現(xiàn)代系統(tǒng)所需要的響應(yīng)時間和控制。
為了滿足上述各種要求，本發(fā)明的制動裝置的特征在于，在驅(qū)動套筒和循環(huán)球螺桿或類似運(yùn)動轉(zhuǎn)換部件之間，安裝有離合和控制器，用以實(shí)現(xiàn)從儲能器到力傳遞件的可控力的傳遞。如上所述，儲能器最好采用螺旋彈簧，供能器是一張緊該彈簧的馬達(dá)(最好是電動機(jī))。因此，該馬達(dá)僅用于保持螺旋彈簧的張力，而與螺旋彈簧上的力傳遞無關(guān)。
離合和控制器還可以采用另一種形式，其中包括一個位于驅(qū)動套筒和制動裝置殼體之間的外鎖止彈簧，該鎖止彈簧允許套筒沿制動的施加方向有條件地轉(zhuǎn)動，另外還有一內(nèi)鎖止彈簧，用于連接驅(qū)動套筒和驅(qū)動環(huán)，該驅(qū)動環(huán)與驅(qū)動套筒同軸并與所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換部件相連接，一個控制套筒用于控制內(nèi)鎖止彈簧，使其僅當(dāng)驅(qū)動套筒沿制動的施加方向轉(zhuǎn)動時將驅(qū)動套筒與驅(qū)動環(huán)連接，而在制動的緩解方向上則允許驅(qū)動環(huán)轉(zhuǎn)動。
在一個最佳實(shí)施例中，控制套筒與驅(qū)動套筒和驅(qū)動環(huán)同軸并連接到內(nèi)鎖止彈簧的一端，控制套筒沿制動的緩解方向的轉(zhuǎn)動使鎖止彈簧松開，從而允許驅(qū)動環(huán)在制動的緩解方向上產(chǎn)生一個與控制套筒轉(zhuǎn)動的角位移相同的角位移。
另外，在一個最佳實(shí)施例中，外鎖止彈簧與控制套筒同軸布置在控制套筒的外側(cè)，其一端與控制套筒連接，它通常防止驅(qū)動套筒沿制動的施加方向轉(zhuǎn)動，因而，控制套筒沿制動的施加方向的轉(zhuǎn)動將松開外鎖止彈簧，從而允許驅(qū)動套筒在制動的施加方向上產(chǎn)生一個與控制套筒轉(zhuǎn)動的角位移相同的角位移。
為滿足“用電線”控制制動裝置的需要，控制套筒可以與一電控馬達(dá)相連，使其能沿制動的施加方向和制動的緩解方向中的任一方向轉(zhuǎn)動。
作為另一實(shí)施例，離合和控制器可以包括一個位于驅(qū)動套筒和制動裝置殼體之間的外鎖止彈簧，該鎖止彈簧允許驅(qū)動套筒沿制動的施加方向有條件地轉(zhuǎn)動，另外還有一內(nèi)鎖止彈簧，用于連接驅(qū)動套筒和驅(qū)動環(huán)，該驅(qū)動環(huán)與驅(qū)動套筒同軸并與所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換部件相連接，一個在兩電磁鐵作用下可軸向移動的控制件，用于使兩鎖止彈簧中任一個的端部分別與殼體或驅(qū)動環(huán)脫開，從而分別允許驅(qū)動套筒沿制動的施加方向轉(zhuǎn)動或驅(qū)動環(huán)沿制動的緩解方向轉(zhuǎn)動。
以下將參考附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的內(nèi)容，其中

圖1和圖2分別為本發(fā)明機(jī)電制動裝置的兩個實(shí)施例的局剖側(cè)視圖。
圖1所示的機(jī)電制動裝置有一個殼體1，其上帶有一位于圖左側(cè)的彈簧蓋2和一位于圖右側(cè)的機(jī)構(gòu)蓋3。蓋2和3通過螺紋擰到殼體1上。制動裝置還具有一力傳遞件4，該件如下所述可相對殼體1軸向移動。殼體1和力傳遞件4上有接頭5，用以將制動裝置安裝在諸如鐵路車輛的普通盤式制動器卡鉗上。(這樣一種制動器的布置未表示在圖中，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的)。這樣，件4向圖左側(cè)的運(yùn)動將產(chǎn)生制動作用。
殼體1中安裝一個強(qiáng)力螺旋彈簧或發(fā)條彈簧6。彈簧6的外端固定于一個可轉(zhuǎn)動的馬達(dá)套筒7上，內(nèi)端固定于一個可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動套筒8上，驅(qū)動套筒8通過軸承支承在殼體1上。
電動機(jī)10連接到殼體1上并與馬達(dá)套筒7上的齒圈7′可驅(qū)動地連接。一個單向偶合件、如鎖止彈簧12使馬達(dá)套筒7僅能沿張緊螺旋彈簧6的方向轉(zhuǎn)動。
一個可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動環(huán)13與驅(qū)動套筒8同軸，并與一心軸環(huán)14花鍵連接，心軸環(huán)14安裝在可轉(zhuǎn)動的心軸15上。
驅(qū)動套筒8與驅(qū)動環(huán)13之間(因而也是心軸15與心軸環(huán)14之間)的旋轉(zhuǎn)力傳遞是由一個組件完成的，該組件由三個同心件構(gòu)成，即一外鎖止彈簧16、一控制套筒17和一個內(nèi)鎖止彈簧18。
控制套筒17的外端、或者說是圖1中的右端安裝有一齒圈17′，齒圈17′與電控馬達(dá)20的轉(zhuǎn)軸19上相應(yīng)的齒輪嚙合，電控馬達(dá)20安裝在機(jī)構(gòu)蓋3上。馬達(dá)20最好是直流電動機(jī)或步進(jìn)式電動機(jī)，其轉(zhuǎn)軸19上有一個與固定叉件22共同作用的轉(zhuǎn)盤21。轉(zhuǎn)盤21上有周向控制部件，如有一些孔，叉件22記錄所轉(zhuǎn)過的孔數(shù)，從而控制電控馬達(dá)20的轉(zhuǎn)動，這在下面將更清楚地看出。
力傳遞套筒23與力傳遞件4固接。循環(huán)球螺母25與循環(huán)球螺桿15構(gòu)成一循環(huán)球螺紋組件。循環(huán)球螺母25與力傳遞套筒23非轉(zhuǎn)動地連接。心軸15通過一個徑向滾珠軸承26支承在力傳遞套筒23中并通過一個滾珠軸承28支承在一個力傳感座27中。滾珠軸承28可以傳遞由心軸15到力傳感座27的軸向力。
一個彈性圓盤30(由橡膠或類似材料制成)被限制在力傳感座27和機(jī)構(gòu)蓋3之間。安裝在蓋3中的一個壓力傳感器31與彈性圓盤30接觸。
設(shè)計上使傳感器31的受力面積小于力傳感座27的受力面積，因而由心軸15傳來的全部力中，只有一部分傳給傳感器31。傳感器31可以采用任一種普通結(jié)構(gòu)，它可以根據(jù)施加在其上的壓力或力傳遞一個電信號。
以下將說明不同部件之間、特別是兩個鎖止彈簧16和18與控制套筒17之間的相互作用。
外鎖止彈簧16也可稱作制動施加彈簧(其原因以下自明)，其主要功用是防止驅(qū)動套筒8沿某一方向相對于殼體1旋轉(zhuǎn)。彈簧16的軸向移動受到限制，其左端鎖止于驅(qū)動套筒8。彈簧16的主要部分的外表面與套筒8和殼體1的同軸圓柱形內(nèi)表面接觸。鎖止彈簧16中有幾圈直徑較小的部分，其內(nèi)表面與圓柱形控制套筒17的外表面接合。
內(nèi)鎖止彈簧18也可稱作制動緩解彈簧，其主要功用是在某一方向上傳遞驅(qū)動套筒8和驅(qū)動環(huán)13之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而在另一方向上，它又可傳遞控制套筒17和驅(qū)動環(huán)13之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，如下所述，鎖止彈簧18的內(nèi)表面與驅(qū)動套筒8和驅(qū)動環(huán)13的同軸圓柱形外表面相接觸。彈簧18的右端與驅(qū)動環(huán)13鎖止，左端上有一向上的凸肩與控制套筒17的左端上一軸向凸肩接合。
以上所述的結(jié)構(gòu)的功能是假定螺旋彈簧6被電動機(jī)10張緊或繞緊并且電動機(jī)10受單向偶合器12的制約而不能反向轉(zhuǎn)動，則驅(qū)動套筒8將在一個旋轉(zhuǎn)方向上承受一很大的扭矩。但是套筒8又通常受制動施加彈簧16的制約而不能沿這個方向轉(zhuǎn)動。
然而，轉(zhuǎn)動控制套筒17(用控制馬達(dá)20)可以“打開”外鎖止彈簧或制動施加彈簧16，即，通過彈簧上與控制套筒17接合的幾圈，使彈簧沿與鎖止方向相反的方向轉(zhuǎn)動。因而驅(qū)動套筒8可在螺旋彈簧6的作用下自由轉(zhuǎn)動直至制動施加彈簧16再次將套筒8鎖止到殼體1上。換言之，驅(qū)動套筒8的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動對應(yīng)于控制套筒17的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。內(nèi)鎖止彈簧18在這個旋轉(zhuǎn)過程中，由于是鎖止方向，因而將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和扭矩傳給驅(qū)動環(huán)13。
傳給驅(qū)動環(huán)13的扭矩通過循環(huán)球螺桿15轉(zhuǎn)換成循環(huán)球螺母25、力傳遞套筒23和力傳遞件4的軸向力。制動施加行程或運(yùn)動指向圖上的左側(cè)。
應(yīng)當(dāng)注意，驅(qū)動套筒8的轉(zhuǎn)動條件(將其扭矩傳給驅(qū)動環(huán)13和內(nèi)鎖止彈簧18)是，僅當(dāng)控制馬達(dá)20沿制動施加彈簧16的反鎖止方向轉(zhuǎn)動控制套筒17時且僅在此轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)。還需要注意的是，控制套筒17本身不承受驅(qū)動套筒8的扭矩，控制套筒17僅需要用于克服鎖止彈簧16的預(yù)張力的小扭矩。
制動緩解行程或力傳遞件4和套筒23向圖右側(cè)的移動(緊接上述制動施加行程)可分為兩步第一步，件4和套筒23承受來自制動盤(或其它制動件)以及整個制動卡鉗或制動系統(tǒng)的向右的回位力，制動片即將離開制動盤，回位力降為零;第二步，制動片離開制動盤一期望的距離，這在現(xiàn)有技術(shù)中被稱為制動松馳。
為了完成上述第一步中沿制動緩解方向的運(yùn)動，控制套筒17的轉(zhuǎn)動方向與上述制動施加行程中的方向相反。該轉(zhuǎn)動不受外鎖止彈簧16與控制套筒17接合的部分的制約，因?yàn)榇藭r控制套筒17的轉(zhuǎn)動方向是使其上卷緊的鎖止彈簧16松開。
由于控制套筒17的軸向凸肩17″與外鎖止彈簧或制動緩解彈簧18的向上凸肩的接合，彈簧18不能阻止驅(qū)動環(huán)13在由螺母25的軸向力轉(zhuǎn)換成的心軸15的轉(zhuǎn)動力作用下旋轉(zhuǎn)，但其轉(zhuǎn)動范圍僅限于控制套筒17的轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)。在這個轉(zhuǎn)動過程中，驅(qū)動套筒8自始至終承受著來自于螺旋彈簧6的扭矩，因?yàn)樗艿脚c殼體1接合的外鎖止彈簧16的制約而不能轉(zhuǎn)動。
需要再次說明的是，驅(qū)動環(huán)13的轉(zhuǎn)動對應(yīng)于控制套筒17的轉(zhuǎn)動，并且轉(zhuǎn)動套筒17實(shí)際上不需要來自控制馬達(dá)10的扭矩，即僅僅需要用于克服內(nèi)鎖止彈簧18的預(yù)張力的扭矩。
在制動緩解行程的第二步驟中，沒有從制動系統(tǒng)通過螺桿15向驅(qū)動環(huán)13傳遞的扭矩。為在制動系統(tǒng)的制動盤和制動片之間建立適當(dāng)?shù)拈g隙，需要對驅(qū)動環(huán)13施加另外的周向力，以便將制動片從制動盤上拉開。這個周向力是由控制馬達(dá)20供給的一個相對較小的力。進(jìn)一步沿制動的緩解方向轉(zhuǎn)動，則其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動將通過制動緩解彈簧18傳給驅(qū)動環(huán)13。而驅(qū)動套筒8將仍受外鎖止彈簧16制約而不能轉(zhuǎn)動。
還有一個電力和電子系統(tǒng)與上述機(jī)械裝置相關(guān)聯(lián)。該系統(tǒng)在圖中沒有表示，它的主要功用是給電動機(jī)10和控制馬達(dá)20供應(yīng)電能并按以下方式控制它們的功能由上述內(nèi)容可知，電動機(jī)10的唯一功用就是給以螺旋彈簧6形式的儲能器供能，換句話說就是保持彈簧6處于張緊狀態(tài)。電動機(jī)是間斷地工作的。
該系統(tǒng)設(shè)計要保證電動機(jī)10在如下條件下起動1)當(dāng)系統(tǒng)無任何原因而不存在電流時，以及2)在控制馬達(dá)20已經(jīng)起動之后。
另一方面，當(dāng)電動機(jī)電流達(dá)到一預(yù)定值時，電動機(jī)10斷開，該預(yù)定值表示螺旋彈簧6已被張緊。
一般地說，控制馬達(dá)20(以及與之相關(guān)的控制套筒17)是作為心軸15的伺服機(jī)構(gòu)工作的。在不同條件下其作用方式如下如上所述，制動施加行程是由控制馬達(dá)20沿一定方向-制動的施加方向，轉(zhuǎn)動控制套筒17來完成的。
當(dāng)壓力傳感器31指示所需制動力，或者說是通過心軸環(huán)14、滾珠軸承28、力傳感座27和彈性圓盤30傳給傳感器31的作用在心軸15上的反作用力達(dá)到時，控制馬達(dá)20斷開。這意味著沒有進(jìn)一步的轉(zhuǎn)動通過內(nèi)鎖止彈簧18由驅(qū)動套筒8傳給驅(qū)動環(huán)13。
當(dāng)控制馬達(dá)20沿制動的施加方向轉(zhuǎn)過由圓盤21和叉件22所確定的轉(zhuǎn)數(shù)比如說兩轉(zhuǎn)時，電動機(jī)10則由先前的斷開狀態(tài)開始起動。
另一方面，制動緩解行程是由控制馬達(dá)20沿相反方向即制動的緩解方向轉(zhuǎn)動而實(shí)現(xiàn)的。
控制馬達(dá)20產(chǎn)生這個方向的轉(zhuǎn)動直至傳感器31指示心軸15上有一個很低的反作用力，例如2KN。從出現(xiàn)這一指示起，控制馬達(dá)20還允許轉(zhuǎn)動由圓盤21和叉件22確定的額外幾圈，以便在制動系統(tǒng)的制動片和制動盤之間產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拈g隙。
根據(jù)圖1以及上述說明所給出的實(shí)施例，可以得到許多不同的實(shí)施方案。
一般地說，電動機(jī)10可以有不同的位置，例如當(dāng)需要一個較緊湊的裝置時，此外電動機(jī)10可由其它裝置代替給螺旋彈簧6供能，例如用一個氣動馬達(dá)或液壓缸，其功能都是保持螺旋彈簧總是處在足夠的張緊狀態(tài)下。另外，螺旋彈簧6也可以用其它類型的彈簧或任一種其它形式的儲能器來代替。
正如本領(lǐng)域任一技術(shù)人員所知，該制動裝置的各種機(jī)械部件，例如轉(zhuǎn)動件的軸承以及所采用的循環(huán)球螺紋組件都可以有很大的變化。
更具體地說，內(nèi)鎖止彈簧18的左端可由上面所述的結(jié)構(gòu)型式改為與外鎖止彈簧16的右端相同的結(jié)構(gòu)。
另外，還可以用一些其它裝置，例如應(yīng)變儀，來替代上述的檢測力傳遞件4或心軸15的軸向力的信號裝置，即力傳感座27、彈性圓盤30以及壓力傳感器31。信號也可以從制動系統(tǒng)的其它部件中取出。
圖2表示了本發(fā)明的第二實(shí)施例。該實(shí)施例與圖1所示以及上述的第一實(shí)施例有許多相同之處;其主要差別在于制動裝置的控制系統(tǒng)不同，因而以下將對此進(jìn)行全面的說明。
下面這些部件的結(jié)構(gòu)和功能實(shí)際上和第一實(shí)施例中的部件的相同，因而可以參考以上的說明。這些部件是殼體40、彈簧蓋41、力傳遞件42、接頭43、螺旋彈簧或發(fā)條彈簧44、馬達(dá)套筒45以及其上的齒圈45′、驅(qū)動套筒46、電動機(jī)47、鎖止彈簧48、驅(qū)動環(huán)49、心軸環(huán)50、心軸51、力傳遞套筒52、循環(huán)球螺母53、徑向滾珠軸承54、力傳感座55、滾珠軸承56、彈性圓環(huán)57和壓力傳感器58。
在本實(shí)施例中，心軸51有一延伸段，其上安有一圓盤59，圓盤59與一固定叉件60共同作用(其作用方式及目的與圖1所示實(shí)施例中的圓盤21和叉件22的相同)。
與圖1所示實(shí)施例相同，本實(shí)施例中也有一外鎖止彈簧61和內(nèi)鎖止彈簧62，一般來說它們的功能與第一實(shí)施例中共同作用的鎖止彈簧16和18的相同。不過，對鎖止彈簧的控制不同。下面將說明這點(diǎn)。
外鎖止彈簧61在張緊條件下，其外表面與驅(qū)動套筒46和殼體40的同軸圓柱形內(nèi)表面相接觸。內(nèi)鎖止彈簧62在張緊條件下，其內(nèi)表面與驅(qū)動套筒46和驅(qū)動環(huán)49的同軸圓柱形外表面相接觸。
第一離合器墊圈63不能轉(zhuǎn)動但可軸向移動地與外鎖止彈簧61的右端接觸。墊圈63可以與殼體40上一固定軸肩64接觸從而構(gòu)成齒端離合器63-64。
同樣，第二離合器墊圈65不能轉(zhuǎn)動但可軸向移動地與內(nèi)鎖止彈簧62的右端接觸。墊圈65可以與驅(qū)動環(huán)49的一個軸肩66接觸從而構(gòu)成齒端離合器65-66。
兩個離合器墊圈63和65受一螺旋壓縮彈簧67的彈性壓力，使其相互分開地與各自的軸肩64和66相接合。壓縮彈簧67位于兩個止推擋圈之間，即第一擋圈68和第二擋圈69之間。
圓柱形控制件70可軸向移動，其上有一徑向部件71位于固定在殼體40上的兩電磁鐵72之間?？刂萍?0上在相對于兩個止推擋圈之處有一圓柱形凹槽，凹槽的寬度略大于兩擋圈68、69之間的距離。凹槽的兩端與各自擋圈以下述方式共同作用。在圖示的中間位置上(此時兩個電磁鐵72都未通電)，離合器63-64和離合器65-66在彈簧67的作用(通過擋圈68、69)下都保持在接合狀態(tài)。
如前面已說過，圖2所示實(shí)施例的基本功能與圖1所示實(shí)施例的相同。
假定螺旋彈簧44被張緊，并且此時需要施加一制動力，則完成這個作用必須克服外鎖止彈簧或制動施加彈簧61作用在驅(qū)動套筒46上的鎖止力。給左電磁鐵通電，則控制件70移向圖2的左側(cè)，使離合器63-64分離，從而解除鎖止彈簧61的張緊力，使它與殼體40脫離接觸。通過內(nèi)鎖止彈簧62、扭矩從驅(qū)動套筒46傳至驅(qū)動環(huán)49并傳到后續(xù)各部件，其更詳細(xì)的內(nèi)容已在上面結(jié)合圖1的說明中給出。
只要左電磁鐵通電，制動施加行程就不中斷，其控制方式與圖1所示實(shí)施例中控制套筒17的控制馬達(dá)20控制轉(zhuǎn)動的方式相同。當(dāng)該電磁鐵斷電時，離合器63-64接合，鎖止彈簧61再次伸展，與殼體40的圓柱形內(nèi)表面接觸，從而阻止驅(qū)動套筒46繼續(xù)轉(zhuǎn)動。
制動緩解行程的實(shí)現(xiàn)是通過給另一電磁鐵或石電磁鐵通電，使控制件70向圖2的右側(cè)移動，從而使離合器65-66分離。這樣就解除了內(nèi)鎖止彈簧62的張緊力，使它與驅(qū)動環(huán)49脫離接觸，從而使驅(qū)動環(huán)49可沿制動的緩解方向自由轉(zhuǎn)動，其方式與上面參考圖1所描述的相同。
以上所說的都是將本發(fā)明作為一個制動裝置的應(yīng)用。然而，廣義地說，它可以同樣地適用于以更廣義的術(shù)語“促動器”所包羅的各種機(jī)構(gòu)中，這種“促動器”是給外負(fù)載提供一個力或達(dá)到某一位置。
權(quán)利要求
1.一種制動裝置，其中包括一個儲能器(6；44)、給該儲能器供能的供能器(10；47)以及一個驅(qū)動套筒(8；46)，該驅(qū)動套筒將所述儲能器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給運(yùn)動轉(zhuǎn)換部件(15，25，51，53)，該部件將所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成一個力傳遞件(4；42)的軸向運(yùn)動，其特征在于，在驅(qū)動套筒(8；46)和所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換部件(15，25；51，53)之間，布置有離合和控制器(16-20；61-72)，以完成由儲能器(6；44)到力傳遞件(4；42)之間的可控力的傳遞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動裝置，其中儲能器是一個螺旋彈簧(6;44)，為其供能的供能器是一個張緊該彈簧的馬達(dá)(10;47)，其特征在于，該馬達(dá)用于保持螺旋彈簧的張力而與螺旋彈簧上的力傳遞無關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動裝置，其特征在于，所述的馬達(dá)是一個轉(zhuǎn)動的電動機(jī)(10;47)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動裝置，其特征在于，離合和控制器(16-20)包括一個位于驅(qū)動套筒(8)和制動裝置殼體(1-3)之間的外鎖止彈簧(16)，該鎖止彈簧允許驅(qū)動套筒沿制動的施加方向有條件地轉(zhuǎn)動，另外還有一內(nèi)鎖止彈簧(18)，用以連接驅(qū)動套筒和一驅(qū)動環(huán)(13)，該驅(qū)動環(huán)與驅(qū)動套筒同軸并與所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換部件(15，25)相連接，一個用于控制內(nèi)鎖止彈簧的控制套筒(17)，使其僅當(dāng)驅(qū)動套筒沿制動的施加方向轉(zhuǎn)動時將驅(qū)動套筒與驅(qū)動環(huán)連接，而在制動的緩解方向上則允許驅(qū)動環(huán)轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制動裝置，其特征在于，控制套筒(17)與驅(qū)動套筒(8)和驅(qū)動環(huán)(13)同軸并與內(nèi)鎖止彈簧(18)的一端相連，由此，控制套筒沿制動的緩解方向轉(zhuǎn)動，使鎖止彈簧松開，從而允許驅(qū)動環(huán)在制動的緩解方向上產(chǎn)生一個與控制套筒轉(zhuǎn)動的角位移相同的角位移。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制動裝置，其特征在于，外鎖止彈簧(16)與控制套筒(17)同軸且位于其外側(cè)，彈簧的一端與控制套筒相連，它通常阻止驅(qū)動套筒(8)沿制動的施加方向轉(zhuǎn)動，因而，控制套筒沿制動的施加方向的轉(zhuǎn)動將松開外鎖止彈簧，從而允許驅(qū)動套筒(8)在制動的施加方向上產(chǎn)生一個與控制套筒轉(zhuǎn)動的角位移相同的角位移。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制動裝置，其特征在于，控制套筒(17)與一個可沿兩方向中任一方向轉(zhuǎn)動的控制馬達(dá)(20)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制動裝置，其特征在于，裝有一個壓力傳感器(31)，當(dāng)檢測到預(yù)定的制動力時，該壓力傳感器(31)發(fā)出信號，以關(guān)斷沿制動的施加方向轉(zhuǎn)動的控制馬達(dá)(20)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制動裝置，其特征在于，控制馬達(dá)(20)在壓力傳感器所傳送的信號表明制動力為零后，可沿制動的緩解方向再轉(zhuǎn)動一定的角位移，以建立一適當(dāng)?shù)闹苿娱g隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動裝置，其特征在于，離合和控制器(61-72)包括一個位于驅(qū)動套筒(46)和制動裝置殼體(40，41)之間的外鎖止彈簧(61)，該鎖止彈簧允許驅(qū)動套筒沿制動的施加方向有條件地轉(zhuǎn)動，另外還有一內(nèi)鎖止彈簧(62)，用以連接驅(qū)動套筒和一驅(qū)動環(huán)(49)，該驅(qū)動環(huán)與驅(qū)動套筒同軸并與所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換部件(51，53)相連接，一個在兩電磁鐵作用下可軸向移動的控制件(70)，用于使兩鎖止彈簧(61，62)中任一個的端部分別與殼體或驅(qū)動環(huán)脫開，從而分別允許驅(qū)動套筒(46)沿制動的施加方向轉(zhuǎn)動或驅(qū)動環(huán)沿制動的緩解方向轉(zhuǎn)動。
全文摘要
一種機(jī)電制動裝置，其中包括一個驅(qū)動套筒(8)，用以承受來自諸如螺旋彈簧(6)的扭矩，另有一循環(huán)球螺紋組件，用以將所述扭矩轉(zhuǎn)換為施加制動力的軸向力。在驅(qū)動套筒和循環(huán)球螺紋組件之間有一個控制器，其中包括一外鎖止彈簧(16)、一控制套筒(17)和一內(nèi)鎖止彈簧(18)，以及一個與控制套筒相連并使其可沿兩方向中任一方向轉(zhuǎn)動的控制馬達(dá)(20)?？刂铺淄才c鎖止彈簧相連，用以控制它們的鎖止和松開。
文檔編號F16D65/28GK1038985SQ89103109
公開日1990年1月24日 申請日期1989年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月21日
發(fā)明者拉斯·馬提斯·瑟維森 申請人:薩布尼弗有限公司