包括自主補償系統的緊持工具的製作方法
2023-05-04 22:04:46
專利名稱：包括自主補償系統的緊持工具的製作方法
技術領域：
[01本發明涉及包括補償系統的緊持工具，所述補償系統適於進行重
置接觸構件的位置，從而特別地對所述接觸構件的磨損加以彌補。
背景技術：
[02在FR2822401和相應的申請PCT/FR02/00444中，申請人描述了 一種緊持工具，所述緊持工具包括可變機械增益的致動器。
[03所述緊持工具包括第一機件和第二機件，所述第一及第二機件可 以在驅動裝置的作用下相對移動，所述驅動裝置包括具有給定螺距的螺杆、 螺母、第一引導部件和第二引導部件，所述螺杆適於在馬達的作用下朝一 方向或者相反方向繞一軸線被帶動轉動，所述螺母和所述螺杆配合且螺母 適於沿所述螺杆軸線方向被帶動平動，所述螺母和所述第一機件平動相連， 所述第一引導部件限定平行於所述螺杆軸線的直線形引導部以在所述螺母 的第 一位移階段阻止所述螺母轉動，所述第二引導部件限定螺旋狀引導部， 所述引導部沿所述螺杆軸線方向延伸，且該引導部的螺距相對於所述螺杆 的螺距方向相反，從而可使所述螺母在其第二位移階段朝與所述螺杆相同 的轉動方向轉動。
[04所述驅動裝置對於所述螺母被阻止轉動的第一位移階段、與在所 所述螺母朝與所述螺杆相同的方向被帶動轉動的第二位移階段，具有可變 運動比，因此這可以減小所述螺杆的表觀螺距、並因而減小所述第二位移 階段中所述螺母的平動速度。假設所述螺杆以恆定的角速度轉動，在所述 第一位移階段中所述螺母的平動速度(線速度)將更快，並在所述第二位 移階段減小並可能一直減小到變成零。
[05在申請PCT/FR05/00306中，申請人描述了對上述類型緊持工具 的改進，其涉及一補償系統，所述補償系統間置於所述第一機件和一與所 述螺母相連的活動支撐件之間，以相對於所述第二機件重置所述第一機件
的位置，從而所述第一引導部件和所述第二引導部件所產生的所述第一位 移階段和所述第二位移階段與優化所述第 一機件的移動所必需的階段保持 同步。
[06因此，所述補償系統可以周期性重置("initialiser)或者校準所 述第一機件相對於所述螺母位置的位置，特別是當所述螺母離開限定直線 形引導部的所述第一引導部件以接近限定螺旋狀引導部的所述第二引導部 件時所述第一機件的位置。因此，當所述螺母配設有隨動元件如滾輪時， 這可以在所述滾輪離開所述直線形引導部以接近所述螺4t狀引導部時重置 所述第一機件的位置。
[07按上述現有技術的緊持工具可以製成尤其是夾具的形式，例如焊 接夾具或者甚至盤式制動系統。
發明內容
[081 本發明致力於改進一此類已知的緊持工具。
[09! 本發明特别致力於改進所專利申請PCT/FR05/00306中給出的補 償系統，該系統的缺點在於在不增加第二驅動器系統時不能補償所述第 一機件和所述第二機件之間隨時間出現的偏移(尤其是當這些機件是逐漸 磨損的電極時)。
[10因此，本發明的目的在於緊持工具，所述緊持工具包括第一機件 和第二機件，所述第一和第二機件能在驅動裝置的作用下相對移動，所述
驅動裝置包括螺杆，所述螺杆具有給定螺距並適於在馬達的作用下被帶 動朝一方向或相反方向繞一軸線轉動；螺母，所述螺母與所述螺杆配合且 適於沿所述螺杆軸線的方向被帶動平動，所述螺母平移連接於所述第一機 件；第一引導部件，所述第一引導部件限定平行於所述螺杆的軸線的直線 形引導部，以在所述螺母的第一位移階段阻止所述螺母轉動；和第二引導 部件，所述第二引導部件限定螺旋形引導部，所述螺旋形引導部沿所述螺 杆的軸線延伸，且其螺距相對於所述螺杆的螺距方向相反，以便在所述螺 母的第二位移階段允許所述螺母朝與所述螺杆相同的轉動方向轉動；和補 償系統，所述補償系統間置於所述第 一機件與連接於所述螺母的活動支撐 件之間，以相對所述第二機件重置所述第一機件的位置，從而由所述第一
和第二引導部件所產生的所述第 一位移階段和所述第二位移階段保持同步 於優化所述第一機件的移動所必需的階段。
[111 根據本發明，所述補償系統包括補償盤，所述補償盤轉動連接 於轂件，所述轂件繞所述活動支撐件旋擰；測量盤，所述測量盤藉助飛輪 機構安裝在所述活動支撐件上；和至少一儲能彈簧，所述至少一儲能彈簧 間置在所述補償盤與所述測量盤之間，從而構件磨損狀況的記錄由所述測 量盤和所述活動支撐件的相對角位置加以體現。在所述螺母的第二位移階 段期間，實施磨損補償的必要性通過所述測量盤止擋在所述活動機件上來 體現，因而被所述轂件帶動轉動的所述補償盤壓縮所述彈簧直到所述活動 支撐件的運動結束。
[12因此，所述補償系統以完全自主的方式運轉而無需任何形式的外 界幹涉。因此，除了所述機構的主致動器外，所述系統不使用任何致動器 來實現補償功能，所述補償功能在於使磨損構件的運動與由所述主緊持致 動器引發的兩個階段同步。
[13本發明的其它補充或者選擇性的特徵如下
14所述飛輪機構允許所述活動支撐件在所述測量盤中只能朝單個 方向轉動。
[15對所述彈簧加以計算，以儲存補償操作所必需的能量，並在所述 轂件與所述活動支撐件之間的應力級產生制動力矩時釋^L所述能量，其中 所述制動力矩小於壓縮彈簧所產生的力矩，由於所述飛輪^L構阻止所述測 量盤轉動，因而這種能量釋放只能通過所述補償盤的轉動進行。
[16特殊的是，如果待補償的空間太大，或者當所述彈簧達到最大壓 縮比時，所述補償盤和所述測量盤被阻止轉動，並因此在所述活動支撐件 與所述轂件之間引發相對運動以實施實時的補償階段。
[17在所述實時的補償階段之後且當所述活動支撐件與所述轂件之 間的應力級降低時，所述實時的補償階段之前在所述彈簧中所儲存的能量 適於準確調整所述補償階段並消除在運動中由該操作所產生的所有應力。
[18
本發明還致力於改進FR2822401和申請PCT/FR02/00444中所述 的緊持工具，所述緊持工具包括可變機械增益致動器。在所述兩個公開文
獻中描述的緊持工具包括螺母， 一方面，所述螺母以可逆方式與^:馬達驅 動轉動的螺杆配合，另一方面，螺母通過至少一滾輪和套筒配合，所述至
少一滾輪爭>散安裝(mon" fou )在垂直於所述螺杆的軸線的軸上，所述套 筒具有與所述螺杆同心的圓柱形壁，並在所述圓柱形壁中開有至少 一螺旋 槽，所述螺旋槽具有可變螺距，但其螺距的方向相對於所述螺杆的螺距方 向相反，所述滾輪在所述槽中滾動。
19在該已知的緊持工具中，所述螺杆通過馬達的驅動將引發所述螺 母根據槽的螺距以可變速度進行縱向移動，所述滾輪在所述槽中滾動。
[20所述軸向力的產生和所述螺杆-螺母系統是可逆的這一情況，將 引發所述滾輪和所述套筒之間的力傳遞，所述力傳遞將減輕螺杆所承受的 軸向應力。由於所述套筒中開出的槽的螺距相對於所述螺杆的螺距小，因 而所述力傳遞就越大。考慮到所述槽的軌跡的螺距可以取零值，可以理解 所述滾輪和所述套筒之間的作用力可能非常大。
21本發明的目的特別在於克服這一不足。
[22本發明特别致力於獲得這樣一系統所述系統在保證良好的可靠 性及與所述系統(緊持工具的致動器、電動制動器的致動器、航空機翼的 致動器等)應用相兼容的極高效率的同時，可以在所述滾輪和所述套筒之 間進行極大的力傳遞。
[23為此，本發明提出，所述滾輪具有截錐狀外形，而所述槽的對應 接觸表面相對所述滾輪的軸傾斜這樣一數值所述數值使得由所述軸線遠 離所述滾輪與所述槽之間的接觸點而引發的速度增大，完全由隨著這種同 樣的遠離而引起的所述滾輪的直徑增大補償。因此保證所述滾輪與所述槽 的表面之間的接觸連續均勻，且都不會引發任何幹擾性滑動，而無論所述 套筒的圓柱形壁的厚度、所述套筒的直徑和所述滾輪的直徑的相對數值如 何。
[24有利的是，設置有多個共面滾輪，從而這些滾輪的截錐狀外形在 其軸上所產生的力相互抵消，且在所述螺杆上不會施加任何應力。同樣可 以設置兩個互成180。的滾輪，三個互成120。的滾輪，並以此類推。
[25根據本發明的又一特徵，在每個滾輪內設置一止推軸承，所述止
推軸承可以承接由所述滾輪的截錐狀外形產生的軸向力。
[26而且，在所述螺母和所述螺杆之間設置一間隙是有利的——所述 間隙大於所述螺母通過所述滾輪的定中(centrage)的公差，從而使所述 螺杆避免所有將約束其的超靜定現象。
[27在後續的只以實施例的形式給出的描述中，將參考附圖，附圖包
括
28圖l是現有技術給出的緊持工具的正視圖，其中部分去除；29圖2示出圖1所示的緊持工具的一部分，所述工具包含現有技術 給出的補償系統；
[30圖3是與圖2類似的視圖，但所述工具包含本發明給出的補償系
統；
31圖4是所述補償系統沿圖3的箭頭IV的局部視圖； [321圖5示出本發明給出的滾輪；以及
[33圖6示出本發明給出的緊持工具剝開後的透視圖，所述工具包含 所述改進的補償系統和所述改進的滾輪。
具體實施例方式
[34首先參考圖1和圖2，圖1和圖2示出現有技術確切地說是申請 PCT/FR05/00306中給出的緊持工具。所述緊持工具配設有緊持裝置，所 述緊持裝置包括螺杆10,所述螺杆適於通過電馬達M被帶動繞軸線XX 轉動，所述電馬達可和數字控制儀連接。
[35所述螺杆10具有大螺距Pl，並且所述螺杆可以被所述馬達M帶 動朝一個方向或另一個方向轉動。所述螺杆10與螺母12相配合，所述螺 母適於被帶動朝所述螺杆軸線XX的方向平動。所述螺母和支撐件14相連， 所述支撐件也稱為"活動支撐件"，在這裡被製成管狀元件的形式，所述 管狀構件至少部分地包圍所述螺杆10。
[36所述支撐件14與板件16相連，所述板件支承第一機件18 (也稱 為"活動機件")，所述第一機件適於沿平行於所述軸線XX的方向被平 動地移動，以靠近或者遠離第二機件20 (也稱為"固定機件")，所述第
二機件由固定支撐件22支承，所述支撐件也支承所述馬達M。
[37支柱24固定於所述固定支撐件22，且沿平行於所述軸線XX的 方向延伸，以保證支承活動機件18的活動支撐件14的平動引導。所述板 件16為此配設有軸向孔道26，所述支柱24穿過所述孔道。在所述緊持工 具是焊接夾具的這一特殊實施例中，所述活動機件18和所述固定機件20 分別構成一電極和一反電極。
38在所述實施例中，所述螺杆10的螺距Pl是右旋螺距，其值有利 地約為其本身直徑的數量級。所述螺母12裝配有一對滾輪28，所述滾輪 構成隨動元件，且圍繞軸YY轉動安裝，所述軸YY垂直於所述螺杆軸線 XX。在圖l只示出了兩滾輪之一。
39所述固定支撐件22支承中空圓柱狀的支撐件30，所述支撐件也 被稱為"中空套筒"，具有圓柱形的壁32，在所述壁上開有兩條相對的滾 道34 (在圖l只示出了兩滾道之一)。上述滾輪28設置成它們分別在 兩滾道34中滾動，所述兩滾道形成引導部件。
[401 每條滾道34均包括一直線形部分34L和一螺旋狀部分34H，所 述直線形部分34L平行於所述螺杆軸線延伸，以獲得對於所述螺母12的 直線形引導，而所述螺旋狀部分34H連接於所述直線形部分34L以實現螺 旋狀引導。所述螺旋狀部分沿所述螺杆軸線XX延伸，且螺旋狀部分的螺 距P2相對於所述螺杆螺距P1方向相反，因此在所述實施例中是左旋螺距。 只要所述滾輪28和滾道部分34L相接觸，所述滾道就阻止所述螺母轉動； 而所述螺母能以線速度平動地移動，所述線速度由所述馬達的角速度和所 述螺杆的螺距P1施予。這構成第一位移階段D1，所述階段還可以稱為行 程，可以將該階段看作慣性階段。
[41靠近緊持點時，即當所述滾輪28分別靠近所述螺旋狀部分34H 時，所述螺旋狀部分帶動所述螺母朝與所述螺杆轉動相同的方向轉動。由 此使得，所述螺母的線速度減小直到最後變成零。實際上，這源自所述螺 距的表觀變化(實際上，螺母的線速度在所述螺距P2上同步)。應注意 到，所述螺距P2可以是恆定的或者可變的。因此，若假定帶動所述螺杆 10繞其軸線以確定為恆定的角速度轉動，則所述螺母首先(沿所述緊持方
向)在所述階段D1 (慣性階段)中以恆定速度移動，接著在所述第二階段 D2中以較慢速度移動。
[42在現有技術給出的該緊持裝置中，所迷支撐件14與所述活動機 件18的板件16通過止推滾珠軸承相連，所述止推滾珠軸承在其整體上用 附圖標記36表示，所述活動支撐件14通過該止推滾珠軸承與所述活動機 件18長久地保持平動相連。所述止推滾珠軸承36包括兩個反壓板 (contre-bride) 38，所述兩反壓板分別設置於所述板件16的各側，並通 過滾珠40支承在所述板件16上。所述兩個反壓板38被軸向保持在環箍 42與螺母44之間，所述環箍42設在所述活動支撐件14的一端部，而所 述螺母繞所述活動支撐件14的另一端部,皮旋擰。
[43圖1所示的現有技術給出的緊持裝置具有的缺點在於它不能補 償所述機件18和20之間隨時間而發生的位置偏移，特別是在這些機件是 會逐漸磨損的電極時。
44圖2通過利用補償機構或者補償系統來替換圖1所示的止推滾珠 軸承36，以彌補所述不足，所述補償機械或系統間置在所述第一機件18 和所述活動支撐件14 (所述支撐件和所述螺母12相連)之間，以相對於 所述第二機件20對所述第 一機件18重定位，從而由所述第 一 引導部件34L 和所述第二引導部件34H所引發的所述第一位移階段D1和所述第二位移 階段D2與優化所述第一機件18的移動所必需的階段保持同步。
[45在 圖2所示的實施例中，所述補償系統46包括所述活動支撐件 14，所述活動支撐件製成管狀元件的形式，所述管狀元件與所述螺母12 相連並配設有外螺紋48,且其還包括轂件50，所述轂件配設有內螺紋52 以與所述活動支撐件14的外螺紋48相配合。所述轂件50通過止推滾珠軸 承54支承所述第一機件18,所述止推滾珠軸承54製成雙效滾珠軸承的形 式，其包括板件16和兩個反壓板56和58，所述兩反壓板通過滾珠60支 撐在所述板件上。這兩個反壓板被軸向保持在環箍62和螺母64之間，所 述環箍62形成於所述穀件50的一端部，而所述螺母旋檸在所述轂件50 的另一端部周圍。
[46所述補償系統46可以按照所述緊持工具使用所確定的頻率，相
對於所述固定機件20重置所述活動機件18的位置，從而由所述圓柱形支 撐件30 (中空套筒)的引導部件所產生的不同運動階段與優化所述第一機 件18的運動所必需的運動階段保持同步。
[47特別地，所述補償系統可以實現所述機件18相對於所述機件20 沿所述箭頭F方向的縱向位移，從而補償因其磨損而引起的機件間隔的變 化。這在所述活動機件18和所述固定機件20分別構成焊接夾具的電極和 反電極的情況下特別有意義。通過所述轂件50與所述活動支撐件14之間 相對的圓形運動所實現的所述活動機件18的移動，在申請 PCT/FR05/00306中由一致動器引發，所述致動器使所述轂件50交替地連 接於所述活動支撐件14或者所述活動機件18。在2005年10月26日的法 國專利申請05/10911 (未公開)中，提出這樣的變型增加一輔助馬達， 所述輔助馬達與所述致動器的主馬達不相關。
48正是為了克服這一不足，本發明提出自主補償系統，所述自主補 償系統除主緊持機動系統之外，無需任何其它的致動器也無需任何控制機 件。
491 現在參考圖3和圖4以闡明本發明的補償系統。
50圖3重引圖2，但在其中加入第一盤68 (或者"補償盤")，所 述第一盤通過指形件66轉動連接所述轂件50，所述第一盤因此可以在所 述轂件上平動。正如已經示出的，所述轂件50繞所述活動支撐件14旋擰。
51第二盤80 (或"測量盤")通過機構76安裝在所述活動支撐件 14上。所述已知且未示出的機構為"自行車飛輪"類型，其只允許所述活 動支撐件14相對所述盤80朝單一方向R (圖4 )轉動。在盤68和80之 間間置有至少一儲能彈簧74。在所述實施例中，所述彈簧74是壓縮彈簧， 且其承接於設置在所述盤68中的一窗口和設在所述盤80中的另 一窗口中。
[52裝配有其兩個半引導件70和72的彈簧保證所迷盤68相對於所 述盤80的縱向位置。所述活動機件18延長到所述盤80處，且所述;f幾件在 一定條件下可以阻止所述盤的轉動。
53圖4是圖3所示的裝配沿箭頭IV的視圖，在圖4中尤其可以看 到所述盤80藉助位於所述盤80周邊的凸銷，而支撐在所述活動機件18
上。在緊持階段(所述滾輪28位於圖1所示的槽的部分34H內)中，兩 盤68和80構成的組件將繞所述箭頭R的方向轉動。若認為所述^L件18 和20 (圖1)的磨損程度達到必須對該磨損進行補償的限度，所述活動支 撐件14的轉動角度將使得所述盤80接觸到所述機件18。然而，在該緊持 階段，通過所述活動支撐件14和所述轂件50的連接所傳遞的力使得在 使這兩構件隔開的螺紋上所產生的摩擦將它們相連，以致盤68的表面82 因而相對盤80的表面84移動，所述盤8(H皮製動而所述盤68轉動。因此， 將壓縮所述彈簧74，且該壓縮將繼續直到所述活動支撐件14的運動結束。
[54換句話說，構件磨損狀況的記錄通過所述測量盤80相對所述活 動支撐件14的相對角位置加以體現，所述測量盤80正向止擋(en buMe positive)在所述活動機件18上，而壓縮所述彈簧74的所述補償盤68被 所述轂件50帶動轉動，所述轂件50由於被所述轂件50和所述活動支撐件 14所傳遞的力而轉動連接於所述活動支撐件14。
[55將注意到，在該階段，所述機構76允許實現所述活動支撐件14 沿所述箭頭R的方向在所述盤80中轉動。在放+>階段中，所述活動支撐 件14將沿與所述箭頭R相反的方向轉動，且在這種情況下藉助所述^L構 76驅動所述盤80運動。當兩構件之間的應力級低至足以允許該移動時， 也就是說，當所述機件18和20 (圖1)將不再接觸時，所述彈簧74因而 可以使所述轂件50相對所述活動支撐件14轉動，也是在該運動中完成所 述補償操作。
[56如果在所述活動支撐件14與所述轂件50之間出現實際應力之 前，嚴重失調使得所述測量盤80回復到止靠於所述活動機件18的狀態， 所述盤80通過所述彈簧74帶動所述轂件50轉動。因此存在實時的補償階 段。在所述轂件50和所述活動支撐件14之間的應力達到足以使這兩構件 相連的數值並因此引發所述彈簧74的壓縮時，該實時的補償階段停止，其 中所述壓縮通過所述測量盤80和所述補償盤68的相對移動實現，所述補 償盤因而由所述轂件50帶動轉動。
[57所述支撐件(套筒)30 (圖1)的槽的隨著緊持而通常漸減的螺 距，於該時刻在數值上大於使所述轂件50和所述活動支撐件14相連的螺
紋的固定螺距，則該被延遲的補償過程將越簡單地得以進行(要注意到，
當所述補償實際進行時，所述機件18和20不再相互接觸)。
581在實際操作中，若認為在緊持結束時所述套筒的槽的螺距的值量 級為lmm,則在大多數情況下為所涉及的螺紋的螺距取這一量級的值是有 意義的，不過，所述補償的有效性可能導致取更大的值。將所述彈簧74 安裝在所述盤68和80的窗口中的操作，即使在所述彈簧未受力時即所述 盤68的表面82和盤80的表面84共面時，也具有使該彈簧在預應力下工 作的優點。另外，這種對所述彈簧74施加預應力是所述彈簧壽命的4呆證。
591 這一特殊性允許更好地控制所述彈簧的滯後現象和所述轂件50 與所述支撐件14之間的殘餘摩擦，所述現象和所述摩擦將改變所述系統的 可靠性。這一特殊性還允許更好地相對於應力限值調整所述彈簧的特性， 以允許或者不允許所述轂件50在所述支撐件14上的轉動。最後，若所述 特殊性使得所述半引導件70和72有效引導所述彈簧，這一特殊性則可以 避免任何調節操作，從而避免所述彈簧74的不合適的失調。在實際操作中， 將考慮多條彈簧74安裝在同一設備上，作為變型，可以釆用在所述盤68 和80之間的螺旋彈簧系統。
[60這種簡單而且完全自主的運行將不會顯著地幹擾圖l所示的單一 馬達M的運轉，相反地，它只允許小幅度從而頻繁的補償。而且，所述補 償只在當所述機件18和20之間的力達到其最大程度時進行。對於機動車 制動器，期望在每次機動車停下時將該作業系統化，而這是在最大受力條 件下的制動範圍之外。因此在本描述中，很好地認識本發明的不同特點， 即記錄磨損構件狀態，其通過所述盤80相對所述支撐件14的角位置加以 體現，所述角位置由所述機構76限定(所述記錄當然與所述轂件50的縱 向位置相結合)。磨損測量涉及在所述彈簧74中存儲能量，當所述穀件 50與所述支撐件14之間的應力級低到足以允許在這些組成件的最佳磨損 精度條件下且有利於實現最小能量損耗來實現對這兩構件相對位置的調整 時，所迷彈簧74釋放所述能量。
[61但是出於明顯的安全原因，本發明還考慮到如果待補償的空間 太大(因此，若所述補償操作在^f艮長的一段時間內未進行)，就可以一方
面在非完全的制動之後利用軟體自動地進行"解除制動"，所述解除制動 之後接著是即時制動(和現在機動車司機為了避免車輪打滑而進行的"抽
吸(pompage)"類似)，從而在所述第一次非完全的制動時進行磨損補 償並因此重新回復到正確的運行狀態，所述磨損補償於是通過所述盤80 的轉動被記錄，並且該序列可以重複，另一方面，例如當所述彈簧74達到 其最大壓縮比時，通過一系統(未圖示出)鎖止所述盤68相對於所述盤 80的轉動。這種對盤68的鎖止可通過止靠在所述機件18上——其相對所 述盤80的止靠在空間中偏移一一進行。在這種情況下，所述支撐件14的 轉動將直接引起一補償階段，因為所述盤68從而所述轂件50轉動相連。 該操作應當保持是一種例外情況，因為在應力作用下，所述操作引發所述 轂件50與所述支撐件14之間的螺紋的顯著磨損和所述馬達的過載。最後， 當轂件和所述支撐件的連接不再受應力作用時，在進行所述階段之前的期 間內存儲在所述彈簧74中的能量，將接著準確調整所述轂件50和所述支 撐件14的位置。它使在運動中實時的補償操作所產生的所有能量消除。
[621 若承認該實時的補償操作不再是一種例外情況，而可能是系統化 的，則圖3中所述的機構可以顯著簡化，因為所述轂件50本身將要直接止 靠於所述機件18上。因而，取消所述盤80、所述機構76、所述彈簧74 和所述盤68。必須強調的是，這種可能性看起來不現實，因為其由於對所 述構件造成的極大磨損率，而影響到所述系統隨時間的可靠性(這源於在 該補償階段所有彼此間處於相對於運動狀態的構件之間的應力)。這種可 能性顯著地增加實現所述操作必需的能量級，並改變定位的準確度，且不 允許在整個運動中釋放剩餘的應力，最終，這種可能性將使在要提供的功 率方面使所述馬達顯著過載。要注意到，在本發明給出的緊持工具用於盤 式制動系統中的情況下,有必要在每次更換制動塊時重置所述機構76和所 述轂件50的位置。不管是什麼應用，對於任何磨損構件的更換同樣有必要 進行此項操作。
63作為變型，所述飛輪機構76可以由離合器代替，所述離合器或 者將所述盤80和所述活動支撐件14相連,或者任由盤和支撐件自由轉動。 另外，對相同盤80和所述構件18轉動的阻止也可以按照一精確的程序加
以啟動或不進行啟動，並且該阻止不再被正止擋布置(mise en but" positive)系統化實施。因此，可僅靠所述控制機件程控重定位階段，所述 重定位階段例如包含源於機械過度升溫所導致的制動塊尺寸的"增加"。
[64現在參考圖5,在圖5上可看到螺杆10，所述螺杆與所述螺母12 構成可逆系統，所述螺杆可以被未示出的馬達帶動繞其軸線XX轉動。所 述螺母12支承至少一滾輪28，所述滾輪自由轉動安裝在其軸YY上且支 撐於所述壁32上，所述壁構成所述中空支撐件30的一部分，所述中空支 撐件也稱為中空套筒。所述壁32沿所述軸線XX方向呈圓柱形，從而該壁 與所述螺杆10共心。所述滾輪28在螺旋槽34中移動，所述螺旋槽在所述 壁32中開出並具有可變的螺距，所述螺距的方向相對所迷螺杆10的螺距 方向相反。所述槽34構成如上結合圖1所限定的滾道。使所述螺杆10轉 動，將因此帶動所述螺母12按所述馬達的轉動方向和所述螺杆10的螺距 縱向移動，並因而導致產生力F。所述螺杆-螺母系統10-12是可逆的，所 述螺母將藉助所述滾輪28，按開在中空套筒30內的槽34的螺距移動。
[65因此，力F的一重大部分將由所述滾輪28在所述套筒30上的支 撐產生。由於套筒30的槽34的螺距相對於所述螺杆10的螺距小，因而所 述的力部分將越大。已經觀察到，當所述套筒30的螺距為零時，將出現一 固有的不可逆階段，該階段使所述螺杆10免受任何軸向力。
[66
因此，本發明的目的在於允許所述滾輪28和所述套筒30之間的 力的傳遞儘可能持久。因此，這涉及到採用保證儘可能高效率的滾輪外形 和槽外形，從而排除所有幹擾性滑動並保證接觸構件的速度完全相等，且 這對於所有接觸點均如此。因此，所述滾輪28的直徑與在所述套筒30上 的相應接觸點繞軸線XX的半徑成比例地增大是必要的。
[67這種結構在所述滾輪28和所述套筒30之間的接觸表面與軸線 ZZ重合時得到，所述軸線ZZ連接所述軸線XX和YY的交點O與點P， 所述點P對應所述套筒30和所述滾輪28之間在所述滾輪平均直徑d處的 接觸點。
68這種結構對於任意D值(所述套筒30的直徑)、d值(所述滾 輪28的平均直徑)和E值(所述套筒30的壁32的厚度)，同樣保證了 所述兩構件之間的密切接觸且無幹擾性滑動。
[69當然，所述滾輪的數量及其布置(成180°度布置的兩個滾輪， 三個成120°度布置的滾輪，並依此類推)將使得不會因每個滾輪上由 於其截錐形狀而產生的軸向力給所述螺杆帶來任何特別的應力作用。
[70所述滾輪28在其相應軸上的安裝包括止推軸承以承受所述軸向 力。所述止推軸承未在圖5上示出。
[711 最後，所述螺母12和所述螺杆10之間的機械間隙將使得由所 述滾輪28和所述套筒30產生的定中不會在所述螺杆上施加任何應力。實 際上，該間隙的數值將明顯大於所述套筒30和所述滾輪28實現的定中的 精度值，從而不生成超靜定系統。
[72而且，這種適於傳遞大載荷的設置應用於壓機(手動的或電動的) 的情況下是特別有意義的。更一般地，通過使所述滾輪和所述中空支撐件 (套筒)之間的傳遞條件合理化，這種設置對於給定載荷可以使運動整體 的體積降到最小。
[73最後注意到，所述套筒30和所迷截錐狀滾輪28在所述螺母12 上的定中可以是直線形引導，這種引導在某些設置中對於活動系統整體是 很有益的。
[74現在參考圖6，圖6給出了一緊持工具，所述工具製成電致動器 的形式，優先應用於機動車用盤式制動系統的控制中。
[75觀察到有所述螺杆IO，所述螺杆和所述螺母12相配合，所述螺 母12和所述活動支撐件14相連，所述支撐件至少部分地包圍所述螺杆10。 所述螺母裝配有兩個具有截錐狀壁的滾輪28，這兩個滾輪成180°地布置， 且分別和具有可變螺距的螺旋狀槽34相配合，所述槽34在所述中空支撐 件(中空套筒)30中開出。每個滾輪28均承接一止推軸承88，這裡是止 推滾珠軸承，以便承接由所述滾輪的截錐狀外形所產生的軸向力。
[76還觀察到前述磨損補償系統或者磨損彌補系統。所述系統包括轂 件50，所述轂件配設有內螺紋以與所述活動支撐件14的外螺紋相配合。 所述轂件50通過滾動止推軸承54支承所述第一機件18 (活動機件)，所 述止推軸承製成雙效止推軸承的形式且其包括一板件16和前述的兩反壓
板56和58。所述活動機件18可形成致動活塞，所述活塞適於作用於制動 盤(未示出)。
[77圖6還示出所述第一盤68 (補償盤)和所述第二盤80 (測量盤)， 所述第一盤68和所述轂件50轉動相連，所述第二盤80通過飛輪類型的機 構76安裝在所述活動支撐件14上。前述類型的至少一彈簧74 (圖3和圖 4)每次均承接於所述盤68的窗口內和所述盤80的窗口內。在所述實施例 中，所述盤68相對於所述盤80(盤68在其縱向移動不應跟隨所述轂件50 ) 的縱向位置通過所述盤68在所述飛輪類型的機構76上保持平移(未示出) 來實現，而非通過所述彈簧74的引導來實現。
78在所考慮的實施例中，所述螺杆10適於被電馬達(未示出)帶 動朝一個方向或者另一方向轉動，且所述螺母12配^L有盤狀傳感器90以 檢測其角位置。所述工具或者致動器的設計特別緊湊，因為其包括由所述 套筒30形成的大體上成圓柱形的主體。所述套筒30的一端部設置成法蘭 的形狀以承接所述馬達，而其另一端部則承接所述活動機件28，在這裡即 驅動盤式制動器的致動活塞。所述螺杆12優選在所述馬達輸出軸上直接形 成。所述螺杆對於例如推力達100kN的大型制動器，具有的直徑可為 20mm，螺距為16mm。所述傳感器90允許測量所述支撐件14的角位置， 並極準確地評估所述制動塊的磨損狀態。
[79因此獲得了體積很小的電動制動器，所述制動器集成有性能特別 優異的磨損補償系統或者磨損彌補系統。
權利要求
1.緊持工具，所述緊持工具包括第一機件(18)和第二機件(20)，所述第一和第二機件能在驅動裝置的作用下相對移動，所述驅動裝置包括螺杆(10)，所述螺杆具有給定螺距(P1)並適於在馬達(M)的作用下被帶動朝一方向或相反方向繞一軸線(XX)轉動；螺母(12)，所述螺母與所述螺杆(10)配合且適於沿所述螺杆軸線(XX)的方向被帶動平動，所述螺母平移連接於所述第一機件(18)；第一引導部件(34L)，所述第一引導部件(34L)限定平行於所述螺杆(10)的軸線(XX)的直線形引導部，以在所述螺母的第一位移階段(D1)阻止所述螺母(12)轉動；和第二引導部件(34H)，所述第二引導部件(34H)限定螺旋形引導部，所述螺旋形引導部沿所述螺杆(10)的軸線(XX)延伸，且其螺距(P2)相對於所述螺杆的螺距(P1)方向相反，以便在所述螺母(12)的第二位移階段(D2)允許所述螺母(12)朝與所述螺杆(10)相同的轉動方向轉動；和補償系統(46)，所述補償系統(46)間置於所述第一機件(18)與連接於所述螺母(12)的活動支撐件(14)之間，以相對所述第二機件(20)重置所述第一機件(18)的位置，從而由所述第一和第二引導部件(34L和34H)所產生的所述第一位移階段和所述第二位移階段保持同步於優化所述第一機件的移動所必需的階段，其特徵在於，所述補償系統包括補償盤(68)，所述補償盤轉動連接於轂件(50)，所述轂件繞所述活動支撐件(14)旋擰；測量盤(80)，所述測量盤藉助飛輪機構(76)安裝在所述活動支撐件(14)上；和至少一儲能彈簧(74)，所述至少一儲能彈簧間置在所述補償盤(68)與所述測量盤(80)之間，從而構件磨損狀況的記錄由所述測量盤(80)和所述活動支撐件(14)的相對角位置加以體現；並且，在所述螺母(12)的第二位移階段(D2)期間，實施磨損補償的必要性通過所述測量盤(80)止擋在所述活動機件(18)上來體現，因而被所述轂件(50)帶動轉動的所述補償盤(68)壓縮所述彈簧(74)直到所述活動支撐件(14)的運動結束。
2. 按照權利要求1所述的緊持工具，其特徵在於，所述飛輪機構(76) 允許所述活動支撐件(14)在所述測量盤(80)中只能朝單個方向(R) 轉動。
3. 按照權利要求1或2所述的緊持工具，其特徵在於，對所述彈簧 (74)加以計算，以儲存補償操作所必需的能量，並在所述轂件(50)與所述活動支撐件(14)之間的應力級產生制動力矩時釋放所述能量，其中 所述制動力矩小於壓縮彈簧所產生的力矩，由於所述飛輪^L構(76)阻止 所述測量盤(80)轉動，因而這種能量釋^L只能通過所述補償盤(68)的 轉動進行。
4. 按照權利要求1到3中任一項所述的緊持工具，其特徵在於，特 殊的是，如果待補償的空間太大，或者當所述彈簧(74)達到最大壓縮比 時，所述補償盤(68)和所述測量盤(80)被阻止轉動，並因此在所述活 動支撐件(14)與所述轂件(50)之間引發相對運動以實施實時的補償階 段。
5. 按照權利要求4所述的緊持工具，其特徵在於，在所述實時的補 償階段之後且當所述活動支撐件(14)與所述轂件(50)之間的應力級降 低時，所述實時的補償階段之前在所述彈簧(74)中所儲存的能量適於準 確調整所述補償階段並消除在運動中由該操作所產生的所有應力。
6. 按照權利要求1到5中任一項所述的緊持工具，其中，所述螺母 (12)通過至少一滾輪(28)和套筒(30)配合，所述至少一滾輪+>散安裝在垂直於所述螺杆(10)的軸線(XX)的軸(YY)上，所述套筒(30) 具有與所述螺杆(10)同心的圓柱形壁(32)，並在所述圓柱形壁中開有 至少一螺旋槽(34)，所述螺旋槽具有可變螺距，但其螺距的方向相對於 所述螺杆的螺距方向相反，所述滾輪(28)在所述槽中滾動，其特徵在於，所述滾輪(28)具有截錐狀外形，而所述槽(34)的對 應接觸表面相對所述滾輪(28)的軸(YY)傾斜這樣一數值所述數值使 得由所述軸線(XX)遠離所述滾輪(28)與所述圓柱形壁(32)之間的接 觸點而引發的速度增大，完全由隨著這種同樣的遠離而引起的所述滾輪 (28)的直徑增大補償，因此保證所述滾輪(28)與所述槽(34)的表面之間的接觸連續均勻，且都不會引發任何幹擾性滑動，而無論所述套筒的圓柱形壁(32)的厚度(E)、所述套筒的直徑(D)和所述滾輪(28)的 直徑(d )的相對數值如何。
7. 按照權利要求6所述的緊持工具，其特徵在於，它包括多個共面的 滾輪(28)，從而這些滾輪的截錐狀外形在其軸上所產生的力相互抵消且 在所述螺杆上不會造成任何應力。
8. 按照權利要求7所述的緊持工具，其特徵在於，它包括兩個成180 °的滾輪，或者三個成120。的滾輪。
9. 按照權利要求6至8中任一項所述的緊持工具，其特徵在於，在每 個滾輪(28)內設有一止推軸承(88),所述止推軸承允許承接由所述滾 輪的截錐狀外形所產生的軸向力.
10. 按照權利要求6所述的緊持工具，其特徵在於，在所述螺杆(IO) 與所述螺母(12)之間設有機械間隙，該機械間隙大於所述螺母(12)通 過所述滾輪(28)的定中公差，從而使所述螺杆(10)避免所有可能約束 該螺杆的超靜定現象。
全文摘要
所述緊持工具包括第一機件(18)和第二機件以及一補償系統(46)，所述第一和第二機件可以在螺杆-螺母類型的驅動裝置的作用下相對移動，所述螺母(12)平動相連於所述第一機件(18)，所述補償系統(46)間置於所述第一機件(18)和一活動支撐件(14)之間，以相對於所述第二機件對所述第一機件(18)重定位。所述補償系統包括一補償盤(68)、一測量盤(80)和至少一儲能彈簧(74)，所述補償盤轉動相連於一轂件(50)，所述轂件繞所述活動支撐件(14)旋擰，所述測量盤藉助一飛輪機構(76)安裝在所述活動支撐件(14)上，所述彈簧間置於所述補償盤(68)和所述測量盤(80)之間，從而構件磨損狀況的記錄通過所述測量盤(80)和所述活動支撐件(14)的相對角位置實現。本發明尤其應用於焊接夾具和盤制動系統。
文檔編號B25B5/10GK101351293SQ200680050306
公開日2009年1月21日 申請日期2006年11月3日 優先權日2005年11月8日
發明者克裡斯蒂安·薩萊斯, 讓-馬克·洛裡奧 申請人:克裡斯蒂安·薩萊斯;讓-馬克·洛裡奧