鼓形閘及其電動致動器的製作方法

2023-10-17 17:21:54

專利名稱：鼓形閘及其電動致動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於鼓形閘的致動器，其包括一個殼體；一個包括至少一根螺杆和一個螺母的螺旋機構，所述螺旋機構相對於殼體被支承；以及驅動裝置，其可驅動地與螺旋機構相連，以便在驅動螺旋機構時，使螺杆和螺母中的至少一個相對於殼體作線性運動。
從US-A-5310026中可了解到這種致動器。這種致動器包括一根螺杆，其通過一個止推軸承與致動器殼體相連。配套的螺母被可滑動地保持在殼體內，且通過轉動螺杆被線性驅動。在這種動作的作用下，通過螺母和殼體可施加線性力。因此，該殼體必須是可移動的，以便在鼓形閘中例如提供平衡的制動動作。
本發明的目的在於提供一種改進的致動器，其中，殼體不構成力軌道的一部分。該目的是這樣實現的，即螺旋機構包括兩根沿軸向定位的具有相反螺旋角的螺杆，和兩個對應的螺母，所述每一個螺杆與一個相應的螺母嚙合，驅動裝置與兩根螺杆或兩個螺母相連。
本發明的致動器在不向殼體施加載荷的情況下，可通過成對的螺母或螺杆提供驅動作用。結果是，可以使殼體作為一個相對簡單的部件，例如圓柱形管，而螺母具有對應的圓柱形圓周面且可滑動地裝配在圓柱形管內。
螺母在它們的端部可具有一個致動件，該致動件根據致動器的預計用途可採用多種形式。
在彼此相離的螺母的端部或在這些端部附近設有密封件，例如密封波紋件，這些密封件與圓柱形管的相應端部相連。因此，可使螺母和螺杆的內設螺紋免受灰塵等的影響。這一點在滾珠或滾柱螺旋機構中是特別重要的。
驅動裝置可穿過殼體的一個開孔進行驅動，且可以作為一個花鍵輪，例如螺旋齒輪。另外，驅動裝置可包括一個馬達，該馬達的定子與殼體嚙合，而其轉子可驅動地與花鍵輪相連。
根據一個優選實施例，馬達可驅動地與一個驅動齒輪相連，該驅動齒輪與花鍵輪嚙合，所述驅動齒輪的寬度大於花鍵輪的寬度，以允許螺杆和花鍵輪作軸向移動，同時保持它們的嚙合。
結果是，可以彼此靠攏或分離的方式被驅動的螺母通過其致動頭能夠使其自身不受約束地適應周圍的結構。
花鍵輪的最大直徑小於圓柱形管的腔的直徑，且使螺母在它們朝向花鍵輪的側面凹入，以允許所述螺母沿所述驅動齒輪位移。
通過一個槽—銷連接件可使殼體和螺母彼此之間相對不轉動地連接。
本發明還涉及一種鼓形閘，其包括一個與車輪懸掛件如轉向節、殼體等相連的託板，一對支承在所述託板上的制動靴，一個與所述制動靴嚙合的螺旋致動器以及一個馬達，該馬達用於驅動所述螺旋致動器，以便獲得用於使制動靴朝外彼此分離地移動的線性運動，反之亦然。所述致動器包括一個殼體和一個相對於殼體支承的螺旋機構，並且帶有至少一根螺杆和一個螺母。
這種結構可由US-A-5310026中得知。
根據本發明，螺旋機構包括兩根沿軸向定位的具有相反螺旋角的螺杆和兩個對應螺母，每一根所述螺杆與一個相應的螺母嚙合，驅動裝置與兩根螺杆或兩個螺母相連。
根據第一種可能的方案，致動件可繞樞軸轉動地與一個相應的制動靴相連。作為一種可選擇的方案，每一個致動件具有一個靠接面，制動靴通過一根彈簧在預張緊狀態下抵靠在一個相應的靠接面上。
在後一種方案中，每一螺母被不可轉動地保持在圓柱形管內。就致動件和制動靴之間的可旋轉式連接而言，不是必須採用防止螺母相對於殼體相互轉動的預防措施。
殼體可以牢固地與託板相連。
所述驅動裝置可包括一個磁性聯軸節，其用於在無電流(手制動)的條件下保持制動力矩。
下面，參照具有附圖所示的本發明致動器的鼓形閘進一步說明本發明。


圖1為顯示包括有致動器的本發明的鼓形閘的視圖。
圖2為顯示出圖1中的結構的剖面圖，其示出了一制動鼓的一部分。
圖3顯示了本發明的致動器的第一實施例。
圖4和5顯示了致動器的第二實施例。
圖6顯示了與驅動馬達結合的圖4和5的致動器。
圖1和2中所示的裝置即鼓形閘包括一塊託板19，該託板可與一車輪懸掛件(未示出)相連。在託板上固定有一對制動靴20、21。所述制動靴20、21均被支承在託板19的一個固定器28上。通過彈簧26、29，迫使制動靴20、21持續壓向固定器28以及螺旋機構2。
所述螺旋機構2裝在一個殼體1內，所述殼體1與託板19牢固相連，所述螺旋機構2包括兩根具有相反螺旋角的沿軸向定位的螺杆3、6以及兩個相應的螺母4、7。所述螺母4、7通過花鍵/槽連接件27可在殼體1內滑動，但不可轉動。螺杆2、3以及螺母4、7通過滾珠30(滾珠螺旋機構)彼此嚙合。
每一個螺母4、7均帶有一個致動頭8、9，通過彈簧26使制動靴20、21的凸耳31、32壓靠在所述致動頭的表面24、25上。
在螺杆3、4之間連接有一個花鍵輪5。如圖6中放大的詳細結構所示，該花鍵輪5經殼體1的一個開孔12伸出。在該開孔12中，容納有一個驅動齒輪16，其寬度應大於花鍵輪5的寬度。齒輪16本身與副齒輪33嚙合，該副齒輪33與馬達13的轉子15相連。同樣，馬達13連接至託板19上，但是其連接至與固定有致動器1、2的側面相對的側面上。因此，驅動齒輪經託板19中的開孔34以及殼體1中的開孔12伸出。通過激勵馬達13的定子14，使轉子15並進而使副齒輪33、驅動齒輪16以及花鍵輪5轉動。因此，致動器，特別是螺旋機構2能夠提供朝向或離開制動鼓35(如圖2所示)的制動靴20、21的相互位移。
在圖1、2和3的實施例中，每一個螺母4、7帶有一個具有扁平外表面24、25的致動件8、9。如所提到的那樣，在此情況下，需要通過花鍵/槽連接件27阻止螺母4、7相對殼體1的轉動。
在圖4、5及圖6的實施例中，致動件是由具有孔眼22，23的凸緣36、37實現的。在這種情況下，制動靴20、21的相應端部31、32也帶有孔眼，從而通過將銷插入相應的孔眼22、23以及制動靴20、21的端部31、32(未示出)中的孔眼內，獲得了所述樞軸式連接。
在該實施例中，通過這種樞軸式連接，螺母4、7可克服轉動地被保持，從而無需額外的花鍵/槽連接件。
通過波紋件10、11，能夠防止灰塵等進入殼體1的內部。
權利要求
1.用於鼓形閘的致動器，其包括一個殼體(1)；一個包括至少一根螺杆(3)和一個螺母(4)的螺旋機構(2)，所述螺旋機構相對於殼體(1)被支承；以及驅動裝置(5)，其可驅動地與螺旋機構(2)相連，以便在驅動螺旋機構(2)時，使螺杆(3)和螺母(4)中的至少一個相對於殼體(1)作線性運動，其特徵在於螺旋機構(2)包括兩根沿軸向定位的具有相反螺旋角的螺杆(3，6)和兩個對應的螺母(4，7)，每一個螺杆(3，6)與一個相應的螺母(4，7)嚙合，驅動裝置(5)與兩根螺杆(3，6)或兩個螺母(4，7)相連。
2.根據權利要求1所述的致動器，其特徵在於所述殼體包括一根圓柱形管(1)，所述螺母(4，7)具有對應的圓柱形圓周面且可滑動地裝配在圓柱形管(1)內。
3.根據權利要求2所述的致動器，其特徵在於螺母(4，7)在彼此相離的端部具有致動件(8，9)。
4.根據權利要求2或3所述的致動器，其特徵在於在彼此相離的螺母(4，7)的端部或在這些端部附近設有密封件，例如密封波紋件(10，11)，這些密封件與圓柱形管(1)的相應端部相連。
5.根據權利要求2、3或4所述的致動器，其特徵在於所述驅動裝置包括一個盤(5)，該盤可穿過圓柱形管(1)的孔(12)進行驅動。
6.根據權利要求5所述的致動器，其特徵在於所述驅動裝置包括一個花鍵輪(5)，例如螺旋齒輪(5)。
7.根據權利要求6所述的致動器，其特徵在於所述驅動裝置包括一個馬達(13)，該馬達的定子(14)與殼體(1)嚙合，而其轉子(15)可驅動地與花鍵輪(5)相連。
8.根據權利要求7所述的致動器，其特徵在於轉子(15)可驅動地與一個驅動齒輪(16)相連，該驅動齒輪與花鍵輪(5)嚙合，所述驅動齒輪(16)的寬度大於花鍵輪(5)，以便允許螺杆(3，6)和花鍵輪(5)進行軸向移動，同時保持它們的嚙合。
9.根據權利要求8所述的致動器，其特徵在於花鍵輪(5)的最大直徑小於圓柱形管(1)的腔(17)的直徑，且螺母(4，7)在它們朝向花鍵輪(5)的側面凹入，以允許所述螺母(4，7)沿所述驅動齒輪(5)位移。
10.根據前述任何一項權利要求所述的致動器，其特徵在於螺旋機構(2)為滾珠或滾柱螺旋機構。
11.根據權利要求1-10中任何一項所述的致動器，其特徵在於通過一個槽—銷連接件(27)使殼體(1)和一個螺母(4)彼此之間相對不轉動地連接。
12.根據權利要求1-11中任何一項所述的致動器，其特徵在於設置一個編碼傳感器以便檢測轉動和/或線性位移。
13.根據前述任何一項權利要求所述的致動器，其特徵在於至少一個部件是通過冷車削方式獲得的。
14.根據前述任何一項權利要求所述的致動器，其特徵在於至少一個部件是通過粉末冶金方式獲得的。
15.鼓形閘，其包括一塊與車輪懸掛件如轉向節、殼體等相連的託板(19)，一對支承在所述託板(19)上的制動靴(20，21)，一個與所述制動靴接合的螺旋致動器以及一個馬達(13)，該馬達用於驅動所述螺旋致動器(1，2)，以便獲得使制動靴(20，21)朝外並彼此分離地移動的線性運動，所述致動器包括一個殼體(1)和一個相對於殼體(1)支承的螺旋機構(2)，並且帶有至少一根螺杆(3，6)和一個螺母(4，7)，其特徵在於螺旋機構(2)包括兩根沿軸向定位並具有相反螺旋角的螺杆(3，6)和兩個對應螺母(4，7)，每一個所述螺杆(3，6)與一個相應的螺母(4，7)嚙合，驅動裝置(5)與兩根螺杆(3，6)或兩個螺母(4，7)相連。
16.根據權利要求15所述的鼓形閘，其特徵在於所述殼體包括一根圓柱形管(1)，所述螺母(4，7)具有對應的圓柱形圓周面且可滑動地裝配在圓柱形管(1)內。
17.根據權利要求16所述的鼓形閘，其特徵在於螺母(4，7)在彼此相離的端部具有致動件(8，9)。
18.根據權利要求17所述的鼓形閘，其特徵在於每一個致動件(8，9)可繞樞軸轉動地(22，23)與一個相應的制動靴(20，21)相連。
19.根據權利要求17所述的鼓形閘，其特徵在於每一個致動件(8，9)具有一個靠接面(24，25)，制動靴通過一根彈簧(26)在預張緊的作用下抵靠在一個相應的靠接面(24，25)。
20.根據權利要求19所述的鼓形閘，其特徵在於每一螺母(4，7)被不可轉動地保持在圓柱形管(1)內。
21.根據權利要求20所述的鼓形閘，其特徵在於在彼此離開的螺母(4，7)的端部或在這些端部附近設有密封件，例如密封波紋件(10，11)，這些密封件與圓柱形管(1)的相應端部相連。
22.根據權利要求21所述的鼓形閘，其特徵在於所述驅動裝置包括一個盤(5)，該盤可穿過圓柱形管(1)的孔(12)進行驅動。
23.根據權利要求22所述的鼓形閘，其特徵在於所述驅動裝置包括一個螺旋齒輪(5)。
24.根據權利要求23所述的鼓形閘，其特徵在於所述驅動裝置包括一個馬達(13)，該馬達的定子(14)與殼體(1)嚙合，而其轉子(15)可驅動地與花鍵輪(5)相連。
25.根據權利要求24所述的鼓形閘，其特徵在於轉子(15)可驅動地與一個驅動齒輪(16)相連，該驅動齒輪與花鍵輪(5)嚙合，所述驅動齒輪(16)的寬度大於花鍵輪(5)的寬度，以便允許螺杆(3，6)和花鍵輪(5)進行軸向移動，同時保持這些齒輪(5，16)之間的嚙合。
26.根據權利要求25所述的鼓形閘，其特徵在於螺旋齒輪(5)的最大直徑小於圓柱形管(1)的腔(17)的直徑，且螺母(4，7)在它們朝向花鍵輪(5)的側面凹入，以允許所述螺母(4，7)沿所述驅動齒輪(5)位移。
27.根據權利要求15-26中任何一項所述的鼓形閘，其特徵在於螺旋機構(2)為滾珠和/或滾柱螺旋機構。
28.根據權利要求15-27中任何一項所述的鼓形閘，其特徵在於殼體(1)與託板(19)相連。
29.根據權利要求15-28中任何一項所述的鼓形閘，其特徵在於所述驅動裝置包括一個磁性聯軸節，其用於在無電流(手制動)的條件下保持制動力矩。
全文摘要
一種用於鼓形閘的致動器，其包括一個殼體(1)；一個具有至少一根螺杆(3，6)和一個螺母(4，7)的螺旋機構，所述螺旋機構相對於殼體(1)被支承；以及驅動裝置(5)，其可驅動地與螺旋機構(2)相連，以便在驅動螺旋機構(2)時，使螺杆和螺母中的至少一個相對於殼體作線性運動。螺旋機構包括兩根沿軸向定位的具有相反螺旋角的螺杆和兩個對應的螺母，每一個所述螺杆與一個相應的螺母嚙合。驅動裝置與兩根螺杆或兩個螺母相連。
文檔編號F16D65/28GK1408055SQ00816815
公開日2003年4月2日 申請日期2000年12月7日 優先權日1999年12月7日
發明者亨德裡克斯·揚·卡潘, 雅各布斯·茨瓦特斯 申請人:Skf工程研究中心公司