专利名称：包括自主补偿系统的紧持工具的制作方法
技术领域：
[01本发明涉及包括补偿系统的紧持工具，所述补偿系统适于进行重
置接触构件的位置，从而特别地对所述接触构件的磨损加以弥补。
背景技术：
[02在FR2822401和相应的申请PCT/FR02/00444中，申请人描述了 一种紧持工具，所述紧持工具包括可变机械增益的致动器。
[03所述紧持工具包括第一机件和第二机件，所述第一及第二机件可 以在驱动装置的作用下相对移动，所述驱动装置包括具有给定螺距的螺杆、 螺母、第一引导部件和第二引导部件，所述螺杆适于在马达的作用下朝一 方向或者相反方向绕一轴线被带动转动，所述螺母和所述螺杆配合且螺母 适于沿所述螺杆轴线方向被带动平动，所述螺母和所述第一机件平动相连， 所述第一引导部件限定平行于所述螺杆轴线的直线形引导部以在所述螺母 的第 一位移阶段阻止所述螺母转动，所述第二引导部件限定螺旋状引导部， 所述引导部沿所述螺杆轴线方向延伸，且该引导部的螺距相对于所述螺杆 的螺距方向相反，从而可使所述螺母在其第二位移阶段朝与所述螺杆相同 的转动方向转动。
[04所述驱动装置对于所述螺母被阻止转动的第一位移阶段、与在所 所述螺母朝与所述螺杆相同的方向被带动转动的第二位移阶段，具有可变 运动比，因此这可以减小所述螺杆的表观螺距、并因而减小所述第二位移 阶段中所述螺母的平动速度。假设所述螺杆以恒定的角速度转动，在所述 第一位移阶段中所述螺母的平动速度(线速度)将更快，并在所述第二位 移阶段减小并可能一直减小到变成零。
[05在申请PCT/FR05/00306中，申请人描述了对上述类型紧持工具 的改进，其涉及一补偿系统，所述补偿系统间置于所述第一机件和一与所 述螺母相连的活动支撑件之间，以相对于所述第二机件重置所述第一机件
的位置，从而所述第一引导部件和所述第二引导部件所产生的所述第一位 移阶段和所述第二位移阶段与优化所述第 一机件的移动所必需的阶段保持 同步。
[06因此，所述补偿系统可以周期性重置("initialiser)或者校准所 述第一机件相对于所述螺母位置的位置，特别是当所述螺母离开限定直线 形引导部的所述第一引导部件以接近限定螺旋状引导部的所述第二引导部 件时所述第一机件的位置。因此，当所述螺母配设有随动元件如滚轮时， 这可以在所述滚轮离开所述直线形引导部以接近所述螺4t状引导部时重置 所述第一机件的位置。
[07按上述现有技术的紧持工具可以制成尤其是夹具的形式，例如焊 接夹具或者甚至盘式制动系统。
发明内容
[081 本发明致力于改进一此类已知的紧持工具。
[09! 本发明特别致力于改进所专利申请PCT/FR05/00306中给出的补 偿系统，该系统的缺点在于在不增加第二驱动器系统时不能补偿所述第 一机件和所述第二机件之间随时间出现的偏移(尤其是当这些机件是逐渐 磨损的电极时)。
[10因此，本发明的目的在于紧持工具，所述紧持工具包括第一机件 和第二机件，所述第一和第二机件能在驱动装置的作用下相对移动，所述
驱动装置包括螺杆，所述螺杆具有给定螺距并适于在马达的作用下被带 动朝一方向或相反方向绕一轴线转动；螺母，所述螺母与所述螺杆配合且 适于沿所述螺杆轴线的方向被带动平动，所述螺母平移连接于所述第一机 件；第一引导部件，所述第一引导部件限定平行于所述螺杆的轴线的直线 形引导部，以在所述螺母的第一位移阶段阻止所述螺母转动；和第二引导 部件，所述第二引导部件限定螺旋形引导部，所述螺旋形引导部沿所述螺 杆的轴线延伸，且其螺距相对于所述螺杆的螺距方向相反，以便在所述螺 母的第二位移阶段允许所述螺母朝与所述螺杆相同的转动方向转动；和补 偿系统，所述补偿系统间置于所述第 一机件与连接于所述螺母的活动支撑 件之间，以相对所述第二机件重置所述第一机件的位置，从而由所述第一
和第二引导部件所产生的所述第 一位移阶段和所述第二位移阶段保持同步 于优化所述第一机件的移动所必需的阶段。
[111 根据本发明，所述补偿系统包括补偿盘，所述补偿盘转动连接 于毂件，所述毂件绕所述活动支撑件旋拧；测量盘，所述测量盘借助飞轮 机构安装在所述活动支撑件上；和至少一储能弹簧，所述至少一储能弹簧 间置在所述补偿盘与所述测量盘之间，从而构件磨损状况的记录由所述测 量盘和所述活动支撑件的相对角位置加以体现。在所述螺母的第二位移阶 段期间，实施磨损补偿的必要性通过所述测量盘止挡在所述活动机件上来 体现，因而被所述毂件带动转动的所述补偿盘压缩所述弹簧直到所述活动 支撑件的运动结束。
[12因此，所述补偿系统以完全自主的方式运转而无需任何形式的外 界干涉。因此，除了所述机构的主致动器外，所述系统不使用任何致动器 来实现补偿功能，所述补偿功能在于使磨损构件的运动与由所述主紧持致 动器引发的两个阶段同步。
[13本发明的其它补充或者选择性的特征如下
14所述飞轮机构允许所述活动支撑件在所述测量盘中只能朝单个 方向转动。
[15对所述弹簧加以计算，以储存补偿操作所必需的能量，并在所述 毂件与所述活动支撑件之间的应力级产生制动力矩时释^L所述能量，其中 所述制动力矩小于压缩弹簧所产生的力矩，由于所述飞轮^L构阻止所述测 量盘转动，因而这种能量释放只能通过所述补偿盘的转动进行。
[16特殊的是，如果待补偿的空间太大，或者当所述弹簧达到最大压 缩比时，所述补偿盘和所述测量盘被阻止转动，并因此在所述活动支撑件 与所述毂件之间引发相对运动以实施实时的补偿阶段。
[17在所述实时的补偿阶段之后且当所述活动支撑件与所述毂件之 间的应力级降低时，所述实时的补偿阶段之前在所述弹簧中所储存的能量 适于准确调整所述补偿阶段并消除在运动中由该操作所产生的所有应力。
[18
本发明还致力于改进FR2822401和申请PCT/FR02/00444中所述 的紧持工具，所述紧持工具包括可变机械增益致动器。在所述两个公开文
献中描述的紧持工具包括螺母， 一方面，所述螺母以可逆方式与^:马达驱 动转动的螺杆配合，另一方面，螺母通过至少一滚轮和套筒配合，所述至
少一滚轮爭>散安装(mon" fou )在垂直于所述螺杆的轴线的轴上，所述套 筒具有与所述螺杆同心的圆柱形壁，并在所述圆柱形壁中开有至少 一螺旋 槽，所述螺旋槽具有可变螺距，但其螺距的方向相对于所述螺杆的螺距方 向相反，所述滚轮在所述槽中滚动。
19在该已知的紧持工具中，所述螺杆通过马达的驱动将引发所述螺 母根据槽的螺距以可变速度进行纵向移动，所述滚轮在所述槽中滚动。
[20所述轴向力的产生和所述螺杆-螺母系统是可逆的这一情况，将 引发所述滚轮和所述套筒之间的力传递，所述力传递将减轻螺杆所承受的 轴向应力。由于所述套筒中开出的槽的螺距相对于所述螺杆的螺距小，因 而所述力传递就越大。考虑到所述槽的轨迹的螺距可以取零值，可以理解 所述滚轮和所述套筒之间的作用力可能非常大。
21本发明的目的特别在于克服这一不足。
[22本发明特别致力于获得这样一系统所述系统在保证良好的可靠 性及与所述系统(紧持工具的致动器、电动制动器的致动器、航空机翼的 致动器等)应用相兼容的极高效率的同时，可以在所述滚轮和所述套筒之 间进行极大的力传递。
[23为此，本发明提出，所述滚轮具有截锥状外形，而所述槽的对应 接触表面相对所述滚轮的轴倾斜这样一数值所述数值使得由所述轴线远 离所述滚轮与所述槽之间的接触点而引发的速度增大，完全由随着这种同 样的远离而引起的所述滚轮的直径增大补偿。因此保证所述滚轮与所述槽 的表面之间的接触连续均匀，且都不会引发任何干扰性滑动，而无论所述 套筒的圆柱形壁的厚度、所述套筒的直径和所述滚轮的直径的相对数值如 何。
[24有利的是，设置有多个共面滚轮，从而这些滚轮的截锥状外形在 其轴上所产生的力相互抵消，且在所述螺杆上不会施加任何应力。同样可 以设置两个互成180。的滚轮，三个互成120。的滚轮，并以此类推。
[25根据本发明的又一特征，在每个滚轮内设置一止推轴承，所述止
推轴承可以承接由所述滚轮的截锥状外形产生的轴向力。
[26而且，在所述螺母和所述螺杆之间设置一间隙是有利的——所述 间隙大于所述螺母通过所述滚轮的定中(centrage)的公差，从而使所述 螺杆避免所有将约束其的超静定现象。
[27在后续的只以实施例的形式给出的描述中，将参考附图，附图包
括
28图l是现有技术给出的紧持工具的正视图，其中部分去除；29图2示出图1所示的紧持工具的一部分，所述工具包含现有技术 给出的补偿系统；
[30图3是与图2类似的视图，但所述工具包含本发明给出的补偿系
统；
31图4是所述补偿系统沿图3的箭头IV的局部视图； [321图5示出本发明给出的滚轮；以及
[33图6示出本发明给出的紧持工具剥开后的透视图，所述工具包含 所述改进的补偿系统和所述改进的滚轮。
具体实施例方式
[34首先参考图1和图2，图1和图2示出现有技术确切地说是申请 PCT/FR05/00306中给出的紧持工具。所述紧持工具配设有紧持装置，所 述紧持装置包括螺杆10,所述螺杆适于通过电马达M被带动绕轴线XX 转动，所述电马达可和数字控制仪连接。
[35所述螺杆10具有大螺距Pl，并且所述螺杆可以被所述马达M带 动朝一个方向或另一个方向转动。所述螺杆10与螺母12相配合，所述螺 母适于被带动朝所述螺杆轴线XX的方向平动。所述螺母和支撑件14相连， 所述支撑件也称为"活动支撑件"，在这里被制成管状元件的形式，所述 管状构件至少部分地包围所述螺杆10。
[36所述支撑件14与板件16相连，所述板件支承第一机件18 (也称 为"活动机件")，所述第一机件适于沿平行于所述轴线XX的方向被平 动地移动，以靠近或者远离第二机件20 (也称为"固定机件")，所述第
二机件由固定支撑件22支承，所述支撑件也支承所述马达M。
[37支柱24固定于所述固定支撑件22，且沿平行于所述轴线XX的 方向延伸，以保证支承活动机件18的活动支撑件14的平动引导。所述板 件16为此配设有轴向孔道26，所述支柱24穿过所述孔道。在所述紧持工 具是焊接夹具的这一特殊实施例中，所述活动机件18和所述固定机件20 分别构成一电极和一反电极。
38在所述实施例中，所述螺杆10的螺距Pl是右旋螺距，其值有利 地约为其本身直径的数量级。所述螺母12装配有一对滚轮28，所述滚轮 构成随动元件，且围绕轴YY转动安装，所述轴YY垂直于所述螺杆轴线 XX。在图l只示出了两滚轮之一。
39所述固定支撑件22支承中空圆柱状的支撑件30，所述支撑件也 被称为"中空套筒"，具有圆柱形的壁32，在所述壁上开有两条相对的滚 道34 (在图l只示出了两滚道之一)。上述滚轮28设置成它们分别在 两滚道34中滚动，所述两滚道形成引导部件。
[401 每条滚道34均包括一直线形部分34L和一螺旋状部分34H，所 述直线形部分34L平行于所述螺杆轴线延伸，以获得对于所述螺母12的 直线形引导，而所述螺旋状部分34H连接于所述直线形部分34L以实现螺 旋状引导。所述螺旋状部分沿所述螺杆轴线XX延伸，且螺旋状部分的螺 距P2相对于所述螺杆螺距P1方向相反，因此在所述实施例中是左旋螺距。 只要所述滚轮28和滚道部分34L相接触，所述滚道就阻止所述螺母转动； 而所述螺母能以线速度平动地移动，所述线速度由所述马达的角速度和所 述螺杆的螺距P1施予。这构成第一位移阶段D1，所述阶段还可以称为行 程，可以将该阶段看作惯性阶段。
[41靠近紧持点时，即当所述滚轮28分别靠近所述螺旋状部分34H 时，所述螺旋状部分带动所述螺母朝与所述螺杆转动相同的方向转动。由 此使得，所述螺母的线速度减小直到最后变成零。实际上，这源自所述螺 距的表观变化(实际上，螺母的线速度在所述螺距P2上同步)。应注意 到，所述螺距P2可以是恒定的或者可变的。因此，若假定带动所述螺杆 10绕其轴线以确定为恒定的角速度转动，则所述螺母首先(沿所述紧持方
向)在所述阶段D1 (惯性阶段)中以恒定速度移动，接着在所述第二阶段 D2中以较慢速度移动。
[42在现有技术给出的该紧持装置中，所迷支撑件14与所述活动机 件18的板件16通过止推滚珠轴承相连，所述止推滚珠轴承在其整体上用 附图标记36表示，所述活动支撑件14通过该止推滚珠轴承与所述活动机 件18长久地保持平动相连。所述止推滚珠轴承36包括两个反压板 (contre-bride) 38，所述两反压板分别设置于所述板件16的各侧，并通 过滚珠40支承在所述板件16上。所述两个反压板38被轴向保持在环箍 42与螺母44之间，所述环箍42设在所述活动支撑件14的一端部，而所 述螺母绕所述活动支撑件14的另一端部,皮旋拧。
[43图1所示的现有技术给出的紧持装置具有的缺点在于它不能补 偿所述机件18和20之间随时间而发生的位置偏移，特别是在这些机件是 会逐渐磨损的电极时。
44图2通过利用补偿机构或者补偿系统来替换图1所示的止推滚珠 轴承36，以弥补所述不足，所述补偿机械或系统间置在所述第一机件18 和所述活动支撑件14 (所述支撑件和所述螺母12相连)之间，以相对于 所述第二机件20对所述第 一机件18重定位，从而由所述第 一 引导部件34L 和所述第二引导部件34H所引发的所述第一位移阶段D1和所述第二位移 阶段D2与优化所述第一机件18的移动所必需的阶段保持同步。
[45在 图2所示的实施例中，所述补偿系统46包括所述活动支撑件 14，所述活动支撑件制成管状元件的形式，所述管状元件与所述螺母12 相连并配设有外螺紋48,且其还包括毂件50，所述毂件配设有内螺紋52 以与所述活动支撑件14的外螺紋48相配合。所述毂件50通过止推滚珠轴 承54支承所述第一机件18,所述止推滚珠轴承54制成双效滚珠轴承的形 式，其包括板件16和两个反压板56和58，所述两反压板通过滚珠60支 撑在所述板件上。这两个反压板被轴向保持在环箍62和螺母64之间，所 述环箍62形成于所述穀件50的一端部，而所述螺母旋柠在所述毂件50 的另一端部周围。
[46所述补偿系统46可以按照所述紧持工具使用所确定的频率，相
对于所述固定机件20重置所述活动机件18的位置，从而由所述圆柱形支 撑件30 (中空套筒)的引导部件所产生的不同运动阶段与优化所述第一机 件18的运动所必需的运动阶段保持同步。
[47特别地，所述补偿系统可以实现所述机件18相对于所述机件20 沿所述箭头F方向的纵向位移，从而补偿因其磨损而引起的机件间隔的变 化。这在所述活动机件18和所述固定机件20分别构成焊接夹具的电极和 反电极的情况下特别有意义。通过所述毂件50与所述活动支撑件14之间 相对的圆形运动所实现的所述活动机件18的移动，在申请 PCT/FR05/00306中由一致动器引发，所述致动器使所述毂件50交替地连 接于所述活动支撑件14或者所述活动机件18。在2005年10月26日的法 国专利申请05/10911 (未公开)中，提出这样的变型增加一辅助马达， 所述辅助马达与所述致动器的主马达不相关。
48正是为了克服这一不足，本发明提出自主补偿系统，所述自主补 偿系统除主紧持机动系统之外，无需任何其它的致动器也无需任何控制机 件。
491 现在参考图3和图4以阐明本发明的补偿系统。
50图3重引图2，但在其中加入第一盘68 (或者"补偿盘")，所 述第一盘通过指形件66转动连接所述毂件50，所述第一盘因此可以在所 述毂件上平动。正如已经示出的，所述毂件50绕所述活动支撑件14旋拧。
51第二盘80 (或"测量盘")通过机构76安装在所述活动支撑件 14上。所述已知且未示出的机构为"自行车飞轮"类型，其只允许所述活 动支撑件14相对所述盘80朝单一方向R (图4 )转动。在盘68和80之 间间置有至少一储能弹簧74。在所述实施例中，所述弹簧74是压缩弹簧， 且其承接于设置在所述盘68中的一窗口和设在所述盘80中的另 一窗口中。
[52装配有其两个半引导件70和72的弹簧保证所迷盘68相对于所 述盘80的纵向位置。所述活动机件18延长到所述盘80处，且所述;f几件在 一定条件下可以阻止所述盘的转动。
53图4是图3所示的装配沿箭头IV的视图，在图4中尤其可以看 到所述盘80借助位于所述盘80周边的凸销，而支撑在所述活动机件18
上。在紧持阶段(所述滚轮28位于图1所示的槽的部分34H内)中，两 盘68和80构成的组件将绕所述箭头R的方向转动。若认为所述^L件18 和20 (图1)的磨损程度达到必须对该磨损进行补偿的限度，所述活动支 撑件14的转动角度将使得所述盘80接触到所述机件18。然而，在该紧持 阶段，通过所述活动支撑件14和所述毂件50的连接所传递的力使得在 使这两构件隔开的螺紋上所产生的摩擦将它们相连，以致盘68的表面82 因而相对盘80的表面84移动，所述盘8(H皮制动而所述盘68转动。因此， 将压缩所述弹簧74，且该压缩将继续直到所述活动支撑件14的运动结束。
[54换句话说，构件磨损状况的记录通过所述测量盘80相对所述活 动支撑件14的相对角位置加以体现，所述测量盘80正向止挡(en buMe positive)在所述活动机件18上，而压缩所述弹簧74的所述补偿盘68被 所述毂件50带动转动，所述毂件50由于被所述毂件50和所述活动支撑件 14所传递的力而转动连接于所述活动支撑件14。
[55将注意到，在该阶段，所述机构76允许实现所述活动支撑件14 沿所述箭头R的方向在所述盘80中转动。在放+>阶段中，所述活动支撑 件14将沿与所述箭头R相反的方向转动，且在这种情况下借助所述^L构 76驱动所述盘80运动。当两构件之间的应力级低至足以允许该移动时， 也就是说，当所述机件18和20 (图1)将不再接触时，所述弹簧74因而 可以使所述毂件50相对所述活动支撑件14转动，也是在该运动中完成所 述补偿操作。
[56如果在所述活动支撑件14与所述毂件50之间出现实际应力之 前，严重失调使得所述测量盘80回复到止靠于所述活动机件18的状态， 所述盘80通过所述弹簧74带动所述毂件50转动。因此存在实时的补偿阶 段。在所述毂件50和所述活动支撑件14之间的应力达到足以使这两构件 相连的数值并因此引发所述弹簧74的压缩时，该实时的补偿阶段停止，其 中所述压缩通过所述测量盘80和所述补偿盘68的相对移动实现，所述补 偿盘因而由所述毂件50带动转动。
[57所述支撑件(套筒)30 (图1)的槽的随着紧持而通常渐减的螺 距，于该时刻在数值上大于使所述毂件50和所述活动支撑件14相连的螺
紋的固定螺距，则该被延迟的补偿过程将越简单地得以进行(要注意到，
当所述补偿实际进行时，所述机件18和20不再相互接触)。
581在实际操作中，若认为在紧持结束时所述套筒的槽的螺距的值量 级为lmm,则在大多数情况下为所涉及的螺紋的螺距取这一量级的值是有 意义的，不过，所述补偿的有效性可能导致取更大的值。将所述弹簧74 安装在所述盘68和80的窗口中的操作，即使在所述弹簧未受力时即所述 盘68的表面82和盘80的表面84共面时，也具有使该弹簧在预应力下工 作的优点。另外，这种对所述弹簧74施加预应力是所述弹簧寿命的4呆证。
591 这一特殊性允许更好地控制所述弹簧的滞后现象和所述毂件50 与所述支撑件14之间的残余摩擦，所述现象和所述摩擦将改变所述系统的 可靠性。这一特殊性还允许更好地相对于应力限值调整所述弹簧的特性， 以允许或者不允许所述毂件50在所述支撑件14上的转动。最后，若所述 特殊性使得所述半引导件70和72有效引导所述弹簧，这一特殊性则可以 避免任何调节操作，从而避免所述弹簧74的不合适的失调。在实际操作中， 将考虑多条弹簧74安装在同一设备上，作为变型，可以釆用在所述盘68 和80之间的螺旋弹簧系统。
[60这种简单而且完全自主的运行将不会显著地干扰图l所示的单一 马达M的运转，相反地，它只允许小幅度从而频繁的补偿。而且，所述补 偿只在当所述机件18和20之间的力达到其最大程度时进行。对于机动车 制动器，期望在每次机动车停下时将该操作系统化，而这是在最大受力条 件下的制动范围之外。因此在本描述中，很好地认识本发明的不同特点， 即记录磨损构件状态，其通过所述盘80相对所述支撑件14的角位置加以 体现，所述角位置由所述机构76限定(所述记录当然与所述毂件50的纵 向位置相结合)。磨损测量涉及在所述弹簧74中存储能量，当所述穀件 50与所述支撑件14之间的应力级低到足以允许在这些组成件的最佳磨损 精度条件下且有利于实现最小能量损耗来实现对这两构件相对位置的调整 时，所迷弹簧74释放所述能量。
[61但是出于明显的安全原因，本发明还考虑到如果待补偿的空间 太大(因此，若所述补偿操作在^f艮长的一段时间内未进行)，就可以一方
面在非完全的制动之后利用软件自动地进行"解除制动"，所述解除制动 之后接着是即时制动(和现在机动车司机为了避免车轮打滑而进行的"抽
吸(pompage)"类似)，从而在所述第一次非完全的制动时进行磨损补 偿并因此重新回复到正确的运行状态，所述磨损补偿于是通过所述盘80 的转动被记录，并且该序列可以重复，另一方面，例如当所述弹簧74达到 其最大压缩比时，通过一系统(未图示出)锁止所述盘68相对于所述盘 80的转动。这种对盘68的锁止可通过止靠在所述机件18上——其相对所 述盘80的止靠在空间中偏移一一进行。在这种情况下，所述支撑件14的 转动将直接引起一补偿阶段，因为所述盘68从而所述毂件50转动相连。 该操作应当保持是一种例外情况，因为在应力作用下，所述操作引发所述 毂件50与所述支撑件14之间的螺紋的显著磨损和所述马达的过载。最后， 当毂件和所述支撑件的连接不再受应力作用时，在进行所述阶段之前的期 间内存储在所述弹簧74中的能量，将接着准确调整所述毂件50和所述支 撑件14的位置。它使在运动中实时的补偿操作所产生的所有能量消除。
[621 若承认该实时的补偿操作不再是一种例外情况，而可能是系统化 的，则图3中所述的机构可以显著简化，因为所述毂件50本身将要直接止 靠于所述机件18上。因而，取消所述盘80、所述机构76、所述弹簧74 和所述盘68。必须强调的是，这种可能性看起来不现实，因为其由于对所 述构件造成的极大磨损率，而影响到所述系统随时间的可靠性(这源于在 该补偿阶段所有彼此间处于相对于运动状态的构件之间的应力)。这种可 能性显著地增加实现所述操作必需的能量级，并改变定位的准确度，且不 允许在整个运动中释放剩余的应力，最终，这种可能性将使在要提供的功 率方面使所述马达显著过载。要注意到，在本发明给出的紧持工具用于盘 式制动系统中的情况下,有必要在每次更换制动块时重置所述机构76和所 述毂件50的位置。不管是什么应用，对于任何磨损构件的更换同样有必要 进行此项操作。
63作为变型，所述飞轮机构76可以由离合器代替，所述离合器或 者将所述盘80和所述活动支撑件14相连,或者任由盘和支撑件自由转动。 另外，对相同盘80和所述构件18转动的阻止也可以按照一精确的程序加
以启动或不进行启动，并且该阻止不再被正止挡布置(mise en but" positive)系统化实施。因此，可仅靠所述控制机件程控重定位阶段，所述 重定位阶段例如包含源于机械过度升温所导致的制动块尺寸的"增加"。
[64现在参考图5,在图5上可看到螺杆10，所述螺杆与所述螺母12 构成可逆系统，所述螺杆可以被未示出的马达带动绕其轴线XX转动。所 述螺母12支承至少一滚轮28，所述滚轮自由转动安装在其轴YY上且支 撑于所述壁32上，所述壁构成所述中空支撑件30的一部分，所述中空支 撑件也称为中空套筒。所述壁32沿所述轴线XX方向呈圓柱形，从而该壁 与所述螺杆10共心。所述滚轮28在螺旋槽34中移动，所述螺旋槽在所述 壁32中开出并具有可变的螺距，所述螺距的方向相对所迷螺杆10的螺距 方向相反。所述槽34构成如上结合图1所限定的滚道。使所述螺杆10转 动，将因此带动所述螺母12按所述马达的转动方向和所述螺杆10的螺距 纵向移动，并因而导致产生力F。所述螺杆-螺母系统10-12是可逆的，所 述螺母将借助所述滚轮28，按开在中空套筒30内的槽34的螺距移动。
[65因此，力F的一重大部分将由所述滚轮28在所述套筒30上的支 撑产生。由于套筒30的槽34的螺距相对于所述螺杆10的螺距小，因而所 述的力部分将越大。已经观察到，当所述套筒30的螺距为零时，将出现一 固有的不可逆阶段，该阶段使所述螺杆10免受任何轴向力。
[66
因此，本发明的目的在于允许所述滚轮28和所述套筒30之间的 力的传递尽可能持久。因此，这涉及到采用保证尽可能高效率的滚轮外形 和槽外形，从而排除所有干扰性滑动并保证接触构件的速度完全相等，且 这对于所有接触点均如此。因此，所述滚轮28的直径与在所述套筒30上 的相应接触点绕轴线XX的半径成比例地增大是必要的。
[67这种结构在所述滚轮28和所述套筒30之间的接触表面与轴线 ZZ重合时得到，所述轴线ZZ连接所述轴线XX和YY的交点O与点P， 所述点P对应所述套筒30和所述滚轮28之间在所述滚轮平均直径d处的 接触点。
68这种结构对于任意D值(所述套筒30的直径)、d值(所述滚 轮28的平均直径)和E值(所述套筒30的壁32的厚度)，同样保证了 所述两构件之间的密切接触且无干扰性滑动。
[69当然，所述滚轮的数量及其布置(成180°度布置的两个滚轮， 三个成120°度布置的滚轮，并依此类推)将使得不会因每个滚轮上由 于其截锥形状而产生的轴向力给所述螺杆带来任何特别的应力作用。
[70所述滚轮28在其相应轴上的安装包括止推轴承以承受所述轴向 力。所述止推轴承未在图5上示出。
[711 最后，所述螺母12和所述螺杆10之间的机械间隙将使得由所 述滚轮28和所述套筒30产生的定中不会在所述螺杆上施加任何应力。实 际上，该间隙的数值将明显大于所述套筒30和所述滚轮28实现的定中的 精度值，从而不生成超静定系统。
[72而且，这种适于传递大载荷的设置应用于压机(手动的或电动的) 的情况下是特别有意义的。更一般地，通过使所述滚轮和所述中空支撑件 (套筒)之间的传递条件合理化，这种设置对于给定载荷可以使运动整体 的体积降到最小。
[73最后注意到，所述套筒30和所迷截锥状滚轮28在所述螺母12 上的定中可以是直线形引导，这种引导在某些设置中对于活动系统整体是 很有益的。
[74现在参考图6，图6给出了一紧持工具，所述工具制成电致动器 的形式，优先应用于机动车用盘式制动系统的控制中。
[75观察到有所述螺杆IO，所述螺杆和所述螺母12相配合，所述螺 母12和所述活动支撑件14相连，所述支撑件至少部分地包围所述螺杆10。 所述螺母装配有两个具有截锥状壁的滚轮28，这两个滚轮成180°地布置， 且分别和具有可变螺距的螺旋状槽34相配合，所述槽34在所述中空支撑 件(中空套筒)30中开出。每个滚轮28均承接一止推轴承88，这里是止 推滚珠轴承，以便承接由所述滚轮的截锥状外形所产生的轴向力。
[76还观察到前述磨损补偿系统或者磨损弥补系统。所述系统包括毂 件50，所述毂件配设有内螺紋以与所述活动支撑件14的外螺紋相配合。 所述毂件50通过滚动止推轴承54支承所述第一机件18 (活动机件)，所 述止推轴承制成双效止推轴承的形式且其包括一板件16和前述的两反压
板56和58。所述活动机件18可形成致动活塞，所述活塞适于作用于制动 盘(未示出)。
[77图6还示出所述第一盘68 (补偿盘)和所述第二盘80 (测量盘)， 所述第一盘68和所述毂件50转动相连，所述第二盘80通过飞轮类型的机 构76安装在所述活动支撑件14上。前述类型的至少一弹簧74 (图3和图 4)每次均承接于所述盘68的窗口内和所述盘80的窗口内。在所述实施例 中，所述盘68相对于所述盘80(盘68在其纵向移动不应跟随所述毂件50 ) 的纵向位置通过所述盘68在所述飞轮类型的机构76上保持平移(未示出) 来实现，而非通过所述弹簧74的引导来实现。
78在所考虑的实施例中，所述螺杆10适于被电马达(未示出)带 动朝一个方向或者另一方向转动，且所述螺母12配^L有盘状传感器90以 检测其角位置。所述工具或者致动器的设计特别紧凑，因为其包括由所述 套筒30形成的大体上成圆柱形的主体。所述套筒30的一端部设置成法兰 的形状以承接所述马达，而其另一端部则承接所述活动机件28，在这里即 驱动盘式制动器的致动活塞。所述螺杆12优选在所述马达输出轴上直接形 成。所述螺杆对于例如推力达100kN的大型制动器，具有的直径可为 20mm，螺距为16mm。所述传感器90允许测量所述支撑件14的角位置， 并极准确地评估所述制动块的磨损状态。
[79因此获得了体积很小的电动制动器，所述制动器集成有性能特别 优异的磨损补偿系统或者磨损弥补系统。
权利要求
1.紧持工具，所述紧持工具包括第一机件(18)和第二机件(20)，所述第一和第二机件能在驱动装置的作用下相对移动，所述驱动装置包括螺杆(10)，所述螺杆具有给定螺距(P1)并适于在马达(M)的作用下被带动朝一方向或相反方向绕一轴线(XX)转动；螺母(12)，所述螺母与所述螺杆(10)配合且适于沿所述螺杆轴线(XX)的方向被带动平动，所述螺母平移连接于所述第一机件(18)；第一引导部件(34L)，所述第一引导部件(34L)限定平行于所述螺杆(10)的轴线(XX)的直线形引导部，以在所述螺母的第一位移阶段(D1)阻止所述螺母(12)转动；和第二引导部件(34H)，所述第二引导部件(34H)限定螺旋形引导部，所述螺旋形引导部沿所述螺杆(10)的轴线(XX)延伸，且其螺距(P2)相对于所述螺杆的螺距(P1)方向相反，以便在所述螺母(12)的第二位移阶段(D2)允许所述螺母(12)朝与所述螺杆(10)相同的转动方向转动；和补偿系统(46)，所述补偿系统(46)间置于所述第一机件(18)与连接于所述螺母(12)的活动支撑件(14)之间，以相对所述第二机件(20)重置所述第一机件(18)的位置，从而由所述第一和第二引导部件(34L和34H)所产生的所述第一位移阶段和所述第二位移阶段保持同步于优化所述第一机件的移动所必需的阶段，其特征在于，所述补偿系统包括补偿盘(68)，所述补偿盘转动连接于毂件(50)，所述毂件绕所述活动支撑件(14)旋拧；测量盘(80)，所述测量盘借助飞轮机构(76)安装在所述活动支撑件(14)上；和至少一储能弹簧(74)，所述至少一储能弹簧间置在所述补偿盘(68)与所述测量盘(80)之间，从而构件磨损状况的记录由所述测量盘(80)和所述活动支撑件(14)的相对角位置加以体现；并且，在所述螺母(12)的第二位移阶段(D2)期间，实施磨损补偿的必要性通过所述测量盘(80)止挡在所述活动机件(18)上来体现，因而被所述毂件(50)带动转动的所述补偿盘(68)压缩所述弹簧(74)直到所述活动支撑件(14)的运动结束。
2. 按照权利要求1所述的紧持工具，其特征在于，所述飞轮机构(76) 允许所述活动支撑件(14)在所述测量盘(80)中只能朝单个方向(R) 转动。
3. 按照权利要求1或2所述的紧持工具，其特征在于，对所述弹簧 (74)加以计算，以储存补偿操作所必需的能量，并在所述毂件(50)与所述活动支撑件(14)之间的应力级产生制动力矩时释放所述能量，其中 所述制动力矩小于压缩弹簧所产生的力矩，由于所述飞轮^L构(76)阻止 所述测量盘(80)转动，因而这种能量释^L只能通过所述补偿盘(68)的 转动进行。
4. 按照权利要求1到3中任一项所述的紧持工具，其特征在于，特 殊的是，如果待补偿的空间太大，或者当所述弹簧(74)达到最大压缩比 时，所述补偿盘(68)和所述测量盘(80)被阻止转动，并因此在所述活 动支撑件(14)与所述毂件(50)之间引发相对运动以实施实时的补偿阶 段。
5. 按照权利要求4所述的紧持工具，其特征在于，在所述实时的补 偿阶段之后且当所述活动支撑件(14)与所述毂件(50)之间的应力级降 低时，所述实时的补偿阶段之前在所述弹簧(74)中所储存的能量适于准 确调整所述补偿阶段并消除在运动中由该操作所产生的所有应力。
6. 按照权利要求1到5中任一项所述的紧持工具，其中，所述螺母 (12)通过至少一滚轮(28)和套筒(30)配合，所述至少一滚轮+>散安装在垂直于所述螺杆(10)的轴线(XX)的轴(YY)上，所述套筒(30) 具有与所述螺杆(10)同心的圆柱形壁(32)，并在所述圆柱形壁中开有 至少一螺旋槽(34)，所述螺旋槽具有可变螺距，但其螺距的方向相对于 所述螺杆的螺距方向相反，所述滚轮(28)在所述槽中滚动，其特征在于，所述滚轮(28)具有截锥状外形，而所述槽(34)的对 应接触表面相对所述滚轮(28)的轴(YY)倾斜这样一数值所述数值使 得由所述轴线(XX)远离所述滚轮(28)与所述圆柱形壁(32)之间的接 触点而引发的速度增大，完全由随着这种同样的远离而引起的所述滚轮 (28)的直径增大补偿，因此保证所述滚轮(28)与所述槽(34)的表面之间的接触连续均勻，且都不会引发任何干扰性滑动，而无论所述套筒的圆柱形壁(32)的厚度(E)、所述套筒的直径(D)和所述滚轮(28)的 直径(d )的相对数值如何。
7. 按照权利要求6所述的紧持工具，其特征在于，它包括多个共面的 滚轮(28)，从而这些滚轮的截锥状外形在其轴上所产生的力相互抵消且 在所述螺杆上不会造成任何应力。
8. 按照权利要求7所述的紧持工具，其特征在于，它包括两个成180 °的滚轮，或者三个成120。的滚轮。
9. 按照权利要求6至8中任一项所述的紧持工具，其特征在于，在每 个滚轮(28)内设有一止推轴承(88),所述止推轴承允许承接由所述滚 轮的截锥状外形所产生的轴向力.
10. 按照权利要求6所述的紧持工具，其特征在于，在所述螺杆(IO) 与所述螺母(12)之间设有机械间隙，该机械间隙大于所述螺母(12)通 过所述滚轮(28)的定中公差，从而使所述螺杆(10)避免所有可能约束 该螺杆的超静定现象。
全文摘要
所述紧持工具包括第一机件(18)和第二机件以及一补偿系统(46)，所述第一和第二机件可以在螺杆-螺母类型的驱动装置的作用下相对移动，所述螺母(12)平动相连于所述第一机件(18)，所述补偿系统(46)间置于所述第一机件(18)和一活动支撑件(14)之间，以相对于所述第二机件对所述第一机件(18)重定位。所述补偿系统包括一补偿盘(68)、一测量盘(80)和至少一储能弹簧(74)，所述补偿盘转动相连于一毂件(50)，所述毂件绕所述活动支撑件(14)旋拧，所述测量盘借助一飞轮机构(76)安装在所述活动支撑件(14)上，所述弹簧间置于所述补偿盘(68)和所述测量盘(80)之间，从而构件磨损状况的记录通过所述测量盘(80)和所述活动支撑件(14)的相对角位置实现。本发明尤其应用于焊接夹具和盘制动系统。
文档编号B25B5/10GK101351293SQ200680050306
公开日2009年1月21日 申请日期2006年11月3日 优先权日2005年11月8日
发明者克里斯蒂安·萨莱斯, 让-马克·洛里奥 申请人:克里斯蒂安·萨莱斯;让-马克·洛里奥