专利名称：控制促动器的促动运动的装置和包括该装置的促动器的制作方法
技术领域：
根据第一方面，本发明涉及控制促动器的促动运动的装置。根据第二方面，本发明涉及包括根据第一方面的装置的促动器。
背景技术：
在促动器领域中，需要控制促动运动。例如，需要锁定促动运动，并且制动该促动运动。然而，也需要解锁制动或者锁定，从而促动运动不再被锁定或制动。例如，在紧急情况 下，可能需要锁定或制动中的任何一个，或者促动器的促动运动从锁定或制动状态下解锁。
发明内容
本发明解决促动器在两种状态之间的控制促动运动的问题；1)从锁定或制动状态(即从锁定/制动状态解除)，以及2)到锁定或制动状态(即从自由状态锁定/制动)。根据本发明的第一方面，促动器具有螺母、螺杆和用于驱动螺母和螺杆的电动机， 还具有可旋转件，其中该可旋转件的旋转涉及促动运动。词语驱动螺母和螺杆是指当螺母 和螺杆之一旋转时，其导致促动器的延伸或收缩。这是促动器公知的用途。可旋转件的转 动涉及促动运动是指，如果促动器执行促动运动，则这意味着可旋转件也转动。再者，如果 不进行促动运动，则可旋转件没有转动。促动器是非自锁定类型。该装置包括降低可旋转 件转动的制动件和具有一构件的压力腔。制动件的功能是使旋转下降。在一个实施例中， 制动件使旋转降低到零，即制动件具有锁定促动器的作用。该构件在向内或向外方向上相对于压力腔可运动。作为压力腔中压力变化的结 果，该压力变化导致构件的运动，进而使制动件相对于可旋转件运动，从而，当它们接触时， 降低的可旋转件的旋转，导致促动器减小促动运动。因此，当压力腔中的压力变化时，这导 致构件的运动，进而导致制动件相对于可旋转件的运动，从而它们彼此接触并且结果降低 了旋转。相反，在一个实施例中，制动件和可旋转件之间存在摩擦接触。这减小了可旋转件 的旋转。这导致控制促动器的促动运动。压力变化由压缩机和压力控制单元或阀门引起。 压缩机的功能是在压力腔中保证预定的压力。压力控制单元的功能是保持、提高或降低压 力腔内的压力。阀门的功能是降低压力腔中的压力。该装置的功能基于压力腔中的压力变 化。更具体地讲，压力腔中的压力变化导致构件运动，并且使制动件运动。在压力腔中增加 压力的情况下，其导致制动件靠近可旋转件运动。在压力腔中降低压力的情况下，其导致制 动件和可旋转件之间的距离增加。这可提供的优点是根据锁定/制动以及从锁定或制动状 态解锁促动器而具有控制促动器的促动运动的机会。促动运动是促动器的螺母和螺杆之间的相对运动。在一个实施例中，制动件固定到构件。在一个实施例中，制动件与构件整体制作。在一个实施例中，压力腔中的压力下降导致构件在向内方向上的运动，这致使制 动件释放，允许螺母和螺杆之间的自由旋转。这可提供的优点是能使促动器具有紧急释放功能。在一个实施例 中，压力腔中的压力上升导致构件在向外的方向上运动，从而在制 动件和可旋转件之间建立接触，导致制动或锁定促动器的促动运动。这可提供的优点是能 使促动器具有紧急制动/锁定功能。这可提供的优点是不仅能停止可旋转件，而且能减慢 其转速，从而减慢促动器的促动运动。在一个实施例中，该装置还包括用于控制可旋转件和制动件之间距离和/或压力 的装置。在一个实施例中，该装置是弹性装置、弹簧或磁性线圈中的至少其中之一。该装置 可提供的优点是保持可旋转件和制动件之间的适当距离或压力。在磁性线圈的情况下，磁 性线圈由电力驱动。因此，这可提供的优点是用气动力和电力两个能源控制促动器的促动 运动。在一个实施例中，构件(由压力腔的内侧和其外侧的压力差驱动)和装置用于控 制可旋转件和制动件之间的距离和/或压力(在磁性线圈的情况下，装置由电力驱动)。这 提供了驱动促动器的促动运动具有双系统的机会(即压力差和电力)。这可提供的机会是 一个用于另一个的支撑。作为选择，这两个系统可以用于彼此平衡，从而构件和装置至少部 分地在相反的方向上工作。在一个实施例中，装置还包括具有旋转轴的电动机，该旋转轴连接到可旋转件，或 者作为选择，旋转轴连接到螺杆。在一个实施例中，可旋转件连接到螺杆，可能经由齿轮。在一个实施例中，构件是弹性的。在一个实施例中，构件是隔膜。在一个实施例中，构件是柱塞，其可用密封件密封。在一个实施例中，其中压力腔由气体压缩机压缩。根据第二方面，促动器包括螺母和螺杆配置以及用于驱动螺母和螺杆配置的电动 机。该电动机具有旋转轴，还包括根据第一方面的装置。在一个实施例中，可旋转件或制动件至少其中之一是锁闭或制动器至少其中之一 的部件。
在图IA和IB中，给出了根据本发明第一方面的实施例的示意图。在图2A、2B和2C中，给出了根据本发明第一方面的实施例的示意图，示出了控制 促动运动的装置可如何相对于促动器定位。在图3A和3B中，给出了根据本发明第一方面支撑构件运动的实施例的示意图。在图4中，给出了根据第一方面的装置实施例的示意图，其中该装置示出为与一 个或多个弹簧以及一个或多个磁性线圈结合。
具体实施例方式在图IA和IB中，给出了根据本发明第一方面的实施例的示意图。这里示出了控 制促动器2的促动运动的装置1。除了本领域的技术人员熟知的促动器2的部件外，还有 可旋转件3，可旋转件的旋转涉及促动运动(即螺杆和螺母之间的相对运动)。装置1包括制动件5，用于减弱可旋转件3的旋转。可旋转件3可以是促动器2的螺杆，或者驱动促动 器2的电动机的旋转轴。作为选择，可旋转件3是已经安装到螺杆或者电动机轴上的一部 分。制动件5和/或可旋转件3具有锁定装置或者制动装置，从而可以阻止或者解锁它们 之间的相对运动。锁定装置或制动装置可以基于摩擦，或者可旋转件3和制动件5具有接 触时实现锁定或制动功能的配合表面。在摩擦的情况下，可旋转件3和制动件5的至少一 个可以配备有在它们之间提供适当摩擦的垫。装置1还包括压力腔7，其具有构件9。该构 件9在向内和向外方向上相对于压力腔7可运动(其全部或一部分)。作为压力腔7中压 力变化的结果，该压力变化导致构件9的运动，使制动件5相对于可旋转件3运动，从而，当 它们接触时，减弱了可旋转件3的旋转，致使促动器2的促动运动减弱。因此，构件9的运 动导致制动件5相对于可旋转件3的运动，从而与可旋转件接触(制动或锁定)或者不接 触(解锁)。这导致控制促动器2的促动运动。根据第一方面的装置1在两种状态之间操作促动器2的促动运动；1)从锁定或者制动状态(即从锁定/制动状态解锁)，以及 2)到锁定或制动状态(即从自由状态锁定/制动)。在一个实施例中，压力腔7中的压力降低导致构件9在向内方向上的运动，进而导 致制动件5解锁，允许螺母与促动器2的螺杆之间的自由旋转运动。这实现为从制动件5 解锁的可旋转件3的结果。在一个实施例中，构件9是弹性体，从而作为压力下降的结果，它可以弹性地缩 回，并且实现缓解或者至少部分减弱可旋转件3和制动件5之间的接触。在一个实施例中，压力腔7中的压力增加导致构件9在向外方向上的运动，从而建 立了制动件5和可旋转件3之间的接触，进而制动或锁定促动器2的促动运动。这实现为 可旋转件3和制动件5彼此接触的结果。在一个实施例中，构件9是弹性体，从而作为压力增加的结果，它可以弹性地膨 出，并且实现可旋转件3和制动件5之间所希望的接触。在一个实施例中，该构件是隔膜，如图IA所示。在一个实施例中，该构件是柱塞，作为压力增加或压力降低任何一个的结果，其在 向外或向内的方向上运动。在一个实施例中，该柱塞用密封件密封。这如图IB所示。在图2A、2B和2C中，示出了根据本发明第一实施例的装置1可以相对于促动器2 安装的可替代方案。在图2A中，示意性地示出了促动器2的实施例，其具有螺母与螺杆配置11、齿轮 13和驱动促动器2的电动机15。控制促动运动的装置1固定到电动机15的旋转轴。在图2B中，控制促动运动的装置1的实施例固定到齿轮13的轴上。在图2C中，示出了装置1没有齿轮的实施例。在图2C中，控制促动运动的装置1 固定到电动机15的轴上。在图3A和3B中，给出了控制促动运动的装置1的实施例，其中它们还包括控制可 旋转件3和制动件5之间距离和/或压力的装置17。在这些实施例中，装置17是弹性装 置、弹簧或磁性线圈中的至少其中之一。在图3A中，控制促动运动的装置1包括一个或多个弹簧17。弹簧17的功能是在 其运动中支撑构件9。作为选择，一个或多个弹簧17的功能是平衡可旋转件3和制动件5之间相对运动和/或压力，例如，一个或多个弹簧17工作为与构件9的运动方向相反。通 常，一个或多个弹簧17的位置可以在构件9的任何一侧。在图3A中，一个或多个弹簧17 在构件的“上面”。作为选择，一个或多个弹簧17可以在图中构件9的“下面”。一个运动 是使促动器2从锁定/制动状态(在压力下降的状态下)的释放，这样弹簧17将辅助施力 构件9，以及制动件5从而离开可旋转件3。另一个运动是使促动器2制动/锁定(在压力 增加的状态下)，这样弹簧17将辅助施力或者平衡构 件9，以及制动件5从而接触可旋转件 3，并且因此实现制动/锁定功能。在图3A中，所示构件9限于隔膜功能。然而，它同样可 用于柱塞功能。在图3B中，控制促动运动的装置1包括一个或多个磁性线圈17。磁性线圈17的 功能是在构件9的运动中对其支撑。作为选择，一个或多个磁性线圈17的功能是平衡可旋 转件3和制动件5之间的相对运动，即一个或多个磁性线圈17工作为与构件9的运动方向 相反。通常，一个或多个磁性线圈17的位置可以在构件9的任何一侧。在图3B中，一个或 多个磁性线圈17是在构件9的“上面”。作为选择，一个或多个磁性线圈17可以是在构件 9的“下面”。一个运动是将促动器2从锁定/制动状态释放(在压力降低的情况下)，这样 磁性线圈17将帮助施力构件9，以及制动件5从而离开可旋转件3。这通过给磁性线圈17 施加适当的电流而实现。另一个运动是使促动器2制动/锁定(在压力增加的情况下)，这 样弹簧17帮助施力构件9，以及制动件5从而接触可旋转件3，并且因此实现制动/锁定功 能。在图3B中，所示构件9限于隔膜功能。然而，同样其可用于柱塞功能。在图4中，示意性地示出了根据第一方面的装置1的实施例，其中装置1呈现为一 个或多个弹簧17和一个或多个磁性线圈17的结合。图4还示出了构件9、一个或多个弹 簧17和一个或多个磁性线圈17之间的力平衡(由'F'、‘ 2F'和'8F'表示)。在图 4中，有个锁定制动器的弹簧17。还有个其中能够改变压力的压力腔7，以便调节构件9的 运动。在图4中，还有个释放装置1的释放单元19。弹簧17控制该释放单元。当压力腔7 中的压力改变时，构件9将相应地改变其位置，并且弹簧17将拉伸或者收缩(取决于压力 的增加或者降低)。释放单元19的运动(由构件9和弹簧17之间的力平衡改变导致)将 升起(在压力腔7中的压力降低的情况下)制动板21，从而释放制动垫23，因此电动机轴 不受限制。在一个实施例中包括由电驱动的一个或多个磁性线圈17从而帮助移动释放单 元19/构件9。其提供的优点是具有后退动力源，作为操作该装置的压力补充。因此，将一 个或多个弹簧17和一个或多个磁性线圈17与装置1结合来实现促动运动落入本发明的范 围内。在一个实施例中，压力腔7由气体压缩机提供压力。
权利要求
1.一种用于控制促动器( 的促动运动的装置(1)，该促动器( 具有螺母、螺杆和驱 动该螺母和该螺杆的电动机(15)，可旋转件(3)，其中该可旋转件C3)的旋转涉及该促动运 动，该促动器⑵是非自锁的，该装置⑴包括-制动件(5)，用于降低该可旋转件(3)的转动， -压力腔(7)，具有构件(9)，-该构件(9)在向内或向外的方向上相对于该压力腔(7)可运动，其中，作为该压力腔 (7)中压力变化的结果，该压力变化导致该构件(9)的运动，使该制动件(5)相对于该可旋 转件C3)运动，从而，当它们接触时，降低该可旋转件C3)的转动，导致降低该促动器(2)的 促动运动。
2.根据权利要求1所述的装置，其中该压力腔(7)中的压力下降导致构件(9)在该向 内的方向上运动，以致该制动件(5)的释放，允许该螺母和该螺杆之间的自由旋转运动。
3.根据权利要求1所述的装置，其中该压力腔(7)中的压力升高导致该构件(9)在该 向外的方向上的运动，从而建立该制动件( 和该可旋转件C3)之间的接触，导致该促动器(2)的促动运动的制动或锁定。
4.根据前述权利要求任何一项所述的装置，还包括装置(17)，用于控制该可旋转件(3)和该制动件(5)之间的距离和/或压力。
5.根据前述权利要求任何一项所述的装置，其中该用于控制所述距离和/或压力的装 置(17)是弹性装置、弹簧或磁性线圈中的至少其中之一。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括具有旋转轴的电动机(15)，该旋转轴连接到该 可旋转件⑶。
7.根据权利要求1所述的装置，其中该可旋转件C3)连接到该螺杆。
8.根据权利要求1所述的装置，其中该构件(9)是有弹性的。
9.根据权利要求8所述的装置，其中该构件(9)是隔膜。
10.根据权利要求8所述的装置，其中该构件(9)是柱塞。
11.根据权利要求10所述的装置，其中该柱塞用密封件密封。
12.根据权利要求1所述的装置，其中该制动件(5)固定到该构件(9)。
13.根据权利要求1所述的装置，其中该制动件(5)与该构件(9)整体制造。
14.一种促动器0)，包括螺母和螺杆配置以及用于驱动该螺母和螺杆配置的电动机 (15)，该电动机(1 具有旋转轴，还包括根据权利要求1至13任何一项所述的装置(1)。
15.根据权利要求14所述的促动器，其中该可旋转件C3)或该制动件(5)的至少之一 是锁闭或制动器至少之一的部件。
全文摘要
一种控制促动器(2)的促动运动的装置(1)，该促动器(2)具有螺母、螺杆和驱动该螺母和该螺杆的电动机(15)，还具有可旋转件(3)，其中可旋转件(3)的转动涉及该促动运动。促动器(2)是非自锁类型。装置(1)包括用于降低可旋转件(3)转动的制动件(5)和具有构件(9)的压力腔(7)。构件(9)在向内或向外的方向上相对于压力腔(7)可运动，其中，作为压力腔(7)中压力变化的结果，压力变化导致构件(9)的运动，使制动件(5)相对于可旋转件(3)运动，从而，当它们接触时，降低了可旋转件(3)的转动，导致降低促动器(2)的促动运动。
文档编号B25F5/00GK102076468SQ200980125219
公开日2011年5月25日 申请日期2009年7月3日 优先权日2008年7月4日
发明者马格努斯·恩布里曾 申请人:Skf公司