专利名称：用于对轴进行驱动和/或制动的电机械装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的电机械装置，用以对轴进行驱动和 /或制动。
背景技术：
由现有技术已知的是，将液压或电液压的制动设备装入机动车中。在此情况下，通过由驾驶员操作制动踏板而在制动设备的主制动缸中产生压力；通过管路中的制动液而将压力进一步传递至制动钳内的制动活塞上，方式为制动活塞从两侧将制动衬片紧紧地压向制动盘。由DE 10 2006 027 412 Al已知一种自增力式电机械制动设备，用于在摩擦件与相对于该摩擦件可运动地布置的物体之间获得摩擦力，该自增力式电机械制动设备包括 至少两个摩擦件，这两个摩擦件分别构造用于与可运动地布置的物体发生面式接触；第一支撑装置，用于接纳两个摩擦件中的第一个，其中，第一支撑装置配设有至少两个相反地倾斜的楔面。此外，公知的制动设备包括第二支撑装置，用于接纳两个摩擦件中的第二个，第二支撑装置构造有至少两个相反地倾斜的楔面；第三支撑装置，带有至少两对相反地倾斜的楔面，该至少两对相反地倾斜的楔面基本上分别与第一支撑装置的楔面和第二支撑装置的楔面相对置地布置。此外，设置至少一个第一促动器，用于产生作用于第一支撑装置上或第二支撑装置上的操作力；以及连接元件，将第一支撑装置与第二支撑装置相连接，其中，该连接元件被构造用于使第一支撑装置和第二支撑装置彼此之间保持至少两个不同的间距。在由DE 10 2006 027 412 Al公知的结构中，尤其已证实有问题的是，对通过楔效应而自增的制动作用的调节。
发明内容
本发明基于如下任务，即，提供一种用于对轴进行驱动和/或制动的电机械装置， 该电机械装置被简单地构造并且能简单地对制动作用进行调节。所述任务通过权利要求1的特征来解决。其它根据本发明的构造方案和优点由从属权利要求得出。因此，提出一种用于对轴进行驱动和/或制动的电机械装置，该电机械装置包括电机，该电机带有与待制动的轴抗相对转动(drehfest)地连接的转子和在周向上在制动器的操作方向上以一定转动自由度在壳体中绕待制动的轴支承的定子。根据本发明，定子通过将定子的转动运动转化成至少一个制动衬片的轴向运动的机构而以如下方式与制动衬片形成作用连接(Wirkverbindimg)，即，在电机进行发电机式运行时，定子通过在转子而以如下方式与制动衬片形成作用连接，即，在电机进行发电机式运行时，定子通过在转子与定子之间产生的力矩而发生转动，由此，借助该机构将制动衬片压向制动盘。在此情况下，制动衬片与制动盘形成作用连接，制动盘又与待制动的轴抗相对转动地连接。定子优选与实施为滚珠丝杠或滚珠斜面(Kugelrampe)的螺杆形成作用连接，从而在操作制动器时转动定子的话，则螺杆相对位置固定的壳体发生轴向推移，这种轴向推移通过用于褪去转动运动的支承件而传递到至少一个能轴向推移地支承于壳体中的制动衬片。在这种情况下，定子在轴向上看以与壳体固定的方式得以支承。如已经说明的那样，为了产生制动力矩，电机作为发电机运行，或在故障安全原则的框架内被短接；在此情况下，定子通过在转子与定子之间产生的力矩相对于壳体扭转，由此，通过螺杆的轴向运动将制动衬片压向制动盘。在本发明的另一种实施方式的框架内，定子可以被实施为螺杆的能依赖于自身的转动运动而轴向推移的部分，或与螺杆固定连接。根据本发明的一种改进方案，可以在电机的定子与螺杆之间设置有例如呈行星传动件形式的传动级。其通过制动盘来承担对定子的扭转和对制动器的操作。
下面，借助附图示例性地详细阐释本发明。其中图1示出根据本发明的用于对轴进行驱动和/或制动的电机械装置的第一实施方式的示意性剖视图；图2示出根据本发明的电机械装置的第二实施方式的示意性剖视图；图3示出按本发明的电机械装置的另一实施方式的示意性剖视图；以及图4示出根据本发明的电机械装置的第四实施方式的示意性剖视图。
具体实施例方式参照图1，根据本发明的电机械装置包括电机，电机具有与轴1，优选与输出轴抗相对转动地连接的转子2和在周向上在制动器的操作方向上以一定转动自由度在壳体3中绕轴1支承的定子4，定子4在轴向上观察以与壳体固定的方式得以支承。在图1中，定子 4在壳体3上的轴向支承件以附图标记15来标注。在轴向上观察以与壳体固定的方式得以支承。在图1中，定子4在壳体3上的轴向支承件以附图标记15来标注。此外，该装置还包括实施为滚珠丝杠或滚珠斜面的螺杆5，在操作制动器时，定子 4的转动运动通过该螺杆5转化成该螺杆5相对于位置固定的壳体3的轴向推移，这种轴向推移通过用于褪去转动运动的支承件6传递到至少一个能轴向推移地支承于壳体3中的制动衬片7上。由图1所示，制动衬片7与如下的制动盘8形成作用连接，该制动盘8与待制动的轴1抗相对转动地连接。根据本发明的装置的工作原理如下为了产生制动力矩，电机作为发电机运行，其中，定子4通过在转子2与定子4之间产生的力矩而相对于壳体3发生转动，由此，制动衬片7通过螺杆5的轴向运动而被压向制动盘8。轴被以附图标记11标注那个有定子4布置在其中的轴。电机也可以马达式地运行；在这种情况下，产生的驱动力矩在定子4的周向上的止挡上得到支撑，由此，将所述驱动力矩通过转子2传递给轴1。
在图2中示出的示例与在图1中所示的示例的区别在于，定子4与螺杆5固定连接，并且实施成能依赖于自身转动运动而轴向推移，其中，螺杆5在壳体3上轴向的壳体止挡支撑，并且通过转子2传递到轴1上。通过根据本发明的方案，电机在发电机式运行时可以用作制动器，在马达式运行时可以用作轮毂驱动器，其中，根据电机的电功率可以承担轻混功能或中混功能以及发电机的功能。在制动功能下，定子仅在周向上转很少几圈，从而通过柔性电缆或通过线圈弹簧件(Wickelfeder)就能对电机进行能量供应。此外，可以设置为，取代用于驱动所述轴的混合驱动功能，可以实现在两个转动方向上起作用的制动器。为此目的，制动衬片从两侧与制动盘发生接触。这种构造方案在图 1中示出，其中，附加的制动衬片被设有附图标记16。作为对此另选地，可以通过所介绍的装置的镜面对称的布置方案而完成一种在两个转动方向上起作用的制动器。在图3中示出的本发明的实施例中，在图1所示装置的改进方案的框架内，在电机的定子4与螺杆5之间设置有优选可实施为行星传动件9的传动件。由图3可以看到，在这种情况下，定子4与行星传动件9的太阳轮抗相对转动地连接，其中，内齿圈联接在壳体 3上，并且螺杆5与行星传动件9的行星架连接。根据本发明，为了对抗电机故障确保所述装置的功能，设有离合器，该离合器优选在闭合状态下引起定子发生扭转，并且进而操作制动器。离合器优选设计成单面磁力离合器，并且在闭合状态下将定子与待制动的轴连接起来。这个实施方式作为图1所示装置的改进方案是图4的主题。由图4可知，根据本发明的装置具有离合器10，该离合器10优选被电磁地打开，以满足故障安全原则。为了闭合离合器10，至少一个摩擦面一优选为推杆12通过至少一个弹簧13的力发生轴向推移并被压向与待制动的轴1抗相对转动地连接的盘14上，这引起离合器10发生扭转，并且进而引起了与离合器10连接的定子4发生扭转。这又引起了对所述装置作为制动器加以操作，就像已经阐述的那样。为了打开离合器10，对在图中未示出的电磁装置加以操作，该电磁装置使摩擦面或推杆12逆着弹簧13的力朝打开离合器10的方向运动。不言而喻地，根据本发明的装置的构件的每种结构性布置方案一特别是每种空间布置方案本身以及彼此间并且只要在技术上是有意义的，就都落在这里的权利要求的保护范围内，而不对所述装置的如其在权利要求中说明的功能有所影响，即使这些构造方案没有详细地在附图中或说明书中得到表述，也落在这里的权利要求的保护范围内。附图标记列表
1轴、输出轴
2转子
3壳体
4定子
5螺杆
6支承件
7制动衬片
8制动盘
9行星传动件
10宦A典闲I=I研
11轴
12推杆
13弹簧
14箱
15定子的轴向支承件
16制动衬片
权利要求
1.用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，其特征在于，所述电机械装置包括电机，所述电机具有与所述轴(1)抗相对转动地连接的转子O)；以及在周向在制动器的操作方向上以一定转动自由度在壳体(3)内绕所述轴(1)支承的定子G)，其中，所述定子(4)通过将所述定子的转动运动转化成至少一个能轴向推移地支承的制动衬片(7) 的轴向运动的机构(5)而以如下方式与所述制动衬片(7)作用连接，即，在所述电机发电机式运行时，所述定子(4)通过在转子( 与定子(4)之间产生的力矩而相对于所述壳体(3) 扭转，由此，所述制动衬片(7)借助所述机构(5)压向制动盘(8)。
2.按权利要求1所述的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，其特征在于，所述机构(5)构造为实施成滚珠丝杠或滚珠斜面的螺杆(5)，所述螺杆(5)在一侧与所述定子(4)形成作用连接，在另一侧与至少一个制动衬片(7)形成作用连接。
3.按权利要求2所述的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，其特征在于，所述定子(4)在轴向上看，以与壳体固定的方式得以支承，其中，在操作所述制动器时， 所述定子的转动运动引起所述螺杆( 相对于位置固定的所述壳体(3)的轴向推移， 所述轴向推移通过用于褪去转动运动的支承件(6)被传递到至少一个能轴向推移地支承于所述壳体(3)中的制动衬片(7)上。
4.按权利要求3所述的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，其特征在于，在所述电机马达式运行时，产生的驱动力矩能在所述定子的周向上的止挡上得到支撑，由此，所述驱动力矩通过所述转子( 传递到所述轴(1)上。
5.按权利要求2所述的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，其特征在于，所述定子(4)与所述螺杆(5)固定连接，并且实施成能依赖于自身的转动运动而轴向推移，其中，所述螺杆(5)支承在所述壳体(3)上，并且与所述制动衬片(7)在轴向方向上形状锁合地连接。
6.按权利要求1所述的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，其特征在于，在所述电机马达式运行时，产生的驱动力矩能在轴向的壳体止挡上得到支撑，由此，所述驱动力矩通过所述转子( 传递到所述轴(1)上。
7.按权利要求2至6之一所述的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，其特征在于，在所述电机的所述定子(4)与所述螺杆( 之间设置有传动件。
8.按权利要求7所述的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，其特征在于，所述传动件实施为行星传动件(9)。
9.按权利要求8所述的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，其特征在于，所述定子(4)与所述行星传动件(9)的太阳轮抗相对转动地连接，其中，内齿圈联接到所述壳体( 上，并且所述螺杆( 与行星齿轮传动件(9)的行星架连接。
10.按权利要求2至9之一所述的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置， 其特征在于，为了对抗电机故障确保所述制动器的功能，设置有离合器(10)，通过操作所述离合器(10)来操作所述制动器。
11.按权利要求10所述的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，其特征在于，所述离合器在闭合状态下将所述定子(4)与待制动的所述轴(1)连接，并且引起所述定子(4)扭转，并且进而引起对所述制动器的操作。
12.按权利要求11所述的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，其特征在于，所述离合器(10)被电磁地打开。
13.按权利要求11或12所述的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，其特征在于，所述电机械装置具有至少一个摩擦面(12)，所述摩擦面(1 通过至少一个弹簧 (13)的力而被压向与待制动的所述轴(1)抗相对转动地连接的盘(14)，以便导致所述离合器(10)扭转，并且进而导致与所述离合器(10)连接的所述定子(4)扭转，这引起了对所述制动器的操作，其中，为了打开离合器(10)而操作如下电磁装置，所述电磁装置使所述摩擦面(1 逆着所述弹簧(1 的力朝打开所述离合器(10)的方向运动。
14.按权利要求10、12、12或13所述的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，其特征在于，所述离合器构造为单面磁力离合器。
全文摘要
本发明涉及一种用于机动车的、用于对轴(1)进行驱动和/或制动的电机械装置，所述电机械装置包括电机，该电机具有与轴(1)抗相对转动地连接地转子(2)；以及在周向在制动器的操作方向上以一定转动自由度在壳体(3)中绕轴(1)支承的定子(4)，其中，定子(4)通过将定子(4)的转动运动转化成至少一个能轴向推移地支承的制动衬片(7)的轴向运动的机构(5)而以如下方式与制动衬片(7)作用连接，即，在电机发电机式运行时，定子(4)通过在转子(2)与定子(4)之间产生的力矩而相对于壳体(3)扭转，由此，制动衬片(7)借助所述机构(5)压向制动盘(8)。
文档编号H02K7/102GK102326010SQ201080008675
公开日2012年1月18日 申请日期2010年1月29日 优先权日2009年2月19日
发明者丹尼尔·沃尔夫, 马丁·明斯特尔 申请人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司