组合式致动器和包括该致动器的制动夹 本发明涉及一种致动器，其包括：一壳体；一原动机；一致动件和一丝杆机构，该致动件随着该原动机的转动可相对壳体作直线运动，该丝杆机构包括一丝杆和一螺母，丝杆和螺母之一用一角轴承支撑成可相对该壳体转动；以及一减速齿轮装置。
这种致动器可见WO-A-9603301。所述公知致动器是一盘形制动器的一电动制动夹的一部分，包括一滚子丝杆机构和一行星齿轮机构。该丝杆机构的一部分装在一电动机中。所述丝杆机构从电动机伸向制动片的一端上有一推力轴承和一行星齿轮机构。
该行星齿轮系环绕该丝杆机构。这一布置大大增加了行星齿轮系的径向尺寸，从而所述系统的刚性减小，故障率提高。因此无法保持所需传动刚性。此外，由于这一布置，该公知致动器十分复杂，从而制造十分麻烦。
该公知致动器的复杂的一体化结构的另一个缺点与制造有关。通常，滚动轴承之类滚动机构和丝杆机构的制造背景与齿轮系统不同。由于在公知致动器中这些部件在相当程度上制成一体，因此如何正确选择、组合所需不同制造工艺和如何正确控制这些制造工艺就成了问题。
因此本发明的目的是提供一种克服这些缺点的致动器。本发明的目的是采用把致动件和减速齿轮装置分列在丝杆机构的两端。
在本发明致动器中，减速齿轮装置的位置与丝杆机构不同，这有若干好处。例如，这种布置不受空间限制。而且，减速齿轮装置与致动件隔开，从而这些部件可有更大空间和自由。
按照本发明另一重要优点，该致动器可做成，减速齿轮装置装在一减速齿轮模件中，丝杆机构装在一丝杆机构模件中，所述减速齿轮模件与丝杆机构模件经一传动模件互连。
由于构成该致动器的传动线的若干部件为组合式布置，因此整个系统的每一部件可应用所需制造工艺和过程。此外，这种组合式设计使得各部件可平行生产，从而便于进行流水线作业，成本降低。
此外，这些部件制成后可预先组装成一子单元。例如，减速齿轮模件可与丝杆机构模件连成一体，或者，丝杆机构模件与传动模件连成一体。
若干模件可布置成至少两个模件的轴线位于同一直线上或至少两个模件的轴线互相偏离或偏心。
按照一优选实施例，传动模件位于减速齿轮模件与丝杆机构模件之间。
一具有一电驱动模件的传动系统可有一与该电动机和减速齿轮模件连接的第一传动轴和互连减速齿轮模件与丝杆机构模件地第二传动轴，其中，第一与第二传动轴同轴线，并用至少一个滚动轴承互相支撑。
最好是，第一和第二传动轴互相容纳在内，电动机的转子与外部传动轴啮合。
为了更好承受致动件上的负载，丝杆机构模件可包括一角接触轴承。
所述轴承可用各种方法支撑在壳体中。按照第一种可能性，该角接触轴承的外圈抵靠内部法兰的不与制动片面对的径向表面，所述外圈与法兰用一旋紧的螺栓互相紧抵。
按照第二种可能性，该角接触轴承的外圈抵靠内部法兰的与制动片面对的径向表面。在该实施例中，外圈在致动力的作用下紧抵所述法兰，因此在这种结构中，螺栓上的负载无需很大。
减速齿轮模件可包括一行星齿轮系的至少一部分，该行星齿轮系有一静止外圈，该圈的内表面上有齿轮齿。特别是，该减速齿轮模件可包括与该外圈啮合并装在一载体上的行星齿轮，该载体与一转动轴连接，该转动轴与丝杆机构啮合，该行星齿轮系的太阳轮可装在传动模件的一传动轴上。
也可以是螺母用一固定件与角接触轴承的静止圈连接，从而螺母可在轴向上滑动但无法转动，而丝杆用滚子和一轴承支撑成可转动但无法滑动。
此外，可用一传感器检测丝杆机构的转动和/或平动。此外，可提供控制装置，所述控制装置有一比方说来自一制动片的控制信号的输入，该控制装置与该传感器连接，从而按照该控制信号和来自传感器的信号控制电动机。该传感器特别适合于获得力的反馈、磨损补偿和/或维修指示。
本发明致动器可有各种用处。该致动器特别可用作一电动制动盘的制动夹，所述制动夹包括如上所述致动器和具有两相对制动片的一卡爪件，所述致动器包括：一丝杆和一螺母，丝杆和螺母之一用一角轴承支撑成可相对该壳体转动；以及一减速齿轮装置。
下面结合装有本发明致动器的制动夹的若干实施例进一步说明本发明。
图1示出装有致动器的一制动夹的第一实施例。
图2为图1制动夹的分解图。
图3为制动夹的第二实施例。
图4为图3制动夹的分解图。
图5为制动夹的第三实施例。
图6为制动夹的第四实施例。
图7为一致动机构的第五实施例。
图1和2所示制动夹包括一卡爪件1、一丝杆机构模件2、一传动模件3、一减速齿轮模件4和一电动机5。卡爪件1包括其上装有一制动片7的外部法兰6和一内部法兰8。此外还有另一制动片9以及制动片7与9之间的制动盘10。
模件2、3和4或其子组件可预先装配成一密封、受润滑的致动单元，该单元可用螺栓装在该制动夹中。
制动片9与一致动头11连接，该致动头用致动杆12与丝杆机构模件2连接。该丝杆机构模件2包括与轴承14内圈连成一体的一可转动螺母13。该轴承14还包括一对开的外圈15以及一系列滚珠16。致动杆12用橡胶波纹管的一密封盖固定在丝杆17中。
该丝杆机构还包括一可在轴向上滑动但无法转动的丝杆17，在图1中，丝杆17中有一空心空间18，该空间中有一固定圆盘19，该圆盘有一非圆形孔，一具有相同非圆形横截面的固定销20穿过该孔。盘19从而丝杆17可在轴向上相对杆20滑动，但无法转动。销20插入在减速齿轮模件4的一固定中心轴21的孔22中。
在图2的变型中，丝杆17包括一孔23，孔的圆周面23上有键槽，这些键槽与固定在减速齿轮模件4中的一轴24上的键槽25配合。
传动模件3包括电动机的转子26，电动机的定子27装在电动机5中。此外，传动模件3包括与转子26连接的第一传动轴或外部传动轴28和用滚珠轴承30支撑成可相对转动的第二传动轴或内部传动轴29。第一传动轴28上有一与减速齿轮模件4的行星齿轮32啮合的太阳齿轮31。各行星齿轮转而与一定子圈33啮合，该定子圈的内表面上有齿。各行星齿轮32可转动地装在轴24上，该轴又用轴承34可转动地支撑在减速齿轮模件4中。
电动机5的转子26转动时，太阳轮31从而行星齿轮32转动。因此，传动轴24以减小的转速转动，造成第二或内部传动轴29从而螺母13转动。螺母13的转动使得丝杆17作轴向移动，从而把制动片7和9压紧到制动盘10上。
如所公知，丝杆17和螺母13用滚筒35互相配合。
轴承14的外圈15抵靠法兰8的径向表面36，该径向表面36不与制动片7、9面对。此外，轴承14的外圈15抵靠驱动系统5的一相反表面37。螺栓38旋紧在驱动系统5的螺纹孔39中，把表面36和37互相拉近，从而牢牢夹紧轴承14的对开外圈15。从而造成轴承14的四点接触角负载型式。
用波纹盖40防止脏物等进入丝杆机构2、传动模件3、驱动系统5和减速齿轮模件4的内部空间。
图3和4实施例与图1和2实施例大体相同。但是，在该实施例中，轴承14的外圈15抵靠与制动片7、9面对的支撑面41。当驱动丝杆机构2时，轴承14的外圈15紧抵支撑面41。因此，在该实施例中，螺栓无需上得很紧就可抵抗由制动片7、9作用在制动盘10上的制动力。
图4清楚示出该制动夹的组合式布置。
图5实施例也与图1-3实施例大体相同。第一或外部传动轴28与第二或内部传动轴29只用一个轴承42支撑成可相对转动。此外，用一传感器43测量轴24的角速度。
另一个差别是太阳轮44为一紧固到第一传动轴28上的独立部件。第二传动轴29上也有一独立部件45，该部件中有一空心空间，该空心空间有与轴24上对应键槽配合的键槽。
图6实施例与图1-4实施例在某些方面相对应，在该实施例中，螺母46可在轴向上滑动但无法转动。丝杆47可转动，但无法在轴向上移动。螺母46与丝杆47用滚筒48互相配合。
用一轴承49和滚筒48把丝杆47支撑成可转动。在其与制动片7、9相面对的一端上，螺母46有一插入丝杆47的空心中的一致动件50。致动杆12伸展在致动件50的底面与致动板11之间。
转子26的转动经减速齿轮模件传到丝杆47上。由制动片7、9在制动盘10上的夹紧作用造成的作用在丝杆47上的轴向力通过与丝杆47的所述轴承14的内圈13连接的套筒53被轴承14吸收。
与轴承14的不动内圈13连接的固定件50使得螺母46无法转动。但是所述固定件50容许螺母46作轴向移动。这些功能可用固定件50与螺母46的非圆形(未示出)的配合来实现。
在图7实施例中，使用两个丝杆机构模件2，它们与一个共同的中心传动模件3连接，该传动模件3又通过一减速齿轮模件4与原动机5连接。这两个丝杆机构模件2可与图1和3所示丝杆机构模件相同；该传动模件3可与图2所示传动模件相同。
但是，在图7实施例中，外部传动轴29上有外齿55。此外，两丝杆机构模件2的轴承14的内圈13也都有与传动模件3的传动轴29的齿55啮合的外齿56。
如结合图1和2实施例所述，传动模件3的外部传动轴29转动时，轴承14的内圈13也转动，从而一起移动致动杆12。
在图7实施例中，传动模件3与丝杆机构模件2的轴线在横向上互相偏离，但位于同一平面中。这些轴线之一也可在其他两轴线的共同平面之外。此外，也可使用两个以上、例如三个丝杆机构模件与同一传动模件3连接。