NL1006544C2

NL1006544C2 - Actuator voorzien van een beschermd schroefmechanisme, alsmede remklauw met een dergelijke actuator.

Info

Publication number: NL1006544C2
Application number: NL1006544A
Authority: NL
Inventors: Hendrikus Jan Kapaan; Alexander Jan Carel De Vries; Armin Herbert Emil Olschewski; Roland Haas
Original assignee: Skf Ind Trading & Dev
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 1999-01-12
Also published as: CN1125929C; CN1262727A; EP0993565B1; DE69812628D1; KR20010021583A; DE69812628T2; US6318512B1; JP2001509575A; EP0993565A1; AU8245498A; WO1999002884A1

Description

Actuator voorzien van een beschermd schroefmechanisme. alsmede remklauw met een dereeliike actuator

De uitvinding betreft een actuator omvattende een huis dat een 5 schroefmechanisme en een elektrische motor omvat die aandrijfbaar verbonden is met het schroefmechanisme dat een lineaire beweging verschaft in reactie op een draaibeweging van de elektrische motor, welk schroefmechanisme een schroef en een moer omvat waarvan één draaibaar is ondersteund met betrekking tot het huis door middel van 10 een hoekcontact-kogellager, welke schroef door middel van een tussenkoppelelement samenwerkt met een bedieningsorgaan voor het overbrengen van axiale krachten.

Een dergelijke actuator is bekend uit W0-A-9603301. Deze bekende actuator, die deel uitmaakt van een remklauw, bezit een 15 schroefmechanisme dat door middel van een scharnierend tussenkoppelelement is verbonden met een remblok. Bij bekrachtiging van de elektrische motor, welke de actuator aandrijft, wordt het remblok tegen een remschijf aangedrukt. Als gevolg daarvan zal het tussenkoppelelement worden belast en iets in dwarsrichting worden 20 verplaatst, welke dwarsbewegingen het schroefmechanisme zouden kunnen hinderen en vernielen. In een poging dit probleem te ondervangen, is een tussenkoppelelement toegepast dat staafvormig is, en dat aan beide uiteinden scharnierbaar samenwerkt met het remblok en de schroef van het schroefmechanisme.

25 Hoewel door middel van een dergelijk koppelelement de dwarsbelastingen zoals die optreden in een stijve verbinding, kunnen worden geëlimineerd, doen zich nog steeds problemen voor. In een scheve positie van het staafvormige koppelelement, bezitten de bedieningskrachten een dwarscomponent die tot ongunstige belastingen 30 in het schroefmechanisme leidt.

Het doel van de uitvinding is een oplossing voor dit probleem te geven. Dat doel wordt bereikt door dat het tussenkoppelelement samenwerkt met de schroef door middel van een axiale verbinding die radiale bewegingen toelaat.

35 Zelfs in geval het remblok, als gevolg van de samenwerking met de remschijf, zou worden belast en iets in dwarsrichting zou worden verplaatst, zal het schroefmechanisme slechts in axiale richting worden belast. Deze gunstige belasting vloeit voort uit het feit dat 1006544 2 het tussenkoppelelement en de schroef in radiale richting (binnen zekere grenzen), ontkoppeld zijn.

Bij voorkeur werken het tussenkoppelelement en de schroef met elkaar samen door middel van in wezen radiale oppervlakken, welke 5 oppervlakken wederzijds radiaal verplaatsbaar zijn.

Een zeer stabiele uitvoeringsvorm wordt verkregen in geval de schroef een ringvormig aanslagoppervlak heeft dat samenwerkt met een aandrukkend tussenkoppelelement dat een overeenkomstig aanslagoppervlak bezit, welke aanslagoppervlakken verschuifbaar zijn 10 met betrekking tot elkaar.

In geval een drukorgaan is voorzien voor het op elkaar drukken van de aanslagoppervlakken, is een rammelvrije constructie verkregen. Een dergelijk drukorgaan werkt tussen het aandrukkende tussenkoppelelement en een kap die is verbonden aan de schroef. Bij 15 voorkeur is het drukorgaan een conische ring (Belville ring).

De kap bezit een opening voor een bedieningsorgaan, dat tegen het aandrukkende tussenkoppelelement rust, en is afgedicht met betrekking tot het bedieningsorgaan.

De actuator volgens de uitvinding is in het bijzonder geschikt 20 voor toepassing in een rollenspindel.

Verder betreft de uitvinding een remklauw voor een elektrisch bedienbare schijfrem, omvattende een klauwstuk met twee tegenover elkaar liggende remblokken en een elektrische actuator zoals hiervoor beschreven, welke actuator een huis omvat alsmede een elektrische 25 motor en een schroefmechanisme dat aandrijfbaar is verbonden met de elektrische motor ter verschaffing van een lineaire beweging in reactie op een draaibeweging van de elektrische motor, welk schroefmechanisme een schroef alsmede een moer omvat waarvan één draaibaar is ondersteund met betrekking tot het huis door middel van 30 een hoekcontact-kogellager, welke schroef door middel van een tussenkoppelelement samenwerkt met een bedieningsorgaan voor het overbrengen van axiale krachten. Volgens de uitvinding werkt het tussenkoppelelement met de schroef samen door middel van een axiale verbinding die radiale bewegingen toelaat.

35 De uitvinding zal verder beschreven worden met betrekking tot een voorbeeld van een in de figuren weergegeven remklauw.

Figuur 1 toont een remklauw volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont een vergroot detail.

1u uö 5 4 4 1 3

De remklauw zoals weergegeven in figuur 1 van een klauwstuk 1, dat op de gebruikelijke wijze twee remblokken 2, 3 omvat. Remblok 2 is verbonden aan de flens 4 van klauwstuk 1; door middel van steun 22 is remblok 3 verbonden met een elektrische actuator, die in zijn geheel 5 met 13 is aangeduid.

De elektrische actuator 13 omvat een elektrische motor 5. waarvan de stator 6 is verbonden aan het huisdeel 7 van het klauwstuk 1.

Het verdraaibare deel 8 van de elektrische motor 5 is verbonden aan een asstuk 9. dat door middel van lager 10 draaibaar is 10 ondersteund in het huisgedeelte 7 van klauwstuk 1.

De actuator 4 omvat verder een schroefmechanisme 11, dat onder andere een gedeeltelijk holle schroef 12 (zoals weergegeven in figuur 2) omvat, en een moerorgaan 33· Het moerorgaan 33 en het schroeforgaan 12 werken met elkaar samen door middel van rollen 14, en vormen een 35 rollenspindel die op zich bekend is.

Het draaibare deel 8 van de elektrische motor 5 is aandrijfbaar verbonden aan het moerorgaan 33· zodanig dat bij verdraaiing daarvan het schroeforgaan 12 in axiale richting wordt verplaatst via de rollen 14.

20 Het schroeforgaan 12, waarvan de holle ruimte is aangeduid met 15· bevat een tussenkoppelelement 18 en een bedieningsorgaan 16 dat zich uitstrekt vanaf het tussenkoppelelement 18, en dat uit het open eind van het schroeforgaan 12 steekt.

Aan beide einden is het bedieningsorgaan 16 bol, en werkt dit 25 samen met overeenkomstig holle verdiepingen 17, 51 in het tussenkoppelelement 18 respectievelijk de bedieningskop 19·

Het tussenkoppelelement 18 bezit een radiaal ringvormig aanslagvlak 53. dat aanligt tegen een radiaal ringvormig aanslagoppervlak 54 van het schroeforgaan 12. Verder bezit het 30 tussenkoppelelement 18 uitsteeksel 55. dat steekt in verdieping 56 van schroeforgaan 12. Ringdeel 60 van tussenkoppelelement 18 bezit een kleinere diameter dan het holle deel 6 van het schroeforgaan 12. Derhalve is het tussenkoppelelement 18 enigszins radiaal beweegbaar in die holle ruimte 15, 61, waardoor radiale belastingen op schroeforgaan 35 12 ten gevolge van verplaatsingen van het remblok 3 worden vermeden.

Het bedieningsorgaan 16 steekt door een gat in kap 57· Die kap 57 is afgedicht door middel van afdichting 59· Verder wordt door middel 1006544 4 van schotelvormige (Belville) ring 58 het tussenkoppelelement l8 aangeklemd gehouden tegen schroeforgaan 12.

Aan zijn uitstekende eind bezit het bedieningsorgaan een bedieningskop 19. welke tegen steun 22 van remblok 3 rust. Deze 5 bedieningskop is afgedicht met betrekking tot het huisstuk 7 van het klauwstuk 1 door middel van een balg 20, die op zich bekend is. Zoals genoemd bevindt zich tussen het remblok 3 en de bedieningskop 19 een steunorgaan 22, dat door middel van pen 21 in draairichting vast is met betrekking tot de bedieningskop 19.

10 Zoals gebruikelijk bezitten de remblokken 2, 3 enige speling in een richting die dwars is met betrekking tot de hartlijn van schroeforgaan 12. Door de remblokken 2, 3 op een (niet getoonde) remschijf te drukken, zullen die blokken enige dwarsbewegingen vertonen met betrekking tot het schroeforgaan 12. Gezien het feit dat 15 het bedieningsorgaan 16 niet stijf is verbonden met het schroeforgaan 12, zal de laatste niet worden blootgesteld aan die dwarsbewegingen of belastingen. In plaats daarvan zal het tussenkoppelelement l8 enigszins radiaal worden verschoven binnen de holle ruimte 15 van het holle schroeforgaan 12, welke beweging mogelijk is als gevolg van de 20 radiale speling die voorkomt tussen het tussenkoppelelement 18 en de inwendige wand van de holle ruimte 15·

Volgens de uitvinding wordt een vierpuntscontact-kogellager 31 toegepast. Dat lager kan een gedeelde binnenring of een gedeelde buitenring bezitten. Dit vierpuntscontact-kogellager 31 omvat een 25 reeks rollende kogels 32, een binnenring 33 die een eenheid vormt met het moerorgaan van schroefmechanisme 11, en een buitenring 3^ die twee buitenringhelften 35» 36 omvat. Deze buitenringhelften 35. 36 bepalen samen een loopbaan 37. 38; de binnenring 33 bepaalt een loopbaan 39· Loopbanen 37-39 zijn zodanig gevormd dat vier contactpunten 30 worden verkregen, omvattende twee paren die elk een werklijn 40, 4l bepalen.

Volgens de uitvinding zijn de loopbanen 37—39 zodanig gevormd dat de werklijnen 40-4l de hartlijn van het lager 31 onder wederzijds verschillende hoeken snijden. Werklijn 40 snijdt de hartlijn onder een 35 grotere hoek dan werklijn 4l. Derhalve is het vierpuntscontact- kogellager 31 volgens de uitvinding in het bijzonder geschikt voor het opnemen van axiale belastingen uitgeoefend door remblokken 2, 3 wanneer deze op de (niet getoonde) remschijf worden gedrukt.

10 ü 6 5 4- A ' 5

De bijzondere oriëntatie van de werklijnen 40, 4l wordt verkregen door een schuine oriëntatie van de loopbanen 37. 39· Deze oriëntatie vloeit voort uit de verhoudingsgewijze grote diameter van het binnenste oppervlak of gebied 43 van de buitenste lagerringhelft 35.

5 en de kleinere binnenste diameter van het binnenste oppervlak of gebied 44 van de buitenste ringhelft 36.

Bovendien heeft het buitenste oppervlak of gebied 45 van de binnenste ring 34 een diameter die groter is dan het buitenste oppervlak of het gebied 46 daarvan, 10 Het vierpuntscontact-kogellager 31 omvat verder een sensor 50, waarvan de delen aan de buitenste ringhelft 36 en de binnenring 33 zijn bevestigd. Deze sensor kan verschillende basisfuncties vervullen, zoals het verschaffen van informatie met betrekking tot slijtagecompensatie, onderhoudsaanduiding, terugkoppeling van de 15 remkracht (ABS), regeling van de aandrijving en functies met betrekking tot voertuigdynamica, alsmede anti-diefstaldoeleinden.

1006544

Claims

1. Elektrische actuator (13). omvattende een huis (7) dat een schroefmechanisme (11) en een elektrische motor (5) omvat die 5 aandrijfbaar verbonden is met het schroefmechanisme (11) dat een lineaire beweging verschaft in reactie op een draaibeweging vein de elektrische motor (5). welk schroefmecheinisme (11) een schroef (12) en een moer (33) omvat waarvan één draaibaar is ondersteund met betrekking tot het huis (7) door middel van een hoekcontactkogellager 10 (31). welke schroef (12) door middel van een tussenkoppelelement (18) samenwerkt met een bedieningsorgaan (16) voor het overbrengen van axiale krachten, met het kenmerk dat het tussenkoppelelement (18) samenwerkt met de schroef (12) door middel van een axiale verbinding (53. 5*0 die radiale bewegingen toelaat. 15

2. Actuator volgens conclusie 1, waarbij het tussenkoppelelement (18) en de schroef (12) met elkaar samenwerken door middel van in wezen radiale oppervlakken (53. 5*0 welke oppervlakken wederzijds radiaal verplaatsbaar zijn. 20

3. Actuator volgens conclusie 2, waarbij de schroef (12) een ringvormig aanslagoppervlak (54) heeft dat samenwerkt met een aandrukkend tussenkoppelelement (18) voorzien van een overeenkomstig aanslagoppervlak (53). welke aanslagoppervlakken (53. 54) met 25 betrekking tot elkaar verschuifbaar zijn.

4. Actuator volgens conclusie 3. waarbij het ringvormige aanslagoppervlak (54) van de schroef (12) een centrale verdieping (56) omsluit, en het aandrukkende tussenkoppelelement (18) een uitsteeksel 30 (55) bezit dat steekt in die verdieping (56).

5· Actuator volgens conclusie 3 of 4, waarbij een drukorgaan (58) is voorzien voor het tegen elkaar aandrukken van de aanslagvlakken (53. 5^). 35

6. Actuator volgens conclusie 5. waarbij het drukorgaan (58) tussen het aandrukkende tussenkoppelelement (18) en een kap (57) werkt die is verbonden aan de schroef (12). 10u 65 4 4

7· Actuator volgens conclusie 6, waarbij het drukorgaan een conische ring (58) (Bellville ring) is.

8. Actuator volgens conclusie 6 of 7. waarbij de kap (57) een 5 opening bezit voor het bedieningsorgaan (16), welke tegen het aandrukkende tussenkoppelelement rust.

9· Actuator volgens conclusie 8, waarbij de kap (57) is afgedicht (59) met betrekking tot het bedieningsorgaan (16). 10

10. Actuator volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het schroefmechanisme (11) een rollenschroefspindel omvat.

11. Remklauw voor een elektrisch bedienbare schijfrem, omvattende 15 een klauwstuk (4) met twee tegenover elkaar liggende remblokken (2, 3) alsmede een elektrische actuator (13) volgens één van de voorgaande conclusies, welke actuator (13) een huis (7) omvat alsmede een elektrische motor (5) en een schroefmechanisme (11) dat aandrijfbaar is verbonden met de elektrische motor (5) ter verschaffing van een 20 lineaire beweging in reactie op een draaibeweging van de elektrische motor (5), welk schroefmechanisme (11) een schroef (12) alsmede een moer (33) omvat waarvan één draaibaar is ondersteund met betrekking tot het huis (7) door middel van een hoekcontactkogellager (31)· welke schroef (12) door middel van een tussenkoppelelement (18) samenwerkt 25 niet een bedieningsorgaan (16) voor het overbrengen van axiale krachten met het kenmerk dat het tussenkoppelelement (18) met de schroef (12) samenwerkt door middel van een axiale verbinding (53. 5*0 die radiale bewegingen toelaat.

12. Remklauw volgens conclusie 11, waarbij het koppelelement (18) en de schroef (12) met elkaar samenwerken door middel van in wezen radiale oppervlakken (53, 5*0. welke oppervlakken wederzijds radiaal verplaatsbaar zijn. 35 13· Remklauw volgens conclusie 12, waarbij de schroef (12) een ringvormig aanslagoppervlak (5*0 heeft dat samenwerkt met een aandrukkend tussenkoppelelement (18) voorzien van een overeenkomstig 1006544 f aanslagoppervlak (53) welke aanslagoppervlakken (53, 54) met betrekking tot elkaar verschuifbaar zijn.

14. Remklauw volgens conclusie 13, waarbij het ringvormig 5 aanslagoppervlak (54) van de schroef (12) een centrale verdieping (55^ omsluit, en het aandrukkende tussenkoppelelement (18) een uitsteeksel (55) bezit dat steekt in die verdieping (56).

15. Remklauw volgens conclusie lk, waarbij een drukorgaan (58) is 10 voorzien voor het tegen elkaar aandrukken van de aanslagvlakken (53 5k).

16. Remklauw volgens conclusie 15, waarbij het drukorgaan (58) tussen het aandrukkende tussenkoppelelement (18) en een kap (57) werkt 15 die is verbonden aan de schroef (12).

17· Remklauw volgens conclusie 16, waarbij het drukorgaan een conische ring (58) (Belleville ring) is. 20 l8. Remklauw volgens conclusie 17, waarbij de kap (57) een opening bezit voor het bedieningsorgaan (16), welke tegen het aandrukkende tussenkoppelelement rust.

19. Remklauw volgens conclusie 18, waarbij de kap (57) is 25 afgedicht (59) met betrekking tot het bedieningsorgaan (16).

20. Remklauw volgens conclusie 19. waarbij het schroefmechanisme (11) een rollenschroefspindel omvat. 10^5544