專利名稱：帶有軸向支撐的絲杠的滾珠絲杠傳動(dòng)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滾珠絲杠傳動(dòng)件。滾珠絲杠傳動(dòng)件將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成平移運(yùn)動(dòng)。 本發(fā)明還尤其涉及一種用來(lái)操作制動(dòng)器的操作裝置，所述制動(dòng)器尤其是指汽車(chē)的駐車(chē)制動(dòng)器。
背景技術(shù)：
由EP 1058795B1例如已公開(kāi)一種用于汽車(chē)駐車(chē)制動(dòng)器的操作裝置，在這種操作裝置中，設(shè)置有滾珠絲杠傳動(dòng)件。由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的、由多個(gè)絲杠部件組裝而成的絲杠促成在螺母與絲杠之間的相對(duì)軸向移動(dòng)，其中，螺母在其推進(jìn)方向上將一推壓力施加到盤(pán)式制動(dòng)器的摩擦襯片上。這個(gè)推壓力通過(guò)絲杠支撐于其上的殼體側(cè)軸向軸承來(lái)接收。由于所施加的軸向推壓力，而可能在殼體內(nèi)出現(xiàn)彈性變形，這種變形會(huì)引起絲杠與螺母之間或絲杠與軸向軸承之間的傾斜。這種傾斜會(huì)妨礙滾珠絲杠傳動(dòng)件的功能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種滾珠絲杠傳動(dòng)件，即使在高負(fù)荷下也能確保這種滾珠絲杠傳動(dòng)件的功能。按照本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)一種按權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠傳動(dòng)件來(lái)解決。通過(guò)如下所述方式得到滾珠絲杠傳動(dòng)件的毫無(wú)問(wèn)題的功能，即絲杠憑借其以一曲率半徑凸著構(gòu)造的第一支承面支撐在軸向軸承的優(yōu)選呈錐形構(gòu)造的第二支承面上，其中， 第一支承面和第二支承面沿優(yōu)選環(huán)形的接觸軌跡相互碰觸，以及其中，此外由曲率半徑與優(yōu)選環(huán)形的接觸軌跡的半徑之比形成的商是處在1. 2與2. 4之間的值，包括1. 2和2. 4。第一支承面的曲率半徑的圓心應(yīng)當(dāng)在軸向上盡可能地接近環(huán)形接觸軌跡的圓心， 以便使傾斜盡量輕微。但如果兩個(gè)圓心都位于絲杠軸線上的話——這按照本發(fā)明是優(yōu)選的，則應(yīng)將這兩個(gè)圓心之間的間距保持得最??；因?yàn)殚g距越小，被提供用來(lái)傳遞軸向力的面積份額就越?。贿@個(gè)間距越大，用于傳遞軸向力的面積份額也越大。當(dāng)然，這種優(yōu)點(diǎn)是與可傾斜運(yùn)動(dòng)性降低的缺點(diǎn)相對(duì)的。此外，出于結(jié)構(gòu)上的原因，當(dāng)絲杠引導(dǎo)穿過(guò)軸向軸承時(shí)，需要接觸軌跡具有最小半徑；在這種情況下，接觸軌跡的半徑必須大于被引導(dǎo)穿過(guò)的絲杠區(qū)段的半徑。本發(fā)明認(rèn)為，在顧及到結(jié)構(gòu)方面的考量下，關(guān)于所提及的彎矩的技術(shù)問(wèn)題按本發(fā)明所設(shè)置的曲率半徑與接觸軌跡半徑的比例排除了所述及的缺點(diǎn)。兩個(gè)支承面的按本發(fā)明的構(gòu)造方案實(shí)現(xiàn)了在絲杠與軸向軸承之間的傾斜，而不會(huì)在軸向軸承區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)造成磨損的卷邊和環(huán)繞式的點(diǎn)狀負(fù)荷。當(dāng)在變形時(shí)不允許殼體上出現(xiàn)傾斜時(shí)，會(huì)出現(xiàn)環(huán)繞的點(diǎn)負(fù)荷。然后，導(dǎo)入軸向軸承的彎矩就靜力地起作用；由于絲杠連同同樣旋轉(zhuǎn)的軸向軸承一起旋轉(zhuǎn)，所以每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，就經(jīng)過(guò)導(dǎo)入的彎矩的部位一次，從而與軸向軸承相關(guān)地出現(xiàn)點(diǎn)負(fù)荷。本發(fā)明避免了這種缺點(diǎn)這是因?yàn)榛诎幢景l(fā)明對(duì)軸向軸承的第一支承面和第二支承面的構(gòu)造方案，實(shí)現(xiàn)了在第一支承面與第二支承面之間的傾斜，從而在轉(zhuǎn)動(dòng)期間進(jìn)行在第一支承面與第二支承面之間的搖擺運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)將不期望的彎矩導(dǎo)入軸向軸承。在第二支承面的優(yōu)選呈錐形的構(gòu)造方案中，可以毫無(wú)困難地調(diào)整出兩個(gè)支承面之間的環(huán)形的接觸軌跡，其中，在絲杠相對(duì)于殼體輕微傾斜的情況下，接觸軌跡稍稍外移，并且偏離其理想的環(huán)形軌跡。本發(fā)明在傾斜情況下避免了將彎矩傳遞到軸向軸承中。這種接觸軌跡也是最大推壓力的路線，所述最大推壓力可以按照赫茲壓力的方法來(lái)測(cè)定。這種接觸軌跡在沒(méi)有傾斜時(shí)具有完美的圓形形狀。在按本發(fā)明的改進(jìn)方案中，絲杠可以一體地或多件式構(gòu)造，其中，絲杠可以具有沿徑向變細(xì)的絲杠區(qū)段，所述絲杠區(qū)段可以構(gòu)造成通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。在從徑向擴(kuò)大的、與螺母配合作用的絲杠區(qū)段變?yōu)樽兗?xì)的絲杠區(qū)段的過(guò)渡部處，可以構(gòu)成凸肩，凸著的第一支承面構(gòu)造在該凸肩上。在絲杠的縱剖面圖中，可以看到第一支承面以一曲率半徑凸著拱起。因而，在按本發(fā)明的滾珠絲杠傳動(dòng)件中，可以在滾珠絲杠傳動(dòng)件的縱剖面圖中看到該凸著的拱起部。 優(yōu)選第一支承面的曲率半徑的圓心位于絲杠的絲杠軸線上。環(huán)形接觸軌跡的圓心同樣位于該絲杠軸線上。但這兩個(gè)中心點(diǎn)軸向彼此相距。接觸軌跡以及接觸軌跡的中心點(diǎn)處在橫向于絲杠軸線布置的平面上。按照本發(fā)明，由第一支承面的曲率半徑與接觸軌跡的直徑之比形成的商處在值 1. 2與2. 4之間，包含1. 2和2. 4。在這些值內(nèi)，可以在不妨礙絲杠傳動(dòng)件的功能的情況下實(shí)現(xiàn)所述的傾斜運(yùn)動(dòng)。按本發(fā)明的值涉及一種無(wú)負(fù)荷的起始狀況，在該無(wú)負(fù)荷的起始狀況下， 雖然在第一支承面與第二支承面之間沿著接觸軌跡發(fā)生接觸，但不存在傾斜和顯著的軸向負(fù)荷。兩個(gè)支承面與被驅(qū)動(dòng)的絲杠一起轉(zhuǎn)動(dòng)。業(yè)已證實(shí)的是，按本發(fā)明的滾珠絲杠傳動(dòng)件特別適合作為汽車(chē)制動(dòng)器內(nèi)的操作裝置，制動(dòng)器尤其是指在所謂的駐車(chē)制動(dòng)器或停車(chē)制動(dòng)器。在這類(lèi)系統(tǒng)中，會(huì)由于按壓力高而在制動(dòng)鉗區(qū)域中出現(xiàn)彈性變形，隨之而來(lái)的結(jié)果是，可能在絲杠與螺母之間會(huì)出現(xiàn)傾斜，或可能在絲杠與在支撐于殼體側(cè)的軸向軸承之間出現(xiàn)傾斜。這個(gè)傾斜角可以約為0.5°。還發(fā)現(xiàn)，對(duì)應(yīng)于該傾斜角下，構(gòu)造有凸著的第一支承面以及優(yōu)選呈錐形構(gòu)造的第二支承面，使由曲率半徑與接觸軌跡半徑之比形成的商處在值1. 4與1. 6之間，包含1. 4和1. 6。在此， 不用將彎矩引入軸向軸承就發(fā)生傾斜。接觸軌跡的半徑約在7mm與IOmm之間。如果按本發(fā)明的滾珠絲杠傳動(dòng)件用在上述提及的駐車(chē)制動(dòng)器中的話，那么在制動(dòng)器激活的情況下，可以在軸向軸承內(nèi)傳遞巨大的推壓力。為了也能在軸向推壓力很高的情況下，由于殼體處的彈性變形而實(shí)現(xiàn)傾斜，本發(fā)明的一種改進(jìn)方案設(shè)置為第一支承面和第二支承面中的至少一個(gè)設(shè)有用于容納潤(rùn)滑劑的凹腔。因此，在這種按本發(fā)明的改進(jìn)方案中， 存在沿接觸軌跡的潤(rùn)滑膜，所以可以發(fā)生傾斜。軸向軸承可以具有與絲杠沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向形狀配合地連接的支撐座圈，第二支承面構(gòu)造在該支撐座圈的面朝螺母的側(cè)上。這個(gè)支撐座圈優(yōu)選能搖擺地布置在絲杠上，以便實(shí)在這時(shí)軸向軸承與絲杠之間的所述傾斜，而不會(huì)將不期望的力矩導(dǎo)入軸向軸承。然后，這個(gè)支撐座圈可以在背對(duì)螺母的側(cè)上設(shè)有軸向支承面，該軸向支承面或直接構(gòu)造在支撐座圈上， 或構(gòu)造在接至支撐座圈上的軸承座圈上。以此方式使絲杠可以相對(duì)于殼體轉(zhuǎn)動(dòng)，但在軸向上則支撐在該殼體上。因此，在制動(dòng)裝置中業(yè)已證明有問(wèn)題的是，由于在將制動(dòng)襯片按壓到制動(dòng)盤(pán)上時(shí)出現(xiàn)的相當(dāng)大的制動(dòng)力而使制動(dòng)鉗變彎。制動(dòng)鉗“往上”彎曲，也就是說(shuō)，固定裝配在制動(dòng)鉗上的滾珠絲杠制動(dòng)機(jī)構(gòu)一定程度上支撐在制動(dòng)盤(pán)上，并且在軸向按壓力足夠高的情況下， 使制動(dòng)鉗往上彎。由此導(dǎo)致軸線偏移還有螺母相對(duì)絲杠以及可能的軸向和徑向軸承的角偏差。這導(dǎo)致軸承內(nèi)十分不均勻的負(fù)荷分布，滾珠絲杠傳動(dòng)件通過(guò)所述軸承轉(zhuǎn)動(dòng)支承在制動(dòng)鉗上，這可能造成提早發(fā)生故障。在用于駐車(chē)制動(dòng)器的操作裝置中，本發(fā)明的改進(jìn)方案可以設(shè)置為，螺母與具有制動(dòng)襯片的活塞連接，活塞可相對(duì)于螺母傾斜地支承在螺母上，和/或設(shè)置為，絲杠可相對(duì)于制動(dòng)鉗傾斜地支承在制動(dòng)鉗上。在這種駐車(chē)制動(dòng)器中，在制動(dòng)時(shí)由于滾珠絲杠傳動(dòng)件的運(yùn)行而受負(fù)荷的不同構(gòu)件存在一定的可相對(duì)運(yùn)動(dòng)性，這種可運(yùn)動(dòng)性實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件彼此間相對(duì)位置的改變，由此，可以至少部分地補(bǔ)償可能的軸線偏移或軸承負(fù)荷。所以按照本發(fā)明的備選方案設(shè)置為，螺母與活塞連接，或者該活塞直接支承在螺母上，但不是剛性的，而是能使活塞圍繞絲杠縱軸線(該絲杠縱軸線與螺母縱軸線重合)傾斜。這就是說(shuō)，活塞可以相對(duì)螺母朝各個(gè)方向稍稍傾斜或發(fā)生樞轉(zhuǎn)。這導(dǎo)致在制動(dòng)鉗張開(kāi)時(shí)雖然絲杠軸線進(jìn)而還有螺母軸線同樣略微傾斜，但這種傾斜不是也直接作用到相聯(lián)的活塞上的。而是活塞可以相對(duì)于螺母輕微傾斜，由此在該區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷補(bǔ)償。在此也實(shí)現(xiàn)了一種可運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。附加于所述的按本發(fā)明的可傾斜運(yùn)動(dòng)性外，在軸向軸承內(nèi)可以設(shè)置有螺母的這種可傾斜運(yùn)動(dòng)性。如果在這時(shí)制動(dòng)鉗張開(kāi)，那么鉗彎曲可以得到補(bǔ)償，這是由于通過(guò)絲杠在可運(yùn)動(dòng)的支承中在制動(dòng)鉗處的輕微傾斜而對(duì)位置變化至少部分加以補(bǔ)償。這就是說(shuō)，即使在這個(gè)區(qū)域，也實(shí)現(xiàn)了起補(bǔ)償作用的運(yùn)動(dòng)可行性方案，這種運(yùn)動(dòng)可行性方案導(dǎo)致對(duì)支承部去負(fù)荷。在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，當(dāng)活塞傾斜支承在螺母上時(shí)，可以設(shè)置為為了實(shí)現(xiàn)對(duì)活塞的所述支承，在螺母上設(shè)置有第一錐形引導(dǎo)面，以及在活塞上設(shè)置有第二錐形引導(dǎo)面，這兩個(gè)引導(dǎo)面彼此貼靠，其中，至少一個(gè)引導(dǎo)面是球形的。螺母和活塞彼此僅在引導(dǎo)面的區(qū)域內(nèi)碰觸，螺母和活塞相對(duì)于基本形狀是錐形的，因而實(shí)現(xiàn)了定中心。但至少一個(gè)引導(dǎo)面具有輕微的球形，這使得活塞相對(duì)螺母輕微傾斜(在運(yùn)行時(shí)例如傾斜0.5°或更小)。也可以考慮的是，兩個(gè)引導(dǎo)面呈球形地構(gòu)造?；钊旧磉m當(dāng)?shù)貫榭招膱A柱形，其中，絲杠優(yōu)選在其絲杠區(qū)段的整個(gè)長(zhǎng)度內(nèi)容納在活塞內(nèi)。這產(chǎn)生了一個(gè)盡可能閉合的系統(tǒng)，螺母因此一定程度上被封裝在活塞內(nèi)。
在附圖中示出了本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例并在下文中對(duì)這兩個(gè)實(shí)施例加以詳細(xì)闡釋。 其中圖1用剖面圖示出了在未加負(fù)載狀態(tài)下，帶按本發(fā)明的滾珠絲杠傳動(dòng)件的制動(dòng)裝置的原理圖；圖2是圖1的區(qū)域II的放大細(xì)節(jié)視圖；圖3是圖1的區(qū)域III的放大細(xì)節(jié)視圖；以及
圖4示出了在加負(fù)載狀態(tài)下，帶相對(duì)彼此傾斜的元件的圖1中的制動(dòng)裝置；圖5以剖面圖示出了帶按本發(fā)明的滾珠絲杠傳動(dòng)件的另一制動(dòng)裝置；圖6示出了圖5中的滾珠絲杠傳動(dòng)件；以及圖7是圖6中的概要放大圖；圖8示出了圖6中的滾珠絲杠傳動(dòng)件的零件；圖9示出了圖6中的滾珠絲杠傳動(dòng)件的另外的零件；圖10以部分分解的圖示示出了按本發(fā)明的滾珠絲杠傳動(dòng)件；以及圖11以沿剖線XI - XI的橫截面示出了圖10的按本發(fā)明的滾珠絲杠傳動(dòng)件。
具體實(shí)施例方式圖1示出了按本發(fā)明的制動(dòng)裝置1，其例如可以在汽車(chē)中實(shí)現(xiàn)為停車(chē)制動(dòng)器或駐車(chē)制動(dòng)器。制動(dòng)裝置1包括以公知方式與車(chē)輪連接的制動(dòng)盤(pán)2以及在上方作用于該制動(dòng)盤(pán) 2的、在橫截面上基本上呈C形的制動(dòng)鉗3。在制動(dòng)鉗3中容納有兩個(gè)制動(dòng)襯片4、5，這兩個(gè)制動(dòng)襯片4、5定位于布置在其之間的制動(dòng)盤(pán)2的兩側(cè)，并且為了制動(dòng)而牢牢貼靠在制動(dòng)盤(pán) 2上，然后制動(dòng)盤(pán)2被夾緊在這兩個(gè)制動(dòng)襯片4、5之間。圖1示出松開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)制動(dòng)盤(pán)2未被夾緊時(shí)，制動(dòng)盤(pán)2可以自由地在兩個(gè)制動(dòng)襯片4、5之間轉(zhuǎn)動(dòng)，盡管制動(dòng)襯片4、5出于圖示原因直接貼靠在制動(dòng)盤(pán)上。實(shí)際上在制動(dòng)盤(pán)2與制動(dòng)襯片4、5之間有一條最小的縫隙，該縫隙在松開(kāi)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)了自由的可轉(zhuǎn)動(dòng)性。圖1還示出了一種容納在制動(dòng)鉗3的必要時(shí)呈殼體狀的區(qū)段6中的按本發(fā)明的滾珠絲杠傳動(dòng)件7，該滾珠絲杠傳動(dòng)件7由絲杠8構(gòu)成，螺母10以在滾珠9之上引導(dǎo)的方式在該絲杠8上運(yùn)行，其中，滾珠9不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，并且通過(guò)至少一個(gè)滾珠回引元件11始終被回送。 絲杠8與在此未詳細(xì)示出的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)連接，該驅(qū)動(dòng)馬達(dá)優(yōu)選布置在殼體狀的區(qū)段6的外側(cè)區(qū)域中，并且以其從動(dòng)軸與絲杠8大致成例如90°角而置。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的從動(dòng)軸通過(guò)萬(wàn)向連接件與絲杠8聯(lián)接，該從動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)了對(duì)絲杠8進(jìn)行馬達(dá)式驅(qū)動(dòng)。此外，絲杠8通過(guò)徑向軸承 12以及通過(guò)在此呈滾針軸承形式的軸向軸承13位置固定地轉(zhuǎn)動(dòng)支承在制動(dòng)鉗3上。螺母10在其那方面與活塞14聯(lián)接，活塞14平放在螺母10的前沿上，也支撐在那里?？蛇\(yùn)動(dòng)的制動(dòng)襯片5布置在活塞14上。如果在這時(shí)通過(guò)對(duì)適當(dāng)?shù)能?chē)輛側(cè)的操作元件進(jìn)行操作以驅(qū)控未詳細(xì)示出的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，以便操作制動(dòng)裝置，即也固定制動(dòng)盤(pán)2的話，從而通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)式地移動(dòng)絲杠8，則這使得螺母10沿絲杠8以在滾珠9之上引導(dǎo)的方式移動(dòng)，就圖1而言向左運(yùn)動(dòng)。在此，支承在螺母10的端面上的活塞14和制動(dòng)襯片5 —起被壓向左側(cè)，從而使活塞14被牢牢地貼靠到相對(duì)支承在另一制動(dòng)襯片4上的制動(dòng)盤(pán)之上，由此將該制動(dòng)盤(pán)固定在兩個(gè)制動(dòng)襯片4、5之間。圖2以放大圖示示出了活塞14在螺母10上的支承區(qū)域的局部視圖?；钊?4具有錐形的引導(dǎo)面15，引導(dǎo)面15與在螺母10的端側(cè)上的依照同樣為錐形的第二引導(dǎo)面16的基本形狀相對(duì)置，但螺母10具有球形或凸著的外形。這就是說(shuō)，此處沒(méi)有平面式貼靠，而是引導(dǎo)面15僅線形支承在引導(dǎo)面16上。這促使活塞14能運(yùn)動(dòng)地套裝在螺母10上，也就是說(shuō)，引導(dǎo)面15基于線形的支承而可以在引導(dǎo)面16上運(yùn)動(dòng)?；钊?4也可以相對(duì)于螺母10 傾斜，這實(shí)現(xiàn)了一種通過(guò)用于減小摩擦的合適的潤(rùn)滑劑加以潤(rùn)滑可運(yùn)動(dòng)式支承。如圖3在放大的局部視圖中所示的那樣，在絲杠8在制動(dòng)鉗3上的支承區(qū)域中實(shí)現(xiàn)了一種同樣能運(yùn)動(dòng)的支承。如圖所示，絲杠8—方面在徑向通過(guò)徑向軸承12支承在制動(dòng)鉗的壁17上，另一方面則通過(guò)軸向軸承13加以支承。軸向軸承13包括位置固定地布置在壁17上的第一軸承座圈18 (殼體座圈)，以及在第一軸承座圈18上通過(guò)滾針滾動(dòng)體20運(yùn)行的第二軸承座圈19(軸側(cè)座圈)。軸承座圈19具有軸向接長(zhǎng)部21，該軸向接長(zhǎng)部21具有錐形的第二支承面22，該第二支承面22類(lèi)似于當(dāng)活塞14支承到螺母10上時(shí)的引導(dǎo)面 16那樣，優(yōu)選在基本上錐形的基本形狀的情況下具有呈球形的、凸著的表面。絲杠8在其那方面具有凸著的第一支承面23。在第一支承面23在此僅沿一條線， 但不是平面式地安放在第二支承面22上之后，則在此也可以看到實(shí)現(xiàn)了一種能運(yùn)動(dòng)的支承。這導(dǎo)致絲杠8可以略微相對(duì)于位置固定的軸向軸承13或位置固定的軸承座圈19 (同樣被潤(rùn)滑)傾斜。這種傾斜以如下方式實(shí)現(xiàn)，即絲杠8同樣以一定的游隙容納在徑向軸承 12內(nèi)，或徑向軸承，例如合成材料滑動(dòng)軸承，允許一定的傾斜。當(dāng)基于作用的力而使制動(dòng)鉗張開(kāi)時(shí)，該傾斜角在運(yùn)行中對(duì)于每個(gè)運(yùn)動(dòng)的軸支承部位而言均處在明確< 0. 5°的范圍內(nèi)， 從而使滑動(dòng)軸承12沒(méi)有受到重大負(fù)荷。當(dāng)然在兩個(gè)軸支承部位中可行的是，在相應(yīng)另外那個(gè)引導(dǎo)面上實(shí)現(xiàn)球形，或?qū)蓚€(gè)引導(dǎo)面呈球形地構(gòu)造。在按本發(fā)明的制動(dòng)裝置1中，即實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)能運(yùn)動(dòng)的軸支承部位，亦即一個(gè)處在活塞14在螺母10上的支承區(qū)域中，另一個(gè)處在絲杠8在軸向軸承13上的支承區(qū)域中。在這里這使得在已知的制動(dòng)裝置中出現(xiàn)的因高軸承負(fù)荷引起的相關(guān)軸線的傾斜可以盡量得到補(bǔ)償，從而能夠明顯減小軸承負(fù)荷，其中，所述高軸承負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致提早的軸承故障。在圖1所示的未受負(fù)荷的狀態(tài)下，絲杠8和制動(dòng)鉗3或者說(shuō)優(yōu)選圓柱形的殼體狀部段6以及活塞14的三根縱軸線重合，這三根縱軸線在那作為共同的軸線用A標(biāo)注。如果在這時(shí)通過(guò)未示出的馬達(dá)控制絲杠8以及通過(guò)絲杠8將活塞14和與活塞一起的制動(dòng)襯片5 —起壓向制動(dòng)盤(pán)2，那么根據(jù)按壓力出現(xiàn)制動(dòng)鉗3或多或少大程度的張開(kāi)或擴(kuò)張，如圖4所示。顯見(jiàn)的是，制動(dòng)鉗3進(jìn)一步張開(kāi)，一方面在制動(dòng)鉗與第一制動(dòng)襯片4碰觸的區(qū)域中形成一條微小的縫隙M，這也明確調(diào)整出制動(dòng)鉗3的區(qū)段6相對(duì)于活塞14成角度的姿態(tài)。在這個(gè)部位上可以注意到，圖4為清楚起見(jiàn)示出了明顯比真實(shí)情況更為夸張的張開(kāi)和構(gòu)件傾斜。但這種強(qiáng)烈的角度偏移可以由于已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)獨(dú)立的可運(yùn)動(dòng)性或運(yùn)動(dòng)的支承而一定程度上被分?jǐn)?aufspalten)，并且可以明顯減小作用到軸向軸承上的負(fù)荷。因?yàn)橐环矫嬷苿?dòng)鉗3的傾斜亦即制動(dòng)鉗的張開(kāi)使得活塞14相對(duì)于螺母10略微傾斜，這通過(guò)在圖 2中詳細(xì)示出的活塞14在螺母10上通過(guò)引導(dǎo)面15、16的可運(yùn)動(dòng)式支承而產(chǎn)生。以同樣方式發(fā)生的是由于在那里實(shí)現(xiàn)的可運(yùn)動(dòng)式支承，絲杠8在軸向軸承13上或軸承座圈19上的支承發(fā)生略微的傾斜，如圖3所示。在此也出現(xiàn)了盡管很小的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或傾斜運(yùn)動(dòng)。這就是說(shuō)，因此元件如活塞14、螺母10、絲杠8、軸向軸承13或者軸承座圈19由于負(fù)荷而彼此相對(duì)成對(duì)地調(diào)整，因此導(dǎo)致發(fā)生分?jǐn)傄约耙蚨瑫r(shí)發(fā)生各個(gè)傾斜角在局部變小。伴隨著軸向軸承13相對(duì)絲杠8的相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生的是也出現(xiàn)了絲杠8相對(duì)于徑向軸承12運(yùn)動(dòng)或傾斜， 如圖4同樣所示。在圖1中所有的縱軸線如所述那樣重合，而在這時(shí)基于制動(dòng)鉗的張開(kāi)而出現(xiàn)軸線偏移，但這種軸線偏移由于實(shí)現(xiàn)的可運(yùn)動(dòng)性而明顯要比在剛性支承的情況下的軸線偏移更小?？梢钥吹?，制動(dòng)鉗3的各個(gè)軸線A1、滾珠絲杠傳動(dòng)件7或絲杠8的軸線A2和活塞14的軸線A3都不再重合，盡管各自的軸線偏移相對(duì)很小?？梢酝ㄟ^(guò)所述元件按本發(fā)明設(shè)置的脫開(kāi)聯(lián)接，亦即所述元件彼此相對(duì)的可運(yùn)動(dòng)性，很好地對(duì)在真正運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的最大傾斜位置或制動(dòng)鉗軸線相對(duì)于指向制動(dòng)盤(pán)的法線約為0. 5°的傾斜加以補(bǔ)償，從而總體來(lái)說(shuō)要么可以使?jié)L珠絲杠傳動(dòng)件的尺寸設(shè)計(jì)得略微更小，并且/要么明顯提高軸承使用壽命。圖5到11示出了另一種帶有本發(fā)明的滾珠絲杠傳動(dòng)件M的制動(dòng)裝置。在該系統(tǒng)中，本發(fā)明也可以被稱為是用于駐車(chē)制動(dòng)器的操作裝置。只要在此所示的構(gòu)件與之前所述的實(shí)施例一致，那么它們就使用相同的附圖標(biāo)記。圖5以剖面圖示出了帶有按本發(fā)明的滾珠絲杠傳動(dòng)件M的駐車(chē)制動(dòng)器或駐車(chē)制動(dòng)器。在此，設(shè)置有相對(duì)于前述實(shí)施例有所修改的軸向軸承25。在圖6中用剖面圖清楚繪出了按本發(fā)明的帶軸向軸承25的滾珠絲杠傳動(dòng)件24。 螺母沈通過(guò)滾珠27以已知方式滾動(dòng)支承在絲杠28上。絲杠28在其與螺母沈配合作用的區(qū)段的外部還具有一個(gè)徑向呈階梯狀的絲杠區(qū)段四，該絲杠區(qū)段四在其軸向端部上設(shè)有多棱型體30。在此沒(méi)有示出的傳動(dòng)件可以在從動(dòng)側(cè)接至該多棱型體30上。由圖6還可知的是，絲杠28以其絲杠區(qū)段四引導(dǎo)穿過(guò)軸向軸承25。軸向軸承25 包括支撐座圈33以及軸向滾動(dòng)軸承38，其中，滾子39布置在兩個(gè)軸承座圈40、41之間。其中一個(gè)軸承座圈40貼靠在支撐座圈33上，另一個(gè)軸承座圈41則支撐在殼體側(cè)的區(qū)段6上。圖7示出了滾珠絲杠傳動(dòng)件M和軸向軸承25的局部放大圖。絲杠28在過(guò)渡為徑向呈平臺(tái)狀(abgesetzt)的絲杠區(qū)段四的過(guò)渡區(qū)域中設(shè)有凸肩31。這個(gè)凸肩31具有以一曲率半徑凸著成型的支承面32。軸向軸承25的支撐座圈33通過(guò)嚙合部34抗相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地但也能搖擺地布置在絲杠觀上。支撐座圈33在其面朝第一支承面32的端側(cè)上設(shè)有錐形的孔35，該錐形孔35形成第二支承面36。在圖7中示出了絲杠軸線S。第一支承面32的曲率半徑Rl落到絲杠軸線S上。 兩個(gè)支承面32、36沿著環(huán)形的接觸軌跡37彼此碰觸，接觸軌跡37的中心點(diǎn)同樣位于絲杠軸線S上。這種環(huán)形的接觸軌跡37具有半徑R2。由圖7可知，兩個(gè)半徑Rl和R2在絲杠軸線S上彼此相距地布置。半徑Rl要大于半徑R2，其中，由半徑Rl和半徑R2之比形成的商按照本發(fā)明采用在1.4到1.6之間的值，包括1.4和1.6。以曲率半徑Rl畫(huà)出的圓處在畫(huà)頁(yè)平面內(nèi)。以用曲率半徑R2畫(huà)出的圓處在橫向于紙平面布置的平面內(nèi)。圖8示出的情形是，在這種情形下，基于制動(dòng)鉗3或殼體狀的區(qū)段6的彈性變形， 支撐座圈33相對(duì)于絲杠觀傾斜約0.5°，其中，在圖中這種傾斜被夸張示出。因此避免了以彎矩對(duì)軸向軸承25產(chǎn)生不期望的負(fù)荷。支撐座圈33因此能搖擺地布置在絲杠觀上；支撐座圈可以圍繞橫向于絲杠軸線而置的軸線傾斜，并且承受扭矩，用以在支撐座圈33與絲杠28之間傳遞扭矩。圖9a、9b、9c以兩個(gè)視圖和一個(gè)縱剖面圖示出了支撐座圈33。在圖9b中，在錐形孔35的壁中設(shè)用于容納潤(rùn)滑劑的囊腔42。因此在接觸軌跡37中形成潤(rùn)滑膜，該潤(rùn)滑膜有助于使兩個(gè)軸承面33、36易于達(dá)到傾斜。圖10示出了本發(fā)明的滾珠絲杠傳動(dòng)件，帶局部分解示出的螺母沈和支撐座圈33。 在此，可以看到下文中將要詳細(xì)說(shuō)明的用于螺母沈的圓周側(cè)止擋43。由圖10可知，支撐座圈33在其面對(duì)螺母沈的端側(cè)上設(shè)有軸向突起44。該軸向突起44嵌接到螺母沈的凹部45中。圖11清晰地示出了沿著周向在較大的圓周段之上延伸的凹部45。沿其中一個(gè)周向通過(guò)一體式成型在螺母沈上的齒46來(lái)限定出凹部45的邊界，所述齒46在徑向朝內(nèi)指向。由圖11還可知，突起44布置在止擋位置中，突起44在該止擋位置中止擋在齒46的第一個(gè)止擋面47上。在軸向上，通過(guò)與螺母一體構(gòu)造的底部M來(lái)限定凹部45的邊界。在徑向，通過(guò)與螺母沈一體構(gòu)造的圓周壁55來(lái)限定凹部的邊界。這個(gè)止擋43防止螺母沈可以在軸向與支撐座圈33夾緊。因?yàn)樵诼菽干蚝椭巫?3彼此面對(duì)的端面相互發(fā)生接觸之前，突起44就止擋到齒46的第一止擋面47上。凹部45在大于180°的圓周角之上延伸，從而突起44在相對(duì)于螺母沈進(jìn)行擰合式相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下沉入凹部45。圓周止擋43作如下調(diào)整在止擋情形下，在螺母沈與支撐座圈33之間留有一最小間距a，從而無(wú)論如何都能防止螺母沈與絲杠28之間發(fā)生軸向夾緊。在圖10中標(biāo)出了最小間距a，該最小間距a設(shè)置在螺母沈與絲杠支撐座圈33的兩個(gè)彼此面對(duì)的端面之間。特別是由圖10可知，突起44與第一止擋面47在軸向上相互遮蓋。這種軸向遮蓋量一方面要小于軸向突起44的總體軸向延伸，從而在任何情況下都能確保上述的最小間距a。另一方面，這種軸向遮蓋量要大于突起44的減去止擋43與螺母沈之間的軸向最小間距a的軸向延伸長(zhǎng)度。此外，突起M的軸向延伸長(zhǎng)度最高時(shí)與滾珠絲杠的螺距一樣大， 以便在止擋到第一止擋面47上的那一瞬間使在突起44處出現(xiàn)的彎矩保持得很小。為了防止在止擋情形下由于止擋面而產(chǎn)生徑向力，成型在突起44上的第二止擋面48和齒46的相關(guān)的第一止擋面47在止擋位置中布置在一共同的、包含絲杠軸線的平面內(nèi)。在實(shí)施例中在端側(cè)構(gòu)造在螺母26上的凹部45沿周向在如下的角度之上延伸，該角度由上述軸向遮蓋量與絲杠螺距之比的商乘以360°而形成，其中，為了求出這個(gè)角度， 軸向遮蓋量和絲杠的螺距這兩者都用相同的長(zhǎng)度單位標(biāo)注。此外由圖10可知，在螺母沈上以及在支撐座圈33上構(gòu)造各一個(gè)可視標(biāo)記49、50。 這些可視標(biāo)記49、50在這里是加工在外圓周上的小的凹槽。這些標(biāo)記49、50實(shí)現(xiàn)了滾珠絲杠傳動(dòng)件M的簡(jiǎn)單的裝配，這將在接下來(lái)加以詳細(xì)闡釋。對(duì)于止擋43毫無(wú)問(wèn)題的行使功能而言，重要的是支撐座圈33相對(duì)絲杠28的轉(zhuǎn)動(dòng)位置定位。當(dāng)例如在實(shí)施例中支撐座圈33布置成繞絲杠逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這樣的情形，即，在止擋43在周向起作用之前，螺母沈和支撐座圈33在端側(cè)互相止擋。因此止擋部件51相對(duì)于絲杠觀的毫無(wú)問(wèn)題的轉(zhuǎn)動(dòng)位置定位是重要的。在實(shí)施例中，止擋部件 51由支撐座圈33形成。由圖11可以獲悉的是，在支撐座圈33與絲杠28的絲杠區(qū)段四之間上面業(yè)已提及的嚙合部34被設(shè)置用于傳遞扭矩。這個(gè)嚙合部34在多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)位置定位中實(shí)現(xiàn)了將支撐座圈33套裝到絲杠區(qū)段四上。這個(gè)嚙合部34在這里由在絲杠區(qū)段四外圓周上的外嚙合部52以及在支撐座圈33的內(nèi)圓周上的內(nèi)嚙合部53來(lái)形成。外嚙合部52或內(nèi)嚙合部53的齒面角α構(gòu)造得盡可能小，從而使齒面成型得盡量陡，很陡的齒面簡(jiǎn)化了支撐座圈33相對(duì)于絲杠觀的上述可傾斜運(yùn)動(dòng)性。嚙合部構(gòu)造得越精細(xì)，就能調(diào)整出更多的轉(zhuǎn)動(dòng)位置定位。為了裝配滾珠絲杠傳動(dòng)件對(duì)，可以先將螺母沈擰到絲杠28上，直至螺母沈到達(dá)其預(yù)定的止擋位置。在這時(shí)可以將支撐座圈33套裝到絲杠區(qū)段四上，并且相對(duì)于絲杠28 和螺母沈轉(zhuǎn)動(dòng)，直至兩個(gè)標(biāo)記49、50彼此對(duì)轉(zhuǎn)地布置。在這時(shí)，支撐座圈33可以在軸向進(jìn)一步朝螺母26方向移動(dòng)，其中，內(nèi)嚙合部53嚙合在外嚙合部52中。也可以考慮的是，例如在支撐座圈33上設(shè)兩個(gè)標(biāo)記，螺母沈的標(biāo)記49布置在這兩個(gè)標(biāo)記之間。以此方式可以限定一個(gè)角度，在該角度內(nèi)確定支撐座圈33相對(duì)于絲杠觀允許的轉(zhuǎn)動(dòng)位置定位。可以自動(dòng)完成在此簡(jiǎn)略示出的裝配過(guò)程，其中，可以通過(guò)合適的測(cè)量傳感元件來(lái)識(shí)別標(biāo)記49、50。一旦這些標(biāo)記49、50彼此對(duì)準(zhǔn)地布置，就能通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂苼?lái)觸發(fā)下一個(gè)裝配步驟，并且支撐座圈33以其內(nèi)嚙合部53軸向推移到絲杠區(qū)段四的外嚙合部52上。滾珠絲杠傳動(dòng)件可以無(wú)滾珠回引件地構(gòu)造，這意味著，滾珠被布置在一條連續(xù)循環(huán)的滾珠通道中，并且僅能在這條滾珠通道的兩端之間來(lái)回滾動(dòng)。在實(shí)施例中，可以將螺旋壓力彈簧置入滾珠通道。彈簧的其中一個(gè)端部支承在齒46上，另一個(gè)端部則壓向最后的滾珠。在無(wú)負(fù)荷的滾珠絲杠傳動(dòng)件中，所有的滾珠都可以在螺旋壓力彈簧的彈簧力作用下被壓向滾珠通道的端部方向。作為備選，也可以使用公知的帶滾珠回引件的滾珠絲杠傳動(dòng)件 滾珠在連續(xù)循環(huán)的滾珠通道內(nèi)不斷地環(huán)繞滾動(dòng)。滾珠通道由負(fù)荷區(qū)段和回引區(qū)段形成，其中，滾珠在負(fù)荷區(qū)段內(nèi)在螺母和絲杠的滾珠溝槽處被加載負(fù)荷的情況下滾動(dòng)起來(lái)，滾珠在回引區(qū)段中則從端部回引到負(fù)荷區(qū)段的起始部。回引區(qū)段能以公知方式由螺母的外圓周上的轉(zhuǎn)向管形成，但也可以由置入螺母的壁部中的轉(zhuǎn)向件構(gòu)成。這些轉(zhuǎn)向件將負(fù)荷區(qū)段的共同的壁部的一個(gè)端部與負(fù)荷區(qū)段的起始部連接起來(lái)。在實(shí)施例中，帶凹部45和齒46的螺母沈由滲碳鋼半熱地成型。在750°C到950°C 之間的溫度范圍內(nèi)實(shí)施半熱成型。為了半熱成型，可以感應(yīng)式加熱預(yù)制的毛坯，并且在部分地分多級(jí)的壓力機(jī)上加以改型。滾珠溝槽在當(dāng)前被切削式通過(guò)車(chē)削來(lái)制造。作為備選或附加，可以借助內(nèi)螺紋壓槽來(lái)制造。緊接著，將已經(jīng)成型的螺母加以滲碳硬化。支撐座圈33同樣是無(wú)切削屑地，尤其在半熱的成型工藝中制造。特別是由圖9可知，軸向突起大致半錯(cuò)位(durchgestellt)。這意味著，支撐座圈33的材料由盤(pán)形部分成型而來(lái)，其中，在支撐座圈33上在其背對(duì)突起的端側(cè)上設(shè)有凹空部。附圖標(biāo)記列表1制動(dòng)裝置2制動(dòng)盤(pán)3制動(dòng)鉗4制動(dòng)襯片5制動(dòng)襯片6殼體狀的區(qū)段7滾珠絲杠傳動(dòng)件8 絲杠9 滾珠10 螺母
11滾珠回引元件12徑向軸承13軸向軸承14 活塞15錐形的引導(dǎo)面16引導(dǎo)面17 壁18第一軸承座圈19第二軸承座圈20滾針滾動(dòng)體21軸向接長(zhǎng)部22第二支承面23第一支承面24滾珠絲杠傳動(dòng)件25軸向軸承26 螺母27 滾珠觀絲杠29絲杠區(qū)段30多棱型體31 凸肩32第一支承面33支撐座圈；34嚙合部；35錐形孔36第二支承面37接觸軌跡38軸向滾動(dòng)軸承39 滾子40軸承座圈41軸承座圈42 囊腔43 止擋44 突起45 凹部46 齒47第一止擋面48第二止擋面49 標(biāo)記
50 標(biāo)記51止擋部件52外嚙合部53內(nèi)嚙合部M 底部55圓周壁部A共同的軸線A1制動(dòng)鉗的軸線A2滾珠絲杠傳動(dòng)件的軸線A3活塞的軸線Rl第一支承面的曲率半徑R2接觸軌跡的半徑S絲杠軸線
權(quán)利要求
1.滾珠絲杠傳動(dòng)件(7、對(duì))，具有通過(guò)滾珠(9、27)在螺母(10、26)上滾動(dòng)支承的絲杠 (8、觀)，所述絲杠(8、28)支撐在軸向軸承(13、2幻上，其特征在于，所述絲杠(8、28)以所述絲杠(8、28)的憑曲率半徑(Rl)凸著成型的第一支承面(18、2；3)軸向支撐在優(yōu)選呈錐形構(gòu)造的第二支承面(19、2幻上，其中，所述第一支承面(18、2；3)和所述第二支承面(19、 22)沿著接觸軌跡(37)彼此碰觸，其中，由所述曲率半徑(Rl)與所述接觸軌跡(37)的半徑 (R2)之比形成的商采用處在1. 2與2. 4之間的值，包括1. 2和2. 4。
2.按權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠傳動(dòng)件(7、M)，其中，所述商采用處在1.4與1. 6之間的值，包括1.4和1.6。
3.按權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠傳動(dòng)件(7、對(duì))，其中，所述曲率半徑(Rl)的中心點(diǎn)位于所述絲杠(8、28)的縱軸線(S)上。
4.按權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠傳動(dòng)件(7、對(duì))，其中，所述第一支承面0 和所述第二支承面03)兩者中的至少一個(gè)設(shè)有用于容納潤(rùn)滑劑的囊腔02)。
5.按權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠傳動(dòng)件(M)，其中，所述軸向軸承(1 具有與所述絲杠(8、28)沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向形狀配合地連接的支撐座圈(33)，所述第二支承面(36)構(gòu)造在所述支撐座圈(3 的面朝所述螺母06)的側(cè)上。
6.按權(quán)利要求5所述的滾珠絲杠傳動(dòng)件(M)，其中，所述支撐座圈(3 能搖擺地布置在所述絲杠08)上。
7.按權(quán)利要求5所述的滾珠絲杠傳動(dòng)件(M)，其中，所述支撐座圈(3 在所述支撐座圈(3 的背對(duì)所述螺母06)的側(cè)上設(shè)有軸向支承面，所述軸向支承面直接構(gòu)造在所述支撐座圈(3 上，或者構(gòu)造在接至所述支撐座圈(3 上的軸承座圈00、41)上。
全文摘要
滾珠絲杠傳動(dòng)件(7、24)，其具有通過(guò)滾珠(9、27)在螺母(10、26)上滾動(dòng)支承的絲杠(8、28)，所述絲杠(8、28)支撐在軸向軸承(13、25)上，其中，絲杠(8、28)以其憑曲率半徑(R1)凸著成型的第一支承面(18、23)軸向支撐在優(yōu)選呈錐形構(gòu)造的第二支承面(19、22)上，其中，第一支承面(18、23)和第二支承面(19、22)沿著接觸軌跡(37)彼此碰觸，其中，由曲率半徑(R1)與接觸軌跡(37)半徑(R2)之比形成的商采用處在1.2與2.4之間的值，包括1.2和2.4。
文檔編號(hào)F16H25/24GK102472375SQ201080035697
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者于爾根·奧斯特爾蘭格, 斯蒂芬尼·貝爾特萊因, 曼弗雷德·克勞斯, 約瑟夫·米科 申請(qǐng)人:謝夫勒科技有限兩合公司