带有轴向支撑的丝杠的滚珠丝杠传动件制造技术

滚珠丝杠传动件(7、24)，其具有通过滚珠(9、27)在螺母(10、26)上滚动支承的丝杠(8、28)，所述丝杠(8、28)支撑在轴向轴承(13、25)上，其中，丝杠(8、28)以其凭曲率半径(R1)凸着成型的第一支承面(18、23)轴向支撑在优选呈锥形构造的第二支承面(19、22)上，其中，第一支承面(18、23)和第二支承面(19、22)沿着接触轨迹(37)彼此碰触，其中，由曲率半径(R1)与接触轨迹(37)半径(R2)之比形成的商采用处在1.2与2.4之间的值，包括1.2和2.4。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种滚珠丝杠传动件。滚珠丝杠传动件将旋转运动转化成平移运动。 本专利技术还尤其涉及一种用来操作制动器的操作装置，所述制动器尤其是指汽车的驻车制动器。
技术介绍
由EP 1058795B1例如已公开一种用于汽车驻车制动器的操作装置，在这种操作装置中，设置有滚珠丝杠传动件。由电动机驱动的、由多个丝杠部件组装而成的丝杠促成在螺母与丝杠之间的相对轴向移动，其中，螺母在其推进方向上将一推压力施加到盘式制动器的摩擦衬片上。这个推压力通过丝杠支撑于其上的壳体侧轴向轴承来接收。由于所施加的轴向推压力，而可能在壳体内出现弹性变形，这种变形会引起丝杠与螺母之间或丝杠与轴向轴承之间的倾斜。这种倾斜会妨碍滚珠丝杠传动件的功能。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提供一种滚珠丝杠传动件，即使在高负荷下也能确保这种滚珠丝杠传动件的功能。按照本专利技术，该任务通过一种按权利要求1所述的滚珠丝杠传动件来解决。通过如下所述方式得到滚珠丝杠传动件的毫无问题的功能，即丝杠凭借其以一曲率半径凸着构造的第一支承面支撑在轴向轴承的优选呈锥形构造的第二支承面上，其中， 第一支承面和第二支承面沿优选环形的接触轨迹相互碰触，以及其中，此外由曲率半径与优选环形的接触轨迹的半径之比形成的商是处在1. 2与2. 4之间的值，包括1. 2和2. 4。第一支承面的曲率半径的圆心应当在轴向上尽可能地接近环形接触轨迹的圆心， 以便使倾斜尽量轻微。但如果两个圆心都位于丝杠轴线上的话——这按照本专利技术是优选的，则应将这两个圆心之间的间距保持得最小；因为间距越小，被提供用来传递轴向力的面积份额就越小；这个间距越大，用于传递轴向力的面积份额也越大。当然，这种优点是与可倾斜运动性降低的缺点相对的。此外，出于结构上的原因，当丝杠引导穿过轴向轴承时，需要接触轨迹具有最小半径；在这种情况下，接触轨迹的半径必须大于被引导穿过的丝杠区段的半径。本专利技术认为，在顾及到结构方面的考量下，关于所提及的弯矩的技术问题按本专利技术所设置的曲率半径与接触轨迹半径的比例排除了所述及的缺点。两个支承面的按本专利技术的构造方案实现了在丝杠与轴向轴承之间的倾斜，而不会在轴向轴承区域内出现造成磨损的卷边和环绕式的点状负荷。当在变形时不允许壳体上出现倾斜时，会出现环绕的点负荷。然后，导入轴向轴承的弯矩就静力地起作用；由于丝杠连同同样旋转的轴向轴承一起旋转，所以每转动一圈，就经过导入的弯矩的部位一次，从而与轴向轴承相关地出现点负荷。本专利技术避免了这种缺点这是因为基于按本专利技术对轴向轴承的第一支承面和第二支承面的构造方案，实现了在第一支承面与第二支承面之间的倾斜，从而在转动期间进行在第一支承面与第二支承面之间的摇摆运动，而不会将不期望的弯矩导入轴向轴承。在第二支承面的优选呈锥形的构造方案中，可以毫无困难地调整出两个支承面之间的环形的接触轨迹，其中，在丝杠相对于壳体轻微倾斜的情况下，接触轨迹稍稍外移，并且偏离其理想的环形轨迹。本专利技术在倾斜情况下避免了将弯矩传递到轴向轴承中。这种接触轨迹也是最大推压力的路线，所述最大推压力可以按照赫兹压力的方法来测定。这种接触轨迹在没有倾斜时具有完美的圆形形状。在按本专利技术的改进方案中，丝杠可以一体地或多件式构造，其中，丝杠可以具有沿径向变细的丝杠区段，所述丝杠区段可以构造成通过马达驱动。在从径向扩大的、与螺母配合作用的丝杠区段变为变细的丝杠区段的过渡部处，可以构成凸肩，凸着的第一支承面构造在该凸肩上。在丝杠的纵剖面图中，可以看到第一支承面以一曲率半径凸着拱起。因而，在按本专利技术的滚珠丝杠传动件中，可以在滚珠丝杠传动件的纵剖面图中看到该凸着的拱起部。 优选第一支承面的曲率半径的圆心位于丝杠的丝杠轴线上。环形接触轨迹的圆心同样位于该丝杠轴线上。但这两个中心点轴向彼此相距。接触轨迹以及接触轨迹的中心点处在横向于丝杠轴线布置的平面上。按照本专利技术，由第一支承面的曲率半径与接触轨迹的直径之比形成的商处在值 1. 2与2. 4之间，包含1. 2和2. 4。在这些值内，可以在不妨碍丝杠传动件的功能的情况下实现所述的倾斜运动。按本专利技术的值涉及一种无负荷的起始状况，在该无负荷的起始状况下， 虽然在第一支承面与第二支承面之间沿着接触轨迹发生接触，但不存在倾斜和显著的轴向负荷。两个支承面与被驱动的丝杠一起转动。业已证实的是，按本专利技术的滚珠丝杠传动件特别适合作为汽车制动器内的操作装置，制动器尤其是指在所谓的驻车制动器或停车制动器。在这类系统中，会由于按压力高而在制动钳区域中出现弹性变形，随之而来的结果是，可能在丝杠与螺母之间会出现倾斜，或可能在丝杠与在支撑于壳体侧的轴向轴承之间出现倾斜。这个倾斜角可以约为0.5°。还发现，对应于该倾斜角下，构造有凸着的第一支承面以及优选呈锥形构造的第二支承面，使由曲率半径与接触轨迹半径之比形成的商处在值1. 4与1. 6之间，包含1. 4和1. 6。在此， 不用将弯矩引入轴向轴承就发生倾斜。接触轨迹的半径约在7mm与IOmm之间。如果按本专利技术的滚珠丝杠传动件用在上述提及的驻车制动器中的话，那么在制动器激活的情况下，可以在轴向轴承内传递巨大的推压力。为了也能在轴向推压力很高的情况下，由于壳体处的弹性变形而实现倾斜，本专利技术的一种改进方案设置为第一支承面和第二支承面中的至少一个设有用于容纳润滑剂的凹腔。因此，在这种按本专利技术的改进方案中， 存在沿接触轨迹的润滑膜，所以可以发生倾斜。轴向轴承可以具有与丝杠沿转动方向形状配合地连接的支撑座圈，第二支承面构造在该支撑座圈的面朝螺母的侧上。这个支撑座圈优选能摇摆地布置在丝杠上，以便实在这时轴向轴承与丝杠之间的所述倾斜，而不会将不期望的力矩导入轴向轴承。然后，这个支撑座圈可以在背对螺母的侧上设有轴向支承面，该轴向支承面或直接构造在支撑座圈上， 或构造在接至支撑座圈上的轴承座圈上。以此方式使丝杠可以相对于壳体转动，但在轴向上则支撑在该壳体上。因此，在制动装置中业已证明有问题的是，由于在将制动衬片按压到制动盘上时出现的相当大的制动力而使制动钳变弯。制动钳“往上”弯曲，也就是说，固定装配在制动钳上的滚珠丝杠制动机构一定程度上支撑在制动盘上，并且在轴向按压力足够高的情况下， 使制动钳往上弯。由此导致轴线偏移还有螺母相对丝杠以及可能的轴向和径向轴承的角偏差。这导致轴承内十分不均勻的负荷分布，滚珠丝杠传动件通过所述轴承转动支承在制动钳上，这可能造成提早发生故障。在用于驻车制动器的操作装置中，本专利技术的改进方案可以设置为，螺母与具有制动衬片的活塞连接，活塞可相对于螺母倾斜地支承在螺母上，和/或设置为，丝杠可相对于制动钳倾斜地支承在制动钳上。在这种驻车制动器中，在制动时由于滚珠丝杠传动件的运行而受负荷的不同构件存在一定的可相对运动性，这种可运动性实现了构件彼此间相对位置的改变，由此，可以至少部分地补偿可能的轴线偏移或轴承负荷。所以按照本专利技术的备选方案设置为，螺母与活塞连接，或者该活塞直接支承在螺母上，但不是刚性的，而是能使活塞围绕丝杠纵轴线(该丝杠纵轴线与螺母纵轴线重合)倾斜。这就是说，活塞可以相对螺母朝各个方向稍稍倾斜或发生枢转。这导致在制动钳张开时虽然丝杠轴线进而还有螺母轴线同样略微倾斜，但这种倾斜不是也直接作用到相联的活塞上的。而是活塞可以相对于螺母轻微倾斜，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根·奥斯特尔兰格，约瑟夫·米科，曼弗雷德·克劳斯，斯蒂芬尼·贝尔特莱因，
申请(专利权)人：谢夫勒科技有限两合公司，
类型：发明
国别省市：