線性單元以及用于制造線性單元的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于施加軸向作用力的線性單元，帶有轉(zhuǎn)動-線性運動轉(zhuǎn)換裝置，尤其是具有絲杠以及螺母的滾珠絲杠，還帶有傳力元件，該傳力元件尤其設(shè)計為推力桿或推力管。本發(fā)明此外還涉及一種用于制造這種類型的線性單元的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]上面所述的線性單元尤其應(yīng)用于能夠以獨立于或輔助于駕駛員的制動操作的方式增加制動壓力的“主動”制動系統(tǒng)中。線性單元在此例如將絲杠的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為螺母的線性運動。由此所產(chǎn)生的螺母行程可被用于使活塞運動并且由此尤其以液壓的方式增加一個或多個制動管路中的制動壓力。其中絲杠可以與電動機(jī)的軸連接，該電動機(jī)被電動的控制和調(diào)節(jié)單元(ECU)控制來增壓和/或減壓。
[0003]例如由DE 10 2009 019 209 Al 或 DE 10 2010 039 916 Al 公開了上面所述的線性單元。
[0004]WO 2011/029812公開了一種用于機(jī)動車的制動系統(tǒng)，該制動系統(tǒng)作為供壓設(shè)備具有液壓的缸-活塞結(jié)構(gòu)，其活塞能夠在轉(zhuǎn)動-線性運動傳遞裝置的中間連接下被電動機(jī)操作。在“線控制動”運行模式中，由該線性致動器增加系統(tǒng)壓力。
[0005]已經(jīng)公開了線性單元的技術(shù)方案，其中通過適配器或套筒將螺母與異型管連接，其中套筒和螺母之間的連接是激光的并且異型管與套筒之間的連接是斂縫的。在之前所公開的結(jié)構(gòu)中，需要多各結(jié)構(gòu)件和連接來將異型管和螺母相互連接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本發(fā)明的目的是，進(jìn)一步改進(jìn)用于機(jī)動車制動系統(tǒng)的線性單元，使得其制造所需的結(jié)構(gòu)件比現(xiàn)今的更少并且保持線性單元的盡可能簡單的安裝。此外對相應(yīng)的制造方法加以說明。
[0007]在線性單元方面，該目的這樣得以實現(xiàn):螺母和傳力元件通過形狀鎖合的、尤其是無間隙的連接，尤其是通過咬合連接的方式相互連接。
[0008]本發(fā)明的其他優(yōu)選的實施方式由從屬權(quán)利要求和下面借助附圖的說明中得出。
[0009]本發(fā)明的考慮是，現(xiàn)今公開的線性單元的構(gòu)造具有各種缺陷。一方面是具有多個要相互連接的結(jié)構(gòu)件。另一方面是因此需要建立這些結(jié)構(gòu)件之間的多個連接，由此會使得該構(gòu)造易出現(xiàn)故障。螺母和傳力元件之間的連接應(yīng)該要穩(wěn)定可靠并且能夠持久承受高沖程負(fù)荷。
[0010]如現(xiàn)在要公開的那樣，通過螺母和傳力元件之間的形鎖合連接就可以足夠滿足這些要求。這些部件因此被直接形鎖合連接。該連接因此起到了螺母和傳力元件的軸線運動的鋼性耦合的作用。
[0011]螺母和傳力元件之間的連接優(yōu)選設(shè)計為無間隙的。這樣可以實現(xiàn)與傳力元件連接的活塞的特別精確的過程。而且避免了由于兩部件的相互的移動和可能的摩擦所帶來的材料磨損。
[0012]螺母和傳力元件之間的形鎖合連接優(yōu)選通過咬合聯(lián)接/咬合接合進(jìn)行。在此通過延展和/或擠壓產(chǎn)生形鎖合且不再可松脫的連接。
[0013]作為備選，所述形鎖合連接還可以通過斂縫進(jìn)行，其中尤其是所述傳力元件被塑性變形。
[0014]有利的是，所述絲杠被帶有轉(zhuǎn)子和定子的電動機(jī)驅(qū)動，其中該螺母以不能轉(zhuǎn)動的方式被支承。換句話說，螺母通過它的支承阻止了在絲杠旋轉(zhuǎn)時一同轉(zhuǎn)動。由此實現(xiàn)了螺母只在軸向方向上，也就是在絲杠的縱軸方向上或反方向上的運動(取決于絲杠的轉(zhuǎn)動方向)。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子或與之相連的軸在此優(yōu)選與絲杠剛性且抗扭轉(zhuǎn)地直接連接。該電動機(jī)在此優(yōu)選由控制和調(diào)節(jié)單元(ECU)根據(jù)需要進(jìn)行升壓和/或減壓的控制。
[0015]優(yōu)選的是，所述線性單元設(shè)計為液壓致動器或液壓壓力源。在此，該傳動單元尤其優(yōu)選與活塞機(jī)械連接。該活塞特別優(yōu)選在一個孔中限制被壓力介質(zhì)填充的壓力室。該活塞特別優(yōu)選被設(shè)計為缸-活塞結(jié)構(gòu)的液壓活塞。
[0016]作為備選，所述線性單元還可以用于機(jī)電制動系統(tǒng)中。為此，活塞會根據(jù)需要直接將制動襯片壓向制動圓盤，其中所述電動機(jī)在此也會由控制和調(diào)節(jié)單元控制。
[0017]所述螺母優(yōu)選尤其在朝向傳力元件的區(qū)域中具有槽。這種類型的設(shè)計方案使得尤其是在咬合連接過程中、當(dāng)然還有在斂縫過程中，可以形成形鎖合的連接，方法是在將傳力元件和螺母聯(lián)接在一起時將傳力元件的更軟的材料流入或壓入到槽中。在該區(qū)域中，傳力元件由于螺母的包圍著槽的材料而不能向軸向方向運動，由此形成了形鎖合。
[0018]所述傳力元件優(yōu)選實施為異型管。外表面設(shè)計得光滑的管件可能不能支承由旋轉(zhuǎn)運動所產(chǎn)生的扭矩。
[0019]所述螺母優(yōu)選抗扭轉(zhuǎn)地支承在傳力元件上，特別優(yōu)選通過形鎖合的方式支承。通過這種類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案阻止了螺母相對于傳力元件發(fā)生扭轉(zhuǎn)。該傳力元件這樣不僅在軸向方向上還在徑向方向上都與螺母形鎖合，由此實現(xiàn)了一種特別穩(wěn)固的連接。
[0020]該抗扭轉(zhuǎn)單元優(yōu)選這樣實現(xiàn)，即在螺母上，尤其是在螺母和傳力元件之間的聯(lián)接區(qū)域中設(shè)有尤其是滾花或齒圈形式的構(gòu)型。
[0021]優(yōu)選的是，在建立螺母和傳力元件的形鎖合連接過程中，尤其是在咬合連接過程中，所述傳力元件或其材料以形鎖合的方式填充所述構(gòu)型所在的區(qū)域。相應(yīng)地，以這樣的方式形成在徑向方向上的形鎖合，即在聯(lián)接過程中使得傳力元件的更軟的材料流入到這些構(gòu)型中。
[0022]在用于制造線性單元的方法方面，這樣實現(xiàn)前面所提到的目的，即通過尤其是無間隙的形鎖合連接，尤其是通過咬合連接使螺母和傳力元件連接。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點尤其在與，通過螺母和傳力元件的形鎖合連接，不需要附加結(jié)構(gòu)件，例如套筒。通過舍棄附加結(jié)構(gòu)件，一方面節(jié)省了成本，另一方面還通過該緊密的結(jié)構(gòu)形式減少了線性單元所需的結(jié)構(gòu)空間。
[0024]為了建立所述連接，只需要在軸向方向上進(jìn)行聯(lián)接，由此得到特別簡單的裝配。這還可以由咬合連接力特別好地檢測。這一點優(yōu)選借助于力/距離圖表來實現(xiàn)，在該圖表中示出作為距離的函數(shù)的咬合連接力，該距離是在咬合連接時傳力元件相對于螺母所經(jīng)過的距離。在該圖表中可以限定一個帶狀的區(qū)域，在該區(qū)域中的力/距離關(guān)系表示正常實施的咬合連接過程。
[0025]對于優(yōu)選實施為異型管的傳力元件，構(gòu)型是非常簡單的。例如可以作為擠壓型材利用借助于車床的雙端面加工來制成。在螺母上的幾何結(jié)構(gòu)可以利用稍許車削加工通過變形形成槽而制成。通過所提出的絲杠與螺母的連接方案，形成了簡單、穩(wěn)固并且在制造過程中可以非常好地控制的造型。
【附圖說明】
[0026]借助附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。其中示出了非常概略的示意圖:
[0027]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的線性單元的第一實施例的細(xì)部圖，
[0028]圖2示出了根據(jù)圖1的線性單元的縱向剖視圖，
[0029]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的線性單元的第二實施例的縱向細(xì)部剖視圖，和
[0030]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的線性單元的第三實施例的縱向細(xì)部剖視圖。
[0031]所有附圖中均用相同附圖標(biāo)記表示相同部件。
【具體實施方式】
[0032]圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的線性單元7的第一實施例的細(xì)部圖。通過未示出的電動機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)動由滾珠絲杠或轉(zhuǎn)動-線性運動轉(zhuǎn)換裝置8轉(zhuǎn)化為線性運動。通過該運動推動未示出的活塞，該活塞引起升壓或減壓。因此螺母2的線性運動被傳遞給傳力元件3并且然后被傳遞給活塞-缸結(jié)構(gòu)的液壓活塞。
[0033]轉(zhuǎn)動-線