CN111601980B - 球式螺母组件 - Google Patents

Abstract

一种球式螺母组件包括具有纵向轴线的主轴、球式螺母、以及将球式螺母支撑在主轴上的支承元件。第一球式螺母偏转器、第二球式螺母偏转器、第三球式螺母偏转器和第四球式螺母偏转器在球式螺母与主轴之间。第一平面、第二平面和第三平面平行于所述轴线延伸。第一球式螺母偏转器和第四球式螺母偏转器在第一平面内，第二球式螺母偏转器在第二平面内，第三球式螺母偏转器在第三平面内。此外，第二球式螺母偏转器和第三球式螺母偏转器位于第一平面的相反侧。在第一平面与第二平面之间有第一锐角，并且在第一平面与第三平面之间有第二锐角。

Description

球式螺母组件

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年12月29日提交的美国临时申请序列号62/611,905的优先权和权益，该文献的全部公开内容通过援引并入本文。

发明背景

本发明总体上涉及球式螺母组件，具体地涉及一种用于可以例如在车辆制动系统中使用的球式螺母组件的改进结构。

机动车辆通常包括用于使车辆减速和停止的车辆制动系统。车辆制动系统通常包括：由车辆驾驶员操作的制动踏板；当驾驶员踩下制动踏板时产生制动压力的主缸；以及布置在制动回路中的将制动压力传递给车轮制动器的流体导管。车辆制动系统还可以包括集成制动控制(IBC)系统，该集成制动控制系统具有柱塞组件，以产生独立于主缸的次要制动压力源。柱塞组件具有球式螺母组件，该球式螺母组件将主轴的旋转运动转换为使活塞移动的球式螺母的线性运动。支承元件(例如球支承件)将球式螺母支撑在主轴上。球式螺母组件还包括形成在主轴的螺纹与球式螺母之间的用于支承元件的至少一个再循环轨道。每个再循环轨道的返回部分可以是球式螺母偏转器。

通过支承元件被支撑在主轴上的球式螺母在支承元件上施加承载力。然而，当支承元件经过球式螺母偏转器时，支承元件不将球式螺母支撑在主轴上。因此，当支承元件经过球式螺母偏转器时，承载力没有施加在支承元件上。承载力未施加在正经过球式螺母偏转器的支承元件上意味着在球式螺母的周围承载力不平衡。不平衡的承载力导致作用在球式螺母组件上的弯矩不平衡。不平衡的弯矩在球式螺母组件上产生不期望的噪音、振动和声振粗糙度。不平衡弯矩还导致球式螺母组件上的磨损。此外，柱塞组件的尺寸受到车辆的包装考虑因素的限制。因此，期望具有一种球式螺母组件，该球式螺母组件优化作用在球式螺母组件上的弯矩的平衡，并且最小化所需的包装空间。

现有技术球式螺母组件的示例在美国专利号2,924,113、美国专利号6,082,209和美国专利号6,397,697中公开。

发明内容

本发明涉及一种改进的球式螺母组件。具体地，本发明涉及一种改进的球式螺母组件，该球式螺母组件例如用于车辆制动系统及其相关部件中。

根据一个实施例，一种用于车辆制动系统的球式螺母组件可以单独地和/或组合地包括以下特征中的一个或多个：主轴，所述主轴具有纵向轴线；球式螺母；支承元件，所述支承元件将所述球式螺母支撑在所述主轴上；在所述球式螺母与所述主轴之间的第一球式螺母偏转器、第二球式螺母偏转器、第三球式螺母偏转器和第四球式螺母偏转器；以及平行于所述轴线延伸的第一平面、第二平面和第三平面。所述第一球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器在所述第一平面内，所述第二球式螺母偏转器在所述第二平面内，并且所述第三球式螺母偏转器在所述第三平面内。所述第二球式螺母偏转器和所述第三球式螺母偏转器位于所述第一平面的相反侧。由所述第一平面和所述第二平面限定了第一锐角，并且由所述第一平面和所述第三平面限定了第二锐角。

根据该实施例，所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面沿所述轴线相交。

根据该实施例，所述第一锐角和所述第二锐角相等。

根据该实施例，第一再循环轨道对应于所述第一球式螺母偏转器，第二再循环轨道对应于所述第二球式螺母偏转器，第三再循环轨道对应于所述第三球式螺母偏转器，并且第四再循环轨道对应于所述第四球式螺母偏转器。所述第二再循环轨道和所述第三再循环轨道互相邻接。

根据该实施例，所述第一再循环轨道和所述第三再循环轨道未互相邻接。

根据该实施例，所述第二球式螺母偏转器和所述第三球式螺母偏转器均沿着所述轴线在所述第一球式螺母偏转器与所述第四球式螺母偏转器之间。

根据该实施例，在所述第一球式螺母偏转器和所述第三球式螺母偏转器的最远范围之间存在第一距离，在所述第二螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器的最远范围之间存在第二距离，并且在所述第一螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器的最远范围之间存在第三距离。所述第二球式螺母偏转器在所述第一球式螺母偏转器与所述第三球式螺母偏转器之间，所述第三球式螺母偏转器在所述第二球式螺母偏转器与所述第四球式螺母偏转器之间，所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离平行于所述轴线，并且所述第一距离和所述第二距离的总和大于所述第三距离。

根据该实施例，第一再循环轨道对应于所述第一球式螺母偏转器，第二再循环轨道对应于所述第二球式螺母偏转器，第三再循环轨道对应于所述第三球式螺母偏转器，并且第四再循环轨道对应于所述第四球式螺母偏转器。所述第二再循环轨道和所述第三再循环轨道平行于所述轴线重叠一段重叠距离。

根据该实施例，至少一个斜坡部分在所述第一球式螺母偏转器、所述第二球式螺母偏转器、所述第三球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器中的至少一个与所述球式螺母的外螺纹之间。

根据该实施例，所述球式螺母组件适于在所述车辆制动系统的柱塞组件中使用。

根据另一个实施例，一种球式螺母组件可以单独地和/或组合地包括以下特征中的一个或多个：用于第一再循环轨道的第一球式螺母偏转器；用于第二再循环轨道的第二球式螺母偏转器；用于第三再循环轨道的第三球式螺母偏转器；用于第四再循环轨道的第四球式螺母偏转器；以及纵向轴线；第一平面，所述第一平面平行于所述轴线延伸并且所述第一球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器位于所述第一平面内；第二平面，所述第二平面平行于所述轴线延伸并且所述第二球式螺母偏转器位于所述第二平面内；第三平面，所述第三平面平行于所述轴线延伸并且所述第三球式螺母偏转器位于所述第三平面内；由所述第一平面和所述第二平面限定的第一锐角；以及由所述第一平面和所述第三平面限定的第二锐角。

根据该实施例，所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面沿所述轴线相交。

根据该实施例，所述第一锐角和所述第二锐角相等。

根据该实施例，所述第二再循环轨道和所述第三再循环轨道互相邻接。

根据该实施例，所述第一再循环轨道和所述第三再循环轨道未互相邻接。

根据该实施例，所述第二再循环轨道和所述第三再循环轨道平行于所述轴线重叠一段重叠距离。

根据该实施例，主轴沿着所述轴线延伸，并且球式螺母通过支承元件支撑在所述主轴上。所述第一球式螺母偏转器、所述第二球式螺母偏转器、所述第三球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器支撑在所述主轴与所述球式螺母之间。至少一个斜坡部分在所述第一球式螺母偏转器、所述第二球式螺母偏转器、所述第三球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器中的至少一个与所述球式螺母的外螺纹之间。

根据又一个实施例，一种球式螺母组件可以单独地和/或组合地包括以下特征中的一个或多个：主轴，所述主轴具有纵向轴线；球式螺母；支承元件，所述支承元件将所述球式螺母支撑在所述主轴上；在所述主轴与所述球式螺母之间的用于第一再循环轨道的第一球式螺母偏转器；在所述主轴与所述球式螺母之间的用于第二再循环轨道的第二球式螺母偏转器；在所述主轴与所述球式螺母之间的用于第三再循环轨道的第三球式螺母偏转器；以及在所述主轴与所述球式螺母之间的用于第四再循环轨道的第四球式螺母偏转器。所述第二再循环轨道和所述第三再循环轨道互相邻接，所述第一再循环轨道和所述第三再循环轨道未互相邻接，并且所述第二再循环轨道和所述第三再循环轨道平行于所述轴线重叠一段重叠距离。第一平面、第二平面和第三平面平行于所述轴线延伸。所述第一球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器在所述第一平面内，所述第二球式螺母偏转器在所述第二平面内，所述第三球式螺母偏转器在所述第三平面内，并且所述第二球式螺母偏转器和所述第三球式螺母偏转器位于所述第一平面的相反侧。由所述第一平面和所述第二平面限定了第一锐角，并且由所述第一平面和所述第三平面限定了第二锐角。

根据该实施例，所述第一锐角和所述第二锐角相等。

根据该实施例，在所述第一球式螺母偏转器、所述第二球式螺母偏转器、所述第三球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器中的每一个与所述球式螺母的外螺纹之间存在斜坡部分和平滑过渡。

实施例的潜在优点是具有减小的噪声、振动和声振粗糙度的球式螺母组件。实施例的另一潜在优点是减小的磨损和整体尺寸。当根据附图阅读时，根据优选实施例的以下详细描述，本发明的其他优点对于本领域技术人员将变得清楚。

附图说明

图1是现有技术球式螺母组件的第一正视图。

图2是图1的现有技术球式螺母组件的第二正视图。

图3是图1的现有技术球式螺母组件的第三正视图。

图4是用于图1的现有技术球式螺母组件的现有技术球式螺母偏转器的一部分的透视图。

图5是图1的现有技术球式螺母组件的第四正视图，示出了净承载力。

图6是图1的现有技术球式螺母组件的第五正视图，示出了弯矩。

图7是根据本发明的球式螺母组件的第一正视图。

图8是图7的球式螺母组件的第二正视图。

图9是用于图7的球式螺母组件的球式螺母偏转器的透视图。

具体实施方式

现在参考图1至图6，展示了总体上以100表示的现有技术球式螺母组件。球式螺母组件100包括主轴102和球式螺母104。球式螺母104安装在主轴102上。主轴102上的内螺纹106和球式螺母104上的对应外螺纹108形成用于支承元件110的再循环轨道。作为非限制性示例，支承元件110可以是球支承件。主轴102或球式螺母104保持静止，而主轴102或球式螺母104中的另一个旋转。因此，在旋转意义上受到限制的主轴102或球式螺母104沿着纵向轴线112线性移动。

还为球式螺母组件100提供了相应地第一球式螺母偏转器114A、第二球式螺母偏转器114B、第三球式螺母偏转器114C和第四球式螺母偏转器114D。相应地第一球式螺母偏转器114A、第二球式螺母偏转器114B、第三球式螺母偏转器114C和第四球式螺母偏转器114D形成完整的再循环轨道。具体地，第一球式螺母偏转器114A在相应地内螺纹106与外螺纹108之间形成完整的第一再循环轨道116A。第二球式螺母偏转器114B在相应地内螺纹106与外螺纹108之间形成完整的第二再循环轨道116B。第三球式螺母偏转器114C在相应地内螺纹106与外螺纹108之间形成完整的第三再循环轨道116C。第四球式螺母偏转器114D在相应地内螺纹106与外螺纹108之间形成完整的第四再循环轨道116D。相应地第一再循环轨道116A、第二再循环轨道116B、第三再循环轨道116C和第四再循环轨道116D中的每一个中的支承元件110的路径在图3中由虚线示出。相应地第一再循环轨道116A、第二再循环轨道116B、第三再循环轨道116C和第四再循环轨道116D中的每一个均与相应地第一再循环轨道116A、第二再循环轨道116B、第三再循环轨道116C和第四再循环轨道116D中的其他再循环轨道分开。因此，支承元件110不在相应地第一再循环轨道116A、第二再循环轨道116B、第三再循环轨道116C和第四再循环轨道116D之间移动。如图所示，球式螺母组件100具有相应地第一球式螺母偏转器114A、第二球式螺母偏转器114B、第三球式螺母偏转器114C和第四球式螺母偏转器114D。可替代地，球式螺母组件100可以具有比相应地第一球式螺母偏转器114A、第二球式螺母偏转器114B、第三球式螺母偏转器114C和第四球式螺母偏转器114D更多或更少的数量。

相应地第一球式螺母偏转器114C和第三球式螺母偏转器114A在平行于轴线112延伸的第一平面118内对准。相应地第二球式螺母偏转器114B和第四球式螺母偏转器114D在也平行于轴线112延伸的第二平面120内对准。相应地第一平面118和第二平面120在轴线112处相交。相应地第一平面118和第二平面120以角度122偏移。角度122为90°，使得相应地第一球式螺母偏转器114A、第二球式螺母偏转器114B、第三球式螺母偏转器114C和第四球式螺母偏转器114D围绕球式螺母104的圆周均匀地间隔开。

现在参考图4，详细地展示了第一球式螺母偏转器114A的一部分。相应地第二球式螺母偏转器114B、第三球式螺母偏转器114C和第四球式螺母偏转器114D类似于图4所示的第一球式螺母偏转器114A。台阶或凸缘124在外螺纹108上的第一再循环轨道116A与第一球式螺母偏转器114A之间。在第一再循环轨道116A中行进的支承元件110(图3所示)在进入或离开第一再循环轨道116A与第一球式螺母偏转器114A之间时撞击或以其他方式接触台阶124。

现在参考图5，如所讨论的，支承元件110将球式螺母104支撑在主轴102上。这导致承载力126被施加在支承元件110上。在图5中，由于第四球式螺母偏转器114D中的支承元件110未将球式螺母104支撑在主轴102上，所以没有承载力126施加在第四球式螺母偏转器114D中的支承元件110上。类似地，没有承载力126施加在相应地第一球式螺母偏转器114A、第二球式螺母偏转器114B和第三球式螺母偏转器114C中的支承元件110上。

在图5中，展示了施加在第四再循环轨道116D中的支承元件110上的承载力126。施加在第四再循环轨道116D中的支承元件110上的承载力126是不平衡的，并且总计为第四净承载力128D。相应地第一再循环轨道116A、第二再循环轨道116B和第三再循环轨道116C中的支承元件110各自总计为类似的净承载力。第四净承载力128D径向地背向第四球式螺母偏转器114D。这是因为没有承载力施加在第四球式螺母偏转器114D中的支承元件110上。

现在参考图6，展示了针对第二再循环轨道116B的第二净承载力128B。如图6所示，第二球式螺母偏转器114B与第四球式螺母偏转器114D相反地被定位在球式螺母104中。因此，相应地第二净承载力128B和第四净承载力128D指向相反。彼此相反的相应地第二净承载力128B和第四净承载力128D，结合在相应地第二球式螺母偏转器114B与第四球式螺母偏转器114D之间的偏移量130，在球式螺母组件100上产生弯矩132。由第一再循环轨道和第三再循环轨道上的净承载力以及相应地第一球式螺母偏转器114A与第三球式螺母偏转器114C之间的第二偏移量产生了垂直于弯矩132的类似弯矩。

现在参考图7和图8，展示了根据本发明的总体上以200表示的球式螺母组件。球式螺母组件200可以用于车辆制动系统。具体地，球式螺母组件200可以与车辆制动系统的柱塞组件一起使用。车辆制动系统可以是如授予Ganzel的美国专利号9,321,444所公开的，该美国专利的公开内容特此通过援引整体并入本文。Ganzel公开的车辆制动系统包括柱塞组件，球式螺母组件200适于在该柱塞组件中使用。可替代地，车辆制动系统可以是任何合适的车辆制动系统。

球式螺母组件200包括主轴202和球式螺母204。球式螺母204安装在主轴202上。主轴202上的内螺纹206(在图7中用虚线所示)和球式螺母204上的对应外螺纹208形成用于支承元件210(在图7中用虚线所示)的再循环轨道。作为非限制性示例，支承元件210可以是球支承件。主轴202或者球式螺母204保持静止，而主轴202或球式螺母204中的另一个旋转。因此，在旋转意义上受到限制的主轴202或球式螺母204沿着纵向轴线212线性移动。此外，在本发明的范围内，主轴202或者球式螺母204均可以用于驱动车辆制动系统的柱塞组件。

还为球式螺母组件200提供了相应地第一球式螺母偏转器214A、第二球式螺母偏转器214B、第三球式螺母偏转器214C和第四球式螺母偏转器214D。相应地第一球式螺母偏转器214A、第二球式螺母偏转器214B、第三球式螺母偏转器214C和第四球式螺母偏转器214D支撑在主轴202与球式螺母204之间。可替代地，球式螺母组件200可以具有比所展示的相应地第一球式螺母偏转器214A、第二球式螺母偏转器214B、第三球式螺母偏转器214C和第四球式螺母偏转器214D更多或更少的数量。

对于球式螺母组件200，相应地第一球式螺母偏转器214A、第二球式螺母偏转器214B、第三球式螺母偏转器214C和第四球式螺母偏转器214D中的每一个对应于再循环轨道。相应地第一球式螺母偏转器214A、第二球式螺母偏转器214B、第三球式螺母偏转器214C和第四球式螺母偏转器214D形成完整的再循环轨道。具体地，第一球式螺母偏转器214A在相应地内螺纹206与外螺纹208之间形成完整的第一再循环轨道216A。第二球式螺母偏转器214B在相应地内螺纹206与外螺纹208之间形成完整的第二再循环轨道216B。第三球式螺母偏转器214C在相应地内螺纹206与外螺纹208之间形成完整的第三再循环轨道216C。第四球式螺母偏转器214D在相应地内螺纹206与外螺纹208之间形成完整的第四再循环轨道216D。相应地第一再循环轨道216A、第二再循环轨道216B、第三再循环轨道216C和第四再循环轨道216D中的每一个中的支承元件210的路径在图8中用虚线示出。相应地第一再循环轨道216A、第二再循环轨道216B、第三再循环轨道216C和第四再循环轨道216D中的每一个均与相应地第一再循环轨道216A、第二再循环轨道216B、第三再循环轨道216C和第四再循环轨道216D中的其他再循环轨道分开。因此，支承元件210不在相应地第一再循环轨道216A、第二再循环轨道216B、第三再循环轨道216C和第四再循环轨道216D之间移动。此外，虽然展示的实施例示出了每个再循环轨道环绕主轴202一次，但是在本发明的范围内，一个或多个再循环轨道可以环绕主轴202不止一次。分别地，一个或多个球式螺母偏转器可以跨越两个或多个内螺纹206和外螺纹208，以使得相应的再循环轨道能够环绕主轴202不止一次。

如图8所示，第二再循环轨道216B与第一再循环轨道216A和第三再循环轨道216C互相邻接。同样如图8所示，第三再循环轨道216C与第二再循环轨道216B和第四再循环轨道216D互相邻接。此外，由于第二再循环轨道216B位于第一再循环轨道216A与相应地第三再循环轨道216C和第四再循环轨道216D之间，因此第一再循环轨道216A不与相应地第三再循环轨道216C或第四再循环轨道216D互相邻接。类似地，由于第三再循环轨道216C位于第四再循环轨道216D与相应地第一再循环轨道216A和第二再循环轨道216B之间，第四再循环轨道216D不与相应地第一再循环轨道216A或第二再循环轨道216B互相邻接。

相应地第一球式螺母偏转器214A和第四球式螺母偏转器214D在沿着或平行于轴线212延伸的第一平面218内对准或以其他方式位于其中。第二球式螺母偏转器214B在沿着或平行于轴线212延伸的第二平面220内对准或以其他方式位于其中。第三球式螺母偏转器214C在沿着或平行于轴线212延伸的第三平面222内对准或以其他方式位于其中。相应地第一平面218、第二平面220和第三平面222在轴线212处相交。相应地第一平面218和第二平面220彼此偏移了第一角度224。相应地第一平面218和第三平面222彼此偏移了第二角度226。相应地第一角度224和第二角度226是锐角。相应地第二平面220和第三平面222彼此不平行或与第一平面218不平行。

如图7所示，相应地第一角度224和第二角度226是相等的。在图7中，相应地第一角度224和第二角度226各自为30°。可替代地，相应地第一角度224和第二角度226可以不是相等和/或30°的。作为非限制性示例，相应地第一角度224和第二角度226可以各自独立地是接近0°的值。

第二球式螺母偏转器214B与第一平面218偏移第一角度224并且第三球式螺母偏转器214C与第一平面218偏移第二角度226允许相应地第二球式螺母偏转器214B和第三球式螺母偏转器214C平行于轴线212重叠一段重叠距离228。重叠距离228被定义为第二球式螺母偏转器214B的沿着轴线212朝第四球式螺母偏转器214D延伸最远的部分与第三球式螺母偏转器214C的沿着轴线212朝第一球式螺母偏转器214A延伸最远的部分之间的距离。重叠距离228是平行于或以其他方式沿着轴线212的轴向长度，在该轴向长度上相应地第二球式螺母偏转器214B和第三球式螺母偏转器214C彼此相邻地定位。

随着相应地第一角度224和第二角度226增大，相应地第二球式螺母偏转器214B和第三球式螺母偏转器214C沿周向方向230(图7所示)背离彼此移动。而且，随着相应地第一角度224和第二角度226增大，于是通过使相应地第二球式螺母偏转器214B和第三球式螺母偏转器214C沿轴线212朝彼此移动可以增大重叠距离228。当重叠距离228增大时，球式螺母组件200沿轴线212的总长度可以减小。

相反，当第一角度224和第二角度226接近0°时，由于球式螺母偏转器214B与214C之间的距离减小，球式螺母偏转器214B和214C开始干扰对方占据的空间。为了在球式螺母偏转器214B与214C之间留有足够的距离，必须增大主轴202的螺距，或者必须在第二球式螺母偏转器214B与第三球式螺母偏转器214C之间设置主轴202上的不被未利用的再循环凹槽。然而，这导致球式螺母204在轴向方向上的总轴向长度增大。因此，增大第一角度224和第二角度226允许减小球式螺母偏转器214B与214C之间的距离，从而减小球式螺母204在轴向方向上的总长度。因此，展示的本发明的弯矩结果值小于图1和图2所示的设计的弯矩结果值，同时提供了球式螺母204的紧凑的轴向长度。

进一步在本发明的范围内，互相邻接的再循环轨道可以彼此相邻地定位，使得主轴202的内螺纹206在互相邻接的再循环轨道之间未被支承元件210占据的空间非常小。例如，如果第一球式螺母偏转器214A和第二球式螺母偏转器214B相对于彼此转过了150°，则第一再循环轨道216A和第二再循环轨道216B的支承元件210将不会占据主轴202的大约150°的内螺纹206。然而，同样在本发明的范围内的是，互相邻接的再循环轨道可以彼此相邻地定位，使得主轴202的内螺纹206在互相邻接的再循环轨道之间具有未被支承元件210占据的附加空间。例如，如果第一球式螺母偏转器214A和第二球式螺母偏转器214B相对于彼此转过150°而在互相邻接的再循环轨道之间具有至少一个附加螺纹，则第一再循环轨道216A和第二再循环轨道216B的支承元件210将不会占据主轴202的510°的内螺纹206。

在相应地第一球式螺母偏转器214A和第三球式螺母偏转器214C的最远范围之间限定第一距离232。在相应地第二球式螺母偏转器214B和第四球式螺母偏转器214D的最远范围之间限定第二距离234。在相应地第一球式螺母偏转器214A和第四球式螺母偏转器214D的最远范围之间限定第三距离236。相应地第一距离232和第二距离234的总和分别大于第三距离236。随着相应地第一角度224和第二角度226增大，第三距离236可以减小，而相应地第一距离232和第二距离234保持不变。重叠距离228可以被定义为第三距离236与相应地第一距离232和第二距离234之和之间的差值。

支承元件210将球式螺母204支撑在主轴202上。这导致承载力被施加在支承元件210上。承载力未施加在第一球式螺母偏转器214A、第二球式螺母偏转器214B、第三球式螺母偏转器214C和第四球式螺母偏转器214D中的支承元件210上，因为球式螺母204未通过相应地第一球式螺母偏转器214A、第二球式螺母偏转器214B、第三球式螺母偏转器214C和第四球式螺母偏转器214D中的支承元件210被支撑在主轴202上。

施加在相应地第一再循环轨道216A、第二再循环轨道216B、第三再循环轨道216C和第四再循环轨道216D中的支承元件210上的承载力是不平衡的。施加在第一再循环轨道216A中的支承元件210上的承载力总计为第一净承载力238A。类似地，施加在第二再循环轨道216B中的支承元件210上的承载力总计为第二净承载力238B，施加在第三再循环轨道214C中的支承元件210上的承载力总计为第三净承载力238C，并且施加在第四再循环轨道216D中的支承元件210上的承载力总计为第四净承载力238D。第一净承载力238A径向地背向第一球式螺母偏转器214A。类似地，第二净承载力238B径向地背向第二球式螺母偏转器214B，第三净承载力238C径向地背向第三球式螺母偏转器214C，并且第四净承载力238D径向地背向第四球式螺母偏转器214D。这是因为没有承载力施加在相应地第一球式螺母偏转器214A、第二球式螺母偏转器214B、第三球式螺母偏转器214C和第四球式螺母偏转器214D中的支承元件210上。

相应地第一净承载力238A、第二净承载力238B、第三净承载力238C和第四净承载力238D在球式螺母组件200上产生弯矩。具体地，相应地第一净承载力238A和第二净承载力238B产生第一弯矩240，而相应地第三净承载力238C和第四净承载力238D产生第二弯矩242。可替代地，相应地第一净承载力238A和第三净承载力238C可以产生第一弯矩240，而相应地第二净承载力238B和第四净承载力238D可以产生第二弯矩242。

随着相应地第一角度224和第二角度226增大，相应地第一弯矩240和第二弯矩242变得彼此越来越不平衡。这是因为，随着相应地第一角度224和第二角度226增大，相应地第一弯矩240和第二弯矩242背离两者均在第一平面218内的状态移动。因此，相应地第一弯矩240和第二弯矩242彼此的偏移量较小。相反，随着相应地第一角度224和第二角度226减小，相应地第一弯矩240和第二弯矩242分别变得彼此更加平衡。这是因为，随着相应地第一角度224和第二角度226减小，相应地第一弯矩240和第二弯矩242朝向两者均在第一平面218内的状态移动。因此，相应地第一弯矩240和第二弯矩242彼此的偏移量较大。

现在参考图9，详细地展示了第一球式螺母偏转器214A的一部分。相应地第二球式螺母偏转器214B、第三球式螺母偏转器214C和第四球式螺母偏转器214D类似于图9所示的第一球式螺母偏转器214A。斜坡部分244在外螺纹208上的第一再循环轨道216A与第一球式螺母偏转器214A之间。斜坡部分244产生外螺纹208与第一球式螺母偏转器214A之间的平滑过渡246。在第一再循环轨道216A中行进的支承元件210在进入或离开第一再循环轨道216A与第一球式螺母偏转器214A之间时，在斜坡部分244上行进或者以其他方式接触该斜坡部分。斜坡部分244允许支承元件210在进入相应的球式螺母偏转器214时被斜坡部分244支撑。因此，可以减少支承元件210在进入和离开再循环轨道216时产生的突然的力，从而在球式螺母204与支承元件210之间产生较小的噪声和磨损。进一步在本发明的范围内，第一球式螺母偏转器214A、第二球式螺母偏转器214B、第三球式螺母偏转器214C和第四球式螺母偏转器214D可以具有变化的球式螺母偏转器设计，例如结合了图4和图9所示的球式螺母偏转器设计的混合。

尽管被描述为用于车辆制动系统中，但是球式螺母组件可以用于其他应用中，包括其他车辆应用中，诸如转向系统中。例如，该球式螺母组件特别适用于要求操作噪声降低和紧凑长度的应用。

根据专利法规的规定，已经在本发明的优选实施例中描述和展示了其原理和操作方式。然而，必须理解，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，以与具体解释和展示的方式不同的其他方式实践本发明。

Claims (20)

1.一种球式螺母组件，所述球式螺母组件包括：

主轴，所述主轴具有纵向轴线；

球式螺母；

支承元件，所述支承元件将所述球式螺母支撑在所述主轴上；

在所述球式螺母与所述主轴之间的第一球式螺母偏转器、第二球式螺母偏转器、第三球式螺母偏转器和第四球式螺母偏转器；

平行于所述轴线延伸的第一平面、第二平面和第三平面，其中，所述第一球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器在所述第一平面内，所述第二球式螺母偏转器在所述第二平面内，所述第三球式螺母偏转器在所述第三平面内，并且所述第二球式螺母偏转器和所述第三球式螺母偏转器位于所述第一平面的相反侧；

由所述第一平面和所述第二平面限定的第一锐角；以及

由所述第一平面和所述第三平面限定的第二锐角。

2.如权利要求1所述的球式螺母组件，其中，所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面沿所述轴线相交。

3.如权利要求1所述的球式螺母组件，其中，所述第一锐角和所述第二锐角相等。

4.如权利要求1所述的球式螺母组件，进一步包括：

对应于所述第一球式螺母偏转器的第一再循环轨道；

对应于所述第二球式螺母偏转器的第二再循环轨道；

对应于所述第三球式螺母偏转器的第三再循环轨道；以及

对应于所述第四球式螺母偏转器的第四再循环轨道，其中，所述第二再循环轨道和所述第三再循环轨道互相邻接。

5.如权利要求4所述的球式螺母组件，其中，所述第一再循环轨道和所述第三再循环轨道未互相邻接。

6.如权利要求1所述的球式螺母组件，其中，所述第二球式螺母偏转器和所述第三球式螺母偏转器均沿着所述轴线在所述第一球式螺母偏转器与所述第四球式螺母偏转器之间。

7.如权利要求6所述的球式螺母组件，进一步包括：

在所述第一球式螺母偏转器和所述第三球式螺母偏转器的最远范围之间的第一距离；

在所述第二球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器的最远范围之间的第二距离；以及

在所述第一球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器的最远范围之间的第三距离，其中，所述第二球式螺母偏转器在所述第一球式螺母偏转器与所述第三球式螺母偏转器之间，所述第三球式螺母偏转器在所述第二球式螺母偏转器与所述第四球式螺母偏转器之间，所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离平行于所述轴线，并且所述第一距离和所述第二距离的总和大于所述第三距离。

8.如权利要求1所述的球式螺母组件，进一步包括：

对应于所述第一球式螺母偏转器的第一再循环轨道；

对应于所述第二球式螺母偏转器的第二再循环轨道；

对应于所述第三球式螺母偏转器的第三再循环轨道；以及

对应于所述第四球式螺母偏转器的第四再循环轨道，其中，所述第二再循环轨道和所述第三再循环轨道沿所述轴线重叠一段重叠距离。

9.如权利要求1所述的球式螺母组件，进一步包括：

在所述第一球式螺母偏转器、所述第二球式螺母偏转器、所述第三球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器中的至少一个与所述球式螺母的外螺纹之间的至少一个斜坡部分。

10.如权利要求1所述的球式螺母组件，其中，所述球式螺母组件适于在车辆制动系统中使用。

11.一种球式螺母组件，所述球式螺母组件包括：

用于第一再循环轨道的第一球式螺母偏转器；

用于第二再循环轨道的第二球式螺母偏转器；

用于第三再循环轨道的第三球式螺母偏转器；

用于第四再循环轨道的第四球式螺母偏转器；

纵向轴线；

第一平面，所述第一平面平行于所述轴线延伸并且所述第一球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器位于所述第一平面内；

第二平面，所述第二平面平行于所述轴线延伸并且所述第二球式螺母偏转器位于所述第二平面内；

第三平面，所述第三平面平行于所述轴线延伸并且所述第三球式螺母偏转器位于所述第三平面内；

由所述第一平面和所述第二平面限定的第一锐角；以及

由所述第一平面和所述第三平面限定的第二锐角。

12.如权利要求11所述的球式螺母组件，其中，所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面沿所述轴线相交。

13.如权利要求11所述的球式螺母组件，其中，所述第一锐角和所述第二锐角相等。

14.如权利要求11所述的球式螺母组件，其中，所述第二再循环轨道和所述第三再循环轨道互相邻接。

15.如权利要求11所述的球式螺母组件，其中：

所述第一再循环轨道和所述第二再循环轨道轴向间隔开并且互相邻接；

所述第二再循环轨道和所述第三再循环轨道轴向间隔开并且互相邻接；并且

第三再循环轨道和第四再循环轨道轴向间隔开并且互相邻接。

16.如权利要求11所述的球式螺母组件，其中，所述第二再循环轨道和所述第三再循环轨道平行于所述轴线重叠一段重叠距离。

17.如权利要求11所述的球式螺母组件，进一步包括：

主轴，所述主轴沿所述轴线延伸；

球式螺母，所述球式螺母通过支承元件支撑在所述主轴上，其中，所述第一球式螺母偏转器、所述第二球式螺母偏转器、所述第三球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器支撑在所述主轴与所述球式螺母之间；以及

在所述第一球式螺母偏转器、所述第二球式螺母偏转器、所述第三球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器中的至少一个与所述球式螺母的外螺纹之间的至少一个斜坡部分。

18.一种球式螺母组件，所述球式螺母组件包括：

主轴，所述主轴具有纵向轴线；

球式螺母；

支承元件，所述支承元件将所述球式螺母支撑在所述主轴上；

在所述主轴与所述球式螺母之间的用于第一再循环轨道的第一球式螺母偏转器；

在所述主轴与所述球式螺母之间的用于第二再循环轨道的第二球式螺母偏转器；

在所述主轴与所述球式螺母之间的用于第三再循环轨道的第三球式螺母偏转器；

在所述主轴与所述球式螺母之间的用于第四再循环轨道的第四球式螺母偏转器，其中，所述第二再循环轨道和所述第三再循环轨道互相邻接，所述第一再循环轨道和所述第三再循环轨道未互相邻接，并且所述第二再循环轨道和所述第三再循环轨道平行于所述轴线重叠一段重叠距离；

平行于所述轴线延伸的第一平面、第二平面和第三平面，其中，所述第一球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器在所述第一平面内，所述第二球式螺母偏转器在所述第二平面内，所述第三球式螺母偏转器在所述第三平面内，并且所述第二球式螺母偏转器和所述第三球式螺母偏转器位于所述第一平面的相反侧；

由所述第一平面和所述第二平面限定的第一锐角；以及

由所述第一平面和所述第三平面限定的第二锐角。

19.如权利要求18所述的球式螺母组件，其中，所述第一锐角和所述第二锐角相等。

20.如权利要求18所述的球式螺母组件，进一步包括：

在所述第一球式螺母偏转器、所述第二球式螺母偏转器、所述第三球式螺母偏转器和所述第四球式螺母偏转器中的每一个与所述球式螺母的外螺纹之间的斜坡部分和平滑过渡。