CN117588507A - 轴向轴承盘、轴承组件、螺纹传动装置和制动设备 - Google Patents

轴向轴承盘、轴承组件、螺纹传动装置和制动设备 Download PDF

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Abstract

轴向轴承盘片，所述轴向轴承盘片包括形成滚动体运行轨道的第一盘片侧和相对的支撑在一构件上的第二盘片侧，其中，在第一盘片侧上设有一个或多个局部凹陷，所述凹陷被推出形成从第二盘片侧中凸出的凸出部。

Description

轴向轴承盘、轴承组件、螺纹传动装置和制动设备
技术领域
本发明涉及一种轴向轴承盘片，该轴向轴承盘片包括形成滚动体运行轨道的第一盘片侧和与第一盘片侧相对的支撑在构件上的第二盘片侧。
背景技术
这种轴向轴承盘片用于将轴向轴承支撑在一构件上，其中通常两个能相对彼此扭转的构件经由轴向轴承沿轴向相互支撑并且转动支承。这种轴向轴承应用在不同的应用领域中。仅示例性地提及螺纹杆传动装置，螺纹杆传动装置包括螺纹杆和螺杆壳体，螺纹杆和螺杆壳体通过携动元件(大多为在螺距中运行的球)彼此耦联。或者，螺纹杆是沿轴向位置固定的并且壳体沿着螺纹杆移动，或者壳体是沿轴向位置固定的并且螺纹杆沿轴向相对于壳体移动。在这些布置方式中分别有一构件旋转，而另一构件旋转地位置固定。因为通常通过相应的布置方式也能支撑轴向力，轴向轴承联接在中间，该轴向轴承能实施成球轴承、滚动轴承或滚针轴承。轴向轴承通常包括保持架，滚动体布置在保持架中。在大多情况下在滚动体环的两侧还设有一个或两个轴向轴承盘片，轴向轴承盘片在第一盘片侧具有滚动体运行轨道，滚动体在滚动体运行轨道上运行。相应的轴向轴承盘片以相对的第二盘片侧支撑在相邻的构件上。这种布置方式例如由JP 2 007 040 498A2已知，其中滚动体环在一侧经由第一转角盘片并且在另一侧经由双盘片组支撑，双盘片组由较薄的转角盘片和较厚的面式盘片构成，较厚的面式盘片贴靠在构件上并且以圆柱形法兰穿过接合较厚的盘片的转角盘片经由弯曲区段固紧在较厚的面式盘片上。
这种轴向轴承盘片需要在内直径或外直径处定位，因此这种轴向轴承盘片必须相应地沿径向固定并对中。这在多种应用中已经实现，例如在相应的构件上设有相应的圆柱形凸肩，凸肩用于径向定位或对中等，其中通常根据第一构件和第二构件的设计在滚动体环的两侧设置直径不同的轴向轴承盘片。但是在若干应用中第一构件和/或第二构件由于结构或空间条件不能形成用于径向引导以及对中的可能的几何结构，使得在这些构件上不能进行相应的对中。对此的一种示例是螺纹传动装置，例如滚珠丝杆传动装置，其中套筒状的壳体形成第一构件并且被驱动旋转，但是沿轴向位置固定并且经由轴向轴承支撑在螺纹传动装置的外壳上或其他结构上。替代地螺纹杆也能沿轴向位置固定，但是被驱动旋转，其中螺纹杆形成第一构件，第一构件必须沿轴向相对于同样轴向位置固定的第二构件、例如壳体等受到支撑。
发明内容
本发明的问题是提供一种轴向轴承盘片，该轴向轴承盘片即使在这些情况下也允许对中定向、或定位。
为了解决该问题根据本发明在开头所述类型的轴向轴承盘片中提出，在第一盘片侧设置一个或多个局部凹陷，凹陷被推出为从第二盘片侧凸出的凸出部。
根据本发明的轴向轴承盘片的特征是，轴向轴承盘片在两个盘片侧不是平坦的平面，而是有针对性地造型，即实现轴向构型结构，而该轴向构型结构能够与相应构件上的相应结构相互作用并且能够实现径向对中。根据本发明在第一盘片侧上，即在运行轨道侧上，引入、压入或冲压出一个或多个凹陷，凹陷朝另一侧、即朝向第二盘片侧凸出，第二盘片侧在安装位置中也贴靠在构件上，使得在第二盘片侧上形成相应的沿轴向从盘片表面中凸出的凸出部。该凸出部此时形成对中结构，对中结构使得能够在相应的构件处径向对中，该相应的构件可能例如是螺杆壳体，在螺杆传动装置的情况下可能是螺纹杆。为此仅需要使构件在其轴向端面上设置相应的对中结构，轴向轴承盘片的对中结构接合到该对中结构中，即一个或多个凸出部接合到对中结构中。即，根据本发明通过在轴向轴承盘片的盘片侧上的轴向凸出的对中结构和构件上的相应的轴向对中结构实现轴向接合，该轴向接合同时实现径向引导和对中。一个或多个凸出部沿径向看构造在盘片侧的表面中、即未直接地设置在内边缘或外边缘处，而是例如沿径向看构造在盘片中间，如在相应的构件上将相应的对中结构构造在端面的表面中，以能够大面积地支撑轴向轴承盘片。
关于凹陷以及尤其凸出部的几何结构能想到不同的变型方案。根据优选并且尤其适宜的第一变型方案，所述凹陷或每个凹陷或相应的凸出部的横截面能够是圆形的，即销状的、圆形的凸出部从盘片表面中凸出。但是也能想到的是，凹陷和相应的凸出部在一半径上细长形地实施、即作为例如以几度角度增量延伸的遵循基准半径的凸出肋板。
在此，在设有多个凹陷和凸出部时，凹陷和凸出部都处于相等的半径上，这自然简化了安装，因为构造在构件上的对中结构自然同样相应地设计。
如果设有多个凹陷和凸出部，则凹陷和凸出部优选沿周向方向等间距地布置，即所有都以相同的角增量彼此间隔开。
除了轴向轴承盘片本身以外，本发明还涉及一种轴承组件，该轴承组件包括轴向轴承、以及前述类型的至少一个轴向轴承盘片以及具有支撑面的构件，轴向轴承具有保持架和容纳在保持架的窗口中的滚动体，轴向轴承盘片以第二盘片侧支撑在支撑面上，其中支撑面具有至少一个对中凹陷，第二盘片侧的一个或多个凸出部接合在对中凹陷中。
由此，轴承组件包括轴向轴承、轴向轴承盘片以及构件，其中轴向轴承盘片具有呈一个或多个凸出部形式的盘片侧的对中结构，而构件在轴向的支撑面上具有呈至少一个对中凹陷形式的构件侧的对中结构。轴向轴承能够是任意的轴承，即具有相应的球的球轴承、具有滚轮的滚动轴承或具有针的滚针轴承，其中该列举不是限制性的。第一构件能够是任意的构件，视轴承组件集成所在的设备的类型而定。而仅示例性地说明螺纹传动装置。
轴承组件能够设计成，仅设有一个轴向轴承盘片，轴向轴承或在保持架中引导的滚动体在轴向轴承盘片上滚动，滚动体在另一构件处在此处整体构造的运行面上滚动。但是也能想到的是，轴承组件具有前述类型的第二轴向轴承盘片，其中第二构件设有支撑面，第二轴向轴承盘片以第二盘片侧支撑在支撑面上，其中支撑面具有至少一个对中凹陷，第二盘片侧的一个或多个凸出部接合到对中凹陷中。在轴承组件的该设计方案中滚动体在两侧经由根据本发明的轴向轴承盘片支撑，即第一构件和第二构件具有呈对中凹陷形式的相应对中结构。该设计方案在于，在两个构件处能都不构造相应的径向对中几何结构，如凸肩等，对中几何结构使得在该侧上设有简单的、平坦的、用于支撑的轴向轴承盘片。
对中设备的几何结构能够是不同类型的。根据第一变型方案仅能够设置呈环绕的环形槽形式的一个对中凹陷。轴向轴承盘片的所有凸出部接合到该一个对中凹陷中，借此进行对中。该设计方案实现特别简单的安装，因为轴向轴承盘片通过接合对中凸出部能布置在每个任意的扭转位置中。替代地也能够想到的是，设有多个凹陷，其中或者在每个凹陷中接合多个凸出部，或者其中使凹陷的数量与凸出部的数量对应。能容纳多个凸出部的一个这种凹陷能实施成长形孔，该长形孔遵循相等半径地、轻微弯曲地以一角度增量延伸。也能够想到的是，这种长形孔的尺寸设置成，在其中接合仅一个凸出部。这种长形孔实施方式同样允许一定的安装自由度、即在定位时轴向轴承盘片相对于构件端面的转动定向方面的一定公差是可能的。代替实施成长形孔也能够实施成钻孔或每个凹陷实施成钻孔，其中如所述地使钻孔的数量与凸出部的数量对应。在这种情况下分别将凸出部接合到钻孔中，其中在此轴向轴承盘片根据其扭转位置定向以将凸出部引入凹陷中。
本发明还涉及一种螺纹传动装置，该螺纹传动装置包括螺纹杆、螺杆壳体以及前述类型的轴承组件，该螺纹杆和螺杆壳体通过携动元件耦联，其中，或者螺纹杆能相对于轴向位置固定的螺杆壳体移动，或者其中螺杆壳体能相对于轴向位置固定的螺纹杆移动，其中位置固定的螺杆壳体或位置固定的螺纹杆形成第一构件，该第一构件经由包括一轴向轴承盘片或第二轴向轴承盘片的轴向轴承支撑在第二构件上。这种螺纹传动装置是一般的前述轴承组件的具体形式或具有这种轴承组件作为具体的运行单元。各位置固定的构件、即螺杆壳体或螺纹杆经由包括保持架和滚动体的轴向轴承以及一个或两个根据本发明的轴向轴承盘片支撑在第二构件上、即例如螺杆传动装置的壳体或致动器的壳体、螺杆传动装置的壳体的一部分上。螺纹传动装置能够是任意的螺纹传动装置，即优选滚珠丝杆传动装置。
这种根据本发明的螺纹传动装置能够是电动式致动器的一部分、即调节器，经由调节器将旋转运动转变成线性平移运动。即涉及包括旋转平移转换器的致动器，其中该致动器具有电动机或为其分配这种电动机，轴向位置固定的、但是能转动的第一构件、即螺杆壳体或螺纹杆经由电动机被驱动旋转，而经由各线性运动的构件、即能移动的螺纹杆或能移动的螺杆壳体引起线性的调节运动，然后该线性的调节运动传递到待调节的元件上。这种致动器能够是根据本发明的制动设备的一部分，该制动设备包括具有两个制动衬片以及电动式致动器的制动钳，致动器包括这种螺纹传动装置，其中经由致动器将轴向力施加到其中一个制动衬片上，以使两个制动衬片运动贴靠到位于其之间的制动盘片上。
附图说明
下面参考附图根据实施例描述本发明。附图是示意性附图并且示出：
图1示出了根据本发明的呈螺纹传动装置形式的轴承组件的一部分的立体图，
图2示出了呈螺纹传动装置形式的这种轴承组件的纵向剖视图形式的原理图，
图3示出了包括两个根据本发明的轴向轴承盘片的轴向轴承的立体图，
图4示出了根据本发明的轴向轴承盘片与轴承组件的一构件、在此为螺杆壳体的连接区域的放大局部视图，
图5示出了第一实施方式的图2中的螺纹传动装置的螺杆壳体的立体图，
图6示出了第二实施方式的图2中的螺纹传动装置的螺杆壳体的立体图，
图7示出了第三实施方式的图2中的螺纹传动装置的螺杆壳体的立体图，
图8示出了包括根据本发明的螺纹传动装置的制动设备的原理图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的轴承组件1的局部视图，该轴承组件在本实施例中作为根据本发明的螺纹传动装置2的相应部分(参见图2)。螺纹传动装置2(例如滚珠丝杆传动装置)的轴承组件1包括第一构件3，第一构件在本实施例中呈套筒状的螺杆壳体4的形式，螺杆壳体4具有设有内螺纹5的中央孔，设有外螺纹6的、在此仅程式化示出的螺杆7穿过中央孔与螺杆壳体4啮合。在内螺纹和外螺纹6，7之间布置有呈未详细示出的球形式的滚动体，这种滚动体在这种螺纹传动装置2中常见。在示出的示例中的螺杆壳体4设有齿部8，齿部8与包括电动机和可能的变速器的转动驱动器耦联，使得螺杆壳体4能被驱动转动。螺杆壳体4是位置固定的，而螺杆7沿轴向能根据转动方向朝一方向或另一方向被螺杆壳体4推动。
为了使螺杆壳体4轴向位置固定地受到支撑以能够传递轴向力，设置轴向轴承9，螺杆壳体4经由轴向轴承沿轴向支撑在第二构件10上，在此第二构件例如是螺杆传动装置的壳体11或致动器壳体等。
轴向轴承9具有贴靠在螺杆壳体4的轴向端面13上的第一轴向轴承盘片12。轴向轴承9还包括保持架14和贴靠在第二构件10上的第二轴向轴承盘片16，保持架具有在其中以两排形式容纳的滚动体15。两个轴向轴承盘片12、16是单一的、面式的、即未弯曲的轴承盘片，其能相应地在螺杆壳体4的端面13上以及第二构件10的端面17上对中。为此，参见图3，每个轴向轴承盘片12、16在指向端面13或17的相应盘片侧18、19上具有多个沿轴向从盘片平面凸出的凸出部20，在根据图3的所示示例中凸出部构造成圆形横截面的简单的销。销与在相对的另一盘片侧上引入相应的凹陷配合。图3为此示出了轴向轴承9的立体图，其中轴向轴承盘片12详细地示出具有凸出的凸出部20。位于相对侧上的轴向轴承盘片16相同地构造并且镜像地布置。
凸出部20位于盘片侧12、19的表面内，即没有位于内边缘或外边缘上，而是在示出的示例中几乎布置在中间。凸出部沿周向方向彼此等距地间隔开。代替示出的横截面为圆形的凸出部(在另一盘片侧上具有相应的圆形的凹陷)，凸出部20也能实施成遵循半径的细长形的凸出部。优选地，与几何结构无关地，所有凸出部20位于相等的半径上。
经由凸出部20能够使相应的轴向轴承盘片12、16在相应的第一构件3或第二构件10上对中。为此在构件3、10的每一个上、即螺杆壳体4或壳体11上，在相应的端侧13、17上能设置不同几何结构的对中凹陷21、22(下面还将描述对中凹陷)。例如凸出部20沿轴向凸出，凹陷21、22也沿轴向陷入到相应的端面13、17中。在轴向轴承盘片12、16处于位置中的安装情况下，凸出部20接合到相应的对中凹陷21、22中，使得借此确保实现对中和径向固紧。如图2清楚所示，在其他情况下，没有在构件3、10上设有任何的对中凸肩或用于径向对中的其他措施，仅经由对中用的凸出部20以及对中凹陷21、22进行对中。
在图4中示出了轴向轴承盘片12与螺杆壳体4的连接区域的局部放大图。轴向轴承盘片12以其盘片侧23平面地贴靠在端面13上。在此凸出部接合到至少一个对中凹陷21中，如图4清楚所示。在图4中也示出了盘片侧23上的凹陷24，凹陷被推出为关于盘片侧18的凸出部20。以相同的方式形成在轴向轴承盘片16的第二构件10上的接合构型。
图5-7示出了对中凹陷21的不同变体，其中相同的实施方式也适用于对中凹陷22的设计方案。
图5示出了螺杆壳体4，其中在此对中凹陷21实施成环绕的环形槽25的形式，环形槽比凸出部20的直径稍微更宽，使得凸出部以非常小的间隙接合到环形槽25中。在该变体中轴向轴承盘片12能够以任意的转动位置附接。
在根据图6的设计方案中设有多个对中凹陷21，对中凹陷实施成遵循半径的长形孔26。长形孔需要轴向轴承盘片12的一定的定向，使得凸出部20能接合到长形孔26中，但是提供一定的转动间隙。
最后在根据图7的设计方案中对中凹陷21实施成简单的钻孔27，其直径稍微大于圆形的销的直径。在此轴向轴承盘片16仅能在限定的扭转位置中安装。
如所述地，一个或多个对中凹陷22能以相同的方式实施成环形槽25、长形孔26或钻孔27。
最后图8以原理图示出了根据本发明的制动设备28。制动设备28具有制动钳29以及两个制动衬垫30、31，在制动衬垫之间布置未详细示出的制动盘片。还设有致动器32，制动衬垫31经由致动器沿轴向运动并且能压靠制动盘片。即经由致动器32能将相应的轴向力施加到制动衬垫31上。
致动器32具有电动机33和布置在电动机33下游的变速器34。而变速器34与根据本发明设计的呈现为旋转平移转换器的螺杆传动装置2连接，经由该螺杆传动装置将电动机33或变速器34的输出部的旋转运动转变成用于使制动衬垫31线性移动的平移运动。螺杆传动装置2为此具有包括外螺纹6的螺纹杆7，螺纹杆以其螺杆杆部35与变速器34耦联。还设有此处能线性移动、但是不能相对扭转地容纳在螺杆传动装置2或致动器32的壳体36中的螺杆壳体4，螺杆壳体在此用作能线性运动的活塞并且螺杆壳体将螺纹杆7容纳在其中。在示出的示例中，螺杆壳体4具有包括内螺纹的螺纹构件37。螺纹杆7和螺杆壳体4经由呈球形式的携动部件38彼此耦联，与在螺杆传动装置2中常见的部件相同。因此沿轴向看位置固定的螺纹杆7的旋转迫使螺杆壳体4线性移动，而螺杆壳体与制动衬片31连接。
为了对螺纹杆7轴向地支撑和转动支承，设置根据本发明的具有一个或多个轴向轴承盘片12、16的轴向轴承9，使得布置在螺纹杆7或螺纹杆7的凸缘39和壳体36的法兰之间。经由轴向轴承9及其相应高的承载能力、但是低的摩擦，使得在按压制动衬片31时作用到螺杆传动装置2上的轴向力朝壳体36支撑，同时螺纹杆7相对于壳体36转动支承。
在该示例中螺纹杆7是沿轴向位置固定的被驱动旋转的构件，而螺杆壳体4线性移动，但是不转动，这不同于前述示例，在前述示例中螺杆壳体是沿轴向位置固定的并且被驱动旋转，而螺纹杆7沿轴向移动。
附图标记列表
1 轴承组件
2 螺纹传动装置
3 螺纹套筒
4 螺杆壳体
5 内螺纹
6 外螺纹
7 螺杆
8 齿部
9 轴向轴承
10 构件
11 壳体
12 轴向轴承盘片
13 端面
14 保持架
15 滚动体
16 轴向轴承盘片
17 端面
18 盘片侧
19 盘片侧
20 凸出部
21 对中凹陷
22 对中凹陷
23 盘片侧
24 凹陷
25 环形槽
26 长形孔
27 钻孔
28 制动设备
29 制动钳
30 制动衬片
31 制动衬片
32 致动器
33 电动机
34 变速器
35 螺杆杆部
36 壳体
37 螺纹构件
38 携动元件
39 凸缘

Claims (10)

1.轴向轴承盘片，所述轴向轴承盘片包括形成滚动体运行轨道的第一盘片侧和与所述第一盘片侧相对的支撑在构件上的第二盘片侧(18、19)，其特征在于，在所述第一盘片侧上设有一个或多个局部凹陷，所述凹陷形成从所述第二盘片侧(18、19)中凸出的凸出部(20)。
2.根据权利要求1所述的轴向轴承盘片，其特征在于，所述凹陷或每个凹陷和所述凸出部(20)的横截面是圆形的或在半径上是细长的。
3.根据权利要求1或2所述的轴向轴承盘片，其特征在于，所述多个凹陷和凸出部(20)处于相等的半径上。
4.根据权利要求3所述的轴向轴承盘片，其特征在于，所述多个凹陷和凸出部(20)沿周向方向等间距地布置。
5.一种轴承组件，所述轴承组件包括轴向轴承(9)、至少一个根据前述权利要求中任一项所述的轴向轴承盘片(12、16)以及具有支撑面的构件，所述轴向轴承(9)具有保持架(14)和容纳在所述保持架(14)的窗口中的滚动体(15)，所述轴向轴承盘片(12、16)以所述第二盘片侧(18、19)支撑在所述支撑面上，其中，所述支撑面具有至少一个对中凹陷(21、22)，所述第二盘片侧(18、19)的一个或多个凸出部(20)接合在所述对中凹陷中。
6.根据权利要求5所述的轴承组件，其特征在于，设有根据权利要求1至4中任一项所述的第二轴向轴承盘片(12、16)，其中，设有包括支撑面的第二构件，所述第二轴向轴承盘片(12、16)以所述第二盘片侧(18、19)支撑在所述支撑面上，其中，所述支撑面具有至少一个对中凹陷(21、22)，所述第二盘片侧(18、19)的一个或多个凸出部(20)接合到所述对中凹陷中。
7.根据权利要求5或6所述的轴承组件，其特征在于，设置一个呈环绕的环形槽(25)形式的对中凹陷(21、22)，或设有多个凹陷(24)，其中，或者在每个凹陷(24)中接合多个所述凸出部(20)，或者其中，使所述凹陷(24)的数量与所述凸出部(20)的数量相同。
8.根据权利要求6或7所述的轴承组件，其特征在于，每个凹陷(24)实施成长形孔(26)或钻孔(27)。
9.一种螺纹传动装置，所述螺纹传动装置包括螺纹杆(7)、螺杆壳体(4)以及根据权利要求5至8中任一项所述的轴承组件(1)，所述螺纹杆和螺杆壳体通过携动部件(38)耦联，其中，或者所述螺纹杆(7)能相对于轴向位置固定的所述螺杆壳体(4)移动，或者其中，所述螺杆壳体(4)能相对于轴向位置固定的所述螺纹杆(7)移动，其中，位置固定的所述螺杆壳体(4)或位置固定的所述螺纹杆(7)形成第一构件，所述第一构件通过包括一个轴向轴承盘片(12、16)或两个轴向轴承盘片(12、16)的轴向轴承(9)支撑在所述第二构件上。
10.制动设备，所述制动设备包括具有两个制动衬片(30、31)以及电动式致动器(32)的制动钳(29)，所述致动器(32)包括根据权利要求9所述的螺纹传动装置(2)，所述螺纹传动装置(2)将轴向力施加到制动衬片(31)上。
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