KR101747446B1

KR101747446B1 - 축방향으로 지지된 나사 스핀들을 가진 볼 스크류 드라이브

Info

Publication number: KR101747446B1
Application number: KR1020117024534A
Authority: KR
Inventors: 위르겐 오스터렝거; 요제프 미코; 만프레트 클라우스; 슈테파니에 베르틀라인
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2017-06-14
Also published as: CN102472375B; US20120079902A1; EP2464897B1; US8707812B2; WO2011018304A1; KR20120034598A; DE102009036884A1; CN102472375A; EP2464897A1

Abstract

본 발명은 볼 스크류 드라이브 (7, 24) 에 관한 것으로, 상기 볼 스크류 드라이브는 볼 (9, 27) 들을 통해 나사 너트 (10, 26) 에서 구름 베어링에 의해 지지된 나사 스핀들 (8, 28) 을 구비하며, 상기 나사 스핀들은 엑시얼 베어링 (13, 25) 에 지지되어 있고, 이때 나사 스핀들 (8, 28) 은 곡률 반경 (R1) 을 갖고 볼록하게 형성된 그의 제 1 베어링면 (18, 23) 과 함께, 바람직하게는 원뿔형으로 형성된 제 2 베어링면 (19, 22) 에 축방향으로 지지되어 있으며, 이때 제 1 베어링면 (18, 23) 과 제 2 베어링면 (19, 22) 은 접촉경로 (37) 를 따라 서로 접촉하고, 이때 곡률 반경 (R1) 과 접촉경로 (37) 의 반경 (R2) 의 비율로부터 형성된 몫은 1.2 와 2.4 사이의 - 이 값들을 포함하여 - 값들을 갖게 된다.

Description

축방향으로 지지된 나사 스핀들을 가진 볼 스크류 드라이브{BALL SCREW DRIVE HAVING AN AXIALLY SUPPORTED THREADED SPINDLE}

본 발명은 볼 스크류 드라이브에 관한 것이다. 볼 스크류 드라이브는 회전운동을 병진운동으로 변환시킨다. 본 발명은 특히 또한 브레이크, 특히 자동차를 위한 고정 브레이크를 작동시키기 위한 작동 장치에 관한 것이다.

예컨대, 볼 스크류 드라이브가 제공되어 있는, 자동차의 고정 브레이크를 위한 작동 장치가 EP 1058795 B1 으로부터 공지되어 있다.

전동기에 의해 구동된, 다수의 스핀들 부품들로 이루어진 나사 스핀들 (threaded spindle) 은 나사 너트 (threaded nut) 와 상기 나사 스핀들 간의 상대적인 축방향 이동을 초래하며, 이때 나사 너트는 그의 전진 운동 방향에 있어서 디스크 브레이크의 마찰 라이닝에 압축력을 가한다. 이 압축력은 나사 스핀들이 지지되어 있는 하우징쪽 엑시얼 베어링 (axial bearing) 을 통해 흡수된다. 가해진 축방향 압축력으로 인해 하우징 안에 탄성적인 변형이 생길 수 있으며, 상기 변형은 나사 스핀들과 나사 너트 간의 틸팅 (tilting) 또는 나사 스핀들과 엑시얼 베어링 간의 틸팅을 초래할 수 있다. 이러한 유형의 틸팅은 볼 스크류 드라이브의 기능을 침해할 수 있다.

본 발명의 목적은 높은 부하하에서도 그의 기능이 보장되어 있는 볼 스크류 드라이브를 제공하는 것이다.

이 목적은, 본 발명에 따르면 청구항 제 1 항에 따른 볼 스크류 드라이브를 통해 달성된다. 나사 스핀들이 곡률 반경을 갖고 볼록하게 형성된 그의 제 1 베어링면과 함께 엑시얼 베어링의 바람직하게는 원뿔형으로 형성된 제 2 베어링면에 지지되어 있으며, 이때 상기 제 1 베어링면과 상기 제 2 베어링면은 바람직하게는 링 모양인 접촉경로를 따라 서로 접촉하고, 그리고 이때 또한 상기 곡률 반경과 바람직하게는 링 모양인 상기 접촉경로의 반경의 비율로부터 형성된 몫이 1.2 와 2.4 사이의 - 이 값들을 포함하여 - 값들을 갖게 됨으로써, 볼 스크류 드라이브의 원활한 기능이 이루어진다.

가능한 한 원활한 틸팅을 가능하게 하기 위해, 제 1 베어링면의 이 곡률 반경을 가진 원 중앙점 (center point of the circle) 은 축방향에서 가능한 한 링 모양 접촉경로의 원 중앙점에 가까이 놓여 있어야 한다. 하지만 이 두 원 중앙점이 스핀들 축 상에 놓여 있으면 - 이는 본 발명에 따라 선호된다 -, 이 두 원 중앙점 사이의 최소 간격이 유지되어야 한다; 왜냐하면 간격이 작으면 작을 수록, 축방향 힘을 전달하기 위한 더 작은 표면 부분이 제공되기 때문이다; 이 간격이 크면 클수록, 축방향 힘을 전달하기 위한 표면 부분도 더 커진다. 하지만 이 장점은 감소된 틸팅운동이라는 단점에 직면해 있다. 이 이외에, 나사 스핀들이 엑시얼 베어링을 관통해 안내되어 있으면, 구조적인 이유들로 인해 접촉경로를 위한 최소 반경이 필요하다; 이 경우 접촉경로의 반경은 관통되어 안내된 스핀들 섹션의 반경보다 크다.

본 발명은, 언급된 굽힘 모멘트 (bending moments) 와 관련된 기술적인 문제들의 구조적인 검토하에, 상기 곡률 반경과 상기 접촉경로의 반경의 본 발명에 따른 비율이 상기 기술된 단점들을 제거한다는 것을 인식했다.

두 베어링면의 본 발명에 따른 형성은, 마모를 촉진시키는 걸림 또는 엑시얼 베어링의 영역에서의 회전 점하중 (point load) 이 생기지 않으며 나사 스핀들과 엑시얼 베어링 간의 틸팅을 가능하게 한다. 하우징에서의 변형하에 틸팅이 허용되지 않는다면, 회전 점하중이 주어질 것이다. 그러면 엑시얼 베어링 안으로 도입된 굽힘 모멘트는 정적으로 작용할 것이다; 그 후, 마찬가지로 회전하는 엑시얼 베어링을 가진 회전하는 스핀들을 근거로, 매 회전과 함께 한번, 도입된 굽힘 모멘트의 부위를 통과할 것이며, 따라서 엑시얼 베어링과 관련하여 회전 점하중이 주어질 것이다. 본 발명은 이 단점을 피한다: 왜냐하면 엑시얼 베어링의 제 1 및 제 2 베어링면의 본 발명에 따른 형성으로 인해, 제 1 베어링면과 제 2 베어링면 간의 틸팅이 가능해지기 때문이며, 따라서 엑시얼 베어링 안으로 바람직하지 않은 굽힘 모멘트가 도입되지 않으면서 회전 동안 제 1 베어링면과 제 2 베어링면 간의 흔들림 (wobbling) 운동이 수행된다.

상기 제 2 베어링면의 바람직한 원뿔형 형성에 있어서, 두 베어링면 사이의 링 모양 접촉경로가 문제 없이 생기며, 이때 하우징에 대한 나사 스핀들의 원활한 틸팅하에 접촉경로는 약간 이동되고, 그리고 그의 이상적인 접촉경로에서 빗나갈 수 있다. 본 발명은 틸팅하에서 엑시얼 베어링 안으로의 굽힘 모멘트의 전달을 피한다. 이 접촉경로는 또한 헤르츠 압력의 방법에 따라 검출될 수 있는 가장 큰 압력의 라인 (line) 이다. 틸팅 없이 이 접촉경로는 결함 없는 원형 형태를 가진다.

본 발명에 따른 개선 형태에 있어서, 나사 스핀들은 하나의 부분으로 또는 다수의 부분으로 형성되어 있을 수 있으며, 이때 나사 스핀들은 방사상으로 테이퍼가 되어 있는 (tapered) 스핀들 섹션을 구비할 수 있고, 상기 스핀들 섹션은 구동을 위해 모터를 통해 형성되어 있을 수 있다. 방사상으로 가장 크고 나사 너트와 협력하는 스핀들 섹션으로부터 테이퍼가 되어 있는 스핀들 섹션으로의 과도부에는 숄더 (shoulder) 가 형성되어 있을 수 있으며, 상기 숄더에는 제 1 볼록한 베어링면이 형성되어 있다.

나사 스핀들을 통한 세로 방향 단면에서 볼 때, 제 1 베어링면은 곡률 반경하에 볼록하게 만곡되어 있다. 그 결과, 이 볼록한 만곡부는 본 발명에 따른 볼 스크류 드라이브에 있어서, 볼 스크류 드라이브를 통한 세로 방향 단면에서 인식될 수 있다. 바람직하게는, 원 중앙점은 제 1 베어링면의 곡률 반경을 갖고 나사 스핀들의 스핀들 축 상에 놓여 있다. 이 스핀들 축 상에, 마찬가지로 링 모양 접촉경로의 원 중앙점이 놓여 있다. 하지만 두 중앙점은 축방향으로 서로 간격을 두고 있다. 상기 접촉경로와 그의 중앙점은 스핀들 축에 대해 가로질러 배치된 평면에 놓여 있다.

본 발명에 따르면, 제 1 베어링면의 곡률 반경과 접촉경로의 반경의 비율로부터의 몫은 1.2 와 2.4 사이에 - 이 값들을 포함하여 - 주어져 있다. 이 값들의 내에서, 상기 언급된 틸팅운동은 스크류 드라이브의 기능을 침해하지 않으면서 가능해진다. 본 발명에 따른 값들은 무부하 (load-free) 출발 위치에 관한 것이며, 상기 출발 위치에서는 접촉경로를 따른 제 1 베어링면과 제 2 베어링면 간의 접촉이 이루어지긴 하나, 틸팅 및 언급할 만한 축방향 하중이 존재하지 않는다.

두 베어링면은 구동된 나사 스핀들과 함께 회전한다.

본 발명에 따른 볼 스크류 드라이브는 자동차의 브레이크 안의, 특히 이른바 고정 브레이크 또는 주차 브레이크에서의 작동 장치로서 특히 적합하다. 이러한 유형의 배열에 있어서, 높은 가압력으로 인해 브레이크 캘리퍼의 영역에서의 탄성적인 변형이 생길 수 있으며, 그 결과 나사 스핀들과 나사 너트 간의 틸팅, 또는 나사 스핀들과 하우징쪽에 지지된 엑시얼 베어링 간의 틸팅이 발생할 수 있다. 이 틸팅 각도는 약 0.5°일 수 있다. 이러한 유형의 틸팅 각도를 위해, 제 1 볼록한 베어링면과 바람직하게는 원뿔형으로 형성된 제 2 베어링면은 곡률 반경과 접촉경로의 반경의 비율로부터의 몫이 1.4 와 1.6 사이의 - 이 값들을 포함하여 - 값들을 갖게 되는 방식으로 형성되어 있는 것이 밝혀졌다. 여기에서, 엑시얼 베어링 안으로의 굽힘 모멘트의 도입 없이 틸팅이 수행된다. 상기 접촉경로의 반경은 약 7mm 와 10mm 사이에 있다.

본 발명에 따른 볼 스크류 드라이브가 상기 언급된 주차 브레이크에서 이용되면, 활성화된 브레이크에 있어서 엑시얼 베어링 안에는 상당한 압축력이 전달될 수 있다. 높은 축방향 압축력하에서도 하우징에서의 탄성적인 변형으로 인한 틸팅이 가능해지도록, 본 발명에 따른 개선 형태에 따르면 두 제 1 및 제 2 베어링면 중 적어도 하나는 윤활제를 수용하기 위한 오목부들을 갖추고 있다. 그 결과, 이러한 유형의 본 발명에 따른 개선 형태에 있어서, 접촉경로를 따라 윤활제 필름이 존재하며, 따라서 틸팅이 가능하다.

상기 엑시얼 베어링은, 회전 방향들에서 나사 스핀들과 형상 끼워맞춤으로 연결된 지지 디스크 (support disk) 를 구비할 수 있으며, 상기 지지 디스크의 나사 너트를 향해 있는 쪽에는 제 2 베어링면이 형성되어 있다. 이 지지 디스크는, 바람직하지 않은 토크가 엑시얼 베어링 안으로 도입되지 않으면서 엑시얼 베어링과 나사 스핀들 간의 상기 기술된 틸팅을 가능하게 하기 위해 바람직하게는 흔들거릴 수 있게 나사 스핀들 상에 배치되어 있다. 그 후, 이 지지 디스크는 나사 너트로부터 멀리 향하는 쪽에 엑시얼 베어링면을 갖출 수 있으며, 상기 엑시얼 베어링면은 바로 상기 지지 디스크에, 또는 상기 지지 디스크에 연결되는 베어링 디스크에 형성되어 있다. 이러한 방식으로 나사 스핀들은 하우징에 대해 회전 가능하며, 하지만 축방향에서 이 하우징에 지지되어 있다.

그 결과, 브레이크 장치에 있어서, 상당한 작동력으로 인해 브레이트 디스크에 대해 브레이크 패드를 내리누를 때 브레이크 캘리퍼의 구부러짐이 발생한다는 것이 밝혀졌다. 이것은 '위로' 구부러지며, 즉 브레이크 캘리퍼에 단단히 조립되어 있는 볼 스크류 드라이브는 브레이크 디스크에 대해 거의 지지되며, 그리고 충분히 높은 축방향 가압력에 있어서 브레이크 캘리퍼가 위로 구부러진다. 이로부터 결과적으로 축 오프셋 (axial offset), 및 스핀들 및 아마도 있을 수 있는 엑시얼 및 레이디얼 베어링들에 대한 너트의 각도 오류가 생긴다. 이는 볼 스크류 드라이브를 브레이크 캘리퍼에 회전 지지하고 있는 베어링들 안에서의 매우 상이한 부하분배 (load distribution) 를 초래하며, 이는 이른 이탈을 초래할 수 있다.

고정 브레이크를 위한 작동 장치들에 있어서의 본 발명에 따른 개선형태들에 따르면, 나사 너트는 브레이크 패드를 구비한 피스톤과 연결되어 있으며, 상기 피스톤은 나사 너트에 대해 틸팅 가능하게 상기 나사 너트에 지지되어 있고, 및/또는 나사 스핀들은 브레이크 캘리퍼에 대해 틸팅 가능하게 상기 브레이크 캘리퍼에 지지되어 있다.

이 고정 브레이크에 있어서, 볼 스크류 드라이브의 작동으로 인한 제동시 부하를 받은 여러 가지 부품들의 일종의 상대 이동성이 주어지며, 상기 이동성은 부품들 간의 상대위치의 변경을 가능하게 하고, 이를 통해, 만일에 있을 수 있는 축 오프셋 또는 베어링 부하는 적어도 부분적으로 보상될 수 있다. 즉, 본 발명의 대안에 따르면, 나사 너트는 피스톤과 연결되어 있으며 또는 이 피스톤은 바로 나사 너트에 지지되어 있고, 하지만 강성적으로 (rigidly) 으로 지지되어 있는 것이 아니라, 그것이 스핀들 세로 방향 축 (상기 스핀들 세로 방향 축은 너트 세로 방향 축과 서로 같다) 둘레로 틸팅 가능한 방식으로 지지되어 있다. 즉, 피스톤은 나사 너트에 대해 모든 방향으로 약간 틸팅하거나 또는 선회할 수 있다. 이는 브레이크 캘리퍼가 넓어질 때 스핀들 축이, 그리고 이로써 너트 축이 마찬가지로 약간 틸팅되도록 하며, 하지만 이 틸팅은 커플링된 피스톤에 직접적으로 작용하지는 않는다. 오히려 이것은 너트에 대해 원활히 틸팅할 수 있으며, 이로부터 부하 보상 (load compensation) 이 이 영역에서 달성된다. 즉, 여기에서 이동식 시스템이 실현되어 있다.

나사 너트의 이 틸팅운동은 엑시얼 베어링 안에서의 상기 기술된 본 발명에 따른 틸팅운동에 대해 추가적으로 제공될 수 있다.

이제 브레이크 캘리퍼가 확장되면, 캘리퍼의 구부러짐은 브레이크 캘리퍼에서의 이동식 베어링 안에서의 스핀들의 원활한 틸팅을 통한 위치 변경의 적어도 부분적인 보정으로 인해 보상될 수 있다. 즉, 이 영역에서도 보상 운동성이 실현되어 있으며, 상기 운동성은 베어링의 부하 경감을 초래한다.

본 발명의 개선 형태에서, 너트에서의 피스톤의 틸팅 지지에 있어서, 상기 틸팅 지지를 실현하기 위해 너트에는 제 1 원뿔형 가이드면이 제공되어 있으며, 그리고 피스톤에는 제 2 원뿔형 가이드면이 제공되어 있고, 상기 가이드면들은 서로 밀착하며, 이때 적어도 하나의 가이드면은 공 모양이다. 너트와 피스톤은 상기 가이드면들의 영역에서만 서로 접촉하며, 상기 가이드면들은 둘 다 기본적으로 원뿔형이고, 따라서 센터링 (centering) 이 주어져 있다. 하지만 상기 가이드면들 중 적어도 하나는 약간 공 모양을 지니며, 상기 공 모양은 피스톤이 너트에 대해 원활히 (작동 중 예컨대 0.5°또는 이보다 적은 만큼) 틸팅하는 것을 가능하게 한다. 상기 두 가이드면을 공 모양으로 형성하는 것도 가능하다. 피스톤 자체는 보다 목적에 부합하여 중공 원통형이며, 이때 나사 스핀들은 피스톤 안에 - 바람직하게는 그의 나사 섹션의 전체 길이에 걸쳐 - 수용되어 있다. 이는 가능한 한 닫힌 시스템을 초래하며, 그 결과 너트는 피스톤 안에 거의 캡슐화되어 있다.

본 발명의 2 개의 실시예는 도면들에 도시되어 있으며, 하기에서 보다 상세히 설명된다.

도 1 은 부하를 받지 않은 상태에서의 본 발명에 따른 볼 스크류 드라이브를 가진 브레이크 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2 는 도 1 로부터의 영역 II 을 확대시킨 상세도,
도 3 은 도 1 로부터의 영역 III 을 확대시킨 상세도,
도 4 는 서로 상대적으로 틸팅된 요소들을 가진, 부하를 받은 상태에서의 도 1 로부터의 브레이크 장치를 나타낸 도면,
도 5 는 본 발명에 따른 볼 스크류 드라이브를 가진 그 밖의 브레이크 장치의 단면을 나타낸 도면,
도 6 은 도 5 로부터의 볼 스크류 드라이브를 나타낸 도면,
도 7 은 도 6 으로부터의 절단면을 확대시킨 도면,
도 8 은 도 6 으로부터의 볼 스크류 드라이브의 개별 부품들을 나타낸 도면,
도 9 은 도 6 으로부터의 볼 스크류 드라이브의 그 밖의 개별 부품을 나타낸 도면,
도 10 은 부분적으로 파선으로 나타낸 본 발명에 따른 볼 스크류 드라이브를 나타낸 도면,
도 11 은 절단선 X1-X1 를 따른, 도 10 으로부터의 본 발명에 따른 볼 스크류 드라이브의 횡단면이다.

도 1 은 예컨대 자동차 안에서 주차 브레이크 또는 고정 브레이크로서 실현될 수 있는 본 발명에 따른 브레이크 장치 (1) 를 보이고 있다. 브레이크 장치 (1) 는 공지의 방식으로 바퀴와 연결되어 있는 브레이크 디스크 (2) 와, 상기 브레이크 디스크 (2) 를 덮고 횡단면에서 본질적으로 C 모양인 브레이크 캘리퍼 (brake caliper, 3) 를 포함한다. 이것 안에는 2 개의 브레이크 패드 (4, 5) 가 수용되어 있으며, 상기 브레이크 패드들은 그들 사이에 배치된 브레이크 디스크 (2) 의 양쪽에 배치되어 있고, 그리고 제동시키기 위해 이것에 단단히 밀착하며, 그 후 브레이크 디스크는 그들 사이에 끼어 움직이지 않는다. 도 1 은 풀림 위치, 즉 브레이크 디스크 (2) 가 조여있지 않은 때를 보이고 있으며, 브레이크 디스크 (2) 는 자유로이 두 브레이크 패드 (4, 5) 사이에서 회전할 수 있다 (도면에 나타내기 위해 브레이크 패드들이 브레이크 디스크에 바로 밀착해 있을지라도). 실제로는 브레이크 디스크 (2) 와 브레이크 패드 (4, 5) 들 사이에 최소 틈새가 주어져 있으며, 상기 틈새는 상기 풀림 위치에서 자유로운 회전을 가능하게 한다.

이 이외에, 도 1 은 브레이크 캘리퍼 (3) 의 경우에 따라 하우징 유형인 섹션 (6) 안에 수용된 본 발명에 따른 볼 스크류 드라이브 (7) 를 보이고 있으며, 상기 볼 스크류 드라이브는 나사 스핀들 (8) 을 구비하고, 상기 나사 스핀들 상에는 볼 (9) 들을 통해 안내되어 나사 너트 (10) 가 주행하며, 이때 볼 (9) 들은 끝없이 회전하고, 그리고 적어도 하나의 볼 리턴 요소 (11) 는 항상 리셋 (reset) 된다. 스핀들 (8) 은 여기에서는 상세히 도시되어 있지 않는 구동모터와 연결되어 있으며, 상기 구동모터는 바람직하게는 하우징 유형 섹션 (6) 의 바깥면의 영역에 배치되어 있고, 그리고 그의 아웃풋 샤프트와 함께 나사 스핀들 (8) 에 대해 예컨대 90°의 각도하에 있다. 그의 아웃풋 샤프트는 나사 스핀들 (8) 의 모터식 구동을 가능하게 하는 카르단 연결 (cardan connection) 을 통해 나사 스핀들 (8) 과 커플링되어 있다. 이 이외에, 나사 스핀들 (8) 은 레이디얼 베어링 (12), 및 이 경우 니들 베어링 (needle bearing) 형태인 엑시얼 베어링 (13) 을 통해 브레이크 캘리퍼 (3) 에서 위치 고정적으로 회전 지지되어 있다.

나사 너트 (10) 는 피스톤 (14) 과 커플링되어 있으며, 상기 피스톤은 나사 너트 (10) 의 전방 정면 모서리에 놓여 있고, 즉 그곳에서 지지되어 있다. 피스톤 (14) 에는 이동식 브레이크 패드 (5) 가 배치되어 있다. 이제 적합한 차량측 작동 요소를 작동시킴으로써, 브레이크 장치를 작동시키기 위해, 즉 그러므로 브레이크 디스크 (2) 를 고정시키기 위해 상세히 도시되어 있지 않은 구동모터가 트리거링되면, 구동모터를 통해 움직여져 나사 스핀들 (8) 이 회전하며, 이는 나사 너트 (10) 가 나사 스핀들 (8) 을 따라 - 볼 (9) 들을 통해 안내되어 - 이동하도록 하고, 즉 도 1 에서 볼 때 왼쪽으로 움직이게 한다. 이때, 나사 너트 (10) 의 정면에 지지되어 있는 피스톤 (14), 및 브레이크 패드 (5) 는 왼쪽으로 눌려지며, 따라서 상기 브레이크 패드는 단단히 밀착하여, 다른 브레이크 패드 (4) 에 대응 지지되어 있는 브레이크 디스크에 대해 눌려지고, 이를 통해 상기 브레이크 디스크는 두 브레이크 패드 (4, 5) 사이에 고정된다.

도 2 는 나사 너트 (10) 상에서의 피스톤 (14) 의 지지 영역으로부터의 부분 도면을 확대시켜 보이고 있다. 피스톤 (14) 은 원뿔형 가이드면 (15) 을 구비하며, 상기 가이드면에는, 기본 형태에 있어 마찬가지로 원뿔형인, 나사 너트 (10) 의 정면에서의 제 2 가이드면 (16) 이 마주하고 있고, 하지만 상기 제 2 가이드면은 공 모양의 또는 볼록한 외부 형태를 가진다. 즉, 여기에서는 평탄한 밀착이 주어져 있는 것이 아니라, 단지 가이드면 (16) 상에서의 가이드면 (15) 의 선형 (liner-shaped) 지지가 주어져 있다. 이는 피스톤 (14) 이 너트 (10) 상에 이동식으로 안착해 있도록 하며, 즉 가이드면 (15) 은 선형 지지로 인해 가이드면 (16) 상에서 움직일 수 있다. 즉, 피스톤 (14) 은 나사 너트 (10) 에 대해 틸팅할 수 있으며, 마찰 감소를 위한 적합한 윤활제를 통해 윤활된 이동식 지지가 실현되어 있다.

마찬가지로 이동식 지지는 - 도 3 에 확대된 부분도면으로 도시되어 있는 바와 같이 - 브레이크 캘리퍼 (3) 에서의 나사 스핀들 (8) 의 지지 영역에서 실현되어 있다. 실시된 바와 같이, 나사 스핀들 (8) 은 한편으로는 레이디얼 베어링 (12) 을 통해 브레이크 캘리퍼의 벽 (17) 에 지지되어 있으며, 다른 한편으로는 엑시얼 베어링 (13) 을 통해 지지되어 있다. 상기 엑시얼 베어링은 벽 (17) 에 위치 고정적으로 배치되어 있는 제 1 베어링 디스크 (18) (하우징 디스크) 와, 제 1 베어링 디스크 (18) 상에서 니들 롤링 바디 (needle rolling body, 20) 를 통해 주행하는 제 2 베어링 디스크 (19) (샤프트 디스크) 를 포함한다. 베어링 디스크 (19) 는 축방향 부착물 (21) 을 구비하며, 상기 부착물은 원뿔형의 제 2 베어링면 (22) 을 구비하고, 상기 제 2 베어링면은 - 나사 너트 (10) 상에서 피스톤 (14) 을 지지할 때의 가이드면 (16) 과 유사하게 - 바람직하게는 본질적으로는 원뿔형인 기본 형태에 있어서 공 모양의, 볼록한 표면을 가진다.

나사 스핀들 (8) 은 제 1 볼록한 베어링면 (23) 을 구비한다. 즉, 제 1 베어링면 (23) 이 단지 선을 따라 - 하지만 평탄하지 않음 - 제 2 베어링면 (22) 상에 놓인 후, 여기에서도 이동식 지지가 실현되어 있음을 알아볼 수 있다. 이는 나사 스핀들 (8) 이 위치 고정적인 엑시얼 베어링 (13) 에 대해 또는 위치 고정적인 베어링 디스크 (19) 에 대해 - 마찬가지로 윤활되어 - 약간 상대적으로 틸팅할 수 있는 것을 초래한다. 이 틸팅은 나사 스핀들 (8) 이 레이디얼 베어링 (12) 안에 마찬가지로 약간의 유극 (play) 을 갖고 수용되어 있음으로써 또는 레이디얼 베어링, 예컨대 플라스틱 미끄럼 베어링이 일종의 틸팅을 허용함으로써 가능하다. 틸팅 각도는 작동 중 - 작용하는 힘으로 인해 캘리퍼 확장이 발생하면 - 이동식 베어링 부위 (bearing point) 당 분명히 < 0.5°의 범위에 있으며, 따라서 미끄럼 베어링 (12) 이 받는 부하는 언급할 만한 가치가 없다.

두 베어링 부위에 있어서, 각각의 경우에 있어 다른 가이드면에서의 공 모양을 실현하는 것 또는 또한 두 가이드면을 공 모양으로 형성하는 것이 물론 가능하다.

즉, 본 발명에 따른 브레이크 장치 (1) 에 있어서, 2 개의 이동식 베어링 부위들이 실현되어 있으며, 즉 한편으로는 너트 (10) 상에서의 피스톤 (14) 의 지지 영역에서 실현되어 있고, 다른 한편으로는 엑시얼 베어링 (13) 상에서의 나사 스핀들 (8) 의 지지 영역에서 실현되어 있다. 이는 이제 이른 (early) 베어링 이탈을 초래할 수 있는 높은 베어링 하중을 생기게 하는, 공지의 브레이크 장치들에서 주어져 있는 관련 축들의 틸팅이 가능한 한 보상될 수 있도록 하며, 따라서 베어링 부하가 현저히 감소될 수 있다.

도 1 에 도시되어 있는 부하를 받지 않은 (unloaded) 상태에서, 나사 스핀들 (8) 의, 브레이크 캘리퍼 (3) 의 또는 바람직하게는 원통형의 하우징 유형 섹션 (6) 의, 및 피스톤 (14) 의 3 개의 세로 방향 축들은 서로 같으며, 그것들은 그곳에서 A 로 공통의 축으로서 표시되어 있다.

이제 도시되어 있지 않은 모터를 통해 나사 스핀들 (8) 이 트리거링되고, 그리고 이것을 통해 피스톤 (14) 및 브레이크 패드 (5) 가 브레이트 디스크 (2) 에 대해 눌려지면, 도 4 에 도시되어 있는 바와 같이 가압력에 따라 브레이크 캘리퍼 (3) 의 어느 정도 심한 확장 또는 넓어짐이 발생한다. 알아볼 수 있는 바와 같이, 브레이크 캘리퍼 (3) 는 확장되며, 피스톤 (14) 에 대한 브레이크 캘리퍼 (3) 의 섹션 (6) 의 각이 진 (angular) 위치가 분명히 생기는 바와 같이 한편으로는 제 1 브레이크 패드 (4) 에서의 브레이크 캘리퍼 장치의 영역에서의 약간의 틈새 (24) 가 형성된다. 이 부분에서, 도 4 는 도면에 나타내기 위해 실제로 나타나는 것보다 훨씬 과장되어 그려진 확장 및 부품 틸팅을 보이고 있다는 것에 유의하도록 한다.

하지만 이 심한 각도 오프셋 (angular offset) 은 실현화된 2 개의 별도의 이동성 또는 이동식 지지로 인해 거의 분할될 수 있으며, 그리고 엑시얼 베어링에 작용하는 부하가 현저히 감소될 수 있다. 왜냐하면 한편으로는 브레이크 캘리퍼 (3) 의 틸팅, 즉 그의 넓어짐은 피스톤 (14) 이 너트 (10) 에 대해 원활히 틸팅되는 것을 초래하며, 이는 가이드면 (15, 16) 들을 통한 너트 (10) 상에서의 피스톤 (14) 의 도 2 에 보다 상세히 도시된 이동식 지지를 발생시키기 때문이다. 동일한 방식으로, 도 3 에 도시되어 있는 바와 같이, 그곳에서 실현된 이동식 지지로 인해 엑시얼 베어링 (13) 상에서의 나사 스핀들 (8) 의 또는 베어링 디스크 (19) 의 원활한 틸팅이 발생한다. 즉, 여기에서도 적은 상대운동 또는 틸팅운동이 발생한다. 즉, 그 결과, 요소들, 즉 피스톤 (14), 나사 너트 (10), 나사 스핀들 (8), 엑시얼 베어링 (13) 또는 베어링 디스크 (19) 는 부하로 인해 서로 상대적으로 한쌍씩 조정되며, 그리고 그 결과 분할이 발생한다, 그리고 이로써 개별적인 틸팅각도들의 동시에 주어진 국부적인 감소가 발생한다. 또한, 나사 스핀들 (8) 에 대한 엑시얼 베어링 (13) 의 상대운동과 함께, 도 4 에 마찬가지로 도시되어 있는 바와 같이, 나사 스핀들 (8) 이 레이디얼 베어링 (12) 에 대해 움직이거나 또는 틸팅되는 것이 초래된다. 도 1 에서 전체 세로 방향 축들이 설명한 바와 같이 서로 같은 동안, 이제 브레이크 캘리퍼 확장으로 인해 축 오프셋이 발생하며, 하지만 상기 축 오프셋은 실현된 이동성으로 인해, 강성 (rigid) 지지에서보다 훨씬 더 적다. 알아볼 수 있는 바와 같이, 브레이크 캘피퍼 (3) 의 축 A₁ 과, 볼 스크류 드라이브 (7) 의 또는 나사 스핀들 (8) 의 축 A₂ 과 피스톤 (14) 의 축 A₃ 는 더 이상 서로 같지 않으며, 그럼에도 불구하고 각각의 축 오프셋은 비교적 적다. 실제 작동 중 생기는, 브레이크 디스크 상으로의 법선에 대한 브레이크 캘리퍼 축의 최대 경사 또는 약 0.5°의 틸팅은 요소들의 본 발명에 따라 제공된 디커플링 (decoupling), 즉 그들 상호간의 상대적인 이동성을 통해 잘 보상될 수 있으며, 따라서 통틀어 볼 때 볼 스크류 드라이브는 약간 더 작게 치수화될 수 있고 및/또는 베어링 수명이 현저히 증가한다.

도 5 및 도 11 은 본 발명에 따른 볼 스크류 드라이브 (24) 를 가진 그 밖의 브레이크 장치를 보이고 있다. 이 배열에 있어서, 본 발명은 고정 브레이크를 위한 작동 장치라고도 불리울 수 있다.

여기에 도시되어 있는 부품들이 상기 기술된 실시예의 부품들과 일치하는 한, 동일한 참조부호들이 사용된다.

도 5 는 본 발명에 따른 볼 스크류 드라이브 (24) 를 가진 주차 브레이크 또는 고정 브레이크의 단면을 보이고 있다. 여기에는, 상기 기술된 실시예에 대해 수정된 엑시얼 베어링 (25) 이 제공되어 있다.

엑시얼 베어링 (25) 을 가진 본 발명에 따른 볼 스크류 드라이브 (24) 의 단면은 상세히 도 6 에 도시되어 있다. 나사 너트 (26) 는 볼 (27) 들을 통해 나사 스핀들 (28) 상에 공지의 방식으로 구름 베어링에 의해 지지되어 있다. 나사 스핀들 (28) 은 나사 너트 (26) 와 협력하는 그의 섹션의 외부에 방사상으로 계단화된 (stepped) 스핀들 섹션 (29) 을 구비하며, 상기 스핀들 섹션의 축방향 단부에는 다각형 (30) 이 제공되어 있다. 여기에 도시되어 있지 않은 기어는 이 다각형 (30) 에 아웃풋측에서 연결될 수 있다.

나사 스핀들 (28) 이 그의 스핀들 섹션 (29) 과 함께 엑시얼 베어링 (25) 을 관통해 안내되어 있다는 것을 도 6 에서 알 수 있다. 엑시얼 베어링 (25) 은 지지 디스크 (33) 및 엑시얼 구름 베어링 (38) 을 포함하며, 상기 엑시얼 구름 베어링에 있어서 롤러 (39) 들은 2 개의 베어링 디스크 (40, 41) 사이에 배치되어 있다. 한 베어링 디스크 (40) 는 지지 디스크 (33) 에 밀착하며, 다른 베어링 디스크 (41) 는 하우징쪽 섹션 (6) 에 지지되어 있다.

도 7 은 볼 스크류 드라이브 (24) 와 엑시얼 베어링 (25) 의 절단면도를 확대하여 보이고 있다. 나사 스핀들 (28) 은 방사상으로 오프셋된 스핀들 섹션 (29) 으로의 과도 영역에 숄더 (31) 를 갖추고 있다. 이 숄더 (31) 는 곡률 반경을 갖고 볼록하게 형성된 베어링면 (32) 을 구비한다. 엑시얼 베어링 (25) 의 지지 디스크 (33) 는 치형부분 (34) 을 통해, 회전 불가능하게, 하지만 흔들거릴 수 있게 나사 스핀들 (28) 상에 배치되어 있다. 지지 디스크 (33) 는 제 1 베어링면 (32) 을 향해 있는 그의 정면에 원뿔형 개구부 (35) 를 갖추고 있으며, 상기 개구부는 제 2 베어링면 (36) 을 형성한다.

도 7 에는 스핀들 축 (S) 이 암시되어 있다. 제 1 베어링면 (32) 의 곡률 반경 (R1) 은 스핀들 축 (S) 상에 놓인다. 두 베어링면 (32, 36) 은 링 모양의 접촉경로 (37) 를 따라 서로 접촉하며, 그들의 중앙점은 마찬가지로 스핀들 축 (S) 상에 놓여 있다. 이 링 모양 접촉경로 (37) 는 반경 (R2) 을 가진다. 두 반경 (R1 및 R2) 이 스핀들 축 (S) 상에서 서로 간격을 두고 배치되어 있다는 것을 도 7 에서 알 수 있다. 반경 (R1) 은 반경 (R2) 보다 크며, 이때 반경 (R1) 과 반경 (R2) 의 비율로부터 형성된 몫은 본 발명에 따라 1.4 와 1.6 사이의 - 이 값들을 포함하여 - 값을 갖게 된다. 곡률 반경 (R1) 을 갖고 그려진 원은 도면 종이 평면에 놓여 있다. 곡률 반경 (R2) 를 갖고 그려진 원은 도면 종이 평면에 대해 가로질러 배치된 평면에 놓여 있다.

도 8 은 브레이크 캘리퍼 (3) 의, 또는 하우징 유형의 섹션 (6) 의 탄성적인 변형으로 인해 지지 디스크 (33) 가 나사 스핀들에 대해 28 안에서 약 0.5°만큼 틸팅되어 있는 상황을 보이고 있으며, 이때 도면에 이 틸팅은 실제보다 높이 보이게 도시되어 있다. 그 결과, 굽힘 모멘트를 가진 엑시얼 베어링 (25) 의 바람직하지 않은 부하가 저지된다. 그 결과, 지지 디스크 (33) 는 흔들거릴 수 있게 나사 스핀들 (28) 상에 배치되어 있다; 상기 지지 디스크는 스핀들 축에 대해 가로질러 놓여 있는 축들 둘레로 틸팅할 수 있으며, 그리고 지지 디스크 (33) 와 나사 스핀들 (28) 사이의 토크를 전달하기 위한 토크를 넘겨받을 수 있다.

도 9a, 9b, 9c 는 지지 디스크 (33) 를 2 가지 시각에서 바라본 도면들로, 그리고 세로 방향 단면으로 보이고 있다. 도 9b 에서, 원뿔형 개구부 (35) 의 벽 안에는 윤활제를 수용하기 위한 포켓 (42) 들이 제공되어 있다. 그러므로 접촉경로 (37) 안에는 윤활제 필름이 생성되어 있으며, 상기 윤활제 필름은 두 베어링면 (33, 36) 의 원활한 틸팅을 돕는다.

도 10 은 부분적으로 파선으로 도시된 나사 너트 (26) 와 지지 디스크 (33) 를 가진 본 발명에 따른 볼 스크류 드라이브를 보이고 있다. 여기에서는, 나사 너트 (26) 를 위한 원주방향 멈춤부 (stop, 43) 를 알아볼 수 있으며, 상기 멈춤부는 하기에서 보다 상세히 설명된다.

지지 디스크 (33) 는 나사 너트 (26) 를 향해 있는 그의 정면에 축방향 돌출부 (44) 를 갖추고 있다는 것을 도 10 에서 알 수 있다. 이 축방향 돌출부 (44) 는 나사 너트 (26) 의 리세스 (45) 와 맞물린다.

도 11 은 원주방향으로, 보다 큰 원주방향 섹션에 걸쳐 뻗어 있는 리세스 (45) 를 분명히 보이고 있다. 상기 원주방향에서 리세스 (45) 는 나사 너트 (26) 에 형성된 치형부 (46) 에 의해 한정되어 있으며, 상기 치형부는 방사상으로 안쪽으로 향해 있다. 또한, 돌출부 (44) 가 멈춤 위치 (stop position) 에 배치되어 있으며, 상기 멈춤 위치에서 상기 돌출부는 치형부 (46) 의 제 1 멈춤부면 (stop surface, 47) 에 부딪치는 것을 도 11 에서 알 수 있다.

축방향에서, 리세스 (45) 는 나사 너트 (26) 와 일체로 형성된 바닥 (54) 에 의해 한정되어 있다. 방사상 방향에서, 상기 리세스는 나사 너트 (26) 와 일체로 형성된 원주방향 벽 (55) 에 의해 한정되어 있다.

이 멈춤부 (43) 는 나사 너트 (26) 가 축방향으로 지지 디스크 (33) 와 함께 조여질 수 있는 것을 저지한다. 왜냐하면 나사 너트 (26) 와 지지 디스크 (33) 의 서로 향해 있는 정면들이 서로 접촉되기 전에 돌출부 (44) 는 치형부 (46) 의 제 1 멈춤부면 (47) 에 대해 부딪치기 때문이다.

리세스 (45) 는 180°를 초과하는 둘레 각도에 걸쳐 뻗어 있으며, 따라서 돌출부 (44) 는 나사 너트 (26) 에 대한 스크류잉 (screwing) 상대회전하에 이 리세스 (45) 안에 투입된다.

원주방향 멈춤부 (43) 는 나사 너트 (26) 와 지지 디스크 (33) 사이의 멈춤 위치에서 최소 간격 (a) 이 유지되어 있는 방식으로 설정되어 있으며, 따라서 어쨌든 나사 너트 (26) 와 나사 스핀들 (28) 간의 축방향 조임이 저지되어 있다. 도 10 에는 최소 간격 (a) 이 도시되어 있으며, 상기 최소 간격은 나사 너트 (26) 와 스핀들 디스크 (33) 의 서로 향해 있는 두 정면 사이에 제공되어 있다.

돌출부 (44) 와 제 1 멈춤부면 (47) 이 축방향에서 서로 덮는 것을 특히 도 10 에서 알 수 있다. 이 축방향 겹침부 (overlap) 는 한편으로는 축방향 돌출부 (44) 의 전체 축방향 연장부 (extension) 보다 작으며, 따라서 어느 경우이든 위에서 설명된 최소 간격 (a) 이 안전하게 되어 있다. 다른 한편으로는, 이 축방향 겹침부는 멈춤부 (43) 와 나사 너트 (26) 사이의 축방향 최소 간격 (a) 을 뺀 돌출부 (44) 의 축방향 연장부보다 크다. 이 이외에, 제 1 멈춤부면 (47) 에 부딪치는 순간 돌출부 (44) 에서 발생하는 굽힘 모멘트를 작게 하기 위해, 돌출부 (24) 의 축방향 연장부는 기껏해야 볼 스크류 드라이브의 피치와 크기가 같다.

멈춤 위치에서 부딪침으로 인한 방사상 힘이 발생되는 것을 저지하기 위해, 돌출부 (44) 에 형성된 제 2 멈춤부면 (48) 과, 치형부 (46) 의 관련된 제 1 멈춤부면 (47) 은 멈춤 위치에서, 스핀들 축을 포함하는 하나의 공통의 평면에 배치되어 있다.

실시예에서 나사 너트 (26) 에 정면쪽으로 형성된 리세스 (45) 는 상기 언급된 축방향 겹침부와 나사 스핀들의 피치의 비율의 몫으로부터 형성되어 있는 각도에 걸쳐 - 360°를 곱하여 - 원주방향으로 뻗어 있으며, 이때 각도를 검출하기 위해, 축방향 겹침부와 나사 스핀들의 피치는 둘 다 동일한 길이단위 (length unit) 로 표시되어 있다.

이 이외에, 나사 너트 (26) 에는 그리고 지지 디스크 (33) 에는 각각의 경우에 있어 광학 마킹 (49, 50) 이 형성되어 있다는 것을 도 10 에서 알 수 있다. 이 마킹 (49, 50) 은 본 경우 외부 둘레에 제공된 작은 우묵부들이다. 이 마킹 (49, 50) 들은 볼 스크류 드라이브 (24) 의 간단한 조립을 가능하게 하며, 이는 하기에서 보다 상세히 설명된다.

멈춤부 (43) 의 원활한 기능을 위해서는 나사 스핀들 (28) 에 대한 지지 디스크 (33) 의 회전위치가 중요하다. 예컨대 실시예에서 지지 디스크 (33) 가 시계 반대방향으로 90°만큼 나사 스핀들 둘레로 비틀려져 배치되어 있으면, 멈춤부 (43) 가 원주방향으로 효과적이기 전에 나사 너트 (26) 와 지지 디스크 (33) 가 정면쪽에서 서로 부딪치는 상황이 생길 수 있을 것이다. 그 결과, 나사 스핀들 (28) 에 대한 멈춤부분 (stop part, 51) 의 결함 없는 회전위치가 중요하다. 실시예에서, 멈춤부분 (51) 은 지지 디스크 (33) 에 의해 형성되어 있다.

위에서 이미 언급된 치형부분 (34) 은 지지 디스크 (33) 와, 토크를 전달하기 위한 나사 스핀들 (28) 의 스핀들 섹션 (29) 사이에 제공되어 있다는 것을 도 11 에서 알 수 있다. 이 치형부분 (34) 은 다수의 회전위치에서 스핀들 섹션 (29) 상으로의 지지 디스크 (33) 의 안착을 가능하게 한다. 이 치형부분 (34) 은 본 경우 스핀들 섹션 (29) 의 외부 둘레에서의 외부 치형부분 (52) 과 지지 디스크 (33) 의 내부 둘레에서의 내부 치형부분 (53) 에 의해 형성되어 있다.

외부 치형부분 (52) 또는 내부 치형부분 (53) 의 치형부 플랭크 각도 (tooth flank angle,

) 는 가능한 한 작게 형성되어 있으며, 따라서 가능한 한 가파른 치형부 플랭크들이 형성되어 있다. 가파른 치형부 플랭크들은 나사 스핀들 (28) 에 대한 지지 디스크 (33) 의 상기 언급된 틸팅운동을 쉽게 하도록 한다. 치형부분이 정밀하게 형성되어 있으면 있을수록, 더 많은 회전위치들이 설정될 수 있다.

볼 스크류 드라이브 (24) 의 조립을 위해, 나사 너트 (26) 가 그의 예정된 멈춤 위치에 도달하기까지, 나사 너트 (26) 는 우선 나사 스핀들 (28) 상에 나사결합될 수 있다. 이제 지지 디스크 (33) 는 스핀들 섹션 (29) 상에 안착될 수 있으며, 그리고 두 마킹 (49, 50) 이 서로 일직선으로 정렬되어 배치될 때까지 나사 스핀들 (28) 및 나사 너트 (26) 에 대해 비틀려질 수 있다. 이제 지지 디스크 (33) 는 축방향으로 계속 나사 너트 (26) 의 방향으로 밀어질 수 있으며, 이때 내부 치형부분 (53) 은 외부 치형부분 (52) 과 맞물린다. 예컨대 지지 디스크 (33) 에 2 개의 마킹을 제공하고, 상기 마킹들 사이에 나사 너트 (26) 의 마킹 (49) 을 배치하는 것도 가능하다. 이러한 방식으로 각도가 정의되어 있으며, 상기 각도 내에서 나사 스핀들 (28) 에 대한 지지 디스크 (33) 를 위한 허용 회전위치가 주어져 있다.

여기에 개략적으로 설명된 조립은 자동화되어 수행될 수 있으며, 이때 마킹 (49, 50) 들은 적합한 센서 (sensor) 들을 통해 인식될 수 있다. 이 마킹 (49. 50) 들이 서로 일직선으로 정렬되어 배치되어 있자마자, 적합한 제어를 통해 다음번 조립 단계가 유발되며, 그리고 지지 디스크 (33) 는 그의 내부 치형부분 (53) 과 함께 스핀들 섹션 (29) 의 외부 치형부분 (52) 상으로 축방향으로 밀어질 수 있다.

볼 스크류 드라이브는 볼 리턴 (ball return) 없이 형성되어 있을 수 있다. 이는 볼들이 유한한 볼 채널 (ball channel) 안에 배치되어 있으며, 그리고 그의 단부들 사이에서만 왕복으로 굴러갈 수 있다는 것을 의미한다. 실시예에서, 나선형 압축 스프링이 볼 채널 안에 도입될 수 있으며, 그의 일 단부는 치형부 (46) 에 지지되어 있고, 그의 다른 단부는 마지막 볼에 대해 탄성적인 부하를 받고 있다. 무부하 볼 스크류 드라이브에 있어서, 모든 볼은 나선형 압축 스프링의 스프링력의 작용하에 볼 채널의 단부 방향으로 탄력이 있을 수 있다. 대안적으로, 볼 스크류 드라이브는 공지의 방식으로 볼 리턴을 구비하고 삽입될 수 있다: 볼들은 끝없는 볼 채널들 안에서 끝없이 굴러간다. 볼 채널은 부하 섹션 (그 안에서 볼들은 부하하에 나사 너트와 나사 스핀들의 볼 그루브 (ball groove) 들에서 굴러간다) 과 리턴 섹션 (그 안에서 볼들은 일 단부로부터 부하 섹션의 시작부로 복귀된다) 으로 구성되어 있다. 상기 리턴 섹션은 공지의 방식으로 나사 너트의 외부 둘레에서의 방향전환 관에 의해 형성되어 있을 수 있으며, 하지만 나사 너트의 벽 안에 삽입되어 있는 방향전환 피스 (deflecting piece) 들에 의해 형성되어 있을 수도 있다. 이 방향전환 피스들은 부하 섹션의 하나의 공통의 권선을 그의 시작부와 연결시킨다.

실시예에서, 나사 너트 (26) 는 리세스 (45) 및 치형부 (46) 와 함께 표피 경화 강 (case-hardening steel) 으로부터 중온으로 성형되어 있다. 중온 성형 (medium-temperature forming) 은 750℃ 내지 950℃ 의 온도범위에서 실행된다. 중온 성형을 위해, 사전 제작된 관 부품들이 유도적으로 가열될 수 있고, 그리고 부분적으로 다단 프레스들에서 성형될 수 있다.

본 경우, 볼 그루브는 선삭 (turning) 에 의해 제조되어 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 볼 그루브는 나사 그루빙 (thread grooving) 을 이용해 제조될 수 있다. 그 후, 성형이 완성된 나사 너트는 표피 경화된다.

지지 디스크 (33) 는 마찬가지로 비절삭 가공으로, 특히 중온 성형 방법으로 제조되어 있다. 축방향 돌출부가 대략 절반 정도 뚫려있다는 것을 특히 도 9 에서 알 수 있다. 이는 지지 디스크 (33) 의 재료가 디스크 모양의 부품으로부터 형성되어 있으며, 이때 지지 디스크 (33) 에는, 돌출부로부터 멀리 향하는 그의 정면에 리세스가 제공되어 있다는 것을 의미한다.

1 : 브레이크 장치 2 : 브레이크 디스크
3 : 브레이크 캘리퍼 4 : 브레이크 패드
5 : 브레이크 패드 6 : 하우징 유형의 섹션
7 : 볼 스크류 드라이브 8 : 나사 스핀들
9 : 볼 10 : 나사 너트
11 : 볼 리턴 요소 12 : 레이디얼 베어링
13 : 엑시얼 베어링 14 : 피스톤
15 : 원뿔형 가이드면 16 : 가이드면
17 : 벽 18 : 제 1 베어링 디스크
19 : 제 2 베어링 디스크 20 : 니들 롤링 바디
21 : 축방향 부착물 22 : 제 2 베어링면
23 : 제 1 베어링면 24 : 볼 스크류 드라이브
25 : 엑시얼 베어링 26 : 나사 너트
27 : 볼 28 : 나사 스핀들
29 : 스핀들 섹션 30 : 다각형
31 : 숄더 32 : 제 1 베어링면
33 : 지지 디스크 34 : 치형부분
35 : 원뿔형 개구부 36 : 제 2 베어링면
37 : 접촉경로 38 : 엑시얼 구름 베어링
39 : 롤러 40 : 베어링 디스크
41 : 베어링 디스크 42 : 포켓
43 : 멈춤부 44 : 돌출부
45 : 리세스 46 : 치형부
47 : 제 1 멈춤부면 48 : 제 2 멈춤부면
49 : 마킹 50 : 마킹
51 : 멈춤부분 52 : 외부 치형부분
53 : 내부 치형부분 54 : 바닥
55 : 원주방향 벽 A : 공통의 축
A₁ : 브레이크 캘리퍼의 축 A₂ : 볼 스크류 드라이브의 축
A₃ : 피스톤의 축 R1 : 제 1 베어링면의 곡률 반경
R2 : 접촉경로의 반경 S : 스핀들 축

Claims

볼 (9, 27) 들을 통해 나사 너트 (10, 26) 에서 구름 베어링에 의해 지지된 나사 스핀들 (8, 28) 을 가진 볼 스크류 드라이브 (7, 24) 로서, 상기 나사 스핀들은 엑시얼 베어링 (13, 25) 에 지지되어 있는, 볼 스크류 드라이브 (7, 24) 에 있어서, 나사 스핀들 (8, 28) 은 곡률 반경 (R1) 을 갖고 볼록하게 형성된 그의 제 1 베어링면 (18, 23) 과 함께, 원뿔형으로 형성된 제 2 베어링면 (19, 22) 에 축방향으로 지지되어 있으며, 이때 제 1 베어링면 (18, 23) 과 제 2 베어링면 (19, 22) 은 접촉경로 (37) 를 따라 서로 접촉하고, 이때 곡률 반경 (R1) 과 접촉경로 (37) 의 반경 (R2) 의 비율 (R1/R2) 은 1.2 와 2.4 사이의 - 이 값들을 포함하여 - 값들을 갖게 되는 것을 특징으로 하는 볼 스크류 드라이브 (7, 24).
제 1 항에 있어서, 상기 비율 (R1/R2) 은 1.4 와 1.6 사이의 - 이 값들을 포함하여 - 값들을 갖게 되는 볼 스크류 드라이브 (7, 24).
제 1 항에 있어서, 곡률 반경 (R1) 의 중앙점 (center point) 은 나사 스핀들 (8, 28) 의 세로 방향 축 (S) 상에 놓여 있는 볼 스크류 드라이브 (7, 24).
제 1 항에 있어서, 두 제 1 및 제 2 베어링면 (22, 23) 중 적어도 하나는 윤활제를 수용하기 위한 포켓 (42) 들을 갖추고 있는 볼 스크류 드라이브 (7, 24).
제 1 항에 있어서, 엑시얼 베어링 (13, 25) 은, 회전 방향들에서 나사 스핀들 (8, 28) 과 형상 끼워맞춤으로 연결된 지지 디스크 (33) 를 구비하며, 상기 지지 디스크의 나사 너트 (26) 를 향해 있는 쪽에는 제 2 베어링면 (36) 이 형성되어 있는 볼 스크류 드라이브 (24).
제 5 항에 있어서, 지지 디스크 (33) 는 흔들거릴 수 있게 나사 스핀들 (28) 상에 배치되어 있는 볼 스크류 드라이브 (24).
제 5 항에 있어서, 지지 디스크 (33) 는 그의 나사 너트 (26) 로부터 멀리 향하는 쪽에 엑시얼 베어링면을 갖추고 있으며, 상기 엑시얼 베어링면은 바로 지지 디스크 (33) 에, 또는 지지 디스크 (33) 에 연결되는 베어링 디스크 (40, 41) 에 형성되어 있는 볼 스크류 드라이브 (24).