线性单元以及用于制造线性单元的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于施加轴向作用力的线性单元，带有转动-线性运动转换装置，尤其是具有丝杠以及螺母的滚珠丝杠，还带有传力元件，该传力元件尤其设计为推力杆或推力管。本发明此外还涉及一种用于制造这种类型的线性单元的方法。
【背景技术】
[0002]上面所述的线性单元尤其应用于能够以独立于或辅助于驾驶员的制动操作的方式增加制动压力的“主动”制动系统中。线性单元在此例如将丝杠的旋转运动转化为螺母的线性运动。由此所产生的螺母行程可被用于使活塞运动并且由此尤其以液压的方式增加一个或多个制动管路中的制动压力。其中丝杠可以与电动机的轴连接，该电动机被电动的控制和调节单元(ECU)控制来增压和/或减压。
[0003]例如由DE 10 2009 019 209 Al 或 DE 10 2010 039 916 Al 公开了上面所述的线性单元。
[0004]WO 2011/029812公开了一种用于机动车的制动系统，该制动系统作为供压设备具有液压的缸-活塞结构，其活塞能够在转动-线性运动传递装置的中间连接下被电动机操作。在“线控制动”运行模式中，由该线性致动器增加系统压力。
[0005]已经公开了线性单元的技术方案，其中通过适配器或套筒将螺母与异型管连接，其中套筒和螺母之间的连接是激光的并且异型管与套筒之间的连接是敛缝的。在之前所公开的结构中，需要多各结构件和连接来将异型管和螺母相互连接。
【发明内容】
[0006]因此本发明的目的是，进一步改进用于机动车制动系统的线性单元，使得其制造所需的结构件比现今的更少并且保持线性单元的尽可能简单的安装。此外对相应的制造方法加以说明。
[0007]在线性单元方面，该目的这样得以实现:螺母和传力元件通过形状锁合的、尤其是无间隙的连接，尤其是通过咬合连接的方式相互连接。
[0008]本发明的其他优选的实施方式由从属权利要求和下面借助附图的说明中得出。
[0009]本发明的考虑是，现今公开的线性单元的构造具有各种缺陷。一方面是具有多个要相互连接的结构件。另一方面是因此需要建立这些结构件之间的多个连接，由此会使得该构造易出现故障。螺母和传力元件之间的连接应该要稳定可靠并且能够持久承受高冲程负荷。
[0010]如现在要公开的那样，通过螺母和传力元件之间的形锁合连接就可以足够满足这些要求。这些部件因此被直接形锁合连接。该连接因此起到了螺母和传力元件的轴线运动的钢性耦合的作用。
[0011]螺母和传力元件之间的连接优选设计为无间隙的。这样可以实现与传力元件连接的活塞的特别精确的过程。而且避免了由于两部件的相互的移动和可能的摩擦所带来的材料磨损。
[0012]螺母和传力元件之间的形锁合连接优选通过咬合联接/咬合接合进行。在此通过延展和/或挤压产生形锁合且不再可松脱的连接。
[0013]作为备选，所述形锁合连接还可以通过敛缝进行，其中尤其是所述传力元件被塑性变形。
[0014]有利的是，所述丝杠被带有转子和定子的电动机驱动，其中该螺母以不能转动的方式被支承。换句话说，螺母通过它的支承阻止了在丝杠旋转时一同转动。由此实现了螺母只在轴向方向上，也就是在丝杠的纵轴方向上或反方向上的运动(取决于丝杠的转动方向)。电动机的转子或与之相连的轴在此优选与丝杠刚性且抗扭转地直接连接。该电动机在此优选由控制和调节单元(ECU)根据需要进行升压和/或减压的控制。
[0015]优选的是，所述线性单元设计为液压致动器或液压压力源。在此，该传动单元尤其优选与活塞机械连接。该活塞特别优选在一个孔中限制被压力介质填充的压力室。该活塞特别优选被设计为缸-活塞结构的液压活塞。
[0016]作为备选，所述线性单元还可以用于机电制动系统中。为此，活塞会根据需要直接将制动衬片压向制动圆盘，其中所述电动机在此也会由控制和调节单元控制。
[0017]所述螺母优选尤其在朝向传力元件的区域中具有槽。这种类型的设计方案使得尤其是在咬合连接过程中、当然还有在敛缝过程中，可以形成形锁合的连接，方法是在将传力元件和螺母联接在一起时将传力元件的更软的材料流入或压入到槽中。在该区域中，传力元件由于螺母的包围着槽的材料而不能向轴向方向运动，由此形成了形锁合。
[0018]所述传力元件优选实施为异型管。外表面设计得光滑的管件可能不能支承由旋转运动所产生的扭矩。
[0019]所述螺母优选抗扭转地支承在传力元件上，特别优选通过形锁合的方式支承。通过这种类型的结构设计方案阻止了螺母相对于传力元件发生扭转。该传力元件这样不仅在轴向方向上还在径向方向上都与螺母形锁合，由此实现了一种特别稳固的连接。
[0020]该抗扭转单元优选这样实现，即在螺母上，尤其是在螺母和传力元件之间的联接区域中设有尤其是滚花或齿圈形式的构型。
[0021]优选的是，在建立螺母和传力元件的形锁合连接过程中，尤其是在咬合连接过程中，所述传力元件或其材料以形锁合的方式填充所述构型所在的区域。相应地，以这样的方式形成在径向方向上的形锁合，即在联接过程中使得传力元件的更软的材料流入到这些构型中。
[0022]在用于制造线性单元的方法方面，这样实现前面所提到的目的，即通过尤其是无间隙的形锁合连接，尤其是通过咬合连接使螺母和传力元件连接。
[0023]本发明的优点尤其在与，通过螺母和传力元件的形锁合连接，不需要附加结构件，例如套筒。通过舍弃附加结构件，一方面节省了成本，另一方面还通过该紧密的结构形式减少了线性单元所需的结构空间。
[0024]为了建立所述连接，只需要在轴向方向上进行联接，由此得到特别简单的装配。这还可以由咬合连接力特别好地检测。这一点优选借助于力/距离图表来实现，在该图表中示出作为距离的函数的咬合连接力，该距离是在咬合连接时传力元件相对于螺母所经过的距离。在该图表中可以限定一个带状的区域，在该区域中的力/距离关系表示正常实施的咬合连接过程。
[0025]对于优选实施为异型管的传力元件，构型是非常简单的。例如可以作为挤压型材利用借助于车床的双端面加工来制成。在螺母上的几何结构可以利用稍许车削加工通过变形形成槽而制成。通过所提出的丝杠与螺母的连接方案，形成了简单、稳固并且在制造过程中可以非常好地控制的造型。
【附图说明】
[0026]借助附图对本发明的实施例进行详细描述。其中示出了非常概略的示意图:
[0027]图1示出了根据本发明的线性单元的第一实施例的细部图，
[0028]图2示出了根据图1的线性单元的纵向剖视图，
[0029]图3示出根据本发明的线性单元的第二实施例的纵向细部剖视图，和
[0030]图4示出了根据本发明的线性单元的第三实施例的纵向细部剖视图。
[0031]所有附图中均用相同附图标记表示相同部件。
【具体实施方式】
[0032]图1中示出了根据本发明的线性单元7的第一实施例的细部图。通过未示出的电动机产生转动，该转动由滚珠丝杠或转动-线性运动转换装置8转化为线性运动。通过该运动推动未示出的活塞，该活塞引起升压或减压。因此螺母2的线性运动被传递给传力元件3并且然后被传递给活塞-缸结构的液压活塞。
[0033]转动-线