具有绝缘中间层的双重波形弹簧的制作方法_2

文档序号:9400524阅读:来源:国知局
0波形弹簧组件
[0050]21止推垫圈
[0051]22 端面
[0052]23 套环
[0053]24 腹板
[0054]25螺纹螺母
[0055]26 套环
[0056]27套管
[0057]28套环
[0058]29凸形的区域
[0059]30半径
[0060]31端面
[0061]32间隙
[0062]33斜面
[0063]34部段
[0064]118中间层
[0065]120中间层
[0066]128波形弹簧
[0067]130波形弹簧
[0068]138波形弹簧
[0069]140波形弹簧
[0070]148环
[0071]158波形弹簧的低点
[0072]168波形弹簧
[0073]178波形弹簧的切口。
【具体实施方式】
[0074]图1显示了电动操作的机动车辆的动力转向系统的纵截面的剖面图。剖面图沿着在球螺母I与螺纹轴2接合的区域中的对称轴A显示了纵截面的的上半部。在球螺母I和螺纹轴2之间以熟知方式设置滚珠循环系统的滚珠3。球螺母I以可旋转方式安装在轴承4中。轴承4具有内座圈5,所述内座圈5稳固地位于球螺母I的轴承座6上。轴承4还具有外座圈7,所述外座圈7设置在框架的轴承座8中。在该实施方案中,框架包括转向壳体9,所述转向壳体9在该区域中形成略微管状的形状并且由壳体盖10关闭。壳体盖10在转向壳体9的外侧封闭转向壳体9并且通过紧固装置(未示出)固定至转向壳体9。
[0075]球螺母I还带有中间套管11,齿形皮带驱动器的皮带轮12稳固地固定在所述中间套管11上从而抵抗扭转。在本发明的上下文中,重要的是轴承外座圈7在纵向轴线A的轴向方向上容纳在轴承座8中,特别是支架(bracing)中。下文将更细致地描述该情况。
[0076]正如滚子轴承的通常知识,轴承外座圈7设置有外部的周向表面15、第一端面16和第二端面17。波形弹簧组件18抵靠第一端面16,且抵靠止推垫圈19得以支撑。第二端面17相应地抵靠波形弹簧组件20得以支撑,所述波形弹簧组件20又在纵向轴线A的轴向方向上抵靠止推垫圈21得以支撑。波形弹簧组件18和20各自具有两个波形弹簧128、138、130、140,在所述两个波形弹簧之间设置弹性中间层118、120。波形弹簧128、138、130、140为具有大致相同半径的环形弹簧,所述半径优选与轴承外座圈7的半径一致。波形弹簧128、138、130、140不是扁(flat)的,而是根据图1在侧视图中具有波浪形状。该波浪形状允许波形弹簧128、138、130、140在轴向方向上在轴承外座圈7和止推垫圈19和21之间压缩。在该过程中,发生弹性变形,所述弹性变形是可逆的并且在静止状态(resting state)将轴承外座圈7置于止推垫圈19和21的中间,如图1中所示。因而波形弹簧组件18和20为不被轴向方向上的重型负载破坏的构件。由于弹性中间层(所述弹性中间层优选为橡胶基弹性体或粘弹物质),使得被中间层分离的波形弹簧128、138、130、140通过剪切作用的相对运动成为可能。除了联接的弹性元件之外,该剪切作用产生在轴向方向上的对施加力的阻尼。止推垫圈19和21为钢环,优选硬化钢。这些钢环适合于在运作的过程中吸收波形弹簧组件18和20的轻微运动,而不会使同样由硬质材料制成的波形弹簧自身作用到止推垫圈19和21中。因此当框架(此处为转向壳体9和壳体盖10)由轻质金属合金或相似的相对较软的材料制成时,止推垫圈19和21特别有优势。
[0077]所显示的设计的止推垫圈19直接抵靠转向壳体9的端面22。第二止推垫圈21相应地抵靠壳体盖10的套环(collar) 23,所述套环23在安装状态下位于与端面22对立的一定间隔处。在径向方向上,轴承外座圈7的外部的周向表面15推挤腹板24,所述腹板24在轴承座8中沿周向形成。腹板24与轴承外座圈7形成狭窄的环形环绕轴承表面,使轴承外座圈7能够相对于轴承座8倾斜至轻微程度。
[0078]最后,轴承内座圈5通过螺纹螺母25固定在其轴承座6中,所述螺纹螺母25旋拧在螺母I的相应的螺纹上。
[0079]对于安装,首先安装组件,所述组件稳固地抵抗相对于螺母I的旋转。该组件包括套管11和皮带轮12以及轴承4。该组件然后与波形弹簧组件18和止推垫圈19组装并且插入转向壳体9,直至止推垫圈19抵靠转向壳体9的端面22。在该组装过程之前或之后可以将螺纹轴2装入螺母I。之后,将波形弹簧组件20和止推垫圈21设置在轴承外座圈7上并且将壳体盖10设置就位并且在凸缘区域(未示出)中紧固至壳体9。
[0080]在操作中,电动伺服马达就可以借助齿形皮带驱动器使皮带轮12旋转并因此使螺母I旋转,从而使得螺纹轴2通过滚珠3而在轴向方向上运动,最终造成机动车辆的转向运动。球螺母I可以在轴承座8中以所述方式在轴向方向上抵抗波形弹簧组件18和20的复位力运动。腹板24区域中的狭窄的支承表面也允许轻微的倾斜运动。通过该方式,可以吸收动态负载,而该特殊轴承不会造成螺母I和螺纹轴2在滚珠3区域中的重型负载。
[0081]图2中显示了本发明的另一个实施方案。在图2的实施方案中,轴承4被设计得更小。其如图1中的轴承外座圈7在轴向方向上朝右侧穿过波形弹簧组件20和止推垫圈21抵靠壳体盖10的套环23。在相反的轴向方向上,轴承外座圈7通过其端面16穿过波形弹簧组件18和止推垫圈19而抵靠在套管27中形成的套环26。套管27为基本上管状的部件并且由多个部段组成,如在下文描述。
[0082]套管27具有足够大的内径使得球螺母、中间套管11和螺纹螺母25可以穿过套管27。在图2中左侧显示的第一部段具有对应于转向壳体9的内径的外径。可以通过该部段将套管27引入转向壳体9。套管27的外径则在该部段之后变宽成为套环28,使得套环28可以抵靠转向壳体9的端面22。在另一个部段中放大的套管27的外径大致对应于在该区域中的转向壳体9的外径和盖10的内径,在套管27和壳体盖10之间设置间隙。
[0083]在图2中的套环26 (止推垫圈19抵靠所述套环26)处,套管27的内径从对应于止推垫圈19的内径的值增加至大于止推垫圈19的内径并且也大于波形弹簧组件18的内径。因此可以将波形弹簧组件18和止推垫圈19引入套管27直至套管27抵靠套环26。套管27的外径在该区域中保持不变。在对称轴线A的轴向方向上在大致与轴承外座圈7的左端面16的位置一致的地方存在套管27的向内凸出的区域29。区域29是这样地凸出的或鼓起的,以致从波形弹簧18区域中的较大半径开始以连续的半径凸曲率连续降低至最小半径30,然后再次大致增加至波形弹簧组件18区域中的较大内径的值。该凸形的区域29在套管27终止的位置处终止。在此,形成端面31,所述端面31平坦并且垂直于轴线A取向。套管27的外侧具有纯圆形圆柱体部段34,所述圆柱体部段34在离壳体盖10的少量间隔32处以恒定直径延伸(run)并且朝向端面31以斜面33成锥形。
[0084]在凸形的区域29的最小半径30的区域中,套管27的内径对应于轴承外座圈7的外径。由于轴承外座圈7在几何上在其外侧对应于具有恒定直径的圆形圆柱体,轴承外座圈7的支承表面在凸形的区域29处示出的位置为近似线形的。在负载下,轴承外座圈7和具有其的轴承4以及球螺母1、滚珠3和螺纹轴2的整个布置可以抵抗波形弹簧组件18和20的复位力在轴线A方向上运动。但是由于抵靠凸形的区域29的线形支承,轴承外座圈7也可以以有限程度倾斜。因此保证在负载峰值下可以通过轴承4的一定的运动能力来中和螺母I上的动态负载。
[0085]相比于图1的实施方案,图2的实施方案的优点在于轴承4的尺寸可以更小,并且还可以首先基于套管27而预安装整个组件。特别地,在插入转向壳体9之前套管27可以已经容纳波形弹簧组件18和止推垫圈19以及轴承4,并且螺母I安装在套管27中并且螺纹轴2可能已经旋拧在其上。相比于安装图1的实施方案,将套管27插入轴
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