專利名稱：軸承隔離器組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及軸承隔離器，并且更具體地涉及下述軸承隔離器:該軸承隔離器包括用于在第一移動范圍內(nèi)提供第一力特性的彈力構件并且包括用于在第二移動范圍內(nèi)提供第二力特性的彈性構件。
背景技術：
現(xiàn)有的軸承隔離器組件旨在吸收關聯(lián)部件的制造公差、為軸承預加載軸向載荷以便消除松動和不期望的軸承噪音并且控制蝸桿移動(worm travel)和減速比率。可以通過調(diào)節(jié)設置在一對鋼杯內(nèi)的彈性體的量來實現(xiàn)蝸桿和軸承組件的制造公差的吸收，同時限制部件的移動以便彈性體補償零件之間的尺寸偏差。根據(jù)這些方法，杯的形狀和彈性體的形狀設置為使得當組件被壓縮時產(chǎn)生特定的力曲線。通過下述方式來尋求實現(xiàn)軸承的預加載:施加軸向力到內(nèi)座圈并且抵制外圈上的軸承反向側上的力。通過限制兩個鋼杯內(nèi)的彈性體的量來控制蝸桿移動，并且通過粘合劑的使用來提供對常規(guī)組件的保持?？上У氖?，這種常規(guī)軸承隔離器在它們提供足夠的移動范圍以及期望的力的特性方面的能力可能受到限制。這種軸承隔離器可能還缺乏下述能力:被調(diào)節(jié)以便通過沿蝸桿軸線的必要的移動范圍來提供期望的力的特性。相應地，期望獲得在增大的移動范圍內(nèi)提供可調(diào)節(jié)的力的特性的軸承隔離器。

發(fā)明內(nèi)容
在示例性實施方式中，軸承隔離器組件包括內(nèi)支撐構件、外支撐構件、彈力構件和彈性環(huán)。所述外支撐構件構造成與所述內(nèi)支撐構件相互配合以便限定所述內(nèi)支撐構件相對于所述外支撐構件的移動路徑。所述內(nèi)支撐構件限定朝向所述外支撐構件的內(nèi)彈簧座。所述外支撐構件限定朝向所述內(nèi)支撐構件的外彈簧座。所述彈力構件設置在所述內(nèi)彈簧座與所述外彈簧座之間。所述彈力構件構造成在該移動路徑的第一部分內(nèi)抵制所述內(nèi)支撐構件與所述外支撐構件之間的壓縮。所述外支撐構件限定環(huán)形殼層，其中所述彈性環(huán)設置在所述環(huán)形殼層中。所述內(nèi)支撐構件限定朝向所述彈性環(huán)的環(huán)形壓縮表面，而所述彈性環(huán)構造成在該移動路徑的第二部分內(nèi)抵制所述內(nèi)支撐構件的環(huán)形壓縮表面與所述外支撐構件的環(huán)形壓縮表面之間的壓縮。通過下面結合附圖進行的描述，這些以及其他優(yōu)點和特征將變得更清楚。


被認為是本發(fā)明的主題被具體地列舉并且在本申請結尾處的權利要求書中清楚地要求保護。本發(fā)明的前述以及其他特征和優(yōu)點將通過下面結合附圖進行的詳細描述而變得顯而易見，附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性軸承隔離器組件的一部分的視 圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性軸承隔離器組件的剖視 圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性軸承隔離器組件的一部分的視 圖4是示例性軸承隔離器組件的蝸桿軸線行程與隔離器力之間的示例性關系的圖表；
以及
圖5是示例性軸承隔離器組件的蝸桿軸線行程與隔離器力之間的示例性關系的圖表。
具體實施例方式現(xiàn)參閱附圖，在圖中將參閱特定實施方式描述而非限制本發(fā)明，軸承隔離器組件100包括內(nèi)支撐構件102和外支撐構件104。內(nèi)支撐構件102繞內(nèi)支撐構件軸線106對稱地設置并且限定內(nèi)彈簧座108和內(nèi)軸承表面110。內(nèi)彈簧座108和內(nèi)軸承表面110沿內(nèi)支撐構件軸線106朝向大體相反的方向，其中內(nèi)彈簧座108限定相對于內(nèi)支撐構件102的內(nèi)方向112。外支撐構件104繞外支撐構件軸線114對稱地設置并且限定外彈簧座116和外軸承表面118。外彈簧座116和外軸承表面118沿外支撐構件軸線114朝向大體相反的方向，其中外彈簧座116限定相對于外支撐構件104的內(nèi)方向120。內(nèi)支撐構件102限定沿內(nèi)方向112延伸的內(nèi)構件導向表面122，所述內(nèi)方向112與內(nèi)支撐構件軸線106平行。外支撐構件104限定沿內(nèi)方向120延伸的外構件導向表面124，所述內(nèi)方向120與外支撐構件軸線114平行。當內(nèi)支撐構件102與外支撐構件104彼此接合時，內(nèi)支撐構件軸線106與外支撐構件軸線114大體上對準從而限定蝸桿軸線126，其中內(nèi)彈簧座108與外彈簧座116大體上朝向彼此面對，并且其中內(nèi)構件導向表面122設置在非常接近外構件導向表面124的位置。在示例性實施方式中，內(nèi)構件導向表面122和外構件導向表面124構造成限制內(nèi)支撐構件102相對于外支撐構件104的相對移動。在不例性實施方式中，外構件導向表面124構造成與內(nèi)支撐構件102的內(nèi)構件導向表面122相互配合，從而限定外支撐構件104相對于內(nèi)支撐構件102沿蝸桿軸線126的移動路徑128。在示例性實施方式中，內(nèi)構件導向表面122的橫截面形狀是圓形的，以便內(nèi)支撐構件102可相對于外支撐構件104繞蝸桿軸線126旋轉，同時內(nèi)構件導向表面122大體上保持與外構件導向表面124接合。在示例性實施方式中，內(nèi)構件導向表面122是柱狀的，以便隨著內(nèi)支撐構件102沿蝸桿軸線126相對于外支撐構件104移動，外構件導向表面124大體上保持與內(nèi)構件導向表面122接合。在一個示例性實施方式中，內(nèi)構件導向表面122定向為背離內(nèi)支撐構件軸線106，而外構件導向表面124定向為朝向外支撐構件軸線114。根據(jù)該例性實施方式，內(nèi)構件導向表面122設置成半徑等于或稍微小于外構件導向表面124的半徑。在另一個例性實施方式中，內(nèi)構件導向表面122定向為朝向內(nèi)支撐構件軸線106，而外構件導向表面124定向為背離外支撐構件軸線124。根據(jù)該示例性實施方式，內(nèi)構件導向表面122設置成半徑等于或稍微大于外構件導向表面124的半徑。在示例性實施方式中，軸承隔離器組件100包括一個或多個保持和/或對準特征以便幫助將軸承隔離器組件100裝配、對準和保持在工作構造中并且進一步限定軸承隔離器組件100的移動路徑128。在內(nèi)構件導向表面122定向為背離內(nèi)支撐構件軸線106的示例性實施方式中，內(nèi)支撐構件102包括一個或多個并且優(yōu)選地是3個翼片130，翼片130在內(nèi)構件導向表面122的遠離內(nèi)彈簧座108的末端沿徑向方向從內(nèi)構件導向表面122向外延伸。在外構件導向表面124的遠離外彈簧座116的末端，外支撐構件104限定一個或多個對應的缺口 132以便在翼片130與缺口 132對準時選擇性地便于內(nèi)支撐構件102與外支撐構件104的裝配，并且在內(nèi)支撐構件102裝配到外支撐構件104中并且翼片130繞蝸桿軸線126相對于缺口 132旋轉時形成對移動路徑128的最大限制。根據(jù)這種實施方式，外支撐構件104構造成在內(nèi)構件導向表面122與外支撐構件104之間、外構件導向表面124(設置在外支撐構件104沿外支撐構件軸線114遠離外彈簧座116的末端)與外彈簧座116之間限定空腔134?？涨?34構造成當內(nèi)支撐構件102與外支撐構件104設置于限定在移動路徑128內(nèi)的操作位置時提供間隙以避免翼片130與外支撐構件104之間的干涉。因此，外構件導向表面124相對于空腔134限定腳狀物136。腳狀物136的特征是外支撐構件104的限定外構件導向表面124的區(qū)域。翼片130和腳狀物136構造成限定操作性位置(即，操作位置)的范圍的最大限制，所述操作位置限定在移動路徑128內(nèi)。應當理解的是，在另一個示例性實施方式中，內(nèi)構件導向表面122朝向內(nèi)支撐構件軸線106，而內(nèi)支撐構件102包括一個或多個并且優(yōu)選地是3個翼片130，翼片130在內(nèi)構件導向表面122的遠離內(nèi)彈簧座108的末端從內(nèi)構件導向表面122向內(nèi)朝向內(nèi)支撐構件軸線106延伸。根據(jù)該實施方式,在外構件導向表面124的遠離外彈簧座116的末端,夕卜支撐構件104限定一個或多個對應的缺口 132以便在翼片130與缺口 132對準時選擇性地便于內(nèi)支撐構件102到外支撐構件104內(nèi)的裝配，并且在內(nèi)支撐構件102裝配到外支撐構件104內(nèi)并且翼片130繞蝸桿軸線126相對于缺口 132旋轉時形成限定在移動路徑128內(nèi)的操作位置的范圍的最大限制。根據(jù)這種實施方式，外支撐構件104構造成在內(nèi)構件導向表面122與外支撐構件104之間、外構件導向表面124與外彈簧座116之間限定空腔134。空腔134構造成當內(nèi)支撐構件102與外支撐構件104設置在操作位置范圍內(nèi)(限定在移動路徑128內(nèi))時提供間隙以避免翼片130與外支撐構件104之間的干涉。因此，外構件導向表面124相對于空腔134限定腳狀物136。翼片130和腳狀物136構造成限定移動路徑128的最大限制。彈力構件138設置在內(nèi)彈簧座108與外彈簧座116之間。彈力構件138構造成吸納內(nèi)支撐構件102與外支撐構件104之間在移動路徑128的第一部分140內(nèi)的壓縮。彈力構件138可包括盤簧或構造并且布置成抵抗內(nèi)支撐構件102與外支撐構件104之間沿蝸桿軸線126的壓縮的任何其他結構。在示例性實施方式中，彈力構件138是金屬盤簧，隨著彈力構件138因內(nèi)支撐構件102相對于外支撐構件104沿移動路徑128的第一部分140的移動而被壓縮，所述金屬盤簧構造成提供大約2牛頓與大約100牛頓之間的力，其中該第一部分140對應于在大約Omm至大約5mm之間的蝸桿軸線行程(S卩，移動路徑128內(nèi)的操作范圍)。在另一個示例性實施方式中，彈力構件138構造成隨著所述彈力構件138因內(nèi)支撐構件102相對于外支撐構件104沿著對應于大約Omm至大約2mm之間的蝸桿軸線行程的移動路徑128的第一部分140的移動而被壓縮來提供大約5牛頓與大約100牛頓之間的力。在示例性實施方式中，內(nèi)支撐構件102限定環(huán)形壓縮表面144，所述環(huán)形壓縮表面144以繞內(nèi)支撐構件軸線106的壓縮環(huán)半徑設置在內(nèi)構件導向表面122的遠側端附近。環(huán)形壓縮表面144的朝向設置成沿著內(nèi)支撐構件102的內(nèi)方向112。外支撐構件104限定外環(huán)形座148，所述外環(huán)形座148設置成半徑大約等于壓縮環(huán)半徑并且朝向沿著外支撐構件104的內(nèi)方向120。在示例性實施方式中，外環(huán)形座148從外彈簧座116徑向向內(nèi)延伸。在示例性實施方式中，外支撐構件104還限定軸向環(huán)形壓縮壁146。環(huán)形壓縮壁146可以設置成大體上平行于外支撐構件軸線114、鄰近于外環(huán)形座148并且垂直于所述外環(huán)形座148。外環(huán)形座148與軸向環(huán)形壓縮壁146相互配合來限定環(huán)形殼層152。彈性環(huán)150設置在外環(huán)形座148上，或者在示例性實施方式中，保持在外支撐構件104的環(huán)形殼層152內(nèi)。當內(nèi)支撐構件102和外支撐構件104彼此接合時，環(huán)形壓縮表面144定位成隨著內(nèi)支撐構件102在移動路徑128的第二部分154內(nèi)相對于外支撐構件104沿蝸桿軸線126移動而接觸并且在外環(huán)形座148與環(huán)形壓縮表面144之間壓縮彈性環(huán)150。在示例性實施方式中，彈性環(huán)150是管狀彈性體，所述管狀彈性體布置成環(huán)并且構造成隨著所述彈性環(huán)150因內(nèi)支撐構件102相對于外支撐構件104沿移動路徑128的第二部分154的移動而被壓縮來提供大約O牛頓與大約2000牛頓之間的力，其中該第二部分154對應于從大約5mm至大約5.5mm之間的蝸桿軸線行程。在示例性實施方式中，移動路徑128的第一部分140包括移動路徑128的第二部分154，使得由彈性環(huán)150產(chǎn)生用來抵制內(nèi)支撐構件102相對于外支撐構件104沿蝸桿軸線126在移動路徑128的第二部分154內(nèi)的壓縮移動的力被彈力構件138在移動路徑128的第二部分154內(nèi)產(chǎn)生的力增強。彈力構件138被構造并且布置成提供迫使內(nèi)支撐構件102離開外支撐構件104的第一偏置力特性156。彈性環(huán)150被構造并且布置成提供迫使內(nèi)支撐構件102離開外支撐構件104的第二偏置力特性158。通過第一偏置力特性156與第二偏置力特性158的組合來支撐的軸承隔離器組件的軸向載荷抑制了內(nèi)支撐構件102與外支撐構件104之間的相對旋轉運動。相應地，在示例性實施方式中，改進的軸承隔離器組件100吸收相鄰結構-例如軸承的制造公差同時提供增大的自由高度并且允許更長的加載持續(xù)時間。因此，可以有效地減輕諸如噪音和振動的常規(guī)缺點。軸承隔離器組件100還能夠實現(xiàn)相關軸承的預加載，同時可以根據(jù)需要通過改變彈力構件138和彈性環(huán)150中的兩個或任一個來調(diào)節(jié)。例如，可以通過將彈力構件138改變成具有更大或更小的彈簧常數(shù)來改變軸承預加載量。在該設計中蝸桿軸線126的轉動扭矩也是可調(diào)節(jié)的函數(shù)。不僅可以改變彈力構件138的力，還可以改變彈性體的材料特性以及體積和表面特性來滿足改變的狀況。可以改變/調(diào)節(jié)圖4和圖5所示的彈簧力曲線的所有三個階段來適應蝸桿移動和減速比率。因此，軸承隔離器包括彈力構件138以便在第一移動范圍內(nèi)提供第一力特性并且包括彈性構件以便在第二移動范圍內(nèi)提供第二力特性。雖然僅結合有限數(shù)量的實施方式詳細描述了本發(fā)明，但是應當容易理解的是，本發(fā)明不限于公開的這些實施方式。相反，本發(fā)明可被修改為包含任何數(shù)量的前面未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相吻合的變型、改變、替換或等同布置。另外，雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實施方式，但是應當理解的是，本發(fā)明的各個方面可能僅包括所描述的實施方式中的一些。因此，本發(fā)明不應被認為受到前面的描述的限制。
權利要求
1.一種軸承隔離器組件，包括: 內(nèi)支撐構件； 外支撐構件，所述外支撐構件構造成與所述內(nèi)支撐構件相互配合以便限定所述內(nèi)支撐構件相對于所述外支撐構件的移動路徑； 彈力構件；以及 彈性環(huán)； 其中所述內(nèi)支撐構件限定朝向所述外支撐構件的內(nèi)彈簧座，所述外支撐構件限定朝向所述內(nèi)支撐構件的外彈簧座，所述彈力構件設置在所述內(nèi)彈簧座與所述外彈簧座之間，并且所述彈力構件構造成抵制所述內(nèi)支撐構件與所述外支撐構件之間在所述移動路徑的第一部分內(nèi)的壓縮；并且 其中所述外支撐構件限定環(huán)形殼層，所述彈性環(huán)設置在所述環(huán)形殼層中，所述內(nèi)支撐構件限定朝向所述彈性環(huán)的環(huán)形壓縮表面，而所述彈性環(huán)構造成抵制所述內(nèi)支撐構件的環(huán)形壓縮表面與所述外支撐構件的環(huán)形壓縮表面之間在所述移動路徑的第二部分內(nèi)的壓縮。
2.如權利要求1所述的軸承隔離器組件，其中所述內(nèi)支撐構件包括與蝸桿軸線平行延伸的內(nèi)構件導向表面。
3.如權利要求2所述的軸承隔離器組件，其中所述外支撐構件包括外構件導向表面，所述外構件導向表面構造成與所述內(nèi)支撐構件的內(nèi)構件導向表面相互配合以便限定所述外支撐構件相對于所述內(nèi)支撐構件沿蝸桿軸線的移動路徑。
4.如權利要求1所述的軸承隔離器組件，其中所述移動路徑的第一部分包括所述移動路徑的第二部分。
5.如權利要求1所述的軸承隔離器組件，其中所述彈力構件構造并且布置成提供迫使所述內(nèi)支撐構件離開所述外支撐構件的第一偏置力特性。
6.如權利要求1所述的軸承隔離器組件，其中所述彈性環(huán)構造并且布置成提供迫使所述內(nèi)支撐構件離開所述外支撐構件的第二偏置力特性。
7.如權利要求1所述的軸承隔離器組件，其中所述彈性環(huán)構造并且布置成提供軸向載荷特性，所述軸向載荷特性構造并且施加成當所述環(huán)形壓縮表面與所述彈性環(huán)接觸時抵制所述內(nèi)支撐構件相對于所述外支撐構件繞蝸桿軸線的旋轉。
8.如權利要求1所述的軸承隔離器組件，其中所述內(nèi)支撐構件繞蝸桿軸線大體上對稱設置。
9.如權利要求1所述的軸承隔離器組件，其中所述外支撐構件繞蝸桿軸線大體上對稱設置。
10.如權利要求1所述的軸承隔離器組件，其中所述外支撐構件構造成在所述內(nèi)構件導向表面與所述外支撐構件之間限定空腔，所述空腔設置在所述外構件導向表面與所述外彈簧座之間，使得所述外構件導向表面相對于所述空腔限定出腳狀物。
11.如權利要求10所述的軸承隔離器組件，其中所述內(nèi)構件導向表面定向為背離所述內(nèi)支撐構件軸線，而所述外構件導向表面定向為朝向所述外支撐構件軸線。
12.如權利要求11所述的軸承隔離器組件，其中所述內(nèi)構件導向表面設置成半徑等于或稍微小于所述外構件導向表面的半徑。
13.如權利要求12所述的軸承隔離器組件:其中所述內(nèi)支撐構件包括在所述內(nèi)構件導向表面的遠離所述內(nèi)彈簧座的末端沿徑向方向從所述內(nèi)構件導向表面向外延伸的一個或多個翼片； 其中，在所述外構件導向表面的遠離所述外彈簧座的末端，所述外支撐構件限定一個或多個對應的缺口以便在所述翼片與所述缺口對準時選擇性地便于所述內(nèi)支撐構件裝配到所述外構件導向表面，并且在所述內(nèi)支撐構件裝配到所述外支撐構件并且所述翼片繞蝸桿軸線相對于所述缺口旋轉時形成所述移動路徑的最大限制； 其中所述空腔構造成提供間隙以便避免當所述內(nèi)支撐構件與所述外支撐構件設置在所述移動路徑內(nèi)時所述翼片與所述外支撐構件之間的干涉；并且 其中所述翼片與所述腳狀物構造成限定所述移動路徑的最大限制。
14.如權利要求10所述的軸承隔離器組件，其中所述內(nèi)構件導向表面定向為朝向所述內(nèi)支撐構件軸線，而所述外構件導向表面定向為背離所述外支撐構件軸線。
15.如權利要求14所述的軸承隔離器組件，其中所述內(nèi)構件導向表面設置成半徑等于或稍微大于所述外構件導向表面的半徑。
16.如權利要求15所述的軸承隔離器組件: 其中所述內(nèi)支撐構件包括在所述內(nèi)構件導向表面的遠離所述內(nèi)彈簧座的末端沿徑向方向從所述內(nèi)構件導向表面向內(nèi)延伸的一個或多個翼片； 其中，在所述外構件導向表面的遠離所述外彈簧座的末端，所述外支撐構件限定一個或多個對應的缺口以便在所述翼片與所述缺口對準時選擇性地便于所述內(nèi)支撐構件裝配到所述外構件導向表面，并且在所述內(nèi)支撐構件裝配到所述外支撐構件并且所述翼片繞蝸桿軸線相對于所述缺口旋轉時形成所述移動路徑的最大限制； 其中所述空腔構造成提供間隙以便避免當所述內(nèi)支撐構件與所述外支撐構件設置在所述移動路徑內(nèi)時所述翼片與所述`外支撐構件之間的干涉；并且 其中所述翼片與所述腳狀物構造成限定所述移動路徑的最大限制。
17.如權利要求1所述的軸承隔離器組件，其中所述內(nèi)構件導向表面和所述外構件導向表面與蝸桿軸線平行延伸。
18.如權利要求1所述的軸承隔離器組件，其中所述內(nèi)構件導向表面的橫截面形狀是圓形的，以便所述內(nèi)支撐構件可相對于所述外支撐構件繞蝸桿軸線旋轉，同時所述內(nèi)構件導向表面大體上保持與所述外構件導向表面接合。
19.如權利要求1所述的軸承隔離器組件，其中所述內(nèi)構件導向表面是柱狀的，以便隨著所述內(nèi)支撐構件沿蝸桿軸線相對于所述外支撐構件移動，所述外構件導向表面大體上保持與所述內(nèi)構件導向表面接合。
20.如權利要求1所述的軸承隔離器組件，其中所述外支撐構件限定軸向環(huán)形壓縮壁，所述軸向環(huán)形壓縮壁設置成大體上平行于所述外支撐構件軸線、鄰近于所述外環(huán)形座并且垂直于所述外環(huán)形座。
全文摘要
一種軸承隔離器組件包括內(nèi)支撐構件、外支撐構件、彈力構件和彈性環(huán)。所述內(nèi)支撐構件與所述外支撐構件之間限定了移動路徑。所述彈力構件設置在所述內(nèi)支撐構件與所述外支撐構件之間并且構造成抵制所述內(nèi)支撐構件與所述外支撐構件之間在移動路徑的第一部分內(nèi)的壓縮。所述外支撐構件限定環(huán)形殼層，其中所述彈性環(huán)設置在所述環(huán)形殼層中。所述內(nèi)支撐構件限定環(huán)形壓縮表面，而所述彈性環(huán)構造成抵制所述內(nèi)支撐構件的環(huán)形壓縮表面與所述外支撐構件的環(huán)形壓縮表面之間在移動路徑的第二部分內(nèi)的壓縮。
文檔編號F16C41/00GK103185078SQ20121058236
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者W.D.塞姆巴爾, B.S.森德霍姆, K.L.科林斯, J.T.魯特基維奇, N.A.馮馬特 申請人:操縱技術Ip控股公司