CN105765271B - 螺杆驱动单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种螺杆驱动单元，尤其用于具有行星滚柱丝杠(PWG)的执行器，所述执行器用于借助于操作元件操作车辆的离合器，其中驱动单元具有带有转子和定子的电动机，设有螺距的螺杆与转子抗扭地连接并且能通过转子围绕旋转轴线被驱动，其特征在于，螺杆构成为螺纹杆并且在螺纹杆上拧紧有容纳转子的转子架并且转子架在螺杆上借助于防松螺母抗扭转以及轴向固定。

Description

螺杆驱动单元
技术领域
本发明涉及一种根据第一权利要求的前序部分的螺杆转子单元，尤其用于具有行星滚柱丝杠(PWG)的执行器。
背景技术
行星滚柱丝杠(PWG)(也称作行星滚柱丝杠传动装置)多年来是现有技术并且例如在DD 0277308 A5中描述。从文献DE 10 2010 047 800 A1中例如已知一种行星滚柱螺纹传动装置，其包含在呈静液压的离合器执行器的形式的静液压执行器中，以便将借助于电动机产生的转动运动转换为轴向运动。
从还未公开的申请中同样已知用于使用在促动器中的行星滚柱传动装置。在此，电动机的转子抗扭地与PWG的螺杆连接。PWG的螺杆螺母在此防止扭转地固定，以便确保最后在执行器的活塞行程中产生的轴向运动。借助于集成到分离系统中的传感器装置能够确定活塞的位置。为此，能借助于与壳体固定的感应的传感器检测要探测的导电的对象(目标)的位置，其中目标集成到活塞中或集成到分离系统的与活塞互补地能轴向移动的构件中或者以与活塞互补地能移动的构件的至少一个区域的形式构成。所述解决方案是非常耗费的。
从文献EP 320 621 A1中还已知一种用于将转动运动转换为轴向运动的设备，所述设备具有丝杠，具有包围丝杠的且能相对于所述丝杠转动的螺母，并且具有在设置在其之间的多个轮廓化的滚动体或滚压体，所述螺母具有内轮廓。在此，丝杠还在外部具有单线的或多线的细螺纹并且能相对于丝杠转动的螺母的内轮廓以比较大的凹槽的形式构成。还在两侧上设有覆盖件，所述覆盖件用作用于滚轮或辊子的固定装置。
此外，同样已知的是，驱动器的转子通过压力连接或另外抗扭地与螺杆连接。
在此不利的是，高的结构上的耗费和部分耗费的安装。
发明内容
本发明的目的在于，研制一种螺杆转子单元，尤其用于具有行星滚柱丝杠(PWG)的执行器，所述螺杆转子单元具有简单的且成本适宜的构造。
所述目的通过第一权利要求特征部分的特征来实现。
有利的设计方案由从属权利要求中得到。
螺杆驱动单元尤其用于具有用于借助于操作元件操作车辆的离合器的行星滚柱丝杠(PWG)的执行器，其中驱动单元具有带有转子和定子的电动机并且设有螺距的螺杆与转子抗扭地连接并且能通过转子围绕旋转轴线被驱动，根据本发明螺杆构成为螺纹杆并且在螺纹杆上拧紧有容纳转子的转子架，并且转子架借助于防松螺母抗扭转以及轴向固定在螺杆上。
由此实现在螺杆和转子之间制造抗扭的和轴向固定的连接的结构上简单的且成本适宜的变型方式。
优选地，将防松螺母在螺杆的与活塞相对置的侧上抵靠转子架拧紧。
在此，在转子架和防松螺母之间可设置有垫片，所述垫片基于插入效果(Setzeffekten)等防止或降低在转子架和防松螺母之间的可能的预紧力损耗。
此外，在转子架和防松螺母之间能够设置有沿轴向方向作用的弹簧蓄能器，所述弹簧蓄能器与垫片组合或形成垫片。
此外，在防松螺母和/或垫片和/或弹簧蓄能器中或上能够设置有信号传感器。
由此信号架的非常简单的设置或集成是可能的。
在一个有利的设计方案中，防松螺母构成为自锁的螺母，使得其附加地固定以防止无意的松开。
如根据现有技术通常的，螺杆驱动单元的马达的定子容纳在与机架固定的定子架上并且容纳驱动器的转子的转子架借助于具有内环和外环的轴承能转动地支承在定子架上。轴承在安装在定子架上之后第一次通过轴承架的区域的改型而固定在轴承架上，由此实现非常简单的固定可能性。
转子架具有轴向延伸的第一区域，所述第一区域设有内螺纹并且拧紧到螺杆上。在所述第一区域上在防松螺母的侧上连接有径向延伸的区域，防松螺母抵靠该径向延伸的区域拧紧并且从该径向延伸的区域起与轴向延伸的第一区域径向隔开地连接有轴向延伸的第二区域，使得在第一区域和第二区域之间形成环形腔，承载定子的定子架连同轴承接合到所述环形腔中。进行轴承架、定子架和轴承的耦联
-在第一变型方式中，轴承借助于其轴承内环与定子架抗扭地且通过改型的区域轴向固定地有效连接并且借助于其轴承外环与转子架的第二区域抗扭地且轴向固定地有效连接；
或者
-在第二变型方式中，轴承借助于其轴承内环与转子架的第一区域抗扭且轴向固定且有效连接并且借助于其轴承外环与定子架抗扭地且通过改型的区域轴向固定地有效连接，其中轴承借助于轴承外环与转子架的第二区域抗扭地且轴向固定地有效连接并且还具有位于轴承外环中的固定元件，所述固定元件在安装期间能径向向内地变形并且锁止到在转子架的第二区域中的槽中。
在第一变型方式中，轴承内环轴向地远离防松螺母贴靠在轴承架的凸缘上并且轴向地朝防松螺母的方向借助于定子架的径向向外改型的区域固定。位于轴承外环(AR)中的固定元件在安装之后锁止到转子架的槽中并且将轴承外环轴向地固定在转子架上，所述固定元件优选安置在轴承外环的槽中并且能径向向内变形。
在第二变型方式中，轴承内环轴向地抵靠转子架的第一区域朝防松螺母的方向借助于轴承固定螺母夹紧进而轴向地固定，轴承外环轴向地朝防松螺母的方向贴靠在定子架的径向向内弯曲的区域上并且轴向远离防松螺母地借助于定子架的在将轴承安装在定子架上之后径向向内改型的区域/凸缘轴向地固定。
在推上轴承之后，为了其轴向的固定，例如通过卷边或模压进行轴承架的改型。
借助于根据本发明的解决方案，实现有效的且易于安装的螺杆驱动单元，所述螺杆驱动单元尤其用于具有行星滚柱丝杠(PWG)的执行器，所述执行器用于借助于操作元件操作车辆的离合器。
附图说明
在下文中，根据实施例和所属的附图详细阐述本发明。
附图示出：
图1示出使用根据本发明的解决方案的执行器的纵剖面；
图2示出在螺杆和转子架之间的连接的纵剖面；
图3示出根据图1的三维分解图；
图4示出具有集成的信号传感器的防松螺母；
图5示出在转子架和定子架之间的轴承的固定的第一变型方式的纵剖面；
图6示出在转子架和定子架之间的轴承的固定的第二变型方式的纵剖面。
具体实施方式
在图1中示出执行器的纵剖面，所述执行器具有行星滚柱丝杠(PWG)，借助于所述行星滚柱丝杠能够将由电动机E产生的转动运动转换为轴向的往复运动，通过所述往复运动能使活塞1移出进而能操作未示出的离合器。呈行星滚柱丝杠PWG的形式的传动装置具有带有外螺纹2.1(具有螺距)的螺杆2，所述螺杆与驱动器(在此电动机E)的转子抗扭地连接并且能借助于电动机E围绕旋转轴线L驱动。与螺杆2接合有多个行星滚轮3，所述行星滚轮与环绕行星滚轮3的齿圈4啮合。优选地，三个或三个的多倍的行星滚轮3沿环周方向围绕螺杆2定位。行星滚轮3在两个端部上分别能转动地容纳在行星滚轮架5中，其中两个行星滚轮架5抗扭地支撑在第一套筒A中。
第一套筒A抗扭地并且轴向固定地安置在第二套筒B中，所述第二套筒能沿着导轨轴向移动地容纳在壳体8中并且相对于所述壳体密封。壳体8经由径向向外指向的法兰区域8.2与机架固定地固定在电动机E的发动机壳体9上。
在发动机壳体9中也安置需要的电子装置10并且设有向外的接口如插头11、法兰点等。
设置在发动机壳体9中的电动机E具有转子20，所述转子抗扭地容纳在转子架21上，其中转子架21在其内直径上具有未示出的螺纹并且与螺杆2的外螺纹2.1拧紧。螺杆2在此构成为螺纹杆。转子架21在螺杆2上拧紧在螺杆2的与活塞1相对置的侧上并且借助于防松螺母22防扭转地且轴向地固定。
在转子架21和防松螺母22之间设置有构成为弹簧蓄能器的垫片23，所述垫片基于插入效果防止或降低在转子架21和防松螺母22之间的可能的预紧力损耗。此外，在防松螺母22中装入信号传感器24。转子架21具有轴向延伸的第一区域21.1，所述第一区域设有内螺纹并且拧紧到螺杆上。在第一区域21.1上在防松螺母22的侧上连接有径向延伸的区域21.2，从该区域起与轴向延伸的第一区域21.1径向隔开地连接有轴向延伸的第二区域21.3，使得在第一区域21.1和第二区域21.3之间形成环形腔25(参见图2)。
定子26容纳在与机架固定的定子架27上，所述定子架优选通过板材成型件形成并且转子架21借助于具有内环IR和外环AR的轴承28能转动地支承在定子架27上，其中轴承28在此借助于其内环通过定子架27的改型的区域在所述定子架上轴向固定地且抗扭地固定(参见图6)并且轴承28的外环AR在转子架的轴向延伸的第二区域21.3上抗扭地且轴向牢固地固定(参见图6)。
在图2中示出螺杆驱动单元的部件，所述部件确保在螺杆2和转子架21之间的抗扭的且轴向固定的连接。转子架21借助于其内螺纹(未示出)拧紧到螺杆2上并且借助于防松螺母22轴向固定地且抗扭地固定在螺杆上。在转子架21和防松螺母22之间设置有垫片23。在防松螺母22的向外指向的凹部22.1中装入有信号传感器24。从图2中可见，转子架21具有轴向伸展的第一区域21.1，所述第一区域设有内螺纹并且拧紧到螺杆上，在防松螺母22的侧上在第一区域21.1上连接有径向延伸的区域21.2，防松螺母抵靠该区域作用并且从该区域起与轴向延伸的第一区域21.1径向隔开地连接有轴向延伸的第二区域21.3。在第一区域21.1和第二区域21.3之间形成环形腔25。在轴向延伸的第二区域21.3的内轮廓上设有环形的槽21.4并且转子20抗扭地且轴向固定地安置在轴承架21的轴向延伸的第二区域21.3的外直径上，磁体20.1集成到转子中并且设有外壳20.2。
从图3中再次可见图2中示出的构件的分解图(不具有垫片)。信号传感器24装入防松螺母22的凹部中。转子架21拧紧到螺杆2上，使得螺杆2穿过转子架21伸出。然后，防松螺母22拧紧在螺杆的穿过转子架伸出的区域上，直至所述防松螺母固定地夹紧在转子架上并且防止所述转子架相对于螺杆2扭转。
从图4中可见，防松螺母22具有凹部，在所述凹部中安置在此呈板状的磁体的形式的信号传感器24，此外螺母的壁设有轴向伸展的、确保磁体压入的间隙22.1，凹部在所述壁之间延伸。
在图5和6中示意地示出轴承28借助于承载定子26的定子架27铰接的两个变型方式，其中轴承外环和轴承内环不单独地表示或示出。
在图5中示出的第一变型方式中(也参见图1)，轴承24借助于其轴承内环与定子架27抗扭地且通过改形的第一区域27.1轴向地固定。轴承内环止挡在定子架27的径向延伸的凸缘27.2上的另一端侧上并且以其内直径安置在定子架27的轴向延伸的环形的区域27.3上。
轴承外环以其外直径抗扭地安置在转子架21的轴向延伸的第二区域21.3中。通过位于轴承外环中的固定元件29进行轴向固定，固定元件在安装期间能够径向向内变形并且锁止到转子架21的槽21.4中进而确保在转子螺杆单元和定子架27之间的轴向固定。
在图6中示出的变型方式中，轴承28用其轴承内环与转子架21的轴向延伸的第一区域21.1抗扭地连接并且借助于轴承固定螺母夹紧进而轴向地固定。
轴承外环与定子架27抗扭地且通过改型的第二区域27.4轴向固定地有效连接。朝防松螺母22的方向，定子架27具有径向向内弯曲的边缘区域27.5，所述边缘区域将轴承28朝防松螺母22方向轴向地固定。在轴承28安装在定子架27上之后，通过模压来制造改型的第二区域27.4，由此将轴承28的轴承外环抵靠边缘区域27.5压紧并且实现轴承在定子架27上的无间隙的固定。
根据一个未示出的实施例可能的是，第二支承部位通过位于螺杆上的螺母/PWG的轴向引导装置实现，所述螺母/PWG沿环周方向支撑在壳体中。优选地，螺杆应作为牵引元件运行，然而压力负荷也是可设想的。
借助于根据本发明的解决方案，除了在螺杆2和转子架21之间的抗扭的和轴向固定的连接以外也实现在定子26和转子20之间的轴承28的简单的且可靠的设置方式。
借助于本发明能够实现在螺杆2和转子20之间的价格适宜的连接。螺杆2在此仅需要构成为常规的螺纹杆。在所述螺纹杆2上拧紧有电动机的转子20或转子架21。然后，防松螺母22为了抗扭地连接转子架21而拧紧在与活塞1相对置的侧上。在此，附加地还能够设有在转子架21和防松螺母2之间的弹簧/弹簧元件作为预加载荷。当防松螺母22也还同时在例如以磁体/传感器位置磁体的形式的传感器元件/信号传感器24的容纳部上起作用，那么能够在此使用协同效应。因此，执行器的电子装置10直接邻近于传感器位置磁体。
附图标记列表
1 活塞
2 螺杆
2.1 外螺纹
3 行星滚轮
4 齿圈
5 行星滚轮架
8 壳体
8.2 法兰区域
9 马达壳体
10 电子装置
11 插头
20 转子
20.1 磁体
20.2 外壳
21 转子架
21.1 转子架的轴向延伸的第一区域
21.2 转子架的径向延伸的区域
21.3 转子架的轴向延伸的第二区域
21.4 槽
22 防松螺母
22.1 间隙
23 垫片
24 信号传感器
25 环形腔
26 定子
27 定子架
27.1 改型的第一区域
27.2 凸缘
27.3 环形区域
27.4 改型的第二区域
27.5 边缘区域
28 轴承
29 固定元件
30 轴承固定螺母

Claims (10)

1.一种螺杆驱动单元，用于具有行星滚柱丝杠(PWG)的执行器，所述执行器用于借助于操作元件操作车辆的离合器，其中所述驱动单元具有带有转子(20)和定子(26)的电动机，设有螺距的螺杆(2)与所述转子(20)抗扭地连接并且能通过所述转子(20)围绕旋转轴线被驱动，
其特征在于，所述螺杆(2)构成为螺纹杆，在所述螺纹杆上拧紧有容纳所述转子(20)的转子架(21)并且所述转子架(21)借助于防松螺母(22)抗扭转以及轴向固定在所述螺杆(2)上。
2.根据权利要求1所述的螺杆驱动单元，其特征在于，为了抗扭地连接所述转子架(21)，在所述螺杆(2)的与活塞(1)相对置的侧上拧紧有所述防松螺母(22)。
3.根据权利要求1所述的螺杆驱动单元，其特征在于，在转子架(21)和防松螺母(22)之间设置有垫片(23)。
4.根据权利要求3所述的螺杆驱动单元，其特征在于，在转子架(21)和防松螺母(22)之间设置有沿轴向方向作用的弹簧蓄能器，所述弹簧蓄能器与所述垫片(23)组合或形成所述垫片(23)。
5.根据权利要求4所述的螺杆驱动单元，其特征在于，在所述防松螺母(22)和/或所述垫片(23)和/或所述弹簧蓄能器中或上设置有信号传感器(24)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的螺杆驱动单元，其特征在于，所述防松螺母(22)构成为自锁的螺母。
7.根据权利要求1所述的螺杆驱动单元，其特征在于，所述定子(26)容纳在与机架固定的定子架(27)上并且所述转子架(21)借助于具有内环和外环的轴承(28)能转动地支承在所述定子架(27)上，其中所述轴承(28)通过轴承架的改型的区域(27.1)固定在所述轴承架上。
8.根据权利要求7所述的螺杆驱动单元，其特征在于，所述转子架(21)具有轴向延伸的第一区域(21.1)，所述第一区域设有内螺纹并且拧紧到所述螺杆(2)上，在所述防松螺母(22)的侧上在所述第一区域(21.1)上连接有径向延伸的区域(21.2)，从所述径向延伸的区域起与轴向延伸的所述第一区域(21.1)径向隔开地连接有轴向延伸的第二区域(21.3)，使得在所述第一区域(21.1)和所述第二区域(21.3)之间形成环形腔(25)，承载所述定子(26)的所述定子架(27)连同所述轴承(28)接合到所述转子架(21)的所述环形腔(25)中，以及
-在第一变型方式中，所述轴承(28)借助于其轴承内环与所述定子架(27)抗扭地且通过所述改型的区域轴向固定地有效连接并且借助于其轴承外环与所述转子架的所述第二区域(21.3)抗扭地且轴向固定地有效连接；或者
-在第二变型方式中，所述轴承(28)借助于其轴承内环与所述转子架的所述第一区域(21.1)抗扭且轴向固定且有效连接并且借助于其轴承外环与所述定子架(27)抗扭地且通过所述改型的区域轴向固定地有效连接，
以及
-所述轴承(28)借助于轴承外环与所述转子架的所述第二区域(21.3)抗扭地且轴向固定地有效连接并且还具有位于所述轴承外环中的固定元件(29)，所述固定元件在安装期间能径向向内地变形并且锁止到在所述转子架的所述第二区域(21.3)中的槽(21.4)中。
9.根据权利要求8所述的螺杆驱动单元，其特征在于，在所述第一变型方式中，所述轴承内环轴向地远离所述防松螺母(22)地贴靠在所述轴承架的凸缘(27.2)上并且轴向地朝所述防松螺母(22)的方向借助于所述定子架(27)的径向向外改型的区域固定，位于所述轴承外环(AR)中的能径向向内变形的固定元件(29)在安装之后锁止到所述转子架(21)的槽(21.4)中并且将所述轴承外环轴向地固定在所述转子架(21)上。
10.根据权利要求8所述的螺杆驱动单元，其特征在于，在第二变型方式中，所述轴承内环轴向地抵靠所述转子架的所述第一区域(21.1)朝所述防松螺母(22)的方向借助于轴承固定螺母(30)夹紧，所述轴承外环轴向地朝所述防松螺母(22)的方向贴靠在所述定子架(27)的径向向内弯曲的区域上并且轴向地远离所述防松螺母(22)地借助于所述定子架(27)的在将所述轴承(28)安装在所述定子架(27)上之后径向向内改型的凸缘(27.2)轴向地固定。
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