CN107438727A - 具有行星滚柱丝杠传动装置(pwg)的执行器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有行星滚柱丝杠传动装置(PWG)的执行器(1)，其中执行器(1)具有壳体，所述壳体具有缸空间(31)和压力介质储备器(15)，其中压力介质储备器(15)和缸空间(31)形成共同的体积部，并且壳体借助压力介质流体(18)填充，并且其中行星滚柱丝杠传动装置具有丝杠(26)，所述丝杠具有轮廓部，所述轮廓部与多个行星滚柱(25)啮合，所述行星滚柱围绕丝杠(26)与丝杠(26)轴平行地设置，并且分别具有轮廓部且在两个端部处支承在行星滚柱承载件中，其中行星滚柱(25)与环绕所述行星滚柱的齿圈(36)的内轮廓部啮合，并且其中所述行星滚柱承载件支撑在环绕所述齿圈(36)的套筒中。根据本发明，行星滚柱承载件和/或所述套筒具有一个或多个流动通道，所述流动通道将如下空间的内部空间和外部空间彼此连接，所述空间径向地由套筒限界并且轴向地由行星滚柱承载件限界。

Description

具有行星滚柱丝杠传动装置(PWG)的执行器
技术领域
本发明涉及具有行星滚柱丝杠传动装置(PWG)的执行器，所述执行器尤其用于操纵车辆的离合器或其他的总成。
背景技术
行星滚柱丝杠(PWG)(也称作为行星滚柱丝杠传动装置)长期以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丝杠传动装置，所述行星滚柱丝杠传动装置包含在成静液压的离合器执行器形式的静液压执行器中，以便将借助于电动马达产生的转动运动变换成轴向运动。
从文献DE 10 2010 011 820 A1中已知一种行星滚柱丝杠传动装置，其具有丝杠、设置在滚柱丝杠上的螺母、在环周上分布的且设置在丝杠和螺母之间的多个行星轮，所述行星轮以可在螺母的内环周以及在滚柱丝杠的外环周上滚动的方式设置。在该解决方案中，设有用于行星件的预紧装置，其中螺母具有两个可轴向地朝向彼此运动的螺母部件，并且其中预紧装置具有相对于一个螺母部件加弹簧的弹簧元件。螺母承担两个功能：一方面其是传动装置部件，并且另一方面其是预紧装置的一部分。
已知一种液压的操纵促动器，所述操纵促动器经由液压的操纵管路操纵离合器。在此，在压力空间和压力介质储备器之间进行区分，所述压力空间和压力介质储备器经由通气孔彼此连接。如果朝压力空间的方向经过通气孔，那么压力空间由压力介质储备器密封，并且不再能够进行体积补偿。在此，为了密封压力空间，设有三个根据DE 10 2013 204561 A1设置的密封件。三个密封件中的两个轴向依次设置。在此，密封件中的第一密封件在操纵时相对于通气孔密封压力空间，并且另外的第二密封件相对于压力介质储备器密封电动马达的空间。在此，第二密封件在泄漏损失方面是尤其重要的，因为借此进行相对于大气的密封。
也已知的是：在自由轮机构中借助冷却剂和/或润滑剂注满内部空间(DE 10 2012221 136 A1)。
DE 40 36 209 C1描述一种行星传动装置，其中传动装置内部空间部分地用润滑油填充并且朝外密封。
在一个尚未公开的文献中，描述一种被注满的执行器，其中压力介质腔和壳体内部空间形成共同的体积部。然而，在丝杠和行星滚柱之间相对运动时，在此仅引起在PWG的由套筒限界的内部空间和剩余的壳体内部空间之间的最小的流体交换。
缺点在于，在油脂润滑的PWG中需要密封，以及对于油脂所需的空间需求，其中油脂经受老化影响。此外，不通过润滑剂产生热能运输，由此冷却PWG是不可行的。所述因素整体上能够负面地影响执行器的效率。
发明内容
本发明的目的在于：研发一种执行器，所述执行器具有简单的结构上的构造和确保持久的润滑剂交换和热能传输。
所述目的通过权利要求1的特征部分来实现。
有利的设计方案由从属权利要求得出。
本发明涉及一种具有行星滚柱丝杠传动装置(PWG)的执行器，其中执行器具有壳体，所述壳体具有缸空间和压力介质储备器，其中压力介质储备器和缸空间形成共同的体积部，并且壳体借助压力介质流体填充，并且其中行星滚柱丝杠传动装置具有丝杠，所述丝杠具有轮廓部，所述轮廓部与多个行星滚柱啮合，所述行星滚柱围绕丝杠与丝杠轴平行地设置，并且分别具有轮廓部且在两个端部处支承在行星滚柱承载件中，其中行星滚柱与环绕所述行星滚柱的齿圈的内轮廓部啮合，并且其中所述行星滚柱承载件支撑在环绕所述齿圈的套筒中。根据本发明，行星滚柱承载件和/或所述套筒具有一个或多个流动通道，所述流动通道将径向地由套筒限界并且轴向地由行星滚柱承载件限界的空间的内部空间和外部空间彼此连接。
借助于流动通道在行星滚柱丝杠传动装置之内进行持续的润滑剂交换，由此产生滚动接触的持久润滑。在此，有利地附加地导出在PWG中产生的热量。
在一个优选的实施方式中，流动通道在行星滚柱承载件的内径处沿着行星滚柱承载件的纵轴线槽形地构成。
特别地，行星滚柱承载件具有用于容纳行星滚柱的凹部，并且流动通道在环周侧相对于凹部错开地设置。在此优选地，各一个流动通道设置在两个相邻的凹部之间。
流动通道的横截面优选具有放射状的伸展。
用作为润滑剂的压力介质流体有利地是制动液，其中所述制动液能够优选添加有用于优化润滑的添加剂。由于弃用借助于油脂进行润滑，空出来的结构空间能够用于具有其他行星滚柱的PWG中。
套筒能够两件式地构成，其中这两个套筒部件借助于抗扭装置彼此抗扭，并且与电动马达的转子抗扭地连接。行星滚柱承载件就其而言经由抗扭装置与套筒处于有效连接。行星滚柱在行星滚柱承载件的两侧被引导并且支承在其中。
此外，除了用压力介质流体润滑之外，存在一次性地对PWG涂油润滑的可行性，由此在使用寿命期间油脂与压力介质流体混合。
由于被注满的壳体，有利地在行星滚柱丝杠传动装置中不出现润滑介质损失。
附图说明
下面根据实施例和所附的附图详细阐述本发明。
其示出：
图1示出执行器的示意的立体图，
图2示出执行器的示意的剖面图，
图3示出一个运行位置中的执行器的示意的剖面图，
图4示出另一运行位置中的执行器的示意的剖面图，
图5示出行星滚柱丝杠传动装置的示意的纵截面图，
图6示出行星滚柱丝杠传动装置的示意图，
图7示出具有流动通道的行星承载件。
具体实施方式
图1和2示出具有壳体2的执行器1，所述壳体包围执行器的活动的或可移动的构件和容纳压力介质流体的体积部。壳体2在一侧具有电子装置壳体3，所述电子装置壳体具有设置在其中的电子装置，其中控制单元能够借助于插头接触，其中相邻于电子装置壳体3设有插头4。插头4在此能够构成为阳插头或阴插头，相应另外的插头接合到所述阳插头或阴插头中，以便产生电连接。在此，电连接是用于传递数据或信号的数据连接和/或功率电流供应装置。
此外，壳体2包括驱动器壳体，所述驱动器壳体在所示出的实施例的情况下构成为电动马达壳体5。在该子壳体中设置有驱动器，在此为电动马达。在所述壳体部件5上设有压力传感器端子6和固定孔眼7，以将执行器1例如固定在机动车上。在压力传感器端子6上设置有压力传感器8。压力传感器8优选探测压力管道10的出口9处的压力，所述压力管道通向离合器13的分离设备12的从动缸11。
此外，壳体2具有壳体部件14作为压力介质壳体，所述压力介质壳体与电动马达的壳体5连接。在该压力介质壳体14上设置有压力介质储备器15，所述压力介质储备器能够由壳体盖16封闭。壳体盖16在所示出的实施例中构成为旋拧盖。然而，所述壳体盖也能够以其他方式与壳体2连接。壳体盖具有体积补偿元件17，所述体积补偿元件在体积膨胀或体积减小时允许进行体积补偿。体积补偿元件17构成为柔性的波纹管，所述波纹管尤其是弹簧预紧的，并且朝储备器3中的压力介质流体18的方向预紧。由此，所述波纹管在体积减小时朝储备器3移动，并且在体积扩大时从储备器3中移出。
壳体3主要由壳体部件2和14构成，所述壳体部件在其接口处借助于密封件19以彼此连接方式密封。所述密封件19优选是O形环密封件等，即静态的密封件。密封件19位于壳体5的容纳部中，所述壳体接合到壳体14中，使得密封件19密封地位于两个壳体5和14之间。
电动马达20设置在子壳体5中并且具有定子21和转子22，所述转子借助于轴承23可转动地支承在壳体5中。为了将转子22的转动运动转换成活塞24的轴向运动，设有传动装置。所述传动装置在该实施例中是丝杠传动装置(行星滚柱丝杠传动装置，PWG)，所述丝杠传动装置借助可转动的丝杠26构成。丝杠26具有轮廓部，所述轮廓部螺纹状地构成有隆起部和在其之间延伸的沟槽，其中隆起部和沟槽连续蜿蜒状地以螺旋线的方式伸展。丝杠26的轮廓部与多个行星滚柱25啮合，所述行星滚柱围绕丝杠26与丝杠26轴平行地设置，并且分别具有轮廓部。行星滚柱25在两个端部处支承在行星滚柱承载件38中，并且与环绕行星滚柱25的齿圈36的内轮廓部啮合。行星滚柱承载件38支撑在环绕齿圈36的套筒37中，并且具有在此不可见的流动通道。为了防止丝杠26的转动运动，在壳体5中设有转动支撑件27。也设有固定于丝杠的转动支撑件29，所述转动支撑件作为一种罩设置在丝杠26的端部处。电子装置壳体3包括电路板28，所述电路板能够为控制单元或是其一部分。除了密封件19之外，设有另一静态密封件30，所述另一静态密封件设置在电子装置的干空间51和储备器15的湿空间之间。所述另一静态密封件同样能够构成为O形环密封件。
活塞24固定在丝杠26的一个端部上，或者所述活塞具有容纳部，丝杠26接合到所述容纳部中并且丝杠固定在其中。为了相对于活塞缸单元的缸空间31密封活塞，将运动密封件32与活塞24连接地设置。在此，静态的密封唇支撑在活塞24上并且运动密封唇支撑在缸空间31的壁33上。在壳体2和活塞24之间设置有具有弹簧座35的基准弹簧34，所述基准弹簧一方面支撑在壳体2或14上，并且另一方面支撑在活塞24上或支撑在活塞杆上。在此，活塞杆构成为丝杠26。在此，基准弹簧34构成为碟形弹簧并且将限定的复位力在活塞的终止位置的区域中作用于活塞24上。
图3和4示出壳体2基本上完全地由压力介质流体注满。压力介质流体优选由制动液构成，其中为了更好的润滑作用，添加附加的添加剂。壳体2之内的压力介质流体的液面以虚线示出，其中行星滚柱丝杠传动装置也被注满。如果密封件32向右越过棱边44，那么闭合缸空间。如果密封件32相对于棱边44向左移动，那么构成到流体储备器的流体连接，并且能够补偿压力介质流体，或者能够执行压力补偿。开口50用作为缸空间31的压力出口。
在此，在图3中示出：活塞24处于在收回的位置中，使得通过在压力空间或缸空间31和储备器18之间的通道44确保流体连接。密封件32尚未越过棱边44。
图4与之相对地示出活塞的如下位置，在所述位置中活塞几乎处于其另一移出的终止位置处。缸空间31的压力空间被封闭，因为密封件32越过棱边44。通过活塞24的移位以使流体柱移动，压力介质流体的体积从执行器转移到压力管道中，这引起：体积补偿设备17的波纹管移出。如果现在活塞在绘图平面中向右移动，那么流体必定朝缸空间31的方向挤压。通过根据本发明存在于行星滚柱承载件38中的、在此不可见的流动通道，传动单元的通流明显被简化。
图5和6示出从执行器中取出的行星滚柱丝杠传动装置(PWG)。PWG具有丝杠26，所述丝杠具有外螺纹26.1，所述外螺纹具有斜度。丝杠26与驱动器(电动马达)的未示出的转子抗扭地连接，并且能够借助驱动器围绕转动轴线驱动。多个行星滚柱25与丝杠26处于接合，所述行星滚柱与环绕行星滚柱25的齿圈36啮合。优选地，沿围绕丝杠26的环周方向定位三个或三的倍数个行星滚柱25。行星滚柱25在两个端部处可转动地容纳在各一个行星滚柱承载件38中，其中抗扭地支撑这两个行星滚柱承载件38。每个行星滚柱承载件38容纳在套筒37的在端侧径向向内指向的区域中，所述套筒划分成两个半部，所述半部具有径向向外指向的卷边，并且在所述卷边处经由抗扭装置40抗扭地且轴向固定地彼此连接。齿圈36经由PWG的两个轴向轴承41将轴向力从行星滚柱25传递到套筒37中。扭簧39集成到作为自由轮机构的PWG中。
行星滚柱承载件38具有至少一个、优选多个流动通道38.1，所述流动通道确保由套筒37和由行星滚柱承载件38限界的空间的最佳通流，进而也确保在丝杠26、行星件25和齿圈36之间的滚动接触的润滑。
由于用压力介质流体经由流动通道注满PWG，存在持续的润滑剂交换，其中同时发生热能传输。不需要的油脂结构空间能够用于其他的行星滚柱。PWG能够一次性地被油脂润滑，使得油脂在PWG的使用寿命期间与压力介质流体混合。
在图6中可明显看出存在于行星滚柱承载件38中的根据本发明的流动通道38.1。
图7示出行星滚柱承载件38的细节图，所述行星滚柱承载件环形地构成。流动通道38.1沿着行星滚柱承载件38的纵轴线在其内径处均匀地分布。根据本发明，设有至少一个流动通道38.1，有利地设有多个流动通道，例如六个流动通道，经由所述流动通道实现润滑剂交换。流动通道38.1槽形地构成并且在横截面中具有放射状的伸展。行星滚柱承载件38朝行星滚柱的方向具有凹部38.2，行星滚柱支撑和支承在所述凹部中。流动通道38.1在环周侧相对于凹部38.2错开地设置。在此，各一个流动通道38.1设置在两个相邻的凹部38.2之间。此外，行星滚柱承载件38具有转动支撑件38.3，所述转动支撑件与套筒处于有效连接。
由于基本上完全被注满的PWG 1，能够弃用行星滚柱承载件7的密封。
通过根据本发明的解决方案，有利地得到在PWG和PWG容纳空间之间的持久的润滑剂交换和热能传输。确保滚动接触的润滑。在PWG之内有利地不会导致油脂老化。通过省去油脂所获得的结构空间能够用于其他的行星滚柱。
附图标记列表
1 执行器
2 壳体
3 电子装置壳体
4 插头
5 电动马达壳体
6 压力传感器端子
7 固定孔眼
8 压力传感器
9 出口
10 压力管道
11 从动缸
12 分离设备
13 离合器
14 壳体部件，压力介质壳体
15 压力介质储备器
16 壳体盖
17 体积补偿元件
18 压力介质流体
19 密封件
20 电动马达
21 定子
22 转子
23 轴承
24 活塞
25 行星滚柱
26 丝杠
26.1 外螺纹
27 转动支撑件
28 电路板
29 转动支撑件
30 密封件
31 缸空间
32 密封件
33 壁
34 基准弹簧
35 弹簧座
36 齿圈
37 套筒
37.1 卷边
38 行星滚柱承载件
38.1 流动通道
38.2 凹部
38.3 转动支撑件
39 卷簧
40 抗扭装置
41 轴向轴承
44 后缘，棱边
49 通气口
50 开口
51 干空间

Claims (7)

1.一种具有行星滚柱丝杠传动装置(PWG)的执行器(1)，其中所述执行器(1)具有壳体(2)，所述壳体具有缸空间(31)和压力介质储备器(15)，其中压力介质储备器(15)和缸空间(31)形成共同的体积部，并且所述壳体(2)借助压力介质流体填充，并且所述行星滚柱丝杠传动装置具有丝杠(26)，所述丝杠具有轮廓部(26.1)，所述轮廓部与多个行星滚柱(25)啮合，所述行星滚柱围绕所述丝杠(26)与所述丝杠(26)轴平行地设置，并且分别具有轮廓部且在两个端部处支承在行星滚柱承载件(38)中，其中所述行星滚柱(25)与环绕所述行星滚柱的齿圈(36)的内轮廓部啮合，并且其中所述行星滚柱承载件(38)支撑在环绕所述齿圈(36)的套筒(37)中，
其特征在于，所述行星滚柱承载件(38)和/或所述套筒(37)具有一个或多个流动通道(38.1)，所述流动通道将如下空间的内部空间和外部空间彼此连接，所述空间径向地由所述套筒(37)限界且轴向地由所述行星滚柱承载件(38)限界。
2.根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，所述流动通道(38.1)在所述行星滚柱承载件(38)的内径处沿着所述行星滚柱承载件(38)的纵轴线槽形地构成。
3.根据权利要求2所述的执行器，其特征在于，所述行星滚柱承载件(38)具有用于容纳所述行星滚柱(25)的凹部(38.2)，并且所述流动通道(38.1)在环周侧相对于所述凹部(38.2)错开地设置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的执行器，其特征在于，各一个流动通道(38.1)设置在两个相邻的凹部(38.2)之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的执行器，其特征在于，制动液用作为压力介质流体。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的执行器，其特征在于，所述制动液优选添加有用于优化润滑的添加剂。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的执行器，其特征在于，所述行星滚柱承载件(38)具有抗扭装置(38.3)，所述抗扭装置与所述套筒(37)处于有效连接。
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