DE102006005919B4 - Ball Screw - Google Patents
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- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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- B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
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- F16H25/2025—Screw mechanisms with means to disengage the nut or screw from their counterpart; Means for connecting screw and nut for stopping reciprocating movement
Abstract
Kugelgewindetrieb, umfassend ein erstes und ein zweites Element (1, 2; 1', 2'), die über Kugeln (3; 3') miteinander in Eingriff stehen und relativ zueinander bewegbar sind, wobei eines der Elemente (1; 1') einen fluidgefüllten Arbeitsraum (4) aufweist, der mit einem in mindestens einer Richtung axial bewegbaren Kolben (5; 17', 18') zusammenwirkt, wobei an dem Kolben (5; 17', 18') ein Betätigungselement (8; 8') angreift und der Arbeitsraum (4) mit einem schaltbaren Ventil (15; 15') verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelgewindetrieb mit mindestens einem Sensor zur Erfassung einer Blockade des Kugelgewindetriebs ausgebildet ist, wobei bei Erfassung einer Blockade das Ventil (15, 15`) geöffnet wird.A ball screw drive comprising a first and a second element (1, 2; 1 ', 2') which engage with each other via balls (3; 3 ') and are movable relative to each other, one of the elements (1; 1') a fluid-filled working space (4) cooperating with a piston (5; 17 ', 18') axially movable in at least one direction, an actuating element (8; 8 ') being mounted on the piston (5; 17', 18 ') engages and the working space (4) with a switchable valve (15, 15 ') is connected, characterized in that the ball screw is formed with at least one sensor for detecting a blockage of the ball screw, wherein upon detection of a blockage, the valve (15, 15 `) is opened.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kugelgewindetrieb. Ein solcher umfasst üblicherweise ein erstes und ein zweites Element, die über Kugeln miteinander in Eingriff stehen und relativ zueinander bewegbar sind. The invention relates to a ball screw. Such usually comprises a first and a second element, which engage with each other via balls and are movable relative to each other.
Ein derartiger Kugelgewindetrieb ist aus der
Durch einen Defekt des Kugelgewindetriebs oder des Antriebs eines solchen kann es zu einer Blockade des Kugelgewindetriebs kommen, wodurch mit diesem gekoppelte Funktionsteile bewegungsunfähig werden können. By a defect of the ball screw or the drive of such can lead to a blockage of the ball screw, which can be immobilized with this coupled functional parts.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kugelgewindetrieb zu schaffen, der bei Auftreten einer Blockade einen Bewegungsspielraum für mit diesem verbundene Funktionsteile ermöglicht. The invention has for its object to provide a ball screw, which allows a movement margin for associated with this function parts when a blockage occurs.
Diese Aufgabe wird durch einen Kugelgewindetrieb mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Dieser zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eines der Elemente einen fluidgefüllten Arbeitsraum aufweist, in dem ein Arbeitskolben in mindestens einer Richtung axial bewegbar angeordnet ist, wobei an dem Kolben ein Betätigungselement angreift und der Arbeitsraum mit einem schaltbaren Ventil verbunden ist. This object is achieved by a ball screw with the features of
Des Weiteren wird die Aufgabe durch einen Kugelgewindetrieb mit den Merkmalen von Patentanspruch 14 gelöst. Furthermore, the object is achieved by a ball screw with the features of
Kommt es zu einer Blockade des Kugelgewindetriebs, so wird durch Öffnen des Ventils der Arbeitsraum entlastet. Der Arbeitskolben lässt sich dann gegen das entsprechende Element verschieben, wodurch für das an dem Kolben angreifende Betätigungselement ein gewisser Bewegungsspielraum geschaffen wird. Im Normalbetrieb hingegen stützt sich der Kolben über das Arbeitsfluid gegen das betreffende Element des Kugelgewindetriebs ab. If there is a blockage of the ball screw, the working space is relieved by opening the valve. The working piston can then move against the corresponding element, whereby a certain range of motion is created for the acting on the piston actuator. In normal operation, however, the piston is supported by the working fluid against the relevant element of the ball screw.
Bei lediglich einer Kraftwirkungsrichtung kann hierfür bereits ein einziges Fluidkissen ausreichen. Eine Blockade wird über geeignete Sensoren festgestellt. In the case of only one direction of force action, a single fluid cushion can already be sufficient for this purpose. A blockage is detected by suitable sensors.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung unterteilt der Arbeitskolben den Arbeitsraum in zwei Kammern, wobei dann die so gebildeten Kammern über das schaltbare Ventil miteinander verbunden sind. Im Fall einer Blockade wird das Ventil geöffnet, so dass Fluid aus der einen in die andere Kammer strömen kann und sich der Kolben im Arbeitsraum verschieben lässt. In an advantageous embodiment of the working piston divides the working space into two chambers, in which case the chambers thus formed are connected to each other via the switchable valve. In the event of a blockage, the valve is opened so that fluid can flow from one to the other chamber and the piston can be moved in the working space.
Der erfindungsgemäße Kugelgewindetrieb kann beispielsweise an einem elektromechanischen Bremskraftverstärker oder einer elektromechanischen Lenkung eingesetzt werden. The ball screw according to the invention can be used for example on an electromechanical brake booster or an electromechanical steering.
Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben. Further, advantageous embodiments of the invention are specified in the patent claims.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in: The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawing. The drawing shows in:
Das erste Ausführungsbeispiel in
Um bei einer Blockade des Kugelgewindetriebs oder einem Defekt des Antriebsmotors weiterhin eine Betätigung des Hauptbremszylinders zu ermöglichen, ist der erfindungsgemäße Kugelgewindetrieb mit einer Einrichtung zur Überwindung einer eventuellen Blockade ausgestattet. In order to continue to allow operation of the master cylinder at a blockage of the ball screw or a defect in the drive motor, the ball screw according to the invention is equipped with a device for overcoming a possible blockage.
Der erfindungsgemäße Kugelgewindetrieb umfasst ein erstes Element
Eines dieser Elemente
In Einbausituationen, in denen das innenliegende Element als Spindelstange ausgeführt und das außenliegende Element translatorisch bewegt wird, kann in letzterem ein ringförmiger Arbeitsraum mit einem Ringkolben vorgesehen sein. In installation situations, in which the inner element designed as a spindle rod and the outer element is moved translationally, may be provided in the latter an annular working space with an annular piston.
Zudem sind Einbausituationen möglich, in denen für beide Elemente
Der nachfolgend näher erläuterte Ausklinkmechanismus lässt sich mit radialen Arbeits- und Abtriebskolben derart umgestalten, dass anstatt eines translatorischen Freigangs alternativ auch ein rotatorischer Freigang bereitgestellt werden kann. The notch mechanism explained in more detail below can be reconfigured with radial working and driven pistons in such a way that, instead of a translatory clearance, alternatively a rotary clearance can also be provided.
Der Arbeitsraum
Die durch den Kolben
Im Normalbetrieb ist das Ventil
Kommt es zu einer Blockade des Kugelgewindetriebs oder des antreibenden Motors, so lässt sich zunächst das Betätigungselement
Eine Blockade kann über geeignete Sensoren sehr schnell festgestellt werden. Vorzugsweise werden hierzu am Fahrzeug ohnehin vorhandene Sensoren genutzt. Eine Blockade des Kugelgewindetriebs lässt sich bei dem obengenannten Bremskraftverstärker durch eine deutliche Diskrepanz zwischen der vom Fahrer aufgebrachten Bremskraft und dem erzeugten Bremsdruck als auch über den Strom oder den Winkel am Hilfsmotor erkennen. A blockage can be detected very quickly using suitable sensors. Preferably, existing sensors are used on the vehicle anyway. A blockage of the ball screw can be seen in the above-mentioned brake booster by a significant discrepancy between the braking force applied by the driver and the brake pressure generated as well as the current or the angle of the auxiliary motor.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ventil
Das Ventil
Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel oder einen Einsatz an einem elektromechanischen Bremskraftverstärker beschränkt. The invention has been explained above with reference to an embodiment. However, it is not limited to this embodiment or an insert on an electromechanical brake booster.
Vielmehr kann der erfindungsgemäße Kugelgewindetrieb überall dort eingesetzt werden, wo in einem im Fall des Blockierens die Bereitstellung eines Bewegungsspiels gewünscht wird. Beispielhaft sei hierzu der Einsatz an einer elektromechanischen Lenkung genannt. Rather, the ball screw according to the invention can be used anywhere where in a case of blocking the provision of a movement game is desired. As an example, this is called the use of an electromechanical steering.
Wie oben bereits angedeutet, kann die Kinematik des Kugelgewindetriebs gegenüber dem Ausführungsbeispielen umgekehrt werden, wobei das außenliegende Element dann vorwiegend translatorisch bewegt wird und mit einem entsprechenden Arbeitsraum und Kolben ausgestattet ist. As already indicated above, the kinematics of the ball screw can be reversed compared to the embodiments, wherein the outer element is then moved predominantly translationally and is equipped with a corresponding working space and piston.
Weiterhin ist es möglich, die Verbindungen der Kolben mit dem Betätigungselement und dem ersten Element zu vertauschen, wie dies in dem zweiten Ausführungsbeispiel nach
In einer weiteren Ausgestaltungsform kann anstelle eines axialen Bewegungsspiels ein rotatorisches Bewegungsspiel am Kugelgewindetrieb realisiert werden. Dazu werden an dem rotatorischen Element des Kugelgewindetriebs durch radiale Ausgestaltung von Arbeits- und Abtriebskolben zwei konzentrische Arbeitskammern gebildet. Diese sind nach dem oben beschriebenen Schema über einen schaltbaren Überströmkanal miteinander verbunden, um ein Überströmen von Fluid zu ermöglichen und somit einem der Kolben bei feststehendem rotatorischen Element des Kugelgewindetriebs eine rotatorische Bewegung zu ermöglichen. Beispielsweise kann analog zu
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1' 1, 1 '
- erstes Element des Kugelgewindetriebs first element of the ball screw
- 2, 2' 2, 2 '
- zweites Element des Kugelgewindetriebs second element of the ball screw
- 3, 3' 3, 3 '
- Kugel Bullet
- 4, 4' 4, 4 '
- Arbeitraum working space
- 5 5
- Abtriebskolben driven piston
- 6 6
- Arbeitskolben working piston
- 7 7
- Arbeitskolben working piston
- 8, 8' 8, 8 '
- Betätigungselement actuator
- 9, 9' 9, 9 '
- Dichtung poetry
- 10, 10' 10, 10 '
- Dichtung poetry
- 11, 11' 11, 11 '
- Dichtung poetry
- 12, 12' 12, 12 '
- Kammer des Arbeitsraums Chamber of the workroom
- 13, 13' 13, 13 '
- weitere Kammer des Arbeitsraums another chamber of the workroom
- 14, 14' 14, 14 '
- Kanal channel
- 15, 15' 15, 15 '
- Ventil Valve
- 16' 16 '
- Arbeitskolben working piston
- 17' 17 '
- Abtriebskolben driven piston
- 18' 18 '
- Abtriebskolben driven piston
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102006005919.0A DE102006005919B4 (en) | 2006-02-09 | 2006-02-09 | Ball Screw |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006005919.0A DE102006005919B4 (en) | 2006-02-09 | 2006-02-09 | Ball Screw |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE102006005919A1 DE102006005919A1 (en) | 2007-08-16 |
DE102006005919B4 true DE102006005919B4 (en) | 2017-05-24 |
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ID=38265919
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102006005919.0A Expired - Fee Related DE102006005919B4 (en) | 2006-02-09 | 2006-02-09 | Ball Screw |
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---|---|
DE (1) | DE102006005919B4 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2006
- 2006-02-09 DE DE102006005919.0A patent/DE102006005919B4/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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DE102006005919A1 (en) | 2007-08-16 |
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