DE102015221556A1 - Planetary roller screw (PWG) of an actuator - Google Patents

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Serge Ouedraogo
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    • F16H2025/2257—Planetary rollers between nut and screw with means for shifting planetary rollers axially, e.g. into central position

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Planetenwälzgewindespindel (PWG) eines Aktors, insbesondere für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges mittels eines axial bewegbaren Kolbens, wobei mit einer Spindel mehrere Planetenrollen in Eingriff stehen, die in einem Planetenrollenträger drehbar um ihre eigene Längsachse aber drehfest im Bezug auf eine Längsachse der Spindel positioniert sind, und wobei der Planetenrollenträger drehfest in einer Hülse abgestützt ist, wobei erfindungsgemäß die Planetenrollen an mindestens einem Ende über Axiallager abgestützt sind und eine axiale Vorspannung von einer Lagerscheibe auf die Planetenrollen übertragbar ist und die Planetenrollen in Richtung zur Lagerscheibe jeweils eine im Winkel zur Längsachse geneigte radial umlaufende erste Kontaktfläche aufweisen und die Lagerscheibe eine zur ersten Kontaktfläche korrespondierende radial umlaufende zweite Kontaktfläche aufweist.The invention relates to a Planetenwälzgewindespindel (PWG) of an actuator, in particular for the actuation of a clutch of a vehicle by means of an axially movable piston, with a spindle a plurality of planetary rollers are engaged in a planetary roller carrier rotatable about its own longitudinal axis but rotationally fixed with respect to a Longitudinal axis of the spindle are positioned, and wherein the planetary roller carrier is rotatably supported in a sleeve, according to the invention, the planetary rollers are supported at least one end via thrust bearings and an axial bias of a bearing disc on the planetary rollers is transferable and the planetary roles in the direction of the bearing disc one Having at an angle to the longitudinal axis inclined radially encircling first contact surface and the bearing disc has a corresponding to the first contact surface radially encircling second contact surface.

Description

Die Erfindung betrifft eine Planetenwälzgewindespindel (PWG) eines Aktors nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Planetenwälzgewindespindeln (PWG) (auch bezeichnet als Planetenwälzgewindespindeltriebe) sind seit vielen Jahren Stand der Technik und werden beispielsweise in DD 0277308 A5 beschrieben. Aus der Druckschrift DE 10 2010 047 800 A1 ist beispielsweise ein Planetenwälzgewindetrieb bekannt, der in einem Hydrostataktor in Form eines hydrostatischer Kupplungsaktors enthalten ist, um eine mittels eines Elektromotors erzeugte Drehbewegung in eine Axialbewegung umzuwandeln. Ein Planetenwälzgewindetrieb, mit einer Gewindespindel, und mit einer auf der Gewindespindel angeordneten Mutter, und mit mehreren über den Umfang verteilten, zwischen der Gewindespindel und der Mutter angeordneten Planeten, die am Innenumfang der Mutter sowie am Außenumfang der Gewindespindel abwälzbar angeordnet sind, ist aus der Druckschrift DE 10 2010 011 820 A1 bekannt. Bei dieser Lösung ist eine Vorspanneinrichtung für die Planeten vorgesehen, wobei die Mutter zwei axial zueinander bewegliche Mutterteile aufweist, und wobei die Vorspanneinrichtung ein gegen das eine Mutterteil angefedertes Federelement aufweist. Die Mutter übernimmt zwei Funktionen: einerseits ist sie Getriebeteil und andererseits ist sie Teil der Vorspanneinrichtung.The invention relates to a Planetenwälzgewindespindel (PWG) of an actuator according to the preamble of the first claim. Planetenwälzgewindspindeln (PWG) (also referred to as Planetenwälzgewindsspindeltriebe) have been state of the art for many years and are for example in DD 0277308 A5 described. From the publication DE 10 2010 047 800 A1 For example, a Planetenwälzgewindetrieb is known, which is included in a Hydrostataktor in the form of a hydrostatic Kupplungsaktors to convert a rotary motion generated by an electric motor into an axial movement. A Planetenwälzgewindetrieb, with a threaded spindle, and arranged with a threaded spindle on the nut, and with a plurality of circumferentially distributed between the threaded spindle and the nut arranged planetary, which are arranged abradably on the inner circumference of the nut and on the outer circumference of the threaded spindle, is pamphlet DE 10 2010 011 820 A1 known. In this solution, a biasing means for the planet is provided, wherein the nut has two mutually axially movable male parts, and wherein the biasing means comprises a sprung against the one female part spring element. The nut takes on two functions: on the one hand, it is gear part and on the other hand, it is part of the pretensioner.

In einer noch nicht veröffentlichten Schutzrechtsanmeldung wird ein Aktor mit Planetenwälzgewindespindel offenbart, wobei die Planetenrollen an einem ersten Ende über ein Axiallager und an einem zweiten Ende über eine Kontaktscheibe in der Hülse axial abgestützt sind. Dadurch wird der axiale Bauraum des Aktors reduziert.In a not yet published patent application, an actuator is disclosed with Planetenwälzgewindespindel, the planetary rollers are axially supported at a first end via a thrust bearing and at a second end via a contact disc in the sleeve. As a result, the axial space of the actuator is reduced.

Bei den bekannten Systemen wird die axiale Vorspannkraft üblicherweise über ein an seinem Innendurchmesser mit den Planetenrollen kämmendes Hohlrad auf die Planetenrollen übertragen, welche über dieses Hohlrad auch radial abgestützt werden. Nachteilig hierbei ist die auftretende hohe Reibung.In the known systems, the axial preload force is usually transmitted via a meshing at its inner diameter with the planetary gear ring gear on the planetary rollers, which are also radially supported via this ring gear. The disadvantage here is the high friction occurring.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Aktor mit einem Planetenwälzgewindetrieb zu entwickeln, der einen vereinfachten konstruktiven Aufbau aufweist und bei welchem die Gesamtreibung reduziert wird bzw. sich genauer einstellen lässt.The object of the present invention is to develop an actuator with a Planetenwälzgewindetrieb having a simplified structural design and in which the overall friction is reduced or can be set more accurately.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst.This object is solved by the characterizing features of the first claim.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Der Aktor weist ein Getriebe in Form einer Planetenwälzgewindespindel (nachfolgend PWG genannt) auf, mit dem eine rotatorische Bewegung, die durch einen elektrischen Antrieb erzeugt wird, in eine Axialbewegung umwandelbar ist und dient insbesondere zur Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges mittels eines axial bewegbaren Kolbens, wobei mit einer, durch den Antrieb rotatorisch antreibbaren Spindel mehrere Planetenrollen in Eingriff stehen, die an beiden Enden in einem Planetenrollenträger (Käfig) drehbar um ihre eigene Achse aber drehfest in Bezug auf die Längsachse der Spindel positioniert sind, und wobei der Planetenrollenträger drehfest in einer Hülse abgestützt ist, und wobei erfindungsgemäß

  • – die Planetenrollen an mindestens einem Ende über Axiallager abgestützt sind und
  • – eine axiale Vorspannung von einer Lagerscheibe auf die Planetenrollen übertragbar ist und
  • – die Planetenrollen in Richtung zur Lagerscheibe jeweils eine im Winkel zur Längsachse geneigte radial umlaufende erste Kontaktfläche aufweisen und
  • – die Lagerscheibe eine zur ersten Kontaktfläche korrespondierende radial umlaufende zweite Kontaktfläche aufweist.
The actuator has a gear in the form of a planetary roller screw (hereinafter called PWG), with which a rotational movement, which is generated by an electric drive, is convertible into axial movement and serves in particular for actuating a clutch of a vehicle by means of an axially movable piston, wherein with one, rotatably driven by the drive spindle a plurality of planetary rollers are engaged, which are rotatably positioned at both ends in a planetary roller carrier (cage) about its own axis but with respect to the longitudinal axis of the spindle, and wherein the planetary roller carrier rotatably in one Sleeve is supported, and wherein according to the invention
  • - The planetary rollers are supported at least one end via thrust bearings and
  • - An axial bias of a bearing disc on the planetary rollers is transferable and
  • - The planetary rollers in the direction of the bearing disc each have an inclined at an angle to the longitudinal axis radially encircling first contact surface and
  • - The bearing disc has a corresponding to the first contact surface radially encircling second contact surface.

Bei dem Axiallager handelt es sich um ein im Wesentlichen herkömmliches Axiallager, welches im Bezug auf den Kontakt zwischen Lagerscheibe und Planetenrollen modifiziert ist.The thrust bearing is a substantially conventional thrust bearing, which is modified with respect to the contact between bearing disc and planetary rollers.

Durch die im Winkel zur Längsachse geneigten ersten und zweiten Kontaktflächen wird ein Wälzkontakt zwischen Lagerscheibe und den Planetenrollen implementiert, wodurch die axial wirkenden Kräfte direkt in die Planetenrollen eingeleitet werden. Die radiale Lagerung der Planetenrollen erfolgt somit nicht mehr, wie bei bisherigen Lösungen, über ein an seinem Innendurchmesser mit den Planetenrollen kämmenden Hohlrad, sondern ausschließlich über die Spindel, welche an ihrem Außendurchmesser mit den Planetenrollen kämmt und über die Lagerscheibe. Dies ermöglicht die Einsparung mindestens eines Hohlrades, was sowohl die Bauhöhe der PWG-Mutter, als auch die Gesamtreibung deutlich reduziert bzw. eine genauere Einstellung der Gesamtreibung ermöglicht.By the angle inclined to the longitudinal axis of the first and second contact surfaces a rolling contact between the bearing plate and the planetary rollers is implemented, whereby the axially acting forces are introduced directly into the planetary rollers. The radial bearing of the planetary rollers is thus no longer, as in previous solutions, via a meshing at its inner diameter with the planetary rollers ring gear, but exclusively on the spindle, which meshes at its outer diameter with the planetary rollers and the bearing disc. This allows the saving of at least one ring gear, which significantly reduces both the height of the PWG nut, as well as the overall friction or allows a more accurate adjustment of the overall friction.

Bevorzugt sind die Planetenrollen an beiden Enden über Axiallager abgestützt. Weiterhin bevorzugt sind erste und zweite im Winkel zur Längsachse der Planetenrollen geneigte Kontaktflächen an beiden Enden der Planetenrollen ausgebildet.Preferably, the planetary rollers are supported at both ends via thrust bearings. Further preferably, first and second inclined at an angle to the longitudinal axis of the planetary rollers contact surfaces are formed at both ends of the planetary rollers.

Der Neigungswinkel der beiden Kontaktflächen zur Längsachse der Planetenrollen beträgt vorzugsweise im Wesentlichen 10–80°. Je kleiner hierbei der Neigungswinkel im Bezug zur Längsachse der Planetenrollen ist, umso größer sind die übertragbaren Lasten, umso größer ist jedoch auch die entstehende Reibung.The angle of inclination of the two contact surfaces to the longitudinal axis of the planetary rollers is preferably substantially 10-80 °. The smaller this is the inclination angle with respect to the longitudinal axis of the planetary rollers, the larger are the transferable loads, however, the greater the friction that results.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die erste und/oder die zweite Kontaktfläche im Längsschnitt geradlinig ausgebildet. Zur Reduzierung der Spannungsspitzen kann wenigstens eine der beiden Kontaktflächen eine Profilierung aufweisen, was zu einer Verkleinerung der eigentlichen in Kontakt stehenden Flächen führt.In a preferred embodiment, the first and / or the second contact surface are formed in a straight line in a longitudinal section. To reduce the voltage peaks, at least one of the two contact surfaces can have a profiling, which leads to a reduction of the actual surfaces in contact.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die erste und/oder die zweite Kontaktfläche im Längsschnitt konvex gekrümmt ausgebildet. In einer Ausführungsform ist eine der beiden Kontaktflächen im Längsschnitt geradlinig und die andere der beiden Kontaktflächen im Längsschnitt gekrümmt ausgebildet. Zumindest liegen die erste und die zweite Kontaktfläche wenigstens in einem Berührungspunkt, insbesondere einem tangentialen Berührungspunkt aneinander an.In a further preferred embodiment, the first and / or the second contact surface are formed convexly curved in the longitudinal section. In one embodiment, one of the two contact surfaces in the longitudinal section is rectilinear and the other of the two contact surfaces is curved in longitudinal section. At least the first and the second contact surface are adjacent to one another at least in one contact point, in particular a tangential contact point.

Alternativ ist eine der beiden Kontaktflächen im Längsschnitt konvex gekrümmt und die andere im Längsschnitt konkav gekrümmt ausgebildet, wobei die Radien beider Krümmungen bevorzugt unterschiedlich sind. In dieser Ausführungsform stellt sich eine definierte Schmiegung zwischen Lagerscheibe und Planetenrolle ein.Alternatively, one of the two contact surfaces is convexly curved in the longitudinal section and the other is concavely curved in longitudinal section, the radii of the two curvatures preferably being different. In this embodiment, a defined osculation arises between the bearing disk and the planetary roller.

Zwischen der Kontaktfläche und dem mit der Spindel in Eingriff stehenden Bereich sind die Planetenrollen vorteilhafterweise zylinderförmig ausgebildet und die umfangsseitige Positionierung der Planetenrollen über den Plantenrollenträger erfolgt. Durch diesen Planetenrollenträger erfolgt eine Vorzentrierung der Planetenrollen. Eine weitere Zentrierung der Planetenrollen erfolgt bei Einwirkung einer axialen Kraft durch die Lagerscheibe.Between the contact surface and the area engaged with the spindle, the planetary rollers are advantageously cylindrical in shape and the circumferential positioning of the planetary rollers takes place via the planetary roller carrier. By this planetary roller carrier, a pre-centering of the planetary rollers. Further centering of the planetary rollers takes place when an axial force acts through the bearing disk.

Dabei ist die Lagerscheibe vorzugsweise nicht drehfest gelagert, sondern rotiert mit oder ohne Schlupf zu den Planetenrollen mit diesen.The bearing plate is preferably not rotatably mounted, but rotates with or without slip to the planetary rollers with these.

Der Planetenrollenträger ist in axialer Richtung bevorzugt mit einem Spiel bzw. mit einem geringen Betrag beweglich, um eine Abbremsung der Planetenrollen bei axialer Krafteinwirkung oder bei ungleichen thermischen Ausdehnungen zu vermeiden.The planetary roller carrier is preferably movable in the axial direction with a clearance or with a small amount, in order to avoid a deceleration of the planetary rollers under the action of an axial force or in the case of unequal thermal expansions.

Der Planetenrollenträger ist drehfest in der Hülse gelagert, die wiederum drehfest in einem gegenüber den Stator des Antriebes fixem Gehäuse gelagert.The planetary roller carrier is rotatably mounted in the sleeve, which in turn rotatably mounted in a fixed relative to the stator of the drive housing.

Die Hülse ist bevorzugt zweiteilig ausgebildet und deren beiden Hälften werden beispielsweise verschweißt oder anderweitig miteinander verbunden.The sleeve is preferably formed in two parts and the two halves are welded, for example, or otherwise connected to each other.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der beiden Kontaktflächen zwischen Lagerscheibe und Planetenrollen erfolgt die radiale Lagerung der Planetenrollen nicht mehr, wie bei bisherigen Lösungen, über ein an seinem Innendurchmesser mit den Planetenrollen kämmenden Hohlrad, sondern ausschließlich über die Spindel, welche an ihrem Außendurchmesser mit den Planetenrollen kämmt und über die Lagerscheibe. Dies ermöglicht die Einsparung mindestens eines Hohlrades, was sowohl die Bauhöhe der PWG-Mutter, als auch die Gesamtreibung deutlich reduziert bzw. eine genauere Einstellung der Gesamtreibung ermöglicht.Due to the inventive design of the two contact surfaces between the bearing disc and planetary rollers, the radial bearing of the planetary rollers is no longer, as in previous solutions, via a meshing at its inner diameter with the planetary gear ring gear, but exclusively on the spindle, which meshes at its outer diameter with the planetary rollers and over the bearing disc. This allows the saving of at least one ring gear, which significantly reduces both the height of the PWG nut, as well as the overall friction or allows a more accurate adjustment of the overall friction.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and associated drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine Planetenwälzgewindespindel (PWG) eines Aktors nach dem Stand der Technik im Querschnitt, 1 a planetary roller screw (PWG) of a prior art actuator in cross-section,

2 eine erfindungsgemäße Planetenwälzgewindespindel (PWG) eines Aktors im Querschnitt, 2 a Planetenwälzgewindespindel (PWG) of an actuator according to the invention in cross section,

3 eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindespindel (PWG) eines Aktors im Bereich eines Axiallagers im Querschnitt, 3 a detailed view of a Planetenwälzgewindespindel invention (PWG) of an actuator in the region of an axial bearing in cross section,

4 die erfindungsgemäßen Kontaktflächen zwischen Lagerscheibe und Planetenrollen in geradlinig ausgebildeter Form, 4 the contact surfaces according to the invention between bearing disk and planetary rollers in a rectilinear design,

5 die erfindungsgemäßen Kontaktflächen zwischen Lagerscheibe und Planetenrollen mit einer Profilierung, 5 the contact surfaces according to the invention between bearing disk and planetary rollers with a profiling,

6 die erfindungsgemäßen Kontaktflächen zwischen Lagerscheibe und Planetenrollen mit einer konvex gekrümmten Kontaktfläche, 6 the contact surfaces according to the invention between bearing disk and planetary rollers with a convexly curved contact surface,

7 die erfindungsgemäßen Kontaktflächen zwischen Lagerscheibe und Planetenrollen mit einer konvex gekrümmten und einer konkav gekrümmten Kontaktfläche. 7 the contact surfaces according to the invention between the bearing disc and planetary rollers with a convexly curved and a concavely curved contact surface.

In 1 ist eine Planetenwälzgewindespindel (PWG) eines Aktors nach dem Stand der Technik im Querschnitt dargestellt. Die Spindel 1 wird um ihre Längsachse LS durch einen nicht dargestellten Rotor eines ebenfalls nicht dargestellten Elektromotors rotatorisch angetrieben, ist axial fest gelagert und weist ein Außenprofil mit einer Steigung auf. Mit der Spindel 1 stehen mehrere Planetenrollen 2 (hier nur eine Planetenrolle dargestellt) in Eingriff. Diese Planetenrollen 2 sind in einem Planetenrollenträger 3 drehbar um ihre eigene Längsachse LP aber drehfest im Bezug auf eine Längsachse LS der Spindel 1 positioniert. Der Planetenrollenträger 3 ist drehfest in einer Hülse 4 abgestützt, welches das Planetenwälzgewinde ummantelt. Eine axiale Abstützung erfolgt über die Lagerscheibe 5 und den Mutterring 9, ein als Rollmutter ausgebildetes Hohlrad im Bereich des Endes der Planetenrollen 2, welches an der Lagerscheibe 5 anliegt und mit dem Ende der Planetenrollen 2 kämmt. Die radiale Lagerung der Planetenrollen 2 erfolgt sowohl über den Mutterring 9, als auch über die Spindel 1, welche an ihrem Außendurchmesser mit den Planetenrollen 2 kämmt In 1 a planetary roller screw (PWG) of an actuator according to the prior art is shown in cross section. The spindle 1 is rotationally driven about its longitudinal axis L S by a not shown rotor of an electric motor, also not shown, is axially fixed and has an outer profile with a slope. With the spindle 1 stand several planetary roles 2 (here only a planetary role shown) in engagement. These planetary roles 2 are in a planetary roller carrier 3 rotatable about its own longitudinal axis L P but rotationally fixed with respect to a longitudinal axis L S of the spindle 1 positioned. The planetary roller carrier 3 is rotatably in a sleeve 4 supported, which encases the Planetenwälzgewinde. An axial support via the bearing disc 5 and the mother ring 9 , A trained as a rolling nut ring gear in the region of the end of the planetary rollers 2 , which on the bearing disc 5 abuts and with the end of the planetary rollers 2 combs. The radial bearing of the planetary rollers 2 takes place both via the nut ring 9 , as well as over the spindle 1 , which at their outer diameter with the planetary rollers 2 combs

Mit Hilfe einer Tellerfeder 6 wird eine axiale Vorspannkraft F erzeugt, welche über einen Lagerring 7 auf einen Wälzkörper 8 und von diesem auf eine Lagerscheibe 5 und schließlich auf die Planetenrollen 2 übertragen wird.With the help of a plate spring 6 an axial preload force F is generated, which via a bearing ring 7 on a rolling element 8th and from this on a bearing disc 5 and finally on the planetary roles 2 is transmitted.

Die Spindel 1 ist axial festgelegt und vollführt lediglich eine Drehbewegung. Alle anderen Teile, bis auf Lagerscheibe 5 und Wälzkörper 8, vollführen bei einer Drehbewegung der Spindel 1 eine reine Axialbewegung wodurch auch der nicht dargestellte Kolben axial betätigt wird – lediglich die Planetenrollen 2 rotieren um ihre Längsachse LP. The spindle 1 is fixed axially and only performs a rotational movement. All other parts, except for bearing disc 5 and rolling elements 8th , perform during a rotary movement of the spindle 1 a pure axial movement whereby the piston, not shown, is actuated axially - only the planetary rollers 2 rotate about its longitudinal axis L P.

In 2 ist ein erfindungsgemäßer Aktor mit Planetenwälzgewindespindel (PWG) im Querschnitt dargestellt. Zu sehen sind die gleichen Sachverhalte wie in 1. Die Planetenrollen 2 weisen in Richtung zur Lagerscheibe 5 jeweils eine in einem Winkel zu ihrer Längsachse LP geneigte radial umlaufende erste Kontaktfläche 10 auf. Die Lagerscheibe 5 weist eine zur ersten Kontaktfläche 10 korrespondierende radial umlaufende zweite Kontaktfläche 11 auf. Die axial wirkenden Kräfte werden somit direkt in die Planetenrollen 2 eingeleitet. Die radiale Lagerung der Planetenrollen 2 erfolgt somit nicht mehr, wie bei bisherigen Lösungen, über ein an seinem Innendurchmesser mit den Planetenrollen kämmenden Mutterring, sondern ausschließlich über die Spindel 1, welche an ihrem Außendurchmesser mit den Planetenrollen 2 kämmt, und über die Lagerscheibe 5. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann der Mutterring, und somit ein erhebliches Maß an Bauraum, eingespart werden.In 2 is an inventive actuator with Planetenwälzgewindespindel (PWG) shown in cross section. You can see the same facts as in 1 , The planetary roles 2 point towards the bearing disc 5 each one at an angle to its longitudinal axis L P inclined radially circumferential first contact surface 10 on. The bearing disc 5 has one to the first contact surface 10 corresponding radially surrounding second contact surface 11 on. The axially acting forces are thus directly in the planetary rollers 2 initiated. The radial bearing of the planetary rollers 2 is thus no longer, as in previous solutions, via a meshing at its inner diameter with the planetary rollers nut ring, but only on the spindle 1 , which at their outer diameter with the planetary rollers 2 meshes, and over the bearing disc 5 , The inventive solution, the nut ring, and thus a considerable amount of space can be saved.

3 zeigt eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindespindel (PWG) eines Aktors im Bereich eines Axiallagers im Querschnitt. Die von einer Tellerfeder 6 erzeugte axiale Vorspannkraft F wird über einen Lagerring 7 auf einen Wälzkörper 8 und von diesem auf eine Lagerscheibe 5 und schließlich auf die Planetenrollen 2 übertragen. Die Planetenrollen 2 weisen in Richtung zur Lagerscheibe 5 jeweils eine im Winkel α zu ihrer Längsachse LP geneigte radial umlaufende erste Kontaktfläche 10 auf. Die Lagerscheibe 5 weist eine zur ersten Kontaktfläche 10 korrespondierende radial umlaufende zweite Kontaktfläche 11 auf. Durch die schräg verlaufenden Kontaktflächen erfolgt eine radiale Abstützung der Planetenrollen 2 direkt über die Lagerscheibe 5. Somit ist die Planetenrolle zwischen der Spindel 1 und Lagerscheibe 5 radial gelagert. Die radiale Lagerung der Hülse wird wahlweise durch den Planetenrollenträger 3 oder Axiallagerung 5/7/8 realisiert. 3 shows a detailed view of a Planetenwälzgewindespindel invention (PWG) of an actuator in the region of an axial bearing in cross section. The one from a diaphragm spring 6 generated axial biasing force F is via a bearing ring 7 on a rolling element 8th and from this on a bearing disc 5 and finally on the planetary roles 2 transfer. The planetary roles 2 point towards the bearing disc 5 each one at an angle α to its longitudinal axis L P inclined radially circumferential first contact surface 10 on. The bearing disc 5 has one to the first contact surface 10 corresponding radially surrounding second contact surface 11 on. Due to the oblique contact surfaces carried a radial support of the planetary rollers 2 directly over the bearing disc 5 , Thus, the planetary roller is between the spindle 1 and bearing disc 5 radially mounted. The radial bearing of the sleeve is optionally by the planetary roller carrier 3 or axial bearing 5 / 7 / 8th realized.

In 4 sind die erfindungsgemäßen Kontaktflächen 10, 11 zwischen Lagerscheibe 5 und Planetenrollen 2 in geradlinig ausgebildeter Form dargestellt. Sowohl die erste Kontaktfläche 10 an den Planetenrollen 2, als auch die zweite Kontaktfläche 11 an der Lagerscheibe 5 sind im Längsschnitt geradlinig ausgebildet.In 4 are the contact surfaces according to the invention 10 . 11 between bearing disc 5 and planetary roles 2 shown in rectilinear form. Both the first contact surface 10 at the planetary rollers 2 , as well as the second contact surface 11 on the bearing disc 5 are formed in a straight line in a straight line.

5 zeigt die erfindungsgemäßen Kontaktflächen 10, 11 zwischen Lagerscheibe 5 und Planeten-rollen 2 mit einer Profilierung. In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Kontaktfläche 10 an den Planetenrollen 2 mit einer Profilierung versehen, während die zweite Kontaktfläche 11 an der Lagerscheibe 5 im Längsschnitt geradlinig ausgebildet ist. Alternativ kann auch nur die zweite Kontaktfläche 11 oder können auch beide Kontaktflächen 10, 11 mit einer Profilierung versehen sein. 5 shows the contact surfaces according to the invention 10 . 11 between bearing disc 5 and planetary roles 2 with a profiling. In the illustrated embodiment, the first contact surface 10 at the planetary rollers 2 provided with a profiling while the second contact surface 11 on the bearing disc 5 is formed in a straight line in a longitudinal section. Alternatively, only the second contact surface 11 or can both contact surfaces 10 . 11 be provided with a profiling.

In 6 sind die erfindungsgemäßen Kontaktflächen 10, 11 zwischen Lagerscheibe 5 und Planetenrollen 2 mit einer konvex gekrümmten Kontaktflächedargestellt. In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Kontaktfläche 10 an den Planetenrollen 2 im Längsschnitt konvex gekrümmt ausgebildet, während die zweite Kontaktfläche 11 an der Lagerscheibe 5 im Längsschnitt geradlinig ausgebildet ist. Alternativ kann auch nur die zweite Kontaktfläche 11 oder können auch beide Kontaktflächen 10, 11 im Längsschnitt konvex gekrümmt ausgebildet sein. Durch diese Gestaltung der Kontaktfläche verringert sich die effektive Kontaktfläche zwischen beiden Kontaktflächen 10, 11. Dieser Ausführungsform erhöht die Belastung im Kontakt aber reduziert die Gesamtreibung.In 6 are the contact surfaces according to the invention 10 . 11 between bearing disc 5 and planetary roles 2 with a convex curved contact surface. In the illustrated embodiment, the first contact surface 10 at the planetary rollers 2 formed in a longitudinal section convexly curved, while the second contact surface 11 on the bearing disc 5 is formed in a straight line in a longitudinal section. Alternatively, only the second contact surface 11 or can both contact surfaces 10 . 11 be formed convexly curved in longitudinal section. This design of the contact surface reduces the effective contact area between the two contact surfaces 10 . 11 , This embodiment increases the load in contact but reduces the overall friction.

7 zeigt die erfindungsgemäßen Kontaktflächen 10, 11 zwischen Lagerscheibe 5 und Planetenrollen 2 mit einer konvex gekrümmten und einer konkav gekrümmten Kontaktfläche. In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Kontaktfläche 10 an den Planetenrollen 2 im Längsschnitt konvex gekrümmt ausgebildet, während die zweite Kontaktfläche 11 an der Lagerscheibe 5 im Längsschnitt konkav gekrümmt ausgebildet ist. Alternativ kann auch die erste Kontaktfläche 10 konkav und die zweite Kontaktfläche 11 konvex gekrümmt ausgebildet sein. Die Belastung auf die einzelnen Bauteile reduziert sich und eine höchstmögliche Last kann übertragen werden. 7 shows the contact surfaces according to the invention 10 . 11 between bearing disc 5 and planetary roles 2 with a convexly curved and a concavely curved contact surface. In the illustrated embodiment, the first contact surface 10 at the planetary rollers 2 formed in a longitudinal section convexly curved, while the second contact surface 11 on the bearing disc 5 is formed concave curved in longitudinal section. Alternatively, the first contact surface 10 concave and the second contact surface 11 be formed convex curved. The load on the individual components is reduced and a maximum load can be transferred.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Spindel spindle
22
Planetenrolle planetary roller
33
Planetenrollenträger Planetary roller carrier
44
Hülse shell
55
Lagerscheibe bearing disk
66
Tellerfeder Belleville spring
77
Lagerring bearing ring
88th
Wälzkörper rolling elements
99
Mutterring mother ring
1010
erste Kontaktfläche first contact surface
1111
zweite Kontaktfläche second contact surface
LP L P
Längsachse Planetenrolle Longitudinal axis planetary roller
LS L S
Längsachse Spindel Longitudinal axis spindle
FF
axiale Vorspannkraft axial preload force

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DD 0277308 A5 [0001] DD 0277308 A5 [0001]
  • DE 102010047800 A1 [0001] DE 102010047800 A1 [0001]
  • DE 102010011820 A1 [0001] DE 102010011820 A1 [0001]

Claims (10)

Planetenwälzgewindespindel (PWG) eines Aktors, insbesondere für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges mittels eines axial bewegbaren Kolbens, wobei mit einer Spindel mehrere Planetenrollen in Eingriff stehen, die in einem Planetenrollenträger drehbar um ihre eigene Längsachse aber drehfest im Bezug auf eine Längsachse der Spindel positioniert sind, und wobei der Planetenrollenträger drehfest in einer Hülse abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Planetenrollen an mindestens einem Ende über Axiallager abgestützt sind und – eine axiale Vorspannung von einer Lagerscheibe auf die Planetenrollen übertragbar ist und – die Planetenrollen in Richtung zur Lagerscheibe jeweils eine im Winkel zur Längsachse geneigte radial umlaufende erste Kontaktfläche aufweisen und – die Lagerscheibe eine zur ersten Kontaktfläche korrespondierende radial umlaufende zweite Kontaktfläche aufweist.Planetenwälzgewindespindel (PWG) of an actuator, in particular for the actuation of a clutch of a vehicle by means of an axially movable piston, wherein a spindle, a plurality of planetary rollers are engaged, which rotatably positioned in a planetary roller carrier about its own longitudinal axis but with respect to a longitudinal axis of the spindle are, and wherein the planetary roller carrier is rotatably supported in a sleeve, characterized in that - the planetary rollers are supported at least one end via thrust bearings and - an axial bias of a bearing disc on the planetary rollers is transferable and - the planetary rollers in the direction of the bearing disk respectively have a radially encircling first contact surface inclined at an angle to the longitudinal axis and - the bearing disc has a radially surrounding second contact surface corresponding to the first contact surface. Planetenwälzgewindespindel (PWG) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenrollen an beiden Enden über Axiallager abgestützt sind.Planetenwälzgewindespindel (PWG) according to claim 1, characterized in that the planetary rollers are supported at both ends via thrust bearings. Planetenwälzgewindespindel (PWG) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Winkel zur Längsachse geneigte erste Kontaktfläche an beiden Enden der Planetenrollen ausgebildet ist und die zugehörigen zweiten Kontaktflächen an allen Lagerscheiben ausgebildet sind.Planetenwälzgewindespindel (PWG) according to claim 1 or 2, characterized in that the inclined at an angle to the longitudinal axis of the first contact surface is formed at both ends of the planetary rollers and the associated second contact surfaces are formed on all bearing discs. Planetenwälzgewindespindel (PWG) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der ersten und zweiten Kontaktflächen zur Längsachse im Wesentlichen 10–80° beträgt.Planetenwälzgewindespindel (PWG) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the angle of inclination of the first and second contact surfaces to the longitudinal axis is substantially 10-80 °. Planetenwälzgewindespindel (PWG) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Kontaktfläche im Längsschnitt geradlinig ausgebildet sind.Planetenwälzgewindespindel (PWG) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first and / or the second contact surface are formed in a straight line in a straight line. Aktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Kontaktfläche im Längsschnitt konvex gekrümmt ausgebildet sind. Actuator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first and / or the second contact surface are formed in a longitudinal section convexly curved. Planetenwälzgewindespindel (PWG) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktfläche im Längsschnitt geradlinig und die zweite Kontaktfläche im Längsschnitt gekrümmt ausgebildet ist oder dass die erste Kontaktfläche im Längsschnitt gekrümmt und die zweite Kontaktfläche im Längsschnitt geradlinig ausgebildet ist.Planetenwälzgewindespindel (PWG) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first contact surface in the longitudinal section is rectilinear and the second contact surface is curved in longitudinal section or that the first contact surface curved in longitudinal section and the second contact surface is formed in a straight line in a straight line. Planetenwälzgewindespindel (PWG) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktfläche im Längsschnitt konvex gekrümmt und die zweite Kontaktfläche im Längsschnitt konkav gekrümmt ausgebildet ist oder dass die erste Kontaktfläche im Längsschnitt konkav gekrümmt und die zweite Kontaktfläche im Längsschnitt konvex gekrümmt ausgebildet ist.Planetenwälzgewindespindel (PWG) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first contact surface in the longitudinal section convexly curved and the second contact surface is concave curved in longitudinal section or that the first contact surface concave curved in longitudinal section and the second contact surface convexly curved in longitudinal section is trained. Planetenwälzgewindespindel (PWG) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenrollen zwischen der Kontaktfläche und dem mit der Spindel in Eingriff stehenden Bereich zylinderförmig ausgebildet sind und über den Planetenrollenträger eine umfangsseitige Positionierung erfolgt.Planetenwälzgewindespindel (PWG) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the planetary rollers are formed between the contact surface and the area in engagement with the spindle in a cylindrical shape and on the planetary roller carrier is a circumferential positioning. Planetenwälzgewindespindel (PWG) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerscheibe mit oder ohne Schlupf zu den Planetenrollen mit diesen rotiert.Planetenwälzgewindespindel (PWG) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the bearing disc rotates with or without slip to the planetary rollers with these.
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