DE102016222149A1

DE102016222149A1 - actuator

Info

Publication number: DE102016222149A1
Application number: DE102016222149.3A
Authority: DE
Inventors: Lászlo Mán; Peter Greb
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2017-05-18
Also published as: DE112016005194A5; KR102658355B1; CN108351004A; KR20180083325A; WO2017080548A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Aktor, insbesondere für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges, mit einem Drehmoment übertragenden Eingangselement, vorzugsweise einem Rotor, einer Spindel oder Ähnlichem, mit einem Drehmoment oder eine Linearkraft übertragenden Ausgangselement, wie z.B. einer Spindel oder einer Spindelmutter oder Ähnlichem und mit einer Einheit zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung, welche zumindest bereichsweise von einer Hülse umgeben ist und wobei zur Beeinflussung des Wirkungsgrades bei einer Relativdrehung der unterschiedlichen Bauteile ein Reibelement zwischen einem rotatorisch angetriebenen und einem gestellfesten/gehäusefesten Bauteil des Aktors angeordnet ist, wobei erfindungsgemäß das Reibelement außerhalb der Hülse angeordnet ist.The invention relates to an actuator, in particular for the actuation of a clutch of a vehicle, with a torque transmitting input element, preferably a rotor, a spindle or the like, with a torque or a linear force transmitting output element, such as. a spindle or a spindle nut or the like and having a unit for converting a rotational movement into a linear movement, which is surrounded at least partially by a sleeve and wherein for influencing the efficiency in a relative rotation of the different components a friction between a rotationally driven and a frame-fixed / fixed housing Component of the actuator is arranged, wherein according to the invention, the friction element is arranged outside the sleeve.

Description

Die Erfindung betrifft einen Aktor und findet insbesondere für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges Anwendung.The invention relates to an actuator and is used in particular for the actuation of a clutch of a vehicle application.

Aktoren können die Drehbewegung eines Bauteiles in eine Axialbewegung eines weiteren Bau-teiles umwandeln. Der Aktor selbst kann dabei jede Art von Linearaktor sein, z.B. PWG-Aktor (PWG = Planetenwälzgewindetrieb), hydraulischer Nehmerzylinder, etc..Actuators can convert the rotational movement of a component into an axial movement of another component. The actuator itself can be any type of linear actuator, e.g. PWG actuator (PWG = Planetenwälzgewindetrieb), hydraulic slave cylinder, etc ..

Planetenwälzgewindetriebe (PWG) bzw. Planetenwälzgewindespindeltriebe sind aus einer Spindel, einer Spindelmutter und zwischen diesen über den Umfang angeordneten, in einem Planetenträger aufgenommenen Planetenwälzkörpern gebildet. Hierbei weisen die Spindel, Spindelmutter und Planetenwälzkörper Profilierungen auf, um eine Drehbewegung zwischen Spindel und Spindelmutter zu übertragen, wobei eine der Komponenten – Spindel oder Spindelmutter – drehangetrieben und die andere Komponente bei drehfester Anordnung längs der Längsachse der Spindel um einen der eingestellten Übersetzung entsprechenden Axialweg verlagert wird. Hierbei weisen die Planetenwälzkörper zwei unterschiedliche Profilabschnitte auf, die einerseits mit der Spindel und andererseits mit der Spindelmutter kämmen, wobei die einen Profilabschnitte auf dem Planetenwälzkörper rillenförmig und die anderen Profilabschnitte auf dem Planetenwälzkörper im Regelfall rillenförmig sind und je nach Ausführungsform ein komplementärer Gewindeabschnitt auf der Spindel oder der Spindelmutter und entsprechend der Rillenabschnitt auf der anderen Komponente angeordnet ist. Planetenwälzgewindetriebe (PWG) or Planetenwälzgewindespindeltriebe are formed from a spindle, a spindle nut and arranged between them over the circumference, recorded in a planet carrier Planetenwälzkörpern. Here, the spindle, spindle nut and Planetenwälzkörper on profiling to transmit a rotational movement between the spindle and spindle nut, wherein one of the components - spindle or spindle nut - rotatably driven and the other component in a rotationally fixed arrangement along the longitudinal axis of the spindle by one of the set translation corresponding Axialweg is relocated. Here, the Planetenwälzkörper two different profile sections, which mesh on the one hand with the spindle and on the other hand with the spindle nut, the profile sections on the Planetenwälzkörper grooved and the other profile sections on the Planetenwälzkörper are generally grooved and depending on the embodiment, a complementary threaded portion on the spindle or the spindle nut and according to the groove portion is arranged on the other component.

Aus der EP 320 621 A1 ist beispielsweise ein PWG bekannt, bei dem die Spindel ein Gewinde und die Spindelmutter Rillen aufweist, auf denen jeweils Planetenwälzkörper mittels entsprechend komplementär ausgebildeter Profilabschnitte abwälzen. Hierbei wird die axial fest gelagerte und beispielsweise von einem Elektromotor drehangetriebene Spindel gegenüber der drehfest angeordneten Spindelmutter verdreht, so dass die Spindelmutter zwangsweise und durch die reibschlüssige Abwälzung der Planetenkörper in den Rillen der Spindelmutter axial verlagert wird. Hierbei ergibt sich über den Axialweg der Spindelmutter eine zu der Drehzahl der Spindel proportionale Bewegung. From the EP 320 621 A1 For example, a PWG is known in which the spindle has a thread and the spindle nut grooves, on which roll each planetary rolling elements by means of correspondingly complementarily formed profile sections. Here, the axially fixed and rotationally fixed for example by an electric motor spindle is rotated relative to the rotatably arranged spindle nut, so that the spindle nut is forcibly displaced axially and by the frictional rolling of the planetary body in the grooves of the spindle nut. This results in the Axialweg the spindle nut proportional to the speed of the spindle movement.

Bei beispielsweise mittels eines Elektromotors angetriebenen wirkungsgradoptimierten Spindeltrieben (bspw. PWG) insbesondere in Aktoren, wie hydrostatischen Kupplungsaktoren (Hydrostatic Clutch Actuator – abgekürzt HCA), die gegen eine Last, beispielsweise eine Kupplungskennlinie arbeiten, besteht ein Problem darin, dass bei einem erforderlichen Halten einer Position ein Haltestrom und somit ein Haltemoment im E-Motor erforderlich ist, da der Spindeltrieb (z.B. bei einem PWG) nicht selbsthemmend ist. Bei einem PWG in einem HCA mit drehfester Hohlradmutter bei angetriebenen Spindel, auf der die Axialbewegung (relativ zur Spindel) abgegriffen wird, erfolgt bei einer idealen Abrollbewegung (wie in einem verzahnten Planetengetriebe/kein Schlupf) eine zusätzliche Untersetzung der Spindelsteigung, diese ist durch variieren von Spindel- und/oder Planetenrollendurchmesser in Grenzen frei wählbar. Ein entscheidender Nachteil derartiger Aktoren besteht darin, dass diese einen permanenten Haltestrom benötigen bzw. bei Stromausfall/Fehlerfall (bspw. Kabelbruch, Steckerabfall) die Position nicht gehalten werden kann. Bei einer durch den Aktor aufgedrückten Kupplung besteht dann die große die Gefahr, dass die Kupplung ungewollt schließt.In example, driven by an electric motor efficiency-optimized spindle drives (eg. PWG), especially in actuators, such as hydrostatic clutch actuators (Hydrostatic Clutch Actuator - abbreviated HCA), which work against a load, such as a clutch characteristic, there is a problem that when a required holding a Position holding current and thus a holding torque in the electric motor is required because the spindle drive (eg in a PWG) is not self-locking. In a PWG in a HCA with rotatable ring gear nut with driven spindle on which the axial movement (relative to the spindle) is tapped, takes place in an ideal rolling movement (as in a toothed planetary gear / no slip) an additional reduction of the spindle pitch, this is varied by of spindle and / or planetary roller diameter within limits freely selectable. A decisive disadvantage of such actuators is that they require a permanent holding current or, in the event of a power failure / fault (eg cable break, plug drop), the position can not be maintained. If the clutch is pressed by the actuator, then there is a great danger that the clutch will close unintentionally.

Es ist weiterhin die Verwendung von Schlingfedern beispielsweise für Kupplungen bekannt.It is also known the use of wrap springs, for example for clutches.

Bei einer noch nicht veröffentlichten technischen Lösung der Anmelderin wird eine Baugruppe mit einer Reibeinrichtung mit wenigstens zwei zueinander drehbaren Bauteilen, insbesondere für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeugs, vorgeschlagen, bei welcher zwischen den relativ zueinander drehbaren Bauteilen eine bei einer Relativdrehung der Bauteile den Wirkungsgrad/die Reibung beeinflussende Schraubenfeder angeordnet ist. Dabei bildet die Schraubenfeder zumindest bereichsweise eine Schlingfeder, die eine einfache Schlingfeder, eine Doppelschlingfeder oder eine Schling-Torsionsfeder sein kann. Die hier beschriebene Doppelschlingfeder besitzt zwei Wirkbereiche, die axial hintereinander angeordnet sind. In a not yet published technical solution of the applicant, an assembly with a friction device with at least two mutually rotatable components, in particular for the actuation of a clutch of a vehicle, proposed in which between the relatively rotatable components at a relative rotation of the components, the efficiency / the friction influencing coil spring is arranged. At least partially, the helical spring forms a wrap spring, which may be a simple wrap spring, a double wrap spring or a loop torsion spring. The double-loop spring described here has two effective regions, which are arranged axially one behind the other.

Den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist gemein, dass die Schlingfeder von einer PWG-Hülse umgeben wird und jeweils eine Reibfläche zu dieser Hülse und zum Hohlrad des PWG aufweist. Funktionsbedingt sind sowohl Hohlrad als auch Hülse aus Stahl ausgeführt. Aufgrund der Reibpaarung Stahl-Stahl für die Reibstellen mit hohem Reibmoment ist, auch in Verbindung mit einem Schmierstoff, mit „Fressen“ (Kaltverschweißungen) und somit mit erhöhtem Verschleiß und Abrieb zu rechnen, was zu Funktionseinbußen bis hin zum Versagen der Baugruppe führen kann. Des Weiteren wird das Hohlrad nicht formschlüssig angetrieben, sondern reibschlüssig von den Planetenrollen. Bei hohen Axialkräften ist dieser Aufbau unkritisch, da das Hohlrad mit einem Drehmoment von den Planeten angetrieben wird, welches größer ist als das des Reibelements. Problematisch sind Lastfälle, in denen das Antriebsmoment der Planeten auf das Hohlrad geringer ist als das Bremsmoment des Reibelements. In diesem Fall erfolgt kein Antrieb des Hohlrades und die Planeten rutschen gegenüber dem Hohlrad oder – je nach Reibverhältnissen – gegenüber der Spindel. Die wirkenden Reibkräfte sind aufgrund der geringen Axialkräfte ebenfalls klein und verschlechtern den Gesamtwirkungsgrad des PWG nur wenig, treten diese Lastfälle jedoch häufig bzw. über einen längeren Weg/Zeitraum auf, so kann sich lokal Verschleiß einstellen, welcher die Abrollgeometrie verfälscht. In diesem Fall kann es dazu kommen, dass die Planten auch bei gegenüber dem Reibelement ausreichend großen Antriebsmomenten nicht abrollen und somit der Verschleiß mit höheren Kräften deutlich verstärkt wird und zu vorzeitigem Ausfall der Komponenten führen kann.The solutions known from the prior art have in common that the wrap spring is surrounded by a PWG sleeve and each having a friction surface to this sleeve and the ring gear of the PWG. Due to the function of both ring gear and sleeve are made of steel. Due to the friction combination steel-steel for the friction points with high friction torque, even in combination with a lubricant, "scuffing" (cold welding) and thus increased wear and abrasion can be expected, which can lead to loss of function up to failure of the module. Furthermore, the ring gear is not driven positively, but frictionally engaged by the planetary rollers. At high axial forces, this structure is not critical, since the ring gear is driven by a torque of the planet, which is greater than that of the friction element. Problematic are load cases in which the drive torque of the planet on the ring gear is less than the braking torque of the friction element. In this case, no drive of the ring gear and the planet slip against the ring gear or - ever after friction conditions - opposite to the spindle. The frictional forces acting are also small due to the low axial forces and only slightly deteriorate the overall efficiency of the PWG, but these load cases occur frequently or over a longer path / period, so local wear can occur, which distorts the Abrollgeometrie. In this case, it may happen that the planets do not roll even with respect to the friction element sufficiently large drive torques and thus the wear is significantly enhanced with higher forces and can lead to premature failure of the components.

Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Aktor zur Verfügung zu stellen, bei dem eine alternative Positionierung des Reibelementes verwirklicht wird.The object of the invention is therefore to provide an actuator, in which an alternative positioning of the friction element is realized.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. This object is achieved with the characterizing features of the first claim.

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

Erfindungsgemäß ist ein Aktor, insbesondere für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges, mit einem Drehmoment übertragenden Eingangselement, vorzugsweise einem Rotor, einer Spindel oder Ähnlichem, mit einem Drehmoment oder eine Linearkraft übertragenden Ausgangselement, wie z.B. einer Spindel oder einer Spindelmutter oder Ähnlichem und mit einer Einheit zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung, welche zumindest bereichsweise von einer Hülse umgeben ist und wobei zur Beeinflussung des Wirkungsgrades bei einer Relativdrehung der unterschiedlichen Bauteile ein Reibelement zwischen einem rotatorisch angetriebenen und einem gestellfesten/gehäusefesten Bauteil des Aktors angeordnet ist, wobei erfindungsgemäß das Reibelement außerhalb der Hülse angeordnet ist.According to the invention, an actuator, in particular for the actuation of a clutch of a vehicle, with a torque transmitting input element, preferably a rotor, a spindle or the like, with a torque or a linear force transmitting output element, such as. a spindle or a spindle nut or the like and having a unit for converting a rotational movement into a linear movement, which is surrounded at least partially by a sleeve and wherein for influencing the efficiency in a relative rotation of the different components a friction between a rotationally driven and a frame-fixed / fixed housing Component of the actuator is arranged, wherein according to the invention, the friction element is arranged outside the sleeve.

Bevorzugt rotiert dabei das am Reibelement radial innen liegende Bauteil. In this case, the component lying radially on the friction element preferably rotates.

Insbesondere ist die Einheit zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung ein Planetenwälzgewindetrieb (PWG), wobei mit einer Profilierung einer Spindel mehrere Planetenrollen in Eingriff stehen, die mit einem die Planetenrollen umringenden Hohlrad kämmen, wobei die Planetenrollen achsparallel zur Längsachse der Spindel verlaufen und an beiden Enden in einem ersten und einem zweiten Planetenrollenträger frei drehbar um ihre eigene Längsachse gelagert sind, und die Planetenrollenträger in einer das Hohlrad umringenden Hülse drehfest zur Hülse abgestützt sind oder Bestandteil der Hülse sind, und wobei die Hülse und die darin abgestützten Planetenrollenträger axial festgelegt und mit einem Rotor eines Antriebes drehfest verbunden sind, und die Hülse radial über ein Rotorlager abgestützt ist, welches einen Innenring und einen Außenring aufweist, wobei die Spindel drehfest in Bezug auf ein Gehäuse und einen Stator des Antriebes abgestützt ist und die Spindel bei Rotation des Rotors und der in der Hülse abgestützten Planetenrollenträger einen axialen Hub vollführt. In particular, the unit for converting a rotational movement into a linear movement is a planetary roller screw drive (PWG), wherein a profiling of a spindle is engaged by a plurality of planetary rollers which mesh with a ring gear surrounding the planetary rollers, the planetary rollers being axially parallel to the longitudinal axis of the spindle and both Ends in a first and a second planetary roller carrier are freely rotatably mounted about their own longitudinal axis, and the planetary roller carrier rotatably supported in a ring surrounding the sleeve sleeve to the sleeve or are part of the sleeve, and wherein the sleeve and the planetary roller carrier supported therein axially fixed and with a rotor of a drive are rotatably connected, and the sleeve is radially supported by a rotor bearing having an inner ring and an outer ring, wherein the spindle is rotatably supported relative to a housing and a stator of the drive and the spindle b ei rotation of the rotor and supported in the sleeve planetary roller carrier performs an axial stroke.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Reibelementes werden weder die Abrollverhältnisse gestört, noch der gegebene Bauraum verletzt.The inventive arrangement of the friction element neither the rolling conditions are disturbed, nor violated the given space.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist das Reibelement zwischen der Hülse bzw. dem Rotor und dem Gehäuse bzw. dem Stator angeordnet. Rotor und Stator eines Elektro-Motors sind in der Regel mit Kunststoff umspritzt, was sich als besonders günstig für den Reibpartner erwiesen hat. Rotor und Stator können einzeln oder beide als Reibflächen für das Reibelement gestaltet werden. Besonders vorteilhaft ist die Nutzung des Bauraums axial versetzt zum Rotor auf einem möglichst großen Durchmesser um die Reibkräfte gering zu halten.In a first preferred embodiment, the friction element is arranged between the sleeve or the rotor and the housing or the stator. Rotor and stator of an electric motor are usually encapsulated in plastic, which has proven to be particularly favorable for the friction partner. Rotor and stator can be designed individually or both as friction surfaces for the friction element. Particularly advantageous is the use of the space axially offset from the rotor on the largest possible diameter to keep the frictional forces low.

In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist das Reibelement zwischen dem Planetenrollenträger und dem Außenring der Rotor- bzw. PWG-Lagerung angeordnet. Der Planetenrollenträger ist dabei bevorzugt aus Kunststoff gefertigt.In a second preferred embodiment, the friction element is arranged between the planetary roller carrier and the outer ring of the rotor or PWG bearing. The planetary roller carrier is preferably made of plastic.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Reibelement zwischen dem Innenring und dem Außenring der Rotor-bzw. PWG-Lagerung angeordnetIn a further preferred embodiment, the friction element between the inner ring and the outer ring of the rotor or. PWG storage arranged

Insbesondere ist das Reibelement eine Schlingfeder.In particular, the friction element is a wrap spring.

Diese besteht bevorzugt aus einem ersten und einem zweiten Schlingfederbereich, vorzugsweise aus genau zwei Schlingfederbereichen. Die beiden Schlingfederbereiche sind für ein hohes und für ein geringes Reibmoment ausgestaltet. Die Schlingfederbereiche sind vorzugsweise zueinander radial versetzt angeordnet, um den axialen Bauraumbedarf zu reduzieren.This preferably consists of a first and a second Schlingfederbereich, preferably from exactly two Schlingfederbereichen. The two Schlingfederbereiche are designed for a high and a low frictional torque. The Schlingfederbereiche are preferably arranged radially offset from each other to reduce the axial space requirement.

Bevorzugt ist der Reibpartner für das Reibelement ein Kunststoffteil. Alternativ kann der Reibpartner mit Kunststoff beschichtet sein. Die Ausbildung aus oder Beschichtung mit Kunststoff gewährleistet einen geringeren Verschleiß.Preferably, the friction partner for the friction element is a plastic part. Alternatively, the friction partner may be coated with plastic. The training or coating with plastic ensures less wear.

Anstelle eines PWG kann auch jedes andere beliebige synchronisierte Getriebe, wie beispielsweise ein Kugelgewindetrieb, ein Rollengewindetrieb (RGT) oder ein Bewegungsgewinde, zum Einsatz kommen.Instead of a PWG, any other synchronized transmission, such as a ball screw, a roller screw drive (RGT) or a movement thread can be used.

Die Erfindung stellt einen Aktor zur Verfügung, bei dem eine alternative Positionierung des Reibelementes verwirklicht wird, ohne dabei die Abrollverhältnisse zu stören oder den gegebenen Bauraum zu verletzen.The invention provides an actuator in which an alternative positioning of the Friction element is realized without disturbing the Abrollverhältnisse or hurt the given space.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert, ohne dabei auf diese beschränkt zu sein.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and associated drawings, without being limited to these.

Dabei zeigen:Showing:

1 Planetenwälzgewindetrieb (PWG) mit Reibelement nach dem Stand der Technik; 1 Planetary roller screw (PWG) with friction element according to the prior art;

2 erfindungsgemäßer Aktor mit Reibelement zwischen Stator und Rotor des E-Motors; 2 actuator according to the invention with a friction element between the stator and the rotor of the electric motor;

3 erfindungsgemäßer Aktor mit Reibelement zwischen Stator und Rotor des E-Motors in alternativer Position; 3 actuator according to the invention with a friction element between the stator and the rotor of the electric motor in an alternative position;

4 erfindungsgemäßer Aktor mit Reibelement zwischen Planetenträger und Außenring der Rotor-Lagerung; 4 Actuator according to the invention with a friction element between planet carrier and outer ring of the rotor bearing;

5 erfindungsgemäßer Aktor mit Reibelement zwischen Innenring und Außenring der Rotor-Lagerung. 5 Inventive actuator with friction between the inner ring and outer ring of the rotor bearing.

In 1 ist ein Planetenwälzgewindetrieb (PWG) mit einem Reibelement 7 nach dem Stand der Technik dargestellt. Mit der Profilierung einer Spindel 1 stehen mehrere Planetenrollen 2 in Eingriff, welche mit einem die Planetenrollen 2 umringenden Hohlrad 3 kämmen. Die Planetenrollen 2 verlaufen achsparallel zur Längsachse A der Spindel 1 und sind an ihren beiden Enden jeweils in einem ersten 4 und einem zweiten 5 Planetenrollenträger gelagert. Die Planetenrollenträger 4, 5 sind in einer das Hohlrad 3 umringenden Hülse 6 drehfest zu dieser abgestützt. Hülse 6 und Planetenrollenträger 4, 5 sind axial festgelegt und mit einem nicht dargestellten Rotor eines Antriebes drehfest verbunden. Bei Rotation des Rotors und der in der Hülse 6 abgestützten Planetenrollenträger 4, 5 vollführt die Spindel 1 einen axialen Hub. Zur Beeinflussung des Wirkungsgrades bei einer Relativdrehung der unterschiedlichen Bauteile ist zwischen dem Hohlrad 3 und dem zweiten Planetenrollenträger 5 ein Reibelement, in der dargestellten Ausführungsform eine Schlingfeder 7 angeordnet. Sie besteht aus einem ersten 7.1 und einem zweiten 7.2 Schlingfederbereich, wobei der erste Schlingfederbereich 7.1 mit dem Hohlrad 3 und der zweite Schlingfederbereich 7.2 mit dem zweiten Planetenrollenträger 5 in Wirkverbindung steht. Während der zweite Planetenrollenträger 5 gestellfest ist, ist das Hohlrad 3 rotatorisch angetrieben. Der rotatorische Antrieb erfolgt dabei reibschlüssig von den Planetenrollen 2 aus.In 1 is a planetary roller screw (PWG) with a friction element 7 represented according to the prior art. With the profiling of a spindle 1 stand several planetary roles 2 engaged with one of the planetary rollers 2 surrounding ring gear 3 comb. The planetary roles 2 run axially parallel to the longitudinal axis A of the spindle 1 and are at their two ends each in a first 4 and a second one 5 Planetary roller carrier stored. The planetary roller carriers 4 . 5 are in a ring gear 3 surrounding sleeve 6 rotatably supported on this. shell 6 and planetary roller carrier 4 . 5 are axially fixed and rotatably connected to a rotor, not shown, of a drive. Upon rotation of the rotor and in the sleeve 6 supported planetary roller carrier 4 . 5 performs the spindle 1 an axial stroke. To influence the efficiency in a relative rotation of the different components is between the ring gear 3 and the second planetary roller carrier 5 a friction element, in the illustrated embodiment, a wrap spring 7 arranged. It consists of a first 7.1 and a second one 7.2 Wrist belt area, where the first loop spring area 7.1 with the ring gear 3 and the second wrap area 7.2 with the second planetary roller carrier 5 is in active connection. During the second planetary roller carrier 5 is fixed to the frame, is the ring gear 3 rotationally driven. The rotary drive is frictionally engaged by the planetary rollers 2 out.

In den 2 bis 5 sind erfindungsgemäße Aktoren in unterschiedlichen Ausführungsformen dargestellt. Den 2 bis 5 ist gemein, dass mit der Profilierung einer Spindel 1 mehrere Planetenrollen 2 in Eingriff stehen, welche mit einem die Planetenrollen 2 umringenden Hohlrad 3 kämmen. Wie auch im Stand der Technik verlaufen die Planetenrollen 2 achsparallel zur Längsachse A der Spindel 1 und sind an ihren beiden Enden jeweils in einem ersten 4 und einem zweiten 5 Planetenrollenträger gelagert. Die Planetenrollenträger 4, 5 sind in einer das Hohlrad 3 umringenden Hülse 6 drehfest zu dieser abgestützt. Hülse 6 und Planetenrollenträger 4, 5 sind axial festgelegt und mit einem (in den 2 und 3 dargestellten) Rotor R eines Antriebes drehfest verbunden. Bei Rotation des Rotors R und der in der Hülse 6 abgestützten Planetenrollenträger 4, 5 vollführt die Spindel 1 einen axialen Hub. Zur Beeinflussung des Wirkungsgrades bei einer Relativdrehung der unterschiedlichen Bauteile ist jeweils ein Reibelement 7 ausgebildet, welches in den unterschiedlichen Ausführungsformen an verschiedenen Positionen angeordnet ist. In allen dargestellten Ausführungsformen ist das Reibelement eine Schlingfeder 7 bestehend aus einem ersten 7.1 und einem zweiten 7.2 Schlingfederbereich.In the 2 to 5 actuators according to the invention are shown in different embodiments. The 2 to 5 is common that with the profiling of a spindle 1 several planetary roles 2 engaged with one of the planetary rollers 2 surrounding ring gear 3 comb. As in the prior art, the planetary rollers run 2 axially parallel to the longitudinal axis A of the spindle 1 and are at their two ends each in a first 4 and a second one 5 Planetary roller carrier stored. The planetary roller carriers 4 . 5 are in a ring gear 3 surrounding sleeve 6 rotatably supported on this. shell 6 and planetary roller carrier 4 . 5 are fixed axially and with a (in the 2 and 3 represented) rotor R of a drive rotatably connected. Upon rotation of the rotor R and in the sleeve 6 supported planetary roller carrier 4 . 5 performs the spindle 1 an axial stroke. To influence the efficiency in a relative rotation of the different components is in each case a friction element 7 formed, which is arranged in different embodiments in different positions. In all the illustrated embodiments, the friction element is a wrap spring 7 consisting of a first 7.1 and a second one 7.2 Schlingfederbereich.

In 2 ist ein erfindungsgemäßer Aktor mit dem Reibelement 7 zwischen Stator S und Rotor R des E-Motors dargestellt. Die beiden Schlingfederbereiche 7.1 und 7.2 sind zueinander radial versetzt angeordnet. Der erste Schlingfederbereich 7.1 ist der radial außen liegende der beiden und steht mit dem Stator S als Reibpartner in Wirkverbindung. Der zweite Schlingfederbereich 7.2 ist der radial innen liegende der beiden und steht mit dem Rotor R als Reibpartner in Wirkverbindung. Die Hülse 6 des PWG ist über ein Rotorlager 10 radial abgestützt. Dabei befindet sich das Rotorlager 10 in axialer Richtung auf der gleichen Seite des PWG wie das Hohlrad 3, während das Reibelement 7 auf der axial gegenüberliegenden Seite des PWG angeordnet ist.In 2 is an inventive actuator with the friction element 7 between stator S and rotor R of the electric motor shown. The two Schlingfederbereiche 7.1 and 7.2 are arranged radially offset from each other. The first wrapper area 7.1 is the radially outer of the two and is in operative connection with the stator S as a friction partner. The second Schlingfederbereich 7.2 is the radially inward of the two and is in operative connection with the rotor R as a friction partner. The sleeve 6 The PWG is about a rotor bearing 10 radially supported. This is the rotor bearing 10 in the axial direction on the same side of the PWG as the ring gear 3 while the friction element 7 is arranged on the axially opposite side of the PWG.

3 zeigt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aktors mit dem Reibelement 7 zwischen Stator S und Rotor R des E-Motors. Auch hier sind die beiden Schlingfederbereiche 7.1 und 7.2 zueinander radial versetzt angeordnet. Der erste Schlingfederbereich 7.1 ist der radial außen liegende der beiden und steht mit dem Stator S als Reibpartner in Wirkverbindung. Der zweite Schlingfederbereich 7.2 ist der radial innen liegende der beiden und steht mit dem Rotor R als Reibpartner in Wirkverbindung. Die Hülse 6 des PWG ist über ein Rotorlager 10 radial abgestützt. Dabei befindet sich das Rotorlager 10 auf der axial gegenüberliegenden Seite des PWG wie das Hohlrad 3, während das Reibelement 7 in axialer Richtung auf der gleichen Seite des PWG wie das Hohlrad 3 angeordnet ist. 3 shows another embodiment of an actuator according to the invention with the friction element 7 between stator S and rotor R of the electric motor. Again, the two Schlingfederbereiche 7.1 and 7.2 arranged offset radially to each other. The first wrapper area 7.1 is the radially outer of the two and is in operative connection with the stator S as a friction partner. The second Schlingfederbereich 7.2 is the radially inward of the two and is in operative connection with the rotor R as a friction partner. The sleeve 6 The PWG is about a rotor bearing 10 radially supported. This is the rotor bearing 10 on the axially opposite side of the PWG as the ring gear 3 while the friction element 7 in the axial direction on the same side of the PWG as the ring gear 3 is arranged.

In 4 ist ein erfindungsgemäßer Aktor mit dem Reibelement 7 zwischen einem Planetenträger 5 und dem Außenring 10.2 der Rotor-Lagerung 10 dargestellt. Das Rotor-Lager 10 ist in einem Innenring 10.1 und einem Außenring 10.2 gelagert, wobei der Innenring 10.1 in der dargestellten Ausführungsform als Teil der Hülse 6 ausgebildet ist. Der erste 7.1 und der zweite 7.2 Schlingfederbereich sind zueinander sowohl radial als auch axial versetzt angeordnet. Der erste Schlingfederbereich 7.1 ist der radial außen liegende der beiden und steht mit dem Außenring 10.2 des Rotorlagers 10 als Reibpartner in Wirkverbindung. Der zweite Schlingfederbereich 7.2 ist der radial innen liegende der beiden und steht mit dem zweiten Planetenrollenträger 5 als Reibpartner in Wirkverbindung. In 4 is an inventive actuator with the friction element 7 between a planet carrier 5 and the outer ring 10.2 the rotor storage 10 shown. The rotor bearing 10 is in an inner ring 10.1 and an outer ring 10.2 stored, with the inner ring 10.1 in the illustrated embodiment as part of the sleeve 6 is trained. The first 7.1 and the second 7.2 Schlingfederbereich are arranged offset to each other both radially and axially. The first wrapper area 7.1 is the radially outer of the two and is connected to the outer ring 10.2 of the rotor bearing 10 as a friction partner in operative connection. The second Schlingfederbereich 7.2 is the radially inner of the two and is connected to the second planetary roller carrier 5 as a friction partner in operative connection.

Die in 5 dargestellte Ausführungsform zeigt einen erfindungsgemäßen Aktor mit dem Reibelement 7 zwischen Innenring 10.1 und Außenring 10.2 der Rotor-Lagerung 10. Auch hier ist das Rotor-Lager 10 in einem Innenring 10.1 und einem Außenring 10.2 gelagert, wobei der Innenring 10.1 als Teil der Hülse 6 ausgebildet ist. Der erste 7.1 und der zweite 7.2 Schlingfederbereich sind zueinander radial versetzt angeordnet. Der erste Schlingfederbereich 7.1 ist der radial außen liegende der beiden und steht mit dem Außenring 10.2 des Rotorlagers 10 als Reibpartner in Wirkverbindung. Der zweite Schlingfederbereich 7.2 ist der radial innen liegende der beiden und steht mit dem Innenring 10.1 des Rotorlagers 10 als Reibpartner in Wirkverbindung. In the 5 illustrated embodiment shows an actuator according to the invention with the friction element 7 between inner ring 10.1 and outer ring 10.2 the rotor storage 10 , Again, the rotor bearing 10 in an inner ring 10.1 and an outer ring 10.2 stored, with the inner ring 10.1 as part of the sleeve 6 is trained. The first 7.1 and the second 7.2 Schlingfederbereich are arranged radially offset from one another. The first wrapper area 7.1 is the radially outer of the two and is connected to the outer ring 10.2 of the rotor bearing 10 as a friction partner in operative connection. The second Schlingfederbereich 7.2 is the radially inner of the two and is connected to the inner ring 10.1 of the rotor bearing 10 as a friction partner in operative connection.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Spindel spindle
22: Planetenrollen planetary rollers
33: Hohlrad ring gear
44: Erster Planetenrollenträger First planetary roller carrier
55: Zweiter Planetenrollenträger Second planetary roller carrier
66: Hülse shell
77: Reibelement friction
7.17.1: Erster Schlingfederbereich First wrapper area
7.27.2: Zweiter Schlingfederbereich Second wrap area
88th: Gehäuse casing
99: Sensormagnet sensor magnet
1010: Rotorlager rotor bearing
10.110.1: Innenring des Rotorlagers Inner ring of the rotor bearing
10.210.2: Außenring des Rotorlagers Outer ring of the rotor bearing
A A: Längsachse der SpindelLongitudinal axis of the spindle
R R: Rotorrotor
S S: Statorstator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 320621 A1 [0004]

Claims

Actuator, in particular for the actuation of a clutch of a vehicle, with a torque transmitting input element, preferably a rotor, a spindle or the like, with a torque or a linear force transmitting output element, such as a spindle or a spindle nut or the like and with a unit for conversion a rotational movement in a linear movement, which at least partially by a sleeve ( 6 ) is surrounded and wherein for influencing the efficiency in a relative rotation of the different components, a friction element ( 7 ) between a rotationally driven and a frame-fixed / housing-fixed component of the actuator is arranged, characterized in that the friction element ( 7 ) outside the sleeve ( 6 ) is arranged.

Actuator according to claim 1, characterized in that the friction element ( 7 ) radially inner component rotates.

Actuator according to claim 1 or 2, characterized in that the unit for converting a rotational movement into a linear movement is a planetary roller screw drive (PWG), wherein with a profiling of a spindle ( 1 ) several planetary rollers ( 2 ) engaged with one of the planetary rollers ( 2 ) surrounding ring gear ( 3 ), wherein the planetary rollers ( 2 ) axially parallel to the longitudinal axis (A) of the spindle ( 1 ) and at both ends in a first and a second planetary roller carrier ( 4 . 5 ) are freely rotatably mounted about their own longitudinal axis, and the planetary roller carrier ( 4 . 5 ) in which the ring gear ( 3 ) surrounding sleeve ( 6 ) rotationally fixed to the sleeve ( 6 ) or part of the sleeve ( 6 ), and wherein the sleeve ( 6 ) and the planetary roller carriers supported therein ( 4 . 5 ) are axially fixed and rotatably connected to a rotor (R) of a drive, and the sleeve ( 6 ) radially via a rotor bearing ( 10 ), which has an inner ring ( 10.1 ) and an outer ring ( 10.2 ), wherein the spindle ( 2 ) rotationally fixed with respect to a housing ( 8th ) and a stator (S) of the drive is supported and the spindle ( 2 ) during rotation of the rotor (R) and in the sleeve ( 6 supported planetary roller carrier ( 4 . 5 ) performs an axial stroke.

Actuator according to claim 3, characterized in that the friction element ( 7 ) between the sleeve ( 6 ) or the rotor (R) and the housing ( 8th ) or the stator (S) is arranged.

Actuator according to claim 3, characterized in that the friction element ( 7 ) between a planetary roller carrier ( 4 . 5 ) and the outer ring ( 10.2 ) of the rotor or PWG bearing is arranged.

Actuator according to claim 3, characterized in that the friction element ( 7 ) between the inner ring ( 10.1 ) and the outer ring ( 10.2 ) of the rotor or PWG bearing is arranged.

Actuator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the friction element ( 7 ) is a wrap.

Actuator according to claim 7, characterized in that the wrap spring from a first wrap spring area ( 7.1 ) and a second wrap spring area ( 7.2 ), preferably exactly two Schlingfederbereichen ( 7.1 . 7.2 ) is formed.

Actuator according to claim 8, characterized in that the Schlingfederbereiche ( 7.1 . 7.2 ) are arranged radially offset from each other.

Actuator according to one of claims 1 to 9, characterized in that the friction partner for the friction element ( 7 ) is a plastic part and / or coated with plastic