DE102016223125A1

DE102016223125A1 - Non-self-locking actuator with an overload protection unit

Info

Publication number: DE102016223125A1
Application number: DE102016223125.1A
Authority: DE
Inventors: Jerome Malitourne; Alexander Dreher; Lars Schumann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-11-23
Filing date: 2016-11-23
Publication date: 2018-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft einen nicht-selbsthemmenden Aktor mit einer Überlastschutzeinheit, bei welchem ein Antriebsmoment einer Antriebseinheit (2) auf ein zu betätigendes Organ (18) übertragen wird, wobei ein Übertragungsweg eine Getriebestufe (4) umfasst, an welcher ein Übertragungselement (5, 6) über ein elastisches Speicherelement (20) mit dem zu betätigenden Organ (18) verbunden ist. Bei einem nicht-selbsthemmenden Aktor, bei welchem ein Stoß im System Schaden an mechanischen Elementen verhindert, ist die Überlastschutzeinheit (31) in Serie in den Übertragungsweg angeordnet und bei treibender Antriebseinheit (2) in die Richtung des zu betätigenden Organs (18) bzw. bei treibendem zu betätigenden Organ (18) in Richtung der Antriebseinheit (2) das volle Antriebsmoment und in die jeweils entgegengesetzte Richtung maximal das volle Antriebsmoment überträgt.The invention relates to a non-self-locking actuator with an overload protection unit, in which a drive torque of a drive unit (2) is transmitted to an actuatable member (18), wherein a transmission path comprises a gear stage (4) on which a transmission element (5, 6 ) is connected via an elastic memory element (20) with the organ to be actuated (18). In a non-self-locking actuator, in which a shock in the system prevents damage to mechanical elements, the overload protection unit (31) is arranged in series in the transmission path and with driving drive unit (2) in the direction of the actuated member (18) or with driving to be actuated member (18) in the direction of the drive unit (2) transmits the full drive torque and in the opposite direction maximum full drive torque.

Description

Die Erfindung betrifft einen nicht-selbsthemmenden Aktor mit einer Überlastschutzeinheit, bei welchem ein Antriebsmoment einer Antriebseinheit auf ein zu betätigendes Organ übertragen wird, wobei ein Übertragungsweg eine Getriebestufe umfasst, an welcher ein Übertragungselement über ein elastisches Speicherelement mit dem zu betätigenden Organ verbunden ist.The invention relates to a non-self-locking actuator with an overload protection unit, in which a drive torque of a drive unit is transmitted to an organ to be actuated, wherein a transmission path comprises a gear stage to which a transmission element is connected via an elastic memory element with the organ to be actuated.

In einem nicht-selbsthemmenden Aktorsystem, wie es in 5 dargestellt ist, kann eine Antriebseinheit 2, wie ein Elektromotor, ein zu betätigendes Organ 18, beispielsweise eine Kupplung, betätigen, dem ein elastisches Speicherelement 20, vorzugsweise ein Federspeicher, vorgeschaltet oder in diesen integriert ist. Dabei wird das elastische Speicherelement 20 aufgeladen, wie es in den 5a und 5b dargestellt ist. Die Antriebseinheit 2 und das elastische Speicherelement 20 sowie das zu betätigende Organ 18 sind über eine, eine Getriebestufe 4 umfassende Übertragungsstrecke miteinander verbunden, in welcher die Getriebestufe 4 eine rotatorische Bewegung der Antriebseinheit 2 in eine translatorische Bewegung des zu betätigendes Organs 18 umwandelt, was durch eine Gewindespindel 7 realisiert wird.In a non-self-locking actuator system, as in 5 1, a drive unit 2, such as an electric motor, can actuate an actuatable member 18, for example a clutch, which is preceded or integrated in an elastic storage element 20, preferably a spring accumulator. In this case, the elastic storage element 20 is charged, as shown in the 5a and 5b is shown. The drive unit 2 and the elastic memory element 20 and the organ 18 to be actuated are connected to each other via a, a transmission stage 4 comprehensive transmission path, in which the gear stage 4 rotates a rotational movement of the drive unit 2 in a translational movement of the actuator 18 to be actuated, which a threaded spindle 7 is realized.

Genauso ist es möglich, dass das zu betätigende Organ 18 aufgrund des aufgeladenen elastischen Speicherelementes 20 die Antriebseinheit 2 antreibt, in dem das elastische Speicherelement 20in ihm gespeicherte Energie freigibt, was aus 5c ersichtlich ist. Solange die Antriebseinheit 2kein ausreichendes Gegenmoment aufbringt, was beispielsweise bei einem Stromausfall vorkommen kann, kommt es zu einer unkontrollierten Beschleunigung der Antriebseinheit 2 durch die elastische Speichereinheit 20. Erreicht die Gewindespindel 7 ihren Endanschlag 8, neigt die Antriebseinheit 2 aufgrund ihrer, zu diesem Zeitpunkt vorhandenen kinetischen Energie zum Weiterdrehen, was in 5d gezeigt ist. Aufgrund des Endanschlages 8 kommt es zu großen Beschleunigungen an der Antriebseinheit 2, was zu einer Zerstörung von in der Übertragungsstecke angeordneten Bauteilen, wie beispielsweise einer Antriebswelle 3, einem an der Getriebestufe angeordneten ersten Ritzel sowie der rotatorisch-translatorischen Getriebestufe 33, die zwischen einem zweiten Ritzel und der Gewindespindel 7 angeordnet ist, führen kann. Dies ist insbesondere immer dann gegeben, wenn durch die Gewindespindel 7 ein plötzlicher Stoß auf den Endanschlag 8 ausgeübt wird.Likewise, it is possible that the operated member 18 due to the charged elastic storage element 20 drives the drive unit 2, in which the elastic memory element 20 releases energy stored in it, what 5c is apparent. As long as the drive unit 2 does not provide sufficient counter-torque, which may occur, for example, in the event of a power failure, uncontrolled acceleration of the drive unit 2 occurs due to the elastic memory unit 20. If the threaded spindle 7 reaches its end stop 8, the drive unit 2 tends to be present at this time kinetic energy to keep turning things in 5d is shown. Due to the end stop 8, it comes to large accelerations on the drive unit 2, resulting in the destruction of components arranged in the transmission components, such as a drive shaft 3, arranged on the gear stage first pinion and the rotary-translational gear stage 33, between a second Pinion and the threaded spindle 7 is arranged, can lead. This is in particular always given when a sudden impact on the end stop 8 is exerted by the threaded spindle 7.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen nicht-selbsthemmenden Aktor mit einer Überlastschutzeinheit anzugeben, bei welchem auch bei einem Stoß an den Endanschlag durch die Gewindespindel eine Beschädigung des Systems verhindert wird.The invention has for its object to provide a non-self-locking actuator with an overload protection unit, in which even with a shock to the end stop by the threaded spindle damage to the system is prevented.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Überlastschutzeinheit in Serie in den Übertragungsweg angeordnet ist und bei treibender Antriebseinheit in die Richtung des zu betätigenden Organs bzw. bei treibendem zu betätigenden Organ in Richtung der Antriebseinheit mindestens das volle Antriebsmoment und in die jeweils entgegengesetzte Momentenrichtung maximal das volle Antriebsmoment überträgt. Dies hat den Vorteil, dass das Drehmoment von der Antriebseinheit von einem Eingang des Aktors zu seinem Ausgang übertragen wird und das in die andere Richtung mögliche, übertragene Drehmoment des Aktors zumindest verringert wird. Dies gilt auch, wenn die Übertragung des Drehmomentes möglichst reibungsarm erfolgt. Ein Schlag über einen Endanschlag der Gewindespindel gegen den Endanschlag kann dann nicht mehr über die Überlaufschutzeinheit in die Antriebseinheit übertragen werden und dort zu einem Verlust der Positionierung der Antriebseinheit und damit zu einem Verlust der Kommutierung bei einem Elektromotor führen.According to the invention the object is achieved in that the overload protection unit is arranged in series in the transmission path and at driving drive unit in the direction of the organ to be actuated or at driving to be actuated organ in the direction of the drive unit at least the full drive torque and maximum in the opposite torque direction the full drive torque transfers. This has the advantage that the torque is transmitted from the drive unit of an input of the actuator to its output and the possible transmitted torque of the actuator in the other direction is at least reduced. This also applies if the transmission of the torque takes place with as little friction as possible. A blow over an end stop of the threaded spindle against the end stop can then no longer be transmitted via the overflow protection unit in the drive unit and there lead to a loss of positioning of the drive unit and thus to a loss of commutation in an electric motor.

Vorteilhafterweise besteht das Übertragungselement aus einem ersten und einem zweiten Ritzel, die beidseitig auf einer Getriebestufe angeordnet sind, wobei die Überlastschutzeinheit in das zweite Ritzel integriert ist. Die Integration der Überlastschutzeinheit in das zweite Ritzel erlaubt eine sehr platzsparende Lösung, welche trotzdem eine zuverlässige Übertragung des Drehmomentes von der Antriebseinheit zum betätigten Organ und andersherum zulässt. Treibt das zu betätigende Organ aufgrund des sich entladenden elastischen Speicherelementes die Überlastschutzeinheit in die umgekehrte Drehrichtung, so können sich die Antriebswelle und dessen Antriebseinheit aufgrund ihrer Massenträgheiten in die vorgegebene Richtung weiterdrehen. Eine schlagartige oder gar zerstörende Belastung auf das System ist damit auch bei stromloser Antriebseinheit oder in einem Fehlerfall ausgeschlossen.Advantageously, the transmission element consists of a first and a second pinion, which are arranged on both sides of a gear stage, wherein the overload protection unit is integrated in the second pinion. The integration of the overload protection unit in the second pinion allows a very space-saving solution, which still allows a reliable transmission of torque from the drive unit to the operated organ and vice versa. If the organ to be actuated drives the overload protection unit in the opposite direction of rotation due to the elastic storage element being discharged, then the drive shaft and its drive unit can continue to rotate in the predetermined direction due to their inertia in mass. An abrupt or even destructive load on the system is thus excluded even when the drive unit is de-energized or in the event of a fault.

In einer Ausgestaltung ist das zweite Ritzel in ein äußeres und ein inneres Ritzelelement unterteilt, zwischen welchen der Überlastschutzeinheit angeordnet ist. Die Überlastschutzeinheit übernimmt dabei die Funktion der Momentenübertragung vom äußeren Ritzelelement zum inneren Ritzelelement bei treibender Antriebseinheit. Bei treibendem, zu betätigenden Organ überträgt die Überlastschutzeinheit das Drehmoment vom inneren Ritzelelement zum äußeren Ritzelelement, also in umgekehrter Richtung, so dass die Übertragungsstrecke der Energie in beide Richtungen gewährleistet ist.In one embodiment, the second pinion is divided into an outer and an inner pinion element, between which the overload protection unit is arranged. The overload protection unit assumes the function of torque transmission from the outer pinion element to the inner pinion element in driving drive unit. When driving, to be actuated member, the overload protection unit transmits the torque from the inner pinion member to the outer pinion element, ie in the reverse direction, so that the transmission path of energy is ensured in both directions.

In einer Variante ist die Überlastschutzeinheit als Rutschkupplung und/oder als Freilauf ausgebildet. Bei beiden Elementen lässt sich eine gewünschte Kennlinie des Überlastschutzes einstellen.In one variant, the overload protection unit as a slip clutch and / or as a freewheel educated. For both elements, a desired characteristic of the overload protection can be set.

In einer Weiterbildung ist die Überlastschutzeinheit als Schlingfederfreilauf ausgebildet. Ein solcher Schlingfederfreilauf weist nicht nur die wesentlichen Eigenschaften eines Freilaufes auf, sondern zusätzlich auch die Eigenschaften einer Rutschkupplung. Die Kennlinie des Schlingfederfreilaufes entspricht dabei der Kombination der Kennlinien von Rutschkupplung und Freilauf.In a development, the overload protection unit is designed as a wrap spring freewheel. Such a coil spring freewheel not only has the essential properties of a freewheel, but also the properties of a slip clutch. The characteristic of the wrap spring freewheel corresponds to the combination of the characteristics of slip clutch and freewheel.

In einer Variante sind das innere und das äußere Ritzelelement des zweiten Ritzels als Welle oder als Hohlwelle ausgebildet, welche den gleichen Durchmesser aufweisen. Bei der Ausgestaltung als Wellen wird der Schlingfederfreilauf außen zwischen das innere und das äußere Ritzelelement gelegt, während bei der Ausgestaltung als Hohlwellen der Schlingfederfreilauf innen an die Wandung der jeweiligen Hohlwellen gedrückt wird. Der gleiche Durchmesser der beiden Wellen bzw. Hohlwellen erlaubt dabei eine zuverlässige reibungsfreie Übertragung des Drehmomentes.In one variant, the inner and the outer pinion element of the second pinion are formed as a shaft or as a hollow shaft, which have the same diameter. In the embodiment as waves, the wrap-spring freewheel is placed externally between the inner and the outer pinion element, while in the embodiment as a hollow shaft, the wrap-spring freewheel is pressed inside against the wall of the respective hollow shaft. The same diameter of the two shafts or hollow shafts allows a reliable frictionless transmission of torque.

Vorteilhafterweise sind das innere und das äußere Ritzel zueinander wälz- oder gleitgelagert.Advantageously, the inner and the outer pinion are rolling or sliding bearings.

In einer Ausführungsform weisen das innere als auch das äußere Ritzelelement des zweiten Ritzels jeweils eine Reibfläche zur Berührung mit der Überlastschutzeinheit auf. Durch diese Reibanbindung wird zuverlässig eine Übertragung der Energie in die entsprechende Richtung zugelassen.In one embodiment, the inner and the outer pinion element of the second pinion each have a friction surface for contact with the overload protection unit. This Reibanbindung is reliable transmission of energy in the appropriate direction allowed.

In einer Ausgestaltung weist das zweite Ritzel ein Innengewinde zum Antrieb einer Gewindespindel auf, die auf das elastische Speicherelement einwirkt, welches an dem zu betätigenden Organ angebunden ist. Um die Übertragungswirkung des inneren und des äußeren Ritzelelementes des zweiten Ritzels ausreichend zu gewährleisten, ist dieses zweite Ritzel nahe an der Spindel angeordnet.In one embodiment, the second pinion has an internal thread for driving a threaded spindle, which acts on the elastic memory element which is connected to the organ to be actuated. In order to sufficiently ensure the transmission effect of the inner and the outer pinion element of the second pinion, this second pinion is arranged close to the spindle.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Antriebseinheit als Elektromotor und das zu betätigende Organ als Kupplung ausgebildet, wobei die Gewindespindel im Übertragungsweg zwischen Elektromotor und Kupplung angeordnet ist.In a further embodiment, the drive unit as an electric motor and the organ to be actuated are designed as a coupling, wherein the threaded spindle is arranged in the transmission path between the electric motor and the clutch.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawings.

Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen nicht-selbsthemmenden Aktors mit einer Überlastschutzeinheit,
2 eine Prinzipdarstellung des Ausführungsbeispieles des nicht-selbsthemmenden Aktors gemäß 1
3 ein Ausführungsbeispiel eines zweiten Ritzels des Aktors gemäß 1,
4 Darstellung des zweiten Ritzels in einem Querschnitt,
5 ein nicht-selbsthemmender Aktor nach dem Stand der Technik.

Show it:

1 An embodiment of a non-self-locking actuator according to the invention with an overload protection unit,
2 a schematic diagram of the embodiment of the non-self-locking actuator according to 1
3 an embodiment of a second pinion of the actuator according to 1 .
4 Representation of the second pinion in a cross section,
5 a non-self-locking actuator according to the prior art.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines nicht-selbsthemmenden Aktors 1 dargestellt, welcher eine Antriebseinheit in Form eines Elektromotors 2 aufweist, dessen Antriebswelle 3 über eine Getriebestufe 4 ein erstes Ritzel 5 antreibt, welches in ein zweites Ritzel 6 eingreift, wobei das zweite Ritzel 6 mit einer Gewindespindel 7 in Verbindung steht, die einen Endanschlag 8 an einem Abdeckgehäuse 9 aufweist. Unter einem Ritzel soll dabei ein kleineres Zahnrad einer Zahnradpaarung in einer Getriebestufe verstanden werden.In 1 is an embodiment of a non-self-locking actuator 1 shown, which is a drive unit in the form of an electric motor 2 has, the drive shaft 3 via a gear stage 4 a first sprocket 5 which drives into a second pinion 6 engages, wherein the second pinion 6 with a threaded spindle 7 communicating, which is an end stop 8th on a cover housing 9 having. Under a pinion while a smaller gear of a gear pairing in a gear stage to be understood.

Die Gewindespindel 7 betätigt einen Geberkolben 10, welcher über eine Rückstellfeder 11 in einem Hydraulikgehäuse 12 positioniert ist, wobei ein durch das Hydraulikgehäuse 12 gebildete Druckraum 13 mittels Dichtung 14 gegen den Geberkolben 10 abgedichtet ist. An dem Abdeckgehäuse 12 ist ein Zufluss 15 für eine Hydraulikflüssigkeit angeordnet, während sich an den Druckraum 13 ein Anschluss 16 an eine Druckleitung 17 zu einem zu betätigenden Organ in Form einer nicht weiter dargestellten Kupplung anschließt.The threaded spindle 7 actuates a master piston 10 , which has a return spring 11 in a hydraulic housing 12 is positioned, one through the hydraulic housing 12 formed pressure chamber 13 by means of gasket 14 against the master piston 10 is sealed. On the cover housing 12 is an influx 15 arranged for a hydraulic fluid while leaning against the pressure chamber 13 a connection 16 to a pressure line 17 connects to an actuated member in the form of a coupling, not shown.

Die Kupplung 18 ist in der Prinzipdarstellung der 2 dargestellt. Diese wird von einem Nehmerzylinder 19 über einen Federspeicher 20 betätigt. Um einen Überlastschutz in diesen nicht-selbsthemmenden Aktor 1 zu integrieren, ist das zweite Ritzel 6 in ein äußeres und ein inneres Ritzelelement unterteilt. Der Übersichtlichkeit halber sind hierbei das innere Ritzel mit dem Bezugszeichen 21 und das äußere Ritzel mit dem Bezugszeichen 22 gekennzeichnet. Das innere Ritzelelement 21 bildet genauso wie das äußere Ritzelelement 22 jeweils eine Einheit mit einer Welle 23.The coupling 18 is in the schematic diagram of 2 shown. This is from a slave cylinder 19 via a spring store 20 actuated. To provide overload protection in this non-self-locking actuator 1 to integrate is the second pinion 6 divided into an outer and an inner pinion element. For the sake of clarity, here are the inner pinion with the reference numeral 21 and the outer pinion with the reference numeral 22 characterized. The inner pinion element 21 forms as well as the outer pinion element 22 one unit each with a shaft 23 ,

Eine Außenfläche 24 des inneren Ritzelelementes 21 ist als Reibfläche ausgebildet, während sich axial in seinem Zentrum eine Innenverzahnung 25 für die Gewindespindel 7 erstreckt. Unterhalb der Reibfläche 24 des inneren Ritzelelementes 21 erstreckt sich in axialer Richtung mit einem kleineren Durchmesser eine Zentrierungselement 26, um das innere und das äußere Ritzelelement 21, 22 bei gleichzeitiger Zentrierung axial aufeinander aufeinander schieben zu können (3). Das äußere Ritzelelement 22 weist ebenfalls eine Reibfläche 27 auf, welche im Inneren ausgebildet ist. Eine Zentrierung zum inneren Ritzelelement 21 ist durch einen radial umlaufenden Vorsprung 28 gegeben auf welchen das Zentrierungselement 26 geschoben ist. Gleichzeitig ist das äußere Ritzelelement 22 an seiner radialen Außenseite 29 mit einer umlaufenden Außenverzahnung 30 versehen, in welche das erste Ritzel 5 eingreift.An outer surface 24 the inner pinion element 21 is formed as a friction surface, while axially in its center an internal toothing 25 for the threaded spindle 7 extends. Below the friction surface 24 the inner pinion element 21 extends in the axial direction with a smaller diameter a centering element 26 to the inner and outer pinion element 21 . 22 at Simultaneous centering to push each other axially ( 3 ). The outer pinion element 22 also has a friction surface 27 which is formed on the inside. A centering to the inner pinion element 21 is by a radially circumferential projection 28 given on which the centering element 26 pushed. At the same time, the outer pinion element 22 on its radial outside 29 with a circumferential external toothing 30 provided, in which the first pinion 5 intervenes.

4 zeigt das zweite Ritzel 6 im zusammengebauten Zustand des inneren Ritzelelementes 21 und des äußeren Ritzelelementes 22. Das innere Ritzelelement 21 und das äußere Ritzelelement 22 sind dabei axial aufeinander geschoben, wobei sich eine Überlastschutzeinheit in Form eines Schlingfederfreilaufes 31 auf den Reibflächen 24, 27 des inneren Ritzelelement 21 und des äußeren Ritzelelement 22 aufliegt. Die beiden Reibflächen 24, 27 sind dabei in einer Ebene nebeneinander liegend angeordnet. Im zusammengefügten Zustand des zweiten Ritzels 7 ist der Schlingfederfreilauf 31 durch ein sich radial verlaufendes Sicherungsblech 32 des äußeren Ritzelelementes 22 gesichert. 4 shows the second pinion 6 in the assembled state of the inner pinion element 21 and the outer pinion member 22 , The inner pinion element 21 and the outer pinion member 22 are pushed axially towards each other, with an overload protection unit in the form of a coil spring freewheel 31 on the friction surfaces 24 . 27 of the inner pinion element 21 and the outer pinion member 22 rests. The two friction surfaces 24 . 27 are arranged in a plane next to each other. In the assembled state of the second pinion 7 is the wrap spring freewheel 31 by a radially extending locking plate 32 the outer pinion element 22 secured.

In einem solchen nicht-selbsthemmenden Kupplungsaktor 1 wird das Drehmoment des Elektromotors 2 über dessen Antriebswelle 3 über die Getriebesstufe 4 auf das erste und das zweite Ritzel 5, 6 übertragen, wobei das äußere Ritzelelement 22 über den Schlingfederfreilauf 31 auf das innere Ritzelement 21 und dessen Innenverzahnung 25 auf die antreibende Gewindespindel 7 einwirkt. Die Drehmomentübertragung zwischen dem Schlingfederfreilauf 31 und den beiden Ritzeln 5, 6 erfolgt über Reibung. Der Schlingfederfreilauf 31 übernimmt dabei die Funktion der Übertragung des Drehmomentes vom äußeren Ritzelelement 22 zum inneren Ritzelelement 21, wenn der Elektromotor 2 die Kupplung 18 antreibt. In entgegengesetzter Richtung, wenn die Kupplung 18 aufgrund eines sich entladenden Federspeichers 20 die Gewindespindel 7 in entgegengesetzte Richtung antreibt, überträgt der Schlingfederfreilauf 31 das Drehmoment vom inneren Ritzelelement 21 zum äußeren Ritzelelement 22. Erreicht die Gewindespindel 7 den Endanschlag 8 am Abdeckgehäuse 9, bleibt diese stehen. Das erste Ritzel 5, die Antriebswelle 3 und der Rotor des Elektromotors 2 können aufgrund ihrer Massenträgheiten in Freilaufrichtung gegen das Schleppmoment des Schlingfederfreilaufs 31 weiterdrehen. Dabei wird ein möglichst hohes Freilaufmoment eingestellt, welches aber in jedem Fall unterhalb des Antriebsmomentes des Elektromotors 2 bzw. der Kupplung18 liegen muss. Ein solches Antriebsmoment ist Auslegungskriterium für das Getriebe. Bei einem hohen Freilaufmoment ist der Schlingfederfreilauf 31 trotz Freilaufwirkung in der Lage, den nicht-selbsthemmenden Aktor 1 bei treibender Kupplung 18 zu unterstützen und die Dynamik des Systems zu erhöhen. Wäre das Freilaufmoment gleich oder nahe 0, würde allein die treibende Kupplung 18 die Dynamik bestimmen.In such a non-self-locking clutch actuator 1 becomes the torque of the electric motor 2 via its drive shaft 3 via the gear stage 4 on the first and the second pinion 5 . 6 transferred, wherein the outer pinion element 22 over the wrap spring freewheel 31 on the inner scoring element 21 and its internal teeth 25 on the driving threaded spindle 7 acts. The torque transmission between the wrap spring freewheel 31 and the two pinions 5 . 6 occurs via friction. The wrap spring freewheel 31 takes over the function of transmitting the torque from the outer pinion element 22 to the inner pinion element 21 when the electric motor 2 the coupling 18 drives. In the opposite direction when the clutch 18 due to a discharging spring accumulator 20 the threaded spindle 7 in the opposite direction, transmits the wrap spring freewheel 31 the torque from the inner pinion element 21 to the outer pinion element 22 , Reaches the threaded spindle 7 the end stop 8th on the cover housing 9 , this will stop. The first sprocket 5 , the drive shaft 3 and the rotor of the electric motor 2 can due to their inertia in the freewheeling direction against the drag torque of the wrap spring freewheel 31 Continue to turn. In this case, the highest possible freewheeling moment is set, which, however, in each case below the drive torque of the electric motor 2 or the clutch must be18. Such a drive torque is a design criterion for the transmission. At a high freewheeling moment is the wrap spring freewheel 31 despite the free-wheeling effect capable of non-self-locking actuator 1 with driving clutch 18 support and increase the dynamics of the system. If the freewheeling moment were equal to or near zero, the driving clutch alone would be the only one 18 determine the dynamics.

Um eine möglichst geringe Streuung des Freilaufmomentes unabhängig vom absoluten Niveau zu realisieren, ist der Schlingfederfreilauf 31 als Überlastschutzelement besonders geeignet, da dieser insbesondere bei größeren Umschlingungswinkeln, beispielsweise >6 Windungen, nahezu reibwertunabhängig ist. Auslegungsrelevant sind neben dem Material des bandförmigen Schlingfederfreilaufes 31 vor allem ein Bandquerschnitt und die Interferenz zur Reibfläche. Ein Sperrmoment des Schlingfederfreilaufes 31 liegt mindestens, vorzugsweise deutlich über dem maximalen Antriebsmoment, bezogen auf das zweite Ritzel 6. Ein Schlepp-Freilaufmoment des Schlingfederfreilaufs 31 liegt nah an, aber in jedem Fall unterhalb des Antriebsmomentes, um den Aktor 1 bei treibender Kupplung 18 in seiner Dynamik über das Schleppmoment zu stützen.In order to achieve the lowest possible scattering of the freewheeling torque independent of the absolute level, the wrap spring freewheel is 31 Particularly suitable as an overload protection element, since this is almost independent of friction value, in particular for larger angles of wrap, for example> 6 turns. Design relevant are in addition to the material of the belt-shaped wrap spring freewheel 31 especially a band cross section and the interference to the friction surface. A locking torque of the wrap spring freewheel 31 is at least, preferably well above the maximum drive torque, based on the second pinion 6 , A towing, free-wheeling moment of the wrap spring freewheel 31 is close, but in any case below the drive torque to the actuator 1 with driving clutch 18 to support in its dynamics on the drag torque.

Die vorgeschlagene Lösung hat den Vorteil, dass ein Stoß über den Endanschlag 8 der Gewindespindel 7 gegen das Abdeckgehäuse 9 über den verwendeten Schlingfederfreilauf 31 nicht an den Elektromotor 2 übertragen wird, weshalb der Elektromotor 2 unverändert weiterdrehen kann und nur durch die ihm innewohnende Reibung abgebremst wird.The proposed solution has the advantage of having a shock over the end stop 8th the threaded spindle 7 against the cover housing 9 over the used loop spring freewheel 31 not to the electric motor 2 is transferred, which is why the electric motor 2 can continue to rotate unchanged and is slowed down only by the inherent friction.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Aktoractuator
22: Elektromotorelectric motor
33: Antriebswelledrive shaft
44: Getriebestufegear stage
55: Ritzelpinion
66: Ritzelpinion
77: Gewindespindelscrew
88th: Endanschlagend stop
99: Abdeckgehäusecover housing
1010: Geberkolbenmaster piston
1111: RückstellfederReturn spring
1212: Hydraulikgehäusehydraulic housing
1313: Druckraumpressure chamber
1414: Dichtungpoetry
1515: Zuflussinflow
1616: Anschlussconnection
1717: Druckleitungpressure line
1818: Kupplungclutch
1919: Nehmerzylinderslave cylinder
2020: Federspeicherspring
2121: Inneres RitzelelementInner pinion element
2222: Äußeres RitzelelementOuter pinion element
2323: Wellewave
2424: Außenfläche des inneren RitzelelementesOuter surface of the inner pinion element
2525: Innenverzahnunginternal gearing
2626: Zentrierungselementcentering
2727: Reibfläche des äußeren RitzelelementesFriction surface of the outer pinion element
2828: Vorsprunghead Start
2929: Außenseite des äußeren RitzelelementesOutside of the outer pinion element
3030: Außenverzahnungexternal teeth
3131: Schlingfederfreilaufwrap spring
3232: SicherungsblechLocking plate
3333: Rotatorisch-translatorische GetriebestufeRotatory-translatory gear stage

Claims

Non-self-locking actuator with an overload protection unit, in which a drive torque of a drive unit (2) is transmitted to an actuatable member (18), wherein a transmission path comprises a gear stage (4) on which a transmission element (5, 6) via an elastic Memory element (20) is connected to the actuated member (18), characterized in that the overload protection unit (31) is arranged in series in the transmission path and in driving the drive unit (2) in the direction of the actuated member (18) or in the direction of the drive unit (2), at least the full drive torque is transmitted to the driving element (18) and the maximum drive torque is transferred to the respective opposite direction of the torque.

Non-self-locking actuator after Claim 1 , characterized in that the transmission element (5, 6) consists of a first and a second pinion (5, 6), wherein the overload protection unit (31) in the second pinion (6) is integrated.

Non-self-locking actuator after Claim 2 , characterized in that the second pinion (6) is divided into an outer and an inner pinion member (22, 21) on which the overload protection unit (31) is arranged.

Non-self-locking actuator after Claim 1 . 2 or 3 characterized in that the overload protection unit (31) is designed as a slip clutch and / or as a freewheel.

Non-self-locking actuator after Claim 4 , characterized in that the overload protection unit is designed as a wrap spring freewheel.

Non-self-locking actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inner and outer pinion elements (21, 22) of the second pinion (6) are formed as coaxially mounted shafts (23) or as hollow shafts having the same diameter ,

Non-self-locking actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inner and the outer pinion element (21, 22) of the second pinion (6) mounted to each other, preferably rolling or sliding bearings.

Non-self-locking actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inner and the outer pinion element (21, 22) of the second pinion (6) each have a friction surface (24, 27) for contact with the overload protection unit (31) ,

Non-self-locking actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the second pinion (6) has an internal toothing (25) for driving a threaded spindle (7) which acts on the elastic memory element (20) which is to be actuated Organ (18) is tied.

Non-self-locking actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the drive unit as an electric motor (2) and the organ to be actuated as a coupling (18) are formed, wherein the threaded spindle (7) in the transmission path between the electric motor (2) and the clutch (18) is arranged.