DE102020120965A1 - planetary screw drive - Google Patents

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Philippe Ott
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Abstract

Planetenwälzgewindetrieb (1), zumindest umfassend• eine Gewindespindel (2) mit einer sich entlang einer axialen Richtung (3) erstreckenden Drehachse (4),• eine Mehrzahl von mit der Gewindespindel (2) mechanisch in Eingriff stehenden, um jeweils eine eigene Längsachse (5) rotierbar angeordnete Planetenrollen (6), die jeweils einen zylindrischen Absatz (7) aufweisen, an dem mehrere Umfangsrillen (8) eine Struktur ausbilden, die mit einem Gewinde (9) der Gewindespindel (2) kämmt,• einen Planetenrollenträger (10), der die Planetenrollen (5) zumindest gegenüber der axialen Richtung (3) abstützt, mit einer ersten Kontaktfläche (11) sowie• ein Gehäuseteil (12) mit einer zweiten Kontaktfläche (13); wobei bei einer Drehung des Planetenrollenträgers (10) um die Gewindespindel (2) die Gewindespindel (2) gegenüber dem Planetenrollenträger (10) entlang der axialen Richtung (3) verlagerbar ist.Planetary roller screw drive (1), at least comprising• a threaded spindle (2) with an axis of rotation (4) extending along an axial direction (3),• a plurality of screws which are mechanically engaged with the threaded spindle (2) and each have their own longitudinal axis ( 5) rotatably arranged planetary rollers (6), each having a cylindrical shoulder (7) on which several circumferential grooves (8) form a structure that meshes with a thread (9) of the threaded spindle (2),• a planetary roller carrier (10) , which supports the planetary rollers (5) at least in relation to the axial direction (3), with a first contact surface (11) and• a housing part (12) with a second contact surface (13); wherein when the planetary roller carrier (10) rotates about the threaded spindle (2), the threaded spindle (2) can be displaced relative to the planetary roller carrier (10) along the axial direction (3).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Planetenwälzgewindetrieb, insbesondere als Bestandteil eines Aktuators eines Ausrücksystems für eine Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges.The present invention relates to a planetary screw drive, in particular as part of an actuator of a release system for a clutch device of a motor vehicle.

Zur Betätigung von Kupplungen muss üblicherweise ein translatorischer Weg zurückgelegt werden, um Kupplungshälften voneinander zu trennen oder sie miteinander in Eingriff zu bringen. Zu diesem Zweck werden Betätigungseinrichtungen benötigt, die auch Aktoren oder Aktuatoren genannt werden, und mit denen eine benötigte Kraft über einem entsprechenden Weg erzeugbar ist. Es existieren zu diesem Zweck Aktuatoren, die die Drehbewegung eines Bauteiles in eine Axialbewegung eines weiteren Bauteiles umwandeln, z.B. um eine Kupplung zu öffnen oder zu schließen.In order to actuate clutches, a translatory path must usually be covered in order to separate clutch halves from one another or to bring them into engagement with one another. For this purpose, actuating devices are required, which are also called actuators or actuators, and with which a required force can be generated over a corresponding path. For this purpose, there are actuators that convert the rotational movement of a component into an axial movement of another component, e.g. to open or close a clutch.

Typische Aktuatoren sind hydraulische Nehmerzylinder oder auch Planetenwälzgewinde(-spindel-)triebe. Ein Planetenwälzgewinde umfasst zumindest eine Gewindespindel mit einer sich entlang einer axialen Richtung erstreckenden Drehachse, eine Mehrzahl von mit der Gewindespindel mechanisch in Eingriff stehenden, um jeweils eine eigene Längsachse rotierbar angeordnete, Planetenrollen, die jeweils einen zylindrischen Absatz aufweisen, an dem mehrere Umfangsrillen eine Struktur ausbilden, die mit einem Gewinde der Gewindespindel kämmt, einen Planetenrollenträger, der die Planetenrollen zumindest gegenüber der axialen Richtung abstützt, sowie ein Gehäuseteil, in dem der Planetenrollenträger angeordnet ist. Bei einer Drehung z. B. des Planetenrollenträgers um die Gewindespindel bzw. die Drehachse wird die Gewindespindel gegenüber dem Planetenrollenträger entlang einer axialen Richtung verlagert.Typical actuators are hydraulic slave cylinders or planetary screw (spindle) drives. A planetary rolling thread comprises at least one threaded spindle with an axis of rotation extending along an axial direction, a plurality of planetary rollers that mechanically engage with the threaded spindle and are each arranged to be rotatable about their own longitudinal axis, each of which has a cylindrical shoulder on which several circumferential grooves form a structure form, which meshes with a thread of the threaded spindle, a planetary roller carrier, which supports the planetary rollers at least with respect to the axial direction, and a housing part in which the planetary roller carrier is arranged. With a rotation z. B. the planetary roller carrier to the threaded spindle or the axis of rotation, the threaded spindle is displaced relative to the planetary roller carrier along an axial direction.

Das Gehäuseteil kann z. B. mit einem Rotor eines Elektroantriebs verbunden sein, so dass durch Drehung des Rotors das Gehäuseteil und damit der Planetenrollenträger gegenüber der Gewindespindel verdreht wird.The housing part can, for. B. be connected to a rotor of an electric drive, so that the housing part and thus the planetary roller carrier is rotated relative to the threaded spindle by rotation of the rotor.

Der Planetenwälzgewindetrieb kann eine wenigstens zweiteilige Kassette als Planetenrollenträger aufweisen, die zur winkelpositionsgenauen Aufnahme der Planetenrollen dient und die axial durch das Gehäuseteil abgestützt ist. Zur definierten Positionierung der Kassettenteile können die Teile der Kassette Formelemente aufweisen, so dass bei mechanischer Wirkverbindung zwischen den Formelementen die beiden Kassettenteile hinsichtlich ihrer Winkelposition in Bezug zueinander definiert positioniert sind.The planetary roller screw drive can have an at least two-part cassette as a planetary roller carrier, which is used to accommodate the planetary rollers with an exact angular position and which is supported axially by the housing part. For the defined positioning of the cassette parts, the parts of the cassette can have shaped elements, so that when there is a mechanical operative connection between the shaped elements, the two cassette parts are positioned in a defined manner with regard to their angular position in relation to one another.

Der Planetenrollenträger oder zumindest eines der Kassettenteile kann zumindest ein weiteres Formelement aufweisen, das mit einem entsprechend ausgeführten Formelement des Gehäuseteils zusammenwirkt, so dass bei einer mechanischen Wirkverbindung zwischen den Formelementen eine rotatorische Relativbewegung des Planetenrollenträgers oder des jeweiligen Kassettenteils in Bezug zum Gehäuseteil blockiert ist. Diese Verbindung dient der Übertragung von Drehmoment zwischen dem Gehäuseteil und dem Planetenrollenträger.The planetary roller carrier or at least one of the cassette parts can have at least one further shaped element which interacts with a correspondingly designed shaped element of the housing part, so that when there is a mechanical operative connection between the shaped elements, a relative rotational movement of the planetary roller carrier or the respective cassette part in relation to the housing part is blocked. This connection is used to transmit torque between the housing part and the planetary roller carrier.

In der DE 10 2017 125 149 A1 ist dieses Formelement zwischen Kassettenteil und Gehäuseteil eine biegbare Blechzunge am Gehäuseteil, die im umgebogenen Zustand in ein komplementär ausgestaltetes Formelement in Form einer Aussparung eines Kassettenteils eingreift.In the DE 10 2017 125 149 A1 this shaped element between the cassette part and the housing part is a bendable sheet metal tongue on the housing part, which in the bent state engages in a complementary shaped shaped element in the form of a recess in a cassette part.

Zur Ausbildung der Formelemente müssen die betroffenen Bauteile teilweise aufwändig mechanisch bearbeitet werden. Zur Sicherstellung der Formgenauigkeit kann es erforderlich sein, dass diese Bearbeitung ggf. auch erst nach einer Härtesteigerung (z. B. infolge einer Wärmebehandlung) des Materials erfolgt.In order to form the shaped elements, the affected components sometimes have to be mechanically processed in a complex manner. To ensure dimensional accuracy, it may be necessary for this processing to take place only after the material has increased in hardness (e.g. as a result of heat treatment).

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein Planetenwälzgewindetrieb anzugeben, bei dem eine verlässliche Drehmomentübertragung zwischen den Komponenten realisiert werden kann und der kostengünstig herstellbar ist.Proceeding from this, the object of the present invention is to at least partially overcome the problems known from the prior art and in particular to specify a planetary screw drive in which reliable torque transmission between the components can be realized and which can be produced inexpensively.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Planetenwälzgewindetrieb gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.This object is achieved with a planetary screw drive according to the features of independent claim 1. Further advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims. The features listed individually in the dependent claims can be combined with one another in a technologically meaningful manner and can define further refinements of the invention. In addition, the features specified in the claims are specified and explained in more detail in the description, with further preferred configurations of the invention being presented.

Es wird ein Planetenwälzgewindetrieb vorgeschlagen, insbesondere als Bestandteil eines Aktuators eines Ausrücksystems für eine Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges. Der Planentenwälzgewindetrieb umfasst zumindest

  • • eine Gewindespindel mit einer sich entlang einer axialen Richtung erstreckenden Drehachse,
  • • eine Mehrzahl von mit der Gewindespindel mechanisch in Eingriff stehenden, um jeweils eine eigene Längsachse rotierbar angeordnete, Planetenrollen, die jeweils einen zylindrischen Absatz aufweisen, an dem mehrere Umfangsrillen eine Struktur ausbilden, die mit einem Gewinde der Gewindespindel kämmt,
  • • einen Planetenrollenträger, der die Planetenrollen zumindest gegenüber der axialen Richtung abstützt, mit einer ersten Kontaktfläche sowie
  • • ein Gehäuseteil mit einer zweiten Kontaktfläche.
A planetary screw drive is proposed, in particular as a component of an actuator of a release system for a clutch device of a motor vehicle. The planetary screw drive includes at least
  • • a threaded spindle with an axis of rotation extending along an axial direction,
  • • a plurality of mechanically engaged with the threaded spindle, each arranged to be rotatable about its own longitudinal axis, Planetary rollers, each of which has a cylindrical shoulder on which several circumferential grooves form a structure that meshes with a thread on the threaded spindle,
  • • a planetary roller carrier, which supports the planetary rollers at least in relation to the axial direction, with a first contact surface and
  • • a housing part with a second contact surface.

Bei einer Drehung des Planetenrollenträgers um die Gewindespindel ist die Gewindespindel gegenüber dem Planetenrollenträger entlang einer axialen Richtung verlagerbar. Der Planetenrollenträger und das Gehäuseteil bilden über die Kontaktflächen eine gegenüber einer Umfangsrichtung formschlüssige erste Verbindung aus. Zumindest eine der Kontaktflächen weist eine Oberflächenstruktur auf, durch die die andere Kontaktfläche bei Montage des Planetenwälzgewindetriebs zur Ausbildung der ersten Verbindung zumindest teilweise verformbar ist.When the planetary roller carrier rotates about the threaded spindle, the threaded spindle can be displaced in an axial direction relative to the planetary roller carrier. Via the contact surfaces, the planetary roller carrier and the housing part form a first connection that is form-fitting relative to a circumferential direction. At least one of the contact surfaces has a surface structure through which the other contact surface can be deformed at least partially when the planetary screw drive is assembled to form the first connection.

Die Gewindespindel ist insbesondere (nur) relativ zum Planetenrollenträger drehbar. Die Gewindespindel kann, bei Drehung gegenüber dem Planetenrollenträger, gegenüber dem Planetenrollenträger entlang der axialen Richtung verlagert werden. Die Gewindespindel weist ein Gewinde auf, so dass die Gewindespindel infolge der kämmenden Anordnung mit den Planetenrollen, in Abhängigkeit von einer Gewindesteigung sukzessive verlagerbar ist. Die Struktur der Planetenrollen wälzt auf dem Gewinde der Gewindespindel ab. Jede Planetenrolle weist eine Längsachse auf, die insbesondere parallel zur Drehachse angeordnet ist, und ist um diese Längsachse drehbar an dem Planetenrollenträger drehbar angeordnet.The threaded spindle is in particular (only) rotatable relative to the planetary roller carrier. When rotating relative to the planetary roller carrier, the threaded spindle can be displaced relative to the planetary roller carrier along the axial direction. The threaded spindle has a thread so that the threaded spindle can be successively displaced as a function of a thread pitch as a result of the meshing arrangement with the planetary rollers. The structure of the planetary rollers rolls on the thread of the threaded spindle. Each planetary roller has a longitudinal axis, which is arranged in particular parallel to the axis of rotation, and is arranged on the planetary roller carrier such that it can rotate about this longitudinal axis.

Das Gehäuseteil kann z. B. mit einem Rotor eines Elektroantriebs verbunden sein, so dass durch Drehung des Rotors das Gehäuseteil und damit der Planetenrollenträger und die mit diesem verbundenen Planetenrollen gegenüber der Gewindespindel und um die Drehachse verdreht werden.The housing part can, for. B. be connected to a rotor of an electric drive, so that the housing part and thus the planetary roller carrier and the associated planetary rollers relative to the threaded spindle and rotated about the axis of rotation by rotation of the rotor.

Hier wird nun vorgeschlagen, dass der Planetenrollenträger und das Gehäuseteil über die Kontaktflächen eine gegenüber einer Umfangsrichtung formschlüssige erste Verbindung ausbilden. Zur Ausbildung der ersten Verbindung weist insbesondere nur eine der Kontaktflächen eine Oberflächenstruktur auf, die während der Montage von Planetenrollenträger und Gehäuseteil in die Kontaktfläche des anderen Bauteils eingreift und dort eine komplementäre Oberflächenstruktur ausbildet. Die Verformung der anderen Kontaktfläche durch die Oberflächenstruktur umfasst insbesondere eine Verdrängung von Material.It is now proposed here that the planetary roller carrier and the housing part form a first connection that is form-fitting relative to a circumferential direction via the contact surfaces. To form the first connection, in particular only one of the contact surfaces has a surface structure which engages in the contact surface of the other component during assembly of the planetary roller carrier and housing part and forms a complementary surface structure there. The deformation of the other contact surface by the surface structure includes in particular a displacement of material.

Diese Art der ersten Verbindung ermöglicht insbesondere, dass der Planetenrollenträger und das Gehäuseteil vor der Montage zumindest gegenüber einer Umfangsrichtung nicht zueinander ausgerichtet werden müssen. Weiter kann ein in der Umfangsrichtung wirkendes Drehmoment durch die so ausgebildete erste Verbindung spielfrei (gegenüber der Umfangsrichtung) übertragen werden. Weiter kann das Drehmoment, entlang der Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt, zwischen dem Planetenrollenträger und dem Gehäuseteil übertragen werden.In particular, this type of first connection means that the planetary roller carrier and the housing part do not have to be aligned with one another, at least with respect to a circumferential direction, before assembly. Furthermore, a torque acting in the circumferential direction can be transmitted without play (relative to the circumferential direction) by the first connection designed in this way. Furthermore, the torque, distributed uniformly along the circumferential direction, can be transmitted between the planetary roller carrier and the housing part.

Die Oberflächenstruktur kann z. B. durch ein Rändelverfahren hergestellt sein. Beim Rändeln wird ein rundes Werkstück gegen ein rundes Werkzeug, dass die Oberflächenstruktur aufweist, gepresst und aufeinander abgewälzt, so dass sich beide drehen. Dabei wird die Oberflächenstruktur des Werkzeuges auf das Werkstück übertragen. So werden z. B. Erhebungen an der Oberfläche des Werkzeuges in die Oberfläche des Werkstückes eingedrückt.The surface structure can B. be made by a knurling process. When knurling, a round workpiece is pressed against a round tool that has the surface structure and rolled over one another so that both rotate. The surface structure of the tool is transferred to the workpiece. So e.g. B. elevations on the surface of the tool are pressed into the surface of the workpiece.

Insbesondere ist zumindest eine der Kontaktflächen durch ein Kunststoffmaterial gebildet.In particular, at least one of the contact surfaces is formed by a plastic material.

Insbesondere ist die andere (oder zumindest eine) Kontaktfläche durch ein metallisches Material gebildet, z. B. durch ein eisenhaltiges Material, bevorzugt durch einen Stahl.In particular, the other (or at least one) contact surface is formed by a metallic material, e.g. B. by a ferrous material, preferably by a steel.

Insbesondere weist die Kontaktfläche mit der höheren Festigkeit die Oberflächenstruktur auf. So kann die Oberflächenstruktur während der Montage der Bauteile zur Verformung der anderen Kontaktfläche eingesetzt werden.In particular, the contact surface with the higher strength has the surface structure. The surface structure can thus be used to deform the other contact surface during assembly of the components.

Insbesondere sind der Planetenrollenträger und das Gehäuseteil aus Materialien hergestellt, deren Wärmeausdehnungskoeffizienten [1 / Kelvin] sich um höchstens 10 %, bevorzugt um höchstens 5 %, voneinander unterscheiden. Damit kann im Betrieb des Planetenwälzgewindetrieb ein niedriges Umkehrspiel (gegenüber der Umfangsrichtung) und eine gleichbleibende Pressung zwischen Gehäuseteil und Planetenrollenträger (z. B. gegenüber einer radialen Richtung) gewährleistet werden.In particular, the planetary roller carrier and the housing part are made of materials whose coefficients of thermal expansion [1/Kelvin] differ from one another by at most 10%, preferably by at most 5%. In this way, a low backlash (relative to the circumferential direction) and a constant pressure between the housing part and the planetary roller carrier (eg relative to a radial direction) can be ensured during operation of the planetary roller screw drive.

Insbesondere sind die Kontaktflächen konzentrisch zueinander angeordnet, wobei ein größter Außendurchmesser der ersten Kontaktfläche größer ist als ein kleinster Innendurchmesser der zweiten Kontaktfläche. Damit überschneiden sich die Kontaktflächen in der radialen Richtung, so dass eine Oberflächenstruktur an der einen Kontaktfläche zur Verformung bzw. Umformung der anderen Kontaktfläche eingesetzt werden kann.In particular, the contact surfaces are arranged concentrically to one another, with a largest outer diameter of the first contact surface being larger than a smallest inner diameter of the second contact surface. The contact surfaces thus overlap in the radial direction, so that a surface structure on one contact surface can be used to deform or reshape the other contact surface.

Insbesondere kann so eine erste Verbindung nach Art einer Verzahnung bzw. einer Keilverzahnung realisiert werden.In particular, a first connection can be realized in the manner of a toothing or a splined toothing.

Insbesondere ist der Planentenrollenträger mehrteilig (nach Art einer Kassette) ausgeführt und umfasst zumindest ein erstes Teil mit ersten Aufnahmen sowie ein zweites Teil mit zweiten Aufnahmen für die Planentenrollen, wobei der erste Teil und der zweite Teil eine gegenüber der Umfangsrichtung formschlüssige zweite Verbindung ausbilden. Jede Planetenrolle erstreckt sich insbesondere ausgehend von einem ersten Ende entlang der Längsachse hin zu einem zweiten Ende. Jedes erste Ende ist in einer ersten Aufnahme und jedes zweite Ende in einer zweiten Aufnahme angeordnet.In particular, the planetary roller carrier is designed in several parts (like a cassette) and comprises at least a first part with first receptacles and a second part with second receptacles for the planetary rollers, with the first part and the second part forming a second connection that is form-fitting relative to the circumferential direction. Each planetary roller extends in particular starting from a first end along the longitudinal axis towards a second end. Each first end is located in a first receptacle and each second end is located in a second receptacle.

Die Planetenrollen können baugleich oder zueinander unterschiedlich ausgeführt sein. Insbesondere in der Ausgestaltung mit baugleichen Planetenrollen ist vorgesehen, dass wenigstens eines der (Kassetten-)Teile je darin anzuordnender Planetenrolle eine Aufnahme mit einem Absatz unterschiedlicher axialer Erstreckung aufweist. Dieser Absatz dient zur axial versetzten Anordnung einer jeweiligen, sich daran gegenüber der axialen Richtung abstützenden Planetenrolle, um zu gewährleisten, dass eine jeweilige Planetenrolle eine definierte Position gegenüber der axialen Richtung zum sauberen Eingriff in das Gewinde der Gewindespindel aufweist. Die axiale Position bezieht sich hier auf die Drehachse der zentral angeordneten Gewindespindel.The planetary rollers can be identical or different from each other. Particularly in the embodiment with planetary rollers of the same construction, it is provided that at least one of the (cassette) parts for each planetary roller to be arranged therein has a receptacle with a shoulder of different axial extent. This shoulder is used for the axially offset arrangement of a respective planetary roller that is supported on it in relation to the axial direction, in order to ensure that a respective planetary roller has a defined position in relation to the axial direction for clean engagement in the thread of the threaded spindle. The axial position here refers to the axis of rotation of the centrally located threaded spindle.

Weiterhin kann an wenigstens einem der (Kassetten-)Teile bzw. in mindestens einer der Aufnahmen ein Reibelement zur axialen Abstützung einer jeweiligen Planetenrolle angeordnet sein. Dieses Reibelement, welches auch als Reibplatte bezeichnet wird, ist zum Beispiel in der Aufnahme bzw. an einem Lagerzapfen einer Planetenrolle oder auch an einem stirnseitigen Absatz der Planetenrolle angeordnet. Die Materialpaarung von Planetenrolle und Reibelement sollte vorzugsweise einen Reibwert µ ≤ 0,15 aufweisen. Dadurch kann in einfacher Weise reibbedingter Verschleiß, auftretend bei der Übertragung von axialen Kräften auf bzw. von den Planetenrollen zum Planetenrollenträger, reduziert werden.Furthermore, a friction element for axially supporting a respective planetary roller can be arranged on at least one of the (cassette) parts or in at least one of the receptacles. This friction element, which is also referred to as a friction plate, is arranged, for example, in the receptacle or on a bearing journal of a planetary roller or else on a front shoulder of the planetary roller. The material pairing of planetary roller and friction element should preferably have a coefficient of friction μ ≤ 0.15. As a result, wear caused by friction, which occurs when axial forces are transmitted to or from the planetary rollers for the planetary roller carrier, can be reduced in a simple manner.

Insbesondere bildet nur eines der Teile mit dem Gehäuseteil die formschlüssige erste Verbindung aus.In particular, only one of the parts forms the form-fitting first connection with the housing part.

Alternativ bilden beide Teile mit dem Gehäuseteil jeweils eine formschlüssige erste Verbindung aus.Alternatively, both parts each form a form-fitting first connection with the housing part.

Es wird weiter ein Verfahren zur Herstellung des beschriebenen Planetenwälzgewindetriebs vorgeschlagen, zumindest aufweisend die folgenden Schritte:

  1. a) Bereitstellen zumindest des Planetenrollenträgers und der Planetenrollen;
  2. b) Bereitstellen des Gehäuseteils;
  3. c) Zusammenbau des Planetenrollenträgers und des Gehäuseteils und Ausbilden der ersten Verbindung durch zumindest teilweises Verformen der einen Kontaktfläche durch die Oberflächenstruktur der anderen Kontaktfläche.
A method for producing the planetary screw drive described is also proposed, at least having the following steps:
  1. a) providing at least the planetary roller carrier and the planetary rollers;
  2. b) providing the housing part;
  3. c) Assembling the planetary roller carrier and the housing part and forming the first connection by at least partially deforming one contact surface through the surface structure of the other contact surface.

Die Schritte a) und b) können insbesondere in unterschiedlicher Reihenfolge durchgeführt werden. Die Gewindespindel kann vor Schritt c) bereitgestellt werden, ggf. zusammen mit dem Planetenrollenträger. Schritte a) bis c) erfolgen insbesondere in der angegebenen Reihenfolge.Steps a) and b) can in particular be carried out in different sequences. The threaded spindle can be provided before step c), possibly together with the planetary roller carrier. Steps a) to c) take place in particular in the specified order.

Insbesondere sind die Kontaktflächen konzentrisch zueinander angeordnet, wobei ein größter Außendurchmesser der ersten Kontaktfläche größer ist als ein kleinster Innendurchmesser der zweiten Kontaktfläche. Damit überschneiden sich die Kontaktflächen in der radialen Richtung, so dass eine Oberflächenstruktur an der einen Kontaktfläche zur Verformung bzw. Umformung der anderen Kontaktfläche eingesetzt werden kann.In particular, the contact surfaces are arranged concentrically to one another, with a largest outer diameter of the first contact surface being larger than a smallest inner diameter of the second contact surface. The contact surfaces thus overlap in the radial direction, so that a surface structure on one contact surface can be used to deform or reshape the other contact surface.

Der Zusammenbau erfolgt insbesondere durch ein Einschieben des Planetenrollenträgers in das Gehäuseteil entlang der axialen Richtung.The assembly takes place in particular by pushing the planetary roller carrier into the housing part along the axial direction.

Insbesondere kann so eine erste Verbindung nach Art einer Verzahnung bzw. einer Keilverzahnung realisiert werden.In particular, a first connection can be realized in the manner of a toothing or a splined toothing.

Insbesondere ist zumindest das eine von Planetenrollenträger und Gehäuseteil zumindest teilweise aus einem metallischen Material hergestellt. Insbesondere werden vor Schritt c) zunächst eine mechanische Bearbeitung des Materials zur Ausbildung der Oberflächenstruktur sowie nachfolgend eine Härtebehandlung des Materials zur Steigerung einer Härte des Materials durchgeführt.In particular, at least one of the planetary roller carrier and the housing part is at least partially made of a metallic material. In particular, prior to step c), the material is first mechanically processed to form the surface structure and then the material is hardened to increase the hardness of the material.

Weiter wird ein Aktuator vorgeschlagen, der den beschriebenen Planetenwälzgewindetrieb aufweist sowie eine mit dem Planetenwälzgewindetrieb mechanisch gekoppelte rotatorische Antriebseinrichtung zum Antrieb eines Elementes des Planetenwälzgewindetriebes zwecks Realisierung einer translatorischen Bewegung. Der erfindungsgemäße Aktuator kann auch als Modular Clutch Actuator (MCA) bezeichnet werden. Die translatorische Bewegung wird von einem Element des Planetenwälzgewindetriebes, wie zum Beispiel der Gewindespindel, welche drehfest abgestützt ist, ausgeführt und genutzt, um eine Kupplungseinrichtung zwecks Öffnen oder Schließen, zu betätigen. Zu diesem Zweck ist der Planetenrollenträger des Planetenwälzgewindetriebes mit einem Rotor der Antriebseinrichtung, hier dem Gehäuseteil, drehfest verbunden, mit der der Planetenrollenträger um seine zentrale Drehachse antreibbar ist, so dass es zu einer translatorischen Verlagerung der Gewindespindel kommt.Furthermore, an actuator is proposed which has the described planetary roller screw drive and a rotary drive device mechanically coupled to the planetary roller screw drive for driving an element of the planetary roller screw drive for the purpose of realizing a translatory movement. The actuator according to the invention can also be referred to as a modular clutch actuator (MCA). The translational movement is carried out by an element of the planetary screw drive, such as the threaded spindle, which is supported in a rotationally fixed manner, and used to actuate a clutch device for the purpose of opening or closing. To this Purpose is the planetary roller carrier of the planetary roller screw with a rotor of the drive device, here the housing part, non-rotatably connected, with which the planetary roller carrier can be driven about its central axis of rotation, so that there is a translatory displacement of the threaded spindle.

Weiter wird ein Ausrücksystem für eine Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, welches den beschriebenen Aktuator sowie eine Schnittstelle zur Übertragung einer erzeugten translatorischen Bewegung auf die Kupplungseinrichtung aufweistFurthermore, a release system for a clutch device of a motor vehicle is proposed, which has the actuator described and an interface for transmitting a generated translational movement to the clutch device

Die Ausführungen zu dem Planetenwälzgewindetrieb sind insbesondere auf das Verfahren, den Aktuator und das Ausrücksystem übertragbar und umgekehrt.The statements on the planetary screw drive can be transferred in particular to the method, the actuator and the release system and vice versa.

Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.The use of indefinite articles (“a”, “an”, “an” and “an”), particularly in the claims and the description reflecting them, is to be understood as such and not as a numeral. Correspondingly introduced terms or components are to be understood in such a way that they are present at least once and in particular can also be present several times.

Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.As a precaution, it should be noted that the numerals used here (“first”, “second”, ...) primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, i.e. in particular no dependency and/or sequence of these objects, sizes or make processes mandatory for each other. Should a dependency and/or order be necessary, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment. If a component can occur several times (“at least one”), the description of one of these components can apply equally to all or part of the majority of these components, but this is not mandatory.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:

  • 1: eine erste Ausführungsvariante eines bekannten Planetenwälzgewindetriebs in einer Seitenansicht im Schnitt;
  • 2: ein Gehäuseteil des Planetenwälzgewindetriebs nach 1 in einer perspektivischen Ansicht;
  • 3: einen Planetenrollenträger des Planetenwälzgewindetriebs nach 1 in einer perspektivischen Ansicht;
  • 4: eine zweite Ausführungsvariante eines bekannten Planetenwälzgewindetriebs in einer perspektivischen Ansicht in einer Seitenansicht im Schnitt;
  • 5: einen Planetenrollenträger des Planetenwälzgewindetriebs nach 4 in einer perspektivischen Ansicht;
  • 6: einen Planetenwälzgewindetrieb in einer Seitenansicht im Schnitt;
  • 7: einen Planetenrollenträger des Planetenwälzgewindetriebs nach 6 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt;
  • 8: den Planetenrollenträger nach 7 in einer Explosionsdarstellung in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt;
  • 9: ein Gehäuseteil des Planetenwälzgewindetriebs nach 6 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt; und
  • 10: ein Teil des mehrteiligen Planetenrollenträgers nach 7 und 8 in einer perspektivischen Ansicht.
The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to the attached figures. It should be pointed out that the invention should not be limited by the exemplary embodiments given. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and to combine them with other components and findings from the present description. In particular, it should be pointed out that the figures and in particular the proportions shown are only schematic. Show it:
  • 1 : a first embodiment variant of a known planetary screw drive in a side view in section;
  • 2 : a housing part of the planetary screw drive 1 in a perspective view;
  • 3 : a planetary roller carrier of the planetary screw drive 1 in a perspective view;
  • 4 : a second embodiment variant of a known planetary screw drive in a perspective view in a side view in section;
  • 5 : a planetary roller carrier of the planetary screw drive 4 in a perspective view;
  • 6 : a planetary screw drive in a side view in section;
  • 7 : a planetary roller carrier of the planetary screw drive 6 in a perspective view in section;
  • 8th : the planetary roller carrier 7 in an exploded perspective view in section;
  • 9 : a housing part of the planetary screw drive 6 in a perspective view in section; and
  • 10 : part of the multi-part planetary roller carrier 7 and 8th in a perspective view.

1 zeigt eine erste Ausführungsvariante eines bekannten Planetenwälzgewindetriebs 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. 2 zeigt ein Gehäuseteil 12 des Planetenwälzgewindetriebs 1 nach 1 in einer perspektivischen Ansicht. 3 zeigt einen Planetenrollenträger 10 des Planetenwälzgewindetriebs 1 nach 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die 1 bis 3 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. 1 shows a first embodiment of a known planetary screw drive 1 in a side view in section. 2 shows a housing part 12 of the planetary screw drive 1 after 1 in a perspective view. 3 shows a planetary roller carrier 10 of the planetary screw drive 1 after 1 in a perspective view. the 1 until 3 are described together below.

Ein Planetenwälzgewinde 1 umfasst zumindest eine Gewindespindel 2 mit einer sich entlang einer axialen Richtung 3 erstreckenden Drehachse 4, eine Mehrzahl von mit der Gewindespindel 2 mechanisch in Eingriff stehenden, um jeweils eine eigene Längsachse 5 rotierbar angeordnete, Planetenrollen 6, die jeweils einen zylindrischen Absatz 7 aufweisen, an dem mehrere Umfangsrillen 8 eine Struktur ausbilden, die mit einem Gewinde 9 der Gewindespindel 2 kämmt, einen Planetenrollenträger 10, der die Planetenrollen 6 zumindest gegenüber der axialen Richtung 3 abstützt, sowie ein Gehäuseteil 12, in dem der Planetenrollenträger 10 angeordnet ist. Bei einer Drehung z. B. des Planetenrollenträgers 10 um die Gewindespindel 2 bzw. die Drehachse 4 wird die Gewindespindel 2 gegenüber dem Planetenrollenträger 10 entlang einer axialen Richtung 3 verlagert.A planetary rolling thread 1 comprises at least one threaded spindle 2 with an axis of rotation 4 extending along an axial direction 3, a plurality of planetary rollers 6 which mechanically engage with the threaded spindle 2 and are each arranged to be rotatable about their own longitudinal axis 5, each of which has a cylindrical shoulder 7 on which a plurality of circumferential grooves 8 form a structure which meshes with a thread 9 of the threaded spindle 2, a planetary roller carrier 10 which supports the planetary rollers 6 at least with respect to the axial direction 3, and a housing part 12 in which the planetary roller carrier 10 is arranged. With a rotation z. B. the planetary roller carrier 10 to the threaded spindle 2 or the Axis of rotation 4, the threaded spindle 2 is displaced relative to the planetary roller carrier 10 along an axial direction 3.

Planetenrollenträger 10 und Gehäuseteil 12 sind über Formelemente so verbunden, dass eine gegenüber der Umfangsrichtung 14 formschlüssige erste Verbindung 15 gebildet ist.The planetary roller carrier 10 and the housing part 12 are connected via shaped elements in such a way that a first connection 15 is formed which is form-fitting relative to the circumferential direction 14 .

Der Planetenrollenträger 10 ist hier zweiteilig ausgeführt.The planetary roller carrier 10 is made in two parts here.

Das Gehäuseteil 12 kann z. B. mit einem Rotor eines Elektroantriebs verbunden sein, so dass durch Drehung des Rotors das Gehäuseteil 12 und damit der Planetenrollenträger 10 gegenüber der Gewindespindel 2 verdreht wird.The housing part 12 can, for. B. be connected to a rotor of an electric drive, so that the housing part 12 and thus the planetary roller carrier 10 is rotated relative to the threaded spindle 2 by rotation of the rotor.

4 zeigt eine zweite Ausführungsvariante eines bekannten Planetenwälzgewindetriebs 1 in einer perspektivischen Ansicht in einer Seitenansicht im Schnitt. 5 zeigt einen Planetenrollenträger 10 des Planetenwälzgewindetriebs 1 nach 4 in einer perspektivischen Ansicht. Die 4 und 5 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 3 wird verwiesen. 4 shows a second embodiment variant of a known planetary screw drive 1 in a perspective view in a side view in section. 5 shows a planetary roller carrier 10 of the planetary screw drive 1 after 4 in a perspective view. the 4 and 5 are described together below. On the remarks on the 1 until 3 is referenced.

Im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante weist der Planetenwälzgewindetrieb 1 gemäß DE 10 2017 125 149 A1 eine wenigstens zweiteilige Kassette als Planetenrollenträger 10 auf, die zur winkelpositionsgenauen Aufnahme der Planetenrollen 6 dient und die axial durch das Gehäuseteil 12 abgestützt ist. Zur definierten Positionierung der Kassettenteile können die Teile 19, 21 der Kassette Formelemente aufweisen, so dass bei mechanischer Wirkverbindung zwischen den Formelementen die beiden Kassettenteile über die zweite Verbindung 23 hinsichtlich ihrer Winkelposition in Bezug zueinander definiert positioniert sind.In contrast to the first embodiment, the planetary screw drive 1 according to DE 10 2017 125 149 A1 an at least two-part cassette as a planetary roller carrier 10, which serves to accommodate the planetary rollers 6 with precise angular positions and which is supported axially by the housing part 12. For the defined positioning of the cassette parts, the parts 19, 21 of the cassette can have shaped elements, so that when there is a mechanical operative connection between the shaped elements, the two cassette parts are positioned in a defined manner in relation to one another via the second connection 23 in terms of their angular position.

Der Planetenrollenträger 10 oder zumindest eines der Kassettenteile kann zumindest ein weiteres Formelement aufweisen, das mit einem entsprechend ausgeführten Formelement des Gehäuseteils 12 zusammenwirkt, so dass bei einer mechanischen Wirkverbindung zwischen den Formelementen eine rotatorische Relativbewegung des Planetenrollenträgers 10 oder des jeweiligen Kassettenteils in Bezug zum Gehäuseteil 12 blockiert ist. Diese erste Verbindung 15 dient der Übertragung von Drehmoment zwischen dem Gehäuseteil 12 und dem Planetenrollenträger 10. Hier ist dieses Formelement zwischen dem zweiten Teil 21 des Planetenrollenträgers 10 und Gehäuseteil 12 eine biegbare Blechzunge am Gehäuseteil 12, die im umgebogenen Zustand in ein komplementär ausgestaltetes Formelement in Form einer Aussparung eines Kassettenteils eingreift.The planetary roller carrier 10 or at least one of the cassette parts can have at least one further shaped element, which interacts with a correspondingly designed shaped element of the housing part 12, so that when there is a mechanical operative connection between the shaped elements, a relative rotational movement of the planetary roller carrier 10 or the respective cassette part in relation to the housing part 12 is blocked. This first connection 15 serves to transmit torque between the housing part 12 and the planetary roller carrier 10. Here this shaped element between the second part 21 of the planetary roller carrier 10 and the housing part 12 is a bendable sheet metal tongue on the housing part 12, which in the bent state becomes a shaped element with a complementary design engages the form of a recess of a cassette part.

6 zeigt einen Planetenwälzgewindetrieb 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. 7 zeigt einen Planetenrollenträger 10 des Planetenwälzgewindetriebs 1 nach 6 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt. 8 zeigt den Planetenrollenträger 10 nach 7 in einer Explosionsdarstellung in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt. 9 zeigt ein Gehäuseteil 12 des Planetenwälzgewindetriebs 1 nach 6 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt. 10 zeigt ein Teil des mehrteiligen Planetenrollenträgers 10 nach 7 und 8 in einer perspektivischen Ansicht. Die 6 bis 10 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 5 wird Bezug genommen. 6 shows a planetary screw drive 1 in a side view in section. 7 shows a planetary roller carrier 10 of the planetary screw drive 1 after 6 in a perspective view in section. 8th shows the planetary roller carrier 10 7 in an exploded view in a perspective view in section. 9 shows a housing part 12 of the planetary screw drive 1 after 6 in a perspective view in section. 10 shows a part of the multi-part planetary roller carrier 10 after 7 and 8th in a perspective view. the 6 until 10 are described together below. On the remarks on the 1 until 5 is referred to.

Der Planentenwälzgewindetrieb 1 umfasst eine Gewindespindel 2 mit einer sich entlang einer axialen Richtung 3 erstreckenden Drehachse 4, eine Mehrzahl von mit der Gewindespindel 2 mechanisch in Eingriff stehenden, um jeweils eine eigene Längsachse 5 rotierbar angeordnete, Planetenrollen 6, die jeweils einen zylindrischen Absatz 7 aufweisen, an dem mehrere Umfangsrillen 8 eine Struktur ausbilden, die mit einem Gewinde 9 der Gewindespindel 2 kämmt, einen Planetenrollenträger 10, der die Planetenrollen 6 zumindest gegenüber der axialen Richtung 3 abstützt, mit einer ersten Kontaktfläche 11 sowie ein Gehäuseteil 12 mit einer zweiten Kontaktfläche 13. Bei einer Drehung des Planetenrollenträgers 10 um die Gewindespindel 2 ist die Gewindespindel 2 gegenüber dem Planetenrollenträger 10 entlang einer axialen Richtung 3 verlagerbar. Der Planetenrollenträger 10 und das Gehäuseteil 12 bilden über die Kontaktflächen 11, 13 eine gegenüber einer Umfangsrichtung 14 formschlüssige erste Verbindung 15 aus. Zumindest eine der Kontaktflächen 11, 13 weist eine Oberflächenstruktur 16 auf, durch die die andere Kontaktfläche 13, 11 bei Montage des Planetenwälzgewindetriebs 1 zur Ausbildung der ersten Verbindung 15 zumindest teilweise verformbar ist.The planetary roller screw drive 1 comprises a threaded spindle 2 with an axis of rotation 4 extending along an axial direction 3, a plurality of planetary rollers 6 which mechanically engage with the threaded spindle 2 and are each arranged to be rotatable about their own longitudinal axis 5, each of which has a cylindrical shoulder 7 , on which several circumferential grooves 8 form a structure that meshes with a thread 9 of the threaded spindle 2, a planetary roller carrier 10, which supports the planetary rollers 6 at least with respect to the axial direction 3, with a first contact surface 11, and a housing part 12 with a second contact surface 13 When the planetary roller carrier 10 rotates about the threaded spindle 2 , the threaded spindle 2 can be displaced in relation to the planetary roller carrier 10 along an axial direction 3 . The planetary roller carrier 10 and the housing part 12 form, via the contact surfaces 11, 13, a first connection 15 which is form-fitting relative to a circumferential direction 14. At least one of the contact surfaces 11, 13 has a surface structure 16, through which the other contact surface 13, 11 is at least partially deformable during assembly of the planetary screw drive 1 to form the first connection 15.

Die Gewindespindel 1 kann, bei Drehung gegenüber dem Planetenrollenträger 10, gegenüber dem Planetenrollenträger 10 entlang der axialen Richtung 3 verlagert werden. Die Gewindespindel 2 weist ein Gewinde 9 auf, so dass die Gewindespindel 2 infolge der kämmenden Anordnung mit den Planetenrollen 6, in Abhängigkeit von einer Gewindesteigung sukzessive entlang der axialen Richtung 3 verlagerbar ist. Die Struktur der Planetenrollen 6 wälzt auf dem Gewinde 9 der Gewindespindel 2 ab. Jede Planetenrolle 6 weist eine Längsachse 5 auf, die parallel zur Drehachse 4 angeordnet ist, und ist um diese Längsachse 5 drehbar an dem Planetenrollenträger 10 drehbar angeordnet.When rotating relative to the planetary roller carrier 10, the threaded spindle 1 can be displaced relative to the planetary roller carrier 10 along the axial direction 3. The threaded spindle 2 has a thread 9, so that the threaded spindle 2 can be displaced successively along the axial direction 3 as a result of the meshing arrangement with the planetary rollers 6, depending on a thread pitch. The structure of the planetary rollers 6 rolls on the thread 9 of the threaded spindle 2 . Each planetary roller 6 has a longitudinal axis 5 , which is arranged parallel to the axis of rotation 4 , and is arranged on the planetary roller carrier 10 such that it can rotate about this longitudinal axis 5 .

Das Gehäuseteil 12 kann z. B. mit einem Rotor eines Elektroantriebs verbunden sein, so dass durch Drehung des Rotors das Gehäuseteil 12 und damit der Planetenrollenträger 10 und die mit diesem verbundenen Planetenrollen 6 gegenüber der Gewindespindel 2 und um die Drehachse 4 verdreht werden.The housing part 12 can, for. B. be connected to a rotor of an electric drive, so that by rotating the rotor, the housing part 12 and thus the planetary roller carrier 10 and the planetary rollers 6 connected thereto are rotated relative to the threaded spindle 2 and about the axis of rotation 4 .

Hier wird nun vorgeschlagen, dass der Planetenrollenträger 10 und das Gehäuseteil 12 über die Kontaktflächen 11, 13 eine gegenüber einer Umfangsrichtung 14 formschlüssige erste Verbindung 15 ausbilden. Zur Ausbildung der ersten Verbindung 15 weist insbesondere nur eine der Kontaktflächen 11, 13 eine Oberflächenstruktur 16 auf, die während der Montage von Planetenrollenträger 10 und Gehäuseteil 12 in die Kontaktfläche 11, 13 des anderen Bauteils eingreift und dort eine komplementäre Oberflächenstruktur 16 ausbildet. Die Verformung der anderen Kontaktfläche 13, 11 durch die Oberflächenstruktur 16 umfasst insbesondere eine Verdrängung von Material.It is now proposed here that the planetary roller carrier 10 and the housing part 12 form a first connection 15 that is form-fitting relative to a circumferential direction 14 via the contact surfaces 11 , 13 . To form the first connection 15, in particular only one of the contact surfaces 11, 13 has a surface structure 16 which engages in the contact surface 11, 13 of the other component during the assembly of the planetary roller carrier 10 and housing part 12 and forms a complementary surface structure 16 there. The deformation of the other contact surface 13, 11 by the surface structure 16 includes in particular a displacement of material.

Diese Art der ersten Verbindung 15 ermöglicht insbesondere, dass der Planetenrollenträger 10 und das Gehäuseteil 12 vor der Montage zumindest gegenüber einer Umfangsrichtung 14 nicht zueinander ausgerichtet werden müssen. Weiter kann ein in der Umfangsrichtung 14 wirkendes Drehmoment durch die so ausgebildete erste Verbindung 15 spielfrei (gegenüber der Umfangsrichtung 14) übertragen werden. Weiter kann das Drehmoment, entlang der Umfangsrichtung 14 gleichmäßig verteilt, zwischen dem Planetenrollenträger 10 und dem Gehäuseteil 12 übertragen werden.This type of first connection 15 makes it possible, in particular, for the planetary roller carrier 10 and the housing part 12 not to have to be aligned with one another, at least with respect to a circumferential direction 14, before assembly. Furthermore, a torque acting in the circumferential direction 14 can be transmitted without play (relative to the circumferential direction 14) by the first connection 15 designed in this way. Furthermore, the torque, distributed uniformly along the circumferential direction 14 , can be transmitted between the planetary roller carrier 10 and the housing part 12 .

Die Oberflächenstruktur 16 kann z. B. durch ein Rändelverfahren hergestellt sein (siehe Oberflächenstruktur 9 und 10).The surface structure 16 can, for. B. be produced by a knurling process (see surface structure 9 and 10 ).

Die Kontaktflächen 11, 13 sind konzentrisch zueinander angeordnet, wobei ein größter Außendurchmesser 17 der ersten Kontaktfläche 11 (siehe 10) größer ist als ein kleinster Innendurchmesser 18 der zweiten Kontaktfläche 13 (siehe 9). Damit überschneiden sich die Kontaktflächen 11, 13 in der radialen Richtung 24, so dass eine Oberflächenstruktur 16 an der einen Kontaktfläche 11, 13 zur Verformung bzw. Umformung der anderen Kontaktfläche 13, 11 eingesetzt werden kann.The contact surfaces 11, 13 are arranged concentrically to one another, with a largest outer diameter 17 of the first contact surface 11 (see 10 ) is larger than a smallest inner diameter 18 of the second contact surface 13 (see 9 ). The contact surfaces 11, 13 thus overlap in the radial direction 24, so that a surface structure 16 on one contact surface 11, 13 can be used to deform or reshape the other contact surface 13, 11.

Insbesondere kann so eine erste Verbindung nach Art einer Verzahnung bzw. einer Keilverzahnung realisiert werden (siehe 9 und 10).In particular, a first connection can be realized in the manner of a tooth system or a spline system (see 9 and 10 ).

In den 9 und 10 ist jeweils dargestellt, dass diese Oberflächenstruktur 16 an jedem der Bauteile Gehäuseteil 12 und Planetenträger 10 ausgebildet sein kann.In the 9 and 10 it is shown in each case that this surface structure 16 can be formed on each of the components housing part 12 and planet carrier 10 .

Bevorzugt ist, dass der Planetenträger 10 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist und vor der Montage keine Oberflächenstruktur 16 aufweist. Die Oberflächenstruktur 16 ist insbesondere nur an dem Gehäuseteil 12 vorgesehen und wird im Rahmen des Schrittes c) des Verfahrens auf die erste Kontaktfläche 11 aufgeprägt.It is preferred that the planet carrier 10 is made of a plastic material and has no surface structure 16 prior to assembly. The surface structure 16 is in particular only provided on the housing part 12 and is embossed onto the first contact surface 11 as part of step c) of the method.

Der Planentenrollenträger 10 ist mehrteilig (nach Art einer Kassette) ausgeführt und umfasst zumindest ein erstes Teil 19 mit ersten Aufnahmen 20 sowie ein zweites Teil 21 mit zweiten Aufnahmen 22 für die Planentenrollen 6, wobei der erste Teil 19 und der zweite Teil 21 über Formelemente (vergleiche 4 und 5) eine gegenüber der Umfangsrichtung 14 formschlüssige zweite Verbindung 23 ausbilden. Jede Planetenrolle 6 erstreckt sich insbesondere ausgehend von einem ersten Ende entlang der Längsachse 5 hin zu einem zweiten Ende. Jedes erste Ende ist in einer ersten Aufnahme 20 und jedes zweite Ende in einer zweiten Aufnahme 22 angeordnet.The planetary roller carrier 10 is designed in several parts (in the manner of a cassette) and comprises at least a first part 19 with first receptacles 20 and a second part 21 with second receptacles 22 for the planetary rollers 6, the first part 19 and the second part 21 having shaped elements ( compare 4 and 5 ) form a second connection 23 that is form-fitting relative to the circumferential direction 14 . Each planetary roller 6 extends in particular starting from a first end along the longitudinal axis 5 towards a second end. Each first end is positioned in a first receptacle 20 and each second end is positioned in a second receptacle 22 .

Die Planetenrollen 6 können baugleich oder zueinander unterschiedlich ausgeführt sein. Insbesondere in der Ausgestaltung mit baugleichen Planetenrollen 6 ist vorgesehen, dass wenigstens eines der (Kassetten-)Teile 19, 21 je darin anzuordnender Planetenrolle 6 eine Aufnahme 20, 22 mit einem Absatz unterschiedlicher axialer Erstreckung aufweist. Dieser Absatz dient zur axial versetzten Anordnung einer jeweiligen, sich daran gegenüber der axialen Richtung 3 abstützenden Planetenrolle 6, um zu gewährleisten, dass eine jeweilige Planetenrolle 6 eine definierte Position gegenüber der axialen Richtung 3 zum sauberen Eingriff in das Gewinde 9 der Gewindespindel 2 aufweist. Die axiale Position bezieht sich hier auf die Drehachse 4 der zentral angeordneten Gewindespindel 2.The planetary rollers 6 can be identical in construction or different from one another. Particularly in the embodiment with identical planetary rollers 6, at least one of the (cassette) parts 19, 21 for each planetary roller 6 to be arranged therein has a receptacle 20, 22 with a shoulder of different axial extent. This shoulder is used for the axially offset arrangement of a respective planetary roller 6, which is supported on it in relation to the axial direction 3, in order to ensure that a respective planetary roller 6 has a defined position in relation to the axial direction 3 for clean engagement in the thread 9 of the threaded spindle 2. The axial position here refers to the axis of rotation 4 of the centrally located threaded spindle 2.

Weiterhin kann an wenigstens einem der (Kassetten-)Teile 19, 21 bzw. in mindestens einer der Aufnahmen 20, 22 ein Reibelement zur axialen Abstützung einer jeweiligen Planetenrolle 6 angeordnet sein. Dieses Reibelement, welches auch als Reibplatte bezeichnet wird, ist zum Beispiel in der Aufnahme 20, 22 bzw. an einem Lagerzapfen einer Planetenrolle 6 oder auch an einem stirnseitigen Absatz der Planetenrolle 6 angeordnet.Furthermore, a friction element for the axial support of a respective planetary roller 6 can be arranged on at least one of the (cassette) parts 19, 21 or in at least one of the receptacles 20, 22. This friction element, which is also referred to as a friction plate, is arranged, for example, in the receptacle 20, 22 or on a bearing journal of a planetary roller 6 or also on a front shoulder of the planetary roller 6.

Gemäß 6, 7, 8 und 9 ist erkennbar, dass beide Teile 19, 21 mit dem Gehäuseteil 12 jeweils eine formschlüssige erste Verbindung 15 ausbilden.According to 6 , 7 , 8th and 9 it can be seen that both parts 19, 21 each form a form-fitting first connection 15 with the housing part 12.

Der Zusammenbau des Planetenwälzgewindetriebs 1 erfolgt durch ein Einschieben des Planetenrollenträgers 10 bzw. beider Teile 19, 21 in das Gehäuseteil 12 entlang der axialen Richtung 4.The planetary roller screw drive 1 is assembled by pushing the planetary roller carrier 10 or both parts 19, 21 into the housing part 12 along the axial direction 4.

Damit kann eine ersten Verbindung 15 nach Art einer Verzahnung bzw. einer Keilverzahnung realisiert werden (siehe 9 und 10.A first connection 15 can thus be realized in the manner of a tooth system or a spline system (see 9 and 10 .

BezugszeichenlisteReference List

11
Planetenwälzgewindetriebplanetary screw drive
22
Gewindespindellead screw
33
axiale Richtungaxial direction
44
Drehachseaxis of rotation
55
Längsachselongitudinal axis
66
Planetenrolleplanetary roll
77
Absatzparagraph
88th
Umfangsrillecircumferential groove
99
Gewindethread
1010
Planetenrollenträgerplanetary roller carrier
1111
erste Kontaktflächefirst contact surface
1212
Gehäuseteilhousing part
1313
zweite Kontaktflächesecond contact surface
1414
Umfangsrichtungcircumferential direction
1515
erste Verbindungfirst connection
1616
Oberflächenstruktursurface texture
1717
größter Außendurchmesserlargest outer diameter
1818
kleinster Innendurchmessersmallest inside diameter
1919
erstes Teilfirst part
2020
erste Aufnahmefirst shot
2121
zweites Teilsecond part
2222
zweite Aufnahmesecond shot
2323
zweite Verbindungsecond connection
2424
radiale Richtungradial direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102017125149 A1 [0007, 0047]DE 102017125149 A1 [0007, 0047]

Claims (10)

Planetenwälzgewindetrieb (1), zumindest umfassend • eine Gewindespindel (2) mit einer sich entlang einer axialen Richtung (3) erstreckenden Drehachse (4), • eine Mehrzahl von mit der Gewindespindel (2) mechanisch in Eingriff stehenden, um jeweils eine eigene Längsachse (5) rotierbar angeordnete Planetenrollen (6), die jeweils einen zylindrischen Absatz (7) aufweisen, an dem mehrere Umfangsrillen (8) eine Struktur ausbilden, die mit einem Gewinde (9) der Gewindespindel (2) kämmt, • einen Planetenrollenträger (10), der die Planetenrollen (5) zumindest gegenüber der axialen Richtung (3) abstützt, mit einer ersten Kontaktfläche (11) sowie • ein Gehäuseteil (12) mit einer zweiten Kontaktfläche (13); wobei bei einer Drehung des Planetenrollenträgers (10) um die Gewindespindel (2) die Gewindespindel (2) gegenüber dem Planetenrollenträger (10) entlang der axialen Richtung (3) verlagerbar ist; wobei der Planetenrollenträger (10) und das Gehäuseteil (12) über die Kontaktflächen (11, 13) eine gegenüber einer Umfangsrichtung (14) formschlüssige erste Verbindung (15) ausbilden; wobei zumindest eine der Kontaktflächen (11, 13) eine Oberflächenstruktur (16) aufweist, durch die die andere Kontaktfläche (13, 11) bei Montage des Planetenwälzgewindetriebs (1) zur Ausbildung der ersten Verbindung (15) zumindest teilweise verformbar ist.Planetary screw drive (1), at least comprehensive • a threaded spindle (2) with an axis of rotation (4) extending along an axial direction (3), • a plurality of planetary rollers (6) which are mechanically engaged with the threaded spindle (2) and are each arranged to be rotatable about their own longitudinal axis (5), each having a cylindrical shoulder (7) on which several circumferential grooves (8) form a structure which meshes with a thread (9) of the threaded spindle (2), • a planetary roller carrier (10), which supports the planetary rollers (5) at least with respect to the axial direction (3), with a first contact surface (11) and • a housing part (12) with a second contact surface (13); wherein when the planetary roller carrier (10) rotates about the threaded spindle (2), the threaded spindle (2) can be displaced relative to the planetary roller carrier (10) along the axial direction (3); wherein the planetary roller carrier (10) and the housing part (12) via the contact surfaces (11, 13) form a first connection (15) which is form-fitting relative to a circumferential direction (14); at least one of the contact surfaces (11, 13) having a surface structure (16) through which the other contact surface (13, 11) can be deformed at least partially when the planetary screw drive (1) is assembled to form the first connection (15). Planetenwälzgewindetrieb (1) nach Anspruch 1, wobei zumindest eine der Kontaktflächen (11, 13) durch ein Kunststoff-Material gebildet ist.Planetary screw drive (1) after claim 1 , wherein at least one of the contact surfaces (11, 13) is formed by a plastic material. Planetenwälzgewindetrieb (1) nach Anspruch 2, wobei die andere Kontaktfläche (13, 11) durch ein metallisches Material gebildet ist.Planetary screw drive (1) after claim 2 , wherein the other contact surface (13, 11) is formed by a metallic material. Planetenwälzgewindetrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Planetenrollenträger (10) und das Gehäuseteil (12) aus Materialien hergestellt sind, deren Wärmeausdehnungskoeffizienten sich um höchstens 10 % voneinander unterscheiden.Planetary screw drive (1) according to one of the preceding claims, wherein the planetary roller carrier (10) and the housing part (12) are made of materials whose coefficients of thermal expansion differ from one another by at most 10%. Planetenwälzgewindetrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktflächen (11, 13) konzentrisch zueinander angeordnet sind, wobei ein größter Außendurchmesser (17) der ersten Kontaktfläche (11) größer ist als ein kleinster Innendurchmesser (18) der zweiten Kontaktfläche (13).Planetary screw drive (1) according to one of the preceding claims, wherein the contact surfaces (11, 13) are arranged concentrically to one another, with a largest outer diameter (17) of the first contact surface (11) being larger than a smallest inner diameter (18) of the second contact surface (13 ). Planetenwälzgewindetrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Planentenrollenträger (10) mehrteilig ausgeführt ist und zumindest ein erstes Teil (19) mit ersten Aufnahmen (20) sowie ein zweites Teil (21) mit zweiten Aufnahmen (22) für die Planentenrollen (6) umfasst, wobei der erste Teil (19) und der zweite Teil (21) eine gegenüber der Umfangsrichtung (14) formschlüssige zweite Verbindung (23) ausbilden.Planetary screw drive (1) according to one of the preceding claims, wherein the planetary roller carrier (10) is designed in several parts and at least a first part (19) with first receptacles (20) and a second part (21) with second receptacles (22) for the planetary rollers ( 6), wherein the first part (19) and the second part (21) form a second connection (23) that is form-fitting in relation to the circumferential direction (14). Planetenwälzgewindetrieb (1) nach Anspruch 6, wobei nur eines der Teile (19, 21) mit dem Gehäuseteil (12) die formschlüssige erste Verbindung (15) ausbildet.Planetary screw drive (1) after claim 6 , wherein only one of the parts (19, 21) forms the form-fitting first connection (15) with the housing part (12). Planetenwälzgewindetrieb (1) nach Anspruch 6, wobei beide Teile (19, 21) mit dem Gehäuseteil (12) jeweils eine formschlüssige erste Verbindung (15) ausbilden.Planetary screw drive (1) after claim 6 , Both parts (19, 21) with the housing part (12) each form a form-fitting first connection (15). Verfahren zur Herstellung eines Planetenwälzgewindetriebs (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, zumindest aufweisend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen zumindest des Planetenrollenträgers (10) und der Planetenrollen (6); b) Bereitstellen des Gehäuseteils (12); c) Zusammenbau des Planetenrollenträgers (10) und des Gehäuseteils (12) und Ausbilden der ersten Verbindung (15) durch zumindest teilweises Verformen der einen Kontaktfläche (11, 13) durch die Oberflächenstruktur (16) der anderen Kontaktfläche (13, 11).Method for producing a planetary screw drive (1) according to one of the preceding claims, at least having the following steps: a) providing at least the planetary roller carrier (10) and the planetary rollers (6); b) providing the housing part (12); c) Assembling the planetary roller carrier (10) and the housing part (12) and forming the first connection (15) by at least partially deforming the one contact surface (11, 13) through the surface structure (16) of the other contact surface (13, 11). Verfahren nach Anspruch 9, wobei zumindest das eine von Planetenrollenträger (10) und Gehäuseteil (12) zumindest teilweise aus einem metallischen Material hergestellt ist; wobei vor Schritt c) zunächst eine mechanische Bearbeitung des Materials zur Ausbildung der Oberflächenstruktur (16) sowie nachfolgend eine Härtebehandlung des Materials zur Steigerung einer Härte des Materials erfolgt.procedure after claim 9 wherein at least one of the planetary roller carrier (10) and the housing part (12) is at least partially made of a metallic material; before step c), the material is first mechanically processed to form the surface structure (16) and then the material is hardened to increase the hardness of the material.
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