DE102022101840A1 - Electromechanical actuation actuator and method for operating an electromechanical actuation actuator - Google Patents
Electromechanical actuation actuator and method for operating an electromechanical actuation actuator Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022101840A1 DE102022101840A1 DE102022101840.7A DE102022101840A DE102022101840A1 DE 102022101840 A1 DE102022101840 A1 DE 102022101840A1 DE 102022101840 A DE102022101840 A DE 102022101840A DE 102022101840 A1 DE102022101840 A1 DE 102022101840A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pump
- actuating actuator
- electromechanical actuating
- actuator
- electromechanical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/0434—Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
- F16H57/0436—Pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
- F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
- F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
- F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
- F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
- F16H63/3458—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with electric actuating means, e.g. shift by wire
- F16H63/3466—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with electric actuating means, e.g. shift by wire using electric motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
- F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
- F16H2025/2075—Coaxial drive motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/0021—Generation or control of line pressure
- F16H2061/0037—Generation or control of line pressure characterised by controlled fluid supply to lubrication circuits of the gearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/0434—Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
- F16H57/0435—Pressure control for supplying lubricant; Circuits or valves therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektromechanischer Betätigungsaktor (11) mit einem Elektromotor (12), der antriebsmäßig mit einer Pumpe (9) verbunden ist, die zur Versorgung einer Kühlung und/oder Schmierung (4) mit einem geeigneten Medium dient, und mit einem Betätigungselement (10), das mit Hilfe des elektromechanischen Betätigungsaktors (11) translatorisch entlang eines Betätigungsweges (33) verlagerbar ist.
Um die Kosten zum Herstellen und/oder Vertreiben des elektromechanischer Betätigungsaktors (11) zu reduzieren, umfasst die antriebsmäßige Verbindung zwischen dem elektromechanischen Betätigungsaktor (11) und der Pumpe (9) eine Leerlauffedereinrichtung (50), die vor einer Drehmomentübertragung über die antriebsmäßige Verbindung eine definierte Anzahl von Relativverdrehungen in entgegengesetzten Drehrichtungen ermöglicht, ohne dass über die antriebsmäßige Verbindung ein die Pumpe (9) antreibendes Drehmoment übertragen wird.
The invention relates to an electromechanical actuating actuator (11) with an electric motor (12) which is drivingly connected to a pump (9) which is used to supply cooling and/or lubrication (4) with a suitable medium, and with an actuating element (10) which can be displaced translationally along an actuating path (33) with the aid of the electromechanical actuating actuator (11).
In order to reduce the cost of manufacturing and/or selling the electromechanical actuating actuator (11), the drive connection between the electromechanical actuating actuator (11) and the pump (9) includes an idle spring device (50) which, before torque is transmitted via the drive connection, allows a defined number of relative rotations in opposite directions of rotation without a torque driving the pump (9) being transmitted via the drive connection.
Description
Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Betätigungsaktor mit einem Elektromotor, der antriebsmäßig mit einer Pumpe verbunden ist, die zur Versorgung einer Kühlung und/oder Schmierung mit einem geeigneten Medium dient, und mit einem Betätigungselement, das mit Hilfe des elektromechanischen Betätigungsaktors translatorisch entlang eines Betätigungsweges verlagerbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen elektromechanischen Betätigungsaktors in einem Hydrauliksystem.The invention relates to an electromechanical actuation actuator with an electric motor which is drivingly connected to a pump which is used to supply cooling and/or lubrication with a suitable medium, and with an actuation element which can be displaced translationally along an actuation path with the aid of the electromechanical actuation actuator. The invention also relates to a method for operating such an electromechanical actuating actuator in a hydraulic system.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, die Kosten zum Herstellen und/oder Betreiben eines elektromechanischen Betätigungsaktors gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu reduzieren.The object of the invention is to reduce the costs for producing and/or operating an electromechanical actuating actuator according to the preamble of
Die Aufgabe ist bei einem elektromechanischen Betätigungsaktor mit einem Elektromotor, der antriebsmäßig mit einer Pumpe verbunden ist, die zur Versorgung einer Kühlung und/oder Schmierung mit einem geeigneten Medium dient, und mit einem Betätigungselement, das mit Hilfe des elektromechanischen Betätigungsaktors translatorisch entlang eines Betätigungsweges verlagerbar ist, dadurch gelöst, dass die antriebsmäßige Verbindung zwischen dem elektromechanischen Betätigungsaktor und der Pumpe eine Leerlauffedereinrichtung umfasst, die vor einer Drehmomentübertragung über die antriebsmäßige Verbindung eine definierte Anzahl von Relativverdrehungen in entgegengesetzten Drehrichtungen ermöglicht, ohne dass über die antriebsmäßige Verbindung ein die Pumpe antreibendes Drehmoment übertragen wird. Der elektromechanische Betätigungsaktor ist zum Beispiel als Spindelaktor ausgeführt. Bei der Pumpe handelt es sich zum Beispiel um eine einfache Pumpe, die in einer Förderrichtung ein geeignetes Medium zu Kühlzwecken und/oder Schmierzwecken fördert. Die Pumpe kann aber auch als Reversierpumpe ausgeführt sein. Bei dem Medium handelt es sich zum Beispiel um ein Hydraulikmedium, wie Öl. Bei dem Medium kann es sich aber auch um Wasser handeln. Dann kann die Pumpe als Wasserpumpe ausgeführt sein. Der elektromechanische Betätigungsaktor ist vorteilhaft mit einer Aus- und Einspureinrichtung kombiniert. Die Aus- und Einspureinrichtung sorgt dafür, dass die antriebsmäßige Verbindung zwischen dem elektromechanischen Betätigungsaktor und der Pumpe auch dann aufrechterhalten wird, wenn das Betätigungselement ein Ende des Betätigungsweges erreicht. Zum Durchfahren des Betätigungsweges benötigt der elektromechanische Betätigungsaktor eine gewisse Anzahl von Umdrehungen, zum Beispiel zehn Umdrehungen. Danach wird ausgespurt. Nach dem Ausspuren wird nur noch die Pumpe angetrieben. Die Leerlauffedereinrichtung dient vorteilhaft dazu, dass die Pumpe durch den elektromechanischen Betätigungsaktor nicht angetrieben wird, während das Betätigungselement mit Hilfe des elektromechanischen Betätigungsaktors translatorisch verlagert wird. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn zum Antreiben der Pumpe viel Energie benötigt wird, zum Beispiel bei tiefen Temperaturen. Die Leerlauffedereinrichtung liefert unter anderem den Vorteil, dass die komplette Energie des elektromechanischen Betätigungsaktors zur translatorischen Verlagerung des Betätigungselements genutzt werden kann.The object is achieved with an electromechanical actuating actuator with an electric motor, which is drivingly connected to a pump, which is used to supply cooling and/or lubrication with a suitable medium, and with an actuating element, which can be displaced translationally along an actuating path with the aid of the electromechanical actuating actuator, in that the driving connection between the electromechanical actuating actuator and the pump comprises an idle spring device, which defines a idling spring device before torque is transmitted via the driving connection Allows a number of relative rotations in opposite directions of rotation without a torque driving the pump being transmitted via the drive connection. The electromechanical actuating actuator is designed, for example, as a spindle actuator. The pump is, for example, a simple pump that delivers a suitable medium for cooling and/or lubricating purposes in one delivery direction. However, the pump can also be designed as a reversible pump. The medium is, for example, a hydraulic medium such as oil. However, the medium can also be water. Then the pump can be designed as a water pump. The electromechanical actuation actuator is advantageously combined with an engagement and disengagement device. The engagement and disengagement device ensures that the driving connection between the electromechanical actuating actuator and the pump is maintained even when the actuating element reaches the end of the actuating path. To travel through the actuation path, the electromechanical actuation actuator requires a certain number of revolutions, for example ten revolutions. After that, it is spouted. After disengagement, only the pump is driven. The idling spring device advantageously serves to ensure that the pump is not driven by the electromechanical actuating actuator while the actuating element is displaced in a translatory manner with the aid of the electromechanical actuating actuator. This is particularly advantageous when a lot of energy is needed to drive the pump, for example at low temperatures. Among other things, the no-load spring device provides the advantage that the entire energy of the electromechanical actuating actuator can be used for the translatory displacement of the actuating element.
Der elektromechanische Betätigungsaktor ist vorzugsweise als Spindelaktor mit einer elektromotorisch in Drehbewegung versetzbaren Spindelmutter/Spindelstange ausgeführt, die so mit einer Spindelstange/Spindelmutter zusammenwirkt, dass die Spindelstange/Spindelmutter bei einer Drehbewegung der Spindelmutter/Spindelstange eine lineare Bewegung entlang des Betätigungsweges ausführt. Der Spindelaktor ist vorteilhaft mit einer Aus- und Einspureinrichtung kombiniert, die so ausgeführt und angeordnet ist, dass die Spindelstange/Spindelmutter an einem Ende des Betätigungsweges ausspurt, wobei die Spindelstange/Spindelmutter nach einer Drehrichtungsumkehr der Spindelmutter /Spindelstange wieder einspurt, wobei durch die Aus- und Einspureinrichtung sichergestellt ist, dass die antriebsmäßige Verbindung zwischen dem Elektromotor und der Pumpe auch dann aufrechterhalten wird, wenn die Spindelstange/Spindelmutter ein Ende des Betätigungsweges erreicht. Nach dem Ausspuren führt ein weiteres Verdrehen der Spindelmutter/Spindelstange nicht mehr zu einer linearen Bewegung der Spindelstange/Spindelmutter. Beim weiteren Verdrehen der Spindelmutter/Spindelstange wird der elektromotorische Antrieb nur noch zum Antrieb der Pumpe verwendet. Die Aus- und Einspureinrichtung kann nur an einem Ende des Betätigungsweges wirksam sein. Besonders vorteilhaft ist die Aus- und Einspureinrichtung aber an beiden entgegengesetzten Enden des Betätigungsweges wirksam. So kann ausgehend von einer Endlage bei Drehung eines Rotors des Elektromotors zunächst durch die Spindelstange beziehungsweise die Spindelmutter das Betätigungselement axial verlagert werden. Sobald das Ende des Betätigungsweges, das auch als Endlage bezeichnet wird, erreicht ist, spuren die Spindelmutter und die Spindelstange aus. Bei weiterer Drehung des Rotors wird dann lediglich die Pumpe angetrieben. Bei einer Drehrichtungsumkehr findet der Prozess in umgekehrter Richtung statt, so dass auch in beiden Endlagen eine Pumpenfunktion dargestellt werden kann. Während der Betätigung läuft aufgrund der Funktion der Leerlaufeinrichtung die Pumpe nicht. Da die Betätigung mit dem Spindelaktor jedoch nur wenige Umdrehungen erfordert, ist hierdurch keine unerwünschte oder schädliche Kühlung und/oder Schmierung zu befürchten. Die Pumpe kann als einfache Pumpe ausgeführt sein, die nur in einer Richtung fördert. Das ist zum Beispiel beim Betätigen einer Parksperre ausreichend, da die Kühlung/Schmierung, zum Beispiel eines Getriebes, einer Leistungselektronik, einer Traktionsmaschine oder dergleichen, vornehmlich in einem geöffneten Zustand der Parksperre benötigt wird. Die Pumpe kann aber vorteilhaft auch als Reversierpumpe ausgeführt sein, die in zwei entgegengesetzten Förderrichtungen Hydraulikmedium fördert. So kann zum Beispiel ein Nachkühlen bei einem abgestellten Fahrzeug realisiert werden. Bei dem Medium handelt es sich vorzugsweise um ein Hydraulikmedium, das auch als Hydrauliköl bezeichnet wird. Bei dem Medium kann es sich aber auch um Wasser handeln. Analog kann es sich bei der Pumpe um eine Wasserpumpe handeln.The electromechanical actuating actuator is preferably designed as a spindle actuator with a spindle nut/spindle rod that can be rotated by an electric motor and which interacts with a spindle rod/spindle nut in such a way that the spindle rod/spindle nut performs a linear movement along the actuating path when the spindle nut/spindle rod is rotated. The spindle actuator is advantageously combined with an engagement and disengagement device, which is designed and arranged in such a way that the spindle rod/spindle nut disengages at one end of the actuation path, with the spindle rod/spindle nut engaging again after the spindle nut/spindle rod has reversed its direction of rotation, with the disengagement and engagement device ensuring that the drive connection between the electric motor and the pump is maintained even when the spindle rod/spindle nut reaches one end of the actuation path. After disengagement, further rotation of the spindle nut/spindle rod no longer leads to a linear movement of the spindle rod/spindle nut. If the spindle nut/spindle rod is turned further, the electric motor drive is only used to drive the pump. The engagement and disengagement device can only be effective at one end of the actuation path. Particularly advantageous However, the engagement and disengagement device is effective at both opposite ends of the actuation path. Starting from an end position when a rotor of the electric motor rotates, the actuating element can first be displaced axially by the spindle rod or the spindle nut. As soon as the end of the actuation path, which is also referred to as the end position, is reached, the spindle nut and the spindle rod disengage. When the rotor continues to rotate, only the pump is then driven. If the direction of rotation is reversed, the process takes place in the opposite direction, so that a pump function can also be displayed in both end positions. During actuation, the pump does not run due to the function of the idling device. However, since actuation with the spindle actuator requires only a few turns, there is no risk of unwanted or damaging cooling and/or lubrication. The pump can be designed as a simple pump that delivers in one direction only. This is sufficient, for example, when a parking lock is actuated, since the cooling/lubrication, for example of a transmission, power electronics, a traction machine or the like, is primarily required when the parking lock is in an open state. However, the pump can advantageously also be designed as a reversible pump, which delivers hydraulic medium in two opposite delivery directions. For example, after-cooling can be implemented when the vehicle is parked. The medium is preferably a hydraulic medium, which is also referred to as hydraulic oil. However, the medium can also be water. Analogously, the pump can be a water pump.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Betätigungsaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe als Reversierpumpe ausgeführt ist, die zwei Förderanschlüsse umfasst, durch die ein Hydraulikmedium aus einem Tank über eine Ventilanordnung, die nur passive Ventile umfasst, in entgegengesetzten Förderrichtungen gefördert werden kann, um die Kühlung und/oder Schmierung mit Hydraulikmedium zu versorgen. Die passiven Ventile sind vorteilhaft als Rückschlagventile ausgeführt. Das liefert unter anderem den Vorteil, dass auf ein aktives Ventil verzichtet werden kann.A preferred exemplary embodiment of the electromechanical actuating actuator is characterized in that the pump is designed as a reversible pump, which includes two delivery connections, through which a hydraulic medium can be delivered from a tank via a valve arrangement, which only includes passive valves, in opposite delivery directions in order to supply the cooling and/or lubrication with hydraulic medium. The passive valves are advantageously designed as check valves. Among other things, this provides the advantage that an active valve can be dispensed with.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Betätigungsaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aus- und Einspureinrichtung mit einem Überwegmechanismus kombiniert ist, der mindestens eine Überwegfeder umfasst, die nach einem Ausspuren am Ende des Betätigungsweges nach einer Drehrichtungsumkehr der Spindelmutter/Spindelstange wieder ein korrektes Einspuren sicherstellt. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ein ordnungsgemäßer Betrieb der Multifunktionseinheit sichergestellt.Another preferred exemplary embodiment of the electromechanical actuating actuator is characterized in that the engagement and disengagement device is combined with an overtravel mechanism that includes at least one overtravel spring that ensures correct engagement again after disengagement at the end of the actuation path after the spindle nut/spindle rod has reversed its direction of rotation. This ensures proper operation of the multifunction unit in a simple manner.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Betätigungsaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass der Überwegmechanismus in den Spindelaktor integriert ist. So kann der Überwegmechanismus vorteilhaft zusammen mit der Aus- und Einspureinrichtung in einem Gehäuse des Spindelaktors geschützt untergebracht werden.Another preferred exemplary embodiment of the electromechanical actuation actuator is characterized in that the overtravel mechanism is integrated into the spindle actuator. In this way, the overtravel mechanism can advantageously be accommodated in a housing of the spindle actuator in a protected manner together with the off and on-gear device.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Betätigungsaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass der Überwegmechanismus in das Betätigungselement integriert ist. Dadurch wird zum Beispiel die Verwendung eines herkömmlichen Spindelaktors vereinfacht.Another preferred exemplary embodiment of the electromechanical actuating actuator is characterized in that the overtravel mechanism is integrated into the actuating element. This simplifies the use of a conventional spindle actuator, for example.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Betätigungsaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Leerlauffedereinrichtung mindestens zwei bei einer Relativverdrehung gegensinnig wirkende Leerlauffedern umfasst. Die beiden Leerlauffedern sind so ausgeführt und angeordnet, dass sich bei einer Relativverdrehung jeweils eine Leerlauffeder abspult, während sich die andere Leerlauffeder aufspult. Sobald eine Leerlauffeder vollständig aufgespult oder aufgewickelt ist, wird über diese dann zum Beispiel auf Block liegende Leerlauffeder beim weiteren Verdrehen Drehmoment zum Antreiben der Pumpe übertragen, während sich die andere Leerlauffeder einfach mitdreht. Dieser Vorgang ist wiederholt umkehrbar. So wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass das Betätigungselement mit Hilfe des elektromechanischen Betätigungsaktors translatorisch entlang seines Betätigungsweges verlagert werden kann, ohne dass dabei die Pumpe mit angetrieben wird.A further preferred exemplary embodiment of the electromechanical actuating actuator is characterized in that the idling spring device comprises at least two idling springs which act in opposite directions in the event of a relative rotation. The two idler springs are designed and arranged in such a way that when there is a relative rotation, one idler spring unwinds while the other idler spring winds up. As soon as an idler spring is completely wound up or wound up, torque for driving the pump is transmitted via this idler spring, which is then, for example, blocked, when it is rotated further, while the other idler spring simply rotates as well. This process is repeatedly reversible. In this way, it is achieved in a simple manner that the actuating element can be displaced in a translatory manner along its actuating path with the aid of the electromechanical actuating actuator, without the pump being driven at the same time.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Betätigungsaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Leerlauffedern als gegensinnig gewickelte Spiralfedern ausgeführt sind. Die Spiralfedern können auch als Triebfedern oder Drehfedern bezeichnet werden, wobei elastische Eigenschaften der Spiralfedern in der beanspruchten Anwendung im Unterschied zu herkömmlichen Anwendungen nicht dazu genutzt werden, um Drehmoment zu übertragen. Eine Drehmomentübertragung über jeweils eine der Leerlauffedern findet erst dann statt, wenn diese vollständig aufgewickelt ist beziehungsweise auf Block liegt.A further preferred exemplary embodiment of the electromechanical actuating actuator is characterized in that the idling springs are designed as spiral springs wound in opposite directions. The coil springs can also be referred to as drive springs or torsion springs, with the elastic properties of the coil springs not being used in the claimed application, in contrast to conventional applications, to transmit torque. Torque is only transmitted via one of the idling springs when it is fully wound up or is blocking.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Betätigungsaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Leerlauffedern axial benachbart angeordnet sind. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Drehachse des elektromechanischen Betätigungsaktors beziehungsweise der Pumpe, insbesondere einer Spindel beziehungsweise Spindelmutter des als Spindelaktor ausgeführten elektromechanischen Betätigungsaktors und/oder einer Pumpenwelle der Pumpe. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu dieser Drehachse. Durch die axial benachbarte Anordnung kann radialer Bauraum eingespart werden.Another preferred exemplary embodiment of the electromechanical actuating actuator is characterized in that the idling springs are arranged in an axially adjacent manner. The term axial refers to an axis of rotation of the electromechanical rule actuating actuator or the pump, in particular a spindle or spindle nut of the designed as a spindle actuator electromechanical actuating actuator and / or a pump shaft of the pump. Axial means towards or parallel to this axis of rotation. Due to the axially adjacent arrangement, radial installation space can be saved.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Betätigungsaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Leerlauffedern jeweils mit einem radial äußeren/inneren Ende drehfest mit einem nabenartigen Rotorkörper des Elektromotors verbunden und mit einem radial inneren/äußeren Ende drehfest mit einer Pumpenwelle verbunden sind. Daraus ergibt sich ein relativ einfacher Aufbau der Leerlauffedereinrichtung. Eine der Leerlauffedern wird im Betrieb der Leerlauffedereinrichtung auf die Pumpenwelle gewickelt, während die andere Leerlauffeder in den nabenartigen Rotorkörper gewickelt wird.Another preferred exemplary embodiment of the electromechanical actuating actuator is characterized in that the idle springs are each connected non-rotatably with a radially outer/inner end to a hub-like rotor body of the electric motor and are non-rotatably connected with a radially inner/outer end to a pump shaft. This results in a relatively simple construction of the idling spring device. One of the idler springs is wound onto the pump shaft during operation of the idler spring device, while the other idler spring is wound into the hub-like rotor body.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Betätigungsaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Leerlauffeder mit einer definierten Anzahl Leerlaufwicklungen in den nabenartigen Rotorkörper gewickelt ist. Die Anzahl der Leerlaufwicklungen entspricht vorzugsweise im Wesentlichen der Anzahl von Drehungen, die der elektromechanische Betätigungsaktor benötigt, um das Betätigungselement translatorisch entlang seines Betätigungsweges zu verlagern. Besonders vorteilhaft ist die Anzahl der Leerlaufwicklungen etwas größer als die Anzahl der benötigten Umdrehungen des elektromechanischen Betätigungsaktors zum Bewegen des Betätigungselements. So wird auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass die Pumpe erst dann angetrieben wird, wenn die Bewegung des Betätigungselements abgeschlossen ist.A further preferred exemplary embodiment of the electromechanical actuating actuator is characterized in that a first no-load spring is wound into the hub-like rotor body with a defined number of no-load windings. The number of no-load windings preferably corresponds essentially to the number of rotations required by the electromechanical actuating actuator in order to translate the actuating element along its actuating path. The number of no-load windings is particularly advantageously slightly larger than the number of revolutions required of the electromechanical actuating actuator to move the actuating element. It is thus ensured in a simple manner that the pump is only driven when the movement of the actuating element has ended.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Betätigungsaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Leerlauffeder mit einer definierten Anzahl Leerlaufwicklungen auf die Pumpenwelle gewickelt ist. Die Anzahl dieser Leerlaufwicklungen entspricht vorteilhaft der vorab beschriebenen Anzahl Leerlaufwicklungen, mit denen die erste Leerlauffeder in den nabenartigen Rotorkörper gewickelt ist. Dadurch werden die Herstellung und Montage der Leerlauffedern vereinfacht.Another preferred exemplary embodiment of the electromechanical actuating actuator is characterized in that a second no-load spring is wound onto the pump shaft with a defined number of no-load windings. The number of these no-load windings advantageously corresponds to the previously described number of no-load windings with which the first no-load spring is wound in the hub-like rotor body. This simplifies the manufacture and assembly of the idling springs.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Betätigungsaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass die Leerlauffedern so angeordnet und ausgeführt sind, dass der nabenartige Rotorkörper relativ zu der Pumpenwelle momentenarm verdreht wird, bis ein Federband der zweiten Leerlauffeder vollständig auf der Pumpenwelle aufgewickelt ist, bevor von dem nabenartigen Rotorkörper über die zweite Leerlauffeder ein Drehmoment auf die Pumpenwelle übertragen wird. Momentenarm bedeutet, dass in diesem Fall quasi drehmomentfrei. Der nabenartige Rotorkörper ist über die aufgewickelte Drehfeder weitgehend drehfest mit der Pumpenwelle verbunden. Der beschriebene Vorgang kann beliebig oft umgekehrt werden. Im umgekehrten Fall wird der nabenartige Rotorkörper relativ zu der Pumpenwelle in der entgegengesetzten Drehrichtung momentenarm verdreht, bis ein Federband der ersten Leerlauffeder vollständig in dem nabenartigen Rotorkörper eingewickelt ist, bevor von dem nabenartigen Rotorkörper über die erste Leerlauffeder ein Drehmoment auf die Pumpenwelle übertragen wird. Es ist lediglich dafür zu sorgen, dass an der Pumpenwelle immer ein ausreichend großes Gegenmoment zur Verfügung gestellt wird, um sicherzustellen, dass die Leerlauffedern sich bei einer Drehrichtungsumkehr entsprechend vollständig aufwickeln beziehungsweise abwickeln. So wird sichergestellt, dass sich die Leerlauffedern im richtigen Zustand befinden, sobald das von der Pumpe bewirkte Gegenmoment zunimmt, zum Beispiel bei tiefen Temperaturen an der Pumpe.Another preferred exemplary embodiment of the electromechanical actuating actuator is characterized in that the idle springs are arranged and designed in such a way that the hub-like rotor body is rotated with little torque relative to the pump shaft until a spring strip of the second idle spring is completely wound up on the pump shaft, before a torque is transmitted to the pump shaft from the hub-like rotor body via the second idle spring. Low-torque means that in this case it is virtually torque-free. The hub-like rotor body is largely non-rotatably connected to the pump shaft via the wound torsion spring. The process described can be reversed any number of times. In the opposite case, the hub-like rotor body is rotated relative to the pump shaft in the opposite direction of rotation with little torque until a spring strip of the first idle spring is completely wrapped in the hub-like rotor body, before a torque is transmitted from the hub-like rotor body to the pump shaft via the first idle spring. It is only necessary to ensure that a sufficiently large counter-torque is always made available on the pump shaft in order to ensure that the idling springs are fully wound up or unwound when the direction of rotation is reversed. This ensures that the idle springs are in the correct condition as soon as the counter-torque caused by the pump increases, for example at low temperatures at the pump.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Leelauffedereinrichtung, insbesondere ein Leerlauffeder, für einen vorab beschriebenen elektromechanischen Betätigungsaktor. Die Leerlauffedereinrichtung, insbesondere die Leerlauffeder, ist separat handelbar.The invention also relates to an idling spring device, in particular an idling spring, for an electromechanical actuating actuator described above. The idle spring device, in particular the idle spring, can be traded separately.
Bei einem Verfahren zum Betreiben eines vorab beschriebenen elektromechanischen Betätigungsaktors in einem Hydrauliksystem ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass ein Antrieb des elektromechanischen Betätigungsaktors eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen frei gegenüber einem Abtrieb mit der Pumpe ausführen kann, bis eine der Leerlauffedern aufgewickelt/abgewickelt ist. Frei bedeutet in diesem Fall momentenarm, das heißt quasi drehmomentfrei.In a method for operating an above-described electromechanical actuating actuator in a hydraulic system, the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved in that a drive of the electromechanical actuating actuator can freely perform a specific number of revolutions relative to an output with the pump until one of the idle springs is wound up/unwound. In this case, free means low-torque, i.e. virtually torque-free.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
-
1 eine schematische Längsschnittdarstellung eines elektromechanischen Betätigungsaktors mit einem Spindelaktor und mit einer Pumpe zur Versorgung einer Kühlung und/oder Schmierung mit einem geeigneten Medium gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; -
2 einen vergrößerten Ausschnitt aus1 mit einer Leerlauffedereinrichtung, die antriebsmäßig zwischen dem elektromechanischen Betätigungsaktor und der Pumpe angeordnet ist; und -
3 eine perspektivische Darstellung derLeerlauffedereinrichtung aus 2 .
-
1 a schematic longitudinal sectional view of an electromechanical actuating actuator with a spindle actuator and with a pump for supplying cooling and/or lubrication with a suitable medium according to a first exemplary embodiment; -
2 anenlarged section 1 with an idle spring device, the drivingly between the electromechanical actuating actuator and the pump is arranged; and -
3 a perspective view of the idlingspring device 2 .
In
Der elektromechanische Betätigungsaktor 11 ist als Spindelaktor 30 mit einer Spindelmutter 31 und mit einer Spindelstange 32 ausgeführt. Die Spindelmutter 31 ist drehfest mit dem Rotor 14 des Elektromotors 12 verbunden.The
Die Spindelstange 32 ist mit einer Verdrehsicherung ausgestattet. So wird erreicht, dass sich die Spindelstange 32 in axialer Richtung entlang eines Betätigungsweges 33 verlagert, wenn die Spindelmutter 31 relativ zu der Spindelstange 32 verdreht wird. Der Aufbau und die Funktion derartiger Spindelaktoren 30 sind an sich bekannt.The
Der Rotor 14 des Elektromotors 12 ist antriebsmäßig mit einer Pumpe 9 verbunden, die zur Versorgung einer Kühlung und/oder Schmierung 4 mit einem geeigneten Medium dient. Bei dem Medium handelt es sich vorzugsweise um ein Hydraulikmedium, wie Öl oder Wasser, das mit Hilfe der Pumpe 9 über eine Filtereinrichtung 7, die als Saugfilter ausgeführt sein kann, aus einem Tank 6 angesaugt wird. Die Kühlung und/oder Schmierung 4 dient zum Kühlen und/oder Schmieren eines beispielhaft angedeuteten Getriebes 5.The
Die Pumpe 9 ist als Reversierpumpe ausgeführt, die in einem Hydrauliksystem 20 in zwei entgegengesetzten Förderrichtungen über eine Ventilanordnung 8 Hydraulikmedium aus dem Tank 6 fördert. Die Ventilanordnung 8 umfasst insgesamt vier passive Ventile, die als Rückschlagventile ausgeführt sind. Zwei der Ventile sperren in Richtung des Tanks 6. Die beiden anderen Ventile öffnen in Richtung der Kühlung und/oder Schmierung 4.The
Bei dem in
In
Die antriebsmäßige Verbindung zwischen dem Rotor 14 des Elektromotors 12 des elektromechanischen Betätigungsaktors 11 und der Pumpe 9 umfasst eine Leerlauffedereinrichtung 50. Die Leerlauffedereinrichtung 50 umfasst eine erste Leerlauffeder 51 und eine zweite Leerlauffeder 52. Die beiden Leerlauffedern 51, 52 sind als Spiralfedern ausgeführt und zwischen einem nabenartigen Rotorkörper 53 und einer Pumpenwelle 54 angeordnet.The driving connection between the
Der nabenartige Rotorkörper 53 ist drehfest mit dem Rotor 14 des Elektromotors 12 des elektromechanischen Betätigungsaktors 11 verbunden. Die Pumpenwelle 54 ist antriebsmäßig mit der Pumpe 9 verbunden.The hub-
In
In
Der nabenartige Rotorkörper stellt einen Antrieb 55 dar. Die Pumpenwelle stellt einen Abtrieb 56 dar. Durch einen Pfeil 57 ist in
Die erste Leerlauffeder 51 ist zum Teil auf die Pumpenwelle des Abtriebs 56 aufgewickelt. Die zweite Leerlauffeder 52 ist zum Teil in den nabenartigen Rotorkörper des Abtriebs 56 eingewickelt. Wird nun der Antrieb 55 in Antriebsrichtung 57 verdreht, wird die erste Leerlauffeder 51 auf die Pumpenwelle aufgewickelt und die zweite Leerlauffeder 52 in den nabenartigen Rotorkörper des Antriebs 55 eingewickelt.The
Sobald die erste Leerlauffeder 51 vollständig auf die Pumpenwelle aufgewickelt ist, wird bei einem weiteren Verdrehen des Antriebs 55 in Antriebsrichtung 57 ein Drehmoment vom Antrieb 55 auf den Abtrieb 56 übertragen.As soon as the first
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Parksperreparking lock
- 22
- Parksperrenradparking lock wheel
- 33
- Parksperrenklinkeparking lock pawl
- 44
- Kühlung und/oder Schmierungcooling and/or lubrication
- 55
- Getriebetransmission
- 66
- Tanktank
- 77
- Filtereinrichtungfilter device
- 88th
- Ventilanordnungvalve assembly
- 99
- Pumpepump
- 1010
- Betätigungselementactuator
- 1111
- elektromechanischer Betätigungsaktorelectromechanical actuating actuator
- 1212
- Elektromotorelectric motor
- 1313
- Statorstator
- 1414
- Rotorrotor
- 1515
- Lagereinrichtungstorage facility
- 1717
- Aus- und EinspureinrichtungAlignment and alignment device
- 1818
- Überwegmechanismuscrossing mechanism
- 1919
- Überwegfederovertravel spring
- 2020
- Hydrauliksystemhydraulic system
- 3030
- Spindelaktorspindle actuator
- 3131
- Spindelmutterspindle nut
- 3232
- Spindelstangespindle rod
- 3333
- Betätigungswegactuation path
- 5050
- Leerlauffedereinrichtungidle spring device
- 5151
- erste Leerlauffederfirst idle spring
- 5252
- zweite Leerlauffedersecond idle spring
- 5353
- nabenartiger Rotorkörperhub-like rotor body
- 5454
- Pumpenwellepump shaft
- 5555
- Antriebdrive
- 5656
- Abtriebdownforce
- 5757
- Antriebsrichtungdrive direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102018112213 A1 [0002]DE 102018112213 A1 [0002]
- DE 102018114902 A1 [0002]DE 102018114902 A1 [0002]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022101840.7A DE102022101840A1 (en) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | Electromechanical actuation actuator and method for operating an electromechanical actuation actuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022101840.7A DE102022101840A1 (en) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | Electromechanical actuation actuator and method for operating an electromechanical actuation actuator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022101840A1 true DE102022101840A1 (en) | 2023-07-27 |
Family
ID=87068760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022101840.7A Ceased DE102022101840A1 (en) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | Electromechanical actuation actuator and method for operating an electromechanical actuation actuator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022101840A1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007047394A1 (en) | 2006-10-26 | 2008-04-30 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Torsional vibration damper for internal combustion engine, has loop spring unit whose end is connected rotatably with ring that comprises support regions for energy storages and/or control regions for free-wheeling effect |
WO2008061749A1 (en) | 2006-11-23 | 2008-05-29 | Ixetic Hückeswagen Gmbh | Pump |
DE102015217164A1 (en) | 2014-09-11 | 2016-03-17 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Assembly with a friction device |
DE102016109553A1 (en) | 2016-05-24 | 2017-11-30 | Gkn Automotive Ltd. | System for actuating a parking brake |
DE102018114902A1 (en) | 2017-06-22 | 2018-12-27 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Spindelaktor |
DE102018115186A1 (en) | 2017-06-27 | 2018-12-27 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Electric motor with overload protection clutch and drive train |
DE102018112213A1 (en) | 2018-05-22 | 2019-11-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Gear actuator with pump |
-
2022
- 2022-01-27 DE DE102022101840.7A patent/DE102022101840A1/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007047394A1 (en) | 2006-10-26 | 2008-04-30 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Torsional vibration damper for internal combustion engine, has loop spring unit whose end is connected rotatably with ring that comprises support regions for energy storages and/or control regions for free-wheeling effect |
WO2008061749A1 (en) | 2006-11-23 | 2008-05-29 | Ixetic Hückeswagen Gmbh | Pump |
DE102015217164A1 (en) | 2014-09-11 | 2016-03-17 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Assembly with a friction device |
DE102016109553A1 (en) | 2016-05-24 | 2017-11-30 | Gkn Automotive Ltd. | System for actuating a parking brake |
DE102018114902A1 (en) | 2017-06-22 | 2018-12-27 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Spindelaktor |
DE102018115186A1 (en) | 2017-06-27 | 2018-12-27 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Electric motor with overload protection clutch and drive train |
DE102018112213A1 (en) | 2018-05-22 | 2019-11-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Gear actuator with pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1404956B1 (en) | Electromotive drive comprising a worm | |
DE102018115548A1 (en) | Device and method for actuating a parking brake | |
DE102017124499A1 (en) | PARK CONTROL SYSTEM FOR A VEHICLE TRANSMISSION | |
DE112017002166T5 (en) | Parking pawl module | |
DE102008059989A1 (en) | clutch drive | |
DE102017121007A1 (en) | Parking lock and method of operating this | |
DE102018114902A1 (en) | Spindelaktor | |
DE102013109997A1 (en) | actuator | |
DE102011016584A1 (en) | Lock mechanism for locking intermediate shaft of e.g. motor vehicle, has axle portion that is arranged as torsion damper on ratchet wheel including detent recess at which lock pawl is connected | |
DE102019107644A1 (en) | E-axis actuator with bearing of the pinion on the housing and an electric motor actuated axle drive | |
DE102018111184A1 (en) | Device for actuating a parking brake | |
DE102022101840A1 (en) | Electromechanical actuation actuator and method for operating an electromechanical actuation actuator | |
DE102018202922A1 (en) | setting device | |
DE102016221177A1 (en) | planetary gear | |
EP3597973B1 (en) | Gear element and actuator with a return spring and with a self-releasing gear lock | |
DE102020004107A1 (en) | Parking lock device for a vehicle, in particular for a motor vehicle, and vehicle | |
DE102021125611A1 (en) | Electromechanical actuation actuator and method for operating an electromechanical actuation actuator | |
DE102017124207A1 (en) | SWITCHABLE OR TWO-SPEED ENGINE ACCESSORIES | |
WO2012083913A1 (en) | Belt drive with switchable planetary gear set | |
DE102017105261A1 (en) | Air conditioning compressor system, belt starter system and motor vehicle | |
DE202022002768U1 (en) | Electromechanical actuating actuator | |
DE102016212818A1 (en) | Steering for vehicles with high gear ratios, especially for commercial vehicles | |
DE102018204507B4 (en) | Parking lock for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, method for operating such a parking lock, transmission and motor vehicle | |
DE102004003664B3 (en) | Final control device, e.g. for controlling flaps in internal combustion engines, has worm wheel as segment with at least one sprung stop with stop surface that rests against corresponding stop surface on worm or worm shaft in end position | |
DE102019126440A1 (en) | Damping device as impact protection; Transmission; as well as drive unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F16H0061300000 Ipc: F16H0061320000 |
|
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |