EP3074664A1 - Spindel-antriebseinheit - Google Patents

Spindel-antriebseinheit

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Publication number
EP3074664A1
EP3074664A1 EP14815567.4A EP14815567A EP3074664A1 EP 3074664 A1 EP3074664 A1 EP 3074664A1 EP 14815567 A EP14815567 A EP 14815567A EP 3074664 A1 EP3074664 A1 EP 3074664A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing
rotor
axially
spindle
stator
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.)
Withdrawn
Application number
EP14815567.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lars Schumann
Lászlo Mán
Peter Greb
Alexander Dreher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP3074664A1 publication Critical patent/EP3074664A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2075—Coaxial drive motors

Definitions

  • the invention relates to a spindle rotor unit, in particular for an actuator with Planetenskylzgewindespindel (PWG) according to the preamble of the first claim.
  • PWG Planetenskywindespindel
  • Planetenskylzgewindspindeln (also referred to as Planetenxxlzgewindsspindeltrie- be) have been state of the art for many years and are described for example in DD 0277308 A5.
  • the publication DE 10 2010 047 800 A1 discloses, for example, a planetary roller screw drive which is contained in a hydrostatic actuator in the form of a hydrostatic clutch actuator in order to convert a rotational movement generated by means of an electric motor into an axial movement.
  • planetary gear for use in an actuator are also known.
  • a rotor of an electric motor (electric motor) rotatably connected to a spindle of a PWG.
  • the spindle nut of the PWG is secured against rotation in order to ensure an axial movement, which ultimately results in a piston stroke of the actuator.
  • the position of the piston can be determined.
  • the position of an electrically conductive object to be detected can be detected with a housing-fixed inductive sensor, wherein the target is integrated in the piston or in a complementary to the piston axially displaceable component of the release system or in the form of at least a portion of a complementary to the piston Component is formed.
  • a device for converting a rotational movement into an axial movement, with a threaded spindle, with a threaded spindle surrounding and rotatable relative to this mother with internal profiling and with a number of interposed profiled rolling or rolling body is also known from the document EP 320 621 A1.
  • the threaded spindle has on the outside a single or multi-start fine thread and the inner profiling of the rotatable relative to the threaded nut is designed in the form of relatively coarse grooves. It is also provided on both sides of a cover which serves as a backup for the rollers or rollers.
  • the object of the present invention is to develop a spindle rotor unit, in particular for an actuator with Planetenskylzgewindespindel (PWG), which has a simple and inexpensive construction.
  • PWG Planetenskylzgewindespindel
  • the spindle drive unit is used in particular for an actuator with Planetenxxlzgewindispindel (PWG) for the actuation of a clutch of a vehicle by means of an actuating element
  • the drive unit comprises an electric motor with a rotor and a stator and provided with a pitch spindle with the rotor rotatably connected and driven by the rotor about an axis of rotation
  • the spindle is designed as a threaded rod and screwed onto the threaded rod a rotor rotor receiving Rotorlly and the rotor support on the spindle by means of a lock nut is secured against rotation and axially fixed.
  • the lock nut is screwed onto the side of the spindle opposite the piston against the rotor carrier.
  • a signal generator can be arranged in or on the lock nut and / or the washer and / or the spring accumulator.
  • the lock nut is designed as a self-clamping nut, so that it is additionally secured against unintentional loosening.
  • the stator of the motor of the spindle drive unit is received on a frame-fixed stator and the rotor of the anti- Riebs receiving rotor carrier by means of an inner ring and an outer ring having bearing rotatably mounted on the stator.
  • the bearing is mounted after mounting on the stator by forming a portion of the bearing bracket on the bearing bracket, creating a very simple mounting option is created.
  • the rotor carrier has an axially extending first portion, which is provided with an internal thread and screwed onto the spindle.
  • a radially extending region adjoins this first region on the side of the lock nut, against which the lock nut is screwed and from which an axially extending second region adjoins radially to the axially extending first region, so that between the first and second an annular space is formed in the second region into which the stator carrier carrying the stator engages with the bearing.
  • bearing inner ring is axially facing away from the lock nut on a collar of the bearing carrier and is axially fixed in the direction of the lock nut with a radially outwardly deformed region of the stator.
  • a in the outer bearing ring (AR) located securing element which preferably sits in a groove of the bearing outer ring, and radially inwardly deformed, locks after mounting in a groove of the rotor carrier and fixes the bearing outer ring on the rotor arm axially.
  • the bearing inner ring is clamped axially against the first region of the rotor carrier in the direction of the lock nut with a bearing nut and thus axially fixed and the bearing outer ring axially applied towards the lock nut on a radially inwardly bent portion of the stator and axially away from the lock nut wegwei - send with a, after the mounting of the bearing on the stator, radially inwardly deformed area / collar of the stator carrier axially fixed.
  • the forming of the bearing carrier after pushing the bearing to its axial fixation is done for example by crimping or caulking.
  • an efficient and easy-to-mount spindle drive unit which is used in particular for an actuator with planetary roller screw spindle (PWG) for actuating a clutch of a vehicle by means of an actuating element.
  • PWG planetary roller screw spindle
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of an actuator using the solution according to the invention.
  • Figure 2 shows the longitudinal section of a connection between the spindle and the rotor carrier,
  • Figure 3 shows the three-dimensional representation of explosive representation acc.
  • FIG. 1 the lock nut with integrated signal transmitter,
  • FIG. 5 shows a longitudinal section of the first variant of the fastening of the bearing between the rotor carrier and the stator carrier
  • FIG. 6 shows a longitudinal section of the second variant of the fastening of the bearing between rotor carrier and stator carrier
  • an actuator is shown in longitudinal section, which has a Planetenxxlzgewindespindel (PWG), with which the rotational movement generated by an electric motor E is converted into an axial stroke movement, by which a piston 1 disengageable and thereby a clutch, not shown, can be actuated.
  • the gear in the form of a Planetenskylzgewindespindel PWG has a spindle 2 with an external thread 2.1 with a slope which is rotatably connected to a rotor of the drive (here E-motor E) and driven by the electric motor E about a rotation axis L.
  • the spindle 2 With the spindle 2 are a plurality of planetary rollers 3 in engagement, which mesh with a planetary rollers 3 surrounding ring gear 4.
  • three or a multiple of three planetary rollers 3 are positioned around the spindle 2 in the circumferential direction.
  • the planetary rollers 3 are at both ends in each case a planetary roller carrier 5 rotatably received, wherein the two planetary roller carrier 5 are rotatably supported in a first sleeve A.
  • the first sleeve A sits non-rotatably and axially fixed in a second sleeve B, which is received along a guide track axially displaceable in a housing 8 and sealed to this.
  • the housing 8 is fastened to the motor housing 9 of the electric motor E in a frame-fixed manner via a flange region 8.2 pointing radially outwards.
  • the motor housing 9 also sits the required electronics 10 and there are interfaces to the outside such as plug 1 1, flange points, etc. provided.
  • the arranged in the motor housing 9 electric motor E has a rotor 20 which is rotatably received on a rotor carrier 21, wherein the rotor carrier 21 at its inner diameter has a non-designated thread and is screwed to the external thread 2.1 of the spindle 2.
  • the spindle 2 is formed as a threaded rod.
  • the rotor carrier 21 is screwed onto the spindle 2 on the side opposite the piston 1 side of the spindle 2 and secured against rotation by means of a lock nut 22 and fixed axially.
  • the rotor carrier 21 has an axially extending first portion 21 .1, which is provided with the internal thread and screwed onto the spindle.
  • a radially extending region 21.2 adjoins the first region 21.1 on the side of the lock nut 22, from which an axially extending second region 21.3 connects radially to the axially extending first region 21 .1, so that between the first 21 .1 and the second region 21.3, an annular space 25 (see Figure 2) is formed.
  • the stator 26 is mounted on a frame-fixed stator 27, which is preferably formed by a sheet metal part, and the rotor arm 21 is rotatably supported by means of an inner ring IR and an outer ring AR bearing 28 on the stator 27, wherein the bearing 28 here with its inner ring 6) and the outer ring AR of the bearing 28 on the axially extending second portion 21 .3 of the rotor carrier rotatably and axially fixedly secured (see Figure 6) by a deformed region of the stator support 27 at this axially fixed and rotationally fixed (see FIG. ,
  • FIG. 2 shows the components of the spindle drive unit which ensure a rotationally fixed and axially fixed connection between spindle 2 and rotor carrier 21.
  • the rotor arm 21 is screwed with its internal thread (not labeled) on the spindle 2 and secured by a lock nut 22 axially fixed and rotationally fixed on the spindle.
  • the intermediate disc 23 is arranged between the rotor carrier 21 and the lock nut 22, the intermediate disc 23 is arranged.
  • a signal generator 24 is used in an outwardly facing recess 22.1 of the lock nut 22. It can be seen from FIG.
  • the rotor carrier 21 has an axially extending first region 21.1 which is provided for the internal thread and is screwed onto the spindle such that a radially extending region 21 extends to the first region 21.1 on the side of the lock nut 22 .2 connects, against which the lock nut 22 acts and from which radially spaced from the axially extending first portion 21 .1, an axially extending second region 21 .3 connects. Between the first 21 .1 and the second region 21 .3 an annular space 25 is formed.
  • a circumferential groove 21 .4 is provided on the inner contour of the axially extending second portion 21 .3 and sitting on the outer diameter of the axially extending second portion 21.3 of the bearing carrier 21 rotatably and axially fixed the rotor 20, integrated in the magnets 20.1 and a sheathing 20.2 are provided.
  • FIG. 3 once again shows the explosive representation of the components shown in FIG. 2 (without intermediate disk).
  • the signal generator 24 is inserted into a recess of the lock nut 22.
  • the rotor carrier 21 is screwed onto the spindle 2, so that the spindle 2 projects through the rotor carrier 21.
  • the counter nut 22 is then screwed onto the region of the spindle projecting through the rotor carrier until it is firmly clamped on the rotor carrier and secures it against rotation relative to the spindle 2.
  • the lock nut 22 has a recess in which the signal generator 24, here in the form of a disc-shaped magnet, sitting, this is the wall of the nut between which the recess extends, provided with axially extending slots 22.1, which ensure a pressing in of the magnet.
  • FIGS. 5 and 6 schematically illustrate two variants of the articulation of the bearing 28 by means of a stator carrier 27 carrying the stator 26, wherein the bearing outer ring and inner bearing ring are not separately designated and illustrated.
  • the outer bearing ring is non-rotatably seated in the axially extending second region 21 .3 of the rotor carrier 21.
  • the axial securing takes place by means of a securing element 29 located in the outer bearing ring which radiates during assembly. al can deform inwardly and in the groove 21 .4 engages in the rotor arm 21 and thus ensures an axial locking between the rotor-spindle unit and stator support 27.
  • the bearing 28 is rotatably connected with its bearing inner ring with the first axially extending portion 21.1 of the rotor support 21 and clamped with a bearing mounting nut and thus axially secured.
  • the bearing outer ring is rotatably connected to the stator 27 and axially secured by a second deformed region 27.4.
  • the stator support 27 has a radially inwardly bent edge region 27.5, which axially secures the bearing 28 in the direction of the lock nut 22.
  • the second deformed portion 27.4 is made by crimping, whereby the bearing outer ring of the bearing 28 is pressed against the edge portion 27.5 and a clearance mounting of the bearing on the stator support 27 is realized.
  • the spindle should be operated as a tension element, but a pressure load is also conceivable.
  • a low-cost connection between the spindle 2 and rotor 20 can be realized.
  • the spindle 2 needs to be executed only as ordinary threaded rod.
  • the rotor 20, and a rotor carrier 21 of the electric motor is screwed.
  • the lock nut 22 is then screwed to the rotationally fixed connection of the rotor support 21 on the piston 1 opposite side of the spindle 2.
  • a spring / a spring element between the rotor support 21 and lock nut 2 may be provided as a preload.
  • the lock nut 22 also serves at the same time for receiving a sensor element / signal generator 24, for example in the form of a magnet / sensor magnet, synergy effects can be used here.
  • the electronics 10 of the actuator is then in the immediate vicinity of the sensor magnet. LIST OF REFERENCES

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spindel-Antriebseinheit, insbesondere für einen Aktor mit Planetenwälzgewindespindel (PWG) für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeugesmittels eines Betätigungselementes, wobei die Antriebseinheit einen E-Motor mit einem Rotor und einem Stator aufweist und eine mit einer Steigung versehene Spindel mit dem Rotor drehfest verbunden und durch den Rotor um eine Drehachse antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel als Gewindestange ausgebildet ist und auf die Gewindestange ein den Rotor aufnehmender Rotorträger aufgeschraubt und der Rotorträger auf der Spindel mittels einer Kontermutter verdrehgesichert und axial festgelegt ist.

Description

Spindel-Rotoreinheit
Die Erfindung betrifft eine Spindel-Rotoreinheit, insbesondere für einen Aktor mit Planeten- wälzgewindespindel (PWG) nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.
Planetenwälzgewindespindeln (PWG) (auch bezeichnet als Planetenwälzgewindespindeltrie- be) sind seit vielen Jahren Stand der Technik und werden beispielsweise in DD 0277308 A5 beschrieben. Aus der Druckschrift DE 10 2010 047 800 A1 ist beispielsweise ein Planeten- wälzgewindetrieb bekannt, der in einem Hydrostataktor in Form eines hydrostatischen Kupplungsaktors enthalten ist, um eine mittels eines Elektromotors erzeugte Drehbewegung in eine Axialbewegung umzuwandeln.
Aus einer noch nicht veröffentlichten Anmeldung sind ebenfalls Planetenwälzgetriebe zur Verwendung in einem Aktuator bekannt. Hier wird ein Rotor eines E-Motors (Elektromotors) drehfest mit einer Spindel eines PWG verbunden. Die Spindelmutter des PWG ist dabei gegen Verdrehungen gesichert, um eine Axialbewegung zu gewährleisten, die schließlich in einen Kolbenhub des Aktors resultiert. Mit einer Sensorik, die in das Ausrücksystem integriert ist, kann die Position des Kolbens bestimmt werden. Dazu ist mit einem gehäusefesten induktiven Sensor die Position eines zu detektierenden elektrisch leitfähigen Objektes (Target) erfassbar, wobei der Target in den Kolben oder in ein komplementär zum Kolben axial verschiebbares Bauteil des Ausrücksystems integriert ist oder in Form zumindest eines Bereiches eines komplementär zum Kolben verschiebbaren Bauteils ausgebildet ist. Diese Lösung gestaltet sich sehr aufwendig.
Eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung, mit einer Gewindespindel, mit einer die Gewindespindel umgebenden und relativ zu dieser drehbaren Mutter mit Innenprofilierung und mit einer Anzahl dazwischen angeordneter profilierter Wälz- oder Rollkörper, ist auch aus der Druckschrift EP 320 621 A1 bekannt. Die Gewindespindel weist dabei außen ein ein- oder mehrgängiges Feingewinde auf und die Innenprofilierung der relativ zur Gewindespindel drehbaren Mutter ist in Form verhältnismäßig grober Rillen ausgeführt. Es ist weiterhin beidseitig eine Abdeckung vorgesehen, die als Sicherung für die Rollen oder Walzen dient.
Weiterhin ist es ebenfalls bekannt einen Rotor eines Antriebes mit einer Spindel durch eine Pressverbindung oder anderweitig verdrehfest zu verbinden. Nachteilig sind dabei der hohe konstruktive Aufwand und die teilweise aufwendige Montage.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spindel-Rotoreinheit, insbesondere für einen Aktor mit Planetenwälzgewindespindel (PWG) zu entwickeln, die einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Spindel-Antriebseinheit wird insbesondere für einen Aktor mit Planetenwälzgewindespindel (PWG) für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges mittels eines Betätigungselementes eingesetzt, wobei die Antriebseinheit einen E-Motor mit einem Rotor und einem Stator aufweist und eine mit einer Steigung versehene Spindel mit dem Rotor drehfest verbunden und durch den Rotor um eine Drehachse antreibbar ist und erfindungsgemäß die Spindel als Gewindestange ausgebildet ist und auf die Gewindestange ein den Rotor aufnehmender Rotorträger aufgeschraubt und der Rotorträger auf der Spindel mittels einer Kontermutter verdrehgesichert und axial festgelegt ist.
Damit wird eine konstruktiv einfache und kostengünstige Variante der Herstellung einer drehfesten und axial gesicherten Verbindung zwischen Spindel und Rotor geschaffen.
Bevorzugt wird die Kontermutter auf der dem Kolben gegenüberliegende Seite der Spindel gegen den Rotorträger aufgeschraubt.
Dabei kann zwischen Rotorträger und Kontermutter eine Zwischenscheibe angeordnet sein, welche einen möglichen Vorspannverlust zwischen Rotorträger und Kontermutter aufgrund von Setzeffekten o.ä. verhindert oder reduziert.
Dazu kann zwischen Rotorträger und Kontermutter ein in axialer Richtung wirkender Federspeicher angeordnet sein, der mit der Zwischenscheibe kombiniert ist oder die Zwischenscheibe bildet.
Weiterhin kann in oder an der Kontermutter und/oder der Zwischenscheibe und/oder dem Federspeicher ein Signalgeber angeordnet sein.
Dadurch ist eine sehr einfache Anordnung bzw. Integration des Signalträgers möglich.
In eine vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kontermutter als selbstklemmene Mutter ausgebildet, so dass diese zusätzlich gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert ist.
Wie nach dem Stand der Technik üblich, wird der Stator des Motors der Spindel- Antriebseinheit an einem gestellfesten Statorträger aufgenommen und der den Rotor des Ant- riebs aufnehmende Rotorträger mittels eines einen Innenring und einen Außenring aufweisenden Lagers am Statorträger drehbar gelagert. Erstmalig wird das Lager nach der Montage auf dem Statorträger durch Umformen eines Bereichs des Lagerträgers am Lagerträger befestigt, wodurch eine sehr einfache Befestigungsmöglichkeit geschaffen wird.
Der Rotorträger weist einen sich axial erstreckenden ersten Bereich auf, der mit einem Innengewinde versehen und auf die Spindel aufgeschraubt ist. An diesen ersten Bereich schließt sich auf der Seite der Kontermutter ein sich radial erstreckender Bereich an, gegen den die Kontermutter verschraubt wird und von dem aus sich radial beabstandet zum axial erstreckenden ersten Bereich ein sich axial erstreckender zweiter Bereich anschließt, so dass zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich ein Ringraum gebildet wird, in den der den Stator tragenden Statorträger mit dem Lager eingreift. Die Kopplung von Lagerträger, Statorträger und Lager erfolgt
in einer ersten Variante dadurch, dass das Lager mit seinem Lagerinnenring mit dem Statorträger drehfest und durch den umgeformten Bereich axial gesichert wirkverbunden ist und mit seinem Lageraußenring mit dem zweiten Bereich des Rotorträgers drehfest und axial gesichert wirkverbunden ist
oder
in einer zweiten Variante dadurch, dass das Lager mit seinem Lagerinnenring mit dem ersten Bereich des Rotorträgers drehfest und axial gesichert und wirkverbunden ist und mit seinem Lageraußenring mit dem Statorträger drehfest und durch den umgeformten Bereich axial gesichert wirkverbunden ist, wobei das Lager mit einem Lageraußenring mit dem zweiten Bereich des Rotorträgers drehfest und axial gesichert wirkverbunden ist und dazu ein im Lageraußenring befindliches Sicherungselement aufweist, welches während der Montage radial nach innen verformbar ist und in eine Nut im zweiten Bereich des Rotorträgers einrastet.
Bei der ersten Variante liegt der Lagerinnenring axial von der Kontermutter wegweisend an einem Bund des Lagerträgers an und ist axial in Richtung zur Kontermutter mit einem radial nach außen umgeformten Bereich des Statorträgers fixiert. Ein im Lageraußenring (AR) befindliches Sicherungselement, welches bevorzugt in einer Nut des Lageraußenringes sitzt, und radial nach innen verformbar ist, rastet nach der Montage in eine Nut des Rotorträgers ein und fixiert den Lageraußenring am Rotorträger axial.
Bei der zweiten Variante wird der Lagerinnenring axial gegen den ersten Bereich des Rotorträgers in Richtung zur Kontermutter mit einer Lagerbefestigungsmutter geklemmt und somit axial fixiert und der Lageraußenring axial in Richtung zur Kontermutter an einem radial nach innen gebogenen Bereich des Statorträgers angelegt und axial von der Kontermutter wegwei- send mit einem, nach der Montage des Lagers auf dem Statorträger, radial nach innen umgeformten Bereich/Bund des Statorträgers axial fixiert.
Das Umformen des Lagerträgers nach dem Aufschieben des Lagers zu dessen axialer Fixierung erfolgt beispielsweise durch Umbördeln oder Verstemmen.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine effiziente und montagefreundliche Spindel- Antriebseinheit geschaffen, die insbesondere für einen Aktor mit Planetenwälzgewindespindel (PWG) für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges mittels eines Betätigungselementes Anwendung findet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt eines Aktors unter Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung. Figur 2 den Längsschnitteiner Verbindung zwischen Spindel und Rotorträger, Figur 3 die dreidimensionale Darstellung Explosivdarstellung gem. Figur 1 , Figur 4 die Kontermutter mit integriertem Signalgeber,
Figur 5 einen Längsschnitt der ersten Variante der Befestigung des Lagers zwischen Rotorträger und Statorträger,
Figur 6 einen Längsschnitt der zweiten Variante der Befestigung des Lagers zwischen Rotorträger und Statorträger,
In Figur 1 ist ein Aktor im Längsschnitt dargestellt, der eine Planetenwälzgewindespindel (PWG) aufweist, mit welcher die durch eine Elektromotor E erzeugte Drehbewegung in eine axiale Hubbewegung umgewandelt wird, durch welche ein Kolben 1 ausrückbar und dadurch eine nicht dargestellte Kupplung betätigbar ist. Das Getriebe in Form einer Planetenwälzgewindespindel PWG weist eine Spindel 2 mit einem Außengewinde 2.1 mit einer Steigung auf, die mit einem Rotor des Antriebes (hier E-Motor E) drehfest verbunden und mit dem Elektromotor E um eine Drehachse L antreibbar ist. Mit der Spindel 2 stehen mehrere Planetenrollen 3 in Eingriff, die mit einem die Planetenrollen 3 umringenden Hohlrad 4 kämmen. Vorzugsweise werden drei oder ein Vielfaches von drei Planetenrollen 3 in Umfangsrichtung um die Spindel 2 positioniert. Die Planetenrollen 3 sind an beiden Enden in jeweils einem Planetenrollen- träger 5 drehbar aufgenommen, wobei die beiden Planetenrollenträger 5 drehfest in einer ersten Hülse A abgestützt sind.
Die erste Hülse A sitzt drehfest und axial fest in einer zweiten Hülse B, die entlang einer Führungsbahn axial verschiebbar in einem Gehäuse 8 aufgenommen und zu diesem abgedichtet ist. Das Gehäuse 8 wird über einen radial nach außen weisenden Flanschbereich 8.2 an dem Motorgehäuse 9 des Elektromotors E gestellfest befestigt.
In dem Motorgehäuse 9 sitzt auch die erforderliche Elektronik 10 und es sind Schnittstellen nach außen wie Stecker 1 1 , Flanschpunkte usw. vorgesehen.
Der in dem Motorgehäuse 9 angeordnete Elektromotor E weist einen Rotor 20 auf, der an einem Rotorträger 21 drehfest aufgenommen ist, wobei der Rotorträger 21 an seinem Innendurchmesser ein nicht bezeichnetes Gewinde aufweist und mit dem Außengewinde 2.1 der Spindel 2 verschraubt ist. Die Spindel 2 ist dabei als Gewindestange ausgebildet. Der Rotorträger 21 ist auf der Spindel 2 auf der dem Kolben 1 gegenüberliegende Seite der Spindel 2 aufgeschraubt und mittels einer Kontermutter 22 verdrehgesichert und axial festgelegt.
Zwischen Rotorträger 21 und Kontermutter 22 ist eine als Federspeicher ausgebildete Zwischenscheibe 23 angeordnet, die einen möglichen Vorspannverlust zwischen Rotorträger 21 und Kontermutter 22 aufgrund von Setzeffekten verhindert oder reduziert. Weiterhin ist in die Kontermutter 22 ein Signalgeber 24 eingesetzt. Der Rotorträger 21 weist einen sich axial erstreckenden ersten Bereich 21 .1 auf, der dem Innengewinde versehen und auf die Spindel aufgeschraubt ist. An den ersten Bereich 21.1 schließt sich auf der Seite der Kontermutter 22 ein sich radial erstreckender Bereich 21.2 an, von dem aus sich radial beabstandet zum axial erstreckenden ersten Bereich 21 .1 ein sich axial erstreckender zweiter Bereich 21.3 anschließt, so dass zwischen dem ersten 21 .1 und dem zweiten Bereich 21.3 ein Ringraum 25 (S. Figur 2) gebildet wird.
Der Stator 26 ist an einem gestellfesten Statorträger 27, der bevorzugt durch ein Blechformteil gebildet wird, aufgenommen und der Rotorträger 21 mittels eines einen Innenring IR und einen Außenring AR aufweisenden Lagers 28 am Statorträger 27 drehbar gelagert ist, wobei das Lager 28 hier mit seinem Innenring durch einen umgeformten Bereich des Statorträgers 27 an diesem axial fest und drehfest befestigt ist (siehe Figur 6) und der Außenring AR des Lagers 28 am dem sich axial erstreckenden zweiten Bereich 21 .3 des Rotorträgers drehfest und axial fest befestigt ist (siehe Figur 6).
In Figur 2 sind die Komponenten der Spindel-Antriebseinheit dargestellt, die eine drehfeste und axialfeste Verbindung zwischen Spindel 2 und Rotorträger 21 gewährleisten. Der Rotorträger 21 ist mit seinem Innengewinde (nicht bezeichnet) auf die Spindel 2 geschraubt und mittels einer Kontermutter 22 axial fest und verdrehfest auf der Spindel gesichert. Zwischen dem Rotorträger 21 und der Kontermutter 22 ist die Zwischenscheibe 23 angeordnet. In einer nach außen weisenden Ausnehmung 22.1 der Kontermutter 22 ist ein Signalgeber 24 eingesetzt. Es ist aus Figur 2 ersichtlich, dass der Rotorträger 21 einen sich axial erstreckenden ersten Bereich 21.1 aufweist, der dem Innengewinde versehen und auf die Spindel aufgeschraubt ist, dass sich an den ersten Bereich 21.1 auf der Seite der Kontermutter 22 ein sich radial erstreckender Bereich 21 .2 anschließt, gegen den die Kontermutter 22 wirkt und von dem aus sich radial beabstandet zum axial erstreckenden ersten Bereich 21 .1 ein sich axial erstreckender zweiter Bereich 21 .3 anschließt. Zwischen dem ersten 21 .1 und dem zweiten Bereich 21 .3 wird ein Ringraum 25 gebildet. An der Innenkontur des sich axial erstreckenden zweiten Bereiches 21 .3 ist eine umlaufende Nut 21 .4 vorgesehen und auf dem Außendurchmesser des sich axial erstreckenden zweiten Bereiches 21.3 des Lagerträgers 21 sitzt drehfest und axial fest der Rotor 20, in den Magnete 20.1 integriert und mit einer Ummantelung 20.2 versehen sind.
Aus Figur 3 ist nochmals die Explosivdarstellung der aus Figur 2 dargestellten Bauteile (ohne Zwischenscheibe) ersichtlich. Der Signalgeber 24 wird in eine Ausnehmung der Kontermutter 22 eingesetzt. Der Rotorträger 21 wird auf die Spindel 2 geschraubt, so dass die Spindel 2 durch den Rotorträger 21 ragt. Auf den durch den Rotorträger ragenden Bereich der Spindel wird dann die Kontermutter 22 geschraubt, bis diese fest an dem Rotorträger geklemmt ist und diesen vor Verdrehung zur Spindel 2 sichert.
Aus Figur 4 ist ersichtlich, dass die Kontermutter 22 eine Ausnehmung aufweist, in welcher der Signalgeber 24, hier in Form eines scheibenförmigen Magneten, sitzt, dazu ist die Wandung der Mutter, zwischen der sich die Ausnehmung erstreckt, mit axial verlaufenden Schlitzen 22.1 versehen, die ein Einpressen des Magneten gewährleisten.
In den Figuren 5 und 6 sind zwei Varianten der Anlenkung des Lagers 28 mittels eines den Stator 26 tragenden Statorträgers 27 schematisch dargestellt, wobei Lageraußenring und Lagerinnenring nicht separat bezeichnet und dargestellt sind.
In einer ersten in Figur 5 gezeigten Variante (s. auch Fig. 1 ) ist das Lager 24 mit seinem Lagerinnenring mit dem Statorträger 27 drehfest und durch einen ersten umgeformten Bereich 27.1 axial festgelegt. Der Lagerinnenring schlägt an der anderen Stirnseite an einem sich radial erstreckenden Bund 27.2 des Statorträgers 27 an und sitzt mit seinem Innendurchmesser auf einem sich axial erstreckenden ringförmigen Bereich 27.3 des Statorträgers 27.
Der Lageraußenring sitzt mit seinem Außendurchmesser drehfest in dem sich axial erstreckenden zweiten Bereich 21 .3 des Rotorträgers 21 . Die axiale Sicherung erfolgt durch ein im Lageraußenring befindliches Sicherungselement 29, welches sich während der Montage radi- al nach innen verformen kann und in die Nut 21 .4 im Rotorträger 21 einrastet und somit eine Axialsicherung zwischen Rotor-Spindel-Einheit und Statorträger 27 gewährleistet.
Bei der in Figur 6 dargestellten Variante ist das Lager 28 mit seinem Lagerinnenring mit dem ersten sich axial erstreckenden Bereich 21.1 des Rotorträgers 21 drehfest verbunden und mit einer Lagerbefestigungsmutter geklemmt und somit axial gesichert.
Der Lageraußenring ist mit dem Statorträger 27 drehfest und durch einen zweiten umgeformten Bereich 27.4 axial gesichert wirkverbunden. In Richtung zur Kontermutter 22 weist der Statorträger 27 einen radial nach innen gebogenen Randbereich 27.5 auf, der das Lager 28 in Richtung zur Kontermutter 22 axial sichert. Nachdem das Lager 28 auf dem Statorträger 27 montiert ist, wird der zweite umgeformte Bereich 27.4 durch verstemmen hergestellt, wodurch der Lageraußenring des Lagers 28 gegen den Randbereich 27.5 gepresst wird und eine spielfreie Befestigung des Lagers auf dem Statorträger 27 realisiert ist.
Gemäß eines nicht dargestellten Ausführungsbeispieles ist es möglich, eine zweite Lagerstelle durch eine Axialführung einer auf der Spindel befindlichen Mutter/PWG zu realisieren, welche in Umfangsrichtung im Gehäuse abgestützt ist. Vorzugsweise sollte die Spindel als Zugelement betrieben werden, eine Druckbelastung ist aber auch denkbar.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird neben der drehfesten und axialfesten Verbindung zwischen Spindel 2 und Rotorträger 21 auch eine einfache und zuverlässige Anordnung des Lagers 28 zwischen Stator 26 und Rotor 20 realisiert.
Mit der vorliegenden Erfindung ist eine preisgünstige Verbindung zwischen Spindel 2 und Rotor 20 realisierbar. Die Spindel 2 braucht dabei nur als gewöhnliche Gewindestange ausgeführt zu sein. Auf dieser Gewindestange 2 ist der Rotor 20, bzw. ein Rotorträger 21 des E- Motors aufgeschraubt. Die Kontermutter 22 wird dann zur drehfesten Verbindung des Rotorträgers 21 auf der dem Kolben 1 gegenüberliegenden Seite der Spindel 2 aufgeschraubt. Hier kann zusätzlich noch eine Feder/ein Federelement zwischen Rotorträger 21 und Kontermutter 2 als Vorlast vorgesehen sein. Wenn die Kontermutter 22 auch noch gleichzeitig auf Aufnahme eines Sensorelementes/Signalgebers 24, beispielsweise in Form eines Magneten/Sensorlagemagneten, dient, können hier Synergieeffekte genutzt werden. Die Elektronik 10 des Aktors befindet sich dann in unmittelbarer Nähe des Sensorlagemagneten. Bezuqszeichenliste
Kolben
Spindel
Außengewinde
Planetenrollen
Hohlrad
Planetenrollenträger
Gehäuse
Flanschbereich
Motorgehäuse
Elektronik
Stecker
Rotor
Magnete
Ummantelung
Rotorträger
erster sich axial erstreckender Bereich des Rotorträgers sich radial erstreckender Bereich des Rotorträgers zweiter sich axial erstreckender Bereich des Rotorträgers Nut
Kontermutter
Schlitze
Zwischenscheibe
Signalgeber
Ringraum
Stator
Statorträger
erster ungeformter Bereich
Bund
ringförmiger Bereich
zweiter umgeformter Bereich
Randbereich
Lager
Sicherungselement
Lagerbefestigungsmutter

Claims

Patentansprüche
1 . Spindel-Antriebseinheit, insbesondere für einen Aktor mit Planetenwalzgewindespindel (PWG) für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges mittels eines Betätigungselementes, wobei die Antriebseinheit einen E-Motor mit einem Rotor (20) und einem Stator (26) aufweist und eine mit einer Steigung versehene Spindel (2) mit dem Rotor (20) drehfest verbunden und durch den Rotor (20) um eine Drehachse antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (2) als Gewindestange ausgebildet ist und auf die Gewindestange ein den Rotor (20) aufnehmender Rotorträger (21 ) aufgeschraubt und der Rotorträger (21 ) auf der Spindel (2) mittels einer Kontermutter (22) verdrehgesichert und axial festgelegt ist.
2. Spindel-Antriebseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur drehfesten Verbindung des Rotorträgers (21 ) auf der dem Kolben (1 ) gegenüberliegenden Seite der Spindel (2) die Kontermutter (22) aufgeschraubt ist.
3. Spindel-Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Rotorträger (21 ) und Kontermutter (22) eine Zwischenscheibe (23) angeordnet ist.
4. Spindel-Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Rotorträger (21 ) und Kontermutter (22) ein in axialer Richtung wirkender Federspeicher angeordnet ist, der mit der Zwischenscheibe (23) kombiniert ist oder die Zwischenscheibe (23) bildet.
5. Spindel-Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in oder an der Kontermutter (22) und/oder der Zwischenscheibe (23) und/oder dem Federspeicher ein Signalgeber (24) angeordnet ist.
6. Spindel-Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontermutter (22) als selbstklemmende Mutter ausgebildet ist.
7. Spindel-Antriebseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (26) an einem gestellfesten Statorträger (27) aufgenommen und der Rotorträger (21 ) mittels eines einen Innenring und einen Außenring aufweisenden Lagers (28) am Statorträger (27) drehbar gelagert ist, wobei das Lager (28) durch einen umgeformten Bereich (27.1 ) des Lagerträgers am Lagerträger befestigt ist.
8. Spindel-Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorträger (21 ) einen sich axial erstreckenden ersten Bereich (21.1 ) aufweist, der mit einem Innengewinde versehen und auf die Spindel (2) aufgeschraubt ist, dass sich an den ersten Bereich (21.1 ) auf der Seite der Kontermutter (22) ein sich radial erstreckender Bereich (21.2) anschließt, von dem aus sich radial beabstandet zum axial erstreckenden ersten Bereich (21 .1 ) ein sich axial erstreckender zweiter Bereich (21.3) anschließt, so dass zwischen dem ersten (21.1 ) und dem zweiten Bereich (21.3) ein Ringraum (25) gebildet wird und, dass der den Stator (26) tragende Statorträger (27) mit dem Lager (28) in den Ringraum (25) des Rotorträgers (21 ) eingreift und
in einer ersten Variante das Lager (28) mit seinem Lagerinnenring mit dem Statorträger (27) drehfest und durch den umgeformten Bereich axial gesichert wirkverbunden ist und mit seinem Lageraußenring mit dem zweiten Bereich des Rotorträgers (21.3) drehfest und axial gesichert wirkverbunden ist oder in einer zweiten Variante das Lager (28) mit seinem Lagerinnenring mit dem ersten Bereich des Rotorträgers (21.1 ) drehfest und axial gesichert und wirkverbunden ist und seinem Lageraußenring mit dem Statorträger (27) drehfest und durch den umgeformten Bereich axial gesichert wirkverbunden ist.
und
dass das Lager (28) mit einem Lageraußenring mit dem zweiten Bereich des Rotorträgers (21.3) drehfest und axial gesichert wirkverbunden ist und dazu ein im Lageraußenring befindliches Sicherungselement (29) aufweist, welches während der Montage radial nach innen verformbar ist und in eine Nut (21.4) im zweiten Bereich des Rotorträgers (21 .3) einrastet.
9. Spindel-Antriebseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten Variante der Lagerinnenring axial von der Kontermutter (22) wegweisend an einem Bund (27.2) des Lagerträgers anliegt und axial in Richtung zur Kontermutter (22) mit einem radial nach außen umgeformten Bereich des Statorträgers (27) fixiert ist und ein im Lageraußenring (AR) befindliches Sicherungselement (29), welches radial nach innen verformbar ist, nach der Montage in eine Nut (21.4) des Rotorträgers (21 ) einrastet und den Lageraußenring am Rotorträger (21 ) axial fixiert.
10. Spindel-Antriebseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der zweiten Variante der Lagerinnenring axial gegen den ersten Bereich des Rotorträgers
(21 .1 ) in Richtung zur Kontermutter (22) mit einer Lagerbefestigungsmutter (30) geklemmt ist und der Lageraußenring axial in Richtung zur Kontermutter (22) an einem radial nach innen gebogenen Bereich des Statorträgers (27) anliegt und axial von der Kontermutter (22) wegweisend mit einem, nach der Montage des Lagers (28) auf dem Statorträger (27), radial nach innen umgeformten Bund (27.2) des Statorträgers (27) axial fixiert ist.
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