KR20170118082A - 유성 롤링 나사 스핀들 구동부를 가진 액추에이터 - Google Patents

유성 롤링 나사 스핀들 구동부를 가진 액추에이터 Download PDF

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마티아스 에얼리히
빅토르 프란츠
마르코 하이네
디트마 루디
페터 켈러
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섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은, 특히 축방향으로 운동 가능한 피스톤을 이용하여 차량의 클러치를 작동하기 위한, 유성 롤링 나사 스핀들 구동부(PWG)를 갖는 액추에이터에 관한 것으로, 유성 롤러들을 둘러싸는 링 기어와 치합되는 복수의 유성 롤러가 스핀들과 맞물리며; 유성 롤러들은 스핀들에 대해 축 평행하게 연장되고, 유성 롤러 캐리어 내에서 자체 종축을 중심으로 회전 가능하게 배치되며; 액추에이터는 맞물림 해제 운동의 구현을 위해 축방향으로 운동 가능한 하나 이상의 부품을 포함하고, 상기 부품은 스핀들이거나 변속기 하우징이며; 축방향으로 운동 가능한 부품의 기준 위치를 결정하기 위한 수단이 통합되며; 축방향으로 운동 가능한 부품의 기준 위치를 결정하기 위한 수단은 스톱 스프링과, 스핀들의 각도 변동을 검출하기 위한 각도 센서를 더 포함한다.

Description

유성 롤링 나사 스핀들 구동부를 가진 액추에이터
최근 자동화 클러치가 점차 더 보편화되고 있다. 센서 장치의 사용 및 주행 거동에 대한 전자적 개입을 통해 안락성 및 안전성이 점차 증대되고 있다.
자동차 기술 분야에는, 자동화 변속기에서 클러치의 제어를 위해, 적어도 클러치 액추에이터를 사용하는 점이 공지되어 있다. 클러치 액추에이터에서 절대 경로 측정이 사용되지 않는 경우, 상응하게 증분식 경로 측정 센서를 포함하는 증분식 경로 측정 장치가 제공될 수 있다. 이른바 EC 모터의 사용 시 상기 증분식 경로 측정 센서는 모터 내로 직접 통합된다.
증분식 경로 측정은 정기적으로 조정되어야 하는 것으로 알려져 있다. 증분식 경로 측정의 조정 시, 교정점(calibration point)으로 잠정 이동할 수 있으며, 이때 교정점의 위치는 영점으로서 또는 증분식 경로 측정의 조정을 위한 클러치 기준 위치로서 사용된다.
DE 102005028844 B4호는 전류 공급 가능한 클러치 액추에이터 장치를 이용하여 작동될 수 있고 자가 고정이 불가능한, 구동 유닛과 변속기 사이의 클러치를 제어하기 위한 방법을 개시하며, 상기 방법은 클러치 액추에이터 장치의 제어와, 클러치 위치를 결정하는 센서의 측정 데이터의 검출을 수행하는 제어 장치를 이용하여 수행되며, 클러치 기준 위치의 검증을 위해, 클러치 액추에이터 장치가 사전 설정된 제1 수동 기간 동안 또는 액추에이터 정지 상태가 발생할 때까지 무전류 상태로 스위칭된 다음, 도달한 클러치 위치가 제1 측정에서 검출되며, 사전 설정된 능동 기간 동안 클러치 액추에이터 장치의 전류 공급이 실시된 다음, 사전 설정된 추가 수동 기간 동안 또는 액추에이터 정지 상태가 발생할 때까지 클러치 액추에이터 장치가 다시 무전류 상태로 스위칭되고, 이어서 추가 측정에서 클러치 위치가 결정된 다음 마지막으로 측정된 클러치 위치가 새로운 클러치 기준 위치로서 검증될 수 있는지의 여부가 검사되며, 이와 관련하여, 이전 측정에서 결정된 마지막 클러치 위치가 일치되는지 또는 클러치 기준 위치에 대한 개연성 있는 값 범위 내에 있는지가 결정된다.
이 경우, 구동 토크에 의해 운동 상태에 놓이는 스핀들이 기계 저항에 의해 정지하게 되면, 기준점이 발견된 것으로 적용된다. 잘못된 기계 저항(예를 들어 오염물)을 배제하기 위해, 타당성 검증 전략을 통해 기준점을 보호하는 것이 권고된다. 피치 불변(pitch-true) 스핀들 구동부의 사용이 권고된다. 이러한 피치 불변 스핀들 구동부는 예를 들어 유성 롤링 기어(PWG)이다.
(유성 롤링 나사 스핀들 구동부로도 지칭되는) 유성 롤링 기어(PWG)는 오래전부터 종래 기술이며, 예를 들어 DD 0277308 A5에 기술되어 있다. 공보 DE 10 2010 047 800 A1호로부터는 예를 들어, 전기 모터에 의해 발생한 회전 운동을 축방향 운동으로 변환하기 위해 정유압 클러치 액추에이터 형태의 액추에이터 내에 포함된 유성 롤링 나사 구동부가 공지되어 있다. 나사 스핀들과, 나사 스핀들 상에 배치된 너트와, 주연부 상에 나사 스핀들과 너트 사이에 분포 배치되고 너트의 내주연 및 나사 스핀들의 외주연에서 롤링 가능하게 배치된 유성 기어들을 갖는 유성 롤링 나사 구동부가 공보 DE 10 2010 011 820 A1호로부터 공지되어 있다. 이러한 해결책에서는 유성 기어를 위한 예비 인장 장치가 제공되고, 이 경우 너트는 축방향으로 상대 운동이 가능한 2개의 너트 부분을 가지며, 예비 인장 장치가 일측 너트 부분을 압축하는 스프링 요소를 갖는다. 너트는 두 가지 기능을 수행하데, 그 중 하나는 기어부이고, 다른 하나는 예비 인장 장치의 부분이다.
또한, 후 공개된 공보 DWO 2015/081951 A1호로부터 스프링 조립체 및 회전각 인코더를 이용하여 회전자 또는 스핀들에서 위치 결정이 수행될 수 있는 PWG가 공지되어 있다.
본 발명의 과제는 기준화를 위해 필요한 정지부의 구조적 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제1항 및 제7항의 특징들에 의해 해결된다. 바람직한 구성들은 종속 청구항들에 명시된다.
본 발명은, 특히 축방향으로 운동 가능한 피스톤을 이용하여 차량의 클러치를 작동하기 위해 이용되는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부(PWG)를 갖는 액추에이터에 관한 것이며, 유성 롤러들을 둘러싸는 링 기어와 치합되는 복수의 유성 롤러가 스핀들과 맞물리며; 유성 롤러들은 스핀들에 대해 축 평행하게 연장되고, 유성 롤러 캐리어 내에서 자체 종축을 중심으로 회전 가능하게 위치하며; 액추에이터는 맞물림 해제 운동의 구현을 위해 축방향으로 운동 가능한 하나 이상의 부품을 포함하고, 상기 부품은 스핀들이거나 변속기 하우징이며; 축방향으로 운동 가능한 부품의 기준 위치를 결정하기 위한 수단이 통합되며; 축방향으로 운동 가능한 부품의 기준 위치를 결정하기 위한 수단은 스톱 스프링과, 스핀들의 각도 변경을 결정하기 위한 각도 센서를 더 포함한다.
특히, 스톱 스프링이 적어도 링 기어와 운동 가능하게 결합되는 구성이 제공될 수 있다.
바람직하게 스톱 스프링은 스프링 와셔 또는 나선 압축 스프링 또는 관형 스프링(tubular spring) 또는 판 스프링이다.
스톱 스프링은 스핀들 단부에 또는 유성 롤러 기어의 변속기 하우징 내에 배치될 수 있다.
특히, 스톱 스프링은, 특히 유성 롤러의 영역 내에서 유성 롤링 기어의 액시얼 베어링과, 스핀들의 단부, 정확하게는 스핀들의 단부 영역 또는 유성 롤링 기어의 단부 영역 내 정지부 영역 사이에 위치할 수 있다. 이러한 영역은 특히, 모터, 즉, 스핀들의 구동을 위한 전기 모터를 포함하는 기어 영역의 반대편에 배치될 수 있다.
이 경우, 스톱 스프링은 베어링 링과 롤링 베어링 또는 유사한 베어링 사이에 배치될 수 있으며, 이 위치에서 상기 추가 베어링이 스톱 스프링을 스핀들의 회전 운동으로부터 분리시킨다.
특히, 스톱 와셔는 축방향으로 운동 불가능한 부품에 대해 축방향으로 고정된 위치에 배치된다.
한 바람직한 실시예에서, 축방향으로 운동 불가능한 부품은 스핀들이고, 축방향으로 운동 가능한 부품은, 유성 롤러, 링 기어, 액시얼 볼 베어링 및 유성 롤러 캐리어를 포함하는 변속기 하우징이다. 회전자에 의해 스핀들 내로 도입되는 구동 토크에 의해 유성 롤러들이 스톱 와셔를 향해 축방향으로 움직인다.
축방향 가동 부품이 스톱 와셔의 방향으로 축방향 운동 시, 스톱 와셔와 스톱 스프링 사이에 축방향으로 배치된 니들 베어링이 스톱 와셔와 접촉되고, 그로 인해 토크가 증가한다.
바람직하게는, 스톱 와셔와 니들 베어링의 접촉 후에, 스톱 와셔 방향으로의 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 추가 축방향 운동이 스톱 스프링의 편향을 야기한다.
스톱 스프링은, 도입된 구동 토크와, 스톱 스프링의 변형을 통해 유발된 저항 토크 사이에 평형 상태가 설정될 때까지 변형된다.
또 다른 한 바람직한 실시예에서, 스톱 스프링에 대해 직렬로 예압 스프링이 배치된다. 바람직하게는, 예압 스프링 및 스톱 스프링의 직렬 배치 시, 유성 롤링 나사 스핀들의 예비 인장력의 더 간단한 설정이 수행될 수 있는데, 그 이유는 전체 강성이 결정적으로, 가장 유연한 스프링, 즉, 예압 스프링을 기준으로 하기 때문이다. 이 경우, 병렬 배치에 비해, 예압 스프링을 위해 더 나은 설치 공간이 제공됨으로써, 상기 예압 스프링이 훨씬 더 연성으로 형성될 수 있다.
대안적으로, 예압 스프링이 스톱 스프링에 병렬로 배치된다. 바람직하게는, 이러한 배치의 경우 추가의 베어링 위치가 불필요하다.
정지부의 특성 곡선은 스톱 스프링의 예압, 스톱 스프링의 강성 및 구조에 의해 영향을 받을 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 실시예에서 설명된다.
스톱 스프링의 압축을 제한하기 위해, 정지부 하우징 내부에 추가 정지 슬리브가 스톱 스프링과 직접 연동되도록 배치될 수 있다.
스톱 와셔가 니들 베어링과 충돌 시, 스핀들과 유성 롤러들 사이의 회전 운동의 분리가 수행될 수 있다. 이러한 분리는 예를 들어 상이한 베어링을 통해 또는 국소적 분리를 통해 수행될 수 있다. 상이한 베어링을 통한 분리는 예를 들어 평 베어링을 통해 유성 롤러들의 액시얼 볼 베어링 와셔와 슬리브 사이에서, 또는 니들 베어링을 통해 축방향 베어링과 스톱 스프링 사이에서 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 구조에서, 짧은 힘 흐름 및 그로 인한, 하중을 받는 부분들의 수 감소 그리고 유리한 하중 인가, 바람직하게는 휨 하중 대신 압축 하중이 특히 바람직하다.
마찬가지로, 본 발명에 따라 특히, 축방향 가동 피스톤을 이용하여 차량의 클러치를 작동하기 위한 유성 롤링 나사 스핀들 구동부(PWG)를 가진 액추에이터의 축방향 가동 부품의 기준 위치를 결정하기 위한 방법은,
a. 액추에이터 내로 도입된 구동 토크 및 스톱 스프링의 변형을 통해 유발된 저항 토크를 측정하는 단계와,
b. 스핀들의 축방향 단부에 배치된 각도 센서를 이용하여 스핀들의 회전각을 검출하는 단계와,
c. 도입된 구동 토크와, 스톱 스프링의 변형을 통해 유발된 저항 토크 사이의 평형점을 검출하는 단계를 포함하며,
상기 단계들(a 내지 c)은 임의의 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다.
이하, 실시예 및 관련 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 유성 롤링 나사 스핀들 구동부를 갖는 본 발명에 따른 액추에이터의 단면도이다.
도 2는 정지부를 갖는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도이다.
도 3은 슬리브와 액시얼 볼 베어링 사이의 회전 운동이 분리된 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도이다.
도 4는 니들 베어링을 이용하여 축방향 베어링과 스톱 스프링 사이의 회전 운동이 분리된 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도이다.
도 5는 스핀들 단부에 정지부를 갖는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도이다.
도 6은 예압 스프링에 대해 직렬로 배치된 스톱 스프링을 갖는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도이다.
도 7은 예압 스프링에 대해 병렬로 배치된 스톱 스프링을 갖는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도이다.
도 8은 힘 작용이 없는 정지부를 갖는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도 및 특유의 특성 곡선이다.
도 9는 예압된 정지부를 갖는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도 및 특유의 특성 곡선이다.
도 10은 예압된 정지부 및 추가의 정지 슬리브를 갖는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도 및 특유의 특성 곡선이다.
도 1에는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부를 갖는 본 발명에 따른 액추에이터의 종단면도가 도시되어 있다. 회전자는, 여기 도시된 실시예에서 축방향으로 운동 가능하게 지지된 스핀들(6) 내로 구동 토크를 도입한다. 유성 롤러들(4)을 둘러싸는 링 기어(5)와 치합되는 복수의 유성 롤러(4)가 스핀들(6)과 맞물리고, 유성 롤러들(4)은 유성 롤러 캐리어 내에서 자체 종축을 중심으로 회전 가능하게 배치된다. 스핀들(6) 상에는, 상기 스핀들(6)에 대해 축방향으로 고정되고 그 위치가 불변하는 스톱 와셔(1)가 배치된다. 스톱 와셔(1)와, 유성 롤러들(4)의 액시얼 베어링 사이에는 스핀들(6)에 대해 축방향으로 운동 가능한 니들 베어링(2) 및 마찬가지로 축방향으로 운동 가능한 스톱 스프링(3)이 위치한다. 또한, 스톱 스프링(3)에 직렬로 예압 스프링(8)이 배치된다. 구동 토크의 도입을 통해, 유성 롤러들(4)이 변속기 하우징과 함께, 여기서는 슬리브(10)와 함께 좌측으로, 즉, 개방 방향 또는 압력 소멸 방향으로 움직인다. 니들 베어링(2)이 스톱 와셔(1)와 접촉되는 즉시, 스톱 스프링(3)이 변형된다. 스톱 스프링(3)은, 도입된 구동 토크와, 스톱 스프링(3)의 변형을 통해 유발된 저항 토크 사이에 평형이 설정될 때까지 변형된다. 이러한 평형점에서, 스핀들 단부에 제공된 각도 센서(7)에 의해 검출된 스핀들(6)의 각도가 개연성이 있는 것으로 등록되는 경우, 이것이 기준점으로서 간주된다.
도 2는 정지부를 갖는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도이다. 도 1에 대해 기술된 구성에 부가하여, 힘 흐름이 점선으로 표시되어 있다. 구동 토크의 도입 시, 상기 구동 토크는 스핀들(6)로부터 유성 롤러들(4)로 전달된다. 유성 롤러들(4)로부터 토크가 축방향 힘으로 변환되어, 액시얼 베어링을 통해 스톱 스프링(3), 니들 베어링(2) 및 스톱 와셔(1) 상으로 전달된다. 스톱 와셔(1)의 방향으로 슬리브 내에 포함된 부품과 함께 슬리브(10)의 축방향 운동이 발생한다. 니들 베어링(2)이 스톱 와셔(1)와 접촉되는 즉시, 도입된 구동 토크와, 스톱 스프링(3)의 변형을 통해 유발된 저항 토크 사이에 평형이 설정될 때까지 스톱 스프링(3)이 변형된다. 도시된 실시예에서 간섭 영향이 최소치로 감소할 수 있다. 이를 위해, 한편으로 저항 토크에 의해 초래되는 축방향 힘은 롤러 베어링(니들 베어링(2))을 통해 스톱 와셔(1) 상으로 전달된다. 다른 한편으로, 스톱 스프링(3)의 강성은, 구동 토크의 편차가 허용 가능하게 작은 기준점 변위를 유도하고, 정지 시 관성력의 발생에 의한 기계적 하중을 계속 견딜 수 있을 정도로 선택될 수 있다.
도 3 내지 도 5에는, 정지 시 스핀들(6)과 유성 롤러들(4) 사이의 회전 운동을 분리할 수 있는 여러 가능성이 도시되어 있다. 이러한 분리는 국부적으로, 그리고 그 유형에 따라서도 수행될 수 있다.
도 3은 슬리브(10)와 액시얼 볼 베어링 사이의 회전 운동이 분리된, 도 2에서 기술한 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도이다. 여기서는 슬리브(10)와 액시얼 베어링 와셔(11) 사이에 평 베어링(12)이 배치된다.
도 4에 도시된 실시예에서는, 정지 시 니들 베어링(2)을 이용하여 액시얼 볼 베어링 와셔(11)와 스톱 스프링(3) 사이의 회전 운동의 분리가 수행된다.
도 5에 따르면, 정지 시 회전 운동의 국부적인 분리가 수행된다. 이 경우, 스톱 와셔(1), 스톱 스프링(3) 및 니들 베어링(2)이 스핀들 단부에 배치된다. 예압 스프링(8)을 이용하여 슬리브(10)가 항상 종동하고, 액시얼 볼 베어링 와셔(11) 상으로 항상 랩핑 슬리브(16, wrapping sleeve)가 가압된다. 정지 시, 랩핑 슬리브(16)가 니들 베어링 와셔(17)와 접촉된다. 저항 토크가 발생한다. 니들 베어링 와셔(17)는, 스톱 와셔(1)와 니들 베어링 와셔가 접촉될 때까지 축방향으로 변위된다. 스톱 스프링은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 예압 스프링에 대해 직렬 또는 병렬로 배치될 수 있다.
도 6은 예압 스프링(8)에 직렬로 배치된 스톱 스프링(3)을 갖는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도이다. 직렬 배치의 장점은 유성 롤러들(4)을 위한 예압력의 더 간단한 설정 가능성인데, 그 이유는 이 경우 예압 스프링을 위한 더 큰 구성 공간에 의해 예압 스프링이 연성으로 설계될 수 있기 때문이다. 전체 강성은 결정적으로 가장 유연한 스프링, 즉, 예압 스프링을 기준으로 한다.
도 7은 예압 스프링(8)에 대해 병렬로 배치된 스톱 스프링(3)을 갖는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도이다.
정지부의 특성 곡선은 스톱 스프링의 예압, 스톱 스프링의 강성 및 구조에 의해 영향을 받을 수 있다. 이러한 변형 가능성들이 도 8 내지 도 10에서 특유의 특성 곡선 및 그에 해당하는 구조적 구현을 참조로 설명된다. 이 경우, 토크는 3개 실시예 모두에서 0보다 큰 지점에서 시작되는데, 그 이유는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부 내의 마찰 토크가 구동 토크의 도입 이후에 항상 작용하기 때문이다. 점(p1)은 모든 3개의 도면, 도 8 내지 도 10에서, 스톱 와셔(1)와 니들 베어링(2)이 접촉되고 토크가 증가하기 시작하는 토크를 가리킨다. 니들 베어링(2) 및 스톱 스프링(3)이 모든 3개의 실시예에서 정지부 하우징(13)에 의해 둘러싸이고, 정지부 하우징은 반경 방향으로 틈새 끼워맞춤을 통해 피스톤 수용부(15)에 고정된다. 이 경우, 정지부 하우징(13) 및 예압 스프링(8)은 중앙 리세스를 가지며, 스톱 와셔(1)가 니들 베어링(2)과 접촉되기 전에, 스톱 와셔가(1) 상기 중앙 리세스를 통과할 수 있다.
도 8은 힘 작용이 없는 정지부를 갖는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도 및 그와 관련된 특유의 특성 곡선이다. 소정의 스핀들 회전각(p1)에서, 스톱 와셔(1)가 니들 베어링(2)과 접촉되면, 축방향 가동 부품의 추가의 축방향 운동 시 스톱 스프링(3)의 편향이 시작된다. 이 시점부터 토크가 연속으로 증가한다. 도 9는 예압된 정지부를 갖는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도 및 그와 관련된 특유의 특성 곡선이다. 예압된 정지부에서는, 토크가 위치(p1)에서 마찰 토크에서 시작하여 급격히 증가하고, 그런 다음 연속으로 더 증가한다.
도 10은 예압된 정지부 및 추가의 정지 슬리브(14)를 갖는 유성 롤링 나사 스핀들 구동부의 단면도 및 그와 관련되는 특유의 특성 곡선이다. 추가의 정지 슬리브(14)를 갖는 예압된 정지부에서, 토크가 위치(p1)에서 마찰 토크에서부터 급격하게 증가한 다음, 스톱 스프링(3)의 압축 위상 중에 정지 슬리브(14)가 니들 베어링(2)과 접촉될 때까지 연속으로 더 증가한다(위치(p2)). 또한, 정지 슬리브(14)는 스톱 스프링(3)이 강제로 완전히 압축되지 않아도, 규정된 최종 정지를 보장한다.
1: 스톱 와셔
2: 니들 베어링
3: 스톱 스프링
4: 유성 롤러
5: 링 기어
6: 스핀들
7: 각도 센서
8: 예압 스프링
9: 회전자
10: 슬리브
11: 액시얼 볼 베어링 와셔
12: 미끄럼 베어링
13: 정지부 하우징
14: 정지 슬리브
15: 피스톤 수용부
16: 랩핑 슬리브
17: 니들 베어링 와셔

Claims (10)

  1. 특히, 축방향 가동 피스톤을 이용하여 차량의 클러치를 작동하기 위한, 유성 롤링 나사 스핀들 구동부(PWG)를 가진 액추에이터로서, 유성 롤러들(4)을 둘러싸는 링 기어(5)와 치합되는 복수의 유성 롤러(4)가 스핀들(6)과 맞물리며; 유성 롤러들(4)은 스핀들(6)에 대해 축 평행하게 연장되며, 유성 롤러 캐리어 내에서 자체 종축을 중심으로 회전 가능하게 위치하며, 액추에이터가 해제 운동의 구현을 위해 하나 이상의 축방향 가동 부품을 포함하며, 상기 축방향 가동 부품은 스핀들(6)이거나 또는 변속기 하우징(10)이며; 상기 축방향 가동 부품의 기준 위치를 결정하기 위한 수단이 통합되며; 축방향 가동 부품의 기준 위치를 결정하기 위한 상기 수단은 스톱 스프링(3)과, 스핀들(6)의 각도 변동을 검출하기 위한 각도 센서(7)를 더 포함하는, 액추에이터.
  2. 제1항에 있어서, 축방향으로 운동 불가능한 부품에 대해 축방향으로 고정된 위치에 스톱 와셔(1)가 배치되는 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스핀들(6)에 대해 축방향으로 고정된 위치에 스톱 와셔(1)가 배치되는 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 축방향 가동 부품이 스톱 와셔의 방향(1)으로 축방향 운동 시, 스톱 와셔(1)와 스톱 스프링(3) 사이에 축방향으로 배치된 니들 베어링(2)이 스톱 와셔(1)와 접촉되는 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 스톱 와셔(1)와 니들 베어링(2)의 접촉 후에, 스톱 와셔(1) 방향으로의 축방향 가동 부품의 추가 축방향 운동이 스톱 스프링(3)의 편향을 야기하는 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 스톱 스프링(3)은 스프링 와셔 또는 나선 압축 스프링 또는 튜브 스프링 또는 판 스프링인 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 스톱 스프링(3)에 대해 직렬 또는 병렬로 예압 스프링(8)이 배치되는 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 스톱 스프링(3)의 압축을 제한하기 위해, 정지부 하우징(13) 내부에 스톱 슬리브(14)가 스톱 스프링(3)과 연동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 스톱 와셔(1)가 니들 베어링(2)과 충돌 시, 스핀들(6)과 유성 롤러들(4) 사이의 회전 운동의 분리가 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  10. 특히, 축방향 가동 피스톤을 이용한 차량 클러치의 작동을 위한 유성 롤링 나사 스핀들 구동부(PWG)를 가진 액추에이터의 축방향 가동 부품의 기준 위치를 결정하기 위한 방법으로서,
    a. 액추에이터 내로 도입된 구동 토크 및 스톱 스프링(3)의 변형에 의해 유발된 저항 토크를 측정하는 단계와,
    b. 스핀들(6)의 축방향 단부에 배치된 각도 센서(7)를 이용하여 스핀들(6)의 회전각을 검출하는 단계와,
    c. 도입된 구동 토크와, 스톱 스프링의 변형에 의해 유발된 저항 토크 사이의 평형점을 검출하는 단계를 포함하며,
    상기 단계들(a 내지 c)은 임의의 순서로 또는 동시에 수행될 수 있는, 축방향 가동 부품의 기준 위치 결정 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017111862A1 (de) * 2017-05-31 2018-12-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Aktuator und Verfahren zum Referenzieren einer Nullposition
FR3069596B1 (fr) * 2017-07-31 2019-08-23 Valeo Embrayages Actionneur d'embrayage
CN108266510A (zh) * 2018-03-21 2018-07-10 苏州阳林滚动机械科技有限公司 一种直槽保持架循环式行星滚柱丝杠
SE543096C2 (en) * 2018-07-19 2020-10-06 Borgwarner Sweden Ab An electrical actuator comprising a latching mechanism, a vehicle and a clutch comprising the actuator
DE102018123042A1 (de) 2018-09-19 2020-03-19 Fte Automotive Gmbh Elektrischer Kupplungsaktuator mit federbelastetem Druckstück
CN112032267A (zh) * 2020-08-24 2020-12-04 上海迈道汽配有限公司 一种行星滚柱丝杠及其装配方法
CN113251122A (zh) * 2020-10-10 2021-08-13 杭州新剑机器人技术股份有限公司 差动式行星滚柱丝杠

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100354700B1 (ko) * 1994-07-21 2003-02-11 아이티티 오토모티브 유럽 게엠베하 전기기계식으로조작가능한차량용디스크브레이크
KR20120091139A (ko) * 2009-10-29 2012-08-17 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 정유압 클러치 액추에이터
KR20120101366A (ko) * 2009-10-29 2012-09-13 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 정유압 액추에이터
US20120279821A1 (en) * 2011-05-05 2012-11-08 Schaeffler Technologies GmbH & Co, KG Actuating device for a double clutch
KR20160094964A (ko) * 2013-12-06 2016-08-10 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 유성 롤러 스핀들(pwg)을 구비한 액추에이터

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3739059A1 (de) * 1987-11-17 1989-05-24 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Vorrichtung zur umwandlung einer drehbewegung in eine axialbewegung
JPH05272611A (ja) * 1992-03-25 1993-10-19 Toyota Motor Corp 送り装置
DE102005028844B4 (de) * 2005-06-22 2007-07-05 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer nicht selbsthaltenden Kupplung
DE102010011820B4 (de) * 2010-03-18 2021-11-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetenwälzgewindetrieb
DE112011101281B4 (de) * 2010-04-12 2022-03-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydrostataktor
DE102013201473A1 (de) * 2013-01-30 2014-07-31 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Betätigungssystem für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges
CN103199649B (zh) * 2013-02-18 2016-06-15 成都瑞迪机械实业有限公司 机电一体化直线驱动装置
DE102014206956A1 (de) * 2013-05-10 2014-11-13 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Sensorsystem mit integrierter Führung in einem hydrostatischen Kupplungsausrücker
CN204030832U (zh) * 2014-06-19 2014-12-17 深圳市鸿栢科技实业有限公司 一种应用于悬挂一体式焊钳的行星滚柱电动缸

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100354700B1 (ko) * 1994-07-21 2003-02-11 아이티티 오토모티브 유럽 게엠베하 전기기계식으로조작가능한차량용디스크브레이크
KR20120091139A (ko) * 2009-10-29 2012-08-17 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 정유압 클러치 액추에이터
KR20120101366A (ko) * 2009-10-29 2012-09-13 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 정유압 액추에이터
US20120279821A1 (en) * 2011-05-05 2012-11-08 Schaeffler Technologies GmbH & Co, KG Actuating device for a double clutch
KR20160094964A (ko) * 2013-12-06 2016-08-10 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 유성 롤러 스핀들(pwg)을 구비한 액추에이터

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