KR20170133401A - 유성 롤러 나사 구동부(prsd) 및 유성 롤러 나사 구동부를 구비한 액추에이터 - Google Patents

유성 롤러 나사 구동부(prsd) 및 유성 롤러 나사 구동부를 구비한 액추에이터 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 특히 차량의 클러치 작동을 위해 제공되는 유성 롤러 나사 구동부(PRSD(1))에 관한 것으로서, 제1 세로 영역에서 복수의 유성 롤러(3)가 자신의 프로파일링부(P3.1, P3.2)에 의해 스핀들(2)의 프로파일링부(P2)와 맞물리고 제2 세로 영역에서 유성 롤러(3)의 프로파일링부(P3.2)가 유성 롤러(3)를 포위하는 링기어(4)의 프로파일링부(P4)와 맞물리는 방식으로, 유성 롤러들은 특히 일측의 힘 도입을 위한 유성 기하구조를 갖고, 프로파일링부(P2, P3, P4)는 나사산 유형으로 융기부들 사이에 연장되는 홈과 융기부들을 구비하여 형성되며, 유성 롤러(3)는 스핀들(2)에 대해 축 방향으로 평행하게 연장되어 양측 단부가 유성 롤러 캐리어들 내에서 자신의 고유 종축을 중심으로 자유롭게 회전 가능하게 포지셔닝되고, 유성 롤러 캐리어는 회전 고정식으로 지지된다. 본 발명에 따라, 유성 롤러(3)는 제2 세로 영역 근처에서 단지 제1 단부에서만 베어링 저널(7)을 갖고, 이 베어링 저널에 의해 유성 롤러가 제1 유성 롤러 캐리어에서 지지되는 반면, 프로파일링부(P3.1)를 갖는 유성 롤러(3)의 제2 단부는 제2 세로 영역에서 지지된다. 마찬가지로 본 발명에 따라, 특히 본 발명에 따른 유성 롤러 나사 구동부를 구비한 차량의 구동 트레인에서 클러치의 작동을 위한 액추에이터가 제공된다.

Description

유성 롤러 나사 구동부(PRSD) 및 유성 롤러 나사 구동부를 구비한 액추에이터
본 발명은 특허 청구범위 제1항의 전제부에 따른 액추에이터의 유성 롤러 나사 구동부(PRSD) 및 유성 롤러 나사 구동부를 구비한 액추에이터에 관한 것이다.
유성 롤러 나사 구동부(PRSD)(유성 롤러 나사 스핀들 구동부 또는 유성 롤러 나사 스핀들로도 지칭됨)는 오래전부터 종래 기술에 공지되어 있고 예컨대 DD 0277308 A5에 기재되어 있다. 문헌 DE 10 2010 047 800 A1에는, 전기 모터에 의해 생성된 회전 운동을 축 방향 운동으로 전환하기 위해, 정유압 액추에이터에서 정유압 클러치 액추에이터의 형태로 포함된 유성 롤러 나사 구동부가 공지되어 있다. 나사 스핀들과, 이 나사 스핀들 상에 배치된 너트와, 나사 스핀들과 너트 사이에서 주연에 걸쳐 분배되어 배치된 복수의 유성 롤러를 구비한 유성 롤러 나사 구동부는 DE 10 2010 011 820 A1에 공지되어 있는데, 이때 유성 롤러는 너트의 내측 주연 및 나사 스핀들의 외측 주연에 접하여 회전하도록 배치되어 있다. 이 해결 방법의 경우, 유성 롤러를 위한 예비 인장 장치가 제공되는데, 이때 너트는 서로에 대해 움직이는 2개의 너트 부품을 갖고, 예비 인장 장치는 일측 너트 부품을 탄성 가압하는 스프링 부재를 갖는다. 너트는 2개의 기능을 담당한다: 즉, 한편으로 변속 부품이면서 다른 한편으로 예비 인장 장치의 부품이다. DE 10 2014 202 118 A1에는, 스핀들의 축 방향 행정이 슬리브 및 유성 롤러 캐리어와 함께 회전하도록 고정 연결되어 있는 회전자에 의해 유도되는 유성 롤러 나사 구동부를 구비한 액추에이터가 기재되어 있다.
아직 공개되지 않은 특허원에서, 유성 롤러가 정확히 하나의 세로 영역에서 링기어와 맞물리도록 대칭으로 형성된 유성 롤러를 구비한 PRSD가 제안되어 있다. 이 경우, 유성 롤러의 베어링은 유성 롤러의 양측 단부에 형성된 베어링 저널에 의해 이루어지며, 이 베어링 저널은 유성 롤러 캐리어 내에 베어링된다.
또한, 종래 기술에 공지된 또 다른 해결책에도, 유성 롤러의 양 단부에 베어링 저널이 형성되어 있는 것이 제안되어 있다. 따라서, 상응하게 큰 구조 공간을 필요로 하는 결과는 낳는다.
본 발명의 과제는, 축 방향 구조 길이가 축소될 수 있도록 기본적으로 일측의 부하 방향을 갖는 유성 롤러 나사 구동부와, 상응하는 유성 롤러 나사 구동부를 구비한 액추에이터를 개발하는 것이다.
이러한 과제는 청구범위 제1항 및 제8항의 특징부에 의해 해결된다.
바람직한 실시예는 종속 청구항에 제시된다.
유성 롤러 나사 구동부(PRSD)는, 특히 차량의 클러치 작동을 위해 제공되며, 이때 제1 세로 영역에서 복수의 유성 롤러가 자신의 프로파일링부에 의해 스핀들의 프로파일링부와 맞물리고 제2 세로 영역에서 유성 롤러의 프로파일링부가 유성 롤러를 포위하는 링기어의 프로파일링부와 맞물리는 방식으로, 유성 부재들은 특히 일측의 힘 도입을 위해 유성 기하 구조를 갖고, 프로파일링부는 나사산 유형으로 융기부들 사이에 연장되는 홈과 융기부들을 구비하여 형성되며, 유성 롤러는 스핀들에 대해 축 방향으로 평행하게 연장되어 양측 단부가 유성 롤러 캐리어들 내에서 자신의 고유 종축을 중심으로 자유롭게 회전 가능하게 포지셔닝되고, 유성 롤러 캐리어는 회전 고정식으로 지지된다. 본 발명에 따르면, 유성 롤러는 제2 세로 영역 근처에서 단지 제1 단부에서만 베어링 저널을 갖고 이 베어링 저널에 의해 유성 롤러가 제1 유성 롤러 캐리어 내에 지지되는 반면, 프로파일링부를 갖는 유성 롤러의 제2 단부는 제2 유성 롤러 캐리어 내에 지지된다. 따라서, 유성 롤러 자체는 비대칭으로 형성된다.
특히, 제1 세로 영역(L1)은 제2 세로 영역(L2)과는 상이하다.
유성 롤러 및 유성 롤러를 포위하는 링기어는 2개 부품으로 형성된 외부 슬리브에 의해 둘러싸이고, 이때 외부 슬리브의 일 부품은 제1 유성 롤러 캐리어를 수용하고 다른 제2 부품은 제2 유성 롤러 캐리어를 형성한다.
외부 슬리브와 링기어 사이에는 랩 스프링(wrap spring)의 형태로 마찰 장치가 배치된다.
주요(main) 힘 방향으로 유성 롤러의 반경 방향 베어링은, 프로파일링된 링기어-영역에 의해 그리고 유성 롤러의 제1 단부에 베어링 저널이 베어링되어 있는 제1 유성 롤러 캐리어에 의해 비례적으로 이루어진다.
베어링 저널의 반대편에 위치하는 유성 롤러의 단부에서의 반대되는 힘 방향에서는, 유성 롤러의 반경 방향 베어링이 제1 세로 영역에서 유성 롤러의 프로파일링부의 융기부에 의해 이루어진다. 따라서, 유성 롤러의 이러한 측면에는 추가의 베어링 저널이 생략될 수 있다.
특히, 유성 롤러 캐리어는 유성 롤러의 제1 단부의 반대편에 위치하는 유성 롤러의 제2 단부에서 적어도 부분적으로 유성 롤러에 대해 반경 방향으로 인접하게 위치한다.
바람직한 실시예에서, 유성 롤러의 프로파일링부의 융기부는 제1 세로 영역에서 평탄화되어 있다. 이러한 구성은 베어링 지점에서 평면 부하를 유도하고, 이는 유성 롤러의 프로파일링부의 라운딩된 융기부에 비해 유리한 것으로 입증되었다. 평탄화는 예컨대 선반 과정 및/또는 마모 과정에 의해 이루어질 수 있다.
유성 롤러의 제1 단부의 반대편에 위치하는 제2 단부는 축 방향 유지판과 연동한다. 주요 힘 방향에 대해 반대로 작게 발생하거나 거의 발생하지 않는 축 방향 힘은 전면측에서 유성 롤러로부터 이러한 축 방향 유지판 쪽으로 도입된다. 바람직하게 축 방향 유지판은 금속으로 형성되므로, 반대편 측면에서 저널 베어링을 구비한 유성 캐리어보다 현저히 더 얇게 형성될 수 있다.
유성 롤러 및/또는 축 방향 유지판은 접촉면에서 바람직하게 라운딩되어 형성된다. 이는 접촉면에서 감소된 보어 마찰을 위해 유리하다.
마찬가지로 본 발명에 따라, 유성 롤러 나사 구동부를 구비한, 특히 차량의 구동 트레인에서 클러치의 작동을 위한 액추에이터가 제공된다.
본 발명에 따른 해결책에 의해 유성 롤러 나사 구동부의 축 방향 구조 공간은 유리한 방식으로 감소된다.
본 발명은 이하에서 이에 국한되지 않는 실시예 및 이에 해당되는 도면에 의해 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 양 측의 베어링 저널을 갖는 종래 기술에 따른 PRSD의 종단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 PRSD의 종단면도이다.
도 1에는 종래 기술에 따른 PRSD(1)의 종단면도가 도시되어 있다. 유성 롤러(3)는 제1 세로 영역(L1)에서 자신의 프로파일링부(P3.1)의 제1 영역에 의해 스핀들(2)의 프로파일링부(P2) 내로 맞물린다. 제2 세로 영역(L2)에서 유성 롤러(3)는 자신의 프로파일링부(P3.2)의 제2 영역에 의해, 유성 롤러(3)를 포위하는 링기어(4)의 프로파일링부(P4) 내로 맞물린다. 유성 롤러(3)는 양 단부에서 베어링 저널(7)을 갖고, 이 베어링 저널에 의해 유성 롤러는 유성 롤러 캐리어(5, 6) 내에서 축 방향 및 반경 방향으로 지지된다. 유성 롤러(3) 및 유성 롤러(3)를 포위하는 링기어(4)는 2개의 부품으로 형성된 외부 슬리브(9)에 의해 둘러싸이고, 일 부품은 제1 유성 롤러 캐리어(5)를 수용하고 다른 제2 부품은 제2 유성 롤러 캐리어(6)를 형성한다. 외부 슬리브(9)와 링기어(4) 사이에는 랩 스프링(10)의 형태로 마찰 장치가 배치되어 있다.
도 2에는 본 발명에 따른 PRSD(1)의 종단면도가 도시되어 있다. 유성 롤러(3)는 제1 세로 영역(L1)에서 자신의 프로파일링부(P3.1)의 제1 영역에 의해 스핀들(2)의 프로파일링부(P2) 내로 맞물린다. 제2 세로 영역(L2)에서는 유성 롤러(3)가 자신의 프로파일링부(P3.2)의 제2 영역에 의해, 유성 롤러(3)를 포위하는 링기어(4)의 프로파일링부(P4) 내로 맞물린다. 본 발명에 따르면, 단지 유성 롤러(3)의 제1 단부에만 베어링 저널(7)이 형성되어 있다. 베어링 저널은 유성 롤러(3)의 축 방향 및 반경 방향 베어링을 위해 유성 롤러 캐리어(5)에서 주요 힘 방향으로 지지된다. 또한, 주요 힘 방향으로 유성 롤러(3)의 반경 방향 지지의 일부는 제2 세로 영역(L2)에서 링기어(4)에 의해 구현된다. 반대편 단부에는 베어링 저널이 없이 형성되어 있다. 주요 힘 방향에 반대되는 힘 방향에서는 반경 방향 지지가 제1 세로 영역(L1)의 제1 부분(L1.1)에서 유성 롤러(3)의 프로파일링부(P3.1)의 융기부에 의해 이루어진다. 제1 세로 영역(L1)의 이러한 부분(L1.1)에서는 제2 유성 롤러 캐리어(6)가 유성 롤러(3)에 반경 방향으로 인접하게 배치되고, 이를 통해 반경 방향 지지가 이루어진다. 제1 세로 영역(L1)에서 유성 롤러(3)의 프로파일링부의 융기부들은 평탄화되어 있고, 이는 베어링 지점에서 평면 부하를 유도한다. 제1 세로 영역(L1)에서 유성 롤러(3)의 전면은, 주요 힘 방향에 대해 반대 방향으로 축 방향 힘을 유도하기 위해 축 방향 유지판(8)과 연동한다. 설명된 실시예에서는 유성 롤러(3)뿐 아니라 축 방향 유지판(8)도 축 방향 유지판(8)에 대한 유성 롤러(3)의 접촉 지점에서 편평하게 형성되어 있다. 유성 롤러(3) 및 유성 롤러(3)를 포위하는 링기어(4)는 외부 슬리브(9)에 의해 둘러싸이고, 이 외부 슬리브는 2개의 부분으로 형성되며, 이때 일 부분은 제1 유성 롤러 캐리어(5)를 수용하고 제2 부분은 제2 유성 롤러 캐리어(6)를 형성한다. 외부 슬리브(9)와 링기어(4) 사이에는 마찰 장치가 랩 스프링(10)의 형태로 배치된다.
1 유성 롤러 나사 구동부
2 스핀들
3 유성 롤러
4 링기어
5 제1 유성 롤러 캐리어
6 제2 유성 롤러 캐리어
7 베어링 저널
8 축 방향 유지판
9 외부 슬리브
10 랩 스프링
L1 제1 세로 영역
L1.1 제1 세로 영역의 제1 부분
L2 제2 세로 영역
P2 스핀들의 프로파일링부
P3.1 스핀들과 맞물리는 유성 롤러의 프로파일링부
P3.2 링기어와 맞물리는 유성 롤러의 프로파일링부
P4 링기어의 프로파일링부

Claims (8)

  1. 특히 차량의 클러치 작동을 위한 유성 롤러 나사 구동부(PRSD)(1)로서, 제1 세로 영역(L1)에서 복수의 유성 롤러(3)가 자신의 프로파일링부(P3.1, P3.2)에 의해 스핀들(2)의 프로파일링부(P2)와 맞물리고 제2 세로 영역(L2)에서 유성 롤러(3)의 프로파일링부(P3.2)가 유성 롤러(3)를 포위하는 링기어(4)의 프로파일링부(P4)와 맞물리며, 프로파일링부(P2, P3.1, P3.2, P4)는 나사산 유형으로 융기부들 사이에 연장되는 홈과 융기부들을 구비하여 형성되며, 유성 롤러(3)는 스핀들(2)에 대해 축 방향으로 평행하게 연장되어 양측 단부가 제1 및 제2 유성 롤러 캐리어(5, 6) 내에서 자신의 고유 종축을 중심으로 자유롭게 회전 가능하게 포지셔닝되고, 유성 롤러 캐리어(5, 6)는 회전 고정식으로 지지되는, 유성 롤러 나사 구동부에 있어서,
    유성 롤러(3)는 제2 세로 영역(L2) 근처에서 단지 제1 단부에서만 베어링 저널(7)을 갖고 이 베어링 저널(7)에 의해 유성 롤러가 제1 유성 롤러 캐리어(5) 내에 지지되며, 프로파일링부(P3.1)를 갖는 유성 롤러(3)의 제2 단부는 제2 유성 롤러 캐리어(6) 내에 지지되는 것을 특징으로 하는, 유성 롤러 나사 구동부(1).
  2. 제1항에 있어서, 제1 세로 영역(L1)은 제2 세로 영역(L2)과는 상이한 것을 특징으로 하는, 유성 롤러 나사 구동부(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 세로 영역(L1)의 제1 부분(L1.1)에서 유성 롤러(3)의 반경 방향 베어링은 유성 롤러(3)의 프로파일링부(P3.1)의 융기부들에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 유성 롤러 나사 구동부(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 유성 롤러(3)의 제1 단부의 반대편에 위치하는 유성 롤러(3)의 제2 단부에서 제2 유성 롤러 캐리어(6)는 적어도 부분적으로 유성 롤러(3)에 대해 반경 방향으로 인접하게 위치하는 것을 특징으로 하는, 유성 롤러 나사 구동부(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 세로 영역(L1)에서 유성 롤러(3)의 프로파일링부(P3.1)의 융기부는 평탄화된 것을 특징으로 하는, 유성 롤러 나사 구동부(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 유성 롤러(3)는 전면측에서 제1 단부의 반대편에 위치하는 제2 단부가 축 방향 유지판(8)과 연동되어 있는 것을 특징으로 하는, 유성 롤러 나사 구동부(1).
  7. 제6항에 있어서, 유성 롤러(3) 및/또는 축 방향 유지판(8)은 접촉면에서 라운딩되어 형성된 것을 특징으로 하는, 유성 롤러 나사 구동부(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 유성 롤러 나사 구동부(1)를 구비한, 특히 차량의 구동 트레인에서 클러치의 작동을 위한 액추에이터.
KR1020177030790A 2015-04-01 2016-03-15 유성 롤러 나사 구동부(prsd) 및 유성 롤러 나사 구동부를 구비한 액추에이터 KR102594443B1 (ko)

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