KR20220042230A - 유성 롤러 스크류 드라이브 - Google Patents

유성 롤러 스크류 드라이브 Download PDF

Info

Publication number
KR20220042230A
KR20220042230A KR1020227007939A KR20227007939A KR20220042230A KR 20220042230 A KR20220042230 A KR 20220042230A KR 1020227007939 A KR1020227007939 A KR 1020227007939A KR 20227007939 A KR20227007939 A KR 20227007939A KR 20220042230 A KR20220042230 A KR 20220042230A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bearing
drive
planetary roller
planetary
sleeve
Prior art date
Application number
KR1020227007939A
Other languages
English (en)
Inventor
세바스티안 바이스
Original Assignee
섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 filed Critical 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Publication of KR20220042230A publication Critical patent/KR20220042230A/ko

Links

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
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/12—Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types
    • F16H37/124—Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types for interconverting rotary motion and reciprocating motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/02—Steering gears mechanical
    • B62D3/04—Steering gears mechanical of worm type
    • B62D3/06—Steering gears mechanical of worm type with screw and nut
    • B62D3/08—Steering gears mechanical of worm type with screw and nut using intermediate balls or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/02—Steering gears mechanical
    • B62D3/04—Steering gears mechanical of worm type
    • B62D3/10—Steering gears mechanical of worm type with worm engaging in sector or roller gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
    • B62D5/0424—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0442—Conversion of rotational into longitudinal movement
    • B62D5/0445—Screw drives
    • B62D5/0448—Ball nuts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0442—Conversion of rotational into longitudinal movement
    • B62D5/0451—Roller spindle drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/1581—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by comprising an electrical interconnecting system between the steering control means of the different axles
    • 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
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2247—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers
    • F16H25/2252—Planetary rollers between nut and screw
    • 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
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2247—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers
    • F16H25/2266—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers arranged substantially in parallel to the screw shaft axis
    • 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
    • F16H2025/204—Axial sliding means, i.e. for rotary support and axial guiding of nut or screw shaft
    • 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
    • F16H2025/2081—Parallel arrangement of drive motor to screw axis
    • 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
    • F16H2025/2096—Arrangements for driving the actuator using endless flexible members
    • 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
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2247—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers
    • F16H2025/228—Screw mechanisms having rollers being supported by the screw shaft and engaging the nut

Abstract

본 발명은 자동차의 후방축 조향 시스템의 액츄에이터용 유성 롤러 스크류 드라이브에 관한 것이다. 상기 유성 롤러 스크류 드라이브는 유성 롤러들(3)을 수용하고, 구동 슬리브(11)에 함께 회전하도록 연결되는 유성 롤러 지지부(7)를 포함하며, 상기 구동 슬리브는 나사 스핀들(1)을 중심으로 회전 가능하게 구동되고, 상기 구동 슬리브(11)에 대해 동축으로 배치된 축방향 경사 롤러 베어링(13)에 의해 기계부(12)에 회전 가능하게 장착되며, 롤러들(14)은 상기 구동 슬리브(11)의 회전축에 대해 횡으로 배치된 평면(E)에 대해 경사진 경사-베어링 궤도(15, 19)와 롤링 접촉한다.

Description

유성 롤러 스크류 드라이브
본 발명은 회전 운동을 병진 운동으로 변환하는 유성 롤러 스크류 드라이브에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 유성 롤러 스크류 드라이브를 구비하는 자동차의 후방축 조향 시스템의 액츄에이터에 관한 것이다.
청구항 1의 전제부의 특징에 따른 유성 롤러 스크류 드라이브는 DE 10 2015 206 735 B3에 공지되어 있다. 이러한 유성 롤러 스크류 드라이브는 스크류 스핀들 상에 배치된 너트, 및 상기 스크류 스핀들과 상기 너트 사이에 배치되고 각각 유성 홈 프로파일에 의해 한편으로는 너트측 홈 프로파일과 다른 한편으로는 상기 스크류 스핀들의 나사산 프로파일과 맞물리는 유성 롤러들을 구비한다. 이러한 유성 롤러 스크류 드라이브는 원주를 따라 분산 배치되고 상기 유성 롤러들이 각각의 유성 롤러 축을 중심으로 회전 가능하게 장착되는 포켓들을 갖는 유성 롤러 지지부를 더 구비한다. 상기 유성 롤러 지지부는 상기 스크류 스핀들의 스핀들 축을 중심으로 회전 가능하게 구동되는 구동 슬리브와 함께 회전하도록 연결된다. 상기 구동 슬리브는 메인 베어링이라고 하는 베어링을 통해 기계부에 회전 가능하게 장착된다.
적용 상황에 따라서는, 상기 메인 베어링을 통해 상당한 축방향 작동력이 전달된다. 본 발명의 목적은 메인 베어링을 통해 축방향 작동력을 안정적으로 전달하는 청구항 1의 전제부의 특징에 따른 유성 롤러 스크류 드라이브를 구체화하는 것이다.
본 발명에 의하면, 상기 목적은 청구항 1에 따른 유성 롤러 스크류 드라이브에 의해 구현된다.이러한 유성 롤러 스크류 드라이브는 스크류 스핀들 상에 배치된 너트, 및 상기 스크류 스핀들과 상기 너트 사이에 배치되고 각각 유성 홈 프로파일에 의해 한편으로는 너트측 홈 프로파일과 다른 한편으로는 상기 스크류 스핀들의 나사산 프로파일과 맞물리는 유성 롤러들을 구비한다. 이러한 유성 롤러 스크류 드라이브는 원주를 따라 분산 배치되고 상기 유성 롤러들이 각각의 유성 롤러 축을 중심으로 회전 가능하게 장착되는 포켓들을 갖는 유성 롤러 지지부를 더 구비한다.
상기 유성 롤러 지지부는 상기 스크류 스핀들의 스핀들 축을 중심으로 회전 가능하게 구동되는 구동 슬리브와 함께 회전하도록 연결된다. 상기 유성 롤러 스크류 드라이브는 트루-피치 유성 롤러 스크류 드라이브로서: 관련 구동 부품들과 맞물리는 유성 롤러들의 미끄러짐이 발생하더라도, 상기 스크류 스핀들 중심의 상기 유성 롤러 지지부의 1회전은 스크류 스핀들의 나사산 프로파일의 피치만큼 구동 슬리브와 스크류 스핀들 사이의 상대 변위에 해당한다.
상기 구동 슬리브는 상기 구동 슬리브와 동축으로 배치된 축방향 경사 롤러 베어링에 의해 기계부에 회전 가능하게 장착되며, 상기 롤러들은 상기 구동 슬리브의 회전축을 가로질러 배치된 횡단 면에 대해 경사진 경사-베어링 궤도와 롤링 접촉한다. 상기 기계부는 프레임에 고정되어 배치될 수 있으며, 예컨대, 상기 유성 롤러 스크류 드라이브가 수용되는 하우징으로서 설계될 수 있다.
상기 축방향 경사 롤러 베어링은 스크류 스핀들과 기계부 사이에 전달되는 대부분의 축력을 전달한다. 이러한 축력은 상기 유성 롤러들, 상기 너트 및 상기 구동 슬리브를 통해 전달된다. 상기 축방향 경사 롤러 베어링의 롤러는 바람직하게는 원통형이지만 선택적으로 원뿔형일 수도 있다. 횡단 면에 대한 경사-베어링 궤도의 기울기는 기대되는 반경 방향 작용력의 크기에 따라 다르다. 본 발명에 따른 유성 롤러 스크류 드라이브를 위한 바람직한 드라이브는 벨트 드라이브일 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 톱니형 벨트가 구동 슬리브를 중심으로 루프 회전한다. 톱니형 벨트의 팽팽한 측에서 발생하는 인장력은 반경 방향 작용력으로서 구동 슬리브로 전달되고 이곳으로부터 축방향 경사 롤러 베어링을 통해 기계부로 전달된다. 횡단 면에 대한 경사-베어링 궤도의 기울기가 클수록 전달 가능한 반경 방향 작용력이 커진다. 톱니형 벨트 드라이브의 경우, 상기 반경 방향 작용력은 축력의 일부, 예컨대 약 1%에 불과하다. 이 경우, 경사-베어링 궤도의 경미한 기울기가 가능하다.
상기 너트는 바람직하게는 축방향 롤러 베어링에 의해 구동 슬리브에 축방향으로 장착된다. 상기 축방향 롤러 베어링은 어떠한 반경 방향 베어링 작용력도 전달하지 않는다. 이러한 방식을 통해, 외부로부터 작용하는 반경 방향 작용력이 너트와 유성들로 전달되지 않지만 축방향 경사 롤러 베어링을 통해 기계부로 적절하게 전달되는 것이 확보된다.
상기 축방향 경사 롤러 베어링은 서로 마주보는 단부면으로 형성된 경사-베어링 궤도들을 갖는 2개의 베어링 링을 구비할 수 있다. 상기 베어링 링들은 종단면, 즉 회전축을 따라 보았을 때 대략 삼각형일 수 있으며, 이때 베어링 표면은 서로 수직으로 배열되고 이러한 베어링 표면들의 단부들에 인접한 경사-베어링 궤도는 서로 대향한다.
바람직하게는, 구동 슬리브는 슬리브 및, 상기 슬리브 내에 회전 고정 방식으로 배치되고 경사진 경사-베어링 궤도를 갖는 경사-베어링 디스크를 구비한다. 상기 슬리브 및 상기 경사-베어링 디스크는 모두 경제적으로 효과적인 방식으로 제조될 수 있다. 예컨대, 상기 경사-베어링 디스크는 압인 또는 압출에 의해 생산할 수 있으며 상기 슬리브는 인출부로서 형성될 수 있다. 상기 경사-베어링 디스크는 상기 슬리브 내로 가압될 수 있다. 상기 경사-베어링 궤도는 경사-베어링 디스크 상에 성형될 수 있다.
상기 경사-베어링 디스크를 축방향으로 이동 가능하면서도 상기 슬리브 내에 회전 고정 방식으로 배치하는 것은 유용할 수 있다. 이러한 개선 사항은, 축방향 하중 하에서 작동하는 중에 슬리브가 축방향 하중에서 적어도 크게 벗어나지 않으면서도 구동력을 유성 롤러 지지부로 주로 전달한다는 이점을 제공한다. 상기 축방향 하중은 스크류 스핀들 내에 작용하는 축방향 하중에서 시작하여 유성 롤러들를 통해 너트로, 그리고 상기 너트에서 축방향 경사 롤러 베어링을 통해 기계부로 흘러가며, 상기 기계부는 유성 롤러 스크류 드라이브가 내장된 액추에이터의, 특히 자동차의 조향 시스템의 하우징일 수 있다.
유성 롤러 스크류 드라이브가 작동 중인 경우, 상기 너트 및 상기 회전 구동되는 구동 슬리브는 서로에 대해 회전한다. 축방향 베어링, 예를 들어 축방향 롤러 베어링은 너트와 경사-베어링 디스크 사이에 편의상 제공될 수 있다. 기계부와 구동 슬리브 사이의 외부에 베어링 유격이 구성된 경우, 축방향 유격을 갖는 경사-베어링 디스크에 의해 구동 슬리브와 너트 사이의 축방향 베어링의 베어링 유격이 동시에 구성될 수 있다. 하나의 경사-베어링 디스크에 축방향 유격이 있으면 충분하다. 슬리브의 타측 축방향 단부에 배치된 추가 경사-베어링 디스크는 슬리브에 고정적으로 연결될 수 있지만, 선택적으로 슬리브 내에 축방향 유격을 갖도록 배치될 수도 있다.
외부 상에는, 경사-베어링 디스크와 너트 사이의 축방향 베어링 유격은 기계부와 경사-베어링 디스크 사이의 베어링 유격을 통해 구성될 수 있다.
상기 경사-베어링 디스크는, 경사-베어링 궤도에서 멀어지는 단부면 상에, 예컨대 축방향 롤러 베어링을 위한 축방향 베어링 궤도를 구비할 수 있다. 상기 축방향 베어링 궤도는 상기 경사-베어링 궤도와 마찬가지로 상기 경사-베어링 디스크 상에 성형될 수 있다.
상기 유성 롤러 지지부는 상기 경사-베어링 디스크의 수용부 상에서 상기 경사-베어링 디스크에 견고하게 연결될 수 있으며, 상기 수용부는 상기 경사-베어링 궤도 내에서 반경 방향으로 배치된다. 상기 수용부는 경사-베어링 디스크 내의 중앙 개구부로, 예를 들어 보링처럼 원통형으로 설계될 수 있다. 구동력이 구동 슬리브에서 유성 롤러 지지부로 적절하게 전달되도록, 유성 롤러 지지부에는 상기 보링 내부로 가압되는 원통형 연결편이 마련될 수 있다. 선택적으로, 경사-베어링 디스크의 개구부는 다각형일 수 있고, 유성 롤러 지지체에는 상기 다각형의 개구부 안으로 삽입되는 다각형의 연결편이 마련됨으로써, 구동력이 구동 슬리브에서 유성 롤러 지지부로 적절하게 전달될 수 있다. 이러한 선택은 슬리브 내의 경사-베어링 디스크의 축방향 유격이 필요한 경우에 유용할 수 있다.
바람직하게는 유성 롤러 스크류 드라이브에는 구동 슬리브의 단부면 중 하나에 각각 배치된 2개의 축방향 경사 롤러 베어링이 마련된다. 구조적으로 동일한 축방향 경사 롤러 베어링은, 동일한 크기의 축방향 하중이 양측의 축방향으로 예견됨으로써 경제적으로 바람직한 생산이 가능한 응용 분야에 특히 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 유성 롤러 스크류 드라이브는 자동차의 후방축 조향 시스템의 액츄에이터에 특히 적합하다. 상기 액츄에이터에는 푸시 로드가 제공되며, 푸시 로드의 대향하는 단부는 자동차 후륜의 관절용으로 설계된다. 이 경우, 상기 스크류 스핀들은 푸시 로드의 일부일 수 있으며, 그 단부 사이에 스크류 스핀들이 형성된다. 푸시 로드는 2개의 푸시 로드 부품을 가질 수 있으며, 그 사이에 스크류 스핀들이 배치되고 푸시 로드 부품들 모두에 견고하게 연결된다. 대향하는 푸시 로드의 자유단은 액추에이터의 하우징으로부터 안내되며, 후륜의 휠 지지부와 맞물리는 링크 헤드가 마련된다.
바람직하게는, 상기 액츄에이터는 전기 모터 및 벨트 드라이브를 구비하며, 톱니형 벨트가 상기 전기 모터의 모터 피니언과 구동 슬리브를 중심으로 루프 회전한다. 모터 피니언과 함께 벨트 드라이브와 유성 롤러 스크류 드라이브는 액추에이터 하우징에 배치될 수 있다.
전술한 축방향 경사 롤러 베어링 및/또는 축방향 롤러 베어링은 적용 분야와 관련된 요구 조건에 따라 특별히 변경될 수 있다. 상기 베어링에 증가된 마찰이 필요한 경우에는, 베어링의 회전축과 교차하지 않으면서 오히려 베어링의 회전축을 중심으로 동축으로 배치된 가상의 원에 닿도록 하나 이상의 롤러의 회전축을 공지된 방식으로 기울이는 것이 바람직하다. 이 경우, 하중에 따라 증가된 마찰이 바람직한 방식으로 생성된다.
본 발명은 두 개의 도면에 표시된 예시적인 실시예를 참조하여 이하에 더 상세히 설명된다. 도면에서:
도 1은 유성 롤러 스크류 드라이브의 종단면을 도시한다.
도 2는 자동차의 후방축 조향 시스템의 액츄에이터를 도시한다.
도 3은 도 2의 단면을 도시한다.
도 1에 도시된 유성 롤러 스크류 드라이브에는 스크류 스핀들(1)에 배치된 너트(2)가 구비된다. 스크류 스핀들(1)과 너트(2) 사이의 스크류 스핀들(1)의 둘레를 따라 유성 롤러들(3)이 분포된다. 유성 롤러(3)는 한편으로는 너트측 홈 프로파일(5)을 갖는 유성 홈 프로파일(4)과 맞물리고 다른 한편으로는 스핀들 축 주위에 나선형으로 감긴 스크류 스핀들(1)의 나사산 프로파일(6)과 맞물린다.
이러한 유성 롤러 스크류 드라이브는 원주를 따라 분산 배치되고 상기 유성 롤러들(3)이 각각의 유성 롤러 축을 중심으로 회전 가능하게 장착되는 포켓들(8)을 갖는 유성 롤러 지지부(7)를 더 구비한다. 유성 롤러들(3)의 축방향 단부에 형성되고 유성 롤러 지지부(7)의 베어링 포켓들(10) 내에 맞물리는 베어링 저널부들(9)이 도면에 명확하게 도시되어 있다.
상기 유성 롤러 지지부(7)는 상기 스크류 스핀들(1)의 스핀들 축을 중심으로 회전 가능하게 구동되는 구동 슬리브(11)와 함께 회전하도록 연결된다. 상기 구동 슬리브(11)는 상기 구동 슬리브(11)와 동축으로 배치된 축방향 경사 롤러 베어링(13)에 의해 본원에 단순하게 표시되는 기계부(12)에 회전 가능하게 장착되며, 상기 원통형 롤러들(14)은 상기 구동 슬리브의 회전축을 가로질러 배치된 횡단 면에 대해 경사진 경사-베어링 궤도(15, 19)와 롤링 접촉한다.
기계부(12)는 프레임에 고정되며, 도 2에 명확하게 도시된 바와 같이 예시적인 실시예에서는 하우징으로서 설계된다.
너트(2)는 축방향 롤러 베어링(17)에 의해 구동 슬리브(11)에 축방향으로 장착된다. 축방향 롤러 베어링(17)은 축방향 베어링 작용력만 전달하며, 한편으로는 스크류 스핀들(1), 유성 롤러들(3) 및 너트(2) 및 다른 한편으로는 구동 슬리브(11) 사이의 반경 방향 유격을 가능하게 한다. 축방향 롤러 베어링(17)은 2개의 디스크(20, 21)를 구비하되, 각각은 서로 마주보는 단부면에 축방향 롤러 베어링(17)의 축방향 베어링 궤도(22, 23)가 마련된다. 일측 디스크(20)는 드라이브 슬리브(11)에 지지되고 타측 디스크(21)는 너트(2)에 지지된다.
구동 슬리브(11)는 경사-베어링 디스크(25)가 회전 고정 방식으로 삽입되는 각각의 단부면 단부에 슬리브(24)를 구비한다. 2개의 경사-베어링 디스크(25)는, 서로 대향하는 단부면 상에, 축방향 경사 롤러 베어링(13)의 경사-베어링 궤도(15)가 마련된다. 축방향 롤러 베어링(17)의 축방향 베어링 궤도(22)는 경사-베어링 디스크들(25)의 서로 마주하는 단부면에 선택적으로 형성될 수 있으며; 이 경우 디스크는 생략할 수 있다.
슬리브(24)는 중심부의 외주에서 톱니형 벨트 휠(16)로서 설계되고, 그 둘레에 벨트 드라이브의 톱니형 벨트가 루프 회전된다.
유성 롤러 지지부(7)는 2개의 경사-베어링 디스크(25)의 중앙 수용부(26) 내의 양 축방향 단부에서 수용되며, 상기 중앙 수용부는 경사-베어링 궤도(15) 내부에 반경 방향으로 배치되고 경사-베어링 디스크(25)에 견고하게 연결된다. 상기 수용부(26)는 경사-베어링 디스크(25) 내의 중앙 개구부로, 예를 들어 보링처럼 원통형으로 설계될 수 있다.
상기 유성 롤러 지지부(7)는 구동 슬리브(11)로부터 유성 롤러 지지부(7)로 구동력이 적절하게 전달될 수 있도록 상기 수용부(26) 안으로 견고하게 삽입되는 연결편(18)이 각각의 축방향 단부에 제공된다. 한편으로 슬리브(24)와 2개의 경사-베어링 디스크(25) 사이에 회전 고정 연결이 존재하고 다른 한편으로 슬리브(24) 내에 적어도 하나의 경사-베어링 디스크(25)의 축방향 유격이 가능하다면, 베어링 유격의 구성에 유용할 수 있다. 기계부(12)와 구동 슬리브(11) 사이의 축방향 경사 롤러 베어링(13)의 베어링 유격은 기계부(12)의 측면 상의 조정 수단(미도시)에 의해 외부에서 구성될 수 있다. 축방향 유격을 구비한 경사-베어링 디스크(25)로 인해, 너트(2)와 구동 슬리브(11) 사이의 축방향 롤러 베어링(17)의 축방향 유격이 동시에 구성된다.
도 1에 따른 예시적인 실시예에서, 유성 롤러 스크류 드라이브에는 구동 슬리브(11)의 단부면 중 하나에 각각 배치된 2개의 축방향 경사 롤러 베어링(13)이 마련된다. 상기 유성 롤러 스크류 드라이브는 동일한 크기의 축방향 하중이 양측의 축방향으로 예상되는 경우에 유용하며, 구조적으로 동일한 축방향 경사 롤러 베어링을 사용할 수 있으므로 경제적으로 바람직한 생산이 가능하다.
도 2는 액츄에이터의, 하우징(27)으로 설계된, 기계부 내에 배치된 전술한 유성 롤러 스크류 드라이브를 구비하는 자동차 후방축 조향 시스템의 액츄에이터를 도시한다. 이러한 액츄에이터에는 푸시 로드(28)가 제공되며, 푸시 로드의 서로 대향하는 단부는 자동차의 후륜의 관절용으로 설계되고 하우징(27)으로부터 안내된다. 예시적인 실시예에서, 푸시 로드(28)의 단부에는 포크형 링크 헤드들(29)이 마련된다. 도면에서, 하우징(27)으로부터 돌출된 푸시 로드(28)의 단부는 벨로우즈 칼라(bellows collars)에 의해 둘러싸이며 덮여 있다. 유성 롤러 스크류 드라이브의, 하우징(27)에 배치된, 스크류 스핀들(1)은 푸시 로드(28)의 중앙부를 형성한다. 푸시 로드(28)는 2개의 푸시 로드 부품을 구비하되, 일측이 타측 뒤에 축방향으로 배치되고 그 사이에 나사 스핀들(1)이 배치되어 상기 2개의 푸시 로드 부품에 견고하게 연결될 수 있다. 또는, 푸시 로드 부품과 나사 스핀들은 일체로 서로 연결될 수 있다.
상기 액추에이터는 전기 모터(30) 및 벨트 드라이브(31)를 구비하며, 이는 도 3에 상세히 도시되어 있다. 도시되지 않았지만, 톱니형 벨트(32)는 구동 슬리브(11) 뿐만 아니라 전기 모터(30)의 모터 피니언(33) 주위를 루프 회전한다. 벨트 드라이브, 모터 피니언(33) 및 유성 롤러 스크류 드라이브는 하우징(27) 내에 수용된다.
1 스크류 스핀들
2 너트
3 유성 롤러
4 유성 홈 프로파일
5 너트측 홈 프로파일
6 나사산 프로파일
7 유성 롤러 지지부
8 포켓
9 베어링 저널부
10 베어링 포켓
11 구동 슬리브
12 기계부
13 축방향 경사 롤러 베어링
14 롤러
15 경사-베어링 궤도
16 톱니형 벨트 휠
17 축방향 롤러 베어링
18 연결편
19 경사-베어링 궤도
20 디스크
21 디스크
22 축방향 베어링 궤도
23 축방향 베어링 궤도
24 슬리브
25 경사-베어링 디스크
26 중앙 수용부
27 하우징
28 푸시 로드
29 링크 헤드
30 전기 모터
31 벨트 드라이브
32 톱니형 벨트
33 모터 피니언

Claims (10)

  1. 스크류 스핀들(1) 상에 배치되는 너트(2); 상기 스크류 스핀들(1)과 상기 너트(2) 사이에 배치되고, 유성 홈 프로파일(4)에 의해 한편으로는 너트측 홈 프로파일(5)과 다른 한편으로는 상기 스크류 스핀들(1)의 나사산 프로파일(6)과 맞물리는 유성 롤러들(3); 원주를 따라 분산 배치되고 상기 유성 롤러들(3)이 유성 롤러 축을 중심으로 회전 가능하게 장착되는 포켓들(8)을 갖는 유성 롤러 지지부(7); 및 상기 스크류 스핀들(1)의 스핀들 축을 중심으로 회전 가능하게 구동되며, 상기 유성 롤러 지지부(7)와 함께 회전하도록 연결되고 베어링에 의해 기계부(12)에 회전 가능하게 장착되는 구동 슬리브(11)를 구비하는 유성 롤러 스크류 드라이브로서,
    상기 베어링은 상기 구동 슬리브(11)와 동축으로 배치된 축방향 경사 롤러 베어링(13)으로 형성되고, 롤러(14)는 상기 구동 슬리브(11)의 회전축을 가로질러 배치된 평면(E)에 대해 경사진 경사-베어링 궤도(15, 19)와 롤링 접촉하는 것을 특징으로 하는 유성 롤러 스크류 드라이브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동 슬리브(11)는 슬리브(24), 및 상기 슬리브(24)에 회전 가능하게 고정되는 방식으로 배치되고 상기 경사진 경사-베어링 궤도(15)를 갖는 경사-베어링 디스크(25)를 구비하는, 유성 롤러 스크류 드라이브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 경사-베어링 디스크(25)는 축방향으로 이동할 수 있게 상기 슬리브(24) 내에 배치되는, 유성 롤러 스크류 드라이브.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 너트(2)는 축방향 롤러 베어링(17)에 의해 상기 구동 슬리브(11) 상에 축방향으로 장착되는, 유성 롤러 스크류 드라이브.
  5. 제2항 내지 제4항에 있어서,
    상기 너트(2)는 상기 축방향 롤러 베어링(17)에 의해 상기 경사-베어링 디스크(25) 상에 축방향으로 장착되며, 상기 경사-베어링 궤도(15, 19)에서 멀어지는 단부면에는 상기 축방향 롤러 베어링(17)의 축방향 베어링 궤도(23)가 제공되는, 유성 롤러 스크류 드라이브.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유성 롤러 지지부(7)는 상기 경사-베어링 디스크(25)의 수용부(26) 상에서 상기 경사-베어링 디스크(25)에 견고하게 연결되며, 상기 수용부는 상기 경사-베어링 궤도(15) 내에서 반경 방향으로 배치되는, 유성 롤러 스크류 드라이브.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 슬리브(11)의 단부면들 중 하나에 각각 배치된 2개의 축방향 경사-롤러 베어링들(13)을 구비하는, 유성 롤러 스크류 드라이브.
  8. 자동차의 후방축 조향 시스템의 액츄에이터로서,
    제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 유성 롤러 스크류 드라이브; 및 단부가 서로 대향하고 상기 자동차의 후륜의 관절용으로 설계된 푸시 로드(28)를 구비하며,
    스크류 스핀들(1)은 상기 푸시 로드(28)의 일부인, 액츄에이터.
  9. 제8항에 있어서,
    전기 모터(30) 및 벨트 드라이브(31)를 구비하며, 톱니형 벨트(32)가 상기 전기 모터(30)의 모터 피니언(33)과 구동 슬리브(11)를 중심으로 루프 회전하는, 액츄에이터.
  10. 제9항에 있어서,
    기계부(12)를 형성하는 하우징(27)을 구비하며, 상기 모터 피니언(33)과 함께 상기 벨트 드라이브(31) 및 유성 롤러 스크류 드라이브가 배치되는, 액츄에이터.
KR1020227007939A 2019-10-07 2020-10-01 유성 롤러 스크류 드라이브 KR20220042230A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019126875.3 2019-10-07
DE102019126875.3A DE102019126875B4 (de) 2019-10-07 2019-10-07 Planetenwälzgewindetrieb
PCT/DE2020/100842 WO2021069022A1 (de) 2019-10-07 2020-10-01 Planetenwälzgewindetrieb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220042230A true KR20220042230A (ko) 2022-04-04

Family

ID=73037651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227007939A KR20220042230A (ko) 2019-10-07 2020-10-01 유성 롤러 스크류 드라이브

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220364633A1 (ko)
KR (1) KR20220042230A (ko)
CN (1) CN114450505B (ko)
DE (1) DE102019126875B4 (ko)
WO (1) WO2021069022A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113280062B (zh) * 2021-05-28 2022-07-22 长安大学 一种自锁式操纵机构制动器
CN114684255B (zh) * 2022-05-31 2022-12-02 北京理工大学深圳汽车研究院(电动车辆国家工程实验室深圳研究院) 一种转向装置、转向系统和汽车
US11827289B1 (en) * 2022-08-08 2023-11-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planetary roller screw drive with pulley mounted support bearing inner race

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4000664A (en) 1975-09-08 1977-01-04 Duff-Norton Company, Inc. Mechanical actuator
US20040095016A1 (en) * 2001-03-28 2004-05-20 Ronald Bayer Threaded mechanism with rolling bodies and drive device of an automotive axle guide module
JP4381031B2 (ja) * 2003-05-15 2009-12-09 Ｎｔｎ株式会社 電動パワーステアリング装置
DE102008013128A1 (de) 2008-03-07 2009-09-10 Schaeffler Kg Kugelgewindetrieb mit drehangetriebener Kugelmutter
DE102014002286A1 (de) * 2013-02-28 2014-08-28 Mando Corporation Elektrische Servolenkungsvorrichtung vom Kugelumlaufspindeltyp
JP6148121B2 (ja) * 2013-08-30 2017-06-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーステアリング装置
DE102015206455A1 (de) * 2015-03-20 2016-09-22 Zf Friedrichshafen Ag Aktuator für eine Hinterradlenkung sowie Hinterradlenkung eines Kraftfahrzeuges
DE102015206735B3 (de) 2015-04-15 2016-05-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Aktor mit Planetenwälzgewindetrieb
JP6790778B2 (ja) * 2016-12-08 2020-11-25 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
DE102017124386B4 (de) * 2017-07-03 2019-10-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG 1Planetenwälzgetriebe und Verfahren zum Betrieb eines Planetenwälzgetriebes
DE102018116867A1 (de) 2018-07-12 2020-01-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektromechanischer Aktuator und Hinterachslenkung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019126875A1 (de) 2021-04-08
WO2021069022A1 (de) 2021-04-15
DE102019126875B4 (de) 2023-06-07
CN114450505A (zh) 2022-05-06
CN114450505B (zh) 2024-01-26
US20220364633A1 (en) 2022-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220042230A (ko) 유성 롤러 스크류 드라이브
US8307960B2 (en) Single-part carrier for an electric parking brake actuator with planetary gear set
JP5120040B2 (ja) ボールねじ装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置
JP6887498B2 (ja) ステアリング伝動機構およびステアリングシステム
US7556581B2 (en) Transmission having integrated braking device
KR20210030265A (ko) 전기 기계식 액추에이터 및 리어 액슬 스티어링 시스템
JP4241572B2 (ja) 車輌用電動式パワーステアリング装置
JP2004084918A (ja) リニアアクチュエータ
US6684988B2 (en) Drum brake and electric actuator therefor
CN1301331A (zh) 丝杠致动器及包括这种致动器的卡钳式制动器
CN105121256A (zh) 具有绝缘中间层的双重波形弹簧
CN113382914B (zh) 转向系统
WO2016052044A1 (ja) 摩擦式無段変速機
CN109139846A (zh) 行星滚柱丝杠传动机构、执行器和分离系统
JP2012072867A (ja) サスペンション装置及びこのサスペンション装置を組み込んだ車両
CN115087820A (zh) 行星滚柱丝杠
JP2015000594A (ja) ステアリング装置
US11623682B2 (en) Steer-by-wire steering system having a spindle drive
KR102639868B1 (ko) 요동 스웨이징 장치, 허브 유닛 베어링의 제조 방법 및 차량의 제조 방법
JP7419893B2 (ja) 電気自動車用駆動装置、駆動ユニットおよび電気自動車
US20100095793A1 (en) Steering device using ball screw
JP2018035912A (ja) ボールねじ装置、及びボールねじ装置を備えたステアリング装置
KR101866192B1 (ko) 횡방향 변위가능한 전륜 차축을 갖춘 자동차 프레임 조립체
JP7172865B2 (ja) 転舵装置
CN113272577B (zh) 行星滚柱丝杠和机动车辆的包括该行星滚柱丝杠的后轴转向装置的致动器

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal