NL1025487C2 - Actuator for use in the automotive sector. - Google Patents
Actuator for use in the automotive sector. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1025487C2 NL1025487C2 NL1025487A NL1025487A NL1025487C2 NL 1025487 C2 NL1025487 C2 NL 1025487C2 NL 1025487 A NL1025487 A NL 1025487A NL 1025487 A NL1025487 A NL 1025487A NL 1025487 C2 NL1025487 C2 NL 1025487C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- actuator
- gear
- teeth
- coupling
- movement
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
- H02K7/075—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa using crankshafts or eccentrics
-
- 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
-
- 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
- F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
- F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
- F16H21/16—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and reciprocating motion
- F16H21/18—Crank gearings; Eccentric gearings
- F16H21/36—Crank gearings; Eccentric gearings without swinging connecting-rod, e.g. with epicyclic parallel motion, slot-and-crank motion
- F16H21/365—Crank gearings; Eccentric gearings without swinging connecting-rod, e.g. with epicyclic parallel motion, slot-and-crank motion with planetary gearing having a ratio of 2:1 between sun gear and planet gear
Description
Actuator voor toepassing in de automobielsectorActuator for use in the automotive sector
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een actuator voor toepassing in de automobielsector, en omvat een actuatorstang die bedoeld is om een lineaire beweging te maken.The present invention relates to an actuator for use in the automotive sector, and comprises an actuator rod intended to make a linear movement.
5 In een motorvoertuig, zoals bijvoorbeeld een perso nenauto, moeten veel functies worden bestuurd vanaf de positie van de chauffeur. Traditioneel werden deze besturingen overgedragen naar de positie waar de werkelijke handeling moet worden uitgevoerd, door mechanische middelen, zoals stangen en 10 draad, of ten dele ook door hydraulische middelen. Er is een duidelijke tendens in de automobielindustrie om dergelijke mechanische of hydraulische overdrachtsmiddelen te vervangen door elektrische bedrading, genoemd "drive by wire".5 In a motor vehicle, such as a personal car for example, many functions must be controlled from the driver's position. Traditionally, these controls were transferred to the position where the actual operation is to be performed, by mechanical means such as rods and wire, or in part also by hydraulic means. There is a clear tendency in the automotive industry to replace such mechanical or hydraulic transfer means with electrical wiring, called "drive by wire".
Als de signalen om de remmen te bedienen worden over-15 gedragen van de positie van de chauffeur naar de remmen door elektrische bedrading, wordt dit genoemd "brake by wire*. "Clutch by wire" als de signalen om de koppeling te bedienen worden overgedragen van de positie van de chauffeur naar de koppeling door elektrische bedrading en "steer by wire" als de 20 signalen om de besturing van de wielen van het voertuig te bedienen worden overgedragen van de positie van de chauffeur naar de wielen door elektrische bedrading.If the signals to operate the brakes are transferred from the driver's position to the brakes by electrical wiring, this is called "brake by wire." "Clutch by wire" when the signals to operate the clutch are transmitted from the position of the driver to the coupling by electrical wiring and "steer by wire" when the signals to control the wheels of the vehicle are transmitted from the position of the driver to the wheels by electrical wiring.
In bijvoorbeeld het geval van "steer by wire", heeft de chauffeur een stuurwiel of een schuif of een ander middel 25 om de hoek van de voertuigwielen te besturen. Traditioneel is dit stuurwiel bijvoorbeeld verbonden door middel van een systeem van stangen en verbindingen met een stuurhuis, waar de draaibeweging van de stang wordt omgezet in een lineaire beweging van een stang waaraan de stuur armen zijn verbonden, die 30 in feite de hoek van de voertuigwielen, en daarmee de richting waarin het voertuig zich beweegt, wijzigen. In het geval van "steer by wire" wordt de toestand van het besturingsmiddel omgezet in een elektrisch signaal, wat op zijn beurt "by wire” wordt gevoed naar een actuator. Deze actuator bedient dan op 35 zijn beurt de besturing van de voertuigwielen. Voordelen van de "by wire" systemen zijn bijvoorbeeld gewichtsbesparing en vrijheid van ontwerp om de verschillende systemen te positio- 1025487 I - 2 -For example, in the case of "steer by wire", the driver has a steering wheel or a slide or other means for controlling the angle of the vehicle wheels. Traditionally this steering wheel is connected, for example, by means of a system of rods and connections to a steering housing, where the rotational movement of the rod is converted into a linear movement of a rod to which the steering arms are connected, which are in fact the angle of the vehicle wheels. , and thereby change the direction in which the vehicle is moving. In the case of "steer by wire", the state of the control means is converted into an electrical signal, which in turn is fed "by wire" to an actuator. This actuator, in turn, controls the steering of the vehicle wheels. of the "by wire" systems are, for example, weight saving and freedom of design to position the different systems 1025487 I - 2 -
Ik.1 I neren en daarmee ook het besparen van ruimte# wat op zichzelf I kan leiden tot wederom besparing van gewicht.I.1 I n neren and with that also the saving of space # which in itself I can lead to again saving of weight.
I Voor deze en andere "by wire" systemen, maar ook voor I non-by wire systemen# bijvoorbeeld de actuator voor een stuur- I 5 bekrachtigingsinrichting in een stuursysteem met een mechani-For this and other "by-wire" systems, but also for non-by-wire systems, for example, the actuator for a control device in a control system with a mechanical
I sche verbinding met het stuurwiel# is er een behoefte aan ac- IIn connection with the steering wheel # there is a need for ac-I
I tuators van een eenvoudig en compact ontwerp die toch een gro- II tuators of a simple and compact design that is nevertheless a big I
I te stijfheid vertonen. Ook is het voor dergelijke actuators II show too stiffness. It is also for such actuators I
I wenselijk om te functioneren zonder veel geluid te produceren. II desirable to function without producing a lot of noise. I
I 10 Bij voorkeur zijn dergelijke actuators betrekkelijk eenvoudig IPreferably, such actuators are relatively simple
I en derhalve economisch te vervaardigen bij productie op grote II and therefore economical to manufacture on large I
I schaal. II scale. I
I Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een IIt is an object of the present invention to provide an I
I actuator te verschaffen voor toepassing in de automobielsector ITo provide an actuator for use in the automotive sector
I 15 die een compact ontwerp paart een grote stijfheid. II 15 which combines a compact design with great rigidity. I
I Het is een ander doel van een onderhavige uitvinding IIt is another object of the present invention
I om een actuator te verschaffen voor toepassingen in de automo- II to provide an actuator for automotive applications
I bielsector die tijdens werking betrekkelijk stil is. II sector that is relatively quiet during operation. I
I Het is weer een ander doel van de onderhavige uitvin- IIt is yet another object of the present invention
I 20 ding om een actuator te verschaffen voor toepassing in de au- II to provide an actuator for use in the vehicle
I tomobielsector die betrekkelijk eenvoudig en derhalve econo- II tomobile sector that is relatively simple and therefore economical
I misch te vervaardigen is bij productie op grote schaal. IIt is possible to manufacture electrically in large-scale production. I
I Hiertoe verschaft de uitvinding een actuator voor ITo this end, the invention provides an actuator for I
I toepassing in de automobielsector volgens een of meer van de IApplication in the automotive sector according to one or more of the I
I 25 bij gevoegde conclusies. Andere voordelen van de uitvinding I25 appended claims. Other advantages of the invention I
I zullen duidelijk worden uit de beschrijving die volgt. II will become clear from the description that follows. I
I In een eerste aspect van de uitvinding omvat de actu- IIn a first aspect of the invention, the actu comprises
I ator een actuatorstang die geschikt is om een lineaire bewe- II an actuator rod suitable for linear movement
I ging te maken, en wordt gekenmerkt doordat de actuator een om- II, and is characterized in that the actuator has a diverter
I 30 zetter omvat om een de rotatiébeweging om te zetten in een li- IThe setter comprises a converter for converting the rotational movement into a line
I neaire beweging# en dat de omzetter de actuators tang aandrijft II nary motion # and that the converter drives the actuator tongs I
I en tijdens gebruik verbonden kan worden met een draaibaar aan- II and can be connected to a swivel on I during use
I gedreven as van een motor. Een dergelijke actuator gebruikt II driven shaft of an engine. Such an actuator uses I
I rotatiebeweging als invoer, en de eenvoudigste manier om bewe- II rotary movement as input, and the easiest way to move
I 35 ging op een redelijke schaal te verkrijgen uit een elektrisch II went on a reasonable scale to obtain from an electric I
I signaal is rotatiebeweging. II signal is rotational movement. I
I Tandwielen zijn stijve en compacte mechanische delen IGears are rigid and compact mechanical parts
I en derhalve wordt stijfheid en compactheid vergroot wanneer de II and therefore stiffness and compactness are increased when the I
I omzetter van de actuator is voorzien van een stationair frame, II actuator converter is provided with a stationary frame, I
I 40 dat radiaal naar binnenwijzende tanden omvat, en een tandwiel I40 comprising radially inward-pointing teeth, and a gear wheel
I 1025457 u * - 3 - dat samenwerkt met deze tanden, waarbij dit tandwiel beweegbaar is langs deze tanden en verbonden met de actuatorstang. Van een dergelijke samenstelling is ook bekend dat deze kan worden vervaardigd zodanig dat de samenstelling, zeer weinig 5 geluid uitzendt.I 1025457 u * - 3 - cooperating with these teeth, this gear being movable along these teeth and connected to the actuator rod. Such a composition is also known to be capable of being manufactured in such a way that the composition emits very little sound.
Wanneer de tanden en het tandwiel een overdrachtsver-houding zodat ten minste een vooraf bepaald punt van het tandwiel een lineaire beweging maakt tijdens de beweging van het tandwiel, dan kan de actuatorstang direct worden verbonden met 10 dat punt, waardoor de gewenste lineaire beweging op een zeer eenvoudige en compacte wijze wordt verkregen.When the teeth and the gear wheel make a transfer ratio so that at least a predetermined point of the gear wheel makes a linear movement during the movement of the gear wheel, the actuator rod can be directly connected to that point, causing the desired linear movement to take place. very simple and compact manner.
In een actuator waar het tandwiel en de tanden elk een bedrij fssteekcirkel vormen en het tandwiel en de tanden zijn zo gedimensioneerd dat de bedrijf ssteekcirkel van het 15 tandwiel een diameter heeft die gelijk is aan de helft van de diameter yan de bedrijf ssteekcirkel van de tanden, en dat het ten minste ene vooraf bepaalde punt is gepositioneerd op een lijn die door de bedrijf ssteekcirkel van het tandwiel gaat en loodrecht staat op het vlak van deze bedrijfssteekcirkel van 20 het tandwiel, kan de actuator hoofdzakelijk worden gevormd met standaard onderdelen en met gebruik met standaardwerkwijzen, en kan derhalve worden vervaardigd op een economische doelmatige wijze.In an actuator where the gear and the teeth each form a business pitch circle and the gear and the teeth are dimensioned such that the operating pitch of the gear has a diameter equal to half the diameter of the operating pitch of the teeth and that the at least one predetermined point is positioned on a line that passes through the gear wheel operating circle and is perpendicular to the plane of this gear wheel operating circle, the actuator can be essentially formed with standard parts and with use with standard methods, and can therefore be manufactured in an economically efficient manner.
Een compacte samenstelling in de vorm van een eenheid 25 kan worden bereikt met een actuator waarin de genoemde motor is verbonden aan het genoemde frame en de genoemde draaibaar aangedreven as is verbonden met het tandwiel.A compact assembly in the form of a unit 25 can be achieved with an actuator in which said motor is connected to said frame and said rotatably driven shaft is connected to the gear.
Een eenvoudige én sterke actuator wordt verkregen wanneer de as loodrecht staat op de bedrijfssteekcirkel van de 30 tanden in het stationaire frame en het midden van de as door een middelpunt van deze bedrijf ssteekcirkel gaat en dat de as is verbonden met het midden van het tandwiel.A simple and strong actuator is obtained when the shaft is perpendicular to the operating pitch circle of the teeth in the stationary frame and the center of the shaft passes through a center of this operating pitch circle and that the shaft is connected to the center of the gear.
Een zeer stijve rangschikking wordt verkregen, wanneer het tandwiel is voorzien van een uitsparing, zodat het 35 tandwiel hoofdzakelijk symmetrisch blijft ten opzichte van een vlak dat evenwijdig is aan de bedrijf ssteekcirkel van het tandwiel, in welke uitsparing een eerste verbinding voor het verbinden van het tandwiel aan de actuatorstang is géhuisvest, zodat de actuatorstang beweegbaar is gepositioneerd in de uit- 1025487A very rigid arrangement is obtained when the gearwheel is provided with a recess, so that the gearwheel remains substantially symmetrical with respect to a plane parallel to the operating circle of the gearwheel, in which recess a first connection for connecting the gear on the actuator rod is housed, so that the actuator rod is movably positioned in the 1025487
t. It. I
- 4 - I- 4 - I
sparing. Bij deze rangschikking worden de buigmomenten die op Isparing. In this arrangement, the bending moments that are at I
kunnen treden in het vlak van het tandwiel sterk verminderd. Ican enter the plane of the gear greatly reduced. I
Een ietwat meer economisch voordelige samenstelling IA somewhat more economically advantageous composition I
maar nog steeds met grote stijfheid kan worden verkregen, wan- Ibut can still be obtained with great stiffness when I
5 neer in plaats van een betrekkelijk breed tandwiel met een I5 instead of a relatively wide gear with an I
uitsparing, een tweede tandwiel wordt verschaft dat samenwerkt Irecess, a second gear is provided that cooperates I
met de tanden, evenwijdig aan het eerste tandwiel aan de te- Iwith the teeth parallel to the first gear on the te
genover liggende zijde van de actuatorstang, en waarin de eer- Iopposite side of the actuator rod, and in which the first I
ste koppeling beide tandwielen koppelt aan de actuatorstang. Ith coupling couples both gears to the actuator rod. I
10 in deze samenstelling kan de stijfheid worden verhoogd wanneer I10 in this composition, the stiffness can be increased when I
een tweede koppeling beide tandwielen aan elkaar verbindt. Ia second coupling connects both gears together. I
De buigmomenten die op kunnen treden in het vlak van IThe bending moments that can occur in the plane of I
de tandwielen kunnen verder worden verminderd wanneer het Ithe gears can be further reduced when the I
tandwiel aan de niet-aangedreven zijde in het middelpunt wordt Igear on the non-driven side at the center becomes I
15 verbonden met een derde koppeling, waarbij deze derde koppe- I15 connected to a third coupling, said third coupling
ling wordt ondersteund in het stationaire frame, en deze on- Iis supported in the stationary frame, and this one
dersteuning op een lijn-ligt met de draaibaar aangedreven as. Ithe support is aligned with the rotary shaft. I
Wanneer deze derde koppeling wordt ondersteund in het IWhen this third link is supported in the I
stationaire frame door middel van een sus, is het mogelijk om Istationary frame through a sus, it is possible to I
20 hulpsystemen aan deze as aan te brengen. I20 auxiliary systems on this axis. I
Het is ook mogelijk om de actuatorstang te voorzien IIt is also possible to provide the actuator rod I
van tanden voor samenwerking met een tandwiel. Dit verschaft Iof teeth for cooperation with a gear. This provides I
ook een mogelijkheid om een hulpsysteem te bevestigen dat sa- Ialso a possibility to confirm an auxiliary system that sa-I
menwerkt met de tanden van de actuatorstang. Ione works with the teeth of the actuator rod. I
25 In gevallen waarin bijvoorbeeld een hoofdzakelijk li- IIn cases where, for example, a mainly lig
neaire verhouding tussen een hoekverplaatsing van de draaiende Inary ratio between an angular displacement of the rotating I
beweging en de lineaire verplaatsing van de lineaire beweging Imovement and the linear movement of the linear movement I
plaatsvindt, kan de actuator zijn voorzien van een eerste be- Itakes place, the actuator may be provided with a first test
sturing, inclusief passende sensors, die de lineaire beweging Icontrol, including appropriate sensors, that control linear movement I
30 beperken tot een bewegingsgébied rond een middenpunt. I30 to a range of movement around a center point. I
Ook kan het in specifieke toepassing wenselijk zijn IIt may also be desirable in specific application I
om de snelheid van hetzij de lineaire beweging en/of de rota- Iabout the speed of either the linear motion and / or the rotational I
tiébeweging te besturen. Omdat het mechanisch ontwerp van de Icontrol movement. Because the mechanical design of the I
actuator een relatie bepaalt tussen de rotatiebeweging en de IThe actuator determines a relationship between the rotational movement and the I
35 lineaire beweging, is het voldoende om hetzij de lineaire be- I35 linear movement, it is sufficient to use either the linear motion
weging, hetzij de rotatiebeweging te besturen. Omdat de actua- Icontrol the rotation movement. Because the current I
tor volgens de uitvinding meestal de rotatiebeweging als in- IIn accordance with the invention, the rotational movement is usually as I
voer heeft, is het het meest natuurlijk, maar niet vereist, om Ihas food, it is most natural, but not required, to I
de rotatiebeweging of de rotatiesnelheid te besturen, en ook Icontrol the rotational movement or the rotational speed, and also I
40 een besturing die is voorzien van de passende sensors. I40 a control provided with the appropriate sensors. I
10254 87 c - 5 -10254 87 c - 5 -
Er dient te worden opgemerkt dat hoewel de actuator volgens de uitvinding tot dusverre is beschreven met rotatie-beweging als de aandrijvende beweging en derhalve de invoer, is de actuator volgens de uitvinding niet beperkt tot een in-5 voer op de rotatiébeweging. De actuator volgens de uitvinding kan met goed gekozen aanvangscondities even goed worden gebruikt als actuator waarbij de lineaire beweging de aandrijvende beweging is en derhalve de invoer.It should be noted that although the actuator according to the invention has been described so far with rotational movement as the driving movement and therefore the input, the actuator according to the invention is not limited to an input to the rotational movement. The actuator according to the invention can be used just as well as an actuator with well-chosen initial conditions, the linear movement being the driving movement and therefore the input.
De actuator volgens de uitvinding zal nu verder wor-10 den toegelicht met gebruikmaking van voorkeursuitvoeringsvormen die zullen worden beschreven met verwijzing naar de tekeningen, waarin:The actuator according to the invention will now be further explained using preferred embodiments which will be described with reference to the drawings, in which:
Figuur 1 een aanzicht is in perspectief van een eerste uitvoeringsvorm van een actuator volgens de uitvinding, 15 Figuur 2 een vooraanzicht is van de actuator van fi- - guur 1,Figure 1 is a perspective view of a first embodiment of an actuator according to the invention, Figure 2 is a front view of the actuator of Figure 1,
Figuur 3 is ten dele een plofbeeld in perspectief van een andere uitvoeringsvorm van een actuator volgens de uitvinding, en 20 Figuur 4 is een aanzicht in perspectief van een me chanische reserve in weer een andere uitvoeringsvorm van de actuator volgens de uitvinding.Figure 3 is partly a perspective view of another embodiment of an actuator according to the invention, and Figure 4 is a perspective view of a mechanical reserve in yet another embodiment of the actuator according to the invention.
In alle figuren wordt de actuator in het algemeen aangegeven met cijfer 1 en een actuatorstang wordt aangegeven 25 met cijfer 2. De actuator 1 omvat een omzetter om een rotatie-beweging om te zetten in een lineaire beweging en de omzetter drijft de actuatorstang 2 aan en kan tijdens gébruik verbonden zijn aan een draaibaar aangedreven as 14 van een motor 4. Motor 4 kan zijn uitgevoerd met of zonder een tandwielreductie. 30 Een deel van de draaibaar aangedreven as 14 is getoond in figuur 3. in figuur 1 is opening 3 getoond waardoor de as 14 zich uitstrekt. Ook is de rotatie-as van de as 14 aangegeven in figuur 1 met een stippellijn.In all figures the actuator is generally indicated by numeral 1 and an actuator rod is indicated by numeral 2. The actuator 1 comprises a converter for converting a rotational movement into a linear movement and the converter drives the actuator rod 2 and can be connected during use to a rotatably driven shaft 14 of a motor 4. Motor 4 can be designed with or without a gear reduction. A part of the rotatably driven shaft 14 is shown in figure 3. in figure 1 opening 3 is shown through which the shaft 14 extends. The axis of rotation of the shaft 14 is also shown in Figure 1 with a dotted line.
De omzetter van de actuator 1 heeft een stationair 35 frame 5, dat is voorzien van radiaal naar binnenwijzende tanden 6, en een tandwiel 7 dat samenwerkt met deze tanden, waarbij dit tandwiel 7 beweegbaar is langs deze tanden 6 en is verbonden met de actuatorstang 2.The transducer of the actuator 1 has a stationary frame 5, which is provided with radially inward-pointing teeth 6, and a gearwheel 7 cooperating with these teeth, said gearwheel 7 being movable along these teeth 6 and connected to the actuator rod 2 .
10254871025487
- 6 - I- 6 - I
Het tandwiel 7 en de tanden 6 vormen elk een be- IThe gear 7 and the teeth 6 each form a bearing
drijfssteekcirkel met respectievelijk middelpunten B en A (zie Idrive stitch circle with centers B and A respectively (see I
figuur 2). Ifigure 2). I
De tanden 6 en het tandwiel 7 hebben een overdrachts- IThe teeth 6 and the gearwheel 7 have a transmission I
5 verhouding, zodat ten minste een vooraf bepaald punt van het I5 ratio, so that at least one predetermined point of the I
tandwiel 7 een lineaire beweging maakt tijdens de genoemde be- Igear wheel 7 makes a linear movement during said operation
weging van het tandwiel. In de uitvoeringsvorm van de uitvin- Iweighting of the gear. In the embodiment of the invention
ding die is getoond in figuur 1 en 2, zijn het tandwiel 7 en IThe gear shown in Figs. 1 and 2 are the gear 7 and I
de temden zo gedimensioneerd dat de bedrij fssteekcirkel van Ithe tame so dimensioned that the business stitch circle of I
10 het tandwiel 7 een diameter heeft die gelijk is aan de helft I10 the gearwheel 7 has a diameter that is equal to half I
van de diameter van de bedrijf ssteekcirkel van de temden 6. Iof the diameter of the operating pitch circle of the tombs 6. I
Het ten minste een vooraf bepaalde punt is gepositioneerd op IThe at least one predetermined point is positioned on I
de bedrijf ssteekcirkel van het tandwiel 7. Ithe gear circle of the gear 7. I
In figuur 2 is het middelpunt van een eerste koppe- IIn Figure 2, the center point of a first link is I
15 ling 8 aangegeven met C. De as van de eerste koppeling 8 gaat I15 is indicated by C. The axis of the first coupling 8 goes I
door C en ook door het ten minste ene vooraf bepaalde punt van Iby C and also by the at least one predetermined point of I
het tandwiel 7 dat een lineaire beweging maakt en loodrecht Ithe gear 7 which makes a linear movement and perpendicular I
staat op de bedrijf ssteekcirkel van tandwiel 7. Derhalve maakt Iappears on the operating pitch of gear 7. Therefore, I
de eerste koppeling 8 een lineaire beweging en drijft actua- Ithe first coupling 8 has a linear movement and drives current
20 torstang 2 aan tot het maken van een lineaire beweging. I20 torch rod 2 to make a linear movement. I
Zoals is te zien uit figuur 1, is motor 4 bevestigd IAs can be seen from figure 1, motor 4 is mounted I
aan frame 5. De rotatieas van de draaibaar aangedreven as 14 Ion frame 5. The axis of rotation of the rotatable driven shaft 14 I
wordt getoond met een stippellijn. De as is verbonden aan het Iis shown with a dotted line. The axis is connected to the I
tandwiel door een tweede koppeling 9. De tweede koppeling 9 Igear through a second clutch 9. The second clutch 9 I
25 heeft een opening 3 waarin de as 14 wordt ontvangen. I25 has an opening 3 in which the shaft 14 is received. I
In deze eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding, . IIn this first embodiment of the invention. I
staat de as 14 loodrecht op de bedrijf ssteekcirkel van de tan- Ithe shaft 14 is perpendicular to the operating circle of the tooth I
den 6 in het stationaire frame 5. Het middelpunt van de as 14 Iden 6 in the stationary frame 5. The center of the axis 14 I
gaat door het middelpunt A van deze bedrijf ssteekcirkel. De as Ipasses through the center point A of this company stitch circle. The axis I
30 14 is gekoppeld aan het middel B van het tandwiel door middel I14 is coupled to the center B of the gear wheel by means of I
van kruk 9. Iof stool 9. I
De actuator in deze uitvoeringsvorm van de uitvinding IThe actuator in this embodiment of the invention I
zet draaiende beweging om in lineaire beweging. Afhankelijk Iconvert rotating motion into linear motion. Depending on I
van de toepassing en de vereiste prestatie kan deze worden ge- Ithe application and the required performance can be determined i
35 bruikt met een volledige rotatie of met slechts een deel van I35 with a full rotation or with only a part of I
de draai. In een andere, een tweede uitvoeringsvorm van de Ithe twist. In another, a second embodiment of the I
uitvinding, die getoond is in figuur 3, is tandwiel 7 uitge- IIn accordance with the invention, shown in Figure 3, gear 7 is illustrated
voerd met een uitsparing, zodat het tandwiel 7 hoofdzakelijk Iis provided with a recess, so that the gear 7 is essentially I
symmetrisch blijft ten opzichte van een vlak evenwijdig aan de Iremains symmetrical with respect to a plane parallel to the I
40 bedrijf ssteekcirkel van tandwiel 7, in welke uitsparing eerste I40 operation of gear circle of gear 7, in which recess first I
10254.87 I10254.87 I
I · - 7 - koppeling 8 is gehuisvest, zo dat de actua tors tang 2 beweegbaar is geplaatst in de uitsparing. Tandwiel 7, en ook tanden 6 hébben een voldoende grote breedte, zodat déze tussen de zijvlakken een uitsparing kan omvatten van afmetingen zodat - 5 eerste koppeling 8 in deze uitsparing kan worden gehuisvest. Dit betekent dat de actuatorstang 2 beweegt in het middenvlak van tandwiel 7. In deze tweede uitvoeringsvorm is het niet mogelijk om een complete draai te maken omdat het deel van tandwiel 7 dat de volle breedte van tandwiel 7 bedekt, actuator-10 stang 2 zal bereiken. Het is derhalve beperkt tot gevallen waar de draaibeweging beperkt is. tot een deel van de draai, maar deze uitvoeringsvorm verschaft een zeer stijve actuator, omdat buigmomenten in het vlak van het tandwiel in deze rangschikking aanzienlijk zijn verminderd.The coupling 8 is housed so that the actuator torque 2 is movably placed in the recess. Gear 7, and also teeth 6, have a sufficiently large width, so that this can comprise a recess of dimensions between the side surfaces so that the first coupling 8 can be accommodated in this recess. This means that the actuator rod 2 moves in the center plane of gear 7. In this second embodiment, it is not possible to make a complete turn because the part of gear 7 that covers the full width of gear 7 will reach actuator rod 2 . It is therefore limited to cases where the rotational movement is limited. up to a part of the turn, but this embodiment provides a very rigid actuator, because bending moments in the plane of the gear are considerably reduced in this arrangement.
15 Een goedkopere, derde uitvoeringsvorm, die slechts ten dele iets van de extra stijfheid inlevert van de vorige uitvoeringsvorm, zal nu worden beschreven. De actuator 1 omvat een tweede tandwiel 7, dat samenwerkt met tanden 6, evenwijdig aan het eerste tandwiel 7 aan de tegenoverliggende zijde van 20 de actuatorstang 2, en waarin eerste koppeling 8 beide tandwielen 7 koppelt aan de actuatorstang 2. Hoewel iets van de stijfheid die wordt verschaft door het brede tandwiel 7 van de tweede uitvoeringsvorm hiér wordt opgegevén, heeft deze uitvoeringsvorm nog steeds een verhoogde stijfheid in verhouding 25 tot de eerste uitvoeringsvorm die is beschreven, maar de kosten zijn verminderd in vergelijking met de tweede uitvoeringsvorm.A cheaper, third embodiment, which only partially yields some of the extra stiffness of the previous embodiment, will now be described. The actuator 1 comprises a second gear 7, which co-acts with teeth 6, parallel to the first gear 7 on the opposite side of the actuator rod 2, and in which first coupling 8 couples both gear wheels 7 to the actuator rod 2. Although some of the rigidity provided by the wide sprocket 7 of the second embodiment here, this embodiment still has an increased stiffness relative to the first embodiment described, but the costs are reduced in comparison with the second embodiment.
In weer een andere, een vierde uitvoeringsvorm, kan een toename van de stijfheid worden verkregen ten opzichte van 30 de derde uitvoeringsvorm met twee tandwielen, zoals hierboven is beschreven. In dit geval verbindt de tweede koppeling 9 beide tandwielen 7.In yet another, a fourth embodiment, an increase in the stiffness can be obtained compared to the third embodiment with two gears, as described above. In this case, the second clutch 9 connects both gear wheels 7.
In een vijfde uitvoeringsvorm, is tandwiel (7) op de niet aangedreven zijde in middelpunt (B) verbonden met een 35 derde koppeling 10, waarbij de derde koppeling 10 wordt ondersteund in frame 5, waarbij deze ondersteuning op een lijn ligt met de draaibase: aangedreven as 14, zoals is te zien uit figuur 3. Deze extra steun vergroot wederom de stijfheid en kan worden toegepast in alle vorige uitvoeringsvormen.In a fifth embodiment, gear (7) on the non-driven side is connected in center (B) to a third clutch 10, the third clutch 10 being supported in frame 5, this support being aligned with the pivot base: driven shaft 14, as can be seen from figure 3. This extra support again increases the stiffness and can be used in all previous embodiments.
1025487·1025487 ·
ι II
I - 8 -I - 8 -
I De actuator volgens de uitvinding kan worden gebruikt IThe actuator according to the invention can be used
I in een stuursysteem, bijvoorbeeld een ’steer by wire' systeem. II in a steering system, for example a "steer by wire" system. I
I In een dergelijk geval kunnen de stuurstangen worden verbonden IIn such a case, the control rods can be connected I
I aan de actuatorstang, in wezen op elke positie die passend II on the actuator rod, essentially at any position that fits I
I 5 wordt gevonden. Bij een dergelijke toepassing kan worden ver- II 5 is found. With such an application it is possible to I
I eist dat het voertuig is voorzien van, of kan worden verbonden II requires the vehicle to be equipped with, or capable of being connected to, I
I aan een mechanisch reservesysteem. Dat wil zeggen wanneer er II to a mechanical backup system. That is, when there is I
I geen spanning is, of wanneer er geen spanning beschikbaar is, II is not a voltage, or when no voltage is available, I
I zoals kan gebeuren in een reparatiewerkplaats tijdens répara- II as can happen in a repair shop during repairs
I 10 tie of in de fabriek tijdens de samenbouw, zou het nog steeds II 10 tion or in the factory during assembly, it would still be I
I mogelijk moeten zijn om het voertuig te besturen. Om die reden II must be able to drive the vehicle. For that reason I
I kan het voertuig worden uitgevoerd met, of worden verbonden II, the vehicle can be equipped with, or connected to, I
I aan een mechanisch reservesysteem. Een schematisch voorbeeld II to a mechanical backup system. A schematic example I
I van een dergelijk mechanisch reservesysteem is gegeven in fi- II of such a mechanical reserve system is given in FIG
I 15 guur 4, en is daar in het algemeen aangeduid met cijfer 13. IFigure 4, and is generally designated there by numeral 13. I
I Wanneer het mechanisch reservesysteem aanwezig is in het voer- II When the mechanical reserve system is present in the feed I
I tuig, ook tijdens normale werking, is een dergelijk reserve- ISuch a vehicle, even during normal operation, is such a reserve
I systeem verbonden door middel van een elektromagnetische ver- II system connected by means of an electromagnetic ver
I binding, die aangrijpt in geval van het ontbreken van elek- II bond, which engages in the absence of electricity
I 20 trisch vermogen. Een dergelijke mechanisch reservesysteem 13 II power. Such a mechanical reserve system 13 I
I kan bijvoorbeeld verbonden zijn met de as 14, aan een uiteinde IFor example, I may be connected to the shaft 14 at an end I
I dat ligt tegenover koppeling 9, of in het geval van de vijfde II that is opposite coupling 9, or in the case of the fifth I
I uitvoeringsvorm die hierboven is beschreven, waar koppeling 10 II embodiment described above, where coupling 10 I
I wordt ondersteund in frame 5 door middel van as 11, kan een II is supported in frame 5 by means of shaft 11, an I
I 25 dergelijk mechanisch reservesysteem 13 ook worden verbonden ISuch a mechanical backup system 13 can also be connected
I met deze as 11. In alle gevallen is het mogelijk om de actua- II with this axis 11. In all cases it is possible to change the current I
I tors tang te voorzien van tanden 12, waaraan één mechanisch re- II provide torsion tongs with teeth 12 on which one mechanically returns
I servesysteem kan worden verbonden door middel van een tand- II service system can be connected by means of a dental I
I wiel, zoals is getoond in figuur 4. II wheel, as shown in Figure 4. I
I 30 Hoewel de actuator 1 hier is beschreven als bijvoor- IAlthough the actuator 1 is described here as, for example, I
I beeld gébruikt in een 'steer by wire' toepassing, is het ook II image used in a 'steer by wire' application, it is also I
I geschikt om de actuator in een traditionele stuursamenstelling II capable of turning the actuator into a traditional steering system I
I te gébruiken. In dat geval wordt de rotatiébeweging niet ver- II to use. In that case the rotational movement is not changed
I schaft door motor 4, maar door een handmatig aangedreven as, II proceeds by motor 4, but by a manually driven shaft, I
I 35 in dat geval kunnen de posities die hierboven zijn vermeld om II 35 in that case the positions mentioned above can be I
I het mechanisch reservesysteem aan te sluiten, worden gébruikt II to connect the mechanical reserve system are used I
I om een motor aan te sluiten om de stuurwerking te ondèrsteu- II to connect a motor to support steering
I nen, dat wil zeggen stuurbekrachtiging. IInen, ie power steering. I
I Als het voor een bepaald toepassing wenselijk is om II If it is desirable for a specific application to I
I 40 een hoofdzakelijk lineair verband te hébben tussen de hoekver- II 40 to have a substantially linear relationship between the angular relationship
I 10254 87____ | • * - 9 - plaatsing/snelheid en de lineaire verplaatsing/snelheid, kan de beweging (slag) worden beperkt tot een gebied van beweging rond een middenpunt. Des te nauwer de beweging is beperkt tot dat punt, des te meer lineair de betrekking is. Afhankelijk 5 van de vereisten aan deze lineaïriteit, is het mogelijk met de actuator in deze uitvoeringsvorm van de uitvinding om de beperking van de slag dienovereenkomstig in te stellen. Om een dergelijke grens in te stellen, aan te passen en vast te houden, kan de actuator zijn voorzien van passende besturingsme-10 chanismen zoals bekend zijn aan een deskundige en die hier derhalve niet verder worden beschreven.I 10254 87____ • * - 9 - placement / speed and the linear movement / speed, the movement (stroke) can be limited to an area of movement around a center point. The closer the movement is limited to that point, the more linear the relationship is. Depending on the requirements of this linearity, it is possible with the actuator in this embodiment of the invention to adjust the stroke limitation accordingly. To set, adjust and hold such a limit, the actuator may be provided with suitable control mechanisms as are known to a person skilled in the art and therefore not described further here.
Er wordt opgemerkt dat dezelfde actuator gebruikt kan worden om lineaire beweging om te zetten in draaiende beweging. De enige beperking hiertoe is dat de juiste startpositie 15 gekozen moet worden.It is noted that the same actuator can be used to convert linear motion into rotating motion. The only limitation to this is that the correct starting position 15 must be chosen.
Er moet ook worden opgemerkt dat de actuator volgens de uitvinding kan worden ontworpen en voorzien van alle noodzakelijke hulpmiddelen die vereist zijn of voordelig zijn voor de toepassing. Bijvoorbeeld kan de actuator worden voorzien 20 van verschillende soorten sensors en besturingssystemen, met afdichtings- en beschermingsmechanismen om de actuator te beschermen wanneer deze wordt gebruikt in schadelijke omgevingen. De actuator kan olie- of vetgesmeerd zijn. Deze kunnen zijn vervaardigd van elk passend constructiemateriaal, inclu-25 sief staal alsmede spuitgietbaar materiaal, afhankelijk van de vereisten.It should also be noted that the actuator according to the invention can be designed and provided with all necessary aids that are required or advantageous for the application. For example, the actuator can be provided with different types of sensors and control systems, with sealing and protection mechanisms to protect the actuator when it is used in hazardous environments. The actuator can be oil or grease lubricated. These can be made of any suitable construction material, including steel as well as injection-moldable material, depending on the requirements.
Wanneer de actuator wordt gebruikt bijvoorbeeld als een actuator in een steer by wire systeem in een personenauto, is de actuator zeer geschikt om te worden voorzien van een me-30 chanische reservesysteem, verbonden door middel van een elektromagnetische koppeling, en die wordt geactiveerd bijvoorbeeld in het geval van het uitvallen van elektrisch vermogen.When the actuator is used, for example, as an actuator in a steer-by-wire system in a passenger car, the actuator is very suitable for being provided with a mechanical reserve system, connected by means of an electromagnetic coupling, and which is activated, for example, in the case of electrical power failure.
10254871025487
Claims (20)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1025487A NL1025487C2 (en) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | Actuator for use in the automotive sector. |
PCT/IB2005/000308 WO2005080826A1 (en) | 2004-02-13 | 2005-02-07 | Actuator for automative applications |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1025487A NL1025487C2 (en) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | Actuator for use in the automotive sector. |
NL1025487 | 2004-02-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1025487C2 true NL1025487C2 (en) | 2005-08-16 |
Family
ID=34880444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1025487A NL1025487C2 (en) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | Actuator for use in the automotive sector. |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1025487C2 (en) |
WO (1) | WO2005080826A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006052253B3 (en) * | 2006-11-03 | 2008-07-10 | Zf Friedrichshafen Ag | Adjustment drive for local adjustment of a chassis component |
DE102007046833A1 (en) * | 2007-09-29 | 2009-04-02 | Audi Ag | Adjustment unit for an adjustable suspension of a motor vehicle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2511660B1 (en) * | 1975-03-18 | 1976-09-09 | Ingo List | Mechanical reduction gear for converting a rotating into a reciprocating movement with a planetary gear |
US4680518A (en) * | 1985-01-12 | 1987-07-14 | Fanuc Ltd. | Servomotor velocity control method |
DE4412165A1 (en) * | 1994-04-08 | 1994-09-01 | Viktor Hammermeister | Crank mechanism for converting rectilinear reciprocating movements into rotary movements and vice versa |
JPH11210295A (en) * | 1998-01-29 | 1999-08-03 | Aisin Kiko Co Ltd | Direct acting actuator |
-
2004
- 2004-02-13 NL NL1025487A patent/NL1025487C2/en not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-02-07 WO PCT/IB2005/000308 patent/WO2005080826A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2511660B1 (en) * | 1975-03-18 | 1976-09-09 | Ingo List | Mechanical reduction gear for converting a rotating into a reciprocating movement with a planetary gear |
US4680518A (en) * | 1985-01-12 | 1987-07-14 | Fanuc Ltd. | Servomotor velocity control method |
DE4412165A1 (en) * | 1994-04-08 | 1994-09-01 | Viktor Hammermeister | Crank mechanism for converting rectilinear reciprocating movements into rotary movements and vice versa |
JPH11210295A (en) * | 1998-01-29 | 1999-08-03 | Aisin Kiko Co Ltd | Direct acting actuator |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 13 30 November 1999 (1999-11-30) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2005080826A1 (en) | 2005-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4681182A (en) | Electric power steering apparatus | |
US6374695B1 (en) | Adjustable pedal assembly | |
US4742882A (en) | Motor-driven power steering device | |
US7178625B2 (en) | Steering actuator of independent steer-by-wire system | |
JP4679783B2 (en) | Steering device for automobile | |
CN104956114B (en) | The electrical braking device of vehicle | |
GB2146300A (en) | Power assist steering gear assembly | |
US4898258A (en) | Electric power steering apparatus | |
JPS6025854A (en) | Electrical power steering device | |
NL1025487C2 (en) | Actuator for use in the automotive sector. | |
CN105882638A (en) | Drive-by-wire power booster for vehicle braking | |
JPH07167262A (en) | Electric type driving motor and adjusting driving device with gearing mounted at rear of said driving motor | |
US6561304B1 (en) | Rotary actuator assembly | |
WO2014178084A2 (en) | Electric power steering system for farm and utility tractors | |
US6543568B2 (en) | Dual variable-tooth rack and single pinion steering system | |
JP3788106B2 (en) | Electric steering device | |
GB2261278A (en) | Adjustable steering column assembly. | |
EP1127204B1 (en) | An actuator assembly | |
JPH0218778Y2 (en) | ||
CN111874087A (en) | Steering gear for vehicle | |
CA2470437A1 (en) | Improvements to electromechanical actuators | |
NL1015723C2 (en) | Electric steering system with mechanical reserve. | |
US3314496A (en) | Power steering mechanism | |
JPH0244614Y2 (en) | ||
JP2541664B2 (en) | Electric steering device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20080901 |