WO2015161846A1 - Aktorvorrichtung für eine hydraulische betätigungsvorrichtung und entsprechende hydraulische betätigungsvorrichtung - Google Patents

Aktorvorrichtung für eine hydraulische betätigungsvorrichtung und entsprechende hydraulische betätigungsvorrichtung Download PDF

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Lászlo Mán
Peter Greb
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16D48/02—Control by fluid pressure
    • F16D2048/0212—Details of pistons for master or slave cylinders especially adapted for fluid control

Definitions

  • Actuator device for a hydraulic actuator and corresponding hydraulic actuator for a hydraulic actuator and corresponding hydraulic actuator
  • the invention relates to an actuator device for a hydraulic actuator for actuating a vehicle component, comprising a cylinder bore having a hydraulic cylinder, a linearly movable in the cylinder bore along a longitudinal axis of this cylinder bore arranged hydraulic piston, an electromotive spindle drive with a spindle for linear movement of the hydraulic piston and a support arrangement for Supporting a occurring during operation of the spindle drive support torque.
  • the invention further relates to a hydraulic actuating device for actuating a vehicle component, in particular a brake or a friction clutch, with at least one actuator device.
  • the actuator device comprises: a hydraulic cylinder having a cylinder bore, a hydraulic piston arranged to be linearly displaceable in the hydraulic cylinder along a longitudinal axis of the cylinder bore and an electromotive spindle drive having a spindle for linear movement of the hydraulic piston. Furthermore, the actuator device securely on a support arrangement for supporting a occurring during operation of the spindle drive support torque. This support is usually via a positive connection of a threaded housing or the spindle (depending on which this component is driven by the electric motor) with respect to a
  • Actuator housing or the hydraulic cylinder For this purpose, for example, there is at least one radial extension on the threaded housing or the spindle and at least one corresponding groove in the actuator housing or the hydraulic cylinder.
  • This groove must extend over the entire operating length of the actuator device, as over the entire path torque must be supported from.
  • This positive connection via this at least one groove can not be integrated into the hydraulic piston, since the groove is a contradiction to the piston seal.
  • a stroke length space for positive engagement is required. It is the object of the invention to provide an actuator device and a corresponding actuating device, which allows an alternative way of supporting a occurring during operation of the spindle drive support torque.
  • the support arrangement via the positive connection of the piston takes place in the cylinder bore, wherein the cross section of the hydraulic piston has a different from the circular shape about the longitudinal axis of the (threaded) spindle contour.
  • the cross section of the hydraulic piston has a different from the circular shape about the longitudinal axis of the (threaded) spindle contour.
  • both the cross section of the hydraulic piston and the cross section of the cylinder bore have a contour deviating from the circular shape about the longitudinal axis of the spindle.
  • Such an actuator device with a hydraulic cylinder is also called a hydrostatic actuator device.
  • the actuating device according to the invention now has the advantage that space in the vicinity of the spindle drive is free, since a support arrangement can be omitted at this point.
  • cylinder bore describes an internal space of the hydraulic cylinder in which the hydraulic piston is moved, without linking this interior space with the manner of its manufacture, in other words, such a cylinder bore does not necessarily have to be created by drilling.
  • the cross section of the piston (and preferably also the cross section of the cylinder bore) has an oval contour.
  • Such a contour makes it possible to realize the support arrangement on the positive connection between the hydraulic piston and the cylinder bore with sufficient sealing of these components against each other.
  • a corresponding sealing ring as a piston seal has a corresponding oval basic shape.
  • the cross section of the piston (and preferably also the cross section of the cylinder bore) has a circular contour, the center of which, however, is arranged at a distance from the longitudinal axis of the spindle.
  • the actuator device has at least one further hydraulic cylinder, each having a cylinder bore running parallel to the cylinder bore, in which along the longitudinal axis of each further hydraulic piston is arranged linearly movable, all hydraulic pistons via a spindle of the spindle drive simultaneously linearly movable or can be driven.
  • the longitudinal axis of at least one of the hydraulic cylinders does not coincide with the longitudinal axis of the spindle.
  • a fork-like intermediate element is interposed between this spindle and the individual hydraulic pistons.
  • the electromotive spindle drive further comprises an electric drive machine and a threaded housing.
  • the actuator device further comprises an actuator housing, which at least partially einhaust the spindle drive and is connected to the at least one hydraulic cylinder.
  • Hydraulic cylinder is connected to a hydraulic line of the hydraulic actuator or is connected.
  • a piston seal for sealing against the tread formed by the corresponding cylinder bore and / or
  • the actuator device or at least one of the actuator devices is designed as an aforementioned actuator device.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a longitudinal section through an actuator device according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a sectional view along the sectional plane A - A through the actuator device shown in FIG. 1, FIG.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through an actuator device according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 4 shows a sectional view along the sectional plane B-B through the actuator device shown in FIG. 3.
  • the actuator device 10 has a hydraulic cylinder 1 with a cylinder bore 14. Along the longitudinal axis 16 of this cylinder bore 14, a hydraulic piston 18 of the hydraulic cylinder 12 is arranged to be linearly movable. Furthermore, the actuator device 10 has an electromotive spindle drive 20 with a spindle 22. The hydraulic piston 18 is driven via the spindle 22 of the spindle drive 20 for the linear process in the cylinder bore 14. The longitudinal axis 24 of the spindle 22 is simultaneously the longitudinal axis of the entire spindle drive 20.
  • the drive machine 26, the threaded housing 28 and a part of the spindle 22 are enclosed by an actuator housing 30 of the actuator device 10, which is connected to the hydraulic cylinder 12.
  • the hydraulic piston 18 of the hydraulic cylinder 12 further has a piston seal 32 for sealing the piston 18 relative to the running surface of the hydraulic cylinder 12 formed by the cylinder bore 14 and a sliding ring 34 spaced axially from the seal 32.
  • the piston seal 32 is usually designed as a sealing ring.
  • the hydraulic cylinder 12 and the spindle drive 20 are arranged in alignment so that the longitudinal axis 16 of the cylinder bore 14 and the longitudinal axis 24 of the spindle 22 coincide.
  • the spindle 22 thus acts centrally on the hydraulic piston 18 of the hydraulic cylinder.
  • FIG. 2 shows the actuator device 10 shown in FIG. 1 in a sectional view along the sectional plane A - A shown in FIG. 1 by the hydraulic piston 18 located in the hydraulic cylinder 12.
  • Both the cross section 40 of the hydraulic piston 18 and the corresponding cross section 42 Cylinder bore 14 has a shape deviating from the circular shape about the longitudinal axis 16 of the spindle 22 contour.
  • both the cross section 40 of the hydraulic piston 18 and the corresponding cross section 42 of the cylinder bore 14, in which the piston 18 runs an oval contour.
  • a positive connection of the hydraulic piston 18 in the cylinder bore 14 results. This positive engagement is used as a support (arrows 46) of the support torque occurring during operation of the spindle drive 20 and is therefore a corresponding support arrangement for the spindle drive 20th
  • FIGS. 3 and 4 show a schematic illustration of an alternative embodiment of the actuator device 10. This embodiment substantially corresponds to the actuator device illustrated in FIGS. 1 and 2, so that only the differences are to be discussed here.
  • the actuator device 10 illustrated in FIGS. 3 and 4 has, in addition to the hydraulic cylinder 12, a further hydraulic cylinder 48, which is arranged parallel to the one hydraulic cylinder 12.
  • the further hydraulic cylinder 48 has a to the cylinder bore 14 of a hydraulic cylinder 12 extending cylinder bore 50 having a longitudinal axis 52.
  • another hydraulic piston 54 is arranged linearly movable, which is also driven by the spindle drive 20 with a spindle 22.
  • the further hydraulic cylinder 48 has a hydraulic chamber (working space) 56, which is also connected via a connection to the hydraulic line 38.
  • the two hydraulic cylinders 18, 54 are arranged symmetrically about the longitudinal axis of the spindle 22 and have pistons 18, 54, whose cross-sections 40 are equal. All (two) hydraulic pistons 18, 54 are thus simultaneously driven linearly movable by means of a spindle 22 of the spindle drive 20.
  • a fork-shaped intermediate element 58 is interposed between the spindle 22 and the hydraulic piston 18, 54 of the two hydraulic cylinders 12, 48.
  • FIG. 4 shows the actuator device 10 shown in FIG. 3 in a sectional view along the sectional plane B - B indicated in FIG. 1 by the hydraulic pistons 18, 54 located in the hydraulic cylinders 12, 48.
  • Each of these two pistons 18, 54 has a with respect to the respective longitudinal axis 16, 52 of the corresponding cylinder bore 14, 50 circular contour 40.
  • each of the cylinder bores 14, 50 has a relative to the respective longitudinal axis 16, 52 of the corresponding cylinder bore 14, 50 circular contour 40.
  • the longitudinal axis of the cylinder bore 14, 50 with the longitudinal axis of the spindle 22 together.
  • the cross section 40 of the hydraulic piston 18, 54 and the cross section 42 of the cylinder bore 14, 50 has a contour deviating from the circular shape about the longitudinal axis 16 of the spindle 22.
  • the contour of the at least one piston 18, 54 and the contour of the at least one cylinder 12, 48 or the contour of the cylinder bore 14 deviating from a circular shape about the longitudinal axis 16 of the spindle 22 are now preferred there are two possibilities:
  • Piston 18 and cylinder 12 are elliptical. This has the advantage that the contact surfaces have a curvature everywhere, which allows a particularly stable seal.
  • An extension still consists in that an axially to the piston 18, 54 upstream sliding surface (for example, as a sliding ring 34) is provided, which derives the supporting force of the sealing surface of the seal 32.
  • the seal 32 is used for sealing, the sliding surface for supporting on the wall of the cylinder bore (running surface of the piston 18, 54).
  • the actuator device 10 is an actuator device 10 for converting the rotational movement of the electric drive machine 26 into a linear movement of at least one hydraulic piston (lifting piston) 18, 54 in order to generate a volume flow.
  • the embodiments of this actuator device 10 are characterized by the following features:
  • Single hydraulic cylinder 12 with preferably symmetrical cross-section.
  • the sliding ring 34 is stiffer in the radial direction than the piston seal 32.
  • the sliding ring 34 is preferably arranged in the hydraulic chamber 36.
  • Reference numeral list actuator device
  • Hydraulic piston (further cylinder)

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aktorvorrichtung für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Fahrzeugkomponente, mit einem eine Zylinderbohrung aufweisenden Hydraulikzylinder, einem in der Zylinderbohrung entlang einer Längsachse dieser Zylinderbohrung linear verfahrbar angeordneten Hydraulikkolben,einem elektromotorischen Spindelantrieb mit einer Spindel zum linearen Verfahren des Hydraulikkolbens und einer Abstützanordnung zur Abstützung eines im Betrieb des Spindelantriebs auftretenden Stützmomentes. Es ist vorgesehen, dass die Abstützanordnung über den Formschluss des Kolbens in der Zylinderbohrung erfolgt, wobei der Querschnitt des Hydraulikkolbens eine von der Kreisform um die Längsachse der Spindel abweichende Kontur aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende hydraulische Betätigungsvorrichtung.

Description

Aktorvorrichtung für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung und entsprechende hydraulische Betätigungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Aktorvorrichtung für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Fahrzeugkomponente, mit einem eine Zylinderbohrung aufweisenden Hydraulikzylinder, einem in der Zylinderbohrung entlang einer Längsachse dieser Zylinderbohrung linear verfahrbar angeordneten Hydraulikkolben, einem elektromotorischen Spindelantrieb mit einer Spindel zum linearen Verfahren des Hydraulikkolbens und einer Abstützanordnung zur Abstützung eines im Betrieb des Spindelantriebs auftretenden Stützmomentes. Die Erfindung betrifft weiterhin eine hydraulische Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Fahrzeugkomponente, insbesondere einer Bremse oder einer Reibungskupplung, mit mindestens einer Aktorvorrichtung.
Die DE 10 2010 047 800 A1 zeigt eine solche Aktorvorrichtung für eine hydraulische
Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs
(Hydrostat-Aktorvorrichtung). Die Aktorvorrichtung umfasst: einen eine Zylinderbohrung aufweisenden Hydraulikzylinder, einen im Hydraulikzylinder entlang einer Längsachse der Zylinderbohrung linear verfahrbar angeordneten Hydraulikkolben und einen elektromotorischen Spindelantrieb mit einer Spindel zum linearen Verfahren des Hydraulikkolbens. Weiterhin weist die Aktorvorrichtung sicher eine Abstützanordnung zur Abstützung eines im Betrieb des Spindelantriebs auftretenden Stützmomentes auf. Diese Abstützung erfolgt in der Regel über einen Formschluss eines Gewindetriebgehäuses beziehungsweise der Spindel (je nach dem welches dieser Bauteil vom elektromotorisch angetrieben wird) gegenüber einem
Aktorgehäuse beziehungsweise dem Hydraulikzylinder. Dazu gibt es zum Beispiel mindestens einen radialen Fortsatz am Gewindetriebgehäuse beziehungsweise der Spindel und mindestens eine entsprechende Nut im Aktorgehäuse beziehungsweise dem Hydraulikzylinder. Diese Nut muss sich über die gesamte Betätigungslänge der Aktorvorrichtung erstrecken, da über den gesamten Weg ein Drehmoment ab gestützt werden muss. Dieser Formschluss über diese mindestens eine Nut lässt sich nicht in den Hydraulikkolben integrieren, da die Nut einen Widerspruch zur Kolbendichtung darstellt. Daraus resultiert, dass in der Regel axial versetzt zum Kolben zusätzlich noch einmal eine Hub-Länge Bauraum für den Formschluss erforderlich ist. Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Aktorvorrichtung und eine entsprechende Betätigungsvorrichtung anzugeben, die eine alternative Art der Abstützung eines im Betrieb des Spindelantriebs auftretenden Stützmomentes ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Bei der erfindungsgemäßen Aktorvorrichtung ist vorgesehen, dass die Abstützanordnung über den Formschluss des Kolbens in der Zylinderbohrung erfolgt, wobei der Querschnitt des Hydraulikkolbens eine von der Kreisform um die Längsachse der (Gewinde-)Spindel abweichende Kontur aufweist. Bei einer derartigen Aktorvorrichtung wird das im Betrieb des Spindelantriebs auftretende Stützmoment über den Formschluss zwischen dem Hydraulikkolben und der Zylinderbohrung abgestützt. Insbesondere weist sowohl der Querschnitt des Hydraulikkolbens als auch der Querschnitt der Zylinderbohrung eine von der Kreisform um die Längsachse der Spindel abweichende Kontur auf. Eine solche Aktorvorrichtung mit Hydraulikzylinder wird auch als Hydrostat-Aktorvorrichtung bezeichnet.
Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung hat nun den Vorteil, dass Bauraum in der Umgebung des Spindelantriebs frei wird, da eine Abstützanordnung an dieser Stelle entfallen kann.
Der Begriff„Zylinderbohrung" beschreibt einen Innenraum des Hydraulikzylinders, in dem der Hydraulikkolben verfahren wird, ohne diesen Innenraum mit der Art seiner Herstellung zu verknüpfen. Mit anderen Worten muss eine solche Zylinderbohrung also nicht unbedingt durch Bohren erstellt sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Querschnitt des Kolbens (und bevorzugt auch der Querschnitt der Zylinderbohrung) eine ovale Kontur auf. Eine derartige Kontur ermöglicht es, die Abstützanordnung über den Formschluss zwischen dem Hydraulikkolben und der Zylinderbohrung bei hinreichender Abdichtung dieser Bauteile gegeneinander zu realisieren. Ein entsprechender Dichtring als Kolbendichtung hat eine entsprechend ovale Grundform.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Querschnitt des Kolbens (und bevorzugt auch der Querschnitt der Zylinderbohrung) eine kreisförmige Kontur auf, deren Mittelpunkt jedoch beabstanded zur Längsachse der Spindel angeordnet ist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Aktorvorrichtung mindestens einen weiteren Hydraulikzylinder mit je einer parallel zu der einen Zylinderbohrung verlaufende weitere Zylinderbohrung aufweist, in der entlang deren Längsachse je ein weiterer Hydraulikkolben linear verfahrbar angeordnet ist, wobei alle Hydraulikkolben über die eine Spindel des Spindelantriebs gleichzeitig linear verfahrbar beziehungsweise antreibbar sind. Bei dieser Ausgestaltung fällt die Längsachse mindestens eines der Hydraulikzylinder nicht mit der Längsachse der Spindel zusammen. Zum gleichzeitigen Verfahren der Hydraulikkolben mittels der einen Spindel des Spindelantriebs ist zwischen diese Spindel und die einzelnen Hydraulikkolben insbesondere ein gabelartiges Zwischenelement zwischengeschaltet.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Hydraulikzylinder symmetrisch um die
Längsachse der Spindel angeordnet sind und/oder dass die Hydraulikzylinder alle den gleichen Querschnitt aufweisen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der elektromotorische Spindelantrieb weiterhin eine elektrische Antriebsmaschine und ein Gewindetriebgehäuse aufweist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aktorvorrichtung weiterhin ein Aktorgehäuse aufweist, das den Spindelantrieb zumindest teilweise einhaust und mit dem mindestens einen Hydraulikzylinder verbunden ist.
Weiterhin ist vorgesehen, dass ein sich ergebener Hydraulikraum (Arbeitsraum) des
Hydraulikzylinders an eine Hydraulikleitung der hydraulischen Betätigungsvorrichtung anschließbar ist oder angeschlossen ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Hydraulikkolben oder jeder der Hydraulikkolben
eine Kolbendichtung zur Abdichtung gegenüber der von der entsprechenden Zylinderbohrung gebildeten Lauffläche und/oder
einen Gleitring aufweist.
Bei der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Aktorvorrichtung oder zumindest eine der Aktorvorrichtungen als vorstehend genannte Aktorvorrichtung ausgebildet ist. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:
Fig. 1 : in einer schematischen Darstellung einen Längsschnitt durch eine Aktorvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2: eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene A - A durch die in Fig. 1 gezeigte Aktorvorrichtung,
Fig. 3: einen Längsschnitt durch eine Aktorvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 4: eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene B - B durch die in Fig. 3 gezeigte Aktorvorrichtung.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Aktorvorrichtung 10 für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Kraftfahrzeugkupplung, genauer gesagt einen Längsschnitt durch diese Aktorvorrichtung 10. Die Aktorvorrichtung 10 weist einen Hydraulikzylinder ^ mit einer Zylinderbohrung 14 auf. Entlang der Längsachse 16 dieser Zylinderbohrung 14 ist ein Hydraulikkolben 18 des Hydraulikzylinders 12 linear verfahrbar angeordnet. Weiterhin weist die Aktorvorrichtung 10 einen elektromotorischen Spindelantrieb 20 mit einer Spindel 22 auf. Der Hydraulikkolben 18 wird über die Spindel 22 des Spindelantriebs 20 zum linearen Verfahren in der Zylinderbohrung 14 angetrieben. Die Längsachse 24 der Spindel 22 ist gleichzeitig die Längsachse des gesamten Spindelantriebs 20. Dieser weist als weitere Komponenten eine als Elektromotor ausgebildete elektrische Antriebsmaschine 26 und ein Gewindetriebgehäuse 28 auf. Die Antriebsmaschine 26, das Gewindetriebgehäuse 28 und ein Teil der Spindel 22 werden von einem Aktorgehäuse 30 der Aktorvorrichtung 10 eingehaust, das mit dem Hydraulikzylinder 12 verbunden ist. Der Hydraulikkolben 18 des Hydraulikzylinders 12 weist weiterhin eine Kolbendichtung 32 zur Abdichtung des Kolbens 18 gegenüber der von der Zylinderbohrung 14 gebildeten Lauffläche des Hydraulikzylinders 12 und einen axial zu der Dichtung 32 beabstanded angeordneten Gleitring 34 auf. Die Kolbendichtung 32 ist in der Regel als Dichtring ausgebildet.
Auf der dem Spindelantrieb 20 gegenüberliegenden Seite des Hydraulikkolbens 18 ist der mit Hydraulikfluid gefüllte Hydraulikraum (Arbeitsraum) 36 des Hydraulikzylinders 12 angeordnet. Über einen Anschluss des Hydraulikzylinders 12 ist der Hydraulikraum 36 mit einer Hydraulikleitung der hydraulischen Betätigungsvorrichtung verbunden.
Der Hydraulikzylinder 12 und der Spindelantrieb 20 sind fluchtend angeordnet, sodass die Längsachse 16 der Zylinderbohrung 14 und die Längsachse 24 der Spindel 22 zusammenfallen. Die Spindel 22 greift somit zentral am Hydraulikkolben 18 des Hydraulikzylinders an.
Die Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Aktorvorrichtung 10 in einer Schnittdarstellung entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittebene A - A durch den im Hydraulikzylinder 12 befindlichen Hydraulikkolben 18. Sowohl der Querschnitt 40 des Hydraulikkolbens 18 als auch der entsprechende Querschnitt 42 der Zylinderbohrung 14 weist eine von der Kreisform um die Längsachse 16 der Spindel 22 abweichende Kontur auf. Konkret weist bei dieser Ausführungsform sowohl der Querschnitt 40 des Hydraulikkolbens 18 als auch der entsprechende Querschnitt 42 der Zylinderbohrung 14, in der der Kolben 18 läuft, eine ovale Kontur auf. Bezüglich der bei Drehung (Pfeil 44) um Längsachse 24 der Spindel 22 die auftretenden Drehmomente ergibt sich ein Formschluss des Hydraulikkolbens 18 in der Zylinderbohrung 14. Dieser Formschluss wird als Abstützung (Pfeile 46) des im Betrieb des Spindelantriebs 20 auftretenden Stützmomentes genutzt und ist daher eine entsprechende Abstützanordnung für den Spindelantrieb 20.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der Aktorvorrichtung 10. Diese Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Aktorvorrichtung, sodass hier nur auf die Unterschiede eingegangen werden soll.
Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Aktorvorrichtung 10 weist neben dem Hydraulikzylinder 12 noch einen weiteren Hydraulikzylinder 48 auf, der parallel zu dem einen Hydraulikzylinder 12 angeordnet ist. Dabei hat der weitere Hydraulikzylinder 48 eine zu der Zylinderbohrung 14 des einen Hydraulikzylinders 12 verlaufende Zylinderbohrung 50 mit einer Längsachse 52. Entlang dieser Längsachse 52 ist ein weiterer Hydraulikkolben 54 linear verfahrbar angeordnet, der ebenfalls von dem Spindelantrieb 20 mit der einen Spindel 22 angetrieben wird. Analog zu dem einen Hydraulikzylinder 12 weist auch der weitere Hydraulikzylinder 48 einen Hydraulikraum (Arbeitsraum) 56 auf, der ebenfalls über einen Anschluss an die Hydraulikleitung 38 angeschlossen ist. Die beiden Hydraulikzylinder 18, 54 sind dabei symmetrisch um die Längsachse der Spindel 22 angeordnet und haben Kolben 18, 54, deren Querschnitte 40 gleich sind. Alle (beiden) Hydraulikkolben 18, 54 sind also über die eine Spindel 22 des Spindelantriebs 20 gleichzeitig linear verfahrbar angetrieben. Dazu ist zwischen der Spindel 22 und den Hydraulikkolben 18, 54 der beiden Hydraulikzylinder 12, 48 ein gabelförmiges Zwischenelement 58 zwischengeschaltet.
Die Fig. 4 zeigt die in Fig. 3 dargestellte Aktorvorrichtung 10 in einer Schnittdarstellung entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittebene B - B durch die in den Hydraulikzylindern 12, 48 befindlichen Hydraulikkolben 18, 54. Jeder dieser beiden Kolben 18, 54 weist eine bezüglich der jeweiligen Längsachse 16, 52 der entsprechenden Zylinderbohrung 14, 50 kreisförmige Kontur 40 auf. Entsprechend hat auch jede der Zylinderbohrungen 14, 50 eine bezüglich der jeweiligen Längsachse 16, 52 der entsprechenden Zylinderbohrung 14, 50 kreisförmige Kontur 40. Anders als bei der Ausführungsform der Figuren 1 und 2 fällt jedoch für keinen der Hydraulikzylinder 12, 48 die Längsachse der Zylinderbohrung 14, 50 mit der Längsachse der Spindel 22 zusammen.
Somit weist auch bei dieser Ausführungsform sowohl für jeden der Hydraulikzylinder 12, 48 der Querschnitt 40 des Hydraulikkolbens 18, 54 als auch der Querschnitt 42 der Zylinderbohrung 14, 50 eine von der Kreisform um die Längsachse 16 der Spindel 22 abweichende Kontur auf.
Im Weiteren wird nun die Erfindung in Bezug auf die gezeigten Beispiele noch einmal mit anderen Worten beschrieben:
Gemäß der ersten gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind nun die Kontur des mindestens einen Kolbens 18, 54 und die Kontur des mindestens einen Zylinders 12, 48 beziehungsweise die Kontur von dessen Zylinderbohrung 14 abweichend von einer kreisrunden Form um die Längsachse 16 der Spindel 22. Bevorzugt gibt es zwei Möglichkeiten:
(i) Kolben 18 und Zylinder 12 sind elliptisch. Dieses hat den Vorteil, dass die Kontaktflächen überall eine Krümmung haben, was eine besonders stabile Dichtung ermöglicht.
(ii) Es liegt ein aus Einzelkolben 18, 54 bestehender geteilter Gesamtkolben vor. Z.B. könnte der Kolben 18, 54 und die Zylinder 12, 48 doppelt oder dreifach ausgeführt sein. Hier kommt es dann nicht mehr auf die Formgebung des Kolben-Zylinder Systems an, da die Mehrteiligkeit als solche schon eine Verdrehung verhindert. Die Mehrteiligen Kolben-Zylinder sollten dabei nicht radial verschachtelt sein. Da nun bauartbedingt eine Verdrehung des Kolbens 18, 54 im Zylinder 12, 48 verhindert ist kann sich hier das Drehmoment der Spindel 22 abstützen, so dass eine Rotationsbewegung in eine translatorische Bewegung umgewandelt wird.
Eine Erweiterung besteht noch darin, dass eine axial zum Kolben 18, 54 vorgelagerte Gleitfläche (zum Beispiel als Gleitring 34) vorgesehen ist, die die abstützende Kraft von der Dichtfläche der Dichtung 32 ableitet. Die Dichtung 32 wird zum Dichten, die Gleitfläche zum Abstützen an der Wandung der Zylinderbohrung (Lauffläche des Kolbens 18, 54) genutzt.
Analog zu den Ausführungsformen, bei denen das Gewindetriebgehäuse 28 des Spindelantriebs 20 angetrieben wird (Rotor) und die Spindel 22 abgestützt werden muss wird bei alternativen Ausführungsformen die Spindel 22 angetrieben und das Gewindetriebgehäuse 28 muss abgestützt werden.
Die Aktorvorrichtung 10 ist eine Aktorvorrichtung 10 zur Wandlung der Rotationsbewegung der elektrischen Antriebsmaschine 26 in eine Linearbewegung mindestens eines Hydraulikkolbens (Hubkolbens) 18, 54 um einen Volumenstrom zu generieren. Die Ausführungsformen dieser Aktorvorrichtung 10 sind durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
Einzelner Hydraulikzylinder 12 mit über dem Umfang variablem Radius (Ellipse etc.)
Einzelner Hydraulikzylinder 12 mit vorzugsweise symmetrischem Querschnitt.
Zwei oder mehr vorzugsweise kreisrunde Hydraulikzylinder 12, 48, wobei diese (a) symmetrisch um die Zentralachse angeordnet sind und (b) vorzugsweise die gleiche Querschnittfläche aufweisen.
Zur Kolbendichtung 32 axial versetzt angeordneter Gleitring 34.
Der Gleitring 34 ist in radialer Richtung steifer als die Kolbendichtung 32.
Funktion von Gleit- und Dichtring 32,34 in ein Bauteil integriert:
Der Gleitring 34 ist vorzugsweise im Hydraulikraum 36 angeordnet. Bezugszeichenliste Aktorvorrichtung
Hydraulikzylinder
Zylinderbohrung
Längsachse (Zylinderbohrung)
Hydraulikkolben
Spindelantrieb
Spindel
Längsachse (Spindel)
Antriebsmaschine, elektrisch
Gewindetriebgehäuse
Aktorgehäuse
Kolbendichtung
Gleitring
Hydraulikraum
Hydraulikleitung
Querschnitt (Kolben)
Querschnitt (Bohrung)
Pfeil
Pfeil
Hydraulikzylinder, weiterer
Zylinderbohrung (weiterer Zylinder)
Längsachse
Hydraulikkolben (weiterer Zylinder)
Hydraulikraum (weiterer Zylinder)
Zwischenelement

Claims

Patentansprüche
1 . Aktorvorrichtung (10) für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Fahrzeugkomponente, mit einem eine Zylinderbohrung (14) aufweisenden Hydraulikzylinder (12), einem in der Zylinderbohrung (14) entlang einer Längsachse (16) dieser Zylinderbohrung (14) linear verfahrbar angeordneten Hydraulikkolben (18), einem elektromotorischen Spindelantrieb (20) mit einer Spindel (22) zum linearen Verfahren des Hydraulikkolbens (18) und einer Abstützanordnung zur Abstützung eines im Betrieb des Spindelantriebs (20) auftretenden Stützmomentes, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützanordnung über den Formschluss des Hydraulikkolbens (18) in der Zylinderbohrung (14) erfolgt, wobei der Querschnitt (40) des Hydraulikkolbens (18) eine von der Kreisform um die Längsachse (16) der Spindel (22) abweichende Kontur aufweist.
2. Aktorvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt (40) des Hydraulikkolbens (18) eine ovale Kontur aufweist.
3. Aktorvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt (40) des Hydraulikkolbens (18) eine kreisförmige Kontur aufweist, deren Mittelpunkt beabstanded zur Längsachse (16) der Spindel (22) angeordnet ist.
4. Aktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens einen weiteren Hydraulikzylinder (48) mit je einer parallel zu der Zylinderbohrung (14) des einen Hydraulikzylinders (12) verlaufende weitere Zylinderbohrung (50), in der entlang deren Längsachse (52) je ein weiterer Hydraulikkolben (54) linear verfahrbar angeordnet ist, wobei alle Hydraulikkolben (18, 54) über die eine Spindel (22) des Spindelantriebs (20) gleichzeitig linear verfahrbar sind.
5. Aktorvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder (18, 54) symmetrisch um die Längsachse der Spindel (22) angeordnet sind.
6. Aktorvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder (18, 54) alle den gleichen Querschnitt (40) aufweisen.
7. Aktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromotorische Spindelantrieb (20) weiterhin eine elektrische Antriebsmaschine (26) und ein Gewindetriebgehäuse (28) aufweist.
8. Aktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein
Aktorgehäuse (30), das den Spindelantrieb (20) zumindest teilweise einhaust und mit dem mindestens einen Hydraulikzylinder (12, 48) verbunden ist.
9. Aktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkolben (18) oder jeder der Hydraulikkolben (18, 54)
- eine Kolbendichtung (32) zur Abdichtung gegenüber der von der entsprechenden Zylinderbohrung (14, 50) gebildeten Lauffläche und/oder
- einen Gleitring (34) aufweist.
10. Hydraulische Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer Fahrzeugkomponente, insbesondere einer Bremse oder einer Reibungskupplung, mit mindestens einer
Aktorvorrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorvorrichtung (10) oder zumindest eine der Aktorvorrichtungen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
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