WO2017005258A1 - Threaded drive - Google Patents

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WO2017005258A1
WO2017005258A1 PCT/DE2016/200281 DE2016200281W WO2017005258A1 WO 2017005258 A1 WO2017005258 A1 WO 2017005258A1 DE 2016200281 W DE2016200281 W DE 2016200281W WO 2017005258 A1 WO2017005258 A1 WO 2017005258A1
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WO
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spindle
sleeve
guide
housing
screw drive
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PCT/DE2016/200281
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jerome Malitourne
Lászlo Mán
Peter Greb
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • 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
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
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    • 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
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    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D2025/081—Hydraulic devices that initiate movement of pistons in slave cylinders for actuating clutches, i.e. master cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
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    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2075—Coaxial drive motors
    • F16H2025/2078—Coaxial drive motors the rotor being integrated with the nut or screw body

Definitions

  • the invention relates to a particular for an actuator, for example
  • Such a screw drive is known for example from DE 10 2010 047 800 A1.
  • This screw is designed as an electrically driven Planetenannalzgetriebe and as part of a hydrostatic clutch actuator, that is, a Hydrostataktors used in a motor vehicle.
  • the Hydrostataktor has a master cylinder with a pressure chamber, wherein a piston is displaceable by means of acting as a rotary-linear gear planetary gear with high translation.
  • the piston is in this case arranged axially between the pressure chamber and Planetendoilzgetriebe.
  • Further Planetenannalzgetriebe are known for example from DE 10 201 1 075 950 A1 and DE 10 201 1 088 995 A1.
  • a sensor element is provided which serves to detect an axial displacement between a threaded spindle and a spindle nut.
  • Planetenskye generally have a spindle nut, a spindle, and between spindle nut and spindle rolling, profiled planets. Compared to simple screw drives, Planetenxxlzgetriebe are characterized by a much higher translation, which can be produced with small electrical drives high axial operating forces.
  • the invention has for its object to provide a comparison with the cited prior art further developed screw drive, which is characterized in particular by consistent, even under conditions of mass production at most low-scattering product properties.
  • This object is achieved by a screw with the features of claim 1.
  • the screw has in a known per se basic structure a linearly displaceable spindle and a linear direction, that is, axial direction of the spindle relative to a housing of the screw fixed spindle nut, wherein the spindle nut rotatably connected to a rotor of an electric motor or identical, while the associated stator is fixed in the housing.
  • the electric motor drive the screw is an integral part of an actuator, which converts a rotary motion into a linear movement.
  • the rotor is rotatably supported by means of at least one bearing, in particular a roller bearing, and at the same time fixed relative to the housing in the axial direction of the spindle.
  • a pressure piece is provided, which is connected to the spindle and in particular suitable for generating a hydraulic pressure.
  • a spindle guide is provided according to the invention, which comprises at least one connection sleeve and a guide slide.
  • the connection sleeve is arranged coaxially to the spindle and fixed to the housing, for example, integrally formed with the housing.
  • the connection sleeve has an outer diameter which is smaller than the maximum outer diameter of the housing.
  • the guide slide is connected to the spindle on the side facing away from the pressure piece and at least indirectly to
  • the length of the connecting sleeve measured in the axial direction is sufficient to keep the guide sliding element within the cross-section of the connecting sleeve during the entire possible travel of the spindle.
  • connection sleeve Due to the sliding bearing of the spindle at the end facing away from the pressure piece inside the connection sleeve, the spindle is mounted several times in the radial direction, namely on the one hand indirectly via the spindle nut and the associated storage, in particular roller bearing, the rotor and on the other hand directly by means of the guide slide.
  • the protrusion of the connection sleeve over the rotor-comprising electrical components of the actuator ensures that the two bearing elements are axially spaced from each other. A mechanical overdetermination of bearings is not given.
  • connection sleeve is tilt-soft connected to the housing. In this way it is ensured that also production-related or thermally induced dimensional changes are compensated. Tension within the screw drive can be avoided in this way.
  • connection sleeve is formed integrally with a housing-fixed Statorumspritzung of plastic. The Statorumspritzung forms a part of the housing of the screw drive.
  • a non-rotatable relative to this guide sleeve is arranged within the connection sleeve, which is fastened exclusively on the housing, preferably closed, side in the connection sleeve, wherein the guide sliding element connected to the spindle is guided secured against rotation in the guide sleeve .
  • a guide sleeve in particular a metal profile with a plurality of longitudinally extending guide grooves is suitable.
  • the guide sliding element has in this case radially extending projections which engage in the guide grooves.
  • the guide sleeve has a greater rigidity than the connection sleeve.
  • the guide slide element preferably closes off the spindle on the face side.
  • the guide slide can for example be positively connected to the spindle.
  • the rotor of the electric motor and thus also the spindle nut is preferably mounted in the housing by means of a single bearing, in particular a ball bearing, for example deep groove ball bearing or four-point bearing.
  • the bearing is preferably located on the side facing away from the connecting sleeve and thus the pressure piece side facing the housing, whereby a particularly large axial distance between the two different types of bearings, namely on the one hand the rolling bearing and on the other hand the spindle guide is given.
  • the screw drive as Planetenxxlzgetriebe several profiled planets are arranged between the spindle nut and the spindle. Regardless of the nature of the interaction between see spindle and spindle nut, the screw can have a measuring system.
  • the pressure piece may be provided to exert pressure on a hydraulic fluid.
  • the screw drive can be designed in this case as a hydrostatic actuator, such as clutch actuator.
  • the screw drive for example, for the operation of brakes, namely service or parking brakes, or for transmission operations, parking locks, door and flap operations usable.
  • a ball screw, a roller screw or a simple screw drive can be provided as an alternative to a Planetenskylzgetriebe.
  • the screw drive is combined with another gear.
  • the advantage of the invention is, in particular, that in a screw drive a torque support between the spindle and the housing is realized by a sleeve which is attached to the housing in a tilting manner, namely a connection sleeve, whereby a mechanical overdetermination is avoided, wherein the entire travel of the spindle can be carried out within the connection sleeve is.
  • a screw drive in a simplified sectional illustration, a detail of the screw drive according to FIG. 1 in a further sectional representation (see dashed section line in FIG.
  • Figures 1 and 2 show a designated by the reference numeral 1, usable as a clutch actuator in a motor vehicle screw drive, with respect to the principle function of which reference is made to the cited prior art.
  • the screw drive 1 is designed as an electrically driven planetary roller screw drive.
  • an electric motor comprises a stator 2 and a rotor 3 which is fixedly connected to a spindle nut 4, which interacts with a spindle 6, namely threaded spindle, via planets 16 which are shown only schematically, and also represents a radial support of the spindle 6.
  • the spindle nut 4 can extend over the entire length of the rotor 3 measured in the axial direction.
  • the stator 2 is firmly embedded in a housing 12 of the screw drive 1 and is supported in the axial direction against a wall 13 which is not part of the screw drive 1.
  • the spindle 6 protrudes in the axial direction, beyond the stator 2 and rotor 3, into a guide sleeve 7 and a surrounding connecting sleeve 8, both sleeves 7, 8 being arranged coaxially with the spindle 6.
  • a guide slide 9 is placed, which is rotatably connected to the spindle 6 and designed cup-shaped, that it covers the end face of the spindle 6.
  • the guide slide element 9, which is rigidly connected to the spindle 6, is in turn displaceably but not rotatably guided in the guide sleeve 7, as can be seen in particular from FIG.
  • the guide slide 9 and the guide sleeve 7 have for this purpose projections 14 in the form of short, extending in the longitudinal direction of the spindle 6 strips or guide grooves 15 which prevent rotation between said parts 9, 7.
  • three projections 14 and associated guide grooves 15 are symmetrically distributed around the circumference of the central axis of the spindle 6.
  • the guide sleeve 7 is made of sheet steel. Comparable with the concernedsgleitelement 9 and the connection sleeve 8 is closed at the front. The guide sleeve 7 is secured against rotation at the closed end of the connecting sleeve 8, but held limited tilted in this. At the opposite, the rotor 3 facing the end of the guide sleeve 7, this is open and not stored. The guide sleeve 7 is thus mounted within the connection sleeve 8 only on one side and thus at least slightly yielding. Incidentally, that is, apart from the frontal connection of the guide sleeve 7 to the connection sleeve 8, an annular gap between said sleeves 7,8 is formed.
  • connection sleeve 8 is connected to the stator 2 in a tilt-soft manner.
  • the connection sleeve is made in one piece with the Statorumspritzung of plastic.
  • the connection sleeve 8 although a greater wall thickness, but also a greater compliance, especially in the radial direction, on.
  • the sleeves 7, 8 together with the guide slide 9 is a spindle guide, which is axially spaced from the stator 2 and rotor 3.
  • the rotor 3 is, as apparent from Fig. 1, roller bearings.
  • the spindle 6 is connected to a movable in a cylinder 5 pressure piece 10, which for the usability of the screw 1 as a hydrostatic actuator, for example in a clutch, in particular double clutch, within the powertrain of a motor vehicle.

Abstract

A threaded drive, in particular for an actuator, for example a hydraulic clutch actuator, in a motor vehicle, comprises a linearly displaceable spindle (6) and a spindle nut (4) which is stationary in the linear direction with respect to a housing (12) of the actuator and is connected fixedly to a rotor (3) of an electric motor so as to rotate with it, and at least one bearing (11), in particular a ball bearing, which is provided for mounting the rotor (3) in a manner which is fixed in the axial direction, and a pressure piece (10) which is connected to the spindle (6). On that side of the spindle (6) which faces away from the pressure piece (10), said spindle (6) is guided in a spindle guide (7, 8, 9) which comprises at least one attaching sleeve (8) and a guided sliding element (9), wherein the attaching sleeve (8) is arranged coaxially with respect to the spindle (6) and is fastened to the housing (12), and the guided sliding element (9) is configured at least indirectly for mounting the spindle (6) in the attaching sleeve (8) in a manner which is secured against rotation.

Description

Gewindetrieb  screw
Die Erfindung betrifft einen insbesondere für einen Aktor, beispielsweise The invention relates to a particular for an actuator, for example
Kupplungsaktor, geeigneten Gewindetrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Clutch actuator, suitable screw drive according to the preamble of claim 1.
Ein derartiger Gewindetrieb ist beispielsweise aus der DE 10 2010 047 800 A1 bekannt. Dieser Gewindetrieb ist als elektrisch angetriebenes Planetenwälzgetriebe ausgebildet und als Teil eines hydrostatischen Kupplungsaktors, das heißt eines Hydrostataktors, in einem Kraftfahrzeug verwendbar. Der Hydrostataktor weist einen Geberzylinder mit einer Druckkammer auf, wobei ein Kolben mittels des als Rotativ- Linear-Getriebe fungierenden Planetenwälzgetriebes mit hoher Übersetzung verschiebbar ist. Der Kolben ist hierbei axial zwischen Druckkammer und Planetenwälzgetriebe angeordnet. Weitere Planetenwälzgetriebe sind beispielsweise aus der DE 10 201 1 075 950 A1 sowie aus der DE 10 201 1 088 995 A1 bekannt. Im letztgenannten Fall ist zusätzlich zu den mechanischen Elementen des Getriebes, nämlich Planetenwälzgetriebes, auch ein Sensorelement vorgesehen, welches zur Erfassung einer axialen Verschiebung zwischen einer Gewindespindel und einer Spindelmutter dient. Such a screw drive is known for example from DE 10 2010 047 800 A1. This screw is designed as an electrically driven Planetenwälzgetriebe and as part of a hydrostatic clutch actuator, that is, a Hydrostataktors used in a motor vehicle. The Hydrostataktor has a master cylinder with a pressure chamber, wherein a piston is displaceable by means of acting as a rotary-linear gear planetary gear with high translation. The piston is in this case arranged axially between the pressure chamber and Planetenwälzgetriebe. Further Planetenwälzgetriebe are known for example from DE 10 201 1 075 950 A1 and DE 10 201 1 088 995 A1. In the latter case, in addition to the mechanical elements of the transmission, namely Planetenwälzgetriebes, also a sensor element is provided which serves to detect an axial displacement between a threaded spindle and a spindle nut.
Planetenwälzgetriebe weisen allgemein eine Spindelmutter, eine Spindel, sowie zwischen Spindelmutter und Spindel abrollende, profilierte Planeten auf. Gegenüber einfachen Schraubgewindetrieben zeichnen sich Planetenwälzgetriebe durch eine wesentlich höhere Übersetzung aus, womit sich auch mit kleinen elektrischen Antrieben hohe axiale Betriebskräfte erzeugen lassen. Planetenwälzgetriebe generally have a spindle nut, a spindle, and between spindle nut and spindle rolling, profiled planets. Compared to simple screw drives, Planetenwälzgetriebe are characterized by a much higher translation, which can be produced with small electrical drives high axial operating forces.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterentwickelten Gewindetrieb anzugeben, welcher sich besonders durch gleichbleibende, auch unter Bedingungen der Serienfertigung höchstens gering streu- enden Produkteigenschaften auszeichnet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Gewindetrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Der Gewindetrieb weist in an sich bekanntem Grundaufbau eine linear verschiebbare Spindel und eine in Linearrichtung, das heißt Axialrichtung der Spindel, gegenüber einem Gehäuse des Gewindetriebs ortsfeste Spindelmutter auf, wobei die Spindelmutter mit einem Rotor eines Elektromotors drehfest verbunden oder identisch ist, während der zugehörige Stator fest im Gehäuse angeordnet ist. Durch den elektromotorischen Antrieb ist der Gewindetrieb integraler Bestandteil eines Aktors, welcher eine rotative Bewegung in eine lineare Bewegung umsetzt. Der Rotor ist mit Hilfe mindestens eines Lagers, insbesondere Wälzlagers, rotierbar gela- gert und zugleich in Axialrichtung der Spindel relativ zum Gehäuse fixiert. Ferner ist ein Druckstück vorgesehen, welches mit der Spindel verbunden und insbesondere zur Erzeugung eines Hydraulikdrucks geeignet ist. Auf der dem Druckstück abgewandten Seite der Spindel ist erfindungsgemäß eine Spindelführung vorgesehen, welche zumindest eine Anbindungshülse und ein Führungsgleitelement umfasst. Hierbei ist die Anbindungshülse koaxial zur Spindel angeordnet und an dem Gehäuse befestigt, beispielsweise einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet. In jedem Fall weist die Anbindungshülse einen Außendurchmesser auf, welcher geringer als der maximale Außendurchmesser des Gehäuses ist. In Axialrichtung ist die Anbindungshülse von den elektrischen Komponenten des Aktors, das heißt sowohl vom Rotor als auch vom Stator, beabstandet. Das Führungsgleitelement ist mit der Spindel auf deren dem Druckstück abgewandten Seite verbunden und zumindest indirekt zur The invention has for its object to provide a comparison with the cited prior art further developed screw drive, which is characterized in particular by consistent, even under conditions of mass production at most low-scattering product properties. This object is achieved by a screw with the features of claim 1. The screw has in a known per se basic structure a linearly displaceable spindle and a linear direction, that is, axial direction of the spindle relative to a housing of the screw fixed spindle nut, wherein the spindle nut rotatably connected to a rotor of an electric motor or identical, while the associated stator is fixed in the housing. By the electric motor drive the screw is an integral part of an actuator, which converts a rotary motion into a linear movement. The rotor is rotatably supported by means of at least one bearing, in particular a roller bearing, and at the same time fixed relative to the housing in the axial direction of the spindle. Further, a pressure piece is provided, which is connected to the spindle and in particular suitable for generating a hydraulic pressure. On the side facing away from the pressure piece of the spindle, a spindle guide is provided according to the invention, which comprises at least one connection sleeve and a guide slide. Here, the connection sleeve is arranged coaxially to the spindle and fixed to the housing, for example, integrally formed with the housing. In any case, the connection sleeve has an outer diameter which is smaller than the maximum outer diameter of the housing. In the axial direction of the connection sleeve of the electrical components of the actuator, that is, both the rotor and the stator, spaced. The guide slide is connected to the spindle on the side facing away from the pressure piece and at least indirectly to
verdrehgesicherten Lagerung der Spindel in der Anbindungshülse vorgesehen. Hierbei ist die in Axialrichtung gemessene Länge der Anbindungshülse ausreichend, um während des gesamten möglichen Verfahrwegs der Spindel das Führungsgleitelement innerhalb des Querschnitts der Anbindungshülse zu halten. provided rotationally secured mounting of the spindle in the connection sleeve. In this case, the length of the connecting sleeve measured in the axial direction is sufficient to keep the guide sliding element within the cross-section of the connecting sleeve during the entire possible travel of the spindle.
Durch die Gleitlagerung der Spindel an deren dem Druckstück abgewandten Ende innerhalb der Anbindungshülse ist die Spindel mehrfach in radialer Richtung, nämlich einerseits indirekt über die Spindelmutter und die zugehörige Lagerung, insbesondere Wälzlagerung, des Rotors und andererseits direkt mittels des Führungsgleitelementes gelagert. Durch das Hinausragen der Anbindungshülse über die den Rotor umfassenden elektrischen Komponenten des Aktors ist sichergestellt, dass die beiden Lager- stellen axial voneinander beabstandet sind. Eine mechanische Überbestimmung von Lagerungen ist nicht gegeben. Due to the sliding bearing of the spindle at the end facing away from the pressure piece inside the connection sleeve, the spindle is mounted several times in the radial direction, namely on the one hand indirectly via the spindle nut and the associated storage, in particular roller bearing, the rotor and on the other hand directly by means of the guide slide. The protrusion of the connection sleeve over the rotor-comprising electrical components of the actuator ensures that the two bearing elements are axially spaced from each other. A mechanical overdetermination of bearings is not given.
In bevorzugter Ausgestaltung ist die Anbindungshülse kippweich mit dem Gehäuse verbunden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass auch fertigungsbedingte oder thermisch bedingte Abmessungsänderungen kompensiert werden. Verspannungen innerhalb des Gewindetriebs werden auf diese Weise vermieden. In fertigungstechnisch besonders günstiger Ausgestaltung ist die Anbindungshülse einstückig mit einer gehäusefesten Statorumspritzung aus Kunststoff ausgebildet. Die Statorumspritzung bildet hierbei einen Teil des Gehäuses des Gewindetriebs. In a preferred embodiment, the connection sleeve is tilt-soft connected to the housing. In this way it is ensured that also production-related or thermally induced dimensional changes are compensated. Tension within the screw drive can be avoided in this way. In manufacturing technology particularly favorable embodiment, the connection sleeve is formed integrally with a housing-fixed Statorumspritzung of plastic. The Statorumspritzung forms a part of the housing of the screw drive.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist innerhalb der Anbindungshülse eine relativ zu dieser nicht verdrehbare Führungshülse angeordnet, welche ausschließlich an der dem Gehäuse abgewandten, vorzugsweise geschlossenen, Seite in der Anbin- dungshülse befestigt ist, wobei das mit der Spindel verbundene Führungsgleitelement in der Führungshülse verdrehgesichert geführt ist. Als Führungshülse ist insbesondere ein Metallprofil mit mehreren sich in Längsrichtung erstreckenden Führungsnuten geeignet. Das Führungsgleitelement weist in diesem Fall sich in Radialrichtung erstreckende Vorsprünge auf, welche in die Führungsnuten eingreifen. Vorzugsweise weist die Führungshülse eine größere Steifigkeit als die Anbindungshülse auf. Dies betrifft insbesondere die Auslenkbarkeit der betreffenden Hülse in radialer Richtung sowie die Komprimierbarkeit der jeweiligen Hülse in derselben Richtung. Durch die relativ starre Ausbildung der Führungshülse sind gute Führungseigenschaften, insbesondere was die Drehmomentabstützung betrifft, gegeben. Gleichzeitig ist die Führungshülse an der Anbindungshülse in bevorzugter Ausgestaltung kippweich angebunden. Es existieren somit zwei Schwenkpunkte, an denen bei einer Auslenkung des Führungsgleitelementes und damit des Spindelendes in radialer Richtung geometrische Veränderungen auftreten: Zum einen die Stelle, an welcher die Anbindungshülse an das Gehäuse angebunden, insbesondere angespritzt, ist; zum anderen - am zweiten Ende der Anbindungshülse - die Stelle, an welcher die Führungshülse an der Anbindungshülse befestigt ist. Insgesamt ist damit eine weiche Aufhängung der Spindel an deren dem Druckstück abgewandten Ende realisiert. Unabhängig vom Vorhandensein einer Führungshülse schließt das Führungsgleitele- ment die Spindel vorzugsweise stirnseitig ab. Das Führungsgleitelement kann beispielsweise formschlüssig mit der Spindel verbunden sein. According to an advantageous development of a non-rotatable relative to this guide sleeve is arranged within the connection sleeve, which is fastened exclusively on the housing, preferably closed, side in the connection sleeve, wherein the guide sliding element connected to the spindle is guided secured against rotation in the guide sleeve , As a guide sleeve in particular a metal profile with a plurality of longitudinally extending guide grooves is suitable. The guide sliding element has in this case radially extending projections which engage in the guide grooves. Preferably, the guide sleeve has a greater rigidity than the connection sleeve. This concerns in particular the deflectability of the respective sleeve in the radial direction as well as the compressibility of the respective sleeve in the same direction. Due to the relatively rigid design of the guide sleeve good leadership properties, especially as regards the torque support, given. At the same time, the guide sleeve is tethered to the connection sleeve in a preferred embodiment. There are thus two pivot points at which geometric changes occur in a deflection of the guide sliding element and thus of the spindle end in the radial direction: on the one hand, the point at which the connection sleeve connected to the housing, in particular molded, is; on the other hand - at the second end of the connection sleeve - the point at which the guide sleeve is attached to the connection sleeve. Overall, thus a soft suspension of the spindle is realized at the end remote from the pressure piece. Irrespective of the presence of a guide sleeve, the guide slide element preferably closes off the spindle on the face side. The guide slide can for example be positively connected to the spindle.
Der Rotor des Elektromotors und damit auch die Spindelmutter ist vorzugsweise mittels eines einzigen Lagers, insbesondere Kugellagers, beispielsweise Rillenkugellagers oder Vierpunktlagers, im Gehäuse gelagert. Das Lager befindet sich vorzugsweise auf der der Anbindungshülse abgewandten und damit dem Druckstück zugewand- ten Seite des Gehäuses, womit ein besonders großer axialer Abstand zwischen den beiden verschiedenartigen Lagerungen, nämlich einerseits der Wälzlagerung und andererseits der Spindelführung, gegeben ist. Im Fall der Gestaltung des Gewindetriebs als Planetenwälzgetriebe sind zwischen der Spindelmutter und der Spindel mehrere profilierte Planeten angeordnet. Unabhängig von der Art der Zusammenwirkung zwi- sehen Spindel und Spindelmutter kann der Gewindetrieb ein Messsystem aufweisen. The rotor of the electric motor and thus also the spindle nut is preferably mounted in the housing by means of a single bearing, in particular a ball bearing, for example deep groove ball bearing or four-point bearing. The bearing is preferably located on the side facing away from the connecting sleeve and thus the pressure piece side facing the housing, whereby a particularly large axial distance between the two different types of bearings, namely on the one hand the rolling bearing and on the other hand the spindle guide is given. In the case of the design of the screw drive as Planetenwälzgetriebe several profiled planets are arranged between the spindle nut and the spindle. Regardless of the nature of the interaction between see spindle and spindle nut, the screw can have a measuring system.
Das Druckstück kann dazu vorgesehen sein, Druck auf eine Hydraulikflüssigkeit auszuüben. Der Gewindetrieb kann in diesem Fall als hydrostatischer Aktor, beispielsweise Kupplungsaktor, ausgebildet sein. Ebenso ist der Gewindetrieb zum Beispiel zur Betätigung von Bremsen, nämlich Betriebs- oder Feststellbremsen, oder für Getriebebetätigungen, Parksperren, Tür- und Klappenbetätigungen verwendbar. In allen Fällen kann alternativ zu einem Planetenwälzgetriebe auch ein Kugelgewindetrieb, ein Rollengewindetrieb oder ein einfacher Schraubgewindetrieb vorgesehen sein. Optional ist der Gewindetrieb mit einem weiteren Getriebe kombiniert. The pressure piece may be provided to exert pressure on a hydraulic fluid. The screw drive can be designed in this case as a hydrostatic actuator, such as clutch actuator. Likewise, the screw drive, for example, for the operation of brakes, namely service or parking brakes, or for transmission operations, parking locks, door and flap operations usable. In all cases, a ball screw, a roller screw or a simple screw drive can be provided as an alternative to a Planetenwälzgetriebe. Optionally, the screw drive is combined with another gear.
Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass in einem Gewindetrieb eine Drehmomentabstützung zwischen Spindel und Gehäuse durch eine kippweich an das Gehäuse angebundene Hülse, nämlich Anbindungshülse, realisiert ist, womit eine mechanische Überbestimmung vermieden wird, wobei der gesamte Verfahrweg der Spindel innerhalb der Anbindungshülse ausführbar ist. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung her erläutert. Hierin zeigt: einen Gewindetrieb in einer vereinfachten Schnittdarstellung, ein Detail des Gewindetriebs nach Fig. 1 in einer weiteren Schnittdarstellung (s. gestrichelte Schnittlinie in Fig. 1 ). The advantage of the invention is, in particular, that in a screw drive a torque support between the spindle and the housing is realized by a sleeve which is attached to the housing in a tilting manner, namely a connection sleeve, whereby a mechanical overdetermination is avoided, wherein the entire travel of the spindle can be carried out within the connection sleeve is. Hereinafter, an embodiment of the invention will be explained with reference to a drawing forth. 1 shows a screw drive in a simplified sectional illustration, a detail of the screw drive according to FIG. 1 in a further sectional representation (see dashed section line in FIG.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneten, als Kupplungsaktor in einem Kraftfahrzeug verwendbaren Gewindetrieb, hinsichtlich dessen prinzipieller Funktion auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen wird. Figures 1 and 2 show a designated by the reference numeral 1, usable as a clutch actuator in a motor vehicle screw drive, with respect to the principle function of which reference is made to the cited prior art.
Der Gewindetrieb 1 ist als elektrisch angetriebener Planetenwälzgewindetrieb ausge- bildet. Hierbei umfasst ein Elektromotor einen Stator 2 und einen Rotor 3, welcher fest mit einer Spindelmutter 4 verbunden ist, die über lediglich andeutungsweise dargestellte Planeten 16 mit einer Spindel 6, nämlich Gewindespindel, zusammenwirkt und auch ein radiale Abstützung der Spindel 6 darstellt. Abweichend von der vereinfachten Darstellung nach Fig. 1 kann sich die Spindelmutter 4 über die gesamte in axialer Richtung gemessene Länge des Rotors 3 erstrecken. Der Stator 2 ist fest in ein Gehäuse 12 des Gewindetriebs 1 eingebettet und stützt sich in axialer Richtung gegen eine Wandung 13 ab, die nicht Teil des Gewindetriebs 1 ist. The screw drive 1 is designed as an electrically driven planetary roller screw drive. In this case, an electric motor comprises a stator 2 and a rotor 3 which is fixedly connected to a spindle nut 4, which interacts with a spindle 6, namely threaded spindle, via planets 16 which are shown only schematically, and also represents a radial support of the spindle 6. Notwithstanding the simplified representation of FIG. 1, the spindle nut 4 can extend over the entire length of the rotor 3 measured in the axial direction. The stator 2 is firmly embedded in a housing 12 of the screw drive 1 and is supported in the axial direction against a wall 13 which is not part of the screw drive 1.
Die Spindel 6 ragt in axialer Richtung, über den Stator 2 sowie Rotor 3 hinausgehend, in eine Führungshülse 7 und eine diese umgebende Anbindungshülse 8 hinein, wobei beide Hülsen 7, 8 koaxial zur Spindel 6 angeordnet sind. Auf das in die Hülsen 7, 8 eintauchende Ende der Spindel 6 ist ein Führungsgleitelement 9 aufgesetzt, welches drehfest mit der Spindel 6 verbunden und derart topfförmig gestaltet ist, dass es die Stirnseite der Spindel 6 abdeckt. Das starr mit der Spindel 6 verbundene Führungs- gleitelement 9 wiederum ist verschiebbar, jedoch nicht verdrehbar in der Führungshülse 7 geführt, wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht. Das Führungsgleitelement 9 sowie die Führungshülse 7 weisen zu diesem Zweck Vorsprünge 14 in Form kurzer, sich in Längsrichtung der Spindel 6 erstreckender Leisten beziehungsweise Führungsnuten 15 auf, welche eine Verdrehung zwischen den genannten Teilen 9, 7 verhindern. Im vorliegenden Fall sind jeweils drei Vorsprünge 14 sowie zugehörige Führungsnuten 15 symmetrisch um den Umfang der Mittelachse der Spindel 6 verteilt. The spindle 6 protrudes in the axial direction, beyond the stator 2 and rotor 3, into a guide sleeve 7 and a surrounding connecting sleeve 8, both sleeves 7, 8 being arranged coaxially with the spindle 6. On the immersed into the sleeves 7, 8 end of the spindle 6, a guide slide 9 is placed, which is rotatably connected to the spindle 6 and designed cup-shaped, that it covers the end face of the spindle 6. The guide slide element 9, which is rigidly connected to the spindle 6, is in turn displaceably but not rotatably guided in the guide sleeve 7, as can be seen in particular from FIG. The guide slide 9 and the guide sleeve 7 have for this purpose projections 14 in the form of short, extending in the longitudinal direction of the spindle 6 strips or guide grooves 15 which prevent rotation between said parts 9, 7. In the present case, three projections 14 and associated guide grooves 15 are symmetrically distributed around the circumference of the central axis of the spindle 6.
Während es sich bei dem Führungsgleitelement 9 um ein Kunststoffteil handelt, ist die Führungshülse 7 aus Stahlblech gefertigt. Vergleichbar mit dem Führungsgleitelement 9 ist auch die Anbindungshülse 8 stirnseitig geschlossen. Die Führungshülse 7 ist am geschlossenen Ende der Anbindungshülse 8 verdrehgesichert, jedoch beschränkt kippbar in dieser gehalten. Am gegenüberliegenden, dem Rotor 3 zugewandten Ende der Führungshülse 7 ist diese offen und nicht gelagert. Die Führungshülse 7 ist somit innerhalb der Anbindungshülse 8 nur einseitig und damit zumindest geringfügig nachgiebig gelagert. Im Übrigen, das heißt abgesehen von der stirnseitigen Anbindung der Führungshülse 7 an die Anbindungshülse 8, ist ein Ringspalt zwischen den genannten Hülsen 7,8 gebildet. Gleichzeitig ist die Anbindungshülse 8 kippweich an den Stator 2 angebunden. Hierbei ist die Anbindungshülse einstückig mit der Statorumspritzung aus Kunststoff gefertigt. Im Vergleich zur Führungshülse 7 weist die Anbindungshülse 8 zwar eine größere Wandstärke, jedoch auch eine größere Nachgiebigkeit, insbesondere in radialer Richtung, auf. While the guide slide element 9 is a plastic part, the guide sleeve 7 is made of sheet steel. Comparable with the Führungsgleitelement 9 and the connection sleeve 8 is closed at the front. The guide sleeve 7 is secured against rotation at the closed end of the connecting sleeve 8, but held limited tilted in this. At the opposite, the rotor 3 facing the end of the guide sleeve 7, this is open and not stored. The guide sleeve 7 is thus mounted within the connection sleeve 8 only on one side and thus at least slightly yielding. Incidentally, that is, apart from the frontal connection of the guide sleeve 7 to the connection sleeve 8, an annular gap between said sleeves 7,8 is formed. At the same time, the connection sleeve 8 is connected to the stator 2 in a tilt-soft manner. Here, the connection sleeve is made in one piece with the Statorumspritzung of plastic. Compared to the guide sleeve 7, the connection sleeve 8, although a greater wall thickness, but also a greater compliance, especially in the radial direction, on.
Die Hülsen 7, 8 stellen zusammen mit dem Führungsgleitelement 9 eine Spindelführung dar, die axial vom Stator 2 und Rotor 3 beabstandet ist. Der Rotor 3 ist, wie aus Fig. 1 hervorgeht, wälzgelagert. Auf der der Spindelführung 7, 8 , 9 abgewandten Seite des Rotors 3 ist die Spindel 6 mit einem in einem Zylinder 5 verfahrbaren Druck- stück 10 verbunden, welches für die Verwendbarkeit des Gewindetriebs 1 als hydrostatischer Aktor, beispielsweise in einer Kupplung, insbesondere Doppelkupplung, innerhalb des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, sorgt. Bezugszeichenliste Aktor The sleeves 7, 8 together with the guide slide 9 is a spindle guide, which is axially spaced from the stator 2 and rotor 3. The rotor 3 is, as apparent from Fig. 1, roller bearings. On the side facing away from the spindle guide 7, 8, 9 side of the rotor 3, the spindle 6 is connected to a movable in a cylinder 5 pressure piece 10, which for the usability of the screw 1 as a hydrostatic actuator, for example in a clutch, in particular double clutch, within the powertrain of a motor vehicle. List of Reference Numerals Actuator
Stator stator
Rotor rotor
Spindelmutter spindle nut
Zylinder cylinder
Spindel spindle
Führungshülse guide sleeve
Anbindungshulse Anbindungshulse
Führungsgleitelement Guide slide
Druckstück Pressure piece
Lager camp
Gehäuse casing
Wandung wall
Vorsprung head Start
Führungsnut guide
Planet planet

Claims

Patentansprüche claims
1 . Gewindetneb, mit einer linear verlagerbaren Spindel (6) und einer in Linearrichtung gegenüber einem Gehäuse (12) ortsfesten, mit einem Rotor (3) eines Elektromotors drehfest verbundenen Spindelmutter (4), sowie mit mindestens einem zur in Axialrichtung festgelegten Lagerung des Rotors (3) vorgesehenen Lager (1 1 ) und mit einem mit der Spindel (6) verbundenen Druckstück (10), dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Druckstück (10) abgewandten Seite der Spindel (6) diese in einer Spindelführung (7,8,9) geführt ist, welche eine Anbindungshülse (8) und ein Führungsgleitelement (9) umfasst, wobei 1 . Gewindetneb, with a linearly displaceable spindle (6) and in a linear direction relative to a housing (12) stationary, rotatably connected to a rotor (3) of an electric motor spindle nut (4), as well as at least one fixed to the axial bearing of the rotor (3 ) provided bearing (1 1) and with a spindle (6) connected to the pressure piece (10), characterized in that on the pressure piece (10) facing away from the spindle (6) in a spindle guide (7,8,9 ), which comprises a connection sleeve (8) and a guide slide element (9), wherein
- die Anbindungshülse (8) koaxial zur Spindel (6) angeordnet und an dem Gehäuse (12) befestigt ist, - The connection sleeve (8) is arranged coaxially with the spindle (6) and fixed to the housing (12),
- das Führungsgleitelement (9) zumindest indirekt zur verdrehgesicherten Lagerung der Spindel (6) in der Anbindungshülse (8) ausgebildet ist. - The guide slide member (9) is formed at least indirectly to the rotationally secured mounting of the spindle (6) in the connection sleeve (8).
2. Gewindetrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungshülse (8) kippweich mit dem Gehäuse (12) verbunden ist. 2. Screw drive according to claim 1, characterized in that the connection sleeve (8) is tilt-soft connected to the housing (12).
3. Gewindetrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungshülse (8) einstückig mit einer ein Teil des Gehäuses (12) bildenden Statorumspritzung aus Kunststoff ausgebildet ist. 3. Screw according to claim 2, characterized in that the connecting sleeve (8) is formed integrally with a part of the housing (12) forming Statorumspritzung of plastic.
4. Gewindetrieb nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Anbindungshülse (8) eine relativ zu dieser nicht verdrehbare Führungshülse (7) angeordnet ist, welche einseitig, nämlich an der dem Gehäuse (12) abgewandten Seite, in der Anbindungshülse (8) befestigt ist, wobei das Führungsgleitelement (9) in der Führungshülse (7) verdrehgesichert geführt ist. 4. Screw drive according to claim 2 or 3, characterized in that within the connection sleeve (8) a non-rotatable relative to this guide sleeve (7) is arranged, which on one side, namely on the housing (12) facing away from, in the connection sleeve (8 ), wherein the guide sliding element (9) in the guide sleeve (7) is guided secured against rotation.
5. Gewindetrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (7) als Metallhülse mit mehreren Führungsnuten (15) ausgebildet ist. 5. Screw drive according to claim 4, characterized in that the guide sleeve (7) is designed as a metal sleeve with a plurality of guide grooves (15).
6. Gewindetrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (7) eine größere Steifigkeit als die Anbindungshülse (8) aufweist. 6. Screw drive according to claim 4 or 5, characterized in that the guide sleeve (7) has a greater rigidity than the connection sleeve (8).
7. Gewindetrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (7) an der Anbindungshülse (8) kippweich angebunden ist. 7. Screw drive according to one of claims 4 to 6, characterized in that the guide sleeve (7) is attached to the connection sleeve (8) tilt-soft.
8. Gewindetrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsgleitelement (9) die Spindel (6) stirnseitig abschließt. 8. Screw drive according to one of claims 1 to 7, characterized in that the guide sliding element (9), the spindle (6) terminates the end face.
9. Gewindetrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Lager (1 1 ) ein einziges Kugellager vorgesehen ist, welches an der dem Druckstück (10) zugewandten Stirnseite des Gehäuses (12) angeordnet ist. 9. Screw drive according to one of claims 1 to 8, characterized in that as bearing (1 1) a single ball bearing is provided, which is arranged on the pressure piece (10) facing the end face of the housing (12).
10. Gewindetrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch mehrere Planeten (16), welche in Wirkverbindung mit der Spindelmutter (4) sowie mit der Spindel (6) stehen. 10. Screw drive according to one of claims 1 to 9, characterized by a plurality of planets (16), which are in operative connection with the spindle nut (4) and with the spindle (6).
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