WO2018091034A1 - Kugelgewindetrieb - Google Patents
Kugelgewindetrieb Download PDFInfo
- Publication number
- WO2018091034A1 WO2018091034A1 PCT/DE2017/100956 DE2017100956W WO2018091034A1 WO 2018091034 A1 WO2018091034 A1 WO 2018091034A1 DE 2017100956 W DE2017100956 W DE 2017100956W WO 2018091034 A1 WO2018091034 A1 WO 2018091034A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- threaded nut
- ball
- ball screw
- sealing surface
- cylindrical sealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- 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
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
- F16H25/2214—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls
- F16H25/2223—Cross over deflectors between adjacent thread turns, e.g. S-form deflectors connecting neighbouring threads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
- B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
- B60T13/745—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on a hydraulic system, e.g. a master cylinder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
- B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
- B60T13/746—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive and mechanical transmission of the braking action
-
- 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
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
- F16D65/28—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged apart from the brake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
- F16H25/2214—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2400/00—Special features of vehicle units
- B60Y2400/40—Actuators for moving a controlled member
- B60Y2400/41—Mechanical transmissions for actuators
- B60Y2400/412—Screw-nut mechanisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2400/00—Special features of vehicle units
- B60Y2400/81—Braking systems
-
- 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
- F16D2125/00—Components of actuators
- F16D2125/18—Mechanical mechanisms
- F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
- F16D2125/34—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
- F16D2125/40—Screw-and-nut
Definitions
- the present invention relates to a ball screw. Such transmissions convert a rotary into a translatory movement.
- the invention also relates to electro-hydraulic brakes and brake booster, in which such ball screws are used to generate a hydraulic pressure.
- Ball screws are preferably actuated by an electric motor.
- the threaded nut or the threaded spindle are rotated.
- a brake booster has become known which has a ball screw according to the preamble of claim 1.
- the threaded nut of the ball screw is designed as a piston whose outer surface is formed as an outer cylindrical sealing surface.
- the combined with the threaded nut piston is arranged longitudinally displaceable in a housing of a brake booster and due to its combined construction considerable axial space. In modern motor vehicles, the available space is tight.
- Object of the present invention was to provide a ball screw according to the preamble of claim 1, which can be designed to save space in the axial direction.
- the ball screw drive according to claim 1 which is provided with a threaded spindle and a threaded nut arranged thereon.
- the threaded spindle is rotationally driven and axially stationary; in this case, the threaded nut is displaced axially relative to the threaded nut under rotary actuation of the threaded spindle.
- An outer circumferential surface of the threaded nut is designed as an outer cylindrical sealing surface.
- a seal abut, which engages around the threaded nut.
- This seal can be designed as a sealing ring.
- This outer cylindrical sealing surface according to the invention is arranged axially at least overlapping with the ball channel. Consequently, seen in the axial direction of the part of the threaded nut can be used as a piston in which the ball channels are housed.
- the ball channel is therefore arranged according to the invention partially or completely axially within the axial extent of the cylindrical sealing surface. When the overlap is complete, the cylindrical sealing surface completely surrounds the ball channels in the axial direction.
- the invention provides a ball screw, the cylindrical sealing surface and the ball channel are arranged nested, so that a very compact design in the axial direction is possible.
- Interleaved means consequently that the ball channel is disposed radially inside and axially partially or completely within the cylindrical sealing surface.
- the threaded nut may be formed as a piston which is longitudinally displaceable in a cylinder and defines a pressure chamber together with the cylinder.
- the cylinder-side seal can bear sealingly against the cylindrical sealing surface of the piston, which at the same time forms the threaded nut of the ball screw drive. In this way, the axial space, for example, a brake booster can be significantly reduced.
- the ball channel is preferably endless and has a load portion and a deflection.
- the load portion is formed by the helically wound around the spindle axis ball grooves.
- the Umlen- kabites connects a beginning and an end of the load section endlessly.
- the deflection section is arranged in this case at least axially overlapping with the cylindrical sealing surface. These deflection sections can be arranged on the nut side and in this case have to overlap the threaded shoulder of the ball groove provided on the spindle side. The deflection is housed according to this expedient development radially within the outer surface of the threaded nut, without penetrating this lateral surface.
- Said deflection section may comprise a deflection piece which is arranged in a recess provided on the inner circumference of the threaded nut and which is formed within the wall thickness of the threaded nut.
- a pocket can be formed on the inner circumference of the threaded nut, which does not pierce the outer surface of the threaded nut. In this way, it is ensured that the endless ball channel is housed radially completely within the outer circumferential surface and can be axially within the cylindrical sealing surface.
- a plurality of endless ball channels arranged along the spindle axis can be provided, whose deflection sections each connect a beginning and an end of the load section of a common turn, wherein the deflection pieces are distributed over the circumference and arranged axially one behind the other in the pocket-shaped recesses.
- the threaded nut may be provided on its outer circumference with at least one coaxially arranged annular groove for receiving a sealing ring, wherein the annular groove is arranged axially adjacent to the cylindrical sealing surface.
- the threaded nut can be designed as a piston, which is arranged longitudinally displaceable in a cylinder and delimits a hydraulic pressure chamber therewith.
- the seal between the piston and cylinder is in such a favorable manner such that the piston-side sealing ring on the wall of the Cylinder sealingly abuts and a cylinder-side mounted sealing ring can rest against the cylindrical sealing surface of the piston.
- the threaded nut can be provided in an expedient development on its inner circumference with an inner cylindrical sealing surface, which is arranged axially adjacent to the ball channel.
- This further development can also be suitable for the application described above, if in the threaded nut or in the piston formed by the threaded nut, a further piston engages, which is arranged longitudinally displaceable relative to the threaded nut and sealingly abuts against the inner cylindrical sealing surface.
- This inner cylindrical sealing surface can be arranged axially overlapping with the annular groove described above on the outer circumference of the threaded nut. If the threaded nut is designed as a piston, a component manufactured in one piece is preferably designated, the piston and threaded nut of which are produced from a single component, such as "from a single source”.
- Ball screws according to the invention are preferably used in Bremskraftverstär- core, wherein the threaded nut is designed as a piston which is longitudinally displaceable in a cylinder, and wherein the threaded spindle is rotationally driven for an axial displacement of the piston relative to the cylinder.
- FIG. 1 shows a longitudinal section through a ball screw according to the invention in a first position
- FIG. 2 shows a longitudinal section through the ball screw drive from FIG. 1 in a second position
- Figure 3 shows another embodiment of a ball screw according to the invention in a perspective view and broken and
- Figure 4 shows a schematic representation of a section of a
- Figures 1 and 2 show a first embodiment of a ball screw according to the invention, a rotationally driven threaded spindle 1 and an axially displaceable on the threaded spindle 1 threaded nut 2.
- Figure 1 shows the ball screw with retracted nut 2 and Figure 2 with the threaded nut. 2
- the threaded nut 2 is designed as a piston 3, which engages in a merely indicated cylinder 4. Instead of a cylinder, a housing may be provided.
- the outer surface of the threaded nut 2 is formed as a cylindrical sealing surface 5 of the piston 3.
- a hydraulic pressure chamber which is bounded by the piston 3 and the cylinder 4. This pressure chamber connects to the right-hand end of the cylinder 4.
- two axially adjacent arranged sealing rings 6 are arranged, which bear sealingly against the cylindrical sealing surface 5 of the piston 3 and thus hydraulically seal the pressure chamber.
- each ball channel 8 is formed by helically wound around the spindle axis ball grooves 9, 10 of the threaded nut 2 and the threaded spindle 1 and 1 Umlenkabitesen.
- the deflection sections 1 1 each connect a beginning and an end of a load section 12 of a common turn.
- the deflection sections 1 1 are each formed on a deflection piece 13. These deflecting pieces 13 are distributed over the circumference and arranged axially successively in pocket-shaped recesses 14 of the threaded nut 2.
- the figures clearly show the arrangement of the pocket-shaped recesses 14 radially within the lateral surface of the threaded nut 2, ie within the wall thickness of the threaded nut 2.
- the pocket-shaped recesses 14 therefore do not pierce the cylindrical sealing surface 5 on the outer circumference of the threaded nut 2.
- Figure 3 shows another embodiment of the invention, which differs from the embodiment described above essentially in that the piston 3 designed as a threaded nut 2 at its one axial end on its outer circumference with two coaxial with the spindle delachse and axially adjacent annular grooves 15 for Receiving non-illustrated sealing rings is provided, wherein the annular grooves 15 are both disposed axially adjacent to the cylindrical sealing surface 5.
- the threaded nut 2 is opened axially continuously and is provided on its inner circumference with an inner cylindrical sealing surface 16 which is arranged axially adjacent to the ball channels 8.
- This inner cylindrical sealing surface 16 is arranged axially overlapping with the annular grooves 15.
- a non-mapped inner piston can be guided longitudinally displaceable and sealingly abut with its sealing rings.
- a toothed pinion 17 is formed in Figure 3 at the left end of the threaded spindle 1, which can be driven by a not shown drive wheel. About the fixedly connected to the threaded spindle 1 pinion 17, the threaded spindle 1 is rotationally driven.
- Figure 4 shows only schematically a section of a brake system of a motor vehicle. In this section are shown: a brake booster 18 with the ball screw according to the invention as described, a master cylinder 19 and a brake pedal 20.
- the indicated in Figures 1 and 2 cylinder 4 is part of the brake booster 18 and can be mounted on a housing of the brake booster 18 be.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Braking Systems And Boosters (AREA)
Abstract
Kugelgewindetrieb, mit einer Gewindespindel (1) und einer darauf angeordneten Gewindemutter (2), und mit zwischen der Gewindespindel (1) und der Gewindemutter (2) angeordneten Kugeln (7), die in wenigstens einem Kugelkanal (8) angeordnet sind, der schraubenförmig um die Spindelachse gewundene Kugelrillen (9, 10) der Gewindemutter (2) und der Gewindespindel (1) aufweist, wobei eine äußere Mantelfläche der Gewindemutter (2) als äußere zylinderförmige Dichtfläche (5) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere zylinderförmige Dichtfläche (5) axial zumindest überlappend mit dem Kugelkanal (8) angeordnet ist.
Description
Kugelgewindetrieb
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kugelgewindetrieb. Derartige Getriebe wandeln eine rotative in eine translatorische Bewegung um. Die Erfindung betrifft auch elektrohydraulische Bremsen und Bremskraftverstärker, in denen derartige Kugelgewindetriebe zum Erzeugen eines hydraulischen Drucks eingesetzt werden. Kugelgewindetriebe werden bevorzugt elektromotorisch betätigt. Wahlweise werden die Gewindemutter oder die Gewindespindel drehangetrieben. Aus DE102012217092 A1 ist ein Bremskraftverstärker bekannt geworden, der einen Kugelgewindetrieb gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist. Die Gewindemutter des Kugelgewindetriebs ist als Kolben ausgeführt, dessen äußere Mantelfläche als äußere zylinderförmige Dichtfläche ausgebildet ist. Der mit der Gewindemutter kombinierte Kolben ist längsverschieblich in einem Ge- häuse eines Bremskraftverstärkers angeordnet und bedingt durch seine kombinierte Bauweise erheblichen axialen Bauraum. In modernen Kraftfahrzeugen ist der zur Verfügung stehende Bauraum knapp bemessen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, einen Kugelgewindetrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, der in axialer Richtung raumsparend ausgebildet werden kann.
Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch den Kugelgewindetrieb gemäß Anspruch 1 gelöst, der mit einer Gewindespindel und einer darauf angeordne- ten Gewindemutter versehen ist. Vorzugsweise ist die Gewindespindel drehangetrieben und axial stillstehend; die Gewindemutter wird in diesem Fall unter Drehbetätigung der Gewindespindel axial gegenüber der Gewindemutter verschoben.
Zwischen der Gewindespindel und der Gewindemutter sind Kugeln angeordnet, die in wenigstens einem Kugelkanal angeordnet sind, der schraubenförmig um die Spindelachse gewundene Kugelrillen der Gewindemutter und der Gewinde- spindel aufweist.
Eine äußere Mantelfläche der Gewindemutter ist als äußere zylinderförmige Dichtfläche ausgeführt. An dieser Dichtfläche kann beispielsweise eine Dichtung anliegen, die die Gewindemutter umgreift. Diese Dichtung kann als Dichtring ausgeführt sein. Diese äußere zylinderförmige Dichtfläche ist erfindungsgemäß axial zumindest überlappend mit dem Kugelkanal angeordnet. Demzufolge ist in axialer Richtung gesehen der Teil der Gewindemutter als Kolben nutzbar, in dem die Kugelkanäle untergebracht sind. Der Kugelkanal ist erfindungsgemäß demzufolge teilweise oder vollständig axial innerhalb der axialen Erstreckung der zylinderförmigen Dichtfläche angeordnet. Wenn die Überlappung vollständig ist umgibt die zylinderförmige Dichtfläche vollständig die Kugelkanäle in axialer Richtung. Jedenfalls stellt die Erfindung einen Kugelgewindetrieb bereit, dessen zylinderförmige Dichtfläche und der Kugelkanal ineinander verschachtelt angeordnet sind, so dass eine sehr kompakte Bauweise in axialer Richtung möglich ist. Ineinander verschachtelt bedeutet demzufolge, dass der Kugelkanal radial innerhalb und axial teilweise oder vollständig innerhalb der zylinderförmigen Dichtfläche angeordnet ist.
Die Gewindemutter kann als Kolben ausgebildet sein, der in einem Zylinder längsverschieblich angeordnet ist und gemeinsam mit dem Zylinder einen Druckraum begrenzt. Die zylinderseitige Dichtung kann dichtend an der zylinderförmigen Dichtfläche des Kolbens anliegen, der zugleich die Gewindemutter des Kugelgewindetriebes bildet. Auf diese Weise kann der axiale Bauraum beispielsweise eines Bremskraftverstärkers erheblich reduziert werden.
Der Kugelkanal ist vorzugsweise endlos ausgebildet und weist einen Lastabschnitt sowie einen Umlenkabschnitt auf. Der Lastabschnitt ist von den schraubenförmig um die Spindelachse gewundenen Kugelrillen gebildet. Der Umlen-
kabschnitt verbindet einen Anfang und ein Ende des Lastabschnitts endlos miteinander. Der Umlenkabschnitt ist in diesem Fall zumindest axial überlappend mit der zylinderförmigen Dichtfläche angeordnet. Diese Umlenkabschnitte können mutterseitig angeordnet sein und müssen in diesem Fall die Gewinde- schulter der spindelseitig vorgesehenen Kugelrille übergreifen. Der Umlenkabschnitt ist gemäß dieser zweckmäßigen Weiterbildung radial innerhalb der äußeren Mantelfläche der Gewindemutter untergebracht, ohne diese Mantelfläche zu durchdringen. Der genannte Umlenkabschnitt kann ein Umlenkstück aufweisen, das in einer am Innenumfang der Gewindemutter vorgesehenen Ausnehmung angeordnet ist, die innerhalb der Wanddicke der Gewindemutter ausgebildet ist. Zu diesem Zweck kann eine Tasche am Innenumfang der Gewindemutter ausgebildet werden, die die äußere Mantelfläche der Gewindemutter nicht durchstößt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der endlose Kugelkanal radial vollständig innerhalb der äußeren Mantelfläche untergebracht ist und axial innerhalb der zylinderförmigen Dichtfläche liegen kann.
Zweckmäßigerweise können mehrere entlang der Spindelachse angeordnete endlose Kugelkanäle vorgesehen werden, deren Umlenkabschnitte jeweils einen Anfang und ein Ende des Lastabschnitts einer gemeinsamen Windung verbinden, wobei die Umlenkstücke über den Umfang verteilt und axial hintereinander in den taschenförmigen Ausnehmungen angeordnet sind. Die Gewindemutter kann an ihrem Außenumfang mit wenigstens einer koaxial angeordneten Ringnut zur Aufnahme eines Dichtrings versehen sein, wobei die Ringnut axial benachbart zu der zylinderförmigen Dichtfläche angeordnet ist. Diese Ausbildung ist zweckmäßig, wenn der Kugelgewindetrieb beispielsweise Teil eines elektrohydraulischen Bremskraftverstärkers ist. Die Gewindemutter kann in diesem Fall als Kolben ausgeführt sein, der in einem Zylinder längsver- schieblich angeordnet ist und mit diesem einen hydraulischen Druckraum begrenzt. Die Abdichtung zwischen Kolben und Zylinder ist in diesem Fall in günstiger Weise dergestalt, dass der kolbenseitige Dichtring an der Wandung des
Zylinders dichtend anliegt und ein zylinderseitig angebrachter Dichtring an der zylinderförmigen Dichtfläche des Kolbens anliegen kann.
Die Gewindemutter kann in einer zweckmäßigen Weiterbildung an ihrem In- nenumfang mit einer inneren zylinderförmigen Dichtfläche versehen sein, die axial benachbart zu dem Kugelkanal angeordnet ist. Diese Weiterbildung kann ebenfalls für den vorstehend beschriebenen Anwendungsfall geeignet sein, wenn in die Gewindemutter oder in den durch die Gewindemutter gebildeten Kolben ein weiterer Kolben eingreift, der längsverschieblich gegenüber der Ge- windemutter angeordnet ist und dichtend an der inneren zylinderförmigen Dichtfläche anliegt. Diese innere zylinderförmige Dichtfläche kann axial überlappend mit der oben beschrieben Ringnut am Außenumfang der Gewindemutter angeordnet sein. Sofern die Gewindemutter als Kolben ausgebildet ist, ist vorzugsweise ein einstückig hergestelltes Bauteil bezeichnet, dessen Kolben und Gewindemutter aus einem einzigen Bauteil erzeugt werden wie„aus einem Guss".
Erfindungsgemäße Kugelgewindetriebe sind bevorzugt in Bremskraftverstär- kern eingesetzt, wobei die Gewindemutter als Kolben ausgebildet ist, der in einem Zylinder längsverschieblich angeordnet ist, und wobei die Gewindespindel drehangetrieben ist für eine axiale Verlagerung des Kolbens gegenüber dem Zylinder. Dadurch, dass die Kugelkanäle und die äußere zylinderförmigen Dichtfläche in axialer Richtung einander überlappen, kann eine axial kurze Bauweise des Bremskraftverstärkers erzielt werden, die in Anbetracht des knapp bemessenen Bauraums in modernen Kraftfahrzeugen sehr vorteilhaft ist.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in insgesamt vier Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb in einer ersten Lage,
Figur 2 einen Längsschnitt durch den Kugelgewindetrieb aus Figur 1 in einer zweiten Lage,
Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebes in perspektivischer Darstellung und aufgebrochen und
Figur 4 in schematischer Darstellung einen Ausschnitt einer
Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges mit Bremskraftverstär- ker.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebes, der eine drehangetriebene Gewindespindel 1 und eine auf der Gewindespindel 1 axial verschieblich angeordnete Gewindemutter 2. Figur 1 zeigt den Kugelgewindetrieb mit eingefahrener Gewindemutter 2 und Figur 2 mit ausgefahrener Gewindemutter 2.
Die Gewindemutter 2 ist als Kolben 3 ausgebildet, der in einen lediglich ange- deuteten Zylinder 4 eingreift. Anstelle eines Zylinders kann ein Gehäuse vorgesehen sein. Die äußere Mantelfläche der Gewindemutter 2 ist als zylinderförm ige Dichtfläche 5 des Kolbens 3 ausgebildet. Nicht abgebildet ist ein hydraulischer Druckraum, der von dem Kolben 3 und von dem Zylinder 4 begrenzt wird. Dieser Druckraum schließt an das rechts gelegene Ende des Zylinders 4 an. Unter Betätigung des Kugelgewindetriebes - also unter Drehantrieb der Gewindespindel 1 - wird der Kolben 3 axial gegenüber dem Zylinder 4 verlagert und somit der Druckraum vergrößert oder verkleinert.
Am Innenumfang des Zylinders 4 sind zwei axial benachbart angeordnete Dichtringe 6 angeordnet, die dichtend an der zylinderförmigen Dichtfläche 5 des Kolbens 3 anliegen und somit den Druckraum hydraulisch abdichten.
Zwischen der Gewindespindel 1 und der Gewindemutter 2 sind Kugeln 7 (Figur
3) angeordnet, die in mehreren endlosen Kugelkanälen 8 angeordnet sind. Jeder Kugelkanal 8 ist von schraubenförmig um die Spindelachse gewundenen Kugelrillen 9, 10 der Gewindemutter 2 und der Gewindespindel 1 sowie von Umlenkabschnitten 1 1 gebildet. Die Umlenkabschnitte 1 1 verbinden jeweils einen Anfang und ein Ende eines Lastabschnitts 12 einer gemeinsamen Windung.
Die Umlenkabschnitte 1 1 sind jeweils an einem Umlenkstück 13 ausgebildet. Diese Umlenkstücke 13 sind über den Umfang verteilt und axial aufeinander folgend in taschenförmigen Ausnehmungen 14 der Gewindemutter 2 angeordnet. Die Figuren zeigen deutlich die Anordnung der taschenförmigen Ausnehmungen 14 radial innerhalb der Mantelfläche der Gewindemutter 2, also innerhalb der Wanddicke der Gewindemutter 2. Die taschenförmigen Ausnehmungen 14 durchstoßen demzufolge nicht die zylinderförmige Dichtfläche 5 am Außenumfang der Gewindemutter 2.
Die Figuren zeigen deutlich, dass die zylinderförmige Dichtfläche 5 und die Kugelkanäle 8 axial einander überlappend angeordnet sind.
Figur 3 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, das sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die als Kolben 3 ausgebildete Gewindemutter 2 an ihrem einen axialen Ende an ihrem Außenumfang mit zwei koaxial zur Spin- delachse und axial benachbart angeordneten Ringnuten 15 zur Aufnahme von nicht abgebildeten Dichtringen versehen ist, wobei die Ringnuten 15 beide axial benachbart zu der zylinderförmigen Dichtfläche 5 angeordnet sind.
Ein weiterer Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Gewindemutter 2 axial durchgehend geöffnet ist und an ihrem Innenumfang mit einer inneren zylinderförmigen Dichtfläche 16 versehen ist, die axial benachbart zu den Kugelkanälen 8 angeordnet ist. Diese innere zylinderförmige Dichtfläche 16 ist axial überlappend mit den Ringnuten 15 angeordnet. An die-
ser inneren zylinderförmigen Dichtfläche 16 kann ein nicht abgebildeter innerer Kolben längsverschieblich geführt sein und mit seinen Dichtringen dichtend anliegen. Ferner ist in Figur 3 am linksseitigen Ende der Gewindespindel 1 ein mit Zähnen versehenes Ritzel 17 ausgebildet, das über ein nicht abgebildetes Antriebsrad angetrieben werden kann. Über das fest mit der Gewindespindel 1 verbundene Ritzel 17 wird die Gewindespindel 1 drehangetrieben. Figur 4 zeigt lediglich schematisch einen Ausschnitt einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges. In diesem Ausschnitt sind abgebildet: ein Bremskraftverstärker 18 mit dem erfindungsgemäßen Kugelgewindetrieb wie beschrieben, ein Hauptbremszylinder 19 und ein Bremspedal 20. Der in den Figuren 1 und 2 angedeutete Zylinder 4 ist Teil des Bremskraftverstärkers 18 und kann an ei- nem Gehäuse des Bremskraftverstärkers 18 gelagert sein.
Bezugszeichenliste
1 Gewindespindel
2 Gewindemutter
3 Kolben
4 Zylinder
5 zylinderförmige Dichtfläche
6 Dichtring
7 Kugel
8 Kugelkanal
9 Kugelrille
10 Kugelrille
1 1 Umlenkabschnitt
12 Lastabschnitt
13 Umlenkstück
14 taschenförmige Ausnehmung
15 Ringnut
16 innere zylinderförmige Dichtfläche
17 Ritzel
18 Bremskraftverstärker
19 Hauptbremszylinder
20 Bremspedal
Claims
1 . Kugelgewindetrieb, mit einer Gewindespindel (1 ) und einer darauf angeordneten Gewindemutter (2), und mit zwischen der Gewindespindel (1 ) und der Gewindemutter (2) angeordneten Kugeln (7), die in wenigstens einem Kugelkanal (8) angeordnet sind, der schraubenförmig um die Spindelachse gewundene Kugelrillen (9, 10) der Gewindemutter (2) und der Gewindespindel (1 ) aufweist, wobei eine äußere Mantelfläche der Gewindemutter (2) als äußere zylinderförmige Dichtfläche (5) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere zylinderförmige Dichtfläche (5) axial zumindest überlappend mit dem Kugelkanal (8) angeordnet ist.
2. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1 , dessen Kugelkanal (8) endlos ausgebildet ist und einen von den schraubenförmig gewundenen Kugelrillen (9, 10) gebildeten Lastabschnitt (12) sowie einen einen Anfang und ein Ende des Lastabschnitts (12) endlos verbindenden Umlenkabschnitt (1 1 ) aufweist, der zumindest axial überlappend mit der zylinderförmigen Dichtfläche (5) angeordnet ist.
3. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 2, dessen Umlenkabschnitt (1 1 ) radial innerhalb der zylinderförmigen Dichtfläche (5) angeordnet ist.
4. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 3, dessen den Umlenkabschnitt (1 1 ) aufweisendes Umlenkstück (13) in einer am Innenumfang der Gewindemutter vor- gesehenen Ausnehmung (14) angeordnet ist, die innerhalb der Wanddicke der Gewindemutter (2) ausgebildet ist.
5. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 4, mit mehreren entlang der Spindelachse angeordneten endlosen Kugelkanälen (8) , deren Umlenkabschnitte (1 1 ) je- weils einen Anfang und ein Ende des Lastabschnitts (12) einer gemeinsamen Windung verbinden, wobei die Umlenkstücke (13) über den Umfang verteilt und axial hintereinander in den taschenförmigen Ausnehmungen (14) angeordnet sind.
6. Kugelgewindetrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dessen Gewindemutter (2) an ihrem Außenumfang mit wenigstens einer koaxial angeordneten Ringnut (15) zur Aufnahme eines Dichtrings versehen ist, wobei die Ringnut (15) axial benachbart zu der äußeren zylinderförmigen Dichtfläche (5) angeordnet ist.
7. Kugelgewindetrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dessen Gewindemutter (2) an ihrem Innenumfang mit einer inneren zylinderförmigen Dichtfläche (16) versehen ist, die axial benachbart zu dem Kugelkanal (8) angeordnet ist.
8. Kugelgewindetrieb nach den Ansprüchen 6 und 7, dessen innere zylinderförmige Dichtfläche (16) axial überlappend mit der Ringnut (15) angeordnet ist.
9. Kugelgewindetrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dessen Gewindemutter (2) als Kolben (3) ausgebildet ist, der in einem Zylinder (4) oder in einem Gehäuse längsverschieblich angeordnet ist, wobei eine zylinderseitige Dichtung (6) dichtend an der äußeren zylinderförmigen Dichtfläche (5) des Kolbens (3) anliegt.
10. Bremskraftverstärker mit einem Kugelgewindetrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dessen Gewindemutter (2) als Kolben (3) ausgebildet ist, der in einem Zylinder (4) längsverschieblich angeordnet ist, wobei die Gewindespindel (1 ) drehangetrieben ist für eine axiale Verlagerung des Kolbens (4) gegenüber dem Zylinder (4).
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020197013790A KR20190084973A (ko) | 2016-11-18 | 2017-11-13 | 볼 스크루 드라이브 |
| CN201780063806.7A CN109890672B (zh) | 2016-11-18 | 2017-11-13 | 滚珠丝杠传动装置 |
| US16/334,782 US20190277380A1 (en) | 2016-11-18 | 2017-11-13 | Ball screw drive |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102016222771.8 | 2016-11-18 | ||
| DE102016222771.8A DE102016222771A1 (de) | 2016-11-18 | 2016-11-18 | Kugelgewindetrieb |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2018091034A1 true WO2018091034A1 (de) | 2018-05-24 |
Family
ID=60413008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/DE2017/100956 Ceased WO2018091034A1 (de) | 2016-11-18 | 2017-11-13 | Kugelgewindetrieb |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190277380A1 (de) |
| KR (1) | KR20190084973A (de) |
| CN (1) | CN109890672B (de) |
| DE (1) | DE102016222771A1 (de) |
| WO (1) | WO2018091034A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11530740B2 (en) | 2019-09-06 | 2022-12-20 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Ball-screw nut with over-molded shell |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015214856B4 (de) * | 2015-08-04 | 2017-07-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Kugelgewindetrieb |
| JP7302721B2 (ja) * | 2020-01-22 | 2023-07-04 | 日本精工株式会社 | ボールねじの製造方法及び仮ナット |
| JP2021116825A (ja) * | 2020-01-22 | 2021-08-10 | 日本精工株式会社 | ボールねじ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2156021A (en) * | 1984-03-19 | 1985-10-02 | Teves Gmbh Alfred | Process and apparatus for the control of a brake unit for automotive vehicles |
| DE102012217092A1 (de) | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Robert Bosch Gmbh | Bremskraftverstärker |
| DE102012216588A1 (de) * | 2012-09-17 | 2014-03-20 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Kombinierte Fahrzeugbremse |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1471286A1 (de) * | 2003-04-24 | 2004-10-27 | Umbra Cuscinetti S.p.A. | Kugelumlaufspindeln |
| US9599202B2 (en) * | 2009-12-18 | 2017-03-21 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Internal recirculation insert for a ball screw and ball screw assembly including the insert |
| TWI444543B (zh) * | 2011-11-28 | 2014-07-11 | Hiwin Tech Corp | Internal recirculating ball screw |
| DE102013202099A1 (de) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Kugelgewindetrieb, insbesondere für eine Feststellbremse eines Kraftfahrzeuges |
| CN105715755A (zh) * | 2014-12-03 | 2016-06-29 | 陈振清 | 一种滚珠丝杠螺母副 |
| DE102015214856B4 (de) * | 2015-08-04 | 2017-07-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Kugelgewindetrieb |
| CN205371509U (zh) * | 2016-01-22 | 2016-07-06 | 山东理工精密机械有限公司 | 耐腐蚀滚珠丝杠副 |
-
2016
- 2016-11-18 DE DE102016222771.8A patent/DE102016222771A1/de not_active Ceased
-
2017
- 2017-11-13 WO PCT/DE2017/100956 patent/WO2018091034A1/de not_active Ceased
- 2017-11-13 CN CN201780063806.7A patent/CN109890672B/zh active Active
- 2017-11-13 KR KR1020197013790A patent/KR20190084973A/ko not_active Ceased
- 2017-11-13 US US16/334,782 patent/US20190277380A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2156021A (en) * | 1984-03-19 | 1985-10-02 | Teves Gmbh Alfred | Process and apparatus for the control of a brake unit for automotive vehicles |
| DE102012217092A1 (de) | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Robert Bosch Gmbh | Bremskraftverstärker |
| DE102012216588A1 (de) * | 2012-09-17 | 2014-03-20 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Kombinierte Fahrzeugbremse |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11530740B2 (en) | 2019-09-06 | 2022-12-20 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Ball-screw nut with over-molded shell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109890672A (zh) | 2019-06-14 |
| DE102016222771A1 (de) | 2018-05-24 |
| US20190277380A1 (en) | 2019-09-12 |
| KR20190084973A (ko) | 2019-07-17 |
| CN109890672B (zh) | 2022-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102012112461A1 (de) | Umschaltventil und Verbrennungsmotor mit einem derartigen Umschaltventil | |
| DE102013202099A1 (de) | Kugelgewindetrieb, insbesondere für eine Feststellbremse eines Kraftfahrzeuges | |
| WO2018091034A1 (de) | Kugelgewindetrieb | |
| DE102007054808A1 (de) | Pumpenbaugruppe zur synchronen Druckbeaufschlagung von zwei Fluidkreisen | |
| EP0818382A2 (de) | Hydraulisch betätigte Lenkung für Kraftfahrzeuge | |
| EP1548333B1 (de) | Druckmittelbetätigte Schaltvorrichtung eines Stufenwechselgetriebes | |
| EP4065439B1 (de) | Hydraulikblock für ein hydraulikaggregat einer hydraulischen fremdkraft-fahrzeugbremsanlage | |
| DE2114453A1 (de) | Hydrauliksteuerung mit einem Drehschieber | |
| EP1897784A2 (de) | Elektromechanische Lenkung | |
| EP3477157B1 (de) | Differentialsperre | |
| DE102016113395A1 (de) | Fahrzeugbetriebsbremse mit elektromechanisch-hydraulischer Bremskraftverstärkung | |
| DE102017219920A1 (de) | elektrohydraulischer Bremsaktor | |
| DE102015211432A1 (de) | Aktor mit einem Planetenwälzgewindetrieb (PWG) | |
| DE102021104601A1 (de) | Linearaktuator | |
| DE2852852B1 (de) | Kolbenpumpe,insbesondere Radialkolbenpumpe | |
| DE102017221827B4 (de) | Betätigungsvorrichtung für ein Schaltelement und Getriebe | |
| DE102007042931A1 (de) | Lagerung einer Zahnstange in einem Lenkgehäuse | |
| DE102007019265A1 (de) | Rückschlagventil | |
| DE102005044708B4 (de) | Bremszylinder für Fahrzeugbremsen | |
| DE102022120038B3 (de) | Gewindetrieb, insbesondere für eine elektromechanische Bremse eines Kraftfahrzeuges | |
| EP3073127A1 (de) | Kolben-hülsen-bauteil für ein mit druckmittel beaufschlagbares stellglied, mit druckmittel beaufschlagbares stellglied sowie verteilergetriebe | |
| WO2021013292A1 (de) | Mehrteiliger ringkolben für einen nehmerzylinder zum hydraulischen betätigen einer kupplung oder einer bremse | |
| DE102014106493A1 (de) | Kugelumlauflenkung mit Hydraulikpolster | |
| DE102013226553B3 (de) | Lageranordnung | |
| DE4040304C1 (en) | Radial piston, hollow shaft motor - has grooves in radial pistons coupled by transverse bores to each radial piston bore |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17801336 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 20197013790 Country of ref document: KR Kind code of ref document: A |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17801336 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |