WO2019214832A1 - Elektromotorisch angetriebenes schraubgetriebe zum antrieb eines verstellelementes und montagevorrichtung - Google Patents

Elektromotorisch angetriebenes schraubgetriebe zum antrieb eines verstellelementes und montagevorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2019214832A1
WO2019214832A1 PCT/EP2018/071923 EP2018071923W WO2019214832A1 WO 2019214832 A1 WO2019214832 A1 WO 2019214832A1 EP 2018071923 W EP2018071923 W EP 2018071923W WO 2019214832 A1 WO2019214832 A1 WO 2019214832A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
helical gear
piston
rotor
rotation
adjusting element
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/071923
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz Leiber
Original Assignee
Ipgate Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ipgate Ag filed Critical Ipgate Ag
Priority to KR1020207034746A priority Critical patent/KR20210008015A/ko
Priority to US17/053,351 priority patent/US11221062B2/en
Priority to CN201880093207.4A priority patent/CN112154280A/zh
Priority to DE112018007579.6T priority patent/DE112018007579A5/de
Publication of WO2019214832A1 publication Critical patent/WO2019214832A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • B60T13/741—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 an ultimate actuator
    • 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
    • F16H25/2015—Means specially adapted for stopping actuators in the end position; Position sensing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
    • 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
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on 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
    • 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
    • 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
    • F16H25/24—Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F16H25/2418—Screw seals, wipers, scrapers or the like
    • 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
    • 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
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/18—Electric or magnetic
    • F16D2121/24—Electric or magnetic using motors
    • 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
    • F16D2125/02—Fluid-pressure mechanisms
    • F16D2125/08—Seals, e.g. piston seals
    • 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
    • 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
    • F16D2125/44—Mechanical mechanisms transmitting rotation
    • F16D2125/46—Rotating members in mutual engagement
    • F16D2125/48—Rotating members in mutual engagement with parallel stationary axes, e.g. spur gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/204—Axial sliding means, i.e. for rotary support and axial guiding of nut or screw shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2075—Coaxial drive motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2087—Arrangements for driving the actuator using planetary gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2093—Arrangements for driving the actuator using conical gears
    • 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
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H2061/2884—Screw-nut devices
    • 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
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/30—Hydraulic or pneumatic motors or related fluid control means therefor

Definitions

  • the present invention relates to an electric motor driven
  • Screwing for driving an adjusting element in particular in the form of an actuator or a piston of a piston-cylinder unit, wherein the adjusting element by means of an electric drive and a ffergetrie- bes, in particular in the form of a spindle drive, along a path, in particular axis out and forth, wherein the drive has a rotor which is rotatably supported by a first bearing in a housing and fixedly connected to the input of the helical gear or integrally formed therewith, and that the output of the helical gear with the adjusting element connected or integrally formed therewith, wherein an anti-rotation prevents rotation of the adjusting element in the circumferential direction around the web or axis.
  • Motor drives with spindle for adjusting an adjusting element are widely used.
  • the rotational movement of the rotor is thereby transferred to a spindle or spindle nut, wherein the spindle or spindle nut is connected to the adjusting element, in particular in the form of an actuator or piston, and moves it linearly back and forth.
  • a ball screw KGT is often used.
  • the torque M d generated by the motor must be supported so that the adjusting element does not rotate with it.
  • an anti-rotation device is used, which acts either directly on the adjusting element or on the spindle nut, provided that the spindle is non-rotatably connected to the rotor.
  • the anti-rotation device can also act on the spindle if the spindle nut is connected in a rotationally fixed manner to the rotor.
  • the drive generates over the various tolerances an eccentricity of the motor axis to the axis of the rotatable spindle or spindle nut, which on the adjusting element or the piston, the helical gear, consisting of spindle and spindle nut, and possibly seals and Ver - is transmitted rotation lock.
  • the deviation from the motor, spindle and piston axis also has an effect on the spindle drive.
  • the coupling of the engine to the piston housing can be mentioned here.
  • the engine has a flange that dips into the piston housing, with tolerances for flange and piston housing.
  • an electrohydraulic brake system for motor vehicles is known in which the rotor is firmly connected to the spindle nut, and the spindle with the piston are integrally formed.
  • the rotor is mounted on the housing together with the spindle nut by means of two bearings, the rotation lock being in the end facing away from the piston of the spindle-piston component is arranged.
  • the problems A), B), C), D), E) and F arise.
  • DE 11 2009 004 636 likewise describes a brake system in which a piston of a piston-cylinder system is connected to the driven spindle via a tappet.
  • the problems A), B), C), D), E), F) and G) occur, whereby altogether lower loads occur, since the pistons are connected to the spindle via the tappet, so that z. B. the eccentricity and shear forces are reduced by the formed by the plunger joint piece.
  • D), E), F) and G) play a role, whereby the loads occurring at the anti-rotation device are also reduced by an elastic sleeve and a roller.
  • the DE 10 2014 212 409 A1 known pressure generator for a hydraulic vehicle brake has a dual-mounted rotor, which drives a spindle nut via a planetary gear.
  • Spindle and piston are integrally formed, wherein the bearing of the piston takes place solely by its lateral surface and the rotation is effected by a rod engaging in the piston end, in cross-section hexagonal, rod.
  • This pressure generator problems A) to G) occur.
  • high lateral force loads on the piston which has an increased wear also for the cylinder inner wall and the seals result.
  • the object of the invention is to further develop an electric motor driven screw drive for driving an adjusting element such that the parts wear out less.
  • an electric motor-driven screw drive for driving an adjusting element according to the preamble of claim 1, in which the anti-twist device is arranged in or at the end region of the adjusting element or the end region is part of the anti-rotation lock, wherein the end region is the region of the adjusting element which faces away from the helical gear and / or between the first bearing and the adjusting element is the rotor or transformer, the helical gear and / or at least part of the adjusting element at least in a region transverse elastic to the axis of rotation is formed or are, wherein the at least one region, in particular a spring element or an area having higher elasticity.
  • helical gear and / or the adjusting element as non-deformable elasticity can advantageously continue
  • the wear can be reduced because advantageous by the elasticity of the transverse forces are reduced.
  • the rotor is formed at least in a region between the first bearing and the input of the helical gear transverse elastic to the axis of rotation, in particular a spring element or a region with higher elasticity.
  • the helical gear according to the invention with drive and adjusting element has a low complexity.
  • the solution can be used both for rotating spindle or spindle nuts, with rotating spindle nuts usually requiring a little more length but advantageously no grease being thrown away from the revolving spindle and additional measures such as additional guard ring on the SM being required.
  • a ball screw KGT is used because of the good efficiency.
  • the adjusting element is an actuator or a coupling part to a drive, which is moved back and forth on a web and even something drives or adjusted.
  • a piston is moved back and forth via the helical gear, wherein the piston is displaced in a cylinder for pressure generation and pressure reduction or for holding pressure in one or more hydraulic travel.
  • the piston can be designed as a single stroke piston, which limits only one pressure chamber, or as a double-stroke piston, which separates two pressure chambers from each other in a sealing manner.
  • other piston-cylinder systems can likewise be driven via the helical gearbox driven by the invention.
  • the first bearing can advantageously be arranged between the rotor winding and / or the permanent magnet bearing part of the rotor and the input of the helical gear, being seen as the input of the helical gear in the context of the invention, the rotor driven by the component of the helical gear, which the Spindle nut or the spindle can be.
  • a transformer is mounted by means of the first bearing and is rotatably connected to the input of the helical gear, wherein the transformer is driven by a rotor of an engine and an intermediate gearbox.
  • a radial sliding bearing is arranged or the anti-twist device itself is or is additionally a radial plain bearing.
  • the rotor is designed to be double-walled in cross-section at least in the region from the first bearing to the entrance of the helical gear, wherein the two wall sections or walls arranged in parallel to one another via a curved one, in particular in cross section U-shaped, Wandungsabites are connected to each other.
  • the wall sections can be formed in one piece or welded, riveted, crimped or glued together.
  • the adjusting element can be mounted with its end in a guide, in particular in a cylinder, slidably in the axial direction, wherein its outer radius is formed at least in partial areas of its outer wall such that the end region with a clearance fit or sliding fit in the guide or the cylinder slides and forms a radial slide bearing with the cylinder or the guide with the least possible play.
  • the remaining part of the adjusting element, in particular in the form of a piston advantageously has an outer diameter or an outer contour which is smaller than the outer radius or diameter or outer contour required for a snug fit.
  • the seals for sealing the piston are advantageously arranged in the area with an outer radius or diameter which is smaller than the sliding fit so that the outer wall of the adjusting element does not interfere with the inner wall of the guide or of the cylinder, at least in the region of the seals comes into contact.
  • This means that the area in which the seals are arranged has a greater clearance than the area which serves to mount the adjusting element. As a result, there is no contact of the piston with the Cylinder wall.
  • the anti-twist device can be formed by at least one protrusion pointing radially inward in the cylinder, in particular in the form of an axially extending web, and / or recess, in particular in the form of a groove, each with a groove or a recess in the End of the adjusting element or piston cooperates to form the anti-rotation.
  • the axially extending web for example, be formed by a segment-shaped part which fastens on the cylinder inner wall, in particular riveted or welded.
  • a flange piece which receives a bore as well as the above-described web for the rotation lock and optionally also the cylinder bore and the seals. This would allow all tolerance sensitive parts to be machined in a single setup with small tolerances. In this case, the flange piece must be fastened to the motor housing.
  • the cylinder has axially extending guide surfaces, and that the end region of the adjusting element or piston likewise has at least one guide surface, wherein a rotatably mounted unrolling part rolls off the guide surfaces on both and together with these forms the anti-rotation safeguard.
  • the roll-off advantageously serves to minimize the friction, especially at the beginning of the movement.
  • the adjusting element or the piston can also slide along the inner wall of the cylinder with the aid of a sliding fit on at least a part of the outer wall of its end region to form a radial sliding bearing or be radially supported or supported by a sliding ring.
  • the anti-twist device can be arranged, in particular fastened, at the end of the adjusting element or piston.
  • the rotation can be pressed onto an end-side pin of the adjusting element or piston and additionally secured by caulking against rotation.
  • the adjusting element is a double-stroke piston of a piston-cylinder system
  • either the anti-twist device and / or the bearing can be arranged in the interior of the double-piston piston, with a shaped part corresponding to one embodiment in order to form the anti-twist device and / or bearing - Eng engages recess of the Doppelhubkolbens and stores these by means of sliding bearing and / or secures against rotation, wherein the fitting fixedly secured to the housing or formed integrally therewith.
  • the anti-twist device may take place via the engaging shaped piece and for the bearing to take place externally between the lateral surface of the double piston and the cylinder inner wall or via a sliding ring arranged therebetween (FIG. 4).
  • the Oldham coupling can in this case be formed by the end region of the adjusting element, a bearing part which is inserted therein and secured against rotation by means of positive locking, and a molded part which in turn positively engages in the bearing part against rotation. on the housing or cylinder rotatably arranged or attached to this, be formed.
  • the electric motor-driven helical drive drives a piston of a piston-cylinder unit
  • its piston can be sealed off via at least one seal, advantageously at least two seals arranged in parallel, wherein the first seal, the so-called primary seal, absorbs the pressure.
  • a channel between two seals in the cylinder interior opens, which is in communication with a storage container. This advantageously allows additional functions.
  • a leakage flow can be returned via the channel opening between the seals to a storage container, wherein the second seal prevents precisely this leakage flow from escaping.
  • a further channel can be provided, which opens out between the two primary seals in the interior of the cylinder and which one via Throttle is also connected to the storage container.
  • a leakage flow then flows through the additional channel and the throttle to the storage container, which is detected due to the reduced delivery rate of the system.
  • a resilient stop which brakes the rotational movement of the spindle or spindle nut.
  • the stop can e.g. be formed by a stop element, in particular in the form of a fe-reducing ring and / or a spring, wherein the stop member can be advantageously arranged on the spindle.
  • the electric motor-driven helical gearbox according to the invention can advantageously be used for adjusting a piston which holds pressure in at least one pressure chamber or at least one associated hydraulic circuit, and / or degrades.
  • the adjusted or adjusted pressure can serve according to the invention inter alia also for the adjustment of wheel brakes, clutches and / or gear actuators.
  • the mounting device can advantageously be attached and / or fastened to the housing of the electric motor-driven helical gear, wherein the mounting device with its housing surrounds the area of the housing holding the first bearing and bears against it, and the first bearing via a ball bearing biased, wherein the mounting device comprises means for radial adjustment of the input of the helical gear and thus bending of the rotor, such that the axis of rotation of the gearbox is aligned with the axis of the adjusting element and / or the rotation.
  • the assembly of the adjusting element or piston in the housing wherein thereafter the connection of the rotor to the input of ffergetrie- bes, ie either the spindle nut or the spindle, depending on which element must be connected to the rotor.
  • the motor housing can be axially displaced and screwed to the housing for the adjusting element, in particular in the form of the piston housing.
  • the transverse elasticity of the rotor or of the entire drive thereby centers the motor housing to the housing of the adjusting element or to the piston housing, whereby all tolerances of the non-rotating parts, which would contribute to a transverse offset of engine and adjusting element or piston housing , eliminated or eliminated as far as possible.
  • the rotating parts have a low eccentricity, so that the drive axis of the running parts spindle and spindle nut have a small center offset and the piston with its seals none Transverse force is exposed and thus wear and damage to the sealing surfaces on the piston is avoided. This considerably reduces the risk of seal leakage and wear, which is enormously important, especially for the fail operational requirement for autonomous vehicles.
  • the rotation can be advantageous is filled with hydraulic fluid, which acts friction-reducing, which advantageously hydrodynamic effects occur during movement.
  • the piston on which the seals act can advantageously have a small clearance, at least in the region of the piston seals.
  • the engine sensor is usually moved by a gear drive.
  • a friction-wheel drive which has an adjusting cam or a single-toothed engagement which compensates for the possible slip of the friction-wheel drive.
  • a separate rotor can be used which drives the spindle via a planetary or helical gear.
  • the invention proposes to use at least one protective device, e.g. in the form of a P
  • abstreifers or a seal provide, so that the ball screw is virtually encapsulated in a closed space from the outside world.
  • the capsule is relatively easy to implement.
  • dirt wipers in ball screws are known, which also assume the function of filling the fat. However, these mostly do not prevent metallic particles from penetrating safely enough.
  • the aforementioned wipers may of course be used in addition to the P
  • the particle scrapers may e.g. be made of felt.
  • Fig. 1 shows the spindle drive with rotating spindle with motor
  • Rotor bearing bearing LI
  • elastic rotor and second bearing on the anti-twist device and piston seals
  • Fig. La shows an anti-rotation with sliding guide
  • Fig. Lb shows an anti-rotation with roller guide
  • Fig. 2 shows a spindle drive with rotating spindle nut
  • Fig. 3 shows a Doppelhubkolben (DHK) with a sliding bearing
  • Fig. 4a shows anti-rotation, which is realized by an Oldham coupling
  • Fig. 5 shows the assembly and adjustment device
  • Fig. 5a piston with third seal
  • Fig. 6 shows a friction wheel drive
  • Fig. 6a / b shows Just michasocken
  • FIGS. 6c and 6c show further possible embodiments of the embodiment according to FIG. 1;
  • FIG. 7 shows a further possible embodiment with a transmission interposed between rotor and transformer
  • Fig. 7a an alternative embodiment with a spur gear.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the essential components of the motor spindle drive with motor housing 1, stator with winding 2, rotor 3, spindle S, spindle nut SM, helical gear 4, which is designed as a ball screw (KGT), piston 5 as adjusting element and anti-rotation protection VS.
  • the rotor 3 is mounted in the first ball bearing LI and is connected to a nut 10 with the spindle S.
  • the kinematics of rotation and translation into translation are very complex. It must include the eccentricity and its effect on the rotation with the total balance of forces of the radial and axial forces with resulting frictional forces are taken into account.
  • the rotor 3 is fixed by a snug fit on the spindle pin Sz by means of the screw 10.
  • an additional frictional connection for example by means of a pin or ball, not shown, between spindle S and rotor flange 3f.
  • the fit between pin Sz and rotor 3 determines the first tolerance.
  • the fit between rotor 3 and ball bearing LI the second tolerance. Both fits determine the eccentricity in addition to the impact from fit to the motor axis.
  • the rotor 3 drives the spindle S and moves the spindle nut SM with the piston 5 fastened thereto or integrally formed, which is sealed to the piston housing 7 via two seals D 1 and D 2.
  • the anti-rotation device VS is attached, for example via a stiffening or flanging.
  • the anti-rotation device VS runs in a segment-shaped support 6, which receives the motor torque Md.
  • the anti-rotation device VS at the same time assumes the bearing L2 in the piston bore 5z.
  • the sliding movement runs in liquid and depending on the speed with low friction by the known hydrodynamic effect.
  • the anti-rotation device VS consists of corresponding sliding material, preferably plastic or tin bronze.
  • the piston force acts on the ball bearing LI via the KGT helical gear.
  • the eccentricity or center deviation of the rotor 3 is compensated by the predominantly elastic design of the rotor 3, but also by bending of the spindle S, piston 5 and tilting movement of the anti-rotation device VS.
  • no forces act on the piston 5 and sliding surfaces of the seal D 1, D 2, since the tolerances of anti-rotation lock VS, piston 5 and cylinder bores ensure a clearance S 0 .
  • the anti-rotation VS runs in the piston 5 with little play. Accordingly, the tolerances of anti-rotation lock VS and bore dimensioned. Thus, the reliability of the seal Dl, D2 is greatly improved, which is of particular importance in AD and FO requirements.
  • a small lateral force acts on the anti-rotation lock VS in accordance with the above-mentioned elasticity and eccentricity.
  • a circumferential force F Uf which depends on the engine torque Md and the requirement for the operating pressure to be set in the pressure chamber A1 acts on the anti-rotation lock VS.
  • a resilient stop 11 which also brakes the rotating spindle nut SM.
  • the rotor 3 drives the engine sensor via gear drive, in which the shaft is connected to a target, which is preferably a Hall element and is seated on the PCB of the ECU.
  • the motor housing 1 is seated flat without conventional collar centering on the piston housing KG and is fastened to it by means of screws 9.
  • the seals and the piston raceway can be arranged in a flange piece. The assembly and centering are described in Fig. 5.
  • the eccentricity of the rotating parts is also absorbed by tilting around the bearings LI and L2 or, if the anti-rotation device VS is formed accordingly.
  • the first bearing LI is preloaded so strongly that the eccentricity is absorbed by the elasticity of rotor 3, helical gears S, SM and / or adjusting element.
  • the ball screw consisting of spindle S and spindle nut SM, can be provided with at least one particle scraper PS.
  • the particle wiper or wiper PS in particular, is intended to prevent vaporizing particles from subsequently entering the ball track during operation during assembly of the worm gear.
  • At least a particle wiper PS which is arranged on the open side of the ball screw drive, should be provided. This can be fixed or fixed in particular on the rotor 3, as shown, or on the piston 5. In FIG. 1, at least one of the two particle wipers PSi or PS 2 should therefore be provided. So that particles can not penetrate from the left through the connection rotor 3 and spindle S, a corresponding connection and / or seal can also be provided here.
  • both particle scrapers PSi or PS 2 can be provided.
  • the spindle S is located with its right end in the piston, which hermetically surrounds the spindle from the right. closes.
  • the particle wiper PSi is arranged between stop ring 11 and spindle nut SM or end face of the piston 5.
  • the particle scraper PS 2 is arranged between the rotor 3 and the piston 5.
  • the particle stripper PS can advantageously be made of a material, in particular a felt-like material, whose material and dimension, in particular fibers, do not harm the ball screw drive.
  • the helical gear according to the invention is mounted in a clean room.
  • Fig. La shows a section through the cylinder bore 7z with the anti-rotation VS.
  • the anti-rotation device VS acts on both sides on a segmentförmi ge support 6, which is here riveted to the flange 7, alternatively laser welded.
  • This solution has the advantage that the sliding surfaces in the cylinder bore 7z and the support have a high surface quality, resulting in low friction and little wear.
  • the engine torque Md generates a circumferential force Fui on the support 6, which is transmitted as reaction force F u2 of the anti- rotation device VS to the cylinder bore 7z.
  • the anti-twist device VS is guided over the bearing point L2 in the bore 7z with little play, for which purpose the tolerances of anti-rotation lock VS and bore 7z must be provided accordingly.
  • the engine torque Md acts in accordance with the set operating pressure significantly stronger in the forward movement to the pressure build-up than in the backward movement to the pressure reduction P abl because essentially the piston force causes the return movement.
  • the circumferential force also generates frictional forces in the radial direction, which are insignificant due to the mounting of the anti-rotation device VS in the bore 7z.
  • the radial forces are due to the elasticity, especially of the rotor 3, small.
  • Fig. 2 shows an embodiment with rotatable spindle nut SM.
  • the spindle S is connected to the piston 5 or a coupling piece KO for the linear drive of a mechanism.
  • the application is not limited to hydraulics.
  • a rotation VS is necessary, which runs at non-hydraulic with dry bearings or grease.
  • the seals Dl and D2 can be omitted.
  • storage via bearings LI and L2 remains.
  • FIG. 1 with a one-piece rotor 3 a two-part rotor 14 can be used.
  • the drive with motor is expediently connected to an ECU, for which corresponding contacts to the engine are provided.
  • the particle wiper PS 3 can be arranged or act between a carrier part 35, which is fastened or arranged on the piston housing 16 or on the flange 7, and the rotor 3 or the piston 5.
  • a carrier part 35 which is fastened or arranged on the piston housing 16 or on the flange 7, and the rotor 3 or the piston 5.
  • FIG. 3 shows an embodiment which essentially corresponds to the arrangement of FIG. 1, with the difference that a double-stroke piston DHK is used, which conveys volumes under pressure during forward and backward movement and seals two pressure chambers Al and A2 in a sealing manner , This is done via feed valves V, which may be simple check valves or solenoid valves.
  • feed valves V which may be simple check valves or solenoid valves.
  • SV valves with connection to the reservoir 12 are necessary here. Of course, these may also like in the embodiment.
  • Fig. 1 are used.
  • another seal D3 can be provided for the stepped piston.
  • the rotation VS is arranged here in the piston 5. This consists of a profile bar 18, z. B. four- or hexagon, which supports the engine torque Md from the piston 18 via a bearing piece 19. The profile bar 18 is fixedly connected to the piston housing 16.
  • the anti-rotation VS also forms here the storage L2.
  • FIG. 4 shows an embodiment which essentially corresponds to that of FIGS. 2 and 3.
  • the bearing L2 takes place via a sliding ring in the piston 5.
  • the anti-rotation lock VS is also designed here in the piston 5 as Oldham coupling.
  • the profile bar 19 may be a rectangular profile here.
  • the Oldham coupling piece can compensate in principle the piston movement in the y- and z-direction and is supported by play S floating between the piston 18 and profile bar 19. With this solution, the center axis of the profile bar 18 can be designed with larger tolerances.
  • the screw-type transmission driven by an electric motor according to the invention can advantageously be used in a broadband manner in the hydraulic system.
  • the piston may be a single-stroke and a double-stroke piston.
  • the electric motor-driven screw drive according to the invention for driving a mechanism, in which case the adjusting element acts as an actuator, or clutch for a drive.
  • Fig. 5 shows an assembly and adjustment device which is necessary to center the engine in the piston housing.
  • the piston 5 is mounted in the piston housing with anti-rotation lock VS.
  • the spindle S is adjusted with advance stroke h.
  • the spindle S is connected to the rotor 3 via the nut 10.
  • the motor has the distance h from the piston housing.
  • the drive shaft 24 is connected to the rotor 3 or a specially designed nut 10.
  • an adapter 23 is placed on the motor housing 1 for biasing the ball bearing LI.
  • a ball bearing 25 and a ring 26 which is mounted on the drive shaft.
  • a plate spring with a knurled wheel 31 is introduced.
  • the diaphragm spring 27 is preloaded and secured axially via a securing ring.
  • the ball bearing LI is biased, as if the piston would act an axial force.
  • the motor housing is moved axially with the piston connected so that the motor housing rests on the piston housing.
  • the bolts 9 of the engine mount are tightened easily.
  • rotor 3 and spindle S are moved via the knurled wheel, so that the piston 5 moves axially with anti-rotation lock VS.
  • the entire stroke can be traversed, and the motor housing is centered on the piston housing.
  • the eccentricity causes a small radial force on the anti-rotation device VS, which can be detected with the probe.
  • the final fastening of the motor housing takes place.
  • the measurements can be extended as desired by pressing the motor housing with different axial forces on the piston housing and measuring the radial movement of the motor housing together with the eccentricity of the rotor on the measuring journal.
  • a pressure on the piston can be exerted, which is generated for example by means of compressed air.
  • the spindle S is adjusted without clearance with the spindle nut SM via the axial force, whereby the x / y adjustment takes place automatically.
  • the spindle S can be rotated about 360 °. Subsequently, the motor housing is xed via fastening screws 9 fi.
  • FIG. 5a shows the piston with a third seal D3, which serves as a repeat seal to the seal D2 for highest FO requirements. If the seal D3 fails with a large leakage flow, a leakage flow flows into the storage container via the throttle. This leakage flow is detected by the diagnostic device via an approximately 10% reduced flow rate. Without the seal D3 and with the same leakage flow through the seal D2, the pressure supply would fail.
  • the task of the motor angle sensor is to provide an angle-proportional signal for the piston position and, on the other hand, to control the commutation of the windings.
  • the friction wheel drive 8a is known to have a small slip, especially during acceleration and deceleration of the engine. Therefore, the Reibradno- cken 32 are provided which engage in an angular segment in the counter-cam on the rotor 33. These are connected directly to the rotor or can be connected via a plastic part to the rotor 3.
  • the friction wheel drive is mounted in the piston housing 16 and not specifically described here.
  • the friction wheel drive has a flexible shaft that generates a preload to generate a frictional force.
  • Fig. 6a shows the lower rotor axis facing cams 34 and 32a, which may be engaged in the position shown when a small slip is to be corrected. Two positions 3 are shown in front of and 4 at the time of engagement.
  • Fig. 6b shows the corresponding positions 1 and 2 in the other direction of rotation.
  • the upper cams 33 and lower cams 34a can be seen.
  • the cams are drawn here in principle, but have gear-like shape according to the rolling.
  • the adjustment or Slippage correction can take place mainly during the reversal of the direction, so that the accuracy requirement of engagement by the cam becomes more favorable.
  • the arrangement of the cams can optionally also be designed so that the friction wheel is not mounted between the cams, but above or below the cams, which facilitates assembly.
  • 6c shows a more detailed embodiment of the helical gear according to the invention with a gear drive 8 for the engine sensor or
  • the rotor 3 has a toothing which meshes with a toothed wheel 8.
  • a toothed wheel 8 e.g. Front or bevel gears are selected.
  • an involute or cycloid toothing can be selected, wherein the toothed wheels are preferably made of a noise-optimized material or have a corresponding coating.
  • the drive for the sensor target 40 has a bearing shaft 38 and a bearing 39, wherein the bearing 39 may preferably be connected to the piston housing 16.
  • the bearing shaft 38 passes through the passage opening 16a of the piston housing 16, so that the target 40, which is connected in a rotationally fixed manner to the bearing shaft 38, is arranged on the side of the piston housing 16 facing the printed circuit board PCB.
  • the sensor element 41 is arranged on the printed circuit board PCB and connected to an evaluation circuit and detects the rotation of the target 40.
  • FIG. 6d shows a further possible embodiment of the sensor drive and sensor element.
  • the sensor is designed as a segment sensor, wherein a plurality of sensor elements 41 are arranged on an angular segment which is mounted on an electrically conductive support 43, e.g. in the form of a stamped grid or a printed circuit board, are arranged and fixed.
  • the front end of the rotor 3 carries or forms a flywheel 44, are distributed over the circumference of several targets 40 on one or more radii.
  • Fig. 7 shows a further possible embodiment in which a rotor R is connected to the input of a planetary gear G and the planet carrier is connected to a transformer 3 ' and drives it.
  • the transformer 3 ' is rotatably mounted on the housing by means of the first bearing LI and has a resilient region FE, which is arranged between the bearing LI and the input of the helical gear in the form of the spindle S.
  • the rest of the configuration can correspond to the above-described embodiments, ie the anti-rotation device VS and the second bearing L2 can be formed either separately or together.
  • the assembly is completed with a motor encapsulation.
  • the illustration shows an external rotor motor, which can alternatively be designed as an internal rotor motor. Due to the large radius of the rotor, these types require a large torque, so that the motor can be small or the piston can be relatively large with a small stroke.
  • Fig. 7a shows an alternative embodiment with a spur gear, wherein the rotor with pinion Ri acts on an intermediate gear ZR, which is mounted on the bearing support for LI and engages the internal gear I-wheel, which is connected to the transformer 3 ' .
  • the large rotor diameter With the large rotor diameter, a sufficient gear ratio with low engine torque is possible.
  • the particle wipers PS shown and described in FIGS. 1 and 2 can, of course, be provided in the same way in the screw drives illustrated and described in FIGS. 3, 4, 5 and 7.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe zum Antrieb eines Verstellelementes (5), insbesondere in Form eines Aktuators oder eines Kolbens einer Kolben-Zylinder-Einheit, wobei das Verstellelement (5) mittels eines elektrischen Antriebes (2) und eines Schraubgetriebes (S, SM), insbesondere in Form eines Spindelantriebes, entlang einer Bahn, insbesondere Achse (AX), hin und her bewegbar ist, wobei der Antrieb (2) einen Rotor (3) oder einen von einem Antrieb angetriebenen Übertrager (3') aufweist, der mittels eines ersten Lagers (L1) in einem Gehäuse (1) drehbar gelagert und mit dem Eingang (ES) des Schraubgetriebes (S, SM) fest verbunden oder mit diesem einstückig ausgebildet ist, und dass der Ausgang (AS) des Schraubgetriebes (S, SM) mit dem Verstellelement (5) verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist, wobei eine Verdrehsicherung (VS) ein Verdrehung des Verstellelementes (5) in Umfangsrichtung um die Bahn bzw. Achse (AX) verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (VS) im oder am Endbereich (5e) des Verstellelementes (5) angeordnet ist oder der Endbereich (5e) Teil der Verdrehsicherung (VS) ist, wobei der Endbereich (5e) der Bereich des Verstellelementes (5) ist, welcher dem Schraubgetriebe (S, SM) abgewandt ist, und/oder zwischen dem ersten Lager (L1) und dem Verstellelement (5) der Rotor (3) bzw. Übertrager (3'), das Schraubgetriebe (S, SM) und/oder zumindest ein Teil des Verstellelementes (5) zumindest in einem Bereich querelastisch zur Rotationsachse ausgebildet ist bzw. sind, wobei der mindestens eine Bereich, insbesondere ein Federelement (FE) oder einen Bereich mit höherer Elastizität aufweist.

Description

ELEKTROMOTORISCH ANGETRIEBENES SCHRAUBGETRIEBE ZUM ANTRIEB EINES VERSTELLELEMENTES UND MONTAGEVORRICHTUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromotorisch angetriebenes
Schraubgetriebe zum Antrieb eines Verstellelementes, insbesondere in Form eines Aktuators oder eines Kolbens einer Kolben-Zylinder-Einheit, wobei das Verstellelement mittels eines elektrischen Antriebes und eines Schraubgetrie- bes, insbesondere in Form eines Spindelantriebes, entlang einer Bahn, insbe- sondere Achse, hin und her bewegbar ist, wobei der Antrieb einen Rotor auf- weist, der mittels eines ersten Lagers in einem Gehäuse drehbar gelagert und mit dem Eingang des Schraubgetriebes fest verbunden oder mit diesem ein- stückig ausgebildet ist, und dass der Ausgang des Schraubgetriebes mit dem Verstellelement verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist, wobei eine Verdrehsicherung ein Verdrehung des Verstellelementes in Umfangsrich- tung um die Bahn bzw. Achse verhindert.
Stand der Technik
Motorantriebe mit Spindel zur Verstellung eines Verstellelementes, insbeson- dere zur Verstellung eines Aktuators oder eines Kolbens eines hydraulischen Kolbenantriebes sind weit verbreitet. Die Drehbewegung des Rotors wird dabei auf eine Spindel oder Spindelmutter übertragen, wobei die Spindel oder Spin- delmutter mit dem Verstellelement, insbesondere in Form eines Aktuators o- der Kolbens, verbunden ist und dieses linear hin und her bewegt. Für hohe Wirkungsgrade wird vielfach ein Kugelgewindetrieb KGT eingesetzt. Das vom Motor erzeugte Drehmoment Md muss dabei abgestützt werden, da- mit sich das Verstellelement nicht mit dreht. Hierfür wird eine Verdrehsiche- rung verwendet, welche entweder direkt auf das Verstellelement oder auf die Spindelmutter wirkt, sofern die Spindel drehfest mit dem Rotor verbunden ist. Die Verdrehsicherung kann auch auf die Spindel wirken, sofern die Spindel- mutter drehfest mit dem Rotor verbunden ist.
Bei der Verwendung eines Schraubgetriebes, vorzugsweise eines Kugelgewin- detriebes bestehen die nachfolgend aufgelisteten Probleme:
A) Der Antrieb erzeugt über die verschiedenen Toleranzen eine Exzentrizität von Motorachse zur Achse der drehbaren Spindel oder Spindelmutter, wel- che auf das Verstellelement bzw. den Kolben, das Schraubgetriebe, beste- hend aus Spindel und Spindelmutter, und ggf. Dichtungen und die Ver- drehsicherung übertragen wird.
B) Bei der Übertragung der Exzentrizität auf das Verstellelement bzw. den Kolben entsteht abhängig von der Elastizität der Übertragung eine Quer- kraft auf das Verstellelement bzw. den Kolben.
C) Die in B) beschriebene Querkraft erzeugt Reibung und Verschleiß am Ver- stellelement bzw. dem Kolben.
D) Wenn der Kolben verschleißt, z. B. sich Riefen bilden, ist die Dichtwirkung nicht mehr gesichert, was insbesondere mit Fail-Operation-Forderungen FO kollidiert.
E) Auf die Verdrehsicherung wirkt ebenfalls die Exzentrizität sowie zusätzlich das abzustützende Motordrehmoment Md. Die aufzubringenden Kräfte und die damit verbundene Reibungen erzeugen meist einen hohen Verschleiß. Die vorgenannten Kräfte können zudem zusätzliche Querkräfte auf das Verstellelement bzw. den Kolben erzeugen. F) Der Verschleiß durch E) kann auch auf die Kolbenlaufbahn gelangen, so dass sich die Dichtung bewegt und diese ausfallen kann, was ebenfalls bei Fail-Operation-Forderungen kritisch ist.
G) Abhängigkeit der Funktionen von Temperatur und Toleranzen.
H) Komplexität, Anzahl der Teile für Spindelantrieb mit Motor und Verdrehsi- cherung und Toleranzketten.
Neben den Toleranzen, welche die Exzentrizität der rotierenden Teile bestim- men, wirken auf den Spindelantrieb noch die Abweichung von Motor, Spindel und Kolbenachse. Als Beispiel kann hier die Ankopplung des Motors an das Kolbengehäuse genannt werden. Typischerweise hat der Motor dabei einen Flansch, der in das Kolbengehäuse eintaucht, mit Toleranzen für Flansch und Kolbengehäuse. Diese Toleranzen ergeben ein Min- und Max-Spiel, wodurch sich ein entsprechender Versatz der Achsen zueinander ergibt. Zu anderen Komponenten des Spindelantriebes ergibt sich ein beachtlicher Versatz, der bis zum Faktor Fünf mehr als die Exzentrizität betragen kann. Dieser Versatz kann auch bei entsprechender Konstruktion die oben aufgeführten Probleme A) bis
F) beeinflussen.
Spindelantriebe sind zahlreich beschrieben. So zeigen die nachfolgend aufge- listeten Dokumente allesamt elektromotorisch angetriebene Kolben, wobei zwischen elektrischem Antrieb und Kolben ein Schraubgetriebe in Form eines Spindelantriebs zwischengeschaltet ist. Um viele unnötige Beschreibungen und Erklärungen zu sparen, wird nachfolgend bei den Dokumenten jeweils auf die jeweils auftretenden Probleme hingewiesen.
Aus DE 10 2008 059 862 Al ist ein elektrohydraulisches Bremssystem für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem der Rotor fest mit der Spindelmutter verbun- den ist, sowie die Spindel mit dem Kolben einstückig ausgebildet sind. Der Ro- tor ist dabei zusammen mit der Spindelmutter mittels zweier Lager am Gehäu- se gelagert, wobei die Verdrehsicherung im dem Kolben abgewandten Ende des Spindel-Kolben-Bauteils angeordnet ist. Bei dieser Konstruktion ergeben sich insbesondere die Probleme A), B), C), D), E) und F).
Die DE 11 2009 004 636 beschreibt ebenfalls ein Bremssystem, bei dem ein Kolben eines Kolben-Zylinder-Systems über einen Stößel mit der angetriebe- nen Spindel in Verbindung ist. Hier treten insbesondere die Problematiken A), B), C), D), E), F) und G) auf, wobei insgesamt geringere Belastungen auftre- ten, da der Kolben über den Stößel mit der Spindel in Verbindung sind, so dass z. B. die Exzentrizität und Querkräfte durch das durch den Stößel gebil- dete Gelenkstück reduziert sind.
Aus DE 10 2011 106 626 Al ist ein hochdynamischer Kurbauantrieb für eine Kolben-Zylinder-Einheit bekannt, bei dem ebenfalls die Probleme A), B), C),
D), E), F) und G) eine Rolle spielen, wobei auch hier durch eine elastische Hül- le und eine Rolle die auftretenden Belastungen an der Verdrehsicherung redu- ziert sind.
Beim in DE 10 2013 221 158 Al beschriebenen elektrischen Antrieb treten die Probleme A) bis G) auf, wobei durch die Exzentrizität der rotierenden Teile ho- he Belastungen und Kräfte durch eine geringe Elastizität und der Verdrehsi- cherung auftreten.
Der aus DE 10 2014 212 409 Al bekannte Druckerzeuger für eine hydrauli- sche Fahrzeugbremse weist einen zweifach gelagerten Rotor auf, welcher über ein Planetengetriebe eine Spindelmutter antreibt. Spindel und Kolben sind ein- stückig ausgebildet, wobei die Lagerung des Kolbens allein durch seine Mantel- fläche erfolgt und die Verdrehsicherung durch einen in die Kolbenstirnseite eingreifenden, im Querschnitt sechskantförmigen, Stab erfolgt. Auch bei die- sem Druckerzeuger treten die Probleme A) bis G) auf. Das gleiche gilt für das aus DE 10 2015 222 286 Al bekannte Hydraulikaggregat. Hier treten hohe Querkraftbelastungen auf den Kolben auf, was einen erhöhten Verschleiß auch für die Zylinderinnenwandung sowie die Dichtungen zur Folge hat. Auch bei DE 10 2017 211 587 Al und bei dem aus DE 10 2016 208 367 Al bekannten Bremsdrucksteuergerät können die Probleme A) bis G) auftreten. Bei der DE 10 2016 208 367 Al wird ein elastisch verformbares Vorspannelement einge- setzt um größere Toleranzen auszugleichen. Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektromotorisch angetriebenes Schraubge- triebe zum Antrieb eines Verstellelementes derart weiter zu entwickeln, dass die Teile weniger stark verschleißen.
Lösung der gestellten Aufgabe
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße mit einem elektromotorisch angetriebe- nes Schraubgetriebe zum Antrieb eines Verstellelementes nach dem Oberbe- griff des Anspruchs 1 gelöst, in dem die Verdrehsicherung im oder am Endbe- reich des Verstellelementes angeordnet ist oder der Endbereich Teil der Ver- drehsicherung ist, wobei der Endbereich der Bereich des Verstellelementes ist, welcher dem Schraubgetriebe abgewandt ist und/oder zwischen dem ersten Lager und dem Verstellelement der Rotor bzw. Übertrager, das Schraubgetrie- be und/oder zumindest ein Teil des Verstellelementes zumindest in einem Be- reich querelastisch zur Rotationsachse ausgebildet ist bzw. sind, wobei der mindestens eine Bereich, insbesondere ein Federelement oder einen Bereich mit höherer Elastizität aufweist.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Schraubgetriebes nach Anspruch 1 ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.
Durch das weite Auseinanderliegen des ersten Lagers für den Rotor und der Verdrehsicherung werden bereits durch die Konstruktion Toleranzen ausgegli- chen und die Belastung auf die Lager verringert. Vorteilhaft befindet sich dabei zwischen dem ersten Lager und dem Endbereich bzw. einem in diesem Endbe- reich angeordneten radialen Gleitlager kein weiteres Lager zur radialen Abstüt- zung des Rotors und des Schraubgetriebes. Durch diese Ausbildung ergibt sich bereits eine relativ große Querelastizität, durch die der Verschleiß durch Ex- zentrizität der rotierenden Teile deutlich verringert wird.
Durch das Vorsehen einer Querelastizität im Rotor, Schraubgetriebe und/oder dem Verstellelement als nicht verformbare Elastizität kann vorteilhaft weiter der Verschleiß reduziert werden, da vorteilhaft durch die Elastizität die Quer- kräfte verringert werden. So ist es von Vorteil, wenn der Rotor zumindest in einem Bereich zwischen dem ersten Lager und dem Eingang des Schraubge- triebes querelastisch zur Rotationsachse ausgebildet ist, insbesondere ein Fe- derelement oder einen Bereich mit höherer Elastizität aufweist. Hierdurch sind quasi alle vorbeschriebenen Probleme A) bis G) gelöst bzw. stark reduziert. Auch weist das erfindungsgemäße Schraubgetriebe mit Antrieb und Verstel- lelement eine geringe Komplexität auf. Die Lösung kann sowohl für rotierende Spindel oder Spindelmuttern verwendet werden, wobei rotierende Spindelmut- tern in der Regel etwas mehr Baulänge erfordern, aber vorteilhaft kein Fett von der umlaufenden Spindel wegschleudert und zusätzliche Maßnahmen wie zusätzlichen Schutzring an der SM erforderlich sind. Vorteilhaft wird wegen des guten Wirkungsgrads ein Kugelgewindetrieb KGT verwendet.
So können auch verschiedenartige Spindelgetriebe, insbesondere Kugelgewin- detriebe eingesetzt werden. Auch ist es möglich, dass das Verstellelement ein Aktuator oder ein Kupplungsteil zu einem Antrieb ist, welcher auf einer Bahn hin und her bewegt wird und selbst etwas antreibt bzw. verstellt. Bevorzugt wird jedoch ein Kolben über das Schraubgetriebe hin und her bewegt, wobei der Kolben in einem Zylinder zur Druckerzeugung und zum Druckabbau bzw. zum Druckhalten in einem oder mehreren Hydraulikreisen verstellt wird. Der Kolben kann dabei als Einfachhubkolben, welcher lediglich einen Druckraum begrenzt, oder als Doppelhubkolben, welcher zwei Druckräume voneinander abdichtend trennt, ausgebildet sein. Andere Kolben-Zylinder-Systeme sind selbstverständlich ebenso über das erfindungsgemäße elektromotorisch ange- triebene Schraubgetriebe antreibbar.
Das erste Lager kann vorteilhaft zwischen dem die Rotorwicklung und/oder Permanentmagnete tragenden Teil des Rotors und dem Eingang des Schraub- getriebes angeordnet sein, wobei als Eingang des Schraubgetriebes im Sinne der Erfindung das vom Rotor angetriebene Bauteil des Schraubgetriebes ange- sehen wird, welches die Spindelmutter oder die Spindel sein kann.
Ebenso ist es möglich, dass ein Übertrager mittels des ersten Lagers gelagert ist und mit dem Eingang des Schraubgetriebes drehfest verbunden ist, wobei der Übertrager von einem Rotor eines Motors und einem zwischen geschalte- ten Getriebe angetrieben ist.
Besonders vorteilhaft ist, es wenn, zusätzlich im Bereich der Verdrehsicherung ein radiales Gleitlager angeordnet ist oder die Verdrehsicherung selbst zusätz- lich ein radiales Gleitlager ist bzw. bildet. Hierdurch wird auf kleinstem Raum sowohl die radiale Abstützung sowie die Verdrehsicherung gewährleistet.
In einer weiteren möglichen Weiterbildung der Erfindung ist der Rotor zumin- dest in dem Bereich vom ersten Lager bis zum Eingang des Schraubgetriebes im Querschnitt doppelwandig ausgebildet, wobei die beiden, insbesondere pa- rallel zueinander angeordneten Wandungsabschnitte bzw. Wände über einen gebogenen, insbesondere im Querschnitt u-förmigen, Wandungsabschnitt mit- einander verbunden sind. Dabei können die Wandungsabschnitte einstückig ausgebildet sein oder miteinander verschweißt, genietet, verbördelt oder ver- klebt sein.
In einer weiteren möglichen Weiterbildung der zuvor beschriebenen möglichen Ausführungsformen kann das Verstellelement mit seinem Endbereich in einer Führung, insbesondere in einem Zylinder, in axialer Richtung gleitend gelagert sein, wobei sein Außenradius zumindest in Teilbereichen seiner Außenwandung derart ausgebildet ist, dass der Endbereich mit einer Spielpassung bzw. Gleit- passung in der Führung bzw. dem Zylinder gleitet und ein radiales Gleitlager mit dem Zylinder bzw. der Führung mit geringstmöglichem Spiel bildet. Der übrige Teil des Verstellelementes, insbesondere in Form eines Kolbens, weist dabei vorteilhaft einen Außendurchmesser oder eine Außenkontur auf, wel- che(r) kleiner als der für einen Passsitz erforderliche Außenradius bzw. - durchmesser bzw. Außenkontur ist. Die Dichtungen zur Abdichtung des Kol- bens sind dabei vorteilhaft in dem Bereich mit einem gegenüber der Gleitpas- sung verkleinerten Außenradius bzw. -durchmesser angeordnet, so dass die Außenwandung des Verstellelementes zumindest im Bereich der Dichtungen nicht mit der Innenwandung der Führung bzw. des Zylinders in Berührung kommt. Dies bedeutet, dass der Bereich in dem die Dichtungen angeordnet sind ein größeres Spiel aufweist, als der Bereich, der zur Lagerung des Verstel- lelementes dient. Hierdurch kommt es zu keiner Berührung des Kolben mit der Zylinderinnenwand.
Die Verdrehsicherung kann dabei durch mindestens einen im Zylinder radial nach innen weisenden Vorsprung, insbesondere in Form eines sich axial er- streckenden Steges, und/oder Rücksprungs, insbesondere in Form einer Nut, gebildet sein, der jeweils mit einer Nut bzw. einem Rücksprung im Endbereich des Verstellelementes bzw. Kolbens zur Bildung der Verdrehsicherung zusam- menwirkt. Dabei kann der sich axial erstreckende Steg z.B. durch ein seg- mentförmiges Teil gebildet sein, welches an der Zylinderinnenwandung befes- tigt, insbesondere vernietet oder angeschweißt ist.
Es ist alternativ auch möglich, ein Flanschstück vorzusehen, welches eine Boh- rung sowie den oben beschriebenen Steg für die Verdrehsicherung und optio- nal auch die Zylinderbohrung sowie die Dichtungen aufnimmt. Hierdurch könn- ten alle toleranzempfindlichen Teile in einer einzigen Aufspannung mit kleinen Toleranzen gefertigte werden. Das Flanschstück muss in diesem Falle an dem Motorgehäuse befestigt werden.
Ebenso ist es möglich, dass der Zylinder axial verlaufende Führungsflächen hat, und dass der Endbereich des Verstellelementes bzw. Kolbens ebenfalls mindestens eine Führungsfläche aufweist, wobei ein drehbar gelagertes Abroll- teil an beiden den Führungsflächen abrollt und zusammen mit diesen die Ver- drehsicherung bildet. Das Abrollteil dient dabei vorteilhaft zur Minimierung der Reibung, insbesondere bei Beginn der Bewegung.
Das Verstellelement bzw. der Kolben kann ebenfalls zumindest mit einem Teil der Außenwandung seines Endbereiches mittels Gleitpassung an der Innen- wandung des Zylinders zur Bildung eines radialen Gleitlagers entlanggleiten oder über einen Gleitring radial abgestützt bzw. gelagert sein. Hierdurch wird auf kleinem Raum mit wenigen Teilen vorteilhaft das radiale Gleitlager sowie die Verdrehsicherung gebildet.
Die Verdrehsicherung kann am Ende des Verstellelementes bzw. Kolbens an- geordnet, insbesondere befestigt sein. So kann z.B. die Verdrehsicherung auch auf einen stirnseitigen Zapfen des Verstellelementes bzw. Kolbens aufgepresst und zusätzlich durch Verstemmen gegen Verdrehung gesichert sein. Sofern es sich bei dem Verstellelement um einen Doppelhubkolben eines Kol- ben-Zylinder-Systems handelt, kann entweder die Verdrehsicherung und/oder Lagerung im Inneren des Doppelhubkolbens angeordnet sein, wobei zur Bil- dung der Verdrehsicherung und/oder Lagerung ein Formstück in eine entspre- chende Ausnehmung des Doppelhubkolbens eingreift und diesen mittels Gleit- lagerung lagert und/oder gegen Verdrehen sichert, wobei das Formstück dreh- fest am Gehäuse befestigt oder mit diesem einstückig ausgebildet ist. Es ist jedoch ebenso möglich, dass die Verdrehsicherung über das eingreifende Formstück erfolgt und die Lagerung außen zwischen Mantelfläche des Doppel- hubkolbens und der Zylinderinnenwandung oder über ein dazwischen ange- ordneten Gleitring erfolgt (Fig. 4).
Sofern Verdrehsicherung und zweites Lager getrennt ausgebildet sind, kann die Verdrehsicherung auch durch eine Oldham-Kupplung verwirklicht sein, da diese vorteilhaft Toleranzen in verschiedene Richtungen ausgleichen kann. Die Oldham-Kupplung kann dabei durch den Endbereich des Verstellelementes, ein darin einliegendes und mittels Formschluss gegen Verdrehen gesichertes La- gerteil und ein wiederum in dem Lagerteil formschlüssig gegen Verdrehen ein- greifendes Formteil, welche z.B. am Gehäuse oder Zylinder drehfest angeord- net bzw. an diesem befestigt ist, gebildet sein.
Sofern das elektromotorisch angetriebene Schraubgetriebe einen Kolben einer Kolben-Zylinder-Einheit antreibt, kann dessen Kolben über mindestens eine Dichtung, vorteilhaft mindestens zwei parallel angeordnete Dichtungen abge- dichtet sein, wobei die erste Dichtung, die sog. Primärdichtung den Druck auf- nimmt. Hierbei kann es von Vorteil sein, wenn ein Kanal zwischen zwei Dich- tungen im Zylinderinnenraum mündet, welcher mit einem Vorratsbehältnis in Verbindung ist. Dies ermöglicht vorteilhaft zusätzliche Funktionen. So kann ein Leckfluss über den zwischen den Dichtungen mündenden Kanal zu einem Vor- ratsbehältnis zurückgeführt werden, wobei die zweite Dichtung eben diesen Leckfluss am Austreten hindert. Durch das Vorsehen einer zur Primärdichtung parallelen weiteren redundanten Primärdichtung kann ein Leckfluss frühzeitig detektiert werden ohne dass das System ausfällt. So kann zur Diagnose des Leckflusses ein weiterer Kanal vorgesehen werden, welcher zwischen den bei- den Primärdichtungen im Zylinderinnenraum mündet und welcher über eine Drossel ebenfalls mit dem Vorratsbehältnis verbunden ist. Bei Ausfall der ers- ten Primärdichtung fliest dann ein Leckfluss über den weiteren Kanal und die Drossel zum Vorratsbehältnis, welcher aufgrund reduzierter Förderleistung des Systems erkannt wird.
Für den Fall, dass ein Fehler in der Ansteuerung eine ungewollte Rückbewe- gung auf die Anfangsposition bewirkt, ist ein federnder Anschlag vorgesehen, welcher die Drehbewegung von Spindel oder Spindelmutter abbremst. Der An- schlag kann z.B. durch ein Anschlagelement, insbesondere in Form eines fe dernden Ringes und/oder einer Feder ausgebildet sein, wobei das Anschla- gelement vorteilhaft an der Spindel angeordnet sein kann.
Das erfindungsgemäße elektromotorisch angetriebene Schraubgetriebe kann vorteilhaft zum Verstellen eines Kolbens dienen, welcher in mindestens einem Druckraum bzw. mindestens einem damit verbundenen hydraulischen Kreis ein Druck hält, auf- und/oder abbaut. Der eingestellte bzw. eingeregelte Druck kann erfindungsgemäß unter anderem auch zur Verstellung von Radbremsen, Kupplungen und/oder Gangstellern dienen.
Mittels einer Montagevorrichtung für das erfindungsgemäße elektromotorisch angetriebene Schraubgetriebe kann dieses vorteilhaft montiert und zentriert werden. So ist die Montagevorrichtung vorteilhaft an dem Gehäuse des elekt- romotorisch angetriebenen Schraubgetriebes ansetzbar und/oder befestigbar, wobei die Montagevorrichtung mit ihrem Gehäuse den das erste Lager halten- den Bereich des Gehäuses umgreift und an diesem anliegt und über ein Kugel- lager das erste Lager vorspannt, wobei die Montagevorrichtung Mittel zum ra- dialen Justieren des Eingangs des Schraubgetriebes und damit zum Verbiegen des Rotors aufweist, derart, dass die Rotationsachse des Schaltgetriebe mit der Achse des Verstellelementes und/oder der Verdrehsicherung fluchtet.
Bevor die Montage- und Justiervorrichtung mit dem Motorgehäuse verbunden wird, erfolgt die Montage des Verstellelementes bzw. Kolbens im Gehäuse, wobei danach die Verbindung des Rotors mit dem Eingang des Schraubgetrie- bes, d.h. entweder der Spindelmutter oder der Spindel, je nachdem, welches Element mit dem Rotor verbunden werden muss. Nach dem Aufsetzen der Montage- und Justiervorrichtung ist der Rotor mit dem Schraubgetriebe so vorgespannt, als ob auf das Verstellelement bzw. die Verdrehsicherung eine axiale Kraft wirken würde. Dadurch kann das Motorgehäuse axial verschoben und mit dem Gehäuse für das Verstellelement, insbesondere in Form des Kol- bengehäuses verschraubt werden. Die Querelastizität des Rotors bzw. des ge- samten Antriebes zentriert dabei das Motorgehäuse zum Gehäuse des Verstel- lelementes bzw. zum Kolbengehäuse, wobei damit alle Toleranzen der nicht rotierenden Teile, die zu einem Querversatz von Motor- und Verstellelement- bzw. Kolbengehäuse beitragen würden, eliminiert bzw. weitestgehend elimi- niert werden.
Wie bereits ausgeführt, ist es von Vorteil, wenn bei Einsatz eines Spindelan- triebs für einen Kolben die sich drehenden Teile eine geringe Exzentrizität aufweisen, damit die Antriebsachse der auflaufenden Teile Spindel und Spin- delmutter einen geringen Mittenversatz aufweisen und der Kolben mit seinen Dichtungen keiner Querkraft ausgesetzt ist und damit Verschleiß und Beschä- digung der Dichtflächen am Kolben vermieden wird. Hierdurch wird die Gefahr der Undichtigkeit und Verschleiß der Dichtung erheblich reduziert, was insbe- sondere bei der Anforderung für fail operational für autonome Fahrzeuge enorm wichtig ist.
Durch die Lagerung vom Spindel-Kolbenantrieb am Rotor und an der Verdreh- sicherung, vorteilhaft in einer Bohrung des Kolbens erben sich zahlreiche Vor- teile. Die Verdrehsicherung kann dabei vorteilhaft ist mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt sein, welche reibungsmindernd wirkt, wobei vorteilhaft bei Bewegung hydrodynamische Effekte auftreten. Der Kolben, auf den die Dichtungen ein- wirken, kann vorteilhaft ein kleines Spiel zumindest im Bereich der Kolben- dichtungen aufweisen.
Der Motorsensor wird üblicherweise mit einem Zahnradantrieb bewegt. Zur Reduzierung der Geräusche kann auch ein Reibradantrieb eingesetzt werden, welcher einen Justiernocken oder einen 1-Zahneingriff aufweist, der den mög- lichen Schlupf des Reibradantriebes ausgleicht.
Neben dem direkten Antrieb des Rotors auf die Spindel kann auch ein getrenn- ter Rotor eingesetzt werden, welcher über ein Planeten- oder Stirnradgetriebe die Spindel antreibt. Hierdurch wir nur noch ein geringeres Motordrehmoment benötigt, was ein Motordownsizing und sogar eine Trapezspindel mit höherer Reibung ermöglicht.
Viele Antriebe mit Kugelgewindetrieb müssen hohen Sicherheitsanforderungen genügen. Dies gilt insbesondere beim autonomen Fahren - Fail operational. Hierbei werden viele Komponenten redundant vorgesehen, u.a. auch Motoren, welche 2 x 3-phasig angesteuert werden. Ein redundanter Kugelgewindetrieb mit Antrieb ist hingegen sehr aufwendig und teuer. Der Kugelgewindetrieb ist jedoch sehr fehlersicher, aber anfällig für kleine, insbesondere metallische Par- tikel, welche in die Kugellaufbahn geraten und dann den Kugelgewindetrieb blockieren können. Um dies sicher zu verhindern, sollte das Eindringen von Partikeln in den Kugelgewindetrieb bzw. auf die Lauffläche der Kugeln verhin- dert werden. Hier schlägt die Erfindung vor, mindestens eine Schutzvorrich- tung, z.B. in Form eines Partikelabstreifers oder einer Dichtung, vorzusehen, so dass der Kugelgewindetrieb quasi in einem geschlossenen Raum von der Außenwelt abgekapselt ist. Sofern eine Seite des Kugelgewindetriebes in ei- nem geschlossenen Raum, z.B. einem Kolben, angeordnet ist, ist die Kapse- lung relativ einfach zu realisieren. Es sind zwar sogenannte Schmutzabstreifer bei Kugelgewindetrieben bekannt, die auch zusätzlich die Funktion der Fettfül- lung übernehmen. Diese hindern jedoch meist metallische Partikel nicht sicher genug vom Eindringen ab. Die vorgenannten Schmutzabstreifer können jedoch selbstverständlich zusätzlich neben den Partikelabstreifern eingesetzt werden. Die Partikelabstreifer können z.B. aus Filz hergestellt sein.
Beschreibung der Figuren
Nachfolgend werden verschiedene mögliche Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1: zeigt den Spindelantrieb mit umlaufender Spindel mit Motor und
Rotorlagerung (Lagerung LI), elastischem Rotor und zweiter La- gerung an der Verdrehsicherung und Kolbendichtungen;
Fig. la: zeigt eine Verdrehsicherung mit Gleitführung; Fig. lb: zeigt eine Verdrehsicherung mit Rollenführung;
Fig. 2: zeigt einen Spindelantrieb mit umlaufender Spindelmutter;
Fig. 3 zeigt einen Doppelhubkolben (DHK) mit einer Gleitlagerung und
Verdrehsicherung innerhalb des Kolbens;
Fig. 4: zeigt einen DHK mit zweiter Lagerung am Kolben und einer Ver- drehsicherung mit Oldham-Kupplung;
Fig. 4a: zeigt Verdrehsicherung, welche durch eine Oldham-Kupplung realisiert ist;
Fig. 5: zeigt die Montage- und Justiervorrichtung;
Fig. 5a: Kolben mit dritter Dichtung;
Fig. 6: zeigt einen Reibradantrieb;
Fig. 6a/b: zeigt Justiernocken;
Fig. 6c und 6c: weitere mögliche Ausbildungen der Ausführungsform ge- mäß Figur 1;
Fig. 7: eine weitere mögliche Ausführungsform mit einem zwischen Ro- tor und Übertrager zwischengeschaltetem Getriebe;
Fig. 7a: eine Alternative Ausführungsform mit einem Stirnradgetriebe.
Fig. 1 zeigt in prinzipieller Darstellung die wesentlichen Komponenten des Mo- tor-Spindelantriebs mit Motorgehäuse 1, Stator mit Wicklung 2, Rotor 3, Spin- del S, Spindelmutter SM, Schraubgetriebe 4, welches als Kugelgewindetrieb (KGT) ausgebildet ist, Kolben 5 als Verstellelement und Verdrehsicherung VS. Der Rotor 3 ist im ersten Kugellager LI gelagert und ist mit einer Mutter 10 mit der Spindel S verbunden. Wie auch der Stand der Technik aufzeigt, ist die Kinematik der Rotation und Übertragung in die Translation sehr komplex. Es muss u.a. die Exzentrizität und ihre Auswirkung auf die Verdrehsicherung mit der gesamten Kräftebilanz der radialen und axialen Kräfte mit resultierenden Reibungskräften berücksichtigt werden. Der Rotor 3 ist über einen Passsitz am Spindelzapfen Sz mittels der Schraube 10 fixiert. Neben dem Reibschluss über das Reibmoment der Axialkraft der Mutter 10 kann auch eine zusätzliche kraft- schlüssige Verbindung, z.B. durch einen nicht gezeichneten Stift oder Kugel zwischen Spindel S und Rotorflansch 3f verwendet werden. Die Passung zwi- schen Zapfen Sz und Rotor 3 bestimmt die erste Toleranz. Die Passung zwi- schen Rotor 3 und Kugellager LI die zweite Toleranz. Beide Passungen be- stimmen neben dem Schlag von Passung zur Motorachse die Exzentrizität. Der Rotor 3 treibt die Spindel S an und bewegt die Spindelmutter SM mit dem da- ran befestigten oder einteilig mit ausgebildeten Kolben 5, welcher über zwei Dichtungen Dl und D2 zum Kolbengehäuse 7 abgedichtet ist. Am vorderen Ende ist die Verdrehsicherung VS befestigt, beispielsweise über eine Verstem- mung oder Bördelung. Die Verdrehsicherung VS läuft in einer segmentförmi- gen Abstützung 6, welche das Motor-Drehmoment Md aufnimmt. Die Verdreh- sicherung VS übernimmt zugleich die Lagerung L2 in der Kolbenbohrung 5z.
Die Gleitbewegung läuft in Flüssigkeit und abhängig von der Geschwindigkeit mit geringer Reibung durch den bekannten hydrodynamischen Effekt. Die Ver- drehsicherung VS besteht aus entsprechendem Gleitmaterial, vorzugsweise Kunststoff oder Zinnbronze. Bei höheren Betriebsdrücken wirkt die Kolbenkraft über das Schraubgetriebe KGT auf das Kugellager LI. Hierbei wird die Exzent- rizität oder Mittenabweichung des Rotors 3 über die vornehmlich elastische Gestaltung des Rotors 3, aber auch durch Biegung von Spindel S, Kolben 5 und Kippbewegung der Verdrehsicherung VS ausgeglichen. Hierbei wirken auf den Kolben 5 und Gleitflächen der Dichtung Dl, D2 keine Kräfte, da die Tole- ranzen von Verdrehsicherung VS, Kolben 5 und Zylinderbohrungen ein Spiel S0 sicherstellen. Die Verdrehsicherung VS läuft im Kolben 5 mit kleinem Spiel. Dementsprechend werden die Toleranzen von Verdrehsicherung VS und Boh- rung dimensioniert. Damit ist die Betriebssicherheit der Dichtung Dl, D2 stark verbessert, was von besonderer Bedeutung bei AD- und FO-Forderungen ist. Auf die Verdrehsicherung VS wirkt entsprechend der o. g. Elastizität und Ex- zentrizität eine kleine Querkraft. Zusätzlich wirkt auf die Verdrehsicherung VS auch eine Umfangskraft FUf welche vom Motor-Moment Md und der Anforde- rung an den einzustellenden Betriebsdruck im Druckraum Al abhängt. Bei einem Fehler in der Ansteuerung oder Ausfall kann der Kolben 5 schnell zurückfahren, was durch einen federnden Anschlag 11 abgefangen wird, der zugleich die drehende Spindelmutter SM abbremst. Zur Ansteuerung des Mo- tors und Feststellung der Kolbenposition treibt der Rotor 3 über Zahnradan- trieb den Motorsensor an, bei dem die Welle mit einem Target verbunden ist, welches vorzugsweise ein Hallelement ist und auf der PCB der ECU sitzt.
Das Motorgehäuse 1 sitzt flach ohne übliche Bundzentrierung auf dem Kolben- gehäuse KG und ist über Schrauben 9 an diesem befestigt. Zur besseren Mon- tage können Dichtungen und Kolbenlaufbahn in einem Flanschstück angeord- net sein. Die Montage und Zentrierung sind in Fig. 5 beschrieben.
Bei der axialen Verstellung des Kolbens wirken bei hydraulischen Anwendun- gen im Hubanfangsbereich kleine axiale Kräfte, welche vom ersten Lager LI aufgenommen werden. In diesem Fall wird die Exzentrizität der rotierenden Teile durch Kippen um die Lager LI und L2 bzw. bei entsprechender Ausbil- dung der Verdrehsicherung VS auch von dieser aufgenommen. Bei hohen axia- len Kräften wird das erste Lager LI so stark vorgespannt, dass die Exzentrizi- tät durch die Elastizität von Rotor 3, Schraubgetriebe S, SM und/oder Verstel- lelement aufgenommen wird.
Zur Verhinderung des Eindringens von Schmutz ist der Kugelgewindetrieb, be- stehend aus Spindel S und Spindelmutter SM, kann mindestens ein Partikelab- streifer PS, vorgesehen sein. Der bzw. die Partikelabstreifer PS, sollen insbe- sondere verhindern, dass bei der Montage des Schraubgetriebes vagabundie- rende Partikel anschließend im Betrieb in die Kugellaufbahn gelangen. Mindes- tens sollte ein Partikelabstreifer PS, vorgesehen sein, der auf der offenen Seite des Kugelgewindetriebes angeordnet ist. Dieser kann insbesondere am Rotor 3, wie dargestellt, oder am Kolben 5 befestigt bzw. fixiert sein. In Figur 1 wäre also zumindest einer der beiden Partikelabstreifer PSi oder PS2 vorzusehen. Damit von links durch die Verbindung Rotor 3 und Spindel S keine Partikel dringen können, kann hier auch eine entsprechende Verbindung und/oder Dichtung vorgesehen werden. Zur Sicherheit können auch beide Partikelab- streifer PSi oder PS2 vorgesehen werden. Die Spindel S liegt mit ihrem rechten Ende in dem Kolben ein, welcher die Spindel von rechts hermetisch um- schließt. Der Partikelabstreifer PSi ist dabei zwischen Anschlagring 11 und Spindelmutter SM bzw. Stirnseite des Kolbens 5 angeordnet. Der Partikelab- streifer PS2 ist zwischen Rotor 3 und Kolben 5 angeordnet. Der Partikelabstrei- fer PS, kann vorteilhaft aus einem, insbesondere filzartigen, Material sein, des- sen Material und Dimension, insbesondere Fasern, dem Kugelgewindetrieb nicht schaden.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Schraubgetriebe in einem Reinraum montiert.
Fig. la zeigt einen Schnitt durch die Zylinderbohrung 7z mit der Verdrehsi- cherung VS. Die Verdrehsicherung VS wirkt beidseitig auf eine segmentförmi- ge Abstützung 6, welche hier mit dem Flanschstück 7 vernietet ist, alternativ laserverschweißt. Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Gleitflächen in der Zylinderbohrung 7z und die Abstützung eine hohe Oberflächenqualität haben, wodurch sich eine geringe Reibung und wenig Verschleiß ergibt. Das Motor- Drehmoment Md erzeugt eine Umfangskraft Fui auf die Abstützung 6, welche als Reaktionskraft Fu2 von der Verdrehsicherung VS auf die Zylinderbohrung 7z übertragen wird. Die Verdrehsicherung VS wird über der Lagerstelle L2 in der Bohrung 7z mit geringem Spiel geführt, wobei hierfür die Toleranzen von Ver- drehsicherung VS und Bohrung 7z entsprechend vorgesehen sein müssen. Das Motor-Drehmoment Md wirkt entsprechend dem eingestellten Betriebsdruck deutlich stärker bei der Vorwärtsbewegung zum Druckaufbau als bei der Rückwärtsbewegung zum Druckabbau Pabl da im Wesentlichen die Kolbenkraft die Rückbewegung bewirkt. Die Umfangskraft erzeugt auch Reibungskräfte in radialer Richtung, die aufgrund der Lagerung der Verdrehsicherung VS in der Bohrung 7z unbedeutend sind. Auch die radialen Kräfte sind aufgrund der Elastizität, vornehmlich des Rotors 3, klein. Dagegen sind die axialen Reibkräf- te, die bei der Bewegung von Kolben und Verdrehsicherung VS wirken, nicht vernachlässigbar und abhängig von dem Motor-Drehmoment Md und der Um fangskräfte Fui und Fu2. Hier ist der Reibungskoeffizient maßgebend. Dieser ist jedoch bereits aufgrund der Hydrodynamik klein. Er kann zusätzlich noch ver- ringert werden, in dem Rollenlager vorgesehen werden, wie es in Fig. lb dar- gestellt und beschrieben ist. Fig. lb zeigt eine Alternative zur in Figur la dargestellten Gleitführung der Verdrehsicherung VS. Bei der Ausführungsform gemäß Figur lb übertragen Rollen 15 und 15a, welche vorteilhaft mittels Nadellagern gelagert sind, die Umfangskräfte Fi und F2. Wahlweise kann auf der Gegenseite von Rolle 15a eine dritte Rolle 15b eingesetzt werden. Auch hier sind zur Führung der Ver- drehsicherung VS zusätzliche Lagerstellen L2 vorgesehen. Auch bei dieser Aus- führungsform wird die Verdrehsicherung VS über Spiel an den Lagerstellen in der Bohrung geführt.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform mit drehbarer Spindelmutter SM. Die Spin- del S ist mit dem Kolben 5 oder einem Koppelstück KO zum linearen Antrieb einer Mechanik verbunden. Die Anwendung ist nicht nur auf Hydraulik be- schränkt. Auch hier ist eine Verdrehsicherung VS notwendig, welche bei nicht Hydraulik mit Trockenlagern oder Fettfüllung läuft. Bei einer derartigen Aus- führungsform können die Dichtungen Dl und D2 entfallen. Die Lagerung über die Lagerungen LI und L2 bleibt jedoch bestehen. Im Gegensatz zu Fig. 1 mit einteiligem Rotor 3 kann ein zweiteiliger Rotor 14 eingesetzt werden. Der An- trieb mit Motor ist zweckmäßig mit einer ECU verbunden, wozu entsprechende Kontakten zum Motor vorgesehen sind.
Ähnlich der Dichtungsanordnung des Druckstangenkolbens mit Primärdichtung D2 und Sekundärdichtung Dl wird über das Schnüffelloch SL Volumen vom Vorratsbehältnis 12 in den Druckraum gefördert.
Der Partikelabstreifer PS3 kann zwischen einem Trägerteil 35, welches am Kol- bengehäuse 16 oder am Flansch 7 befestigt bzw. angeordnet ist, und dem Ro- tor 3 oder dem Kolben 5 angeordnet sein bzw. wirken. Alternativ oder in Er- gänzung kann mindestens einer der Partikelabstreifer PS4, PS ' vorgesehen sein, welche zwischen Anschlagring und Spindelmutter SM bzw. zwischen Spindelmutter SM oder Rotor 3 und der Spindel S angeordnet sein können.
Ebenso ist es möglich, ein Verschlussmittel 36 vorzusehen, welches den Rotor 3 an seiner Stirnseite verschließt und somit das Eindringen von Schutzparti- keln von dieser Seite her verhindert. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, die im Wesentlichen der Anordnung von Fig. 1 entspricht, mit dem Unterschied, dass ein Doppelhubkolben DHK ver- wendet wird, welcher bei Vorwärts- und Rückwärtsbewegung Volumen unter Druck fördert und zwei Druckräume Al und A2 voneinander abdichtend trennt. Dies erfolgt über Einspeiseventile V, die einfache Rückschlagventile oder Mag- netventile sein können. Zusätzlich werden hier Säugventile SV mit Verbindung zum Vorratsbehälter 12 notwendig. Diese können selbstverständlich auch bei der Ausführungsform gern. Fig. 1 eingesetzt werden. Neben den Dichtungen Dl und D2 kann eine weitere Dichtung D3 für den Stufenkolben vorgesehen werden. Auch hier besteht wieder ein Spiel S0, um die Dichtfläche nicht zu be- lasten. Die Verdrehsicherung VS ist hier im Kolben 5 angeordnet. Diese be- steht aus einem Profilstab 18, z. B. Vier- oder Sechskant, welcher das Motor- Moment Md vom Kolben 18 über ein Lagerstück 19 abstützt. Der Profilstab 18 ist fest mit dem Kolbengehäuse 16 verbunden. Die Verdrehsicherung VS bildet hier gleichzeitig auch die Lagerung L2.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, welche im Wesentlichen der von Fig. 2 und 3 entspricht. Hier erfolgt die Lagerung L2 über einen Gleitring im Kolben 5. Die Verdrehsicherung VS ist auch hier im Kolben 5 als Oldham-Kupplung ausge- staltet. Der Profilstab 19 kann hier ein Rechteckprofil sein. Das Oldham- Kupplungsstück kann prinzipiell die Kolbenbewegung in y- und z-Richtung ausgleichen und ist über Spiel S schwimmend zwischen Kolben 18 und Profil- stab 19 gelagert. Mit dieser Lösung kann die Mittelachse des Profilstabs 18 mit größeren Toleranzen gestaltet werden.
Die gesamte Betrachtung aller Fakten, auch die Probleme A) bis G) zeigen die Komplexität der Kinematik und auch deren Lösung mit kleinen Kräften sowohl radial als auch axial wirkend. Das erfindungsgemäße elektromotorisch ange- triebene Schraubgetriebe kann vorteilhaft breitbandig in der Hydraulik einge- setzt werden. Dabei kann wie oben beschrieben der Kolben ein Einfach- und Doppelhubkolben sein. Es ist jedoch ebenso möglich, das erfindungsgemäße elektromotorisch angetriebene Schraubgetriebe zum Antrieb einer Mechanik zu verwenden, wobei dann das Verstellelement als Aktuator, oder Kupplung für einen Antrieb fungiert. Fig. 5 zeigt eine Montage- und Justiervorrichtung, welche notwendig ist, um den Motor im Kolbengehäuse zu zentrieren. Im Kolbengehäuse wird der Kol- ben 5 mit Verdrehsicherung VS montiert. Dabei wird die Spindel S mit Vorhub h eingestellt. Anschließend wird die Spindel S mit dem Rotor 3 über die Mutter 10 verbunden. Durch den Vorhub h der Spindeleinstellung hat dementspre- chend der Motor zum Kolbengehäuse den Abstand h. Als nächstes wird die An- triebswelle 24 mit dem Rotor 3 oder einer speziell gestalteten Mutter 10 ver- bunden. Dann wird zur Vorspannung des Kugellagers LI ein Adapter 23 auf das Motorgehäuse 1 aufgesetzt. In diesem Adapter 23 befinden sich ein Kugel- lager 25 und ein Ring 26, welcher auf der Antriebswelle gelagert ist. In einem weiteren Schritt wird eine Tellerfeder mit einem Rändelrad 31 eingebracht. Anschließend wird die Tellerfeder 27 vorgespannt und axial über einen Siche- rungsring gesichert. Damit wird das Kugellager LI vorgespannt, so als ob vom Kolben eine Axialkraft wirken würde. Nun wird das Motorgehäuse mit ange- koppeltem Kolben axial bewegt, so dass das Motorgehäuse auf dem Kolbenge- häuse aufsitzt. Anschließend werden die Schrauben 9 der Motorbefestigung leicht angezogen. Nun wird über das Rändelrad Rotor 3 und Spindel S bewegt, sodass sich der Kolben 5 mit Verdrehsicherung VS axial bewegt. Hierbei kann der gesamte Hub durchfahren werden, und das Motorgehäuse zentriert sich zum Kolbengehäuse. Die Exzentrizität bewirkt eine kleine Radialkraft an der Verdrehsicherung VS, welche mit Messtaster erfasst werden kann. Wenn wie erwartet der Kolbenhub ohne große Reibung = Drehmoment am Rändelrad durchfahren wird, erfolgt die endgültige Befestigung des Motorgehäuses. Die Messungen können beliebig erweitert werden, indem das Motorgehäuse mit unterschiedlichen Axialkräften auf das Kolbengehäuse gedrückt wird und die radiale Bewegung des Motorgehäuses ggf. zusammen mit der Exzentrizität des Rotors am Messzapfen gemessen wird.
Als Alternative zur x/y-Justierung des Motorgehäuses über Verdrehung der Spindel, kann auch ein Druck auf den Kolben ausgeübt werden, welcher z.B. mittels Druckluft erzeugt wird. Dabei wird die Spindel S mit Spindelmutter SM über die Axialkraft spielfrei justiert, wodurch die x/y-Justierung automatisch erfolgt. Hierbei kann zusätzlich die Spindel S noch ca. 360° verdreht werden. Anschließend wird dann das Motorgehäuse über Befestigungsschrauben 9 fi xiert.
Die Figur 5a zeigt den Kolben mit einer dritten Dichtung D3, welche als Re- dundanzdichtung zur Dichtung D2 für höchste FO-Ansprüche dient. Fällt die Dichtung D3 mit großem Leckfluß aus, so fließt über die Drossel Dr ein Leck- fluß in das Vorratsbehältnis. Dieser Leckfluß wird über eine um ca. 10% redu- zierte Fördermenge von der Diagnoseeinrichtung erkannt. Ohne die Dichtung D3 und bei gleichem Leckfluß durch die Dichtung D2 würde die Druckversor- gung hingegen ausfallen.
Fig. 6 zeigt eine Alternative zum Zahnradantrieb des Motorsensors durch Ver- wendung eines Reibrades, welches weniger Geräusch verursacht.
Aufgabe des Motorwinkelsensors ist es, ein winkelproportionales Signal zur Kolbenstellung zu liefern und andererseits die Kommutierung der Wicklungen zu steuern.
Der Reibradantrieb 8a hat bekanntlich einen kleinen Schlupf, insbesondere beim Beschleunigen und Abbremsen des Motors. Deshalb sind die Reibradno- cken 32 vorgesehen, welche bei einem Winkelsegment in die Gegennocken am Rotor 33 eingreifen. Diese sind direkt mit dem Rotor verbunden oder können über ein Kunststoffteil mit dem Rotor 3 verbunden sein. Der Reibradantrieb ist im Kolbengehäuse 16 gelagert und hier nicht speziell beschrieben. Der Reib- radantrieb hat eine biegsame Welle, die eine Vorspannung erzeugt zur Erzeu- gung einer Reibkraft.
Fig. 6a zeigt die unteren der Rotorachse zugewandten Nocken 34 und 32a, die bei der gezeichneten Stellung in Eingriff kommen können, wenn ein kleiner Schlupf korrigiert werden soll. Es sind zwei Stellungen 3 vor und 4 beim Ein- griff dargestellt.
Fig. 6b zeigt die entsprechenden Stellungen 1 und 2 bei der anderen Dreh- richtung. In der Ansicht von oben sind die oberen Nocken 33 und unteren No- cken 34a zu sehen. Die Nocken sind hier prinzipiell gezeichnet, haben aber zahnradähnliche Form entsprechend der Abwälzung. Die Justierung oder Schlupfkorrektur kann vornehmlich auch bei der Richtungsumkehr stattfinden, damit wird die Genauigkeitsanforderung des Eingriffs durch den Nocken güns- tiger.
Die Anordnung der Nocken kann wahlweise auch so gestaltet werden, dass das Reibrad nicht zwischen den Nocken, sondern oberhalb oder unterhalb der No- cken angebracht ist, was die Montage erleichtert.
Die Figur 6c zeigt eine detailliertere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schraubgetriebes mit einem Zahnradantrieb 8 für den Motorsensor bzw.
Drehwinkelsensor gemäß Figur 1. Der Rotor 3 weist eine Verzahnung auf, wel- che mit einem Zahnrad 8 kämt. Hierbei können z.B. Stirn- oder Kegelräder gewählt werden. Auch kann z.B. eine Evolventen- oder auch Zykloidenverzah- nung gewählt werden, wobei die Zahnräder vorzugsweise aus einem ge- räuschoptimierten Werkstoffen gefertigt sind bzw. eine entsprechende Be- schichtung aufweisen. Der Antrieb für das Sensortarget 40 weist eine Lager- welle 38 und eine Lagerung 39 auf, wobei die Lagerung 39 vorzugsweise mit dem Kolbengehäuse 16 verbunden sein kann. Die Lagerwelle 38 durchgreift die Durchgriffsöffnung 16a des Kolbengehäuses 16, so dass das mit der La- gerwelle 38 drehfest verbundene Target 40 auf der der Leiterplatte PCB zuge- wandten Seite des Kolbengehäuses 16 angeordnet ist. Das Sensorelement 41 ist auf der Leiterplatte PCB angeordnet und mit einer Auswerteschaltung ver- bunden und detektiert die Drehung des Targets 40.
Die Figur 6d zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung des Sensorantriebs und Sensorelementes. Der Sensor ist als Segmentsensor ausgebildet, wobei mehrere Sensorelemente 41 auf einem Winkelsegment angeordnet sind, die auf einem elektrisch leitendem Träger 43, z.B. in Form eines Stanzgitters oder einer Leiterplatte, angeordnet und befestigt sind. Das stirnseitige Ende des Rotors 3 trägt oder bildet ein Polrad 44, an dem über seinen Umfang mehrere Targets 40 auf einem oder mehreren Radien verteilt angeordnet sind.
Fig. 7 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform, bei der ein Rotor R mit dem Eingang eines Planetengetriebes G verbunden ist und der Planetenträger mit einem Übertrager 3 'verbunden ist und dieses antreibt. Der Übertrager 3 ' ist mittels des ersten Lagers LI am Gehäuse drehbar gelagert und weist einen federnden Bereich FE auf, welcher zwischen Lager LI und dem Eingang des Schraubgetriebes in Form der Spindel S angeordnet ist. Die übrige Ausgestal- tung kann dabei den vorbeschriebenen Ausführungsformen entsprechen, d.h. die Verdrehsicherung VS sowie das zweite Lager L2 können entweder getrennt oder gemeinsam ausgebildet sein.
Die Baueinheit wird mit einer Motorkapselung abgeschlossen. Die Darstellung zeigt einen Außenläufermotor, der alternativ auch als Innenläufermotor aus- gebildet werden kann. Diese Bauarten bedingen durch den großen Radius des Rotors ein großes Moment, so dass der Motor klein oder aber der Kolben rela- tiv groß mit kleinem Hubdimensioniert werden kann.
Fig. 7a zeigt eine Alternative Ausführungsform mit einem Stirnradgetriebe, bei der der Rotor mit Ritzel Ri auf ein Zwischenzahnrad ZR wirkt, welches an dem Lagerträger für LI gelagert ist und auf das Innenzahnrad I-Rad eingreift, welches mit dem Übertrager 3 ' verbunden ist. Mit dem großen Rotordurch- messer ist hiermit eine ausreichende Getriebeübersetzung mit geringem Mo- tordrehmoment möglich.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten und beschriebenen Partikelabstreifer PS, können selbstverständlich genauso bei den in den Figuren 3, 4, 5 und 7 dargestellten und beschriebenen Schraubgetrieben vorgesehen werden.
Bezugszeichenliste
1 Motorgehäuse
2 Stator
3 Rotor
3 ' Übertrager
3a Rotorstator
3wl Wand
3w2 Wand
3w3 Wand
4 KGT
5 Verstellelement/Kolben
5e Endbereich des Verstellelementes 5
6 Abstützung VS
7 Flansch mit Abstützung
8 Zahnradantrieb des Motorsensors (Drehwinkelsensor)
8a Reibradantrieb
9 Motorbefestigung
10 Mutter zur Befestigung des Motors mit Spindel
11 Anschlagring
12 Verbindung zum VB
13 Druckanschluss
14 zweiteiliger Rotor (alternativ)
15 1. Rolle mit Nadellager und Lagerstift
15a 2. Rolle mit Nadellager und Lagerstift
15b 3. Rolle mit Nadellager und Lagerstift
16 Kolbengehäuse
16a Durchgriffsöffnung durch das Kolbengehäuse 16
17 Koppelstück
18 Doppelhubkolben
19 Profilstab
20 Lagerstück
21 Gleitring 22 Oldham-Kupplungsstück
23 Adapter
24 Antriebswelle
25 Kugellager
26 Ring
27 Tellerfeder
28 Sicherungsring
29 Messzapfen
30 Messtaster
31 Rändelrad
32 Nocken am Reibrad
33 Nocken r am Rotor
34 Nocken I am Rotor
35 Trägerteil für Partikelabstreifer PS,
36 Verschlussmittel, insbesondere Abdichtungskappe
38 Lagerwelle
39 Lagerung
40 Target
41 Sensorelement
42 Stecker/Kontaktierung von Wicklung zu Leiterplatte PCB
43 Sensorträger
44 Polrad
Al, A2 Druckräume
LI Motorlager
L2 2. Lager am VS
L3 Lager für Rotor R
S Spindel
SM Spindelmutter
VS Verdrehsicherung
Dl Dichtung 1
D2 Dichtung 2
D3 Dichtung 3
Dr Drossel
FE Federelement G Getriebe
HL1 Kanal
HL2 Weiterer Kanal mit Drossel
VB Vorratsbehälter
SD Spiel Kolben zur Dichtung
Fui Umfangskraft entsprechend Motor-Md
F u2 Abstützung der Umfangskraft
FS Freispannung
AD autonomes Fahren
FO fail operational
PCB Leiterplatte
PS, Partikelabstreifer
R Rotor
V Einspeiseventile in Hydraulikkreis
SV Säugventil
SL Schnüffelloch
ES Eingang des Schraubgetriebes (entweder Spindel oder Spindelmutter) KO Koppelstück
PCB Leiterplatte

Claims

Patentansprüche
1. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe zum Antrieb eines Verstel- lelementes (5), insbesondere in Form eines Aktuators oder eines Kolbens einer Kolben-Zylinder- Einheit,
- wobei das Verstellelement (5) mittels eines elektrischen Antriebes (2) und eines Schraubgetriebes (S, SM), insbesondere in Form eines
Spindelantriebes, entlang einer Bahn, insbesondere Achse (AX), hin und her bewegbar ist,
- wobei der Antrieb (2) einen Rotor (3) oder einen von einem Antrieb
angetriebenen Übertrager (3 ') aufweist, der mittels eines ersten
Lagers (LI) in einem Gehäuse (1) drehbar gelagert und mit dem
Eingang (ES) des Schraubgetriebes (S, SM) fest verbunden oder mit diesem einstückig ausgebildet ist, und
- dass der Ausgang (AS) des Schraubgetriebes (S, SM) mit dem
Verstellelement (5) verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist,
- wobei eine Verdrehsicherung (VS) ein Verdrehung des Verstellelementes (5) in Umfangsrichtung um die Bahn bzw. Achse (AX) verhindert,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Verdrehsicherung (VS) im oder am Endbereich (5e) des
Verstellelementes (5) angeordnet ist oder der Endbereich (5e) Teil der Verdrehsicherung (VS) ist, wobei der Endbereich (5e) der Bereich des Verstellelementes (5) ist, welcher dem Schraubgetriebe (S, SM) abgewandt ist,
und/oder
- zwischen dem ersten Lager (LI) und dem Verstellelement (5) der Rotor (3) bzw. Übertrager (3 '), das Schraubgetriebe (S, SM) und/oder zumindest ein Teil des Verstellelementes (5) zumindest in einem Bereich querelastisch zur Rotationsachse ausgebildet ist bzw. sind, wobei der mindestens eine Bereich, insbesondere ein Federelement (FE) oder einen Bereich mit höherer Elastizität aufweist.
2. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Verdrehsicherung (VS) ein radiales Gleitlager (L2) zur Abstützung radialer Kräfte angeordnet ist oder die Verdrehsicherung (VS) selbst zusätzlich ein radiales Gleitlager (L2) ist bzw. bildet.
3. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubgetriebe, eine Spindelmutter (SM) und eine Spindel (S) aufweisend, nur mit dem Rotor (3) bzw. mit dem Übertrager (3 ') und dem Verstellelement (5) in Verbindung ist.
4. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der Ansprü- che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (LI) zwischen dem die Rotorwicklung und/oder Permanentmagnete tragenden Teil (3p) des Rotors (3) und dem Eingang (ES) des Schraubgetriebes (S, SM) an- geordnet ist.
5. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der Ansprü- che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Lager (LI) und dem Endbereich (5e) bzw. dem Radiallager (L2) kein weiteres Lager zur radialen Abstützung des Rotors (3) bzw. Übertragers (3 ') und des Schraubgetriebes (S, SM) vorhanden ist.
6. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der Ansprü- che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) bzw. der Über- trager (3 ') zumindest in einem Bereich zwischen dem ersten Lager (LI) und dem Eingang (ES) des Schraubgetriebes (S, SM) querelastisch zur Rotationsachse ausgebildet ist, insbesondere ein Federelement (FE) oder einen Bereich mit höherer Elastizität aufweist, die insbesondere größer ist als die Elastizität bzw. Abweichung der rotierenden Teile von der Mit- telsachse (AX) ist.
7. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schraubgetriebe (S, SM) und dem Verstellelement ein Federelement oder ein federelastischer Bereich angeordnet ist, dessen Elastizität größer ist als die Elastizität bzw. Abweichung der rotierenden Teile von der Mit- telsachse (AX) ist und/oder dass das Schraubgewinde (S, SM) quer zu seiner Rotationsachse (AX) elastisch oder biegsam ist.
8. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entweder der Ein- gang des Schraubgetriebes (S, SM) die Spindelmutter (SM) und der Aus- gang des Schraubgetriebes (S, SM) die Spindel (S)
oder
der Eingang des Schraubgetriebes (S, SM) die Spindel (S) und der Aus- gang des Schraubgetriebes (S, SM) die Spindelmutter (SM) ist.
9. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) bzw. Übertrager (3 ') zumindest in dem Bereich vom ersten Lager (LI) bis zum Eingang des Schraubgetriebes (S, SM) im Querschnitt doppelwandig aus- gebildet ist, wobei die beiden Wände (3wi, 3w2) über einen gebogenen, insbesondere im Querschnitt u-förmigen, Wandungsabschnitt (3w3) mitei- nander verbunden sind, insbesondere einstückig ausgebildet sind, mitei- nander verschweißt, genietet, verbördelt oder verklebt sind.
10. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (5) mit seinem Endbereich (5e) in einer Führung, insbesondere in einem Zylinder (7), gleitet, wobei sein Außenradius (Ra) zumindest in Teilberei- chen (5ui bis 5u5) seiner Außenwandung (5u) derart ausgebildet ist, dass der Endbereich (5e) mit einer Gleitpassung in der Führung bzw. dem Zy - linder gleitet und ein radiales Gleitlager (L2) bildet und der übrige Teil des Verstellelementes (5) einen Außendurchmesser oder eine Außenkon- tur aufweist, welche(r) kleiner als der für eine Gleitpassung erforderliche Außendurchmesser bzw. Außenkontur ist (Fig. 1 und 2).
11. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (7) mindestens einen nach innen weisenden Vorsprung (6), insbesondere in Form eines sich axial er- streckenden Steges, und/oder Rücksprungs, insbesondere in Form von Nuten, aufweist, der jeweils mit einer Nut (5n) bzw. einem Rücksprung im Endbereich (5e) des Kolbens (5) oder eines am Endbereich (5e) ange- ordneten Teils zur Bildung der Verdrehsicherung (VS) zusammenwirkt.
12. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass der sich axial erstreckende Steg (6) durch ein segmentförmiges Teil gebildet ist, welches an der Zylinderinnenwan- dung (7i) befestigt, insbesondere vernietet oder angeschweißt ist.
13. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (7) axi- al verlaufende Führungsflächen (Fl) hat, und dass der Endbereich (5e) des Kolbens (5) ebenfalls mindestens eine Führungsfläche (F2) aufweist, wobei mindestens ein drehbar gelagertes Abrollteil (15, 15a, 15b) an den Führungsflächen (Fl, F2) abrollt und zusammen mit diesen die Verdrehsi- cherung (VS) bildet, wobei der Kolben (5) zumindest mit einem Teil sei- ner Außenwandung (5u) des Endbereiches (5e) mittels Gleitpassung an der Innenwandung (7i) des Zylinders (7) zur Bildung eines radialen Gleit- lagers (L2) entlanggleitet, wobei insbesondere mindestens ein Abrollteil (15) die Umfangskräfte und mindestens ein Abrollteil (15a, 15b) die Ra- dialkräfte überträgt.
14. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der Ansprü- che 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (VS) durch eine Ausnehmung (5z), insbesondere Bohrung im Endbereich (5e) des Verstellelementes (5), sowie ein darin eingreifendes Eingreifteil (19) gebildet ist, wobei das Eingreifteil (19) am Zylinder (7) oder Gehäuse drehfest gelagert ist, und gegenüber Verdrehen in Umfangsrichtung um die Achse (AX) mittels Formschluss gesichert ist, wobei entweder
- der Endbereich (5e) einen Außendurchmesser (Da) aufweist, der derart ausgebildet ist, dass der Endbereich (5e) mittels Gleitpassung (L2) in einer Führung oder einem Zylinder (7) in axialer Richtung gleiten kann (Fig. 4) oder aber - der Endbereich (5e) einen Außendurchmesser (Da) aufweist, der kleiner als der für eine Gleitpassung (L2) erforderliche Außendurchmesser ist und dass das Eingreifteil (19) mittels Gleitpassung in der Ausnehmung (5z) einliegt und ein Gleitlager (L2) bildet (Fig. 3).
15. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (5e), ein Formschlussteil (22) und das Eingreifteil (19) eine Oldham-Kupplung bilden (Fig. 4a).
16. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement ein Kolben (5) einer Kolben-Zylinder-Einheit ist, und dass in axialer Rich- tung zwischen Schraubgetriebe (S, SM) und Verdrehsicherung (VS) min- destens eine Kolbendichtung (Dl, D2) im Zylinder (Z) oder dem Kolben (5) zur Abdichtung eines ersten Druckraumes (Al) angeordnet ist, wobei im Bereich der mindestens einen Kolbendichtung (Dl, D2) der Außen- durchmesser (Da) des Kolbens (5) um ein Spiel (s0) kleiner als der Innen- durchmesser (Di) des Zylinders (Z), insbesondere kleiner als ein Gleit- passung-Durchmesser, ist, insbesondere das Spiel (s0) zwischen 0,1 mm bis 5 mm, bevorzugt 0,2 bis 0,8 mm, groß ist.
17. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitpassung der Verdrehsicherung (VS) und der Kolbenaußendurchmesser (Da) sowie der Innendurchmesser (Di) des Zylinders (7) derart ausgebildet sind, dass die Außenwandung des Kolbens (5) zumindest im Bereich des Bereiches des Zylinders (7), in dem die Dichtungen (Dl, D2, D3) angeordnet sind, nicht in Berührung kommt.
18. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (5) einen Bereich (5p) aufweist, dessen Außendurchmesser (Da) kleiner als der Innendurchmesser (Di) des Zylinders (Z), insbesondere kleiner als ein Gleitpassungs-Durchmesser, ist, wobei der Bereich (5p) sich insbe- sondere von dem Endbereich (5e) bis zum dem Endbereich (5e) entge- gengesetzten anderen Endes (5f) des Kolbens (5) erstreckt.
19. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) bzw. Übertrager (3 ') stirnseitig an einem Lagerzapfen (Sz) der Spindel (S) mittels Gleitsitz oder mittels eines Festsitzes mittels Schraubenmutter
(10) befestigt ist.
20. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) ein Einfachhubkolben ist, welcher lediglich den ersten Druckraum (Al) be- grenzt oder ein Doppelhubkolben ist, welcher zwei Druckräume (Al, A2) voneinander trennt.
21. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Einfachhubkolben die Verdrehsi- cherung (VS) gleichzeitig das zweite Lager (L2) bildet und dass bei einem Doppelhubkolben entweder die Verdrehsicherung (VS) gleichzeitig das zweite Lager (L2) bildet oder die Verdrehsicherung (VS) und das zweite Lager (L2) getrennt ausgebildet sind.
22. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kanal zwischen den Dichtungen (Dl, D2) im Zylinderinnenraum mündet, welcher mit ei- nem Vorratsbehältnis (VB) in Verbindung ist.
23. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Dichtung (D3) vorgesehen ist, welche parallel zu der Dichtung (D2) angeordnet ist, wobei ein weite- rer Kanal (SL1) zwischen den Dichtungen (D2, D3) im Zylinderinnenraum mündet, welcher ebenfalls mit dem Vorratsbehältnis (VB) in Verbindung ist, wobei jedoch in diesem Kanal (SL1) eine Drossel (DR) angeordnet ist.
24. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlagelement
(11), insbesondere in Form eines Ringes und/oder einer Feder, zur Ein- schränkung der Relativbewegung im Hubendbereich beim Zurückfahren des Verstellelementes bzw. Kolbens (5) zwischen Spindel (S) und Spin- delmutter (SM) dient, wobei das Anschlagelement (11) an der Spindel (S) angeordnet ist.
25. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kolbenge- häuse (16) ein Gehäuse (7), insbesondere in Form eines Flanschstücks, befestigt ist, welches insbesondere die Lagerung und/oder Abstützung der Verdrehsicherung (VS) aufnimmt, wobei das Flanschstück (7) eine Zylinderbohrung (7a) welches im Gehäuse (16) mit Bohrung (16a) ein- g reift.
26. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Verstellen eines Kolbens (5) dient, wobei mittels des Kolbens (5) in mindestens ei- nem Druckraum (Al, A2) bzw. damit verbundenem bzw. verbundenen hydraulischen Kreisen ein Druck gehalten, auf- und/oder abgebaut wer- den kann, insbesondere, dass der eingestellte bzw. eingeregelte Druck zur Verstellung von Radbremsen, Kupplungen und/oder Gangstellern dien.
27. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb eines Motorsensors bzw. -elementes ein Reibrad dient, welches insbesondere mit einem Justiernocken oder einem Zahn ausgebildet ist.
28. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) min- destens ein Sensortarget 40 über ein Getriebe (3, 8) in Drehung versetzt, wobei die Drehung von einem Sensorelement (41) detektiert wird.
29. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe Kegel- räder, Stirnräder und/oder ein Spezialverzahung, insbesondere mit einer Evolventen- oder Zykloidenverzahnung, aufweist.
30. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder aus einem geräuscharmen Werkstoff sind und/oder eine geräuscharme Beschichtung aufweisen.
31. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der Ansprü- che 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensortarget 40 direkt am Rotor (3) oder an einem am Rotor (3) drehfest angeordne- ten Polrads (44) angeordnet ist.
32. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet, dass entweder mehrere Sensorelemente auf ein Winkelsegment oder über den Umfang (360°) verteilt angeordnet sind und/oder auf einem oder mehreren Radien verteilt angeordnet sind.
33. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Über- trager (3 ') und einem Rotor (R) ein Getriebe (G), insbesondere in Form eines Planetengetriebes oder Stirnradgetriebes, angeordnet ist.
34. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (R) mittels mindestens eines weiteren Lagers (L3) am Gehäuse gelagert ist.
35. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung und Verhinderung des Eindringens von Schmutz mindestens eine Schutzvor- richtung (PS,), insbesondere in Form eines Partikelabstreifers, vorgesehen ist, welche insbesondere zwischen dem Rotor (3) einerseits und einem gehäusefesten Teil (35) oder dem Kolben (5) angeordnet ist und/oder zwischen der Spindel (S) einerseits und dem Rotor (3), der Spindelmutter (SM) oder dem Kolben (5) andererseits angeordnet ist.
36. Montagevorrichtung für ein elektromotorisch angetriebenes Schraubge- triebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass die Montagevorrichtung an dem Gehäuse (1) des elektromoto- risch angetriebenen Schraubgetriebes ansetzbar und/oder befestigbar ist, wobei die Montagevorrichtung mit ihrem Gehäuse (23) den das erste La- ger (LI) haltenden Bereich des Gehäuses (1) umgreift und an diesem an- liegt und mit einem Kugellager (25) und entsprechender Vorspannung das erste Lager (II) über den Rotor (3) vorspannt, wobei die Montagevor- richtung Mittel zum radialen Justieren entweder
- des Eingangs (ES) des Schaltgetriebes und damit zum Verbiegen des Rotors (3) aufweist, derart, dass die Rotationsachse des Schaltgetriebe (S, SM) mit der Achse des Verstellelementes (5) und/oder der
Verdrehsicherung (VS) fluchtet oder
- des Verstellelementes (5) im Kolbengehäuse aufweist.
37. Montagevorrichtung für ein elektromotorisch angetriebenes Schraubge- triebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass mittels der Montagevorrichtung eine radiale Zentrierung und axiale Bewegung mit Messung der Reibkräfte an der Verdrehsicherung (VS) oder des Verstellelementes bzw. Kolbens (5, 18) über eine Dreh- momentmessung erfolgt.
38. Montagevorrichtung für ein elektromotorisch angetriebenes Schraubge- triebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass bei vorheriger Ermittlung des Spiels (sVs) zwischen der Ver- drehsicherung (VS) und deren Führung, insbesondere in Form einer Boh- rung, mittels der Montagevorrichtung an derem Meßzapfen anschließend das Spiel (Sx, Sy) quer zur Verdrehachse (AX) in der X- und Y- Richtung zwischen Spindel (S) und Spindelmutter (SM) bestimmbar ist, wobei hier- zu insbesondere die Spindel (S) verdreht wird, wobei danach in Kenntnis des Spiels (Sx, Sy) eine Fixierung des Motorgehäuses (1) mit einem ent- sprechenden umgekehrten Versatz am Kolbengehäuse (16) zur Eliminie- rung des Spiels (Sx, Sy) erfolgt.
39. Montagevorrichtung für ein elektromotorisch angetriebenes Schraubge- triebe nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass zur spielfreien Justierung von Spindel (S) und Spindelmutter (SM) ein Druck, insbesondere mittels Druckluft, auf den Kolben (5) ausgeübt wird.
PCT/EP2018/071923 2018-05-09 2018-08-13 Elektromotorisch angetriebenes schraubgetriebe zum antrieb eines verstellelementes und montagevorrichtung WO2019214832A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020207034746A KR20210008015A (ko) 2018-05-09 2018-08-13 조정 소자를 구동하기 위해 전기 모터에 의해 구동된 헬리컬 기어 및 조립 장치
US17/053,351 US11221062B2 (en) 2018-05-09 2018-08-13 Helical gearing driven by electric motor for driving an adjusting element, and installation device
CN201880093207.4A CN112154280A (zh) 2018-05-09 2018-08-13 用于驱动调节元件的由电动马达驱动的斜齿轮机构及安装装置
DE112018007579.6T DE112018007579A5 (de) 2018-05-09 2018-08-13 Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe zum Antrieb eines Verstellelementes

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018111128.2 2018-05-09
DE102018111128.2A DE102018111128A1 (de) 2018-05-09 2018-05-09 Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe zum Antrieb eines Verstellelements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019214832A1 true WO2019214832A1 (de) 2019-11-14

Family

ID=63311992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/071923 WO2019214832A1 (de) 2018-05-09 2018-08-13 Elektromotorisch angetriebenes schraubgetriebe zum antrieb eines verstellelementes und montagevorrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11221062B2 (de)
KR (1) KR20210008015A (de)
CN (1) CN112154280A (de)
DE (2) DE102018111128A1 (de)
WO (1) WO2019214832A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111591273A (zh) * 2020-05-18 2020-08-28 精诚工科汽车系统有限公司 车辆制动系统和车辆
WO2023232433A1 (de) * 2022-05-30 2023-12-07 Robert Bosch Gmbh Betätigungseinrichtung für ein bremssystem, bremssystem

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6935971B2 (ja) * 2017-12-13 2021-09-15 Thk株式会社 ボールねじユニットの診断システムおよびモータ制御システム
KR20210128097A (ko) * 2020-04-16 2021-10-26 주식회사 만도 차량용 브레이크 시스템
CN112067301B (zh) * 2020-09-10 2022-05-06 宁波大学科学技术学院 一种s型水轮机组合方式综合性能测试实验装置
DE102022204005A1 (de) 2022-04-26 2023-10-26 Zf Friedrichshafen Ag Aktuatorsystem

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003016122A1 (de) * 2001-08-15 2003-02-27 Thyssenkrupp Presta Ag Kompakte rohrförmige, elektrisch unterstützte lenkhilfe
JP2004114224A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Nsk Ltd ボールねじ装置の組立方法及び組立装置
DE102008059862A1 (de) 2008-10-10 2010-04-15 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektrohydraulisches Bremssystem für Kraftfahrzeuge
DE102011106626A1 (de) 2011-06-17 2012-12-20 Ipgate Ag Hochdynamischer Kurzbauantrieb
JP5146993B2 (ja) * 2007-10-04 2013-02-20 Ｎｔｎ株式会社 ボールねじの組立装置及びそれを用いたボールねじの組立方法
DE102013221158A1 (de) 2013-10-17 2015-04-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektrischer Antrieb
DE102014212409A1 (de) 2014-06-27 2015-12-31 Robert Bosch Gmbh Druckerzeuger für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage
DE102015222286A1 (de) 2015-11-12 2017-05-18 Robert Bosch Gmbh Hydraulikblock und Hydraulikaggregat
DE102016208367A1 (de) 2015-12-02 2017-06-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsdrucksteuergerät
DE112009004636B4 (de) 2009-02-03 2017-08-03 Ipgate Ag Bremssystem ohne Wegsimulator
DE102016210221A1 (de) * 2016-06-09 2017-12-14 Zf Friedrichshafen Ag Aktuator mit einem Schublager für eine Spindel sowie Aktuator für eine Hinterachslenkung
DE102017211587A1 (de) 2016-07-06 2018-01-11 Mando Corporation Aktuatoranordnung für integrierte dynamische Bremsvorrichtung

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5499547A (en) * 1991-09-04 1996-03-19 Smc Kabushiki Kaisha Actuator
DK151096A (da) * 1996-12-23 1998-07-17 Linak As Lineær aktuator
EP1269038B1 (de) * 2000-03-27 2006-04-19 Continental Teves AG & Co. oHG Betätigungseinheit mit einem gewindetrieb, einem planetengetriebe und einem von diesen beeinflussten betätigungselement
DE202009015840U1 (de) * 2009-11-20 2010-02-25 Wilhelm Narr Gmbh & Co. Kg Linearaktuator
DE102010052917B4 (de) * 2010-11-30 2019-08-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stellvorrichtung
JP5918510B2 (ja) * 2011-11-16 2016-05-18 Ntn株式会社 電動リニアアクチュエータ
US9021910B2 (en) * 2012-08-17 2015-05-05 Steering Solutions Ip Holding Corporation Ball-screw assembly isolator having compressible members
US9482325B2 (en) * 2013-07-03 2016-11-01 Goodrich Corporation Systems and methods for load cell and multi-row thrust bearing integration with ball screw and actuator drive unit housing
JP6267900B2 (ja) * 2013-09-09 2018-01-24 Ntn株式会社 電動式直動アクチュエータおよび電動式ブレーキ装置
DE102014201742A1 (de) * 2014-01-31 2015-08-06 Johnson Controls Metals and Mechanisms GmbH & Co. KG Stellantrieb für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftfahrzeugsitz
DE102014212413A1 (de) * 2014-06-27 2015-12-31 Robert Bosch Gmbh Druckerzeuger für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage
US9791025B2 (en) * 2014-10-30 2017-10-17 Goodrich Corporatioln Ball screw assembly for aircraft brake
CA2970637A1 (en) * 2014-11-10 2016-05-19 Creative Motion Control, Inc. Tool with linear drive mechanism, dual speed gearbox and elastomeric control system
DE102015214584A1 (de) * 2015-07-31 2017-02-02 Robert Bosch Gmbh Rotations/Translations-Wandlergetriebe
JP6478863B2 (ja) * 2015-07-31 2019-03-06 株式会社ミツバ アクチュエータおよび車両ドア開閉用アクチュエータ
DE102017205666A1 (de) * 2016-05-25 2017-11-30 Zf Friedrichshafen Ag Lenkung mit einer Stelleinrichtung sowie Verwendung der Lenkung mit Stelleinrichtung
JP6946288B2 (ja) * 2016-06-15 2021-10-06 株式会社三共製作所 搬送装置
DE102016213424A1 (de) * 2016-07-22 2018-01-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Aktives Radaufhängungselement
US10583917B2 (en) * 2017-05-18 2020-03-10 Goodrich Corporation Electromechanical actuator disconnect
DE102017211873A1 (de) * 2017-07-12 2019-01-17 Robert Bosch Gmbh Kolbenpumpenaggregat für eine hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage
JP2021515159A (ja) * 2018-03-08 2021-06-17 リナック エー／エス リニアアクチュエータ
WO2020232282A1 (en) * 2019-05-14 2020-11-19 Ametek, Inc. Linear actuator with everted ball screw drive

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003016122A1 (de) * 2001-08-15 2003-02-27 Thyssenkrupp Presta Ag Kompakte rohrförmige, elektrisch unterstützte lenkhilfe
JP2004114224A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Nsk Ltd ボールねじ装置の組立方法及び組立装置
JP5146993B2 (ja) * 2007-10-04 2013-02-20 Ｎｔｎ株式会社 ボールねじの組立装置及びそれを用いたボールねじの組立方法
DE102008059862A1 (de) 2008-10-10 2010-04-15 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektrohydraulisches Bremssystem für Kraftfahrzeuge
DE112009004636B4 (de) 2009-02-03 2017-08-03 Ipgate Ag Bremssystem ohne Wegsimulator
DE102011106626A1 (de) 2011-06-17 2012-12-20 Ipgate Ag Hochdynamischer Kurzbauantrieb
DE102013221158A1 (de) 2013-10-17 2015-04-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektrischer Antrieb
DE102014212409A1 (de) 2014-06-27 2015-12-31 Robert Bosch Gmbh Druckerzeuger für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage
DE102015222286A1 (de) 2015-11-12 2017-05-18 Robert Bosch Gmbh Hydraulikblock und Hydraulikaggregat
DE102016208367A1 (de) 2015-12-02 2017-06-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsdrucksteuergerät
DE102016210221A1 (de) * 2016-06-09 2017-12-14 Zf Friedrichshafen Ag Aktuator mit einem Schublager für eine Spindel sowie Aktuator für eine Hinterachslenkung
DE102017211587A1 (de) 2016-07-06 2018-01-11 Mando Corporation Aktuatoranordnung für integrierte dynamische Bremsvorrichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111591273A (zh) * 2020-05-18 2020-08-28 精诚工科汽车系统有限公司 车辆制动系统和车辆
CN111591273B (zh) * 2020-05-18 2021-06-18 精诚工科汽车系统有限公司 车辆制动系统和车辆
WO2023232433A1 (de) * 2022-05-30 2023-12-07 Robert Bosch Gmbh Betätigungseinrichtung für ein bremssystem, bremssystem

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210008015A (ko) 2021-01-20
CN112154280A (zh) 2020-12-29
DE102018111128A1 (de) 2019-11-14
US20210108709A1 (en) 2021-04-15
US11221062B2 (en) 2022-01-11
DE112018007579A5 (de) 2021-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019214832A1 (de) Elektromotorisch angetriebenes schraubgetriebe zum antrieb eines verstellelementes und montagevorrichtung
DE102013005744B4 (de) Bremssattel für Scheibenbremsen mit hydraulisch betriebenem Bremszylinder als Betriebsbremse und elektromechanisch betätigtem Rotations-Translations-Getriebe als Parkbremse
DE19503145C2 (de) Lastpositioniervorrichtung
WO2002038988A1 (de) Elektromotorstellglied für getriebe
WO2011018306A1 (de) Kugelgewindetrieb mit umfangsseitigem anschlag
DE102016124117A1 (de) Türkomponente mit einem steuerbaren Drehdämpfer
DE102010029400B4 (de) Parksperrenanordnung für ein Kraftfahrzeug
WO2003100260A2 (de) Hydraulisches system insbesondere für kraftfahrzeuge
DE102012003506A1 (de) Scheibenbremse mit einer Belagverschleissnachstellvorrichtung und Verfahren zum Einstellen eines Lüftspiels
WO2019214835A1 (de) Kolben-zylinder-system mit getrenntem lager- und dichtbereich
EP1910707A1 (de) Stellantrieb für armaturen mit einem planetengetriebe
DE102015225712A1 (de) Fluchtender Zusammenbau eines Kugelgewindetriebs und einer Kolben-Zylinder-Einheit für eine schlupfgeregelte Fremdkraftbremse
WO2020216492A1 (de) Elektromechanisch antreibbarer bremsdruckerzeuger für ein hydraulisches bremssystem eines fahrzeugs sowie fahrzeug umfassend einen elektromechanischen bremsdruckerzeuger
DE102018123052B4 (de) Elektrischer Kupplungsaktuator mit Drehwinkelsensor
DE102017130323B3 (de) Ventilvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
EP1881922B1 (de) Pumpenantrieb für die pumpe eines retarders
WO2012089186A2 (de) Geberzylinder
DE102022119397A1 (de) Fahrzeugbremsenaktor und elektromechanische Bremse
DE102009032224A1 (de) Anordnung zur drehstarren und fluchtenden Verbindung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors mit einer Generatorwelle eines Generators in einem Fahrzeug
DE102020213365A1 (de) Exzentergetriebe für einen Bremskrafterzeuger, Bremskrafterzeuger
WO1999010662A1 (de) Vorrichtung zur umwandlung einer rotativbewegung in eine linearbewegung
DE102014109289B4 (de) Ventilvorrichtung zur Abgasrückführung in einem Verbrennungsmotor
WO2004031618A2 (de) Stellantrieb
DE102022208539A1 (de) Hydraulikmodul, insbesondere zur Druckerzeugung und/oder Druckregelung in einem schlupfregelbaren Bremssystem eines Kraftfahrzeugs
DE102022209749A1 (de) Antriebseinheit für ein Flurförderzeug und Flurförderzeug

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: 18758839

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20207034746

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112018007579

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18758839

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1