WO2019214835A1 - Piston-cylinder system having separate bearing and sealing region - Google Patents

Piston-cylinder system having separate bearing and sealing region Download PDF

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WO2019214835A1
WO2019214835A1 PCT/EP2018/078899 EP2018078899W WO2019214835A1 WO 2019214835 A1 WO2019214835 A1 WO 2019214835A1 EP 2018078899 W EP2018078899 W EP 2018078899W WO 2019214835 A1 WO2019214835 A1 WO 2019214835A1
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piston
helical gear
rotor
cylinder
bearing
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PCT/EP2018/078899
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Heinz Leiber
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Ipgate Ag
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE 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
    • B60T11/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/236Piston sealing arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE 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
    • B60T13/00Transmitting 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
    • B60T13/74Transmitting 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
    • B60T13/745Transmitting 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H2025/204Axial sliding means, i.e. for rotary support and axial guiding of nut or screw shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls

Definitions

  • the present invention relates to a piston-cylinder system, in particular for a control unit or brake system, with a cylinder with a cylinder bore having an inner diameter and a piston axially displaceably mounted therein, wherein in a first axial piston area between the predominantlywan- the piston and the inner wall of the cylinder at least one seal is arranged.
  • Motor drives with spindle for adjusting an adjusting element in particular for adjusting an actuator or a piston of a hydraulic piston drive 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.
  • 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 arranged in the end of the spindle-piston component facing away from the piston.
  • 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.
  • DE 10 2011 106 626 Al a highly dynamic construction engineering drive for a piston-cylinder unit is known, in which also the problems A), B), C),
  • 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 problems A) to G) can also occur with DE 10 2017 211 587 A1 and with the brake pressure control unit known from DE 10 2016 208 367 A1.
  • DE 10 2016 208 367 A1 an elastically deformable preload element is used to compensate for larger tolerances.
  • the object of the invention is to provide a piston-cylinder system in which the seals are not exposed to great forces and the piston is sufficiently well stored in the cylinder bore.
  • Another task of The present invention is to reduce or avoid tumbling of the rotor at stroke start and / or stroke direction change of the piston.
  • the disadvantageous tumbling of the piston can also advantageously be prevented by exerting a force acting in the axial direction on the piston and / or the rotor by means of a spring element. It is also possible to reduce the tumbling by means of a radial support of the rotor or to eliminate completely.
  • the piston-cylinder system according to the invention can be used particularly advantageously in conjunction with an electric motor-driven helical gear, which in turn adjusts the piston.
  • an electric motor-driven helical gear which in turn adjusts the piston.
  • the bearings supporting the rotor, the helical gear and the piston are arranged as far away from each other as possible.
  • 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. It is also possible that 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 a gearbox between maralte ⁇ .
  • a radial sliding bearing is arranged or the anti-twist device itself is or is additionally a radial plain bearing.
  • 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. 2 shows an embodiment with a radial support element and / or a piston return spring for preventing a tumbling motion of the rotor
  • 3 shows another possible embodiment with a spring element for exerting a force acting in the axial direction on the rotor and / or its bearing;
  • Fig. 4 further possible embodiment, one of the in the figures 1 to
  • Fig. 4a shows an anti-rotation with sliding guide
  • Fig. 4b shows an anti-rotation with roller guide
  • 5 shows a spindle drive with revolving spindle nut, in which optionally one of the measures shown in Figures 1 to 3 and described in the form of the spring element (Figure 3), the return spring ( Figure 2) and / or the radial bearing (Fi gur 2) can be provided
  • Fig. 6 shows a Doppelhubkolben (DHK) with a slide bearing and
  • FIG. 7 shows a DHK with second bearing on the piston and an anti-rotation lock with Oldham coupling, in which optionally one of the measures illustrated and described in FIGS. 1 to 3 in the form of the spring element (FIG. 3), the return spring ( Figure 2) and / or the radial bearing ( Figure 2) can be provided; ;
  • FIG. 7a shows anti-rotation, which is realized by an Oldham coupling.
  • Figure 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 as a ball screw drive (KGT) is formed, piston 5 and anti-rotation 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.
  • the eccentricity and its effect on the anti-rotation protection must be taken into account with the total balance of forces of the radial and axial forces with resulting frictional forces.
  • the rotor 3 is fixed by means of the screw 10 via a snug fit on the spindle cap Sz.
  • an additional frictional connection for example by means of a pin or ball (not shown) between the spindle S and the rotor flange 3f.
  • the fit between pin and rotor 3 determines the first tolerance.
  • the fit between rotor 3 and ball bearing LI the second tolerance. Both fits determine next to the impact of fit to the motor axis, the eccentricity.
  • the rotor 3 drives the spindle S and moves the spindle nut SM with the attached thereto or integrally formed with a piston 5, which is sealed via two seals Dl and D2 to the piston housing 7.
  • the anti-rotation lock VS is fastened to the front end.
  • the anti-rotation device VS has a groove 6 extending in the axial direction into which a projection V arranged at the piston end 5B2 engages and receives the motor torque Md.
  • a radial bearing L2 is provided in the region of rotation VS.
  • This bearing L2 is formed by the outer wall of the second piston region 5 B2 whose outer radius d2 is greater than the outer radius d3 of the first piston region 5 BI , in which the seals Dl and D2 are arranged.
  • the outer wall is interrupted only by the projection V of the anti-rotation lock and is otherwise in full contact with the cylinder inner wall.
  • 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 lock 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 lock VS runs in the piston 5 with little play. Accordingly, the tolerances of anti-rotation lock VS and bore are dimensioned.
  • a small lateral force acts on the anti-rotation device VS in accordance with the above-mentioned elasticity and eccentricity.
  • a circumferential force Fu 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 device VS.
  • FIG. 1 a shows a section through the cylinder bore with the anti-rotation lock VS.
  • the rotation VS can be formed only by a groove 6 or by two, in particular opposite grooves 6, wherein in the respective groove 6 a piston 5 fixedly arranged projection V, which may be formed by a rod or a correspondingly shaped molding, intervenes.
  • the engine torque Md generates a circumferential force Fui on the groove 6, which is transmitted as reaction force F u2 from the anti- rotation lock VS to the cylinder bore.
  • the rotation VS is performed over the bearing L2 in the bore with little play, for which purpose the tolerances of rotation VS and bore must be provided accordingly.
  • the engaging into the groove portion of the projection V can advantageously be formed slightly spherical, for example, with a radius R, so that due to the tolerances no edge pressure between the groove and projection occurs.
  • the rotation can "two-armed" by means of two projections V be formed, whereby the loads are derived symmetrically.
  • this embodiment of the anti-rotation device may require a larger clearance s 0 between the outer wall (d3) of the first piston area 5 BI and the inner wall of the cylinder with its inner diameter d4.
  • FIG. 2 shows two possible alternative solutions which, however, can also be provided jointly.
  • the electromotive drive for the helical gearbox has an additional radially acting support in the form of a bearing part 30, which is fastened to the housing 1 and extends to the end area 3e of the rotor 3 and this, at least during a tumbling motion , supported and, depending on the training with a small clearance to the rotor end 3e is arranged spaced, such that it comes into contact only with a tumbling motion of the rotor 3 with the rotor end 3e.
  • It may also be resilient, so that no hard stop occurs. However, it can also be designed such that it always bears against the rotor end 3e.
  • a piston return spring RF can be provided which permanently exerts a restoring force on the piston 5 and thus prevents a tumbling motion.
  • FIG. 3 shows a further possibility for suppressing the tumble motion of the rotor 3.
  • a spring element X2 which is clamped between the housing 1 and the rotor 3, generates an axially directed force F2, which ultimately acts on the rotor 3.
  • the spring element does not have to act directly on the rotor 3, but can also be supported on the bearing LI with its one free end in the axial direction.
  • a bearing X3 is provided between the housing 1 and the spring element X2 to minimize the friction.
  • one end of the spring element X2 is clamped between the bearing LI and a sleeve X5, wherein the sleeve X5 is secured by means of a securing device. around XI on the wall portion 3W1 of the rotor 3 is secured against loss.
  • the force F2 acts centering on the rotor 3.
  • the force F2 can advantageously be designed such that the forces during stroke reversal or also during suction by means of the piston with negative pressure compensate. For a tumbling of the rotor is advantageously avoided.
  • the spring element X2 may be slotted on its one side, in particular its front side, so that the corresponding elasticity is achieved without close tolerances.
  • the load of the thrust bearing X3 is small, so that only a few balls, e.g. 3, are necessary and no high strength of the bearings is necessary. Protection against contamination or damage due to external influences can be achieved by the dashed cover X4.
  • the illustrated securing of the spring element X2 can, as already stated, be effected by a securing ring XI with a spacer X5.
  • the spacer sleeve X5 it is also possible for the spacer sleeve X5 to be connected to the rotor 3 by welding or calking.
  • the bearing L2 and the anti-rotation device VS are designed as in the embodiment shown in FIG. In this respect, reference is made to the comments on Figure 1.
  • FIGS. 4 to 7 show further possible embodiments in which the measures for preventing the tumbling movement of the rotor 3, which are previously shown and described in FIGS. 1 to 3, can likewise be provided.
  • FIG. 4 shows a construction very similar to FIG.
  • the anti-rotation VS at the same time takes over 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 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 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 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. For safety, both particle scrapers PSi or PS 2 can be provided.
  • the spindle S is located with its right end in the piston, which closes the spindle from the right hermetically.
  • 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. 4a shows a section through the cylinder bore 7z with the anti-rotation lock VS.
  • the anti-rotation lock VS acts on both sides on a segment-shaped support 6, which is here riveted to the flange piece 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 from the anti- rotation lock VS to the cylinder bore 7z.
  • the rotation VS is performed over the bearing L2 in the hole 7z with little play, for which purpose the tolerances of rotation VS and 7z hole must be provided accordingly. sen.
  • the engine torque Md acts in accordance with the set operating pressure significantly more 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 friction forces in the radial direction, which are insignificant due to the bearing of the anti-rotation device VS in the bore 7z.
  • the radial forces are due to the elasticity, especially of the rotor 3, small.
  • the axial frictional forces acting on the movement of the piston and the anti- rotation lock VS are not negligible and depend on the motor torque Md and the circumferential forces Fui and F u2 .
  • the friction coefficient is decisive. However, this is already small due to the hydrodynamics. It may additionally be reduced, be provided in the roller bearing, as shown and described in Fig. Lb.
  • FIG. 4b shows an alternative to the sliding guide of the anti-twist device VS.
  • transferred gene rollers 15 and 15a which are advantageously stored by means of needle bearings, the circumferential forces Fi and f 2.
  • a third roller 15b may be inserted on the opposite side of roller 15a.
  • additional bearings L2 are provided to guide the rotation VS.
  • the anti-rotation VS is performed over game at the bearings in the hole.
  • FIG. 5 shows an embodiment with a 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 only. Again, a rotation VS is necessary, which runs at non-hydraulic with dry bearings or grease.
  • the seals Dl and D2 may be omitted. However, 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. Similar to the seal arrangement of the push rod piston with primary seal D2 and secondary seal Dl volume is transported from the storage container 12 into the pressure chamber via the Schnüffelloch SL.
  • 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. 6 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 off two pressure chambers A1 and A2 from one another separates. This is done via feed valves V, which may be simple check valves or solenoid valves. In addition, SV valves with connection to the reservoir 12 are necessary here. Of course, they are also welcome in the embodiment. Fig. 1 are used. In addition to the seals Dl and D2, another seal D3 can be provided for the stepped piston. Again, there is again a game S 0 , so as not to burden the sealing surface.
  • 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. 7 shows an embodiment which essentially corresponds to that of FIG.
  • the bearing L2 via a slide ring in the piston 5.
  • the rotation VS is also configured here in the piston 5 as Oldham coupling.
  • the profile bar 19 may be a rectangular profile here.
  • the Oldham coupling piece can in principle the piston movement in the y- and z-direction balance and is floating over play S between piston 18 and profile bar 19 mounted. 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.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a piston-cylinder system, in particular for an actuator unit or brake system, comprising a cylinder (7) having a cylinder bore having an internal diameter (d4) and a piston (5) axially mounted therein so as to be movable, at least one seal (D1, D2) being arranged in a first axial piston region (5B1) between the outer wall of the piston (5) and the inner wall of the cylinder, characterised in that the piston has a second piston region (5B2), the external diameter (d2) of which is greater than the external diameter (d3) of the first axial piston region (5B1).

Description

Kolben-Zylinder-System mit getrenntem Lager- und Dichtbereich  Piston-cylinder system with separate bearing and sealing area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kolben-Zylindersystem, insbesondere für ein Stellaggregat oder Bremssystem, mit einem Zylinder mit Zylinderbohrung mit einem Innendurchmesser und einem darin axial verschieblich gelagerten Kolben, wobei in einem ersten axialen Kolbenbereich zwischen der Außenwan- dung des Kolbens und der Innenwandung des Zylinders mindestens eine Dich- tung angeordnet ist. The present invention relates to a piston-cylinder system, in particular for a control unit or brake system, with a cylinder with a cylinder bore having an inner diameter and a piston axially displaceably mounted therein, wherein in a first axial piston area between the Außenwan- the piston and the inner wall of the cylinder at least one seal is arranged.
Stand der Technik State of the art
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. Motor drives with spindle for adjusting an adjusting element, in particular for adjusting an actuator or a piston of a hydraulic piston drive 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.
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: For high efficiencies, 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. For this purpose, 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. When using a helical gear, preferably a ball screw, the following listed problems exist:
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. A) 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.
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. B) When the eccentricity is transmitted to the adjusting element or the piston, depending on the elasticity of the transmission, a transverse force is produced on the adjusting element or the piston.
C) Die in B) beschriebene Querkraft erzeugt Reibung und Verschleiß am Ver- stellelement bzw. dem Kolben. C) The lateral force described in B) generates friction and wear on the adjusting element or the piston.
D) Wenn der Kolben verschleißt, z. B. sich Riefen bilden, ist die Dichtwirkung nicht mehr gesichert, was insbesondere mit Fail-Operation-Forderungen FO kollidiert. D) If the piston wears, z. B. form scratches, the sealing effect is no longer secure, which collides in particular with fail-operation requirements FO.
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. E) On the anti-rotation also affects the eccentricity and in addition to be supported motor torque M d . The applied forces and the associated friction usually produce a high degree of wear. The aforementioned forces can also generate additional lateral forces on the adjusting element or the piston.
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. F) The wear by E) can also get on the piston barrel, so that the seal moves and this can fail, which is also critical in fail-operation requirements.
G) Abhängigkeit der Funktionen von Temperatur und Toleranzen. G) Dependence of the functions of temperature and tolerances.
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. H) Complexity, number of parts for spindle drive with motor and anti-rotation protection and tolerance chains. In addition to the tolerances, which determine the eccentricity of the rotating parts, the deviation from the motor, spindle and piston axis also has an effect on the spindle drive. As an example, the coupling of the engine to the piston housing can be mentioned here. Typically, the engine has a flange that dips into the piston housing, with tolerances for flange and piston housing. These tolerances result in a minimum and maximum clearance, which results in a corresponding offset of the axes to each other. To other components of the spindle drive results in a considerable offset, which can be up to a factor of five more than the eccentricity. This offset can also affect the above-mentioned problems A) to F) with a corresponding construction.
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. Spindle drives are described numerous. Thus, the documents listed below all show electromotively driven pistons, wherein a helical gear in the form of a spindle drive is interposed between the electric drive and the piston. In order to save a lot of unnecessary descriptions and explanations, the documents will each refer to the problems that occur in the following.
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). From DE 10 2008 059 862 Al 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 arranged in the end of the spindle-piston component facing away from the piston. In this construction, in particular, the problems A), B), C), D), E) and F) arise.
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),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. Here, in particular, 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. From DE 10 2011 106 626 Al a highly dynamic construction engineering drive for a piston-cylinder unit is known, in which also the problems 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. 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.
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. In the electric drive described in DE 10 2013 221 158 A1, the problems A) to G) occur, whereby due to the eccentricity of the rotating parts high loads and forces occur due to a low elasticity and the rotation lock.
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. 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. Even with this pressure generator problems A) to G) occur. The same applies to the known from DE 10 2015 222 286 Al hydraulic unit. Here occur high lateral force loads on the piston, which has an increased wear also for the cylinder inner wall and the seals result. The problems A) to G) can also occur with DE 10 2017 211 587 A1 and with the brake pressure control unit known from DE 10 2016 208 367 A1. In DE 10 2016 208 367 A1, an elastically deformable preload element is used to compensate for larger tolerances.
Bei Kolben-Zylinder-Systemen tritt zudem das Problem auf, dass die Dichtun- gen zu hohen Kräften ausgesetzt sind. In piston-cylinder systems, there is also the problem that the seals are exposed to excessive forces.
Aufgabe der Erfindung Object of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kolben-Zylinder-System bereitzustellen, bei dem die Dichtungen keinen großen Kräften ausgesetzt sind und der Kolben hinreichen gut in der Zylinderbohrung gelagert ist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Taumeln des Rotors bei Hubbeginn und/oder Hubrichtungsänderung des Kolbens zu verringern bzw. zu vermeiden. The object of the invention is to provide a piston-cylinder system in which the seals are not exposed to great forces and the piston is sufficiently well stored in the cylinder bore. Another task of The present invention is to reduce or avoid tumbling of the rotor at stroke start and / or stroke direction change of the piston.
Lösung der gestellten Aufgabe Solution of the task
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Kolben-Zylinder-System mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Kol- ben-Zylinder-Systems nach Anspruch 1 ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 13. Durch das Trennen des Dichtungsbereiches und des Lagerbereiches, wobei im Dichtungsbereich das Spiel zwischen Kolben und Zy - linderinnenwandung größer ist als im Lagerbereich, kann vorteilhaft verhindert werden, dass der Kolben in diesem Bereich nicht mit der Zylinderinnenwan- dung in Berührung kommt und eine mögliche Beschädigung der Dichtungen, insbesondere in Form von Dichtungsringen, verhindert wird. Dabei wirkt die gesamte Mantelfläche des zweiten Kolbenbereiches als Lagerfläche und wird - wenn überhaupt - nur in Umfangsrichtung durch den mindestens einen Vor- sprung der Verdrehsicherung unterbrochen. This object is achieved with a piston-cylinder system with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the piston-cylinder system according to claim 1 result from the features of subclaims 2 to 13. By separating the sealing region and the bearing region, the play between piston and cylinder inner wall being greater in the sealing region than in the bearing region, It can advantageously be prevented that the piston does not come into contact with the cylinder inner wall in this area and possible damage to the seals, in particular in the form of sealing rings, is prevented. In this case, the entire lateral surface of the second piston area acts as a bearing surface and is interrupted - if at all - only in the circumferential direction by the at least one projection of the anti-twist device.
Das nachteilige Taumeln des Kolbens lässt sich darüber hinaus vorteilhaft dadurch verhindern, in dem entweder auf den Kolben und/oder den Rotor eine in axialer Richtung wirkende Kraft mittels eines Federelementes ausgeübt wird. Auch ist es möglich, das Taumeln mittels einer radialen Abstützung des Rotors zu verringern bzw. ganz zu eliminieren. The disadvantageous tumbling of the piston can also advantageously be prevented by exerting a force acting in the axial direction on the piston and / or the rotor by means of a spring element. It is also possible to reduce the tumbling by means of a radial support of the rotor or to eliminate completely.
Besonders vorteilhaft lässt sich das erfindungsgemäße Kolben-Zylinder- System in Verbindung mit einem elektromotorisch angetriebenen Schraubge- triebe verwenden, welches wiederum den Kolben verstellt. Hierbei ist es be- sonders von Vorteil, wenn die den Rotor, das Schraubgetriebe und den Kolben abstützenden Lager möglichst weit voneinander entfernt angeordnet sind. The piston-cylinder system according to the invention can be used particularly advantageously in conjunction with an electric motor-driven helical gear, which in turn adjusts the piston. In this case, it is particularly advantageous if the bearings supporting the rotor, the helical gear and the piston are arranged as far away from each other as possible.
Vorteilhaft befindet sich dabei zwischen dem ersten Lager und dem Endbereich bzw. einem in diesem Endbereich angeordneten radialen Gleitlager kein weite- res Lager zur radialen Abstützung des Rotors und des Schraubgetriebes. Durch diese Ausbildung ergibt sich bereits eine relativ große Querelastizität, durch die der Verschleiß durch Exzentrizität 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. In this case, there is advantageously no further bearing between the first bearing and the end region or a radial sliding bearing arranged in this end region for radially supporting the rotor and the helical gear. By this training already results in a relatively large transverse elasticity, through which the wear is significantly reduced by eccentricity of the rotating parts. By providing a transverse elasticity in the rotor, helical gear and / or the adjusting element as non-deformable elasticity, the wear can advantageously be further reduced, since the transverse forces are advantageously reduced by the elasticity. Thus, it is advantageous if 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. As a result, virtually all the above-described problems A) to G) are solved or greatly reduced. Also, 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. Advantageously, a ball screw KGT is used because of the good efficiency.
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. Thus, various spindle gearboxes, in particular ball screw gearboxes, can also be used. It is also possible that 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. Preferably, however, 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. Of course, other piston-cylinder systems can likewise be driven via the helical gearbox driven by the invention.
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. 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. It is also possible that 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 a gearbox between geschalte¬.
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. It is especially advantageous if, additionally in the region of the anti-rotation lock, a radial sliding bearing is arranged or the anti-twist device itself is or is additionally a radial plain bearing. As a result, both the radial support and the rotation is ensured in a small space.
Zu Beginn eines Kolbenhubes oder bei Umkehr des Hubes wirkt über eine kur- ze Zeit bzw. für einen kurze Hubbewegung auf das erste Lager und/oder auf das Kugelgewindegetriebe KGT keine Gegenkraft bzw. keine axiale Zentrier- kraft, was zu einem Taumeln des Rotors führen kann. Die Erfindung sieht zur Verminderung der Taumelbewegung zwei mögliche alternative Lösungen vor, die jedoch auch gemeinsam vorgesehen werden können. So kann eine zusätz- liche radiale Abstützung, insbesondere mit kleinem Spiel für den Rotor und/oder eine Kolbenrückstellfeder vorgesehen werden. At the beginning of a piston stroke or upon reversal of the stroke, no counterforce or no axial centering force acts over a short time or for a short stroke movement on the first bearing and / or on the ball screw gear KGT, which leads to a tumbling of the rotor can. The invention provides for the reduction of wobbling two possible alternative solutions, but which can also be provided together. Thus, an additional radial support, in particular with a small clearance for the rotor and / or a piston return spring can be provided.
Beschreibung der Figuren Description of the figures
Nachfolgend werden verschiedene mögliche Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hereinafter, various possible embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to drawings.
Es zeigen : Show it :
Fig. 1: zeigt den Spindelantrieb mit umlaufender Spindel mit Motor und Fig. 1: shows the spindle drive with rotating spindle with motor and
Rotorlagerung (Lagerung LI), elastischem Rotor und zweiter La- gerung an der Verdrehsicherung und Kolbendichtungen;  Rotor bearing (bearing LI), elastic rotor and second bearing on the anti-twist device and piston seals;
Fig. la: zeigt eine Verdrehsicherung mit Gleitführung; Fig. La: shows an anti-rotation with sliding guide;
Fig. 2: Ausführungsform mit einem radialem Abstützelement und/oder einer Kolbenrückstellfeder zur Verhinderung einer Taumelbewe- gung des Rotors; Fig. 3: weitere mögliche Ausführungsform mit einem Federelement zur Ausübung einer in axialer Richtung auf den Rotor und/oder des- sen Lager wirkenden Kraft; 2 shows an embodiment with a radial support element and / or a piston return spring for preventing a tumbling motion of the rotor; 3 shows another possible embodiment with a spring element for exerting a force acting in the axial direction on the rotor and / or its bearing;
Fig. 4: weitere mögliche Ausführungsform, eine der in den Figuren 1 bis Fig. 4: further possible embodiment, one of the in the figures 1 to
3 dargestellte und beschriebene Maßnahme in Form des Fe- derelementes (Figur 3), der Rückstellfeder (Figur 2) und/oder das radiale Lager (Figur 2) vorgesehen werden kann;  3 illustrated and described measure in the form of the Fe derelementes (Figure 3), the return spring (Figure 2) and / or the radial bearing (Figure 2) can be provided;
Fig. 4a: zeigt eine Verdrehsicherung mit Gleitführung; Fig. 4a: shows an anti-rotation with sliding guide;
Fig. 4b: zeigt eine Verdrehsicherung mit Rollenführung; Fig. 5: zeigt einen Spindelantrieb mit umlaufender Spindelmutter, bei dem optional eine der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten und beschriebenen Maßnahme in Form des Federelementes (Figur 3), der Rückstellfeder (Figur 2) und/oder das radiale Lager (Fi gur 2) vorgesehen werden kann; Fig. 6 zeigt einen Doppelhubkolben (DHK) mit einer Gleitlagerung und Fig. 4b: shows an anti-rotation with roller guide; 5 shows a spindle drive with revolving spindle nut, in which optionally one of the measures shown in Figures 1 to 3 and described in the form of the spring element (Figure 3), the return spring (Figure 2) and / or the radial bearing (Fi gur 2) can be provided; Fig. 6 shows a Doppelhubkolben (DHK) with a slide bearing and
Verdrehsicherung innerhalb des Kolbens, bei dem optional eine der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten und beschriebenen Maß- nahme in Form des Federelementes (Figur 3), der Rückstellfeder (Figur 2) und/oder das radiale Lager (Figur 2) vorgesehen wer- den kann;  Rotation within the piston, in which optionally one of the measures shown in Figures 1 to 3 and described in the form of the spring element (Figure 3), the return spring (Figure 2) and / or the radial bearing (Figure 2) are provided that can;
Fig. 7: zeigt einen DHK mit zweiter Lagerung am Kolben und einer Ver- drehsicherung mit Oldham-Kupplung, bei dem optional eine der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten und beschriebenen Maß- nahme in Form des Federelementes (Figur 3), der Rückstellfeder (Figur 2) und/oder das radiale Lager (Figur 2) vorgesehen wer- den kann; ; 7 shows a DHK with second bearing on the piston and an anti-rotation lock with Oldham coupling, in which optionally one of the measures illustrated and described in FIGS. 1 to 3 in the form of the spring element (FIG. 3), the return spring (Figure 2) and / or the radial bearing (Figure 2) can be provided; ;
Fig. 7a: zeigt Verdrehsicherung, welche durch eine Oldham-Kupplung realisiert ist. Figur 1 zeigt in prinzipieller Darstellung die wesentlichen Komponenten des Motor-Spindelantriebs mit Motorgehäuse 1, Stator mit Wicklung 2, Rotor 3, Spindel S, Spindelmutter SM, Schraubgetriebe 4, welches als Kugelgewinde- trieb (KGT) ausgebildet ist, Kolben 5 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 Ro- tation und Übertragung in die Translation sehr komplex. Es muss u.a. die Ex- zentrizität und ihre Auswirkung auf die Verdrehsicherung mit der gesamten Kräftebilanz der radialen und axialen Kräfte mit resultierenden Reibungskräf- ten berücksichtigt werden. Der Rotor 3 ist über einen Passsitz am Spindelzap- fen Sz mittels der Schraube 10 fixiert. Neben dem Reibschluss über das Reib- moment der Axialkraft der Mutter 10 kann auch eine zusätzliche kraftschlüssi- ge Verbindung, z.B. durch einen nicht gezeichneten Stift oder Kugel zwischen Spindel S und Rotorflansch 3f verwendet werden. Die Passung zwischen Zap- fen und Rotor 3 bestimmt die erste Toleranz. Die Passung zwischen Rotor 3 und Kugellager LI die zweite Toleranz. Beide Passungen bestimmen neben dem Schlag von Passung zur Motorachse die Exzentrizität. Der Rotor 3 treibt die Spindel S an und bewegt die Spindelmutter SM mit dem daran befestigten oder einteilig mit ausgebildeten Kolben 5, welcher über zwei Dichtungen Dl und D2 zum Kolbengehäuse 7 abgedichtet ist. Am vorderen Ende ist die Ver- drehsicherung VS befestigt. Die Verdrehsicherung VS weist eine sich in axialer Richtung erstreckende Nut 6 auf, in die ein am Kolbenende 5B2 angeordneter Vorsprung V eingreift und das Motor-Drehmoment Md aufnimmt. Zusätzlich ist im Bereich der Verdrehsicherung VS ein Radiallager L2 vorgesehen. Diese La- gerung L2 wird durch die äußere Wandung des zweiten Kolbenbereiches 5B2 gebildet, dessen Außenradius d2 größer ist als der Außenradius d3 des ersten Kolbenbereiches 5BI, in dem die Dichtungen Dl und D2 angeordnet sind. Die Außenwandung wird dabei lediglich durch den Vorsprung V der Verdrehsiche- rung unterbrochen und liegt ansonsten vollflächig an der Zylinderinnenwan- dung an. Fig. 7a: shows anti-rotation, which is realized by an Oldham coupling. Figure 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 as a ball screw drive (KGT) is formed, piston 5 and anti-rotation VS , The rotor 3 is mounted in the first ball bearing LI and is connected to a nut 10 with the spindle S. As the state of the art shows, the kinematics of rotation and translation into translation are very complex. Among other things, the eccentricity and its effect on the anti-rotation protection must be taken into account with the total balance of forces of the radial and axial forces with resulting frictional forces. The rotor 3 is fixed by means of the screw 10 via a snug fit on the spindle cap Sz. In addition to the frictional connection via the frictional torque of the axial force of the nut 10, it is also possible to use an additional frictional connection, for example by means of a pin or ball (not shown) between the spindle S and the rotor flange 3f. The fit between pin and rotor 3 determines the first tolerance. The fit between rotor 3 and ball bearing LI the second tolerance. Both fits determine next to the impact of fit to the motor axis, the eccentricity. The rotor 3 drives the spindle S and moves the spindle nut SM with the attached thereto or integrally formed with a piston 5, which is sealed via two seals Dl and D2 to the piston housing 7. The anti-rotation lock VS is fastened to the front end. The anti-rotation device VS has a groove 6 extending in the axial direction into which a projection V arranged at the piston end 5B2 engages and receives the motor torque Md. In addition, a radial bearing L2 is provided in the region of rotation VS. This bearing L2 is formed by the outer wall of the second piston region 5 B2 whose outer radius d2 is greater than the outer radius d3 of the first piston region 5 BI , in which the seals Dl and D2 are arranged. In this case, the outer wall is interrupted only by the projection V of the anti-rotation lock and is otherwise in full contact with the cylinder inner wall.
Durch den kleineren Durchmesser d3 im Bereich der Dichtungen Dl und D2 wird verhindert, dass die Kolbenwandung des ersten Kolbenbereiches 5BI in Berührung mit der der Zylinderwandung kommt, so dass eine Beschädigung der Dichtungen Dl und D2 sicher vermieden ist. Due to the smaller diameter d3 in the region of the seals Dl and D2 prevents the piston wall of the first piston portion 5 BI in Contact with the cylinder wall comes, so that damage to the seals Dl and D2 is safely avoided.
Bei höheren Betriebsdrücken wirkt die Kolbenkraft über das Schraubgetriebe KGT auf das Kugellager LI. Hierbei wird die Exzentrizität oder Mittenabwei- chung des Rotors 3 über die vornehmlich elastische Gestaltung des Rotors 3, aber auch durch Biegung von Spindel S, Kolben 5 und Kippbewegung der Ver- drehsicherung VS ausgeglichen. Hierbei wirken auf den Kolben 5 und Gleitflä- chen der Dichtung Dl, D2 keine Kräfte, da die Toleranzen von Verdrehsiche- rung VS, Kolben 5 und Zylinderbohrungen ein Spiel S0 sicherstellen. Die Ver- drehsicherung VS läuft im Kolben 5 mit kleinem Spiel. Dementsprechend wer- den die Toleranzen von Verdrehsicherung VS und Bohrung dimensioniert. Da- mit ist die Betriebssicherheit der Dichtung Dl, D2 stark verbessert, was von besonderer Bedeutung bei AD- und FO-Forderungen ist. Auf die Verdrehsiche- rung VS wirkt entsprechend der o. g. Elastizität und Exzentrizität eine kleine Querkraft. Zusätzlich wirkt auf die Verdrehsicherung VS auch eine Umfangs- kraft Fu, welche vom Motor-Moment Md und der Anforderung an den einzustel- lenden Betriebsdruck im Druckraum Al abhängt. At higher operating pressures, the piston force acts on the ball bearing LI via the KGT helical gear. Here, 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 lock VS. In this case, 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 lock VS runs in the piston 5 with little play. Accordingly, the tolerances of anti-rotation lock VS and bore are 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 device VS in accordance with the above-mentioned elasticity and eccentricity. In addition, a circumferential force Fu, 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 device VS.
Figur la zeigt einen Schnitt durch die Zylinderbohrung mit der Verdrehsiche- rung VS. Die Verdrehsicherung VS kann nur durch eine Nut 6 oder aber auch durch zwei, insbesondere gegenüberliegende Nuten 6 gebildet sein, wobei in die jeweilige Nut 6 ein am Kolben 5 fest angeordneter Vorsprung V, der durch einen Stab oder ein entsprechend ausgebildetes Formteil gebildet sein kann, eingreift. FIG. 1 a shows a section through the cylinder bore with the anti-rotation lock VS. The rotation VS can be formed only by a groove 6 or by two, in particular opposite grooves 6, wherein in the respective groove 6 a piston 5 fixedly arranged projection V, which may be formed by a rod or a correspondingly shaped molding, intervenes.
Das Motor-Drehmoment Md erzeugt eine Umfangskraft Fui auf die Nut 6, wel- che als Reaktionskraft Fu2 von der Verdrehsicherung VS auf die Zylinderboh- rung übertragen wird. Die Verdrehsicherung VS wird über der Lagerung L2 in der Bohrung mit geringem Spiel geführt, wobei hierfür die Toleranzen von Verdrehsicherung VS und Bohrung entsprechend vorgesehen sein müssen. The engine torque Md generates a circumferential force Fui on the groove 6, which is transmitted as reaction force F u2 from the anti- rotation lock VS to the cylinder bore. The rotation VS is performed over the bearing L2 in the bore with little play, for which purpose the tolerances of rotation VS and bore must be provided accordingly.
Der in die Nut eingreifende Bereich des Vorsprungs V kann vorteilhaft leicht ballig ausgebildet werden, z.B. mit einem Radius R, damit aufgrund der Tole- ranzen keine Kantenpressung zwischen Nut und Vorsprung auftritt. Wie bereits ausgeführt, kann die Verdrehsicherung„zweiarmig" mittels zweier Vorsprünge V ausgebildet sein, wodurch die Belastungen symmetrisch abgeleitet werden. Diese Ausgestaltung der Verdrehsicherung benötigt aber evtl ein größeres Spiel s0 zwischen der Außenwandung (d3) des ersten Kolbenbereiches 5BI und der Zylinderinnenwandung mit ihrem Innendurchmesser d4. The engaging into the groove portion of the projection V can advantageously be formed slightly spherical, for example, with a radius R, so that due to the tolerances no edge pressure between the groove and projection occurs. As already stated, the rotation can "two-armed" by means of two projections V be formed, whereby the loads are derived symmetrically. However, this embodiment of the anti-rotation device may require a larger clearance s 0 between the outer wall (d3) of the first piston area 5 BI and the inner wall of the cylinder with its inner diameter d4.
Zu Beginn eines Kolbenhubes oder bei Umkehr des Hubes wirkt über eine kur- ze Zeit bzw. für einen kurze Hubbewegung auf das erste Lager LI und/oder auf das Kugelgewindegetriebe KGT keine Gegenkraft bzw. keine axiale Zent- rierkraft, was zu einem Taumeln des Rotors führen kann. Die Figur 2 zeigt hierfür zwei mögliche alternative Lösungen vor, die jedoch auch gemeinsam vorgesehen werden können. Der elektromotorischen Antrieb für das Schraub- getriebe weist in einer ersten Alternative eine zusätzliche radial wirkende Ab- stützung in Form eines Lagerteils 30 auf, welches am Gehäuse 1 befestigt ist und sich bis zum Endbereich 3e des Rotors 3 erstreckt und dies, zumindest bei einer Taumelbewegung, abstützt und je nach Ausbildung mit einem kleinen Spiel zum Rotorende 3e beabstandet angeordnet ist, derart, dass es lediglich bei einer Taumelbewegung des Rotors 3 mit dem Rotorende 3e in Berührung kommt. Es kann zudem federnd ausgebildet sein, so dass kein harter Anschlag erfolgt. Es kann jedoch auch so ausgebildet sein, dass es stets an dem Rotor- ende 3e anliegt. At the beginning of a piston stroke or upon reversal of the stroke, no counterforce or axial centering force acts on the first bearing LI and / or on the ball screw transmission KGT for a short time or for a short stroke movement, which causes the rotor to tumble can lead. For this purpose, FIG. 2 shows two possible alternative solutions which, however, can also be provided jointly. In a first alternative, the electromotive drive for the helical gearbox has an additional radially acting support in the form of a bearing part 30, which is fastened to the housing 1 and extends to the end area 3e of the rotor 3 and this, at least during a tumbling motion , supported and, depending on the training with a small clearance to the rotor end 3e is arranged spaced, such that it comes into contact only with a tumbling motion of the rotor 3 with the rotor end 3e. It may also be resilient, so that no hard stop occurs. However, it can also be designed such that it always bears against the rotor end 3e.
Alternativ oder in Kombination mit dem Lagerteil 30 kann eine Kolbenrück- stellfeder RF vorgesehen werden, die permanent auf den Kolben 5 eine Rück- stellkraft ausübt und somit eine Taumelbewegung verhindert. Alternatively or in combination with the bearing part 30, a piston return spring RF can be provided which permanently exerts a restoring force on the piston 5 and thus prevents a tumbling motion.
In der Figur 3 ist eine weitere Möglichkeit zur Unterdrückung der Taumelbe- wegung des Rotors 3 dargestellt. Hier erzeugt ein Federelement X2, welches zwischen dem Gehäuse 1 und dem Rotor 3 eingespannt ist, eine axial gerich- tete Kraft F2, die letztendlich auf den Rotor 3 wirkt. Dabei muss das Fe- derelement nicht unmittelbar auf den Rotor 3 wirken, sondern kann sich auch auf dem Lager LI mit seinem einen freien Ende in axialer Richtung abstützen. Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Federelement X2 ist zur Minimierung der Reibung ein Lager X3 vorgesehen. Bei der in Figur 3 dargestellten Ausfüh- rungsform ist das eine Ende des Federelementes X2 zwischen dem Lager LI und einer Hülse X5 eingespannt, wobei die Hülse X5 mittels eines Sicherungs- rings XI auf dem Wandungsabschnitt 3W1 des Rotors 3 gegen Verlieren gesi- chert ist. FIG. 3 shows a further possibility for suppressing the tumble motion of the rotor 3. Here, a spring element X2, which is clamped between the housing 1 and the rotor 3, generates an axially directed force F2, which ultimately acts on the rotor 3. In this case, the spring element does not have to act directly on the rotor 3, but can also be supported on the bearing LI with its one free end in the axial direction. Between the housing 1 and the spring element X2 a bearing X3 is provided to minimize the friction. In the embodiment shown in FIG. 3, one end of the spring element X2 is clamped between the bearing LI and a sleeve X5, wherein the sleeve X5 is secured by means of a securing device. around XI on the wall portion 3W1 of the rotor 3 is secured against loss.
Dadurch, dass das Federelement X2 vorgespannt ist, wirkt die Kraft F2 zent- rierend auf den Rotor 3. Die Kraft F2 kann dabei vorteilhaft so ausgelegt wer- den, dass die Kräfte bei Hubumkehr oder auch beim Ansaugen mittels des Kolbens mit Unterdrück sich die Kräfte ausgleichen. Damit wird ein Taumeln des Rotors vorteilhaft vermieden. Das Federelement X2 kann auf seiner einen Seite, insbesondere seiner Stirnseite, geschlitzt sein, damit die entsprechende Elastizität ohne enge Toleranzen erreicht wird. Die Belastung des Axiallagers X3 ist dabei gering, so dass nur wenige Kugeln z.B. 3, notwendig sind und kei- ne hohe Festigkeit der Lagerstellen notwendig ist. Der Schutz vor Verschmut- zung oder Beschädigung durch äußere Einflüsse kann durch den gestrichelt dargestellten Deckel X4 erreicht werden. Due to the fact that the spring element X2 is pre-tensioned, the force F2 acts centering on the rotor 3. The force F2 can advantageously be designed such that the forces during stroke reversal or also during suction by means of the piston with negative pressure compensate. For a tumbling of the rotor is advantageously avoided. The spring element X2 may be slotted on its one side, in particular its front side, so that the corresponding elasticity is achieved without close tolerances. The load of the thrust bearing X3 is small, so that only a few balls, e.g. 3, are necessary and no high strength of the bearings is necessary. Protection against contamination or damage due to external influences can be achieved by the dashed cover X4.
Die dargestellte Sicherung des Federelementes X2 kann, wie bereits ausge- führt, durch einen Sicherungsring XI mit Distanzhülse X5 erfolgen. Es ist je- doch ebenso möglich, dass die Distanzhülse X5 durch Schweißen oder Ver- stemmen mit dem Rotor 3 verbunden wird. The illustrated securing of the spring element X2 can, as already stated, be effected by a securing ring XI with a spacer X5. However, it is also possible for the spacer sleeve X5 to be connected to the rotor 3 by welding or calking.
Das Lager L2 sowie die Verdrehsicherung VS sind wie bei der in Figur 1 darge- stellten Ausführungsform ausgebildet. Insofern wird auf die Ausführungen zu Figur 1 verwiesen. The bearing L2 and the anti-rotation device VS are designed as in the embodiment shown in FIG. In this respect, reference is made to the comments on Figure 1.
Die Figuren 4 bis 7 zeigen weitere mögliche Ausführungsformen, bei denen die zuvor in den Figuren 1 bis 3 dargestellten und beschriebenen Maßnahmen zur Verhinderung der Taumelbewegung des Rotors 3 ebenfalls vorgesehen werden können. FIGS. 4 to 7 show further possible embodiments in which the measures for preventing the tumbling movement of the rotor 3, which are previously shown and described in FIGS. 1 to 3, can likewise be provided.
Die Figur 4 zeigt einen zu Figur 1 sehr ähnlichen Aufbau. Hier übernimmt die Verdrehsicherung VS 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. FIG. 4 shows a construction very similar to FIG. Here, the anti-rotation VS at the same time takes over 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. At higher operating pressures, the piston force acts on the ball bearing LI via the KGT helical gear. Here, the eccentric rizität or center deviation of the rotor 3 on the predominantly elastic design of the rotor 3, but also compensated by bending of the spindle S, piston 5 and tilting movement of the rotation VS. In this case, 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. In addition, 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.
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. In case of an error in the control or failure of the piston 5 can go back quickly, which is intercepted by a resilient stop 11, which also brakes the rotating spindle nut SM. To drive the motor and determine the piston position, 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.
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. 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. For better installation, the seals and the piston raceway can be arranged in a flange piece.
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. During axial displacement of the piston, small hydraulic forces are applied in the initial stroke range of hydraulic applications, which are absorbed by the first bearing LI. In this case, 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. At high axial forces, 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. To prevent the ingress of dirt, 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. For safety, both particle scrapers PSi or PS 2 can be provided. The spindle S is located with its right end in the piston, which closes the spindle from the right hermetically. 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.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Schraubgetriebe in einem Reinraum montiert. Preferably, the helical gear according to the invention is mounted in a clean room.
Die Figur 4a zeigt einen Schnitt durch die Zylinderbohrung 7z mit der Ver- drehsicherung VS. Die Verdrehsicherung VS wirkt beidseitig auf eine segment- förmige Abstützung 6, welche hier mit dem Flanschstück 7 vernietet ist, alter- nativ laserverschweißt. Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Gleitflächen in der Zylinderbohrung 7z und die Abstützung eine hohe Oberflächenqualität ha- ben, wodurch sich eine geringe Reibung und wenig Verschleiß ergibt. Das Mo- tor-Drehmoment Md erzeugt eine Umfangskraft Fui auf die Abstützung 6, wel- che als Reaktionskraft Fu2 von der Verdrehsicherung VS auf die Zylinderboh- rung 7z übertragen wird. Die Verdrehsicherung VS wird über der Lagerstelle L2 in der Bohrung 7z mit geringem Spiel geführt, wobei hierfür die Toleranzen von Verdrehsicherung VS und Bohrung 7z entsprechend vorgesehen sein müs- sen. Das Motor-Drehmoment Md wirkt entsprechend dem eingestellten Be- triebsdruck deutlich stärker bei der Vorwärtsbewegung zum Druckaufbau als bei der Rückwärtsbewegung zum Druckabbau Pabl da im Wesentlichen die Kol- benkraft die Rückbewegung bewirkt. Die Umfangskraft erzeugt auch Rei- bungskräfte in radialer Richtung, die aufgrund der Lagerung der Verdrehsiche- rung VS in der Bohrung 7z unbedeutend sind. Auch die radialen Kräfte sind aufgrund der Elastizität, vornehmlich des Rotors 3, klein. Dagegen sind die axialen Reibkräfte, die bei der Bewegung von Kolben und Verdrehsicherung VS wirken, nicht vernachlässigbar und abhängig von dem Motor-Drehmoment Md und der Umfangskräfte Fui und Fu2· Hier ist der Reibungskoeffizient maßge- bend. Dieser ist jedoch bereits aufgrund der Hydrodynamik klein. Er kann zu- sätzlich noch verringert werden, in dem Rollenlager vorgesehen werden, wie es in Fig. lb dargestellt und beschrieben ist. FIG. 4a shows a section through the cylinder bore 7z with the anti-rotation lock VS. The anti-rotation lock VS acts on both sides on a segment-shaped support 6, which is here riveted to the flange piece 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 from the anti- rotation lock VS to the cylinder bore 7z. The rotation VS is performed over the bearing L2 in the hole 7z with little play, for which purpose the tolerances of rotation VS and 7z hole must be provided accordingly. sen. The engine torque Md acts in accordance with the set operating pressure significantly more 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 friction forces in the radial direction, which are insignificant due to the bearing of the anti-rotation device VS in the bore 7z. The radial forces are due to the elasticity, especially of the rotor 3, small. On the other hand, the axial frictional forces acting on the movement of the piston and the anti- rotation lock VS are not negligible and depend on the motor torque Md and the circumferential forces Fui and F u2 . Here, the friction coefficient is decisive. However, this is already small due to the hydrodynamics. It may additionally be reduced, be provided in the roller bearing, as shown and described in Fig. Lb.
Die Figur 4b zeigt eine Alternative zur in Figur la dargestellten Gleitführung der Verdrehsicherung VS. Bei der Ausführungsform gemäß Figur lb übertra- gen 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 Verdrehsicherung VS zusätzliche Lagerstellen L2 vorgesehen. Auch bei dieser Ausführungsform wird die Verdrehsicherung VS über Spiel an den Lagerstellen in der Bohrung geführt. FIG. 4b shows an alternative to the sliding guide of the anti-twist device VS. In the embodiment of Figure lb transferred gene rollers 15 and 15a, which are advantageously stored by means of needle bearings, the circumferential forces Fi and f 2. Optionally, a third roller 15b may be inserted on the opposite side of roller 15a. Again, additional bearings L2 are provided to guide the rotation VS. Also in this embodiment, the anti-rotation VS is performed over game at the bearings in the hole.
Die Figur 5 zeigt eine Ausführungsform mit drehbarer Spindelmutter SM. Die Spindel S ist mit dem Kolben 5 oder einem Koppelstück KO zum linearen An- trieb einer Mechanik verbunden. Die Anwendung ist nicht nur auf Hydraulik beschränkt. Auch hier ist eine Verdrehsicherung VS notwendig, welche bei nicht Hydraulik mit Trockenlagern oder Fettfüllung läuft. Bei einer derartigen Ausführungsform 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 Antrieb mit Motor ist zweckmäßig mit einer ECU verbunden, wozu entspre- chende 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. FIG. 5 shows an embodiment with a 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 only. Again, a rotation VS is necessary, which runs at non-hydraulic with dry bearings or grease. In such an embodiment, the seals Dl and D2 may be omitted. However, storage via bearings LI and L2 remains. In contrast to 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. Similar to the seal arrangement of the push rod piston with primary seal D2 and secondary seal Dl volume is transported from the storage container 12 into the pressure chamber via the Schnüffelloch SL.
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. 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. Alternatively or in addition, at least one of the particle wipers PS 4 , PS 'can be provided, which can be arranged between the stop ring and the spindle nut SM or between the spindle nut SM or rotor 3 and the spindle S.
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. It is likewise possible to provide a closure means 36 which closes off the rotor 3 on its end face and thus prevents the penetration of protective particles from this side.
Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, die im Wesentlichen der Anordnung von Fig. 1 entspricht, mit dem Unterschied, dass ein Doppelhubkolben DHK verwendet wird, welcher bei Vorwärts- und Rückwärtsbewegung Volumen un- ter Druck fördert und zwei Druckräume Al und A2 voneinander abdichtend trennt. Dies erfolgt über Einspeiseventile V, die einfache Rückschlagventile oder Magnetventile sein können. Zusätzlich werden hier Säugventile SV mit Verbindung zum Vorratsbehälter 12 notwendig. Diese können selbstverständ- lich 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 belasten. Die Verdrehsicherung VS ist hier im Kolben 5 angeordnet. Diese besteht aus einem Profilstab 18, z. B. Vier- oder Sechskant, welcher das Motor-Moment Md vom Kolben 18 über ein Lagerstück 19 abstützt. Der Profil- stab 18 ist fest mit dem Kolbengehäuse 16 verbunden. Die Verdrehsicherung VS bildet hier gleichzeitig auch die Lagerung L2. FIG. 6 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 off two pressure chambers A1 and A2 from one another separates. This is done via feed valves V, which may be simple check valves or solenoid valves. In addition, SV valves with connection to the reservoir 12 are necessary here. Of course, they are also welcome in the embodiment. Fig. 1 are used. In addition to the seals Dl and D2, another seal D3 can be provided for the stepped piston. Again, there is again a game S 0 , so as not to burden the sealing surface. 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.
Die Figur 7 zeigt eine Ausführungsform, welche im Wesentlichen der von Fig.FIG. 7 shows an embodiment which essentially corresponds to that of 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 ausgestaltet. 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. 2 and 3 corresponds. Here, the bearing L2 via a slide ring in the piston 5. The rotation VS is also configured here in the piston 5 as Oldham coupling. The profile bar 19 may be a rectangular profile here. The Oldham coupling piece can in principle the piston movement in the y- and z-direction balance and is floating over play S between piston 18 and profile bar 19 mounted. With this solution, the center axis of the profile bar 18 can be designed with larger tolerances.
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. The entire consideration of all facts, including the problems A) to G) show the complexity of the kinematics and their solution with small forces both radially and axially acting. 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. In this case, as described above, the piston may be a single-stroke and a double-stroke piston. However, it is also possible to use 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.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kolben-Zylindersystem, insbesondere für ein Stellaggregat oder Brems- System, mit einem Zylinder (7) mit Zylinderbohrung mit einem Innen- durchmesser (d4) und einem darin axial verschieblich gelagerten Kolben (5), wobei in einem ersten axialen Kolbenbereich (5BI) zwischen der Au- ßenwandung des Kolbens (5) und der Innenwandung des Zylinders min- destens eine Dichtung (Dl, D2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben einen zweiten Kolbenbereich (5B2) aufweist, dessen Au- ßendurchmesser (d2) größer ist als der Außendurchmesser (d3) des ers- ten axialen Kolbenbereiches (5BI) . 1. piston-cylinder system, in particular for a control unit or brake system, with a cylinder (7) with a cylinder bore having an inner diameter (d4) and a piston (5) axially displaceably mounted therein, wherein in a first axial piston region (5 BI ) between the outer wall of the piston (5) and the inner wall of the cylinder, at least one seal (Dl, D2) is arranged, characterized in that the piston has a second piston region (5 B2 ), the outer diameter ( d2) is greater than the outer diameter (d3) of the first axial piston area (5 BI ).
2. Kolben-Zylindersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (d2) des zweiten Kolbenbereiches (5B2) derart ausgebildet ist, dass die Außenwandung des zweiten Kolbenbereichs (5B2) mit kleinem Spiel in dem Zylinder (7), insbesondere mit einem Spiel von 1 bis 20 pm, verschieblich gelagert ist, insbesondere sich mit seiner Man- telfläche über den gesamten Umfang an der Zylinderinnenwandung la- gernd abstützt bzw. anliegt. 2. piston-cylinder system according to claim 1, characterized in that the outer diameter (d2) of the second piston portion (5 B2 ) is formed such that the outer wall of the second piston portion (5 B2 ) with little play in the cylinder (7), in particular with a play of 1 to 20 pm, is mounted displaceably, in particular with its outer surface over the entire circumference on the cylinder inner wall storage or rests.
3. Kolben-Zylindersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolbenbereich (5B2) eine vollumfängliche oder nahezu vollumfängliche Lagerung (L2) für den Kolben (5) bildet. 3. Piston-cylinder system according to claim 1 or 2, characterized in that the second piston region (5 B2 ) forms a full or almost vollumfängliche bearing (L2) for the piston (5).
4. Kolben-Zylindersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Piston-cylinder system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolbenbereich (5B2) der Endbe- reich des Kolbens (5) ist. characterized in that the second piston region (5 B2 ) is the end region of the piston (5).
5. Kolben-Zylindersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite des Endbereiches (5B2) einen Arbeitsraum (Al) begrenzt. 5. piston-cylinder system according to claim 4, characterized in that the end face of the end portion (5 B2 ) defines a working space (Al).
6. Kolben-Zylindersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Piston-cylinder system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolbenbereich (5BI) an den zwei- ten Kolbenbereich (5B2) angrenzt. characterized in that the first piston area (5 BI ) at the two piston area (5 B2 ) adjacent.
7. Kolben-Zylindersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Piston-cylinder system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (d3) des ersten Kolbenbereiches (5BI) derart ausgebildet ist, dass auch bei einem Verkip- pen des Kolbens (5) gegenüber dem Zylinder (7) die Dichtungen nicht übermäßig beansprucht und/oder die Außenwandung des ersten Kolben- bereiches (5BI) nicht in Kontakt mit der Innenwandung der Zylinderboh- rung gelangt. characterized in that the outer diameter (d3) of the first piston region (5 BI ) is formed such that even with a Verkip- pen of the piston (5) relative to the cylinder (7), the seals are not unduly stressed and / or the outer wall of the first Piston area (5 BI ) does not come into contact with the inner wall of the cylinder bore.
8. Kolben-Zylindersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. Piston-cylinder system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) mittels einer Verdrehsiche- rung (VS) gegen Verdrehen um seine Achse gesichert ist.  characterized in that the piston (5) by means of a Verdrehsicherung- (VS) is secured against rotation about its axis.
9. Kolben-Zylindersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (VS) im Bereich des zweiten Kolbenbereiches (5B2) angeordnet ist, wobei der zweite Kolbenbereich (5B2) mit seiner Mantel- fläche vollumfänglich an der Zylinderinnenwandung anliegt, mit Ausnah- me des Bereiches, in dem ein Vorsprung (V) angeordnet ist. 9. Piston-cylinder system according to claim 8, characterized in that the anti-rotation device (VS) in the region of the second piston region (5 B2 ) is arranged, wherein the second piston region (5 B2 ) rests with its circumferential surface fully on the cylinder inner wall, with Except for the area in which a projection (V) is arranged.
10. Kolben-Zylindersystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (VS) durch mindestens einen aus dem Kolben10. piston-cylinder system according to claim 8 or 9, characterized in that the rotation (VS) by at least one of the piston
(5) seitlich herausstehenden Vorsprung (V) und mindestens einer in die Innenwandung der Zylinderbohrung eingearbeiteten, sich in axialer Rich- tung erstreckenden, Nut (6) gebildet ist. (5) projecting projection (V) and at least one in the inner wall of the cylinder bore incorporated, extending in the axial direction, groove (6) is formed.
11. Kolben-Zylindersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung gebogene Seitenflächen (Fal) aufweist, derart, dass ins- besondere aufgrund von Toleranzen keine Kantenpressung zwischen Nut11. piston-cylinder system according to claim 10, characterized in that the projection has curved side surfaces (Fal), such that in particular due to tolerances no edge pressure between the groove
(6) und Vorsprung (V) auftritt. (6) and projection (V) occurs.
12. Kolben-Zylindersystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich- net, dass der Vorsprung (V) durch einen im zweiten Kolbenbereich (5B2) angeordneten Stab oder angeordnetes Formteil gebildet ist. 12. piston-cylinder system according to claim 10 or 11, characterized marked, that the projection (V) by a in the second piston region (5 B2 ) arranged rod or arranged molding is formed.
13. Kolben-Zylindersystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Vorsprünge (V) diametral am Kolben (5) an- geordnet sind, die jeweils in eine Nut (6) eingreifen und zusammen die 13. Piston-cylinder system according to one of claims 10 to 12, characterized in that two projections (V) diametrically on the piston (5) are ordered, each engaging in a groove (6) and together the
Verdrehsicherung (VS) bilden.  Form anti-rotation lock (VS).
14. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe zum Antrieb des Kolbens (5) eines Kolben-Zylinder-Systems, wobei der Kolben (5) mittels eines elektri- schen 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 aufweist, der mittels eines ersten Lagers (LI) in einem Gehäuse (1) drehbar gelagert und mit dem Eingang des Schraubgetriebes (S, SM) fest verbunden oder mit diesem einstückig ausgebil- det ist, und dass der Ausgang des Schraubgetriebes (S, SM) mit dem Kolben (5) verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist, wobei die Verdreh- sicherung (VS) ein Verdrehung des Kolbens (5) in Umfangsrichtung um die Bahn bzw. Achse (AX) verhindert, wobei 14. Electromotive driven helical gear for driving the piston (5) of a piston-cylinder system, said piston (5) by means of an electric drive (2) and a helical gear (S, SM), in particular in the form of a spindle drive, along a web, in particular axis (AX), is movable back and forth, wherein the drive (2) comprises a rotor (3) or driven by a drive transformer, by means of a first bearing (LI) in a housing (1) rotatable is mounted and fixedly connected to the input of the helical gear (S, SM) or integrally formed therewith, and that the output of the helical gear (S, SM) is connected to the piston (5) or formed integrally therewith, wherein the Verdrehserung (VS) prevents rotation of the piston (5) in the circumferential direction about the track or axis (AX), wherein
- die Verdrehsicherung (VS) im oder am Endbereich (5B2) des - The anti-rotation (VS) in or at the end (5 B2 ) of the
Kolbens (5) angeordnet ist oder der Endbereich (5B2) Teil der Piston (5) is arranged or the end portion (5 B2 ) part of
Verdrehsicherung (VS) ist, wobei der Endbereich (5B2) der Bereich des Verstellelementes (5) ist, welcher dem Schraubgetriebe (S, SM) abgewandt ist, Anti-rotation lock (VS) is, wherein the end portion (5 B2 ) is the region of the adjusting element (5) which faces away from the helical gear (S, SM),
und/oder  and or
- zwischen dem ersten Lager (LI) und dem Kolben (5) der Rotor (3) bzw. Übertrager, das Schraubgetriebe (S, SM) und/oder zumindest ein Teil des Ver- stellelementes (5) zumindest in einem Bereich querelastisch zur Rotationsach- se ausgebildet ist bzw. sind, wobei der mindestens eine Bereich, insbesondere ein Federelement (FE) oder einen Bereich mit höherer Elastizität aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolben-Zylinder-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.  - Between the first bearing (LI) and the piston (5) of the rotor (3) or transformer, the helical gear (S, SM) and / or at least a part of the adjusting element (5) at least in a region transverse elastic to Rotationsach - Is formed or are, wherein the at least one region, in particular a spring element (FE) or an area having higher elasticity, characterized in that the piston-cylinder system is designed according to one of the preceding claims.
15. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 14, 15. Electromotive driven helical gear according to claim 14,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (LI) zwischen dem die Ro- torwicklung und/oder Permanentmagnete tragenden Teil (3p) des Rotors (3) und dem Eingang des Schraubgetriebes (S, SM) angeordnet ist.  characterized in that the first bearing (LI) between the rotor winding and / or permanent magnets supporting part (3p) of the rotor (3) and the input of the helical gear (S, SM) is arranged.
16. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Lager (LI) und dem Endbereich (5B2) bzw. dem Radiallager (L2) kein weiteres Lager zur radialen Abstützung des Rotors (3) bzw. Übertragers und des Schraubge- triebes (S, SM) vorhanden ist. 16. Electromotive driven helical gear according to claim 14 or 15, characterized in that between the first bearing (LI) and the end portion (5 B2 ) and the radial bearing (L2) no further bearing for the radial support of the rotor (3) or transformer and the Schraubge- transmission (S, SM ) is available.
17. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der Ansprü- che 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) bzw. der Übertrager zumindest in einem Bereich zwischen dem ersten Lager (LI) und dem Eingang des Schraubgetriebes (S, SM) querelastisch zur Rotati- onsachse 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 Mittelsachse (AX) ist. 17. Electromotive driven helical gear according to any one of claims 14 to 17, characterized in that the rotor (3) or the transformer at least in a region between the first bearing (LI) and the input of the helical gear (S, SM) transversely elastic is formed to the axis of rotation, in particular a spring element (FE) or a region having higher elasticity, which is in particular greater than the elasticity or deviation of the rotating parts of the central axis (AX).
18. 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. 18. Electromotive driven helical gear according to one of the preceding claims, characterized in that between the helical gear (S, SM) and the adjusting a spring element or a resilient region is arranged, whose elasticity is greater than the elasticity or deviation of the rotating parts from the center axis (AX) and / or that the screw thread (S, SM) is elastic or flexible transverse to its axis of rotation (AX).
19. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der Ansprü- che 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass entweder der Eingang des Schraubgetriebes (S, SM) die Spindelmutter (SM) und der Ausgang des Schraubgetriebes (S, SM) die Spindel (S) 19. An electromotively driven helical drive according to any one of claims 14 to 18, characterized in that either the input of the helical gear (S, SM) the spindle nut (SM) and the output of the helical gear (S, SM) the spindle (S)
oder  or
der Eingang des Schraubgetriebes (S, SM) die Spindel (S) und der Aus- gang des Schraubgetriebes (S, SM) die Spindelmutter (SM) ist.  the input of the helical gear (S, SM) is the spindle (S) and the output of the helical gear (S, SM) is the spindle nut (SM).
20. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der Ansprü- che 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) bzw. Übertra- ger zumindest in dem Bereich vom ersten Lager (LI) bis zum Eingang des Schraubgetriebes (S, SM) im Querschnitt doppelwandig ausgebildet ist, wobei die beiden Wände (3wi, 3w2) über einen gebogenen, insbeson- dere im Querschnitt u-förmigen, Wandungsabschnitt (3w3) miteinander verbunden sind, insbesondere einstückig ausgebildet sind, miteinander verschweißt, genietet, verbördelt oder verklebt sind. 20. An electromotively driven helical drive according to one of claims 14 to 19, characterized in that the rotor (3) or transmitter at least in the range from the first bearing (LI) to the input of the helical gear (S, SM) in Cross-section is double-walled, wherein the two walls (3 wi , 3 w2 ) via a curved, in particular in cross-section U-shaped, wall portion (3 w3 ) with each other are connected, in particular integrally formed, welded together, riveted, crimped or glued.
21. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 14, 21. Electromotive driven helical gear according to claim 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (5e), ein Formschlussteil (22) und das Eingreifteil (19) eine Oldham-Kupplung bilden (Fig. 4a).  characterized in that the end portion (5e), a form-fitting part (22) and the engagement part (19) form an Oldham coupling (Figure 4a).
22. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurch- messer (d3) des ersten Kolbenbereiches (5BI) um ein Spiel (s0) kleiner als der Innendurchmesser (d4) des Zylinders (7), insbesondere das Spiel (s0) zwischen 0,1 mm bis 5 mm, bevorzugt 0,2 bis 0,8 mm, groß ist. 22. An electromotively driven helical drive according to one of the preceding claims, characterized in that the outer diameter (d3) of the first piston region (5 BI ) is smaller than the inner diameter (d4) of the cylinder (7) by a clearance (s 0 ). in particular the clearance (s 0 ) is between 0.1 mm to 5 mm, preferably 0.2 to 0.8 mm.
23. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der Ansprü- che 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kanal zwischen den Dichtungen (Dl, D2) im Zylinderinnenraum mündet, welcher mit einem Vorratsbehältnis (VB) in Verbindung ist. 23. Electromotive driven helical gear according to one of claims 14 to 22, characterized in that a channel between the seals (Dl, D2) opens in the cylinder interior, which is in communication with a storage container (VB).
24. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach einem der Ansprü- che 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Kolbens (5) in mindestens einem Druckraum bzw. damit verbundenem bzw. verbunde- nen hydraulischen Kreis bzw. Kreisen ein Druck gehalten, auf- und/oder abgebaut werden kann, insbesondere, dass der eingestellte bzw. einge- regelte Druck zur Verstellung von Radbremsen, Kupplungen und/oder Gangstellern dient. 24. Electromotive driven helical gear according to any one of claims 14 to 23, characterized in that by means of the piston (5) in at least one pressure chamber or associated therewith or connected hydraulic circuit or circuits held a pressure up and / or can be degraded, in particular that the adjusted or regulated pressure is used to adjust the wheel brakes, clutches and / or gear actuators.
25. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14 oder nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch ge- kennzeichnet, dass eine radiale Abstützung (30) für das Ende (3e) des Rotors (3) vorgesehen ist, die an dem Gehäuse (1) angeordnet ist und auf das Ende (3e) des Rotors (3), insbesondere bei Beginn des Hubes des Kolbens (5) oder bei Richtungsumkehr des Hubes wirkt 25. Electromotive driven helical gear according to the preamble of claim 14 or any one of claims 14 to 24, character- ized in that a radial support (30) for the end (3e) of the rotor (3) is provided, which on the housing (1) is arranged and on the end (3e) of the rotor (3), in particular at the beginning of the stroke of the piston (5) or when reversing the direction of the stroke acts
und/oder  and or
eine Einrichtung (X2, RF) zur Ausübung einer in axialer Richtung auf den Rotor (3) und/oder oder den Kolben (5) wirkenden Kraft (F2) bzw. Rück- stellkraft vorgesehen ist. a device (X2, RF) is provided for exerting a force (F2) or restoring force acting on the rotor (3) and / or the piston (5) in the axial direction.
26. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Ende (3e) des Rotors (3) auf der dem Lager (LI) abgewandten Seite des Rotorstators (RS) befindet und/oder die Abstützung (30) mit einem Spiel von dem Rotorende (3e) beabstandet ist und nur bei einer Taumelbewegung des Rotors (3) mit diesem in Berührung kommt. 26. Electromotive driven helical gear according to claim 25, characterized in that the end (3 e) of the rotor (3) on the bearing (LI) facing away from the rotor stator (RS) and / or the support (30) with a game is spaced from the rotor end (3e) and comes into contact only with a tumbling motion of the rotor (3).
27. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 25, 27. Electromotive driven helical gear according to claim 25,
dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer auf den Kolben (5) wirkenden Rückstellfeder (RF) die Rückstellkraft erzeugt wird.  characterized in that by means of a force acting on the piston (5) return spring (RF), the restoring force is generated.
28. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 25, 28. Electromotive driven helical gear according to claim 25,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein Federelement (X2) aufweist, wobei sich das Federelement (X2) einerseits am Gehäuse (1) und andererseits an einem rotierenden Teil, insbesondere in Form des Rotors (3), Lagers (LI), einem am Rotor (3) oder einem zwischen Rotor (3) und dem Schraubgetriebe (S, SM) angeordneten Teil, abstützt.  characterized in that the device comprises a spring element (X2), wherein the spring element (X2) on the one hand on the housing (1) and on the other hand on a rotating part, in particular in the form of the rotor (3), bearing (LI), one on the rotor (3) or between a rotor (3) and the helical gear (S, SM) arranged part supported.
29. Elektromotorisch angetriebenes Schraubgetriebe nach Anspruch 28, 29. Electromotive driven helical gear according to claim 28,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Federelement (X2) und dem Gehäuse (1) ein Lager (X3), insbesondere in Form eines Kugellagers, an- geordnet ist.  characterized in that between the spring element (X2) and the housing (1) a bearing (X3), in particular in the form of a ball bearing, is arranged.
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