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Patent Searching and Data


Title:
PLANETARY ROLLER SCREW DRIVE, METHOD FOR PRODUCING A PLANETARY ROLLER SCREW DRIVE, ACTUATOR, AND DISENGAGEMENT SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/113826
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a planetary roller screw drive and to a method for producing a planetary roller screw drive, to an actuator comprising the planetary roller screw drive, and to a disengagement system for a clutch device of a motor vehicle. The planetary roller screw drive (1) is designed in particular as a component of an actuator of a disengagement system for a clutch device of a motor vehicle and comprises a threaded spindle (10) and multiple planetary rollers (20) which are mechanically engaged with the threaded spindle (10), which are arranged in a rotatable manner about their own longitudinal axis, and each of which has a cylindrical meshing shoulder (22) in which multiple circumferential grooves (23) are formed that mesh with the thread of the threaded spindle (10). In order to axially support the planetary rollers (20), the planetary roller screw drive (1) has a planetary roller carrier (40). Each planetary roller (20) has an axially arranged bearing journal (24), which comprises an end face (25), on at least one side. When the planetary roller (20) is axially loaded, the end face (25) of the planetary roller (20) is axially supported. By means of the proposed true-pitch planetary roller screw drive, a drive unit is provided which requires little installation space and can be implemented with reduce production costs.

Inventors:
RUDY DIETMAR (DE)
SCHUMANN LARS (DE)
MÁN LÁSZLO (DE)
GREB PETER (DE)
Application Number:
DE2017/101043
Publication Date:
June 28, 2018
Filing Date:
December 04, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16H25/22; F16D23/12; F16H57/04
Domestic Patent References:
WO2015081951A12015-06-11
Foreign References:
DE102014214137A12015-01-29
DE102011003691A12012-08-09
DE19854578A12000-05-31
JP2000110908A2000-04-18
JP2006009871A2006-01-12
JP2005344889A2005-12-15
DE102015211432A12016-12-22
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Claims:
Patentansprüche

Planetenwälzgewindetrieb (1 ), insbesondere als Bestandteil eines Aktuators eines Ausrücksystems für eine Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Gewindespindel (10) und mehrere mit der Gewindespindel (10) mechanisch in Eingriff stehende, um ihre eigene Längsachse rotierbar angeordnete

Planetenrollen (20), die jeweils einen zylindrischen kämmenden Absatz (22) aufweisen, in dem mehrere Umfangsrillen (23) ausgebildet sind, die mit dem Gewinde der Gewindespindel (10) kämmen, wobei der Planetenwälzgewindetrieb (1 ) zur axialen Abstützung der Planetenrollen (20) einen Planetenrollenträger (40) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Planetenrolle (20) an wenigstens einer Seite einen axial angeordneten Lagerzapfen (24) mit einer Stirnfläche (25) aufweist, wobei bei axialer Belastung der Planetenrolle (20) die Stirnfläche (25) der Planetenrolle (20) axial abgestützt ist.

Planetenwälzgewindetrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenrollen (20) an ihren kämmenden Absätzen (22) vom Planetenrollenträger (40) als radial außen nächstliegendem Bauteil umgeben sind.

Planetenwälzgewindetrieb nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch

gekennzeichnet, dass der Planetenrollenträger (40) eine im Wesentlichen achsparallel verlaufende Sacklochbohrung (31 ) aufweist, in der der Lagerzapfen (24) der Planetenrolle (20) angeordnet ist.

Planetenwälzgewindetrieb nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch

gekennzeichnet, dass sich in axialer Richtung zwischen dem Lagerzapfen (24) der Planetenrolle (20) und dem Planetenrollenträger (40) ein Druckelement (30) befindet zur Weiterleitung der axialen Kraft zwischen Planetenrolle (20) und Planetenrollenträger (40). Planetenwälzgewindetrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenrollen (20) an wenigstens einer axialen Seite in einem Zusatzbauteil (50,70) oder in einem Sackloch des Planetenrolenträgers (40) radial und/oder in Umfangsrichtung geführt sind.

Planetenwälzgewindetrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (25) des Lagerzapfens (24) und/ oder eine von dieser Stirnfläche (25) bei axialer Belastung des Planetenwälzgewindetriebes (1 ) mit Anpresskraft beaufschlagte oder beaufschlagbare Kontaktfläche (26) zumindest teilweise konvex ausgeführt ist.

Planetenwälzgewindetrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zentral in einer von der Stirnfläche (25) des Lagerzapfens (24) beaufschlagten oder beaufschlagbaren Kontaktfläche (26) eine Öffnung (41 ) zur Zuführung von Schmiermittel zum Lagerzapfen (24) angeordnet ist.

Verfahren zur Herstellung eines Planetenwälzgewindetriebes nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Gewindespindel (10) und die Planetenrollen (20) achsparallel zueinander angeordnet werden, und unter Rotationsbewegung der Planetenrollen (20) um ihre eigenen Achsen und/oder Rotationsbewegung der Gewindespindel (10) der Gewindebereich der Gewindespindel (10) und die kämmenden Absätze (22) der Planetenrollen (20) miteinander in Eingriff gebracht werden, sodass es zu einer Relativ-Translationsbewegung von Gewindespindel (10) und Planetenrollen (20) kommt und derart die Planetenrollen (20) am Umfang der Gewindespindel (10) im Bereich ihres Gewindes positioniert werden.

Aktuator, umfassend einen Planetenwälzgewindetrieb (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 -7 sowie eine mit dem Planetenwälzgewindetrieb (1 ) mechanisch gekoppelte rotatorische Antriebseinrichtung zum Antrieb eines Elementes des Planetenwälzgewindetriebes (1 ) zwecks Realisierung einer translatorischen Bewegung.

10. Ausrücksystem für eine Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, umfassend den Aktuator nach Anspruch 9 sowie eine Schnittstelle zur Übertragung einer erzeugten translatorischen Bewegung auf die Kupplungseinrichtung. 1 1 . Planetenwälzgewindetrieb (1 ), insbesondere als Bestandteil eines Aktuators eines Ausrücksystems für eine Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Gewindespindel (10) und mehrere mit der Gewindespindel (10) mechanisch in Eingriff stehende, um ihre eigene Längsachse rotierbar angeordnete

Planetenrollen (20), die jeweils einen zylindrischen kämmenden Absatz (22) aufweisen, in dem mehrere Umfangsrillen (23) ausgebildet sind, die mit dem

Gewinde der Gewindespindel (10) kämmen, wobei der Planetenwälzgewindetrieb (1 ) zur axialen Abstützung der Planetenrollen (20) einen Planetenrollenträger (40) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Planetenrolle (20) an wenigstens einer Seite ein axial angeordnetes Sackloch zur Aufnahme eines Lagerzapfens (24) mit einer inneren Stirnfläche (25) aufweist, wobei bei axialer Belastung der Planetenrolle (20) die Stirnfläche (25) der Planetenrolle (20) axial an dem Lagerzapfen (24) abgestützt ist.

12. Planetenwälzgewindetrieb (1 ) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerzapfen (24) dem Planetenrollenträger (40) zugeordnet, von diesem einteilig ausgebildet oder durch ein, dem Planetenrollenträger (40) zugeordnetes Zusatzbauteil (50,31 ,70) ausgebildet ist

Description:
Planetenwälzgewindetrieb, Verfahren zur Herstellung eines

Planetenwälzgewindetriebes, Aktuator und Ausrücksystem

Die Erfindung betrifft einen ein Planetenwälzgewindetrieb sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Planetenwälzgewindetriebes, einen Aktuator mit dem

Planetenwälzgewindetrieb und ein Ausrücksystem für eine Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges. Zur Betätigung von Kupplungen muss üblicherweise ein translatorischer Weg zurückgelegt werden, um Kupplungshälften voneinander zu trennen oder sie miteinander in Eingriff zu bringen. Zu diesem Zweck werden Betätigungseinrichtungen benötigt, die auch Aktoren oder Aktuatoren genannt werden, und mit denen eine benötigte Kraft über einem entsprechenden Weg erzeugbar ist. Es existieren zu diesem Zweck Aktuatoren, die die Drehbewegung eines Bauteiles in eine

Axialbewegung eines weiteren Bauteiles umwandeln, z.B. um eine Kupplung zu öffnen oder zu schließen.

Typische Aktuatoren sind hydraulische Nehmerzylinder, oder auch

Planetenwälzgewindespindeltriebe. Planetenwälzgewindespindeltriebe umfassen eine Gewindespindel, einer Spindelmutter und zwischen diesen über den Umfang angeordnete, in einem Planetenrollenträger aufgenommene Planetenwälzkörper. Eine der Komponenten - Gewindespindel oder Spindelmutter - ist drehangetrieben und die andere Komponente ist bei drehfester Anordnung längs der Längsachse der

Gewindespindel um einen der eingestellten Übersetzung entsprechenden Axialweg verlagerbar.

Die WO 2015/081951 A1 offenbart einen Aktuator mit Planetenwälzgewindespindel , der insbesondere für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges ausgestaltet ist. Die Planetenwälzgewindespindel umfasst eine zentrische, eine Steigung aufweisende Spindel, die mit einem Rotor eines Antriebes drehfest verbunden und mit dem Antrieb um eine Drehachse antreibbar ist. Mit der Spindel stehen mehrere Planetenrollen in Eingriff. Diese Planetenrollen stehen auch mit einem die Planetenrollen umringenden Hohlrad in Eingriff, das Rillen in Umfangsrichtung aufweist. Die Planetenrollen sind an beiden Enden in einem Planetenrollenträger positioniert. Zwischen einem mittigen Bereich einer jeweiligen Planetenrolle und der Lagerung in einem Planetenrollenträger weisen die Planetenrollen an beiden endseitigen Bereichen Absätze mit verringertem Durchmesser auf, die ebenfalls am Umfang verlaufende Rillen haben, wobei die zwischen den Rillen ausgeprägten Formelemente in komplementär ausgestaltete Rillen am Hohlrad eingreifen, um über diese Profilierung axiale Kräfte in das Hohlrad und von diesem auf den

Planetenrollenträger übertragen zu können.

Die noch nicht veröffentlichte DE 10 2015 21 1 432 A1 offenbart einen Aktor mit einem Planetenwälzgewindetneb, der insbesondere für die Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges ausgestaltet ist. Dieser Aktor weist eine Gewindespindel auf, mit deren Profilierung mehrere Planetenrollen in Eingriff stehen, wobei die Planetenrollen achsparallel zur Längsachse der Spindel verlaufen und an beiden Enden in einem ersten und einem zweiten Planetenrollenträger frei drehbar um ihre eigene

Längsachse gelagert sind. Weiterhin stehen die Planetenrollen mit einem die

Planetenrollen umringenden Hohlrad über nur eine Kontaktstelle in Wirkverbindung. Aufgrund von die Planetenrollen umgebenden Bauteilen wie z.B. Hohlrad und/ oder Schlingfeder, sind die Planetenrollen in ihren Außendurchmessern begrenzt und der Planetenwälzgewindetneb hat eine entsprechende radiale Ausdehnung.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Planetenwälzgewindetneb sowie ein Verfahren zur Herstellung eines

Planetenwälzgewindetriebes, einen Aktuator mit dem Planetenwälzgewindetrieb und ein Ausrücksystem für eine Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges zur

Verfügung zu stellen, mit denen eine Kombination eines geringen Bauraumbedarfs mit geminderten Herstellungskosten realisierbar ist. Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindetrieb nach Anspruch 1 , das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines

Planetenwälzgewindetriebes nach Anspruch 8, den Aktuator nach Anspruch 9 und das Ausrücksystem für eine Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des

Planetenwälzgewindetriebes sind in den Unteransprüchen 2-7 angegeben. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.

Die Begriffe radial, axial und Umfangsrichtung beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung immer auf die Drehachse einer Planetenrolle oder auf die der Gewindespindel.

Die Erfindung betrifft einen Planetenwälzgewindetrieb, welcher insbesondere als Bestandteil eines Aktuators eines Ausrücksystems für eine Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges ausgestaltet sein kann. Der Planetenwälzgewindetrieb umfasst eine Gewindespindel und mehrere mit der Gewindespindel mechanisch in Eingriff stehende, um ihre eigene Längsachse rotierbar angeordnete Planetenrollen, die jeweils einen zylindrischen kämmenden Absatz aufweisen, in dem mehrere

Umfangsrillen ausgebildet sind, die mit dem Gewinde der Gewindespindel kämmen. Weiterhin weist der Planetenwälzgewindetrieb zur axialen Abstützung der

Planetenrollen einen Planetenrollenträger auf. Eine jeweilige Planetenrolle weist an wenigstens einer Seite einen axial angeordneten Lagerzapfen mit einer Stirnfläche auf, wobei bei axialer Belastung der Planetenrolle die Stirnfläche der Planetenrolle axial abgestützt ist.

Durch die axiale Abstützung der Stirnfläche der Planetenrolle ist kein extra Axiallager erforderlich, sodass der Planetenwälzgewindetrieb im Vergleich zu herkömmlichen Ausführungsformen axial verkürzt ausgestaltet sein kann. Dabei ist der

Planetenwälzgewindetrieb derart ausgestaltet, dass das für den Betrieb des

Planetenwälzgewindetriebes notwendigerweise zu übertragene Drehmoment vom Planetenrollenträger auf die Planetenrollen übertragen werden kann, nämlich unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines weiteren Bauteils. Die für die axiale Abstützung der Planetenrolle benötigte Kraft wird dabei von dem Planetenrollenträger selbst oder von einem extra zwischen Stirnfläche und

Planetenrollenträger angeordneten Bauteil auf die Planetenrolle bzw. deren

Stirnfläche aufgebracht. Der Planetenwälzgewindetrieb ist derart ausgestaltet, dass die Rotationsachsen der Planetenrollen um eine gemeinsame Rotationsachse unmittelbar durch den Planetenrollenträger oder mittelbar rotatorisch geführt sind. Neben der axialen Abstützung der Planetenrollen übernimmt der Planetenrollenträger je nach Ausgestaltung auch noch die Positionierung der Planetenrollen in axialer und/ oder radialer Richtung sowie in ihrer Winkelposition in Bezug auf die gemeinsame Rotationsachse, und/ oder die Aufnahme weiterer Bauteile im von dem

Planetenrollenträger umgebenden Raum. Die Rotationsachsen der Planetenrollen entsprechen deren Längsachsen.

Zur Reduzierung von Bauraum ist vorgesehen, dass die Planetenrollen an ihren kämmenden Absätzen vom Planetenrollenträger als radial außen nächstliegendem Bauteil umgeben sind. Das heißt, dass die Planetenrollen radial außen nicht von einem Hohlrad und/ oder einer Doppelschlingfeder überdeckt sind, sondern von dem Planetenrollenträger selbst. Derart lässt sich das in radialer Richtung beanspruchte Volumen stark verringern. Gleichzeitig oder alternativ können die Durchmesser der Planetenrollen vergrößert werden, um die Anpressflächen an den Gewindeflanken der Gewindespindel zu vergrößern und demzufolge die Flächenpressung zu verringern. Gegenüber herkömmlichen Planetenrollen müssen die erfindungsgemäß eingesetzten Planetenrollen keine Abstufung mehr in mit Umfangsrillen versehenen Absätzen haben. Die Gewindespindel ist vorzugsweise zentral angeordnet und weist eine konstante Steigung auf.

Demzufolge ist der Planetenwälzgewindetrieb derart ausgestaltet, dass er kein die Planetenrollen umringendes bzw. umgebendes Hohlrad aufweist. Dies ermöglicht einer radial sehr klein bauende Konstruktion und somit mehr Flexibilität bei Integration in einen bestehenden Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges. Dabei soll

erfindungsgemäß nicht ausgeschlossen werden, dass zwischen den Planetenrollen und dem Planetenrollenträger Zwischenelemente, wie zum Beispiel Beschichtungen angeordnet sind, die jedoch keine Funktion der Drehmoment-Übertragung zwischen Planetenrollenträger und Gewindespindel aufweisen.

Der Planetenrollenträger kann eine im Wesentlichen achsparallel verlaufende

Sacklochbohrung aufweisen, in der der Lagerzapfen der Planetenrolle angeordnet ist. Unter einer Sacklochbohrung soll im Sinne der Erfindung ebenfalls eine

Durchgangsbohrung verstanden werden, die einen sich radial erstreckenden Absatz aufweist, an der sich die Stirnfläche des Lagerzapfens abstützen kann.

In dieser Ausgestaltung des Planetenwälzgewindetriebes sind die Rotationsachsen der Planetenrollen von dem Planetenrollenträger um die gemeinsame Rotationsachse rotatorisch geführt, sodass auch Drehmoment direkt vom Planetenrollenträger auf die Planetenrollen zwecks deren Drehbewegung um die gemeinsame Rotationsachse übertragen werden kann. Die Stirnfläche des Lagerzapfens der Planetenrolle stützt sich somit am Boden oder einem Absatz der Sacklochbohrung ab.

In alternativer Ausgestaltung des Planetenwälzgewindetriebes ist vorgesehen, dass sich in axialer Richtung zwischen dem Lagerzapfen der Planetenrolle und dem

Planetenrollenträger ein Druckelement befindet zur Weiterleitung der axialen Kraft zwischen Planetenrolle und Planetenrollenträger. Mit einem solchen Druckelement wird eine zusätzliche Kontaktfläche ausgebildet, wodurch sich die auf den

Planetenrollenträger aufgebrachte Druckkraft bei entsprechender Dimensionierung der Andruckfläche verkleinern und somit der Verschleiß verringern lässt. Diese Ausgestaltung bietet sich an, wenn keine Aussparung im Planetenrollenträger zur Aufnahme des Lagerzapfens der Planetenrolle vorhanden ist, sondern die Stirnfläche des Lagerzapfens im Wesentlichen axial gegen das Druckelement drückt und dieses flächig die Anpresskraft auf den Planetenrollenträger überträgt.

Weiterhin kann der Planetenwälzgewindetrieb derart ausgestaltet sein, dass die Planetenrollen an wenigstens einer axialen Seite in einem Zusatzbauteil radial geführt sind. Das heißt, dass das Zusatzbauteil die Funktion einer Radiallagerung hat.

Das Zusatzbauteil stützt sich an dem Planetenrollenträger in radialer Richtung ab. Zu diesem Zweck steckt der Lagerzapfen einer jeweiligen Planetenrolle in einer entsprechend komplementär geformten Ausnehmung bzw. Bohrung im Zusatzbauteil. Gegebenenfalls können die Planetenrollen diese Ausgestaltung an beiden

stirnseitigen Enden aufweisen.

In der Ausgestaltung des Planetenwälzgewindetriebes mit Zusatzbauteil erfolgt die rotatorische Führung der Rotationsachsen der Planetenrollen um die gemeinsame Rotationsachse und somit auch die Übertragung eines Drehmoments vom

Planetenrollenträger auf die Planetenrollen mittels des Zusatzbauteils, in welchem die Achsen der Planetenrollen gelagert sind. Die Drehmoment-Übertragung zwischen Planetenrollenträger und Zusatzbauteil erfolgt vorzugsweise über eine formschlüssige Verbindung an der Außenkontur des Zusatzbauteils und der Innenkontur des

Planetenträgers. Zwecks Reibungsminimierung bzw. Lebensdaueroptimierung kann das Zusatzbauteil aus einem Kunststoff gefertigt sein.

Die rotatorische Führung der Planetenrollen durch den Planetenrollenträger über das Zusatzbauteil bewirkt gleichzeitig eine Positionierung der Planetenrollen zueinander bezüglich ihrer Winkelposition in Bezug auf die gemeinsame Rotationsachse.

Zwecks Verringerung der Reibung im Bereich des Lagerzapfens kann die Stirnfläche des Lagerzapfens und/ oder eine von dieser Stirnfläche bei axialer Belastung des Planetenwälzgewindetriebes mit Anpresskraft beaufschlagte oder beaufschlagbare Kontaktfläche zumindest teilweise konvex ausgeführt sein. Die von der Stirnfläche des Lagerzapfens beaufschlagte oder beaufschlagbare Kontaktfläche ist entweder ein Bereich am Planetenrollenträger selbst oder ein Bereich eines Druckelementes, welches sich axial am Planetenrollenträger abstützt. Wenigstens eine dieser Flächen sollte also ballig ausgeführt sein, um den Kontaktbereich an der gegenüberliegenden Fläche gering zu halten und somit eine Relativ-Rotationsbewegung möglichst weit ins Zentrum der Rotation zu verlagern und derart den Reibradius gering zu halten.

Dadurch lassen sich reibungsbedingte Verluste minimieren und die Lebensdauer erhöhen. Insbesondere in dieser Ausgestaltung des Planetenwälzgewindetriebes kann zentral in der von der Stirnfläche des Lagerzapfens beaufschlagten oder beaufschlagbaren Kontaktfläche eine Öffnung zur Zuführung von Schmiermittel zum Lagerzapfen angeordnet sein. Diese Öffnung kann eine mittig angeordnete Bohrung sein, über die dem zentralen Punkt der Relativ-Rotationsbewegung, in dem theoretisch keine Rotationsbewegung vorliegt, Schmiermittel zuführbar ist, welches sich an der

Kontaktfläche radial verteilen kann und somit für geringere Reibung und höhere Lebensdauer sorgt.

Zur Lösung der Aufgabe wird außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindetriebes zur Verfügung gestellt, bei dem die Gewindespindel und die Planetenrollen achsparallel zueinander angeordnet werden, und unter Rotationsbewegung der Planetenrollen um ihre eigenen Achsen und/oder Rotationsbewegung der Gewindespindel der Gewindebereich der Gewindespindel und die kämmenden Absätze der Planetenrollen miteinander in Eingriff gebracht werden, sodass es zu einer Relativ-Translationsbewegung von Gewindespindel und

Planetenrollen kommt. Derart werden die Planetenrollen am Umfang der

Gewindespindel im Bereich ihres Gewindes positioniert. Das heißt, dass die

Planetenrollen nicht radial in Bezug zur Gewindespindel bei der Montage an diese herangeführt werden müssen, sondern dass eine rein axiale Montage möglich ist, welche es erlaubt, bereits im Planetenrollenträger positionierte Planetenrollen mit der Gewindespindel bzw. deren Gewinde kämmend in Eingriff zu bringen. Diese

Vorgehensweise hat weiterhin den Vorteil der Realisierung einer engeren Packung bzw. größeren Dichte an Planetenrollen am Umfang der Gewindespindel, da für die Montage kein zusätzlicher Bauraum vorgehalten werden muss.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Aktuator, der einen

erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindetrieb aufweist sowie eine mit dem

Planetenwälzgewindetrieb mechanisch gekoppelte rotatorische Antriebseinrichtung zum Antrieb eines Elementes des Planetenwälzgewindetriebes zwecks Realisierung einer translatorischen Bewegung. Der erfindungsgemäße Aktuator kann auch als Modular Clutch Actuator (MCA) bezeichnet werden. Die translatorische Bewegung wird von einem Element des Planetenwälzgewindetriebes, wie zum Beispiel der Gewindespindel ausgeführt und genutzt, um eine Kupplungseinrichtung zwecks Öffnen oder Schließen zu betätigen. Zu diesem Zweck ist der Planetenrollenträger des Planetenwälzgewindetriebes mit einem Rotor der Antriebseinrichtung drehfest verbunden, mit der der Planetenrollenträger um seine zentrale Drehachse antreibbar ist, sodass es zu einer translatorischen Verlagerung der Gewindespindel kommt. Eine Feststell- bzw. Bremseinrichtung, wie zum Beispiel eine Doppelschlingfeder, die üblicherweise in derartigen Aktuatoren angewendet wird, befindet sich

erfindungsgemäß nicht zwischen dem Planetenrollenträger und den Planetenrollen, sondern ist an anderer Stelle vorzusehen, wie zum Beispiel von radial außen oder axial versetzt auf den Planetenrollenträger wirkend. Weiterhin wird zur Lösung der Aufgabe ein Ausrücksystem für eine

Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges zur Verfügung gestellt, welches einen erfindungsgemäßen Aktuator sowie eine Schnittstelle zur Übertragung einer erzeugten translatorischen Bewegung auf die Kupplungseinrichtung aufweist. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein zu aktuierendes System, insbesondere eine Kupplungseinrichtung, die ein erfindungsgemäßes Ausrücksystem aufweist, wobei das Ausrücksystem dafür eingerichtet ist, eine rotatorische

Bewegung einer Rotationseinrichtung in eine translatorische Bewegung zwecks Betätigung einer Kupplung umzuwandeln.

Der erfindungsgemäße Planetenwälzgewindetrieb ist als ein steigungstreuer

Planetenwälzgewindetrieb mit konstanter Übersetzung ausgestaltet und weist den Vorteil auf, dass aufgrund der axialen Abstützung der Planetenrollen über deren Stirnflächen kein extra Axiallager benötigt wird. Dies führt zu einem axial verringerten Bauraum sowie verringerten Herstellungs- und/oder Montagekosten.

Weiter wird auch ein Planetenwälzgewindetrieb gemäß Anspruch 1 1 geschützt, bei dem der Planetenrollenträger so ausgeführt ist, dass er ein Sackloch aufweist, so dass sich die Axialkraft am Boden des Sacklochs abstützt, während auf die

Umrandung der Stirnfläche des Sacklochs keine Axialkräfte einwirken.

Durch diese Bohrungen, bzw. Sacklöcher wird die Position der Planetenrolle in radialer und tangentialer Richtung, d.h. in Umfangsrichtung festgelegt, während die Axialkraft direkt oder mittelbar auf den Planetenrollenträger wirkt. Es handelt sich hierbei um eine Umkehrung der oben genannten Wirkprinzipien, wodurch diese Ausführungsform auch mit allen oben beschriebenen Weiterbildungen kombinierbar ist.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in der einzigen

Fig. 1 : ein erfindungsgemäßer Planetenwälzgewindetrieb in Schnittansicht. In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Planetenwälzgewindetrieb 1 dargestellt, der zur einseitigen axialen Belastung eingerichtet ist. Dieser Planetenwälzgewindetrieb 1 umfasst eine zentral gelagerte Gewindespindel 10, die um eine gemeinsame

Rotationsachse 1 1 drehbar gelagert ist. Die gemeinsame Rotationsachse 1 1 ist dabei gleichzeitig die Rotationsachse von mit der Gewindespindel 10 kämmenden

Planetenrollen 20, die bei jeweils gleichzeitiger Rotation um ihre eigene

Rotationsachse 21 ebenfalls um die gemeinsame Rotationsachse 1 1 rotieren können. Die Planetenrollen 20 weisen jeweils einen kämmenden Absatz 22 auf, an dessen zylindrischem Umfang Umfangsrillen 23 angeordnet sind. Diese Umfangsrillen 23 bilden zwischen sich ringförmige Vorsprünge aus, die mit einem Teil ihres Umfanges in Bereiche des Gewindes der Gewindespindel 10 radial eingreifen. Derart wird erreicht, dass bei einer Rotation der Planetenrollen 20 die Gewindespindel 10 sich translatorisch verlagert.

Die Planetenrollen 20 sind derart an die Gewindespindelsteigung angepasst, dass ihre kämmenden Absätze 22 trotz gleichzeitigen Eingriffs in das Gewindespindelgewinde die gleiche axiale Position und demzufolge auch die gleiche Entfernung zum der gemeinsamen Abstützung dienenden Planetenrollenträger 40 aufweisen. Die Planetenrollen 20 des hier dargestellten Planetenwälzgewindetriebes 1 weisen axial angeordnete Lagerzapfen 24 auf. Diese Lagerzapfen 24 haben stirnseitig angeordnete Stirnflächen 25. In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform des Planetenwälzgewindetriebes 1 stützt sich die Stirnfläche 25 des linken Lagerzapfens 24 direkt axial am Planetenrollenträger 40 ab. Das heißt, dass eine axiale Abstützkaft 60 auf die Stirnfläche 25 von dem Planetenrollenträger 40 auf den Lagerzapfen 24 bzw. dessen Stirnfläche 25 bewirkt wird.

Demzufolge tritt eine Relativ-Rotationsbewegung zwischen dem Lagerzapfen 24 und dem Planetenrollenträger 40 auf. Zur Verringerung der Reibungsverluste ist im

Planetenrollenträger 40 eine Öffnung 41 , wie zum Beispiel eine Bohrung, angeordnet, die zur Zuführung von Schmiermittel zu den aneinander reibenden Kontaktflächen 26, nämlich der Stirnfläche 25 sowie einer entsprechenden dagegen drückenden Fläche des Planetenrollenträgers 40, dient.

Der Lagerzapfen 24 auf der linken Seite der Planetenrolle 20 ist radial von einem Zusatzbauteil 50 umgeben, wobei der Lagerzapfen 24 in einer komplementär gestalteten Ausnehmung 51 im Zusatzbauteil 50 steckt und diese derart weit durchdringt, dass in beschriebener Weise die Stirnfläche 25 des Lagerzapfens 24 axial an den Planetenrollenträger 40 drücken kann. Das Zusatzbauteil 50 dient der radialen Lagerung des Lagerzapfens 24 und demzufolge der Planetenrolle 20.

In alternativer Ausgestaltung des Planetenwälzgewindetriebes 1 steckt ein relativ kurzer Lagerzapfen 24 wie in der unteren Hälfte in Figur 1 angedeutet in einer Sacklochbohrung 31 eines Druckelementes 30. Hier erfolgt die axiale Abstützung der Planetenrolle 20 demzufolge mittels des Druckelementes 30 bzw. des Bodens der Sacklochbohrung 31 im Druckelement 30 auf die Stirnfläche 25 des Lagerzapfens 24. Das Druckelement 30 stützt sich wiederum axial am Planetenrollenträger 40 ab.

Alternativ könnte auch der Planetenrollenträger 40 so ausgeführt sein, dass er ein Sackloch aufweist, so dass die Axialkraft sich am Boden des Sacklochs abstützt, während auf die Umrandung der Stirnfläche des Sacklochs keine Axialkräfte einwirken. Durch diese Bohrungen, bzw. Sacklöcher wird die Position der Planetenrollen 20 in radialer und tangentialer Richtung, d.h. in Umfangsrichtung festgelegt, während die Axialkraft direkt oder mittelbar auf den Planetenrollenträger 40 wirkt. Auf der rechten bzw. axial gegenüberliegenden Seite der dargestellten Planetenrollen 20 ist dargestellt, dass diese mittels eines jeweiligen Gleitlagers 71 in einem Blechteil 70, welches ein Bestandteil des Planetenrollenträgers 40 bzw. fest an diesem angeordnet ist, radial gelagert sind. Eine axiale Abstützung an dem Blechteil 70 ist hier nicht vorgesehen. Dabei ist die Erfindung nicht auf die dargestellte

Ausführungsform eingeschränkt, sondern es kann der Planetenwälzgewindetrieb auch derart ausgestaltet sein, dass auch auf der rechten Seite die Lagerzapfen 24 sich am Planetenrollenträger 40 oder an einem dazwischen angeordneten Druckelement axial abstützen.

Die axial belasteten Stirnflächen 25 der Lagerzapfen 24 sind vorzugsweise ballig bzw. konvex ausgestaltet, um die Kontaktflächen 26 zu daran axial anliegenden Bauteilen, wie zum Beispiel dem Planetenrollenträger 40 oder dem Druckelement 30, klein zu halten und dadurch den Reibradius zu mindern.

Der Planetenrollenträger 40 kann eine rotatorische Bewegung um die gemeinsame Rotationsachse 1 1 ausführen, wozu auch ein äußeres Wälzlager 80 angeordnet ist, welches sich an einem Basisteil 90 abstützt.

Es ist ersichtlich, dass lediglich der Planetenrollenträger 40 die Planetenrollen 20 radial umgibt. Das bedeutet, dass die radiale Erstreckung des Planetenrollenträgers 40 relativ klein ausgeführt werden kann, bei gleichzeitig relativ großer

Dimensionierung der Durchmesser der Planetenrollen 20, sodass die miteinander kämmenden Umfangsbereiche der Planetenrollen 20 und der Gewindespindel 10 relativ groß ausgeführt werden können. Dies wiederum senkt die Flächenpressung, die zwischen dem Gewinde der Gewindespindel 10 und den Planetenrollen 20 auftritt, so dass der vorgestellte Planetenwälzgewindetrieb einem geringen Verschleiß ausgesetzt ist und demzufolge eine hohe Lebensdauer aufweist.

Alternativ und äquivalent zu den hier ausgeführten Beispielen sind auch Beispiele, die dem gleichen Wirkprinzip zugrunde liegen. Hier sind insbesondere Beispiele aufzuzählen, bei denen der Lagerzapfen 24 dem Planetenrollenträger 40, dem Zusatzbauteil 50, dem Druckelement 30 oder dem Blechteil 70 mittelbar oder unmittelbar zugeordnet ist. Die Planeten 20 weisen dann entsprechend ein Sackloch zur Aufnahme dieses Lagerzapfens 24 auf, wobei die Axialkräfte dann durch eine Stirnfläche 25 im inneren des Sacklochs auf eine Kontaktfläche 26 des Lagerzapfens 24 übertragen werden.

Mit dem hier vorgeschlagenen steigungstreuen Planetenwälzgewindetrieb wird eine Antriebseinheit zur Verfügung gestellt, die einen geringen Bauraumbedarf aufweist und mit geminderten Herstellungskosten realisierbar ist.

Bezuqszeichenliste

1 Planetenwälzgewindetrieb

10 Gewindespindel

1 1 gemeinsame Rotationsachse

20 Planetenrolle

21 Rotationsachse

22 kämmender Absatz

23 Umfangsrille

24 Lagerzapfen

25 Stirnfläche

26 Kontaktfläche

30 Druckelement

31 Sacklochbohrung

40 Planetenrollenträger

41 Öffnung

50 Zusatzbauteil

51 Ausnehmung

60 Axiale Abstützkraft

70 Blechteil

71 Gleitlager

80 äußeres Wälzlager

90 Basisteil