[go: up one dir, main page]

DE19736734C2 - Linear actuator and preferred application - Google Patents

Linear actuator and preferred application

Info

Publication number
DE19736734C2
DE19736734C2 DE19736734A DE19736734A DE19736734C2 DE 19736734 C2 DE19736734 C2 DE 19736734C2 DE 19736734 A DE19736734 A DE 19736734A DE 19736734 A DE19736734 A DE 19736734A DE 19736734 C2 DE19736734 C2 DE 19736734C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
groove
planetary
rib
ring gear
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19736734A
Other languages
German (de)
Other versions
DE19736734A1 (en
Inventor
Gerd Hoermansdoerfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19736734A priority Critical patent/DE19736734C2/en
Publication of DE19736734A1 publication Critical patent/DE19736734A1/en
Priority to US09/073,653 priority patent/US6098479A/en
Priority claimed from US09/073,653 external-priority patent/US6098479A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19736734C2 publication Critical patent/DE19736734C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • 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
    • B60T13/741Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on an ultimate actuator
    • 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
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • 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
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2247Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers
    • 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
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/18Electric or magnetic
    • F16D2121/24Electric or magnetic using motors
    • 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
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/34Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
    • F16D2125/40Screw-and-nut
    • F16D2125/405Screw-and-nut with differential thread
    • 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
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2247Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers
    • F16H2025/228Screw mechanisms having rollers being supported by the screw shaft and engaging the nut

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein lineares Stellglied für die Umsetzung einer schnellen Drehbe­ wegung mit niedrigem Moment in eine langsame Linearbewegung mit hoher Kraft.The invention relates to a linear actuator for implementing a fast Drehbe movement with a low moment in a slow linear movement with high force.

Derartige Stellglieder sind im allgemeinen Maschinenbau in den verschiedensten Aus­ führungsformen bekannt, z. B. als Kugelumlaufspindel, Rollengewindetrieb oder Plane­ ten-Wälz-Gewindetrieb.Such actuators are in general mechanical engineering in a variety of ways leadership forms known, e.g. B. as a ball screw, roller screw or tarpaulin ten-roller screw drive.

Jede der bekannten Ausführungsformen hat ihre spezifischen Vor- bzw. Nachteils, so­ daß die für die jeweilige Anwendung zu treffende Auswahl in der Regel auf dem günstigsten Kompromiß beruht. Es sind bestimmte Einsatzfälle bekannt, bei denen mit den bekannten Mechanismen befriedigende konstruktive Lösungen nicht erzielbar sind.Each of the known embodiments has its specific advantages or disadvantages, so that the selection to be made for the respective application is usually based on the most favorable compromise. Certain applications are known, in which with constructive solutions satisfying the known mechanisms cannot be achieved.

So wird zur Zeit unter dem aus dem englischen übernommenen Begriff "Brake by wire" ein elektrisches Bremssystem für Kraftfahrzeuge entwickelt, welches die bisherige Hy­ draulik überflüssig macht. Sie soll nämlich durch elektromotorische Antriebe an den Bremssätteln ersetzt werden. Ein Sensor mißt, wie stark der Fahrer auf das Bremspedal tritt und meldet sein Meßergebnis an den Mikroprozessor der Systemsteuerung, welche den Befehl aus der Schuhsole des Fahrers an die Motoren an den Bremssätteln weiter­ gibt. Das alles funktioniert schneller und genauer als im hydraulischen System. Dabei kann die elektronische Steuerung solche Funktionen wie Antiblockiersystem (ABS) oder Antischlupfregelung (ASR) gleich mit übernehmen und so den Komplex Bremse im Auto erheblich vereinfachen.So is currently under the term "Brake by wire" taken from the English developed an electrical braking system for motor vehicles, which the previous Hy makes draulic superfluous. You should namely by electromotive drives to the Brake calipers to be replaced. A sensor measures how hard the driver depresses the brake pedal enters and reports its measurement result to the microprocessor of the system control, which the command from the driver's shoe sole to the motors on the brake calipers gives. All of this works faster and more precisely than in the hydraulic system. Here the electronic control can perform such functions as anti-lock braking system (ABS) or Anti-slip control (ASR) also take over and so the complex brake in the car simplify considerably.

Aus der PCT-Anmeldung WO 89/03490 ist ein elektrisch betriebenes Bremssystem be­ kannt, wobei ein Elektromotor über ein Planetengetriebe mit zwei Hohlrädern und einen integrierten Kugelgewindetrieb auf eine Druckplatte wirkt, womit eine Bremskraft auf die Bremsbacken einer Schwimmsattel-Scheibenbremse ausübbar ist. Die vorgeschlagene Bauform bedingt eine große Anzahl von Einzelteilen mit teilweise engen Toleranzen bzw. hohen Qualitätsansprüchen. Daraus resultieren hohe Fertigungskosten und hohes Ge­ wicht. Außerdem erfordert das Konzept eine Sicherung der Kugelumlaufmutter gegen Verdrehung, z. B. mittels eines in einer Nut verschiebbaren Zapfens oder Bolzens.An electrically operated brake system is known from PCT application WO 89/03490 knows, with an electric motor via a planetary gear with two ring gears and one integrated ball screw acts on a pressure plate, with a braking force on the Brake shoes of a floating caliper disc brake can be exercised. The proposed one Design requires a large number of individual parts with sometimes narrow tolerances or  high quality standards. This results in high manufacturing costs and high Ge important. The concept also requires the ball nut to be secured against Twist, e.g. B. by means of a pin or bolt displaceable in a groove.

Mit der Offenlegungsschrift DE 195 11 287 A1 werden verschiedene Bauformen eines elektrischen Scheibenbremsystems vorgeschlagen, wobei der elektrische Antriebsmotor zwecks Einsparung von Baulänge das Untersetzungsgetriebe jeweils radial umgreift. Da­ bei bestehen die vorgeschlagenen Untersetzungs- bzw. Umsetzungsgetriebe aus im Prin­ zip bekannten Rollengewindetrieben z. B. mit Rollenrückführung oder zusätzlicher Stirn­ radverzahnung der Planetenrollen. Gewöhnliche Rollengewindetriebe lassen jedoch keine beliebig kleinen Untersetzungen zu. Außerdem werden bei sehr kleinen Spindel­ steigungen die Tragzahlen sehr klein, sodaß sie für die vorgeschlagene Anwendung nicht mehr ausreichen. Ein einstufiger Rollengewindetrieb würde daher sowohl einen stärkeren Antriebsmotor als auch ein größer dimensioniertes Getriebe erforderlich ma­ chen. In der Offenlegungsschrift wird zur Überwindung dieses Problems die Integration einer zusätzlichen Planetenstufe vorgeschlagen. Damit ist jedoch eine Erhöhung der Her­ stellkosten und eine Reduzierung des Gesamtwirkungsgrades verbunden. Ohnehin ist der Bauaufwand der gezeigten Ausführungen recht hoch, wobei hier insbesondere die Kosten für den Rollengewindetrieb bei verzahnten Planetenrollen sowie für das die Druckkräfte aufnehmende Wälzlager zu Buche schlagen dürften. Auch bei dem Konzept gemäß der genannten Schrift ist eine Verdrehsicherung des auf den Bremsklotz wirken­ den Getriebeelements erforderlich, z. B. mittels eines in eine Bohrung des Bremsklotzes eingreifenden Bolzens.With the published patent application DE 195 11 287 A1, different designs of a electric disc brake system proposed, the electric drive motor radially encompasses the reduction gear in order to save overall length. There at the proposed reduction or conversion gears consist of in Prin zip known roller screws z. B. with roller return or additional forehead Gear teeth of the planetary rollers. Ordinary roller screw drives, however no arbitrarily small reductions. Also, with very small spindles increases the basic load ratings very small, so that they for the proposed application not enough anymore. A single-stage roller screw drive would therefore be both stronger drive motor as well as a larger gearbox required ma chen. In the publication, integration is used to overcome this problem proposed an additional planetary stage. However, this is an increase in her costs and a reduction in overall efficiency. Is anyway the construction cost of the versions shown is quite high, here in particular the Costs for the roller screw drive with toothed planet rollers and for that Rolling bearings that absorb compressive forces are likely to have an impact. Even with the concept According to the cited document, an anti-rotation device is to act on the brake pad the gear element required, e.g. B. by means of in a bore of the brake pad engaging bolt.

Prototypen derartiger Bremssysteme haben leider gezeigt, daß das elektrische Antriebs­ system in Gestalt eines Kollektivs aus Antriebsmotor und Getriebe die gestellte Aufgabe nicht ohne weiteres erfüllen konnte. Insbesondere der zum einen Teil mit der hohen Untersetzung und zum anderen Teil mit dem Arbeitsprinzip zusammenhängende nied­ rige Wirkungsgrad des Getriebes erforderte Elektromotoren hoher Leistung, um den benötigten Anpreßdruck der Bremsbacken mit extrem kurzen Ansprechzeiten an den Bremsscheiben zu erreichen. Für die Ansteuerung derart starker Motoren wäre eine Auf­ rüstung der heute üblichen Bordnetzspannung von 12 auf 60 Volt unumgänglich, da die sonst außerordentlich hohen Ströme auch bei sehr großen Kabelquerschnitten zu ent­ sprechenden elektrischen Verlustleistungen im Bordnetz führen würden. Außerdem wären große Elektromotoren gleichzeitig auch schwerer, wodurch sich die ungefederten Massen des Rades in nachteiliger Weise erhöhen würden. Es ist ferner noch zu berück­ sichtigen, daß im Radhaus bzw. im Bereich der Aufhängung nur wenig Einbauraum zur Verfügung steht, sodaß voluminöse Aggregate ohnehin nicht unterzubringen wären. Daneben sind solche elektrischen Bremssysteme wegen der noch zu hohen Kosten gegenüber den bisherigen hydraulischen Bauformen nicht konkurrenzfähig.Prototypes of such braking systems have unfortunately shown that the electric drive system in the form of a collective of drive motor and gearbox could not easily fulfill. Especially the one with the high part Reduction and the other part related to the working principle Efficiency of the transmission required high-performance electric motors in order to required pressure of the brake shoes with extremely short response times to the To reach brake discs. For the control of such powerful motors would be an open Armament of the current electrical system voltage from 12 to 60 volts inevitable, since the otherwise extremely high currents even with very large cable cross sections speaking electrical power losses in the electrical system. Furthermore large electric motors would also be heavier at the same time, which means that the unsprung Masses of the wheel would disadvantageously increase. It is also to be considered see that in the wheel house or in the area of the suspension only a little installation space Is available, so that bulky aggregates would not be accommodated anyway. In addition, such electrical braking systems are because of the still too high costs not competitive compared to previous hydraulic designs.

Es bestand daher insbesondere für die oben genannte Anwendung die Aufgabe zur Schaffung eines linearen Stellgliedes hoher Kraft bei kleinen Hüben, welches in der Lage sein sollte, die zugeführte elektrische Energie möglichst verlustfrei in mechanische Lei­ stung umzuwandeln. Die Aufgabe insgesamt erhielt ihren hohen Schwierigkeitsgrad durch das folgende Anforderungsprofil:
There was therefore, in particular for the above-mentioned application, the task of creating a linear actuator of high force in small strokes, which should be able to convert the electrical energy supplied into mechanical power with as little loss as possible. The task as a whole received its high level of difficulty due to the following requirement profile:

  • - hoher Wirkungsgrad- High efficiency
  • - kleinste Arbeitshübe bei sehr hohem Kraftbedarf- Smallest working strokes with very high power requirements
  • - ausreichend großer Arbeitsbereich zur Kompensation des Verschleißes an Bremsschei­ be und -belägen- Sufficiently large working area to compensate for wear on the brake disc be and coverings
  • - kleines Bauvolumen und niedriges Gewicht- Small construction volume and low weight
  • - Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Temperaturwechsel- Resistance to high temperatures and temperature changes
  • - Resistenz gegen Verschmutzung und Nässe- Resistance to pollution and moisture
  • - absolute Zuverlässigkeit- absolute reliability
  • - Vibrationsfestigkeit- Vibration resistance
  • - Servicefreundlichkeit bei Servicearmut- Ease of service in the event of poor service
  • - niedrige Produktionskosten- low production costs

Die oben geschilderte Aufgabe wird nach der Erfindung durch einen speziellen Wälz­ trieb gelöst, welcher aufgrund seines geschickten Konzeptes die genannten Anforde­ rungen nahezu kompromißos zu erfüllen in der Lage ist. Der erfindungsgemäße Wälz­ trieb basiert auf der Idee, zur Erzeugung einer translatorischen Bewegung zwischen zwei mit ihrem Gewinde aufeinander abrollenden Körpern das Verhältnis zwischen den Wälzkreisen ungleich dem der Gangzahl zu gestalten. Die Untersetzung der Rotations­ in eine Translationsbewegung wird dann unendlich groß, wenn die beiden genannten Verhältnisse gleich sind. In diesem Falle ist der axiale Vorschub gleich Null. Bei sehr kleinen Ungleichheiten ergeben sich entsprechend kleine Vorschübe hoher Kraft. Mit der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, die erheblichen Axialkräfte vom Wälztrieb direkt auf das Gestell so zu übertragen, daß die übrigen Komponenten frei von Axialkräften bleiben und der Antrieb (z. B. in Gestalt eines Elektromotors) ortsfest am Gestell montier­ bar ist.The above-described object is achieved according to the invention by a special roller drove solved, which due to its clever concept the above requirements is able to meet almost uncompromising requirements. The roller according to the invention drive is based on the idea of creating a translatory movement between two with their thread rolling bodies the relationship between the To make pitch circles unequal to the number of gears. The reduction of the rotation into a translational motion becomes infinite when the two named Ratios are the same. In this case the axial feed is zero. At very Small inequalities result in small feeds of high force. With the The invention is further proposed to direct the considerable axial forces from the roller drive to be transferred to the frame so that the other components are free from axial forces stay and mount the drive (e.g. in the form of an electric motor) stationary on the frame is cash.

Zum besseren Verständnis der Erfindung soll die Funktionsweise direkt anhand der in den drei Zeichnungsfiguren gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. In den Fig. 1 bis 3 wird in einer teilweise geschnitten bzw. abgebrochen gezeichneten Darstellung jeweils ein erfindungsgemäßes Ensemble vorgestellt, welches zur Integration in die Scheibenbremsanlage eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist. Da die Beispiele im wesentlichen der Verdeutlichung des Funktionsprinzips dienen sollen, wurden kleinere Einzelheiten (z. B. Sicherungsringe, zusätzliche Abdichtungen, Kabelanschlüsse, Stecker und dergleichen) aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit weggelassen. Aus den selben Gründen wurde ein leicht vergrößernder Zeichnungsmaßstab gewählt.For a better understanding of the invention, the mode of operation will be explained in more detail using the exemplary embodiments shown in the three drawing figures. In Figs. 1 to 3 drawn representation is cut in a partially or aborted each presented an inventive ensemble, which is provided for integration in the disk brake system of a motor vehicle. Since the examples are essentially intended to clarify the functional principle, smaller details (e.g. circlips, additional seals, cable connections, plugs and the like) have been omitted for reasons of better clarity. For the same reasons, a slightly enlarged drawing scale was chosen.

Das Ausführungsbeispiel des Stellgliedes gemäß Fig. 1 besitzt ein Gehäuse 1 mit einem flanschartigen Ansatz 2 zur Verbindung mit dem Bremssattel einer Scheibenbremse. Der innere Bereich des Gehäuses 1 gliedert sich in zwei Bereiche auf, von denen der erste, hier links angeordnete, den Wälztrieb beherbergt, während der zweite, hier rechts liegende, der Aufnahme eines elektrischen Antriebsmotors dient. In das Gehäuse 1 sind umlaufende Nuten eingestochen, um Kühlrippen 18 zur besseren Wärmeabfuhr zu schaffen. The embodiment of the actuator shown in FIG. 1 has a housing 1 with a flange-like extension 2 for connection to the brake caliper of a disc brake. The inner area of the housing 1 is divided into two areas, of which the first, here on the left, houses the roller drive, while the second, here on the right, serves to accommodate an electric drive motor. Circumferential grooves are pierced in the housing 1 to create cooling fins 18 for better heat dissipation.

Im Gehäuse ist linksseitig ein axial beweglicher Kolben 3 untergebracht, welcher mit seiner Stirnfläche entweder direkt oder über eine Querkraftentkopplung (z. B. Rolle) auf den Belagträger der Bremsbacke wirken kann. Der Kolben ist im gezeigten Beispiel mit einem radialen Abstand zum Gehäuse angeordnet. Beide Teile sind gegeneinander mit einer Dichtung 19 abgedichtet, um das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit zu un­ terbinden. Auf der Innenseite des Kolbens ist ein Hohlrad mit einem in diesem Falle dreigängigen Innengewinde 10 gebildet. In diesem Hohlrad wälzen sich mehrere (z. B. drei) spezielle Planetenrollen mit ihrem eingängigen Gewinde ab, von denen nur die Planetenrolle 8 eingezeichnet ist, um nicht die Ansicht auf die inneren Einzelheiten des Wälztriebs zu versperren. Die Planetenrolle 8 ist mittels eines Bolzens 9 in einem Käfig 4 gelagert. In diese Lagerung sind zwecks weiterer Reduzierung der Lagerreibung Wälzkörper, z. B. Nadelrollen, integrierbar. Der Käfig geht nach rechts hin in eine Welle 5 über, deren Zapfen 6 mit einem Wälzlager 7 im Gehäuse 1 gelagert ist. Die im Käfig 4 abgestützen speziellen Planetenrollen 8 sind in axialer Richtung untergliedert, wobei der linke Bereich mit dem Gewinde und der rechte mit umlaufenden Rippen bzw. Nuten versehen ist. Diese ohne Steigung umlaufenden Rippen bzw. Nuten rollen in einer Nuten-/Rippenprofilierung 11 des Gehäuses 1 ab. In der Zeichnung wurden für das Beispiel die Seitenwinkel der jeweiligen Zähne des Gewindes bzw. des Rollentriebs auf ungefähr 45° festgelegt, ein Wert, der z. B. bei Rollengewindespindeln üblich ist. Für die generelle Funktion der erfindungsgemäßen Einheit ist allerdings der Seitenwinkel von untergeord­ neter Bedeutung. Es scheint jedoch vorteilhaft zu sein, den aufeinander abwälzenden Flanken eine ballige Kontur zu verleihen, um unter Last etwa ellipsenähnliche Pressungs­ flächen der Wälzpartner zu realisieren. Der im rechten Gehäusebereich des Ausfüh­ rungsbeispiels angeordnete elektromotorische Antrieb soll weiter unten gemeinsam für die drei gezeigten Ausführungsbeispiele beschrieben werden.An axially movable piston 3 is accommodated on the left-hand side of the housing, the end face of which can act either directly or via a lateral force decoupling (e.g. roller) on the brake shoe lining carrier. In the example shown, the piston is arranged at a radial distance from the housing. Both parts are sealed against one another with a seal 19 in order to prevent the penetration of dirt and moisture. On the inside of the piston, a ring gear is formed with an internal thread 10, which in this case has three threads. In this ring gear, several (e.g. three) special planet rollers roll with their catchy thread, of which only the planet roller 8 is shown, so as not to block the view of the internal details of the roller drive. The planetary roller 8 is mounted in a cage 4 by means of a pin 9 . In this storage rolling elements, for. B. needle rollers, can be integrated. The cage merges to the right into a shaft 5 , the pin 6 of which is mounted in the housing 1 with a roller bearing 7 . The special planet rollers 8 supported in the cage 4 are subdivided in the axial direction, the left area being provided with the thread and the right area with circumferential ribs or grooves. These ribs or grooves rotating without a slope roll in a groove / rib profile 11 of the housing 1 . In the drawing, the side angles of the respective teeth of the thread or of the roller drive were set to approximately 45 ° for the example, a value which, for. B. is common with roller screws. For the general function of the unit according to the invention, however, the side angle is of subordinate importance. However, it seems to be advantageous to give the rolling flanks a spherical contour in order to realize approximately elliptical-like pressing surfaces of the rolling partners under load. The electromotive drive arranged in the right housing area of the exemplary embodiment is to be described below together for the three exemplary embodiments shown.

In der Zeichnungsfigur 2 wird eine Abwandlung des in Fig. 1 vorgestellten Ausführungs­ beispiels gezeigt. In das Gehäuse 20 mit Flansch 21 ist eine zylindrische Passung 37 eingearbeitet, welche die Lauffläche für den Kolben 22 bildet. Wie zuvor ist der Kolben gegen das Gehäuse mit einer Dichtung 36 abgedichtet. Auch sind im Bereich des elek­ trischen Motors außenliegende Kühlrippen 35 vorhanden. Die Planetenrollen 25 sind im Käfig 23 mit Bolzen 26 gelagert. Der Käfig geht nach rechts in einen Wellen­ stummel 24 über, welcher der Ankopplung des elektrischen Motors dient. Der Kolben 22 ist gleichzeitig ein Hohlrad mit dreigängigem Innengewinde 27, während im Gehäuse 20 eine Nuten-/Rippenprofilierung 28 eingearbeitet ist. Die rechtsseitig auf den Planetenrol­ len 25 liegende Nuten-/Rippenprofilierung 28 rollt spielfrei in der jenigen des Gehäuses ab, sodaß eine nach allen Seiten stabile Lagerung entsteht, welche im Prinzip eine zu­ sätzliche Lagerung der Käfigwelle 24 entbehrlich macht.In the drawing figure 2 a modification of the embodiment shown in Fig. 1 is shown for example. In the housing 20 with flange 21 , a cylindrical fit 37 is incorporated, which forms the running surface for the piston 22 . As before, the piston is sealed against the housing with a seal 36 . External cooling fins 35 are also present in the area of the electric motor. The planetary rollers 25 are mounted in the cage 23 with bolts 26 . The cage goes to the right in a shaft stub 24 , which serves to couple the electric motor. The piston 22 is also a ring gear with a three-start internal thread 27 , while a groove / rib profile 28 is incorporated in the housing 20 . The right side on the planet roller len 25 lying groove / rib profile 28 rolls without play in that of the housing, so that a stable storage is created on all sides, which in principle makes an additional storage of the cage shaft 24 unnecessary.

Eine weitere Abwandlung der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele ist in Fig. 3 dar­ gestellt. Dabei stimmen Gehäuse 38 mit Kühlrippen 58 und Flansch 39, Kolben 40 mit Abdichtung 59, Passung 41, Planetenrolle 44 mit Bolzen 45, dreigängiges Gewinde 46 und Nuten-/Rippenprofilierung 47 mit den jeweils entsprechenden Bauteilen der Fig. 1 über­ ein. Der Käfig ist hier jedoch nicht einstückig ausgefürt, sondern besteht aus Käfigschei­ ben 42 und 43. Im Prinzip sind diese Käfigscheiben noch durch Stege z. B. mittels Ver­ schraubung oder Vernietung verbindbar, oder auch einstückig herstellbar. Jedoch muß im Zentrum des so gebildeten Käfigs genügend Freiraum für ein dort vorgesehenes Sonnenrad verbleiben. In dem gezeigten Beispiel wird das Sonnenrad aus einem mit der Nuten-/Rippenprofilierung 47 der Planetenrolle korrespondierendem Doppelrillenrad 51 gebildet, welches Teil eines Trieblings 48 ist. Dieser geht in einen Wellenzapfen 49 über, der seinerseits mittels eines Wälzlagers 50 im Gehäuse 38 gelagert ist.Another modification of the previously described embodiments is shown in FIG. 3. Housing 38 with cooling fins 58 and flange 39 , piston 40 with seal 59 , fit 41 , planetary roller 44 with bolt 45 , three-start thread 46 and groove / rib profile 47 match the corresponding components in FIG. 1. However, the cage is not made in one piece here, but consists of cage disks ben 42 and 43 . In principle, these cage washers are still z. B. connectable by means of screwing or riveting, or can also be produced in one piece. However, sufficient space must remain in the center of the cage thus formed for a sun gear provided there. In the example shown, the sun gear is formed from a double-grooved gear 51 which corresponds to the groove / rib profile 47 of the planetary roller and which is part of a drive ring 48 . This merges into a shaft journal 49 , which in turn is mounted in the housing 38 by means of a roller bearing 50 .

Zur grundsätzlichen Funktionsweise des Getriebesystems sollen im folgenden noch nä­ here Erläuterungen gegeben werden. Rotiert der Käfig 4, 23 rechtsdrehend, so werden die speziellen Planetenrollen 8, 25 mitgenommen und aufgrund des Reib­ schlusses zwischen ihren rechtsseitig liegenden Rippen-/Nutenpaaren und der ent­ sprechenden Innenprofilierung 11, 28 des Gehäuses 1, 20 mit ihrem eigenen Wälz­ kreis auf demjenigen der Innenprofilierung 11, 28 unter eigener Linksrotation abgerollt. Die axiale Lage der Planetenrollen bleibt dabei unverändert. Gleichzeitig wälzt sich das linksseitig liegende (eingängige) Gewinde der Planetenrollen reibschlüssig auf dem Innengewinde 10, 27 des Kolbens 3, 22 ab. Wenn die Wälzkreise der beiden beteiligten Wälzgruppen gleich groß gewählt werden, entsteht zwischen dem Gehäuse 1, 20 und dem Kolben 3, 22 keine Winkelverschiebung. Der Kolben wird daher keine Dreh­ bewegung ausführen, auch nicht, wenn ein rotativer Anschlag z. B. in Form einer Nuten­ führung oder dergleichen fehlt. Die beschriebene Funktion wird sinngemäß auch dann erzielt, wenn die speziellen Planetenrollen direkt angetrieben werden, z. B. wie in Fig. 3 dargestellt.The basic functioning of the transmission system will be explained in more detail below. Rotates the cage 4 , 23 clockwise, the special planet rollers 8 , 25 are taken along and due to the friction circuit between their right-sided ribs / pairs of grooves and the corresponding inner profile 11 , 28 of the housing 1 , 20 with their own rolling circle on one the inner profile 11 , 28 unrolled with its own left rotation. The axial position of the planetary rollers remains unchanged. At the same time, the (single-start) thread of the planetary rollers lying on the left rolls frictionally on the internal thread 10 , 27 of the piston 3 , 22 . If the rolling circles of the two rolling groups involved are chosen to be the same size, there is no angular displacement between the housing 1 , 20 and the piston 3 , 22 . The piston will therefore not perform any rotational movement, even if a rotary stop, for. B. in the form of a groove guide or the like is missing. The function described is also achieved analogously if the special planetary rollers are driven directly, for. B. as shown in Fig. 3.

Das Gangzahlverhältnis zwischen dem Gewinde der Plantenrollen 8, 25, 44 und dem Innengewinde 10, 27, 46 des Kolbens muß logischerweise immer eine ganze Zahl sein und wird näherungsweise an das Durchmesserverhältnis angepaßt, vor allem wenn sehr kleine resultierende Gesamtsteigungen gefordert sind. Da die kleinste Gangzahl für die einzelne Planetenrolle eins beträgt, kann z. B. die Gangzahl für das Innengewinde 10, 27, 46 auf drei festgelegt werden, wenn der Wälzkreisdurchmesser der Planetenrolle un­ gefähr ein Drittel des Wälzkreisdurchmessers beträgt. Dieses Verhältnis wurde auch für die gezeigten Ausführungsbeispiele gewählt. Im Käfig sind dann z. B. ohne weiteres drei oder mehr Planetenrollen einbaubar. Im Prinzip wird man versuchen, immer die größt­ mögliche Anzahl an Planetenrollen unterzubringen.The gear ratio between the thread of the planet rollers 8 , 25 , 44 and the internal thread 10 , 27 , 46 of the piston must logically always be an integer and is approximately adapted to the diameter ratio, especially when very small resulting total pitches are required. Since the smallest number of gears for the single planetary roller is one, z. B. the number of gears for the internal thread 10 , 27 , 46 can be set to three if the pitch circle diameter of the planetary roller is un dangerous a third of the pitch circle diameter. This ratio was also chosen for the exemplary embodiments shown. In the cage z. B. easily install three or more planetary rollers. In principle, you will always try to accommodate the largest possible number of planetary rollers.

Wird nun das Durchmesserverhältnis zwischen den Wälzkreisen der Gewinde der Plane­ tenrollen 8, 25, 44 und dem Innengewinde 10, 27, 46 abweichend von dem ganz­ zahligen Gangzahlverhältnis beider Wälzpartner festgelegt, so resultiert pro Umdrehung des Käfigs eine Axialverschiebung des Kolbens gemäß folgender Beziehung:
If the diameter ratio between the pitch circles of the threads of the tarpaulin rollers 8 , 25 , 44 and the internal thread 10 , 27 , 46 deviates from the integral gear ratio of the two rolling partners, an axial displacement of the piston results per revolution of the cage according to the following relationship:

Hierin sind:
z = Auswärtsbewegung des Kolbens in mm pro rechtsdrehender Antriebsumdrehung
GH = Gangzahl Hohlrad
GP = Gangzahl Planetenrolle
DH = Wälzkreisdurchmesser Hohlrad
DP = Wälzkreisdurchmesser Planetenrolle
s = Steigungssprung (Teilung) in mm
Here are:
z = outward movement of the piston in mm per clockwise rotation of the drive
G H = number of gears ring gear
G P = number of gears planetary roller
D H = pitch circle diameter ring gear
D P = pitch circle diameter of planetary roller
s = slope jump (division) in mm

Anhand der Formel wird deutlich, daß z. B. bei einem Gangzahlverhältnis von 3 zu 1 und einem Verhältnis der Wälzkreisdurchmesser von ebenfalls 3 zu 1 der axiale Vor­ schub des Kolbens Null wird. Setzt man z. B. die aus der Zeichnung entnommenen Wälzkreisdurchmesser von 45 mm für das Hohlrad und 14,25 mm für die Planetenrolle ein, so ergibt sich aufgrund des Gangzahlverhältnisses von 3 zu 1 und des Steigungs­ sprungs von 6 mm ein axialer Vorschub des Kolbens von 0,3 mm pro Antriebsumdre­ hung. Da das Vorzeichen positiv ist, erfolgt für den Fall eines Rechtsgewindes die Axialbewegung nach außen.From the formula it is clear that z. B. at a gear ratio of 3 to 1 and a ratio of the pitch circle diameter of also 3 to 1 of the axial forward thrust of the piston becomes zero. If you put z. B. those taken from the drawing Pitch circle diameter of 45 mm for the ring gear and 14.25 mm for the planetary roller on, the result is a gear ratio of 3 to 1 and the gradient jump of 6 mm an axial feed of the piston of 0.3 mm per drive revolution hung. Since the sign is positive, in the case of a right-hand thread, the Axial movement outwards.

Im Prinzip kann für den erfindungsgemäßen Wälztrieb sowohl ein Rechts- als auch Linksgewinde verwendet werden. Ebenso besteht die Wahlmöglichkeit, den Wälzkreis­ durchmesser der speziellen Planetenrolle in ihrem Verhältnis zum Hohlrad geringfügig größer oder geringfügig kleiner festzulegen, als es dem Gangzahlverhältnis entspricht. Gemäß der weiter oben gegebenen Formel ergibt sich daraus eine jeweilige Umkehr der Drehrichtung. Allerdings bietet eine im relativen Verhältnis jeweils größere spezielle Planetenrolle eine erhöhte Sicherheit gegen Schlupf, da bei einem Blockieren der spezi­ ellen Planetenrolle der Kolben mit der Steigungsgeschwindigkeit sehr viel schneller nach außen (z. B. gegen den Belagträger) vorgeschoben werden müßte.In principle, both right and right can be used for the roller drive according to the invention Left-hand thread can be used. There is also the option of the pitch circle diameter of the special planetary roller slightly in relation to the ring gear to be set larger or slightly smaller than the gear ratio. According to the formula given above, this results in a reversal the direction of rotation. However, each has a larger relative in a relative ratio Planetary roller increased security against slippage, because if the speci The planetary role of the pistons changes much faster with the gradient speed outside (e.g. against the brake pad) would have to be advanced.

Für den Antrieb des Wälztriebs wird in den drei Beispielen ein jeweils identischer elektri­ scher Scheibenläufermotor herangezogen. Sein Rotor besteht aus einem scheibenförmi­ gen Magneten 12, 29, 52 mit einer axialen mehrpoligen Magnetisierung. Er ist auf der Käfigwelle mittels eines Trägers 13, 30, 53 aus nicht magnetisierbarem Werkstoff be­ festigt. Der entsprechende Stator ist aus zwei Hälften aufgebaut, welche den Seitenflä­ chen des scheibenförmigen Magneten über einen Luftspalt entgegenstehen. Das jeweili­ ge magnetische Joch 14/15, 31/32, 54/55 läuft in Statorzähne aus, die in ihrer Polzahl mit denen des scheibenförmigen Magneten korrespondieren. Die magnetische Erregung der beiden Statorhälften z. B. mittels einer zweiphasigen Ansteuerung wird von Ring­ spulen 16/17, 33/34, 56/57 übernommen.In the three examples, an identical electric disc rotor motor is used to drive the roller drive. Its rotor consists of a disc-shaped magnet 12 , 29 , 52 with an axial multi-pole magnetization. It is fastened to the cage shaft by means of a carrier 13 , 30 , 53 made of non-magnetizable material. The corresponding stator is made up of two halves which oppose the side surfaces of the disk-shaped magnet via an air gap. The jeweili ge magnetic yoke 14/15, 31/32, 54/55 runs out into the stator teeth which correspond to those of the disk-shaped magnet in their number of poles. The magnetic excitation of the two stator halves z. Example by means of a two-phase driving is of annular coils 16/17, 33/34, 56 / adopted 57th

Generell sind für den rotativen Antrieb des Systems die unterschiedlichsten Elektromoto­ ren verwendbar, z. B. Gleichstrom-, Wechselstrom-, Schrittmotoren oder dergleichen, und unter bestimmten Voraussetzungen auch Drehmagnete mit begrenztem Drehwin­ kel. Die eigentliche Bremskraft ist dabei z. B. über eine Regelung der Stromstärke, eine Änderung der Frequenz, oder über Benutzung einer Taktung mit veränderbarem Impuls- /Pausenzeitverhältnis einstellbar. Ebenso können geschlossene Regelkreise mit entspre­ chenden Aufnehmern zum Einsatz gelangen.In general, the most varied of electric motors are for the rotary drive of the system ren usable, e.g. B. DC, AC, stepper motors or the like, and, under certain conditions, also rotary magnets with limited rotation kel. The actual braking force is z. B. via a regulation of the current, a Changing the frequency, or using a clock with variable pulse  / Pause time ratio adjustable. Closed control loops can also be used suitable transducers.

Mit der Erfindung werden noch verschiedene Modifikationen des Systems zur Verfügung gestellt. So wird vorgeschlagen, als rotativen Antrieb einen Drehmagneten einzusetzen und diesen über einen Freilauf (z. B. einem Schlingfeder- oder Klemmkörperfreilauf) mit dem Wälztrieb zu koppeln. Der Drehwinkel des Drehmagneten ist dann für den eigentli­ chen Bremshub verantwortlich, während der zum Ausgleich des Verschleißes an Brems­ belägen und Bremsscheiben erforderliche Hub über den Freilauf automatisch kompen­ sierbar ist.Various modifications of the system are still available with the invention posed. It is proposed to use a rotary magnet as a rotary drive and this with a freewheel (e.g. a wrap spring or sprag freewheel) to couple the roller drive. The angle of rotation of the rotary magnet is then for the actual Chen brake stroke responsible during the to compensate for wear on the brake pads and brake discs automatically compensate the required stroke via the freewheel is sizable.

Als weitere Modifikation wird angeboten, die Welle des Antriebsmotors mit einem gerad- oder schrägverzahnten Zahnrad in Gestalt eines Sonnenrades auszurüsten, und dieses mit einer zusätzlichen Verzahnung der Planetenrollen kämmen zu lassen. Diese Verzahnung ist auf den Planetenrollen entweder axial verschoben anreihbar, oder in die Rollenköpfe der Planetenrollen einbringbar. Die so als Quasi-Planetengetriebe gebildete Getriebestufe bewirkt nicht nur eine zusätzliche Untersetzung, sondern reduziert auch das Massenträgheitsmoment des Gesamtsystems. Dadurch kann die Ansprechge­ schwindigkeit der Bremsanlage gesteigert werden. Die mit den Verzahnungen der speziellen Planetenrollen kämmende Verzahnung des Sonnenrades wird in der hier vor­ geschlagenen Bauform gleichzeitig zur drehwinkelmäßigen Harmonisierung der speziel­ len Planetenrollen herangezogen. Ohne die Quasi-Planetenstufe stellt sich eine dreh­ winkelmäßige Gleichgewichtslage der speziellen Planetenrollen selbsttätig ein.As a further modification, the drive motor shaft is offered with a equip straight or helical gear in the form of a sun gear, and to have this mesh with an additional toothing of the planetary rollers. This Gearing is either axially shifted on the planet rollers, or in the Roller heads of the planetary rollers can be inserted. So formed as a quasi-planetary gear Gear stage not only brings about an additional reduction, but also reduces it the moment of inertia of the overall system. This allows the response speed of the brake system can be increased. The one with the toothing of the Special meshing planetary teeth of the sun gear is shown here struck design simultaneously to the angular harmonization of the special len planetary roles. Without the quasi-planetary stage, one turns angular equilibrium position of the special planet rollers automatically.

Die Ausführung gemäß obigem Vorschlag ist noch zu einer vollwertigen Planetenstufe erweiterbar, wenn dem Gehäuse 1, 20, 38 ein verzahntes Hohlrad hinzugefügt wird. Das verzahnte Sonnenrad des Antriebs kämmt dann in der Verzahnung der Planeten­ rollen, während diese wiederum im verzahnten Hohlrad kämmen.The design according to the above proposal can be expanded to a full planetary stage if a toothed ring gear is added to the housing 1 , 20 , 38 . The toothed sun gear of the drive then meshes with the teeth of the planets, while they mesh with the toothed ring gear.

Zur Sicherstellung des für die Funktion unerläßlichen Reibschlusses des Systems wird ferner vorgeschlagen, mindestens eine der speziellen Plantenrollen radial verstellbar zu machen oder im Rollenbereich durch Einfügen z. B. einer Tellerfeder und eines Ringes auf der nicht Kraft übertragenden Seite axial vorzuspannen.In order to ensure the frictional engagement of the system, which is essential for the function further proposed to radially adjust at least one of the special planet rollers make or in the role area by inserting z. B. a disc spring and a ring preload axially on the non-force-transmitting side.

Das Sonnenrad kann ferner in Anlehnung an die Ausführung gemäß Fig. 3 auch als glat­ ter Zylinder (z. B. Hohlzylinder) gestaltet sein und auf den Zahnspitzen der Planetenrol­ len laufen, wobei diese dann vorzugsweise abgeplattet sind. Ein derartiger Hohlzylinder ist dann z. B. vorspannbar, indem er über die entsprechende Länge schraubenlinienartig mit großer Steigung geschlitzt wird. Wenn sich dabei die Zylinderlänge bis in den Gewindebereich der Planetenrollen erstrecken sollte, ist es ratsam, die schraubenlinien­ artige Schlitzung des Hohlzylinders gegenphasig zur Gangrichtung des Planetenrollen­ gewindes und mit abweichender Steigung auszuführen, damit ein eventueller Rasteffekt beim Überrollen ausgeschlossen ist.The sun gear may further in accordance with the embodiment of FIGS. 3 and (z. B. hollow cylinder) be designed as glat ter cylinder and run len to the tooth tips of the Planetenrol, which are then preferably flattened. Such a hollow cylinder is then z. B. can be pretensioned by being slotted helically over the corresponding length with a large pitch. If the cylinder length should extend into the thread area of the planetary rollers, it is advisable to perform the helical slot of the hollow cylinder in opposite phase to the direction of the planetary roller thread and with a different pitch, so that a possible locking effect when rolling over is excluded.

Das erfindungsgemäße lineare Stellglied kann auch in extrem einfacher Ausführung z. B. für eine Handverstellung an einer Maschine oder einem Maschinenelement realisiert werden, wenn die motorische Antriebsseite durch ein einfaches Handrad ersetzt wird. Es sind dann sehr feinfühlige oder höhere Kraft erfordernde Verstellvorgänge mit Leichtig­ keit erzielbar.The linear actuator according to the invention can also be used in an extremely simple embodiment, for. B.  realized for manual adjustment on a machine or a machine element if the motor drive side is replaced by a simple handwheel. It are then very sensitive or higher force adjustments with ease speed achievable.

Mit der Erfindung wird insgesamt ein lineares Stellglied zur Verfügung gestellt, welches für eine ganze Reihe von Anwendungen nutzbar und in den verschiedensten Ausführun­ gen herstellbar ist. Insbesondere scheint es die Anforderungen als Bestandteil einer elek­ trisch betriebenen Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges in optimaler Weise erfüllen zu können. Es besitzt wegen der reinen Rollreibung einen ausgesprochen hohen Wirkungs­ grad, besteht aus einer relativ kleinen Zahl von Bauteilen, und ist daher in einer sehr kompakten Baugröße zu verwirklichen. Dabei kann es zu recht niedrigen Kosten herge­ stellt werden. Damit wird unter anderem der Weg eröffnet, die Vorteile der elektrischen bzw. elektronischen Technologie im Kraftfahrzeug auch für den Bereich der Bremsanla­ ge nutzbar zu machen.Overall, the invention provides a linear actuator which usable for a whole range of applications and in a wide variety of designs gene can be produced. In particular, it seems the requirements as part of an elek trisch operated brake system of a motor vehicle in an optimal way to meet can. Because of the pure rolling friction, it is extremely effective degree, consists of a relatively small number of components, and is therefore in a very to realize compact size. It can come at a fairly low cost be put. Among other things, this opens the way to the advantages of the electrical or electronic technology in the motor vehicle also for the area of the brake system to make it usable.

Claims (20)

1. Vorrichtung für die Umwandlung einer Rotations- in eine Translationsbewegung, be­ stehend aus einem Wälztrieb mit mindestens einer in einem Hohlrad mit Gewinde umlaufenden Planetenrolle, dadurch gekennzeichnet, daß diese Planetenrolle (8, 25, 44) mindestens in einem ersten Abschnitt ein Außengewinde und in einem zweiten Abschnitt wenigstens eine steigungslos umlaufende Anlauffläche, bzw. eine Nuten-/Rippenprofilie­ rung mit mindestens einer Nut bzw. Rippe aufweist, wobei sich während des Umlaufs dieser Planetenrolle ihr Außengewinde auf dem Innengewinde (10, 27, 46) dieses ersten Hohlrades und gleichzeitig ihre steigungslos umlaufende Anlauffläche bzw. ihre Nuten- /Rippenprofilierung auf wenigstens einer steigungslos umlaufenden Anlauffläche bzw. einer Nuten-/Rippenprofilierung (11, 28, 47)eines zweiten Hohlrades abwälzt, wobei das Verhältnis zwischen dem Wälzkreisdurchmesser des Außengewindes der Planetenrolle und dem Wälzkreisdurchmesser des Innengewindes des Hohlrades ungleich dem Gang­ zahlverhältnis zwischen dem Außengewinde der Planetenrolle und dem Innengewinde des Hohlrades ist und daraus im Abwälzbetrieb eine axiale Relativbewegung zwischen der Planetenrolle und dem Hohlrad mit Innengewinde resultiert.1. Device for converting a rotational movement into a translational movement, be standing from a roller drive with at least one planetary roller rotating in a ring gear with thread, characterized in that this planetary roller ( 8 , 25 , 44 ) has an external thread and at least in a first section in a second section has at least one pitch-free circumferential contact surface, or a groove / rib profiling with at least one groove or rib, wherein during the rotation of this planetary roller its external thread on the internal thread ( 10 , 27 , 46 ) of this first ring gear and At the same time, their circumferential contact surface without pitch or their groove / rib profile rolls on at least one circumferential contact surface without pitch or a groove / rib profile ( 11 , 28 , 47 ) of a second ring gear, the ratio between the pitch circle diameter of the external thread of the planetary roller and the pitch circle diameter of the internal thread the ring gear is not equal to the gear ratio between the external thread of the planetary roller and the internal thread of the ring gear and this results in an axial relative movement between the planetary roller and the ring gear with an internal thread in the rolling operation. 2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zwischen der Planetenrolle und dem Hohlrad mit Innengewinde bzw. dem Hohlrad mit steigungslos umlaufender Anlauffläche oder Nuten-/Rippenprofilierung gebildeten Wälz­ kreise den gleichen Durchmesser besitzen, sodaß beim Umlauf der Planetenrolle zwi­ schen beiden Hohlrädern keine Winkelverschiebung entsteht.2. Device according to claim 1, characterized in that the respective between the planetary roller and the ring gear with internal thread or the ring gear with circumferential contact surface or groove / rib profiling formed rolling circles have the same diameter, so that when rotating the planetary roller between  no angular displacement occurs between the two ring gears. 3. Vorrichtung für die Umwandlung einer Rotations- in eine Translationsbewegung, be­ stehend aus einem Wälztrieb mit mindestens einer um eine Gewindespindel laufenden Planetenrolle, dadurch gekennzeichnet, daß diese Planetenrolle mindestens in einem er­ sten Abschnitt ein Außengewinde und in einem zweiten Abschnitt wenigstens eine stei­ gungslos umlaufende Anlauffläche bzw. eine Nuten-/Rippenprofilierung mit mindestens einer Nut bzw. Rippe aufweist, wobei sich während des Umlaufs dieser Planetenrolle ihr Außengewinde auf dem Außengewinde der Spindel und gleichzeitig ihre steigungslos umlaufende Anlauffläche bzw. ihre Nuten-/Rippenprofilierung auf der steigungslos um­ laufenden Anlauffläche bzw. der Nuten-/Rippenprofilierung eines Achszapfens abwälzt, wobei das Verhältnis zwischen dem Wälzkreisdurchmesser des Außengewindes der Pla­ netenrolle und dem Wälzkreisdurchmesser des Außengewindes der Spindel un­ gleich dem Gangzahlverhältnis zwischen dem Außengewinde der Planetenrolle und dem Außengewinde der Spindel ist und daraus im Äbwälzbetrieb eine axiale Relativbe­ wegung zwischen der Planetenrolle und der Gewindespindel resultiert.3. Device for converting a rotational movement into a translational movement, be standing from a roller drive with at least one running around a threaded spindle Planetary role, characterized in that this planetary role at least in one he Most section an external thread and in a second section at least one steep continuous circumferential contact surface or a groove / rib profile with at least has a groove or rib, wherein during the rotation of this planetary roller you External thread on the external thread of the spindle and at the same time its pitch circumferential contact surface or their groove / rib profiling on the without gradient rolling the running contact surface or the groove / rib profiling of an axle journal, the ratio between the pitch circle diameter of the external thread of the Pla netenrolle and the pitch circle diameter of the external thread of the spindle un equal to the gear ratio between the external thread of the planetary roller and the The external thread of the spindle is an axially relative one movement between the planetary roller and the threaded spindle results. 4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zwischen der Planetenrolle und der Gewindespindel bzw. dem Achszapfen mit steigungslos um­ laufender Anlauffläche oder Nuten-/Rippenprofilierung gebildeten Wälzkreise den glei­ chen Durchmesser besitzen, sodaß beim Umlauf der Planetenrolle zwischen der Gewin­ despindel und dem Achszapfen keine Winkelverschiebung entsteht.4. The device according to claim 3, characterized in that the respective between the planetary roller and the threaded spindle or the journal with no pitch running contact surface or grooved / ribbed rolling circles formed the same Chen diameter, so that when the planetary roller rotates between the profit despindel and the journal there is no angular displacement. 5. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenrollen drehbar in einem Käfig (4, 23, 42/43) achsparallel zu diesem gelagert ist/sind.5. The device is / are according to any of the preceding claims, characterized in that the planetary rollers rotatably supported in a cage (4, 23, 42/43) axially parallel thereto. 6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der rotative Antrieb drehfest mit dem Käfig (4, 23, 42/43) verbunden ist.6. The device according to claim 5, characterized in that the rotative driving in rotation with said cage (4, 23, 42/43) is connected. 7. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenrollen zusätzlich mit einer Stirnradverzahnung versehen ist/sind und über ein mit dem rotativen Antrieb in Verbindung stehendes Sonnenrad mit korrespondierender Verzahnung ange­ trieben wird/werden.7. The device according to claim 5, characterized in that the planetary rollers is / are additionally provided with a spur gear toothing and via a with the rotary Drive connected sun gear with corresponding toothing will be driven. 8. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenrollen über ihre Nuten-/Rippenprofilierung mittels eines Sonnenrades (51) mit einer korrespon­ dierenden Nuten-/Rippenprofilierung rotativ angetrieben wird/werden.8. The device according to claim 5, characterized in that the planetary rollers are / are rotated via their groove / rib profiling by means of a sun gear ( 51 ) with a corresponding groove / rib profiling. 9. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenrollen über ihren äußeren Durchmesser (z. B. über abgeplattete Rippenspitzen) mittels eines im Prinzip zylinderförmigen Sonnenrades rotativ angetrieben wird/werden, wobei dieses Sonnenrad wahlweise als Massivzylinder, als Hohlzylinder oder als Hohlzylinder mit z. B. gegenphasig zur Gewindesteigung der Planetenrollen verlaufender schraubenlinien­ artiger Schlitzung ausgeführt ist. 9. The device according to claim 5, characterized in that the planetary rollers over its outer diameter (e.g. over flattened rib tips) by means of an im Principle of cylindrical sun gear is / are driven in rotation, this Sun gear either as a solid cylinder, as a hollow cylinder or as a hollow cylinder with z. B. in opposite phase to the thread pitch of the planetary rollers like slitting is executed.   10. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenrollen zwecks Harmonisierung ihrer rotativen Position zusätzlich mit einer Stirnradverzahnung versehen ist/sind, welche in eine zusätzliche Hohlradverzahnung des Hohlrades mit der Nuten-/Rippenprofilierung eingreift, wobei die jeweils zwischen den beiden Verzahnun­ gen bzw. zwischen den beiden Nuten-/Rippenprofilierungen gebildeten Wälzkreise die gleichen Durchmesser besitzen.10. The device according to claim 5, characterized in that the planetary rollers with a spur gear toothing to harmonize their rotary position is / are provided, which in an additional ring gear teeth of the ring gear with the Groove / rib profiling engages, the respectively between the two teeth gene or between the rolling circles formed between the two groove / rib profiles have the same diameter. 11. Vorrrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenrollen zusätzlich mit einer Stirnradverzahnung versehen ist/sind, welche in eine zusätzliche Hohlradverzahnung des Hohlrades mit der Nuten-/Rippenprofilierung eingreift, wobei die jeweils zwischen den beiden Verzahnungen bzw. zwischen den beiden Nuten-/Rip­ penprofilierungen gebildeten Wälzkreise die gleichen Durchmesser besitzen, und die Planetenrollen über ein mit den rotativen Antrieb in Verbindung stehendes Sonnenrad mit korrespondierender Verzahnung angetrieben wird/werden.11. The device according to claim 5, characterized in that the planetary rollers is additionally provided with a spur gear toothing, which is in an additional Ring gear toothing of the ring gear engages with the groove / rib profiling, wherein each between the two teeth or between the two grooves / rip Rollprofile formed pitch circles have the same diameter, and the Planetary rollers via a sun gear connected to the rotary drive is driven with corresponding toothing. 12. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad mit steigungslos umlaufender Anlauffläche bzw. Nuten-/Rippenprofilierung (11, 28, 47) mit dem Gehäuse (1, 20, 38) der Vorrichtung fest verbunden ist.12. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ring gear is fixedly connected to the housing ( 1 , 20 , 38 ) of the device with a circumferential contact surface or groove / rib profiling ( 11 , 28 , 47 ). 13. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Innengewinde (10, 27, 46) versehene Hohlrad Teil eines axial bewegbaren Kolbens (3, 22, 40) ist.13. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ring gear provided with internal thread ( 10 , 27 , 46 ) is part of an axially movable piston ( 3 , 22 , 40 ). 14. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Planetenrolle, bzw. mindestens eine von mehreren Pla­ netenrollen radial verstellbar ist, um Spielfreiheit zu erzielen, bzw. mittels eines entspre­ chenden Anpreßdrucks einen Reibschluß mit dem jeweiligen Wälzpartner sicherzustellen.14. The device according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the only planet role, or at least one of several pla netenollen is radially adjustable to achieve freedom from play, or by means of a appropriate contact pressure to ensure frictional engagement with the respective rolling partner. 15. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Planetenrolle, bzw. mindestens eine von mehreren Pla­ netenrollen mittels Hilfsmitteln z. B. aus Ring und Tellerfeder, vorzugsweise auf der beim Arbeitshub mit Druckkräften nicht beanspruchten Seite, in axialer Richtung gegen die steigungslos umlaufende Anlauffläche vorgespannt ist.15. The device according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the only planet role, or at least one of several pla netenollen using tools such. B. from ring and disc spring, preferably on the Working stroke with compressive forces not used, in the axial direction against the circumferential ramp surface is preloaded. 16. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kraftübertragungsweg zwischen Antrieb und restlichem Wälztrieb ein Freilauf (z. B. Schlingfeder- oder Klemmkörperfreilauf) geschaltet ist.16. The device according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that in the power transmission path between the drive and the rest Roller drive is a freewheel (e.g. wrap spring or sprag freewheel) is switched. 17. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb aus einem Handrad besteht.17. The device according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the drive consists of a handwheel. 18. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb über einen elektrischen Motor (z. B. Asynchron-, Gleichstrom-, Reluktanz-, Schritt-, Scheibenläufermotor) erfolgt. 18. The device according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the drive is driven by an electric motor (e.g. asynchronous, DC, reluctance, step, disc rotor motor).   19. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb mittels eines Drehmagneten gebildet ist.19. The apparatus according to claim 16, characterized in that the drive means a rotary magnet is formed. 20. Verwendung der Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche als Bestandteil einer Bremsanlage in einem Fahrzeug (z. B. Kraftfahrzeug), ei­ nem Schienenfahrzeug oder Flugzeug.20. Use of the device according to one or more of the preceding An say as part of a braking system in a vehicle (e.g. motor vehicle), ei rail vehicle or airplane.
DE19736734A 1996-08-24 1997-08-23 Linear actuator and preferred application Expired - Fee Related DE19736734C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19736734A DE19736734C2 (en) 1996-08-24 1997-08-23 Linear actuator and preferred application
US09/073,653 US6098479A (en) 1997-08-23 1998-05-06 Linear actuator and preferred application

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19634240 1996-08-24
DE19736734A DE19736734C2 (en) 1996-08-24 1997-08-23 Linear actuator and preferred application
US09/073,653 US6098479A (en) 1997-08-23 1998-05-06 Linear actuator and preferred application

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19736734A1 DE19736734A1 (en) 1998-02-26
DE19736734C2 true DE19736734C2 (en) 1999-01-14

Family

ID=26028706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19736734A Expired - Fee Related DE19736734C2 (en) 1996-08-24 1997-08-23 Linear actuator and preferred application

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19736734C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9302665B2 (en) 2010-06-18 2016-04-05 Horiba Europe Gmbh Brake test bench having an electrical brake actuator and method for same

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19712050A1 (en) * 1996-09-22 1998-09-24 Josef Nusser Multi-purpose power transmission system for drive, braking movement and steering
DE10021368B4 (en) * 2000-05-02 2006-12-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Mechatronic actuator
DE10022115A1 (en) 2000-05-06 2001-11-08 Wittenstein Gmbh & Co Kg Device to convert rotational movement into axial movement has in center of carrier for planetary rollers a tubular bearing component axially fixed at one end and rotatable relative to drive unit
DE20018565U1 (en) 2000-10-30 2002-03-21 CAMERON GmbH, 29227 Celle Hand-operated device
DE20212912U1 (en) * 2002-08-22 2003-12-24 Bubenzer Bremsen Gerhard Bubenzer Ing. Gmbh Electromechanical brake component has electric drive, spindle drive converting drive rotary motion or torque to linear control motion or force, with drive developing maximum torque, hence force when at rest
JP4786240B2 (en) * 2005-07-27 2011-10-05 Ntn株式会社 Electric linear actuator and electric brake device
DE102006011928B4 (en) * 2006-03-14 2009-02-26 Oechsler Ag Electromotive actuator for a parking brake
DE102007053549B4 (en) 2007-11-07 2009-10-01 Hydraulik-Ring Gmbh Electromagnetic hydraulic pump
DE102010038418B4 (en) * 2010-02-10 2011-11-24 Hanning Elektro-Werke Gmbh & Co. Kg Electric brake
US9369024B2 (en) * 2010-02-18 2016-06-14 Ntn Corporation Electric linear motion actuator and electric disk brake system
FR3016015B1 (en) 2013-12-30 2017-03-31 Chassis Brakes Int Bv EPICYCLOIDAL TRAIN MOTOREDUCER AND DRUM BRAKE AND BRAKING DEVICE SO EQUIPPED
CN113531071B (en) * 2021-07-29 2025-06-06 陕西国力信息技术有限公司 Flat power transmission mechanism with non-rotating output shaft and electric brake device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989003490A1 (en) * 1987-10-07 1989-04-20 Allied-Signal Inc. Electrically actuated disc brake
DE19511287A1 (en) * 1994-07-21 1996-01-25 Teves Gmbh Alfred Electromechanically actuated disc brake

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989003490A1 (en) * 1987-10-07 1989-04-20 Allied-Signal Inc. Electrically actuated disc brake
DE19511287A1 (en) * 1994-07-21 1996-01-25 Teves Gmbh Alfred Electromechanically actuated disc brake

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9302665B2 (en) 2010-06-18 2016-04-05 Horiba Europe Gmbh Brake test bench having an electrical brake actuator and method for same

Also Published As

Publication number Publication date
DE19736734A1 (en) 1998-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0743470B1 (en) Brake actuator for electrically actuated vehicle brake
DE19736734C2 (en) Linear actuator and preferred application
DE10112570B4 (en) Electrically actuated disc brake
EP0918961A1 (en) Step-down gear unit
DE102005025678B4 (en) Automatic reduction ratio switching device
EP1039101A2 (en) Camshaft phaser for an internal combustion engine
DE19543098C2 (en) Brake actuator for electrically operated vehicle brakes
DE10016162B4 (en) Motor-driven disc brake
EP3052826A2 (en) Assembly with friction arrangement
WO2011042085A1 (en) Electric damper
EP1015786A1 (en) Electromechanically operated disk brake
DE112015002682T5 (en) ELECTRIC BRAKE OPERATING DEVICE FOR VEHICLES
DE102007046382B4 (en) Rotation-translation converter, actuator assembly and clutch assembly
DE112004000150T5 (en) Actuator and brake system
DE19605988A1 (en) Device for actuating a wheel brake of a vehicle
DE19807432A1 (en) Drive for an electrically operated vehicle brake
DE10317949A1 (en) Electrically operated brake clutch for a transmission
EP0886076A2 (en) Actuator for an electrically-operated disc brake assembly for vehicles
DE19519310A1 (en) Differential gear for braking system actuator
EP3807143A1 (en) Steer-by-wire steering system having a spindle drive
DE102012204784B4 (en) Spindle drive and associated actuator
DE9315262U1 (en) Device for converting a rotary movement into a reciprocating stroke movement or vice versa
DE2236588A1 (en) ELECTRIC MOTOR DRIVE WITH STEPLESS SPEED CONTROL
DE102015120244A1 (en) Gear stage for a gear assembly, gear assembly and drive device with an electric motor and a gear assembly
DE60214054T2 (en) CONTINUOUS ADJUSTABLE TRANSMISSION

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8122 Nonbinding interest in granting licences declared
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee