本发明专利技术涉及一种尤其是用于加载主动缸(3)的活塞(10)的主轴致动器(1)，其具有壳体(7)、可旋转地布置在所述壳体上的丝杠(4)、在所述丝杠上可旋转并且相对于所述壳体无相对转动地布置的丝杠螺母(9)和容纳在所述壳体中并且驱动所述丝杠的电动机(8)，所述电动机具有定子(6)和转子(5)以及传感器装置(25)，所述转子与所述丝杠固定连接，所述传感器装置用于检测所述丝杠螺母施加到由所述丝杠螺母轴向移动的部件上的负荷。为了在已知负荷阻力的情况下能够确定所述丝杠施加到所述轴向移动的部件上的负荷，所述丝杠相对于所述壳体可克服至少一个轴向起作用的蓄能器(18，19)的作用在轴向上有限地移动地被支承，并且所述丝杠的轴向位移(B1，B2)利用所述传感器装置检测。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种主轴致动器，尤其用于对主动缸的活塞加载，所述主轴致动器具有壳体、可扭转地安装在所述壳体上的丝杠、在所述丝杠上可扭转且相对于所述壳体无相对转动地布置的丝杠螺母以及容纳在所述壳体中且驱动所述丝杠的电动机，所述电动机具有定子和转子以及传感器装置，所述转子与所述丝杠固定地连接，所述传感器装置用于检测由所述丝杠螺母施加在由所述丝杠螺母轴向移动的部件上的负荷。
技术介绍
这种类型的主轴致动器用作具有变速器的驱动装置，其中，所述丝杠，尤其是滚珠丝杠，利用旋转驱动器通过电动机驱动，所述丝杠螺母轴向移动一个欲进行轴向移动的部件，例如静液压致动器的主动缸活塞，所述主汽缸活塞操纵摩擦离合器或汽车的制动器。为了能够测得所述丝杠螺母施加在所述轴向移动部件上的负荷，必需相应的成本过高的传感器装置。例如，压力传感器能够引入到主动缸中，所述压力传感器检测主动缸压力室中的压力，所述压力取决于构造为轴向移动部件的活塞的轴向运动。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，继续发展这种类型的主轴致动器，所述主轴致动器利用传感器装置能够检测负荷，所述传感器装置具有简单的且尤其不取决于传感器的轴向可移动部件的设计类型。所述任务通过一种主轴致动器完成，所述主轴致动器具有壳体、可扭转地安装在所述壳体上的丝杠、在所述丝杠上可扭转且相对于所述壳体无相对转动地布置的丝杠螺母以及容纳在所述壳体内且驱动所述丝杠的电动机，所述电动机包括定子和转子以及传感器装置，所述转子与丝杠固定连接，所述传感器装置检测由所述丝杠螺母施加到由所述丝杠螺母轴向移动的部件上的负荷，其中，所述丝杠克服至少一个轴向起作用的蓄能器的作用而相对于所述壳体可轴向受限制地移动地被支承，并且所述丝杠的轴向位移利用所述传感器装置检测。在本专利技术的意义上，简单的位移传感器技术由例如根据经验求得的所述轴向可移动部件的状态的相应知识测得施加在所述丝杠螺母上的负荷。此时，所述负荷的相对测得能够是足够的，以便辨识例如所述电动机的过载，阻塞的启动，所述阻塞例如是所述丝杠螺母的止挡和/或轴向移动的部件的止挡，并且采取相应的措施。此外，能够设置所述电动机的控制过程，所述电动机的控制过程取决于测得的轴向位移和由此推导的丝杠螺母的负荷大小和/或轴向可移动部件的负荷大小。进一步地，所述丝杠的轴向位移的测得能够设置为不依赖于所述后接的轴向可移动的部件，从而能够设置用于多个用途的广义地构造的主轴传动。根据本专利技术的构思，所述丝杠的轴向位移被限制。所述轴向位移在这里优选限制在所述丝杠螺母的轴向位移的确定部分上，从而，所述丝杠的轴向移动对所述部件的轴向移动预计没有负面影响。因此，所述丝杠的轴向位移只是如丝杠的偏移的轴向位移的一部分。为此，所述丝杠的轴向位移通过止挡限制，沿着所述丝杠的轴向位移设置轴向起作用的、相应地刚性构造的蓄能器。所述传感器装置在这里尤其用于在所述丝杠螺母的或后接的轴向可移动部件的止挡区域内辨识负荷状况。这涉及主动缸，从而所述活塞的位移能够通过一个在静止位置中的止挡和一个在完全装载的压力室中的止挡形成。对应于本专利技术的构思，在到达一个或两个止挡时，负荷状态的辨识能够分别用来限制电动机的效率。此时， 所述从检测的轴向位移推导的负荷或检测的轴向位移本身能够用作控制量或调节量。进一步地，所述主轴致动器的动力依赖于所述测得的负荷或检测的轴向位移，例如所述丝杠螺母轴向运动的速度，已经在接近止挡时通过相应地控制电动机进行调整。在离合器致动器的实施例中，如果例如压塞的摩擦离合器完全闭合和/或如果所述摩擦离合器完全打开且所述活塞被完全去负荷，所述主轴致动器的负荷被限制。为此能够设置所述丝杠的两个轴向弹性档，其中，所述丝杠在所述丝杠螺母的止挡或轴向可移动部件的止挡中在预先加载轴向起作用的蓄能器的条件下移动，在所述传感器装置的位移传感器上产生位移信号，直到所述丝杠本身运动到壳体上的止挡。在相反方向上，如果到达所述通过所述丝杠螺母或轴向部件在所述丝杠偏移的另一侧上布置的止挡，所述丝杠能够以相同方式运动到壳体止挡。在一个中性的、由轴向起作用的蓄能器调整的位置中，所述丝杠保持在所述丝杠的止挡之间。所述轴向起作用的蓄能器能够是板簧、膜片弹簧、螺旋压力弹簧或盒形压叠弹簧。 也能够使用另外的蓄能器，如弹性变形的塑料环。所述蓄能器的刚度根据施加在丝杠螺母上的负荷和主轴致动器的固有频率以及特别是相对于所述壳体的转子/主轴单元的固有频率进行校正。所述蓄能器的刚度选择为不导致激励固有频率。所述蓄能器能够也用致动器壳体本身的刚度形成。根据一个有利实施例，所述丝杠利用滚动轴承可轴向移动地安装在所述壳体上， 其中，所述滚动轴承的内圈例如利用压配合等固定地容纳在丝杠上，所述滚动轴承的外圈至少在轴向方向上克服所述至少一个轴向起作用的蓄能器的作用受限地可移动。所述在朝向外圈的方向上为在每两个轴向止挡之间可移动的、在轴向上起作用的每个蓄能器的外圈加载的限制元件能够是可移动的。所述蓄能器的刚度能够改变，以使所述丝杠适应止挡的移动。可替换地，所述外圈在与轴向起作用的、靠着所述壳体支承的蓄能器的作用轴向相反的方向上且在相对于一个在所述壳体的两个轴向止挡之间受限制的轴向受限地可移动的、利用一个轴向起作用的蓄能器支承在所述壳体上的限制元件是可移动的。根据这个实施例，所述两个轴向的、分别用于一个止挡的起作用的蓄能器的特性曲线能够相互脱离。在仅单侧移动以检测只一个止挡时，用于所述外圈的壳体在一个方向上形成一个止挡，并且所述外圈在与放置方向相反的方向上相对于在所述壳体的两个轴向止挡之间受限制的轴向可受限制地移动的、利用一个轴向起作用的蓄能器支承在所述壳体上的限制元件是可移动的。所述传感器装置能够具有以模拟方式检测所述丝杠的轴向位移的传感器，所述传感器具有在所述丝杠上和在壳体上固定布置的传感器部分。例如，一个这种传感器，例如位移传感器，能够通过电位计形成，其中，在优选方式中，电阻以固定在壳体上的方式布置，一个在电阻上滑动的触点布置在所述丝杠上。根据线路布置与丝杠的增加的轴向位移生成线性增加或减小的电阻。在使用一个具有例如以固定在壳体上的方式布置的传感器元件的模拟磁场传感器和在所述丝杠上布置的磁铁时，基于两个档之间的中性位置，在所述丝杠沿着它的轴向位移轴向移动时，在位移传感器上形成在两个方向上正弦-半波形式的信号。此时测得所述正弦或者余弦-半波的幅值，并进行估值。进一步地，所述幅值的变化被用于测得轴向位移，通过这种方法，所述幅值在使用反正切函数前或在检测的信号的放大前被估值。可替换地，所述传感器装置能够具有一个以数字化方式检测所述丝杠的轴向位移的传感器，例如利用一个数字式的磁场传感器，如开关式霍尔传感器，具有一个在所述丝杠上和一个在所述壳体上固定布置的传感器部分。在这里，如果所述用传感器检测的信号的变化与所述丝杠的旋转的变化相同并且所述旋转的传感器磁铁的极性被吸引，这证明是有利的。所述布置在丝杠上的传感器部分，如传感器磁铁，在轴向位移增大时进一步远离在壳体上固定地布置的传感器部分，并且它的磁场不被所述在壳体上固定的传感器部分检测并因而在极性变化时打开。如果所述传感器磁铁在轴向位移减小时到达在壳体上固定地布置的传感器部分的测得区域内，所述传感器部分能够检测所述极性的变换和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·格哈特，M·格拉曼，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：
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