[发明专利]主轴致动器

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明的任务在于，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。

在本发明的意义上，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。

根据本发明的构思，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。对应于本发明的构思，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。