DE102018126463A1

DE102018126463A1 - Electromechanical axial adjustment device

Info

Publication number: DE102018126463A1
Application number: DE102018126463.1A
Authority: DE
Inventors: Huba Németh; Tamás Rapp; Csaba Kokrehel; Peter Kovácsik; Csaba Mlinárcsek; Janos Toth
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2018-10-24
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2020-04-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Axialverstellvorrichtung (1) mit wenigstens einem Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Axialbewegung in Form eines Kugelrampenmechanismus (16a, 16b), umfassend ein axial abgestütztes erstes Element (18) mit ersten Kugelrillen (22) und ein axial verschiebbares zweites Element (20) mit zweiten Kugelrillen (24), wobei die ersten und zweiten Kugelrillen (22, 24) in einander zugewandten Stirnflächen des ersten Elements (18) und des zweiten Elements (20) in Umfangsrichtung verlaufen und eine gegensinnig veränderliche Tiefe aufweisen, wobei sich die ersten und zweiten Elemente (18, 20) über in den ersten und zweiten Kugelrillen (22, 24) laufende Kugeln (30) axial aneinander abstützen, und wobei durch drehenden Antrieb des zweiten Elements (20) und Festhalten des ersten Elements (18) bezüglich Drehung eine axiale Bewegung der ersten und zweiten Elemente (18, 20) relativ zueinander bewirkt wird, und mit einem Elektromotor (8) mit einem drehfest gehaltenen Stator (18) und einem elektromotorisch drehantreibbaren und axial verschiebbaren Rotor (20), wobei das erste Element (18) durch den Stator und das zweite Element (20) durch den Rotor gebildet wird, und wobei ein axial verschiebbares Aktuatorelement (4) vorgesehen ist, welches von dem Rotor (20) axial antreibbar ist.The invention relates to an electromechanical axial adjustment device (1) with at least one rotation-linear movement conversion mechanism for converting a rotation movement into an axial movement in the form of a ball ramp mechanism (16a, 16b), comprising an axially supported first element (18) with first ball grooves (22) and an axially displaceable second element (20) with second ball grooves (24), the first and second ball grooves (22, 24) running in mutually facing end faces of the first element (18) and the second element (20) in the circumferential direction and a mutually variable one Depth, the first and second elements (18, 20) being axially supported against one another by balls (30) running in the first and second ball grooves (22, 24), and wherein the second element (20) is driven in rotation and the first element (18) with respect to rotation an axial movement of the first and second elements (18, 20) relative to each other acts, and with an electric motor (8) with a rotationally fixed stator (18) and an electromotively rotatable and axially displaceable rotor (20), the first element (18) by the stator and the second element (20) by the rotor is formed, and wherein an axially displaceable actuator element (4) is provided which can be driven axially by the rotor (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Axialverstellvorrichtung mit wenigstens einem Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Axialbewegung in Form eines Kugelrampenmechanismus, gemäß Anspruch 1 sowie eine durch wenigstens ein axial verschiebbares Element betätigbare Vorrichtung gemäß Anspruch 9.The invention relates to an electromechanical axial adjustment device with at least one rotational linear movement conversion mechanism for converting a rotational movement into an axial movement in the form of a ball ramp mechanism, as well as a device which can be actuated by at least one axially displaceable element.

Als Anordnung zur Umsetzung von Rotationsbewegungen in eine Axialbewegung kommen häufig Kugelrampenmechanismen zum Einsatz, welche eine erste im Gehäuse axial abgestützte Scheibe und eine zweite demgegenüber axial verschiebbare Scheibe aufweisen. In den einander zugewandten Stirnflächen der Scheiben sind hierbei in Umfangsrichtung verlaufende Kugelrillen vorgesehen, die gegensinnig veränderliche Tiefe haben. Hierbei stützen sich die beiden Scheiben über in Paaren von Rillen laufende Kugeln aneinander ab. Durch drehenden Antrieb einer der beiden Scheiben und Festhalten der anderen der beiden Scheiben bezüglich Drehung kann ein Auseinanderdrücken der beiden Scheiben bewirkt werden. Der Antrieb der drehend antreibbaren Scheibe erfolgt hierbei beispielsweise über einen Elektromotor und ein zwischengeschaltetes Planetengetriebe, wie in DE 203 20 491 U1 beschrieben.Ball ramp mechanisms are often used as an arrangement for converting rotational movements into an axial movement, which have a first disk axially supported in the housing and a second disk that can be axially displaced in comparison. In the mutually facing end faces of the disks, circumferential spherical grooves are provided which have depths which can be varied in opposite directions. The two disks are supported on each other by balls running in pairs of grooves. By driving one of the two disks in rotation and holding the other of the two disks in relation to rotation, the two disks can be pressed apart. The disk, which can be driven in rotation, is driven here, for example, by an electric motor and an intermediate planetary gear, as in FIG DE 203 20 491 U1 described.

Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Vorrichtungen bekannt, wie beispielsweise Kupplungs-Vorrichtungen, Brems-Vorrichtungen, eine Getriebeschalt-Vorrichtungen oder Vorgelegewellen-Brems-Vorrichtungen, bei welchen eine Betätigung durch wenigstens ein axial verschiebbares Element einer elektromechanischen Axialverstellvorrichtung bewerkstelligt wird.Devices are also known from the prior art, such as, for example, clutch devices, brake devices, a gear shift device or countershaft brake devices, in which actuation is accomplished by at least one axially displaceable element of an electromechanical axial adjustment device.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine elektromechanische Axialverstellvorrichtung derart weiter zu entwickeln, dass sie kompakt und einfach aufgebaut ist. Weiterhin soll auch eine durch wenigstens ein axial verschiebbares Element betätigbare Vorrichtung angegeben werden, wobei das axial verschiebbare Element einen Bestandteil der elektromechanische Axialverstellvorrichtung bildet.In contrast, the present invention is based on the object of further developing an electromechanical axial adjustment device in such a way that it is compact and simple. Furthermore, a device which can be actuated by at least one axially displaceable element is also to be specified, the axially displaceable element forming part of the electromechanical axial adjustment device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst.This object is achieved by the features of claims 1 and 9.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die elektromechanische Axialverstellvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist wenigstens Folgendes auf:

a) wenigstens einen Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Axialbewegung in Form eines Kugelrampenmechanismus, umfassend
- a1) ein axial abgestütztes erstes Element mit ersten Kugelrillen und ein axial verschiebbares zweites Element mit zweiten Kugelrillen, wobei
- a2) die ersten und zweiten Kugelrillen in einander zugewandten Stirnflächen des ersten Elements und des zweiten Elements in Umfangsrichtung verlaufen und eine gegensinnig veränderliche Tiefe aufweisen, wobei
- a3) sich die ersten und zweiten Elemente über in den ersten und zweiten Kugelrillen laufende Kugeln axial aneinander abstützen, und wobei
- a4) durch drehenden Antrieb des zweiten Elements und Festhalten des ersten Elements bezüglich Drehung eine axiale Bewegung der ersten und zweiten Elemente relativ zueinander bewirkt wird, und
b) einen Elektromotor mit einem drehfest gehaltenen Stator und einem elektromotorisch drehantreibbaren und axial verschiebbaren Rotor, wobei
c) das erste Element durch den Stator und das zweite Element durch den Rotor gebildet wird, und wobei
d) ein axial verschiebbares Aktuatorelement vorgesehen ist, welches von dem Rotor axial antreibbar ist.

The electromechanical axial adjustment device according to a first aspect of the invention has at least the following:

a) comprising at least one rotational linear movement conversion mechanism for converting a rotational movement into an axial movement in the form of a ball ramp mechanism
- a1) an axially supported first element with first ball grooves and an axially displaceable second element with second ball grooves, wherein
- a2) the first and second ball grooves run in mutually facing end faces of the first element and the second element in the circumferential direction and have a depth which can be varied in opposite directions, wherein
- a3) the first and second elements are axially supported on one another by balls running in the first and second ball grooves, and wherein
- a4) by rotatingly driving the second element and holding the first element in relation to rotation, an axial movement of the first and second elements is effected relative to one another, and
b) an electric motor with a non-rotatable stator and an electromotively rotatable and axially displaceable rotor, wherein
c) the first element is formed by the stator and the second element is formed by the rotor, and wherein
d) an axially displaceable actuator element is provided which can be driven axially by the rotor.

Bei diesem ersten Aspekt ist daher der Rotor durch den wenigstens einen Kugelrampenmechanismus an dem Stator axial und radial geführt und auch gegenüber diesem drehbar. Beispielsweise wird der Rotor ausschließlich durch den wenigstens einen Kugelrampenmechanismus an dem Stator geführt bzw. gehalten.In this first aspect, the rotor is therefore guided axially and radially by the at least one ball ramp mechanism on the stator and is also rotatable relative to the stator. For example, the rotor is guided or held on the stator exclusively by the at least one ball ramp mechanism.

Der Rotor ist mit dem Aktuator zwar axial gekoppelt, jedoch wird eine freie Drehung von Stator und Aktuatorelement relativ zueinander ermöglicht.Although the rotor is axially coupled to the actuator, free rotation of the stator and actuator element relative to one another is made possible.

Die elektromechanische Axialverstellvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung weist wenigstens Folgendes auf:

a) wenigstens einem Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Axialbewegung in Form eines Kugelrampenmechanismus, umfassend
- a1) ein axial abgestütztes erstes Element mit ersten Kugelrillen und ein axial verschiebbares zweites Element mit zweiten Kugelrillen, wobei
- a2) die ersten und zweiten Kugelrillen in einander zugewandten Stirnflächen des ersten Elements und des zweiten Elements in Umfangsrichtung verlaufen und eine gegensinnig veränderliche Tiefe aufweisen, wobei
- a3) sich die ersten und zweiten Elemente über in den ersten und zweiten Kugelrillen laufende Kugeln axial aneinander abstützen, und wobei
- a4) durch drehenden Antrieb des ersten Elements und Festhalten des zweiten Elements bezüglich Drehung eine axiale Bewegung der ersten und zweiten Elemente relativ zueinander bewirkt wird bewirkt wird, und mit
b) einem Elektromotor mit einem drehfest gehaltenen Stator und einem elektromotorisch drehantreibbaren Rotor, wobei
c) das erste Element durch den Rotor und das zweite Element durch ein drittes Element gebildet wird, welches drehfest und axial verschiebbar ist, und wobei
d) ein axial verschiebbares Aktuatorelement vorgesehen ist, welches von dem dritten Element axial antreibbar ist.

The electromechanical axial adjustment device according to a second aspect of the invention has at least the following:

a) comprising at least one rotational linear movement conversion mechanism for converting a rotational movement into an axial movement in the form of a ball ramp mechanism
- a1) an axially supported first element with first ball grooves and an axially displaceable second element with second ball grooves, wherein
- a2) the first and second ball grooves run in mutually facing end faces of the first element and the second element in the circumferential direction and have a depth which can be varied in opposite directions, wherein
- a3) the first and second elements are axially supported on one another by balls running in the first and second ball grooves, and wherein
- a4) by rotating the first element and holding the second element in relation to rotation, an axial movement of the first and second elements relative to one another is effected, and with
b) an electric motor with a non-rotatable stator and an electromotively rotatable rotor, wherein
c) the first element is formed by the rotor and the second element is formed by a third element which is non-rotatable and axially displaceable, and wherein
d) an axially displaceable actuator element is provided which can be axially driven by the third element.

Bei diesem zweiten Aspekt ist daher der Rotor zwar gegenüber dem Stator drehbar, aber axialfest. Jedoch ist das dritte Element, welches das axial verschiebbare Aktuatorelement betätigt, durch den wenigstens einen Kugelrampenmechanismus beispielsweise ausschließlich an dem Stator axial und radial geführt. Das dritte Element ist dann mit dem Aktuatorelement zwar axial gekoppelt, jedoch wird eine freie Drehung von drittem Element und Aktuatorelement relativ zueinander ermöglicht.In this second aspect, the rotor can therefore be rotated relative to the stator, but is axially fixed. However, the third element, which actuates the axially displaceable actuator element, is guided axially and radially, for example, exclusively on the stator by the at least one ball ramp mechanism. The third element is then axially coupled to the actuator element, but free rotation of the third element and actuator element relative to one another is made possible.

Bei beiden Aspekten stellt wenigstens ein Teil des Kugelrampenmechanismus einen integralen Bestandteil des Stators und/oder des Rotors des Elektromotors dar. Insbesondere erfolgt dann der Antrieb des Kugelrampenmechanismus direkt durch den Elektromotor, insbesondere ohne Vorsehen oder Beteiligung eines Getriebes. Dadurch ist die elektromechanische Axialverstellvorrichtung sehr kompakt und einfach aufgebaut.In both aspects, at least part of the ball ramp mechanism is an integral part of the stator and / or the rotor of the electric motor. In particular, the ball ramp mechanism is then driven directly by the electric motor, in particular without the provision or involvement of a transmission. As a result, the electromechanical axial adjustment device is very compact and simple.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindung möglich.The measures listed in the subclaims allow advantageous developments and improvements of the invention specified in the independent claims.

Besonders bevorzugt ist sind an dem ersten Element zwei voneinander weg weisende erste Kugelrillen und an dem zweiten Element zwei zueinander weisende zweite Kugelrillen vorgesehen, wobei ein Paar von jeweils zueinander weisenden ersten und zweiten Kugelrillen je einen Kugelrampenmechanismus ausbilden, einen ersten Kugelrampenmechanismus und einen zweiten Kugelrampenmechanismus, wobei ein erstes Paar von ersten und zweiten Kugelrillen des ersten Kugelrampenmechanismus und ein zweites Paar von ersten und zweiten Kugelrillen des zweiten Kugelrampenmechanismus derart ausgebildet und angeordnet sind, dass das zweite (dritte) Element gegenüber dem ersten Element axial geführt ist und zudem eine gleichsinnig gerichtete axiale Bewegung des zweiten Elements relativ zum ersten Element ermöglicht wird. Mit anderen Worten wirken dann der erste und zweite Kugelrampenmechanismus im Drehsinn gleichläufig oder gleichsinnig miteinander. Weiterhin sind die beiden Kugelrampenmechanismen gegeneinander fixiert bzw. verspannt, wodurch das zweite (dritte) Element gegenüber dem ersten Element definiert axial geführt wird. Aufgrund der axialen Führung des zweiten (dritten) Elements an dem ersten Element mittels der beiden gegeneinander verspannten Kugelrampenmechanismen können Vorspannmittel wie beispielsweise eine Vorspannfeder entfallen, welche Teile des Kugelrampenmechanismus in einer bestimmten Richtung vorspannen. Weiterhin ist dadurch auch eine bidirektionale axiale Bewegung des zweiten Elements gegenüber dem ersten Element und damit auch des vom zweiten bzw. vom dritten Element axial getriebenen Aktuatorelements beispielsweise ausgehend von einer Neutralstellung möglich, was die Einsatzmöglichkeiten der elektromechanischen Axialverstellvorrichtung erweitert, weil diese dann ausgehend von einer Neutralstellung in zwei entgegengesetzten axialen Richtungen betätigt werden kann, insbesondere abhängig von der Drehrichtung des Elektromotors wie weiter unten noch erläutert wird.Two first ball grooves pointing away from one another are particularly preferably provided on the first element and two second ball grooves pointing towards one another on the second element, a pair of first and second ball grooves pointing in each case forming a ball ramp mechanism, a first ball ramp mechanism and a second ball ramp mechanism, wherein a first pair of first and second ball grooves of the first ball ramp mechanism and a second pair of first and second ball grooves of the second ball ramp mechanism are formed and arranged such that the second (third) element is axially guided relative to the first element and also a axially directed in the same direction Movement of the second element relative to the first element is made possible. In other words, the first and second ball ramp mechanisms then act in the same direction or in the same direction with one another in the direction of rotation. Furthermore, the two ball ramp mechanisms are fixed or braced against one another, as a result of which the second (third) element is axially guided relative to the first element. Due to the axial guidance of the second (third) element on the first element by means of the two ball ramp mechanisms braced against one another, prestressing means such as a prestressing spring can be omitted, which prestress parts of the ball ramp mechanism in a certain direction. Furthermore, a bidirectional axial movement of the second element relative to the first element and thus also of the actuator element axially driven by the second or third element is possible, for example, starting from a neutral position, which expands the possible uses of the electromechanical axial adjustment device because it then starts from a Neutral position can be actuated in two opposite axial directions, in particular depending on the direction of rotation of the electric motor as will be explained below.

Gemäß einer Weiterbildung weist das zweite Element in axialer Richtung gesehen zwei hintereinander angeordnete und miteinander verbundene Teile auf, ein erstes Teil und ein zweites Teil, wobei an dem ersten Teil eine zweite Kugelrille des ersten Paares von zueinander weisenden Kugelrillen und an dem zweiten Teil eine zweite Kugelrille des zweiten Paares von zueinander weisenden Kugelrillen ausgebildet ist. Dann sind die beiden zweiten Kugelrillen der beiden Paare von Kugelrampenmechanismen an zueinander weisenden Innenflächen der beiden Teile des zweiten Elements ausgebildet. Die beiden Teile des zweiten Elements bewegen sich dann gemeinsam miteinander in jeweils einer axialen Richtung. Sie sind auch bevorzugt lösbar miteinander verbunden, so dass eine Montage/Demontage der beiden Kugelrampenmechanismen und insbesondere ein Einbringen/Ausbringen von deren Kugeln ohne weiteres möglich ist.According to a further development, the second element, viewed in the axial direction, has two parts arranged one behind the other and connected to one another, a first part and a second part, a second ball groove in the first pair of mutually facing ball grooves in the first part and a second one in the second part Ball groove of the second pair of mutually facing ball grooves is formed. Then the two second ball grooves of the two pairs of ball ramp mechanisms are formed on mutually facing inner surfaces of the two parts of the second element. The two parts of the second element then move together in an axial direction. They are also preferably releasably connected to one another, so that assembly / disassembly of the two ball ramp mechanisms and in particular insertion / removal of their balls is readily possible.

Eine weitere weiterbildende Maßnahme sieht vor, dass die axiale Richtung der axialen Bewegung des zweiten Elements relativ zum ersten Element abhängig von einer Antriebsrichtung des Rotors des Elektromotors ist, wobei bei einem Antrieb des Rotors in einer ersten Drehrichtung eine erste axiale Richtung der axialen Bewegung des zweiten Elements relativ zum ersten Element und bei einem Antrieb des Rotors in einer zweiten, der ersten Drehrichtung entgegen gerichteten Drehrichtung des Rotors eine zweite, der ersten Richtung entgegen gerichtete Richtung der axialen Bewegung des zweiten Elements relativ zum ersten Element hervorgerufen wird. Daher kann das zweite bzw. das dritte Element und damit auch das von diesem axial angetriebene Aktuatorelement beispielsweise ausgehend von einer Neutralstellung in zwei entgegengesetzten axialen Richtungen betätigt werden, was, wie oben bereits erläutert, die Einsatzmöglichkeiten der elektromechanische Axialverstellvorrichtung erweitert.Another further measure provides that the axial direction of the axial movement of the second element relative to the first element is dependent on a drive direction of the rotor of the electric motor, wherein when the rotor is driven in a first direction of rotation, a first axial direction of the axial movement of the second element relative to the first element and when the rotor is driven in a second , the first direction of rotation opposite direction of rotation of the rotor, a second direction of the first direction of the axial movement of the second element relative to the first element is caused. Therefore, the second or the third element and thus also the actuator element driven axially by this, for example starting from a neutral position, can be actuated in two opposite axial directions, which, as already explained above, expands the possible uses of the electromechanical axial adjustment device.

Auch kann das axial verschiebbare Aktuatorelement drehfest angeordnet oder mit einem weiteren Element mitdrehend ausgeführt sein, beispielsweise mit einem Zahnrad oder mit einer Welle. Wesentlich dabei ist lediglich, dass dann das Aktuatorelement weiterhin axial verschiebbar ist.The axially displaceable actuator element can also be arranged in a rotationally fixed manner or can be designed to rotate with another element, for example with a gearwheel or with a shaft. It is only essential that the actuator element is then still axially displaceable.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der wenigstens eine Kugelrampenmechanismus einen linearen oder nicht linearen Zusammenhang zwischen der Rotation der ersten und zweiten (dritten) Elemente relativ zueinander einerseits und der axialen Bewegung der ersten und zweiten (dritten) Elemente relativ zueinander andererseits aufweisen.According to a further embodiment, the at least one ball ramp mechanism can have a linear or non-linear relationship between the rotation of the first and second (third) elements relative to one another on the one hand and the axial movement of the first and second (third) elements relative to one another on the other hand.

Weiterhin kann wenigstens ein mechanischer Anschlag zum Anschlagen des axial verschiebbares Aktuatorelements in einer Endposition vorgesehen sein. Bei einer bidirektionalen Ausbildung der Kugelrampenmechanismen können beispielsweise zwei solcher mechanischer Anschläge für zwei Endpositionen vorgesehen sein.Furthermore, at least one mechanical stop can be provided for striking the axially displaceable actuator element in an end position. In the case of a bidirectional design of the ball ramp mechanisms, for example two such mechanical stops can be provided for two end positions.

Di Erfindung bezieht sich auch auf eine durch wenigstens ein axial verschiebbares Element betätigbare Vorrichtung, wobei das axial verschiebbare Element durch das axial verschiebbare Aktuatorelement einer oben beschriebenen elektromechanischen Axialverstellvorrichtung gebildet wird.The invention also relates to a device which can be actuated by at least one axially displaceable element, the axially displaceable element being formed by the axially displaceable actuator element of an electromechanical axial adjustment device described above.

Die Vorrichtung kann beispielsweise durch eine Kupplungs-Vorrichtung, eine Brems-Vorrichtung, eine Getriebeschalt-Vorrichtung oder eine Vorgelegewellen-Brems-Vorrichtung gebildet werden.The device can be formed, for example, by a clutch device, a brake device, a gear shift device or a countershaft brake device.

Insbesondere ist die Vorrichtung eine Getriebeschalt-Vorrichtung, bei welcher das axial verschiebbare Aktuatorelement mit einer Welle mitdrehend, aber axial verschieblich gelagert ist, wobei das axial verschiebbare Aktuatorelement abhängig von einer Aktivierung des Elektromotors außer Eingriff oder in Eingriff mit einem Getriebezahnrad eines Getriebes gebracht wird.In particular, the device is a transmission shifting device in which the axially displaceable actuator element is rotatably but axially displaceably mounted, the axially displaceable actuator element being brought out of engagement or into engagement with a transmission gearwheel of a transmission depending on an activation of the electric motor.

Genaueres geht aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele hervor.More detailed information can be found in the following description of the exemplary embodiments.

FigurenlisteFigure list

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 eine Querschnittsdarstellung einer bevorzugten Ausführung einer elektromechanischen Axialverstellvorrichtung gemäß der der Erfindung;
2 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführung einer elektromechanischen Axialverstellvorrichtung gemäß der der Erfindung.

Exemplary embodiments of the invention are shown below in the drawing and explained in more detail in the description below. In the drawing shows

1 a cross-sectional view of a preferred embodiment of an electromechanical axial adjustment device according to the invention;
2nd a cross-sectional view of another embodiment of an electromechanical axial adjustment device according to the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 und 2 zeigen als beispielhafte Anwendung von Ausführungsformen einer elektromechanischen Axialverstellvorrichtung 1 gemäß der Erfindung eine Getriebeschalt-Vorrichtung 2, bei welcher ein axial verschiebbares Aktuatorelement 4 mit einer Welle 6 mitdrehend, aber an dieser axial verschieblich gelagert ist. Das axial verschiebbare Aktuatorelement 4 bildet einen Bestandteil der elektromechanischen Axialverstellvorrichtung 1 und wird abhängig von einer Aktivierung/Drehrichtung eines Elektromotors 8 in eine in den 1 und 2 gezeigte mittige Neutralstellung, in welcher es außer Eingriff mit zwei Getriebezahnrädern 10a, 10b eines Getriebes steht oder in Eingriff mit einem der Getriebezahnräder 10a oder 10b gebracht wird. Hierzu ist das Aktuatorelement 4 beispielsweise ringförmig ausgebildet und weist endseitig beispielsweise Innenverzahnungen 12a, 12b auf, welche mit Außenverzahnungen 14a, 14b der koaxial mit der Welle 6 angeordneten Getriebezahnräder 10a, 10b in oder außer Eingriff bringbar ist, je nachdem in welcher Richtung es axial bewegt wird. Insofern ist das Aktuatorelement 4 hier beispielsweise bidirektional stellbar. 1 and 2nd show as an exemplary application of embodiments of an electromechanical axial adjustment device 1 according to the invention a gear shift device 2nd , in which an axially displaceable actuator element 4th with a wave 6 rotating, but is axially displaceable on this. The axially displaceable actuator element 4th forms part of the electromechanical axial adjustment device 1 and becomes dependent on an activation / direction of rotation of an electric motor 8th in one in the 1 and 2nd Shown central neutral position, in which it is out of engagement with two gear wheels 10a , 10b of a transmission is or in engagement with one of the transmission gears 10a or 10b brought. This is the actuator element 4th for example, ring-shaped and has, for example, internal toothing at the end 12a , 12b on which with external gears 14a , 14b the coaxial with the shaft 6 arranged gear wheels 10a , 10b can be brought into or out of engagement, depending on the direction in which it is moved axially. In this respect, the actuator element 4th here, for example, can be set bidirectionally.

Das beispielsweise ringförmige Aktuatorelement 4 ist beispielsweise über ein Kerbzahnprofil 40 hier mitdrehend, aber axial verschieblich auf der Welle 6 gelagert, welche dann abhängig von der axialen Stellung des Aktuatorelements 4 mit einem der beiden Getriebezahnräder 10a, 10b über die dann ineinander eingreifenden Verzahnungen 12a/14a bzw. 12b/14b koppelbar ist, wie anhand der 1 und 2 leicht vorstellbar ist. Die axiale Richtung ist hier beispielsweise durch die Mittellängsachse 36 der Welle 6 definiert.The ring-shaped actuator element, for example 4th is, for example, about a serrated profile 40 rotating here, but axially displaceable on the shaft 6 stored, which then depends on the axial position of the actuator element 4th with one of the two gear wheels 10a , 10b over the interlocking gears 12a / 14a respectively. 12b / 14b can be coupled, as shown in the 1 and 2nd is easy to imagine. The axial direction is here, for example, through the central longitudinal axis 36 the wave 6 Are defined.

Bei der Ausführungsform der elektromechanischen Axialverstellvorrichtung 1 gemäß 1 ist ein Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus zur Umwandlung der Rotationsbewegung des Elektromotors 8 in eine Axialbewegung des Aktuatorelements 4, hier in Form von beispielsweise zwei Kugelrampenmechanismen 16a, 16b vorgesehen, um eine oben bereits erwähnte bidirektionale axiale Verstellung des Aktuatorelements 4 zu ermöglichen. In the embodiment of the electromechanical axial adjustment device 1 according to 1 is a rotary linear motion converting mechanism for converting the rotary motion of the electric motor 8th in an axial movement of the actuator element 4th , here in the form of, for example, two ball ramp mechanisms 16a , 16b provided for a bidirectional axial adjustment of the actuator element already mentioned above 4th to enable.

Als Antrieb der der elektromechanischen Axialverstellvorrichtung 1 dient der Elektromotor 8 mit einem drehfest gehaltenen Stator 18 und einem elektromotorisch drehantreibbaren und axial verschiebbaren Rotor 20, welcher gegenüber dem Stator 18 drehbar ist. Der Stator 18 weist zwei voneinander wegweisende erste Kugelrillen 22 auf. An dem Rotor 20 sind zwei zueinander weisende zweite Kugelrillen 24 vorgesehen, wobei ein Paar von jeweils zueinander weisenden ersten und zweiten Kugelrillen 22, 24 und die zugeordneten Kugelreihen aus Kugeln 30 je einen Kugelrampenmechanismus 16a, 16b ausbilden, einen ersten Kugelrampenmechanismus 16a und einen zweiten Kugelrampenmechanismus 16b, wobei ein erstes Paar von ersten und zweiten Kugelrillen 22, 24 des ersten Kugelrampenmechanismus 16a und ein zweites Paar von ersten und zweiten Kugelrillen 22, 24 des zweiten Kugelrampenmechanismus 16b derart ausgebildet und angeordnet sind, dass der Rotor 20 gegenüber dem Stator 18 axial und radial geführt ist und zugleich eine gleichsinnig gerichtete axiale Bewegung des Rotors 20 relativ zum Stator 18 ermöglicht wird, wenn der Rotor 20 drehangetrieben wird. Dann wirken der erste und zweite Kugelrampenmechanismus 16a, 16b im Drehsinn gleichläufig oder gleichsinnig. Andererseits sind die beiden Kugelrampenmechanismen 16a, 16b gegeneinander fixiert bzw. verspannt, wodurch der Rotor 20 an dem Stator 18 definiert geführt wird. Hier wird der Rotor 20 beispielsweise ausschließlich an dem Stator 18 axial und radial geführt.As the drive for the electromechanical axial adjustment device 1 serves the electric motor 8th with a non-rotatable stator 18th and an electromotively rotatable and axially displaceable rotor 20th which opposite the stator 18th is rotatable. The stator 18th has two first ball grooves pointing away from each other 22 on. On the rotor 20th are two mutually facing second ball grooves 24th provided, wherein a pair of mutually facing first and second ball grooves 22 , 24th and the assigned rows of balls made of balls 30th one ball ramp mechanism each 16a , 16b form a first ball ramp mechanism 16a and a second ball ramp mechanism 16b , wherein a first pair of first and second ball grooves 22 , 24th of the first ball ramp mechanism 16a and a second pair of first and second ball grooves 22 , 24th of the second ball ramp mechanism 16b are designed and arranged such that the rotor 20th towards the stator 18th is guided axially and radially and at the same time a directional axial movement of the rotor 20th relative to the stator 18th is made possible when the rotor 20th is driven. Then the first and second ball ramp mechanisms work 16a , 16b in the same direction or in the same direction. On the other hand, the two ball ramp mechanisms 16a , 16b fixed or braced against each other, whereby the rotor 20th on the stator 18th is defined. Here is the rotor 20th for example exclusively on the stator 18th guided axially and radially.

Der Rotor 20 ist hier beispielsweise über wenigstens einen radialen Ring 26 mit dem Aktuatorelement 4 axial verbunden, welcher zwar eine freie Relativdrehung zwischen Rotor 20 und Aktuatorelement 4 erlaubt, aber den Rotor 20 mit dem Aktuatorelement 4 axial koppelt.The rotor 20th is here, for example, via at least one radial ring 26 with the actuator element 4th axially connected, which is a free relative rotation between the rotor 20th and actuator element 4th allowed but the rotor 20th with the actuator element 4th axially couples.

Aufgrund der axialen und radialen Führung des Rotors 20 am Stator 18 mittels der beiden Kugelrampenmechanismen 16a, 16b ist eine bidirektionale axiale Bewegung des Rotors 20 gegenüber dem Stator 18 damit auch des vom Rotor 20 axial getriebenen Aktuatorelements 4 ausgehend von der in 1 gezeigten mittigen Neutralstellung möglich, so dass das Aktuatorelement ausgehend von der Neutralstellung in zwei entgegengesetzte axiale Richtungen 28a, 28b betätigt werden kann und zwar insbesondere abhängig von der Drehrichtung des Elektromotors 8 wie weiter unten noch erläutert wird.Due to the axial and radial guidance of the rotor 20th on the stator 18th by means of the two ball ramp mechanisms 16a , 16b is a bidirectional axial movement of the rotor 20th towards the stator 18th with that of the rotor 20th axially driven actuator element 4th starting from the in 1 shown central neutral position possible, so that the actuator element starting from the neutral position in two opposite axial directions 28a , 28b can be actuated, in particular depending on the direction of rotation of the electric motor 8th as will be explained below.

Der Rotor 20 weist in axialer Richtung gesehen zwei hintereinander angeordnete und miteinander verbundene Rotorhälften 20a, 20b auf, eine erste Rotorhälfte 20a und eine zweite Rotorhälfte 20b, wobei an der ersten Rotorhälfte 20a eine zweite Kugelrille 24 des ersten Paares von zueinander weisenden Kugelrillen 22, 24 und an der zweiten Rotorhälfte 20b eine zweite Kugelrille 24 des zweiten Paares von zueinander weisenden Kugelrillen 22, 24 ausgebildet ist. Dann sind die beiden zweiten Kugelrillen 24 der beiden Paare von Kugelrampenmechanismen 16a, 16b bevorzugt an zueinander weisenden Innenflächen der beiden Rotorhälften 20a, 20b des Rotors 20 ausgebildet.The rotor 20th has seen in the axial direction two rotor halves arranged one behind the other and interconnected 20a , 20b on, a first rotor half 20a and a second rotor half 20b , being on the first rotor half 20a a second ball groove 24th of the first pair of mutually facing spherical grooves 22 , 24th and on the second half of the rotor 20b a second ball groove 24th of the second pair of mutually facing ball grooves 22 , 24th is trained. Then the two second ball grooves 24th of the two pairs of ball ramp mechanisms 16a , 16b preferably on mutually facing inner surfaces of the two rotor halves 20a , 20b of the rotor 20th educated.

Andererseits sind hier beispielsweise an voneinander wegweisenden Flächen des Stators 18 die ersten Kugelrillen 22 des ersten Paares und zweiten Paares von zueinander weisenden Kugelrillen 22, 24 ausgebildet.On the other hand, here, for example, on mutually facing surfaces of the stator 18th the first ball grooves 22 of the first pair and second pair of mutually facing ball grooves 22 , 24th educated.

Die beiden Rotorhälften 20a, 20b bewegen sich dann gemeinsam miteinander in jeweils einer axialen Richtung 28a oder 28b, wenn der Rotor drehangetrieben wird. Die beiden Rotorhälften 20a, 20b sind auch bevorzugt lösbar miteinander verbunden, so dass eine Montage/Demontage der beiden Kugelrampenmechanismen 16a, 16b und insbesondere ein Einbringen/Ausbringen von deren Kugeln 30 ohne weiteres möglich ist.The two rotor halves 20a , 20b then move together in an axial direction 28a or 28b when the rotor is driven in rotation. The two rotor halves 20a , 20b are also preferably releasably connected to one another, so that assembly / disassembly of the two ball ramp mechanisms 16a , 16b and in particular the introduction / discharge of their balls 30th is easily possible.

Wie oben bereits angedeutet, ist die Richtung der axialen Bewegung des Rotors 20 relativ zum Stator 18 abhängig von der Antriebsrichtung des Rotors 20 des Elektromotors 8, wobei bei einem Antrieb des Rotors 20 in einer ersten Drehrichtung eine erste axiale Richtung 28a der axialen Bewegung des Rotors 20 relativ zum Stator 18 und bei einem Antrieb des Rotors 20 in einer zweiten, der ersten Drehrichtung entgegen gerichteten Drehrichtung des Rotors 20 eine zweite, der ersten Richtung entgegen gerichtete Richtung 28b der axialen Bewegung des Rotors 20 relativ Stator 18 hervorgerufen wird. Daher kann der Rotor 20 und damit auch das von diesem axial angetriebene Aktuatorelement 4 ausgehend von der Neutralstellung in zwei entgegengesetzten axialen Richtungen 28a bzw. 28b betätigt werden, um entweder mit dem einen Getriebezahnrad 10a oder mit dem anderen Getriebezahnrad 10b in Eingriff zu geraten. Die Drehrichtung des Rotors 20 wird bevorzugt durch eine entsprechende elektrische Ansteuerung/Polung des Elektromotors 8 gesteuert.As already indicated above, the direction of the axial movement of the rotor is 20th relative to the stator 18th depending on the drive direction of the rotor 20th of the electric motor 8th , with a drive of the rotor 20th in a first direction of rotation a first axial direction 28a the axial movement of the rotor 20th relative to the stator 18th and when the rotor is driven 20th in a second direction of rotation of the rotor opposite to the first direction of rotation 20th a second direction opposite to the first direction 28b the axial movement of the rotor 20th relatively stator 18th is caused. Therefore, the rotor 20th and thus also the actuator element driven axially by this 4th proceeding from the neutral position in two opposite axial directions 28a respectively. 28b to be operated with either a gear wheel 10a or with the other gear wheel 10b to engage. The direction of rotation of the rotor 20th is preferred by a corresponding electrical control / polarity of the electric motor 8th controlled.

Bei der Ausführungsform von 2 sind in Bezug zu 1 gleich wirkende Bauteile und Baugruppen mit denselben Bezugszahlen bezeichnet. Im Unterscheid zu 1 ist der Rotor 20 zwar gegenüber dem Stator 18 drehbar, aber axialfest. Jedoch ist ein Betätigungselement 32, welches das axial verschiebbare Aktuatorelement 4 betätigt, durch die beiden Kugelrampenmechanismen 16a, 16b gegenüber dem axialfesten Rotor 20 axial verstellbar und durch eine Axialführung 34 an dem Stator 18 axial geführt. Das Betätigungselement 32 ist dann mit dem Aktuatorelement 4 zwar axial gekoppelt, jedoch wird eine freie Drehung des Betätigungselements 32 und des Aktuatorelements 4 relativ zueinander ermöglicht. Die radiale Festlegung des Betätigungselements 32 wird beispielsweise auch durch dessen radiale Zwischenordnung zwischen dem Aktuatorelement 4 und dem Stator 18 ermöglicht.In the embodiment of 2nd are related to 1 Identical components and assemblies designated with the same reference numbers. In distinction to 1 is the rotor 20th though towards the stator 18th rotatable, but axially fixed. However, it is an actuator 32 , which is the axially displaceable actuator element 4th actuated by the two ball ramp mechanisms 16a , 16b compared to the axially fixed rotor 20th axially adjustable and through an axial guide 34 on the stator 18th axially guided. The actuator 32 is then with the actuator element 4th axially coupled, however, a free rotation of the actuating element 32 and the actuator element 4th relative to each other. The radial definition of the actuating element 32 is also, for example, by its radial intermediate arrangement between the actuator element 4th and the stator 18th enables.

Das Betätigungselement 32 von 2 weist dann wie der Rotor 20 von 1 in axialer Richtung gesehen zwei hintereinander angeordnete und miteinander verbundene Betätigungselementhälften 32a, 32b auf, eine erste Betätigungselementhälfte 32a und eine zweite Betätigungselementhälfte 32b, wobei an der ersten Betätigungselementhälfte 32a eine zweite Kugelrille 24 des ersten Paares von zueinander weisenden Kugelrillen 22, 24 und an der zweiten Betätigungselementhälfte 32b eine zweite Kugelrille 24 des zweiten Paares von zueinander weisenden Kugelrillen 22, 24 ausgebildet ist. Dann sind die beiden zweiten Kugelrillen 24 der beiden Paare von Kugelrampenmechanismen 16a, 16b beispielsweise an zueinander weisenden Innenflächen der beiden Betätigungselementhälften 32a, 32b ausgebildet. Die beiden Betätigungselementhälften 32a, 32b bewegen sich dann gemeinsam miteinander in jeweils einer axialen Richtung 28a oder 28b. Sie sind auch bevorzugt lösbar miteinander verbunden, so dass eine Montage/Demontage der beiden Kugelrampenmechanismen 16a, 16b und insbesondere ein Einbringen/Ausbringen von deren Kugeln 30 ohne weiteres möglich ist.The actuator 32 from 2nd then points like the rotor 20th from 1 Seen in the axial direction, two actuating element halves arranged one behind the other and connected to one another 32a , 32b on, a first actuator half 32a and a second actuator half 32b , being on the first actuator half 32a a second ball groove 24th of the first pair of mutually facing spherical grooves 22 , 24th and on the second actuator half 32b a second ball groove 24th of the second pair of mutually facing ball grooves 22 , 24th is trained. Then the two second ball grooves 24th of the two pairs of ball ramp mechanisms 16a , 16b for example on mutually facing inner surfaces of the two actuator halves 32a , 32b educated. The two actuator halves 32a , 32b then move together in an axial direction 28a or 28b . They are also preferably releasably connected to one another, so that assembly / disassembly of the two ball ramp mechanisms 16a , 16b and in particular the introduction / discharge of their balls 30th is easily possible.

Andererseits sind hier beispielsweise an voneinander wegweisenden Flächen des Rotors 20 die ersten Kugelrillen 22 des ersten Paares und zweiten Paares von zueinander weisenden Kugelrillen 22, 24 ausgebildet.On the other hand, here, for example, on mutually facing surfaces of the rotor 20th the first ball grooves 22 of the first pair and second pair of mutually facing ball grooves 22 , 24th educated.

Anstelle von zwei Kugelrampenmechanismen 16a, 16b, welche eine bidirektionale Betätigung des Aktuatorelements 4 ausgehend von der Neutralstellung und wieder zurück ermöglichen, kann auch lediglich ein Kugelrampenmechanismus 16a oder 16b in einer elektromechanischen Axialverstellvorrichtung 1 vorgesehen sein, wobei dann eine Verstellung des Aktuatorelements 4 ausgehend von der Neutralstellung in nur einer Richtung 28a oder 28b und wieder zurück möglich ist.Instead of two ball ramp mechanisms 16a , 16b , which is a bidirectional actuation of the actuator element 4th Starting from the neutral position and back again, only a ball ramp mechanism can be used 16a or 16b in an electromechanical axial adjustment device 1 be provided, in which case an adjustment of the actuator element 4th starting from the neutral position in only one direction 28a or 28b and back again is possible.

Bevorzugt sind der Stator 18, der Rotor 20 sowie die Kugelrampenmechanismen 16a, 16 und deren Teile, die beiden Getriebezahnräder 10a, 10b, das Aktuatorelement 4 sowie das Betätigungselement in 2 rotationssymmetrisch zu einer Längsmittelachse 36 der Welle 6 angeordnet. Der Rotor 20, das Aktuatorelement 4, das Betätigungselement wie auch der Stator 18 sind bevorzugt jeweils ringförmig ausgebildet und umschließen die Welle 6 koaxial, wobei der Stator 18 den Rotor 20 radial umschließt.The stator is preferred 18th , the rotor 20th as well as the ball ramp mechanisms 16a , 16 and their parts, the two gear wheels 10a , 10b , the actuator element 4th as well as the actuator in 2nd rotationally symmetrical to a longitudinal central axis 36 the wave 6 arranged. The rotor 20th , the actuator element 4th , the actuator as well as the stator 18th are preferably each ring-shaped and enclose the shaft 6 coaxial with the stator 18th the rotor 20th radially encloses.

Die Anwendung der elektromechanischen Axialverstellvorrichtung 1 gemäß der Erfindung ist selbstverständlich nicht auf eine hier lediglich beispielhaft beschriebene Getriebeschalt-Vorrichtung 2 beschränkt, sondern sie kann bei jeglicher Vorrichtung, welche durch eine axiale Bewegung eines Aktuatorelements 4 betätigt wird, angewendet werden, beispielsweise auch für elektrisch betätigte Kupplungs-Vorrichtungen oder für elektrisch betätigte Brems-Vorrichtungen.The application of the electromechanical axial adjustment device 1 according to the invention is of course not a gear shift device described here only by way of example 2nd limited, but it can with any device, which by an axial movement of an actuator element 4th is operated, applied, for example also for electrically operated clutch devices or for electrically operated brake devices.

BezugszeichenlisteReference list

11: AxialverstellvorrichtungAxial adjustment device
22nd: Getriebe-SchaltvorrichtungTransmission switching device
44th: AktuatorelementActuator element
66: Wellewave
88th: ElektromotorElectric motor
10a/b10a / b: GetriebezahnräderGear gears
12a/b12a / b: InnenverzahnungInternal teeth
14a/b14a / b: AußenverzahnungExternal teeth
16a/b16a / b: erster/zweiter Kugelrampenmechanismusfirst / second ball ramp mechanism
1818th: Statorstator
2020th: Rotorrotor
20a/b20a / b: RotorhälftenRotor halves
2222: erste Kugelrillenfirst ball grooves
2424th: zweite Kugelrillensecond ball grooves
2626: Ringring
28a/b28a / b: axiale Richtungenaxial directions
3030th: KugelnBullets
3232: BetätigungselementActuator
32a/b32a / b: BetätigungselementhälftenActuator halves
3434: AxialführungAxial guidance
3636: LängsmittelachseLongitudinal central axis
4040: KerbzahnprofilSerrated profile

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 20320491 U1 [0002]DE 20320491 U1 [0002]

Claims

Elektromechanische Axialverstellvorrichtung (1) mit a) wenigstens einem Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Axialbewegung in Form eines Kugelrampenmechanismus (16a, 16b), umfassend a1) ein axial abgestütztes erstes Element (18) mit ersten Kugelrillen (22) und ein axial verschiebbares zweites Element (20) mit zweiten Kugelrillen (24), wobei a2) die ersten und zweiten Kugelrillen (22, 24) in einander zugewandten Stirnflächen des ersten Elements (18) und des zweiten Elements (20) in Umfangsrichtung verlaufen und eine gegensinnig veränderliche Tiefe aufweisen, wobei a3) sich die ersten und zweiten Elemente (18, 20) über in den ersten und zweiten Kugelrillen (22, 24) laufende Kugeln (30) axial aneinander abstützen, und wobei a4) durch drehenden Antrieb des zweiten Elements (20) und Festhalten des ersten Elements (18) bezüglich Drehung eine axiale Bewegung der ersten und zweiten Elemente (18, 20) relativ zueinander bewirkt wird, und mit b) einem Elektromotor (8) mit einem drehfest gehaltenen Stator (18) und einem elektromotorisch drehantreibbaren und axial verschiebbaren Rotor (20), wobei c) das erste Element (18) durch den Stator und das zweite Element (20) durch den Rotor gebildet wird, und wobei d) ein axial verschiebbares Aktuatorelement (4) vorgesehen ist, welches von dem Rotor (20) axial antreibbar ist. Electromechanical axial adjustment device (1) with a) comprising at least one rotation-linear movement conversion mechanism for converting a rotation movement into an axial movement in the form of a ball ramp mechanism (16a, 16b) a1) an axially supported first element (18) with first ball grooves (22) and an axially displaceable second element (20) with second ball grooves (24), wherein a2) the first and second ball grooves (22, 24) run in mutually facing end faces of the first element (18) and the second element (20) in the circumferential direction and have a depth which can be varied in opposite directions, wherein a3) the first and second elements (18, 20) are axially supported against one another via balls (30) running in the first and second ball grooves (22, 24), and wherein a4) by rotatingly driving the second element (20) and holding the first element (18) in relation to rotation, an axial movement of the first and second elements (18, 20) is brought about, and with b) an electric motor (8) with a non-rotatable stator (18) and an electromotively rotatable and axially displaceable rotor (20), wherein c) the first element (18) is formed by the stator and the second element (20) by the rotor, and wherein d) an axially displaceable actuator element (4) is provided which can be driven axially by the rotor (20).

Elektromechanische Axialverstellvorrichtung mit a) wenigstens einem Rotations-Linearbewegungs-Umwandlungsmechanismus zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Axialbewegung in Form eines Kugelrampenmechanismus (16a, 16b), umfassend a1) ein axial abgestütztes erstes Element (20) mit ersten Kugelrillen (22) und ein axial verschiebbares zweites Element (32) mit zweiten Kugelrillen (24), wobei a2) die ersten und zweiten Kugelrillen (22, 24) in einander zugewandten Stirnflächen des ersten Elements (20) und des zweiten Elements (32) in Umfangsrichtung verlaufen und eine gegensinnig veränderliche Tiefe aufweisen, wobei a3) sich die ersten und zweiten Elemente (20, 32) über in den ersten und zweiten Kugelrillen (22, 24) laufende Kugeln (30) axial aneinander abstützen, und wobei a4) durch drehenden Antrieb des ersten Elements (20) und Festhalten des zweiten Elements (32) bezüglich Drehung eine axiale Bewegung der ersten und zweiten Elemente (20, 32) relativ zueinander bewirkt wird bewirkt wird, und mit b) einem Elektromotor (8) mit einem drehfest gehaltenen Stator (18) und einem elektromotorisch drehantreibbaren Rotor (20), wobei c) das erste Element (20) durch den Rotor und das zweite Element (32) durch ein drittes Element gebildet wird, welches drehfest und axial verschiebbar ist, und wobei d) ein axial verschiebbares Aktuatorelement (4) vorgesehen ist, welches von dem dritten Element (32) axial antreibbar ist.Electromechanical axial adjustment device with a) comprising at least one rotation-linear movement conversion mechanism for converting a rotation movement into an axial movement in the form of a ball ramp mechanism (16a, 16b) a1) an axially supported first element (20) with first ball grooves (22) and an axially displaceable second element (32) with second ball grooves (24), wherein a2) the first and second ball grooves (22, 24) run in mutually facing end faces of the first element (20) and the second element (32) in the circumferential direction and have a depth which can be varied in opposite directions, wherein a3) the first and second elements (20, 32) are axially supported against one another via balls (30) running in the first and second ball grooves (22, 24), and wherein a4) by rotatingly driving the first element (20) and holding the second element (32) in relation to rotation, an axial movement of the first and second elements (20, 32) is effected relative to one another, and with b) an electric motor (8) with a rotationally fixed stator (18) and an electromotively driven rotor (20), wherein c) the first element (20) is formed by the rotor and the second element (32) by a third element which is non-rotatable and axially displaceable, and wherein d) an axially displaceable actuator element (4) is provided which can be driven axially by the third element (32).

Elektromechanische Axialverstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Element (18; 20) zwei voneinander weg weisende erste Kugelrillen (22) und an dem zweiten Element (20; 32) zwei zueinander weisende zweite Kugelrillen (24) vorgesehen, wobei ein Paar von jeweils zueinander weisenden ersten und zweiten Kugelrillen (22, 24) je einen Kugelrampenmechanismus (16a, 16b) ausbilden, einen ersten Kugelrampenmechanismus (16a) und einen zweiten Kugelrampenmechanismus (16b), wobei ein erstes Paar von ersten und zweiten Kugelrillen (22, 24) des ersten Kugelrampenmechanismus (16a) und ein zweites Paar von ersten und zweiten Kugelrillen (22, 24) des zweiten Kugelrampenmechanismus (16b) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass das zweite Element (20; 32) an dem ersten Element (18; 20) axial geführt ist und eine gleichsinnig gerichtete axiale Bewegung des zweiten Elements (20; 32) relativ zum ersten Element (18; 20) ermöglicht wird.Electromechanical axial adjustment device according to Claim 1 or 2nd , characterized in that two first ball grooves (22) pointing away from one another are provided on the first element (18; 20) and two second ball grooves (24) pointing towards one another on the second element (20; 32), a pair of each pointing towards one another first and second ball grooves (22, 24) each form a ball ramp mechanism (16a, 16b), a first ball ramp mechanism (16a) and a second ball ramp mechanism (16b), a first pair of first and second ball grooves (22, 24) of the first ball ramp mechanism (16a) and a second pair of first and second ball grooves (22, 24) of the second ball ramp mechanism (16b) are designed and arranged such that the second element (20; 32) is axially guided on the first element (18; 20) and axially moving the second element (20; 32) relative to the first element (18; 20) in the same direction is made possible.

Elektromechanische Axialverstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (20; 32) in axialer Richtung gesehen zwei hintereinander angeordnete und miteinander verbundene Teile (20a, 20b; 32a, 32b) aufweist, ein erstes Teil (20a; 32a) und ein zweites Teil (20b, 32b), wobei an dem ersten Teil (20a; 32a) eine zweite Kugelrille (24) des ersten Paares von zueinander weisenden Kugelrillen (22, 24) und an dem zweiten Teil (20b, 32b) eine zweite Kugelrille (24) des zweiten Paares von zueinander weisenden Kugelrillen (22, 24) ausgebildet ist.Electromechanical axial adjustment device according to Claim 3 , characterized in that the second element (20; 32), seen in the axial direction, has two parts (20a, 20b; 32a, 32b) arranged one behind the other and connected to one another, a first part (20a; 32a) and a second part (20b, 32b), on the first part (20a; 32a) a second ball groove (24) of the first pair of mutually facing ball grooves (22, 24) and on the second part (20b, 32b) a second ball groove (24) of the second pair is formed by mutually facing ball grooves (22, 24).

Elektromechanische Axialverstellvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Richtung der axialen Bewegung des zweiten Elements (20; 32) relativ zum ersten Element (18; 20) abhängig von einer Antriebsrichtung des Rotors (20) des Elektromotors (8) ist, wobei bei einem Antrieb des Rotors (20) in einer ersten Drehrichtung eine erste axiale Richtung (28a) der axialen Bewegung des zweiten Elements (20; 32) relativ zum ersten Element (18; 20) und bei einem Antrieb des Rotors (20) in einer zweiten, der ersten Drehrichtung entgegen gerichteten Drehrichtung des Rotors (20) eine zweite, der ersten Richtung entgegen gerichtete Richtung (28b) der axialen Bewegung des zweiten Elements (2; 5) relativ zum ersten Element (18; 20) hervorgerufen wird.Electromechanical axial adjustment device according to Claim 3 or 4th , characterized in that the axial direction of the axial movement of the second element (20; 32) relative to the first element (18; 20) depends on a drive direction of the rotor (20) of the electric motor (8), wherein when the rotor is driven (20) in a first direction of rotation a first axial direction (28a) of the axial movement of the second element (20; 32) relative to the first element (18; 20) and when the rotor (20) is driven in a second, the first direction of rotation opposite direction of rotation of the rotor (20) a second, opposite to the first direction directed direction (28b) of the axial movement of the second element (2; 5) relative to the first element (18; 20).

Elektromechanische Axialverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das axial verschiebbare Aktuatorelement (4) drehfest oder mit einem weiteren Element (6) mitdrehend ausgeführt ist.Electromechanical axial adjustment device according to one of the preceding claims, characterized in that the axially displaceable actuator element (4) is designed to be non-rotatable or to rotate with another element (6).

Elektromechanische Axialverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kugelrampenmechanismus (16a, 16b) einen linearen oder nicht linearen Zusammenhang zwischen der Rotation der ersten und zweiten Elemente (18, 20; 20, 32) relativ zueinander einerseits und der axialen Bewegung der ersten und zweiten Elemente (18, 20; 20, 32) relativ zueinander andererseits aufweist.Electromechanical axial adjustment device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one ball ramp mechanism (16a, 16b) has a linear or non-linear relationship between the rotation of the first and second elements (18, 20; 20, 32) relative to one another and the axial one Movement of the first and second elements (18, 20; 20, 32) relative to each other on the other hand.

Elektromechanische Axialverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein mechanischer Anschlag zum Anschlagen des axial verschiebbares Aktuatorelements (4) in einer Endposition vorgesehen ist.Electromechanical axial adjustment device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one mechanical stop is provided for abutting the axially displaceable actuator element (4) in an end position.

Durch wenigstens ein axial verschiebbares Element betätigbare Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das axial verschiebbare Element durch das axial verschiebbare Aktuatorelement (4) der elektromechanischen Axialverstellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gebildet wird.Device operable by at least one axially displaceable element, characterized in that the axially displaceable element is formed by the axially displaceable actuator element (4) of the electromechanical axial adjustment device (1) according to one of the preceding claims.

Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch eine Kupplungs-Vorrichtung, eine Brems-Vorrichtung, eine Getriebeschalt-Vorrichtung (2) oder eine Vorgelegewellen-Brems-Vorrichtung gebildet wird.Device after Claim 9 , characterized in that it is formed by a clutch device, a brake device, a gear shift device (2) or a countershaft brake device.

Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Getriebeschalt-Vorrichtung (2) ist, bei welcher das axial verschiebbare Aktuatorelement (4) mit einer Welle (6) mitdrehend, aber axial verschieblich gelagert ist, wobei das axial verschiebbare Aktuatorelement (4) abhängig von einer Aktivierung des Elektromotors (8) außer Eingriff oder in Eingriff mit wenigstens einem Getriebezahnrad (10a, 10b) eines Getriebes gebracht wird.Device after Claim 10 , characterized in that it is a gear shift device (2), in which the axially displaceable actuator element (4) rotates with a shaft (6) but is axially displaceably mounted, the axially displaceable actuator element (4) depending on an activation of the electric motor (8) is brought out of engagement or into engagement with at least one transmission gear (10a, 10b) of a transmission.