DE102007025468A1

DE102007025468A1 - Höhenverstellbares Federlager

Info

Publication number: DE102007025468A1
Application number: DE200710025468
Authority: DE
Inventors: Johannes Dennerlein; Thorsten MEYERHÖFER
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2008-12-04
Also published as: WO2008145663A1

Abstract

Höhenverstellbares Federlager (1) für eine zwischen einem Fahrzeugaufbau (2) und einem ungefederten Radträger oder Radlenker (3) wirksam angeordnete Feder, insbesondere Schraubenfeder (4), mit einem Elektromotor (7) und einem Gewindetrieb (8), dessen über den Elektromotor (7) angetriebene Gewindespindel (10) mit einer auf der Gewindespindel (10) schraubenförmig drehbar angeordneten Spindelmutter (11) zusammenarbeitet, die einen Federteller (5) zur Lagerung eines Endes der Feder trägt, wobei der Elektromotor (7) innerhalb der hohlen Gewindespindel (10) angeordnet ist und über ein Planetengetriebe (8) die Gewindespindel (10) antreibt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein höhenverstellbares Federlager für eine zwischen einem Fahrzeugaufbau und einem ungefederten Radträger oder Radlenker wirksam angeordnete Feder.
Aus DE 101 44 111 A1 beispielsweise ist eine elektromechanische Niveauregulierung eines Kraftfahrzeuges bekannt geworden, bei der eine Feder zwischen einer ersten Anlagestelle an einem Fahrzeugaufbau und einer zweiten Anlagestelle an einem Radträger angeordnet ist. Die erste Anlagestelle ist mittels eines Elektromotors gegenüber dem Fahrzeugaufbau verstellbar, indem der Elektromotor einen mit der ersten Anlagestelle verbundenen Gewindetrieb betätigt. Der Gewindetrieb ist dabei als Spindeltrieb mit einer von dem Elektroantrieb antreibbaren Spindel und einer fest mit der Anlagestelle verbundenen Spindelmutter ausgebildet. Bei dieser bekannten elektromechanischen Niveauregulierung ist diese erste Anlagestelle durch einen Federteller gebildet, der regelmäßig das obere Federlager für die Feder, insbesondere eine Schraubenfeder bildet. Der Elektromotor ist so angeordnet, dass seine Rotationsachse etwa quer zur Erstreckung der Schraubenfeder angeordnet ist. Derartige Anordnungen benötigen einen sehr großen Bauraumbedarf, der jedoch bei modernen Kraftfahrzeugen nur selten zur Verfügung steht.
Aufgabe der Erfindung war es, ein höhenverstellbares Federlager nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, das auch bei beeng ten Raumverhältnissen problemlos im Kraftfahrzeug untergebracht werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das höhenverstellbare Federlager gemäß Anspruch 1 gelöst. Dadurch, dass der Elektromotor innerhalb der hohlen Gewindespindel angeordnet ist und über ein Planetengetriebe die Gewindespindel antreibt, sind mehrere Vorteile erreicht: Erstens benötiget der Elektromotor keinen separaten Bauraum. Vielmehr wurde durch die hohle Ausbildung der Gewindespindel erreicht, dass in diesem Hohlraum der Elektromotor als separates Bauelement untergebracht werden kann. Zweitens ermöglicht die Verwendung eines Planetengetriebes zur Leistungsübertragung zwischen dem Rotor des Elektromotors und der hohlen Gewindespindel die Bereitstellung geeigneter Übersetzungsverhältnisse. Planetengetriebe sind aufgrund ihrer vielfältigen Gestaltungsmöglichkeit einfach an die erforderlichen Verstellgeschwindigkeiten der Gewindespindel anzupassen.
Vorzugsweise ist die hohle Gewindespindel drehfest mit einem Hohlrad des Planetengetriebes versehen, wobei ein Sonnenrad des Planetengetriebes drehfest mit einem Rotor des Elektromotors versehen sein kann. Das Hohlrad kann beispielsweise am Innenumfang der rohrförmigen hohlen Gewindespindel drehfest angebracht sein.
Die hohle Gewindespindel ist vorzugsweise an einem Maschinenteil des Fahrzeugaufbaus axial und radial gelagert. Beispielsweise kann in einfacher Art und Weise die hohle Gewindespindel über ein Rillenkugellager gelagert sein, wobei das Rillenkugellager eine Lagerung in axialen und radialen Richtungen übernimmt.
Vorzugsweise kann der drehfest mit der Spindelmutter verbundene Federteller über Reibkraft drehfest an der Feder angestützt sein. Die Reibwerte der Reibpaarung der Feder und des Federtellers sind so abgestimmt, dass ein Mitdrehen des Federtellers mit der Spindelmutter verhindert ist.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in einer einzigen Figur abgebildeten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt im Längsschnitt ein höhenverstellbares Federlager 1 für eine zwischen einem hier nur angedeuteten Fahrzeugaufbau 2 eines Kraftfahrzeuges und einem ebenfalls nur angedeuteten ungefederten Radträger oder Radlenker 3 wirksam angeordnete Feder, die hier als Schraubenfeder 4 ausgebildet ist.
Die Schraubenfeder 4 ist mit ihrem oberen Ende an einem Federteller 5 des höhenverstellbaren Federlagers 1 abgestützt. An ihrem unteren Ende ist die Schraubenfeder 4 an einem unteren Federteller 6 abgestützt. Zwischen diesen beiden Federtellern 5, 6 wird die Schraubenfeder 4 im Betrieb auf Druck belastet. Im Reibkontakt zwischen der Schraubenfeder 4 und dem oberen Federteller 5 ist die Reibpaarung so eingestellt, dass ein unerwünschtes Verdrehen des oberen Federtellers 5 gegenüber der Schraubenfeder 4 verhindert ist.
Das obere Federlager 1 weist einen Elektromotor 7 auf, der über ein Planetengetriebe 8 einen Gewindetrieb 9 antreibt, der vorliegend als Kugelgewindetrieb ausgebildet ist. In der Figur sind deutlich die Kugeln zu erkennen, die zwischen einer Gewindespindel 10 und einer auf der Gewindespindel 10 schraubenförmig drehbar angeordneten Spindelmutter 11 des Gewindetriebes 9 angeordnet sind. Die Spindelmutter 11 ist vorliegend einstückig mit dem oberen Federteller 5 ausgebildet.
Die Gewindespindel 10 ist über ein Rillenkugellager 12 an dem Fahrzeugaufbau 2 axial und radial gelagert und kann gegenüber dem Fahrzeugaufbau 2 um ihre Spindelachse rotieren.
Der Elektromotor 7 ist in die hohle Gewindespindel 9 eingesetzt. Ein Rotor 13 des Elektromotors 7 ist mit einem Sonnenrad 14 des Planetengetriebes 8 versehen. Das Sonnenrad 14 kämmt mit Planetenrädern 15. Die Planetenräder 15 kämmen mit einem Hohlrad 16, das am Innenumfang der hohlen Gewindespin del 10 befestigt ist. Der Elektromotor 7 ist gegenüber dem Fahrzeugaufbau 2 drehfest gelagert.
Zur Höhenverstellung des oberen Federlagers 1 wird der Elektromotor 7 eingeschaltet, wobei über den Rotor 13 und das Planetengetriebe 8 die Gewindespindel 10 in Rotation versetzt wird. Demzufolge rotiert die Gewindespindel 10 gegenüber der drehfest angeordneten Spindelmutter 11, so dass sich die Spindelmutter 11 – uns somit auch der obere Federteller 5 – schaubenförmig entlang der Längsachse der Gewindespindel 10 verlagert.
Die Platz sparende Anordnung des Elektromotors 7 in der hohlen Gewindespindel 10 ermöglicht den Einsatz erfindungsgemäßer höhenverstellbarer Federlager auch bei beengten Bauraumverhältnissen. Erfindungsgemäße höhenverstellbare Federlager sind in bekannter Weise mit schaltbaren Gesperren versehen, deren Aufgabe es ist, bei abgeschaltetem Motor eine Rotation der Gewindespindel 10 zu verhindern. Hier kommen beispielsweise zweirichtungsschaltbare Klemmrollenfreiläufe in Frage, die bei einem Momentenfluss von der Seite des Elektromotors frei geschaltet sind, jedoch bei Momentenumkehr in eine Sperrstellung gehen, in der ein Verdrehen der Gewindespindel 10 verhindert ist.
Der obere Federteller kann auch als separates Bauteil ausgebildet und auf der Spindelmutter beispielsweise fest aufgesetzt sein.

1: Federlager
2: Fahrzeugaufbau
3: Radlenker
4: Schraubenfeder
5: oberer Federteller
6: unterer Federteller
7: Elektromotor
8: Planetengetriebe
9: Gewindetrieb
10: Gewindespindel
11: Spindelmutter
12: Rillenkugellager
13: Rotor
14: Sonnenrad
15: Planetenrad
16: Hohlrad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10144111 A1 [0002]

Claims

Höhenverstellbares Federlager (1) für eine zwischen einem Fahrzeugaufbau (2) und einem ungefederten Radträger oder Radlenker (3) wirksam angeordnete Feder, insbesondere Schraubenfeder (4), mit einem Elektromotor (7) und einem Gewindetrieb (8), dessen über den Elektromotor (7) angetriebene Gewindespindel (10) mit einer auf der Gewindespindel (10) schraubenförmig drehbar angeordneten Spindelmutter (11) zusammenarbeitet, die einen Federteller (5) zur Lagerung eines Endes der Feder trägt, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (7) innerhalb der hohlen Gewindespindel (10) angeordnet ist, und über ein Planetengetriebe (8) die Gewindespindel (10) antreibt.
Höhenverstellbares Federlager nach Anspruch 1, bei dem die die hohle Gewindespindel (10) drehfest mit einem Hohlrad (16) des Planetengetriebes (8) versehen ist, wobei ein Sonnenrad (14) des Planetengetriebes (15) drehfest mit einem Rotor (13) des Elektromotors (7) versehen ist.
Höhenverstellbares Federlager nach Anspruch 1, bei dem die hohle Gewindespindel (10) an einem Maschinenteil des Fahrzeugaufbaus axial und radial gelagert ist.
Höhenverstellbares Federlager nach Anspruch 1, bei dem der drehfest mit der Spindelmutter (11) verbundene Federteller (5) über Reibkraft drehfest an der Feder abgestützt ist.