DE102008054399A1 - Aktuator - Google Patents

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    • 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
    • B60T13/02Transmitting 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 mechanical assistance or drive
    • 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
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/20Freewheels or freewheel clutches with expandable or contractable clamping ring or band
    • F16D41/206Freewheels or freewheel clutches with expandable or contractable clamping ring or band having axially adjacent coils, e.g. helical wrap-springs

Abstract

Es wird ein Aktuator (1) mit einem Gehäuse (2), einem mit dem Gehäuse (2) fix verbundenen Motor (3) und einer Schlingfeder (4), welche im Ruhezustand gegen das Gehäuse (2) oder einen mit dem Gehäuse (2) fix verbundenen Bremsteil (5) drückt, angegeben. Weiterhin ist ein Abtrieb (6) vorgesehen, welcher in einer ersten Drehrichtung (A) ein erstes Ende (4a) der Schlingfeder (4) so betätigt, dass sie gegen das Gehäuse (2) oder den Bremsteil (5) gedrückt wird und so eine Drehung des Abtriebs (6) in die erste Drehrichtung (A) bei deaktiviertem Motor (3) verhindert. Ein mit dem Motor (3) kraftschlüssig verbundenes Antriebselement (7) ermöglicht dagegen eine Drehung in der ersten Drehrichtung (A) durch Betätigung des zweiten Endes (4b) der Schlingfeder (4) und in der zweiten Drehrichtung (B) durch Betätigung des ersten Endes (4a) der Schlingfeder (4).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Aktuator für die Erzeugung von Drehbewegungen, umfassend ein Gehäuse, einen mit dem Gehäuse fix verbundenen Motor, eine Schlingfeder, einen Abtrieb und ein mit dem Motor kraftschlüssig verbundenes Antriebselement.
  • Aktuatoren für die Erzeugung von Drehbewegungen sind nicht mehr wegzudenken. Ihr Einsatzbereich deckt praktisch alle Gebiete der Technik ab, und eine Vielzahl von Varianten wurde im Laufe der Zeit entwickelt. Die Erfindung bezieht sich dabei auf einen Stellantrieb, der eine gewählte Position anfährt und dort – auch unter Last – stehen bleibt. Prinzipiell lässt sich diese Funktion beispielsweise über einen unter Spannung bleibenden Motor, selbsthemmende Getriebe, insbesondere mit einem Schneckenrad, oder auch über Bremsen, die an der jeweiligen Position betätigt werden und so den Abtrieb fixieren, bewerkstelligt werden. Eine solche Bremse kann auch eine Schlingfeder aufweisen, welche an sich bekannt ist.
  • Beispielsweise offenbart die EP 1 816 368 A1 eine Schlingfederkupplung mit einer ersten Welle, mit einer Schlingfeder, die um die erste Welle in einer Wickelrichtung herumgewickelt ist und Schlingfederenden aufweist, und mit einer zweiten hohlen Welle, die konzentrisch zur ersten Welle um die Schlingfeder herum angeordnet ist, und einen Aktuator zur Aufbringung einer geregelten Tangentialkraft auf zumindest eines der Schlingfederenden entgegen der Wickelrichtung der Schlingfeder.
  • Nachteilig an den bekannten Aktuatoren mit selbsthemmenden Getrieben ist der vergleichsweise schlechte Wirkungsgrad, mit dem die erforderliche Selbsthemmung „erkauft” wird, beziehungsweise auch der Steueraufwand für die Betätigung von etwaigen, aktiven Bremseinrichtungen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Aktuator mit verbessertem Wirkungsgrad und/oder geringer technischer Komplexität anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Aktuator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Demgemäß umfasst ein erfindungsgemäßer Aktuator:
    ein Gehäuse, einen mit dem Gehäuse fix verbundenen Motor, eine Schlingfeder, welche im Ruhezustand gegen das Gehäuse oder einen mit dem Gehäuse fix verbundenen Bremsteil drückt, einen Abtrieb, welcher in einer ersten Drehrichtung ein erstes Ende der Schlingfeder so betätigt, dass sie gegen das Gehäuse oder den Bremsteil gedrückt wird und so eine Drehung des Abtriebs in die erste Drehrichtung bei deaktiviertem Motor verhindert, und ein mit dem Motor kraftschlüssig verbundenes Antriebselement, welches in der ersten Drehrichtung das andere, zweite Ende der Schlingfeder so betätigt, dass sie vom Gehäuse mitgenommen wird und so eine Drehung des Abtriebs in der ersten Drehrichtung bewirkt oder zumindest ermöglicht und welches in der anderen, zweiten Drehrichtung das erste Ende der Schlingfeder so betätigt, dass sie vom Gehäuse mitgenommen wird und so eine Drehung des Abtriebs in der zweiten Drehrichtung bewirkt.
  • Erfindungsgemäß wird eine Schlingfeder eingesetzt, um den Abtrieb automatisch, das heißt ohne spezielle Steuereingriffe so wie sie beispielsweise bei einer aktiven Bremse nötig sind, an jeder beliebigen Position zu fixieren und auch eine Drehung desselben in jede beliebige Richtung zu ermöglichen. Sobald die Bremswirkung der Schlingfeder einsetzt, wird der Motor und ein allenfalls zwischen Motor und Antriebselement angeordnetes Getriebe entlastet, weswegen der Motor spannungsfrei geschalten (z. B. durch Mitnehmen, Abheben und dergleichen) und auch auf den Einsatz selbsthemmender Getriebe (Schneckenradstufen, Spindel-Mutter-Systeme) verzichtet werden kann. In diesem Fall wird der Motor Die vorgestellte Lösung arbeitet daher wesentlich energieeffizienter als bekannte Lösungen und kommt dabei ohne komplizierte Steuerelektronik aus. Durch die geringe Anzahl der verwendeten Komponenten ist der vorgestellte Aktuator vergleichsweise ausfallsicher und eignet sich daher im Besonderen für sicherheitskritische Anwendungen.
  • Im Folgenden wird häufig auf Aktuatoren im Fahrzeugbau Bezug genommen, in dem die Erfindung vorteilhaft angewendet werden kann aber auf welchen die Erfindung nicht beschränkt ist. Insbesondere wurden in neuerer Zeit nämlich Parkbremsen mit elektrischen Aktuatoren ausgestattet aber auch der Einsatz in der Betriebsbremse des Fahrzeugs ist prinzipiell möglich und eröffnet dort völlig neue Möglichkeiten der Regelung, beispielsweise für Traktionskontrolle und elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP). Der Fachmann wird anhand der im vorliegenden Problemstellung und der im Folgenden erläuterten Eigenschaften des erfindungsgemäßen Aktuators eine Eignung des Aktuators für seine Zwecke von Fall zu Fall feststellen oder aber auch ablehnen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren der Zeichnung.
  • Vorteilhaft ist es, wenn der Abtrieb bei deaktiviertem Motor in der zweiten Drehrichtung vom ersten Ende der Schlingfeder mitgenommen, abgehoben, gezogen und dergleichen wird und so in der zweiten Drehrichtung frei drehen kann. Dies ist eine konstruktiv besonders einfache Lösung, da Abtrieb und Schlingfeder nur lose aufeinander aufliegen. Diese Variante der Erfindung eignet sich daher besonders für Anwendungsgebiete, bei denen auf den Abtrieb ständig ein Drehmoment wirkt, welches ein ebenso ständiges Anliegen von Abtrieb und Schlingfeder bewirkt.
  • Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Abtrieb bei deaktiviertem Motor in der zweiten Drehrichtung das Antriebselement in die zweite Drehrichtung mitdreht, wobei das erste Ende der Schlingfeder so betätigt wird, dass sie vom Gehäuse oder dem Bremsteil abgehoben wird und so eine Drehung des Abtriebs in der zweiten Drehrichtung unbegrenzt ermöglicht. Wie oben erwähnt wurde, kann der Abtrieb in der zweiten Drehrichtung frei drehen. Ohne weitere Maßnahmen ist diese Bewegung aber begrenzt, da der Abtrieb spätestens nach einer vollen Umdrehung durch die Windungen der Schlingfeder an einer weiteren Drehung gehindert wird. Durch die vorgestellte Lösung wird dieses Problem dadurch umgangen, dass der Abtrieb das Antriebselement in der zweiten Drehrichtung „mitnimmt”, welches dann – so als würde es vom Motor angetrieben werden, die Schlingfeder vom Gehäuse oder Bremsteil abhebt und so eine weitere Bewegung des Abtriebs ermöglicht.
  • Vorteilhaft ist es auch, wenn der Abtrieb bei deaktiviertem Motor in der zweiten Drehrichtung das erste Ende der Schlingfeder so betätigt, dass sie vom Gehäuse oder Bremsteil abgehoben wird und so eine Drehung des Abtriebs in der zweiten Drehrichtung ermöglicht. Bei dieser Variante betätigt der Abtrieb das erste Ende der Schlingfeder direkt, der Umweg über das Antriebselement kann daher entfallen.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schlingfeder, der Bremsteil oder das Gehäuse sowie der Abtrieb aus hitzebeständigem Material gefertigt sind. Dies hat den Vorteil, dass die Bremse auch bei starker Erhitzung betriebstüchtig bleibt und ein etwa brennendes Fahrzeug nicht durch Aufweichen etwaiger Kunststoffteile wegrollen kann. Die übrigen Teile können dagegen – ohne die Betriebssicherheit zu gefährden – aus kostengünstigen Materialien gefertigt sein. Als hitzebeständige Materialien kommen insbesondere Metall sowie schwer entflammbare oder nicht brennbare Kunststoffe in Betracht.
  • Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Kraftschluß zwischen Motor und Antriebselement mit Hilfe eines Getriebes bewirkt wird, welches zumindest in einer Stufe eine Evoloidverzahnung aufweist. Aktuatoren müssen mitunter sehr hohe Drehmomente erzeugen, was häufig den Einsatz von Getrieben unumgänglich macht. Getriebe mit Evoloidverzahnung erlauben sehr hohe Übersetzungen in einer Stufe, da sie im Extremfall Ritzel mit lediglich einem Zahn ermöglichen. Die Getriebe können daher klein ausfallen. Bis dato war deren Einsatz für Stellantriebe jedoch ohne weitere Maßnahmen wegen der fehlenden Selbsthemmung nur eingeschränkt möglich. Die Erfindung behebt dieses Problem auf elegante Weise und ermöglicht gleichzeitig einfach aufgebaute, energetisch wirkungsvolle und aufgrund der Evoloidverzahnung auch sehr kleine Aktuatoren. Diese Variante der Erfindung eignet sich daher besonders gut für den Einsatz bei beengten Platzverhältnissen.
  • Schließlich ist es vorteilhaft, wenn der Aktuator für die Betätigung der Betriebsbremse und/oder der Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs vorbereitet ist. Aufgrund der bereits genannten Eigenschaften, wie geringer Energiebedarf, hohe Ausfallsicherheit und – wenn eine Evoloidverzahnung für allfälliges Getriebe gewählt wird – geringe Baugröße eignet sich der vorgestellte Aktuator besonders für die Park- oder Betriebsbremse eines Kraftfahrzeugs.
  • Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung lassen sich auf beliebige Art und Weise kombinieren.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
  • 1 einen exemplarischen, erfindungsgemäßen Aktuator in Schnittdarstellung;
  • 2 einen Ausschnitt des Aktuators aus 1 in Schrägansicht, wobei Gehäuse, Bremsteil und Antriebselement abgenommen sind;
  • 3 einen Ausschnitt des Aktuators aus 1 in Schrägansicht, wobei Gehäuse und Bremsteil abgenommen sind;
  • 4 einen Ausschnitt des Aktuators aus 1 in Schrägansicht, wobei das Gehäuse abgenommen ist;
  • 5 einen Ausschnitt des Aktuators aus 1 in Schrägansicht, jedoch aus einem anderen Blickwinkel.
  • In den Figuren der Zeichnung sind gleiche und funktionsgleiche Elemente und Merkmale – sofern nichts Anderes ausgeführt ist – mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt einen beispielhaften, erfindungsgemäßen Aktuator 1 in Schnittdarstellung. Der Aktuator 1 umfasst ein Gehäuse 2, einen darin angebrachten Motor 3, eine Schlingfe der 4, welche im Ruhezustand an einem mit dem Gehäuse 2 fix verbundenen Bremsteil 5 anliegt, einen drehbar gelagerten Abtrieb 6 und ein sowohl gegenüber dem Gehäuse 2 also auch dem Abtrieb 6 drehbar gelagertes Antriebselement 7. Die Schlingfeder 4 kann dabei beispielsweise aus Runddraht gefertigt sein oder aber auch aus Draht mit rechteckförmigen Querschnitt. Darüber hinaus zeigt die 1 ein auf der Welle des Motors 3 angebrachtes Motorritzel 8, ein mit dem Motorritzel 8 in Eingriff stehendes Großrad 9 der ersten Getriebestufe, und ein auf derselben Welle wie das Großrad 9 sitzendes Ritzel 10 der zweiten Getriebestufe. Das Ritzel 10 steht schließlich mit einer Verzahnung des Antriebselements 7 in Eingriff und stellt mit dem Motorritzel 8 und dem Großrad 9 den Kraftfluß zwischen Motor 3 und Antriebselement 7 her.
  • In der 1 sind Motorwelle und Motorritzel 8 als getrennte Bauteile dargestellt. Vorstellbar ist aber auch, dass diese Bauteile einstückig ausgeführt sind. Das Ritzel 10 und die Zwischenwelle sind im vorliegenden Beispiel dagegen einstückig ausgeführt. Denkbar ist aber auch eine mehrstückige Ausführung. Weiterhin kann das Großrad 9 ebenfalls einstückig mit der Zwischenwelle und dem Ritzel 10 ausgeführt sein. Schließlich können auch Gehäuse 2 und Bremsteil 5 einstückig ausgeführt sein.
  • 2 zeigt einen Ausschnitt des Aktuators 1 aus 1 in Schrägansicht, wobei das Gehäuse 2, der Bremsteil 5 und das Antriebselement 7 der besseren Darstellbarkeit halber abgenommen sind. Sehr gut zu sehen ist in dieser Ansicht die Schlingfeder 4, an deren ersten Ende 4a ein Mitnahmeklotz 11 befestigt (z. B. verpresst) ist. Weiterhin gut zu sehen ist das zweite Ende 4b der Schlingfeder 4 und der Mitnahmearm 6a des Abtriebs 6. Schließlich sind die erste Drehrichtung A und die zweite Drehrichtung B durch Pfeile angedeutet.
  • 3 zeigt einen Ausschnitt des Aktuators 1 aus 1 in Schrägansicht, wobei Gehäuse 2 und Bremsteil 5 abgenommen sind. Gegenüber 2 ist das Antriebselement 7 zusätzlich dargestellt. Gut zu sehen ist hier die Verzahnung des Antriebselements 7 das mit dem Ritzel 10 im Eingriff steht. Das Antriebselement 7 bildet somit auch das Großrad 9 der zweiten Getriebestufe. Weiterhin gut zu sehen ist eine erste Ausnehmung 7a, welche über den Mitnahmeklotz 11 einen Mitnehmer für das erste Ende 4a der Schlingfeder 4 bildet, und eine zweite Ausnehmung 7b, welche einen Mitnehmer für das zweite Ende 4b der Schlingfeder 4 bildet.
  • 4 zeigt einen Ausschnitt des Aktuators 1 aus 1 in Schrägansicht, wobei das Gehäuse 2 abgenommen ist. Gegenüber 2 ist der Bremsteil 5 zusätzlich dargestellt. Gut zu sehen ist, dass der Bremsteil 5 in eine ringförmige Vertiefung des Antriebselements 7 ragt und dort die äußerere Anlagefläche für die Schlingfeder 4 bildet, an welcher die Schlingfeder 4 in Ruhestellung anliegt.
  • 5 zeigt schließlich einen Ausschnitt des Aktuators 1 aus 1 in Schrägansicht, jedoch aus einem anderen Blickwinkel. Gegenüber 4 ist zusätzlich das Gehäuse 2 dargestellt.
  • Die Funktion des Aktuators 1, welcher nun anhand der 1 bis 5 erläutert wird, ist wie folgt.
  • Für die folgenden Betrachtungen wird davon ausgegangen, dass am Abtrieb 6 im Betrieb permanent ein Drehmoment in Drehrichtung A wirkt, sodass dessen Mitnahmearm 6a in ständigem Kontakt mit dem ersten Ende 4a der Schlingfeder 4 beziehungsweise mit dem Mitnahmeklotz 11 steht.
  • Wird nun ausgehend von einem Ruhezustand der Motor 3 so aktiviert, dass sich das Antriebselement 7 in die zweite Drehrichtung B bewegt, so verringert sich der Abstand zwischen dem Mitnahmeklotz 11 am ersten Ende 4a der Schlingfeder 4 und der in der zweiten Drehrichtung B folgenden Anlagefläche der ersten Ausnehmung 7a, bis diese einander berühren (dieser Zustand ist in den 2 bis 5 dargestellt). In Folge wird bei weiterer Drehung das erste Ende 4a der Schlingfeder 4 in der zweiten Drehrichtung B mitgenommen, sodass sich der Durchmesser der Schlingfeder 4 und somit auch die Reibkraft zwischen Schlingfeder 4 und Bremsteil 5 verringert. Dazu muss das in der zweiten Drehrichtung B wirkende Drehmoment das in der ersten Drehrichtung A auf den Abtrieb 6 wirkende Drehmoment sowie das Drehmoment, das nötig ist, um den Durchmesser der Schlingfeder 4 zu verringern, übersteigen. Durch die stetige Verringerung der Reibkraft sinkt das zur Bewegung nötige Drehmoment. Über den Mitnhamearm 6a wird der Abtrieb 6 vom ersten Ende 4a der Schlingfeder 4 beziehungsweise dem Mitnahmeklotz 11 in die zweite Drehrichtung B bewegt.
  • Wenn der Abtrieb 6 die gewünschte Endposition erreicht hat, wird der Motor 3 abgeschalten. In Folge fällt die auf das erste Ende 4a der Schlingfeder 4 wirkende Kraft weg, weswegen der Durchmesser der Schlingfeder 4 und damit die Reibkraft zwischen Schlingfeder 4 und Bremsteil 5 stetig steigt. Der Abtrieb 6 kann sich daher nicht in die erste Drehrichtung A drehen, sondern wird durch das die Schlingfeder 4, die irgendwann schließlich ihre Ruhelage erreicht, daran gehindert. Vorteilhaft ist, dass der Abtrieb 6 blockiert wird, ohne dass Getriebe 7, 8, 9, 10 zu belasten. Vorteilhaft ist auch, dass dieser Vorgang „automatisch”, das heißt ohne aufwändige Sensoren und weitere Aktuatoren, welche etwa eine Bremse aktivieren, abläuft.
  • Ausgehend von diesem Zustand kann der Motor 3 wieder so aktiviert werden, dass sich das Antriebselement 7 in die zweite Drehrichtung B bewegt, und so der beschriebene Ablauf nochmals ausgeführt wird.
  • Der Motor 3 kann aber auch so aktiviert werden, dass sich das Antriebselement 7 in die erste Drehrichtung A bewegt. In diesem Fall wird das zweite Ende 4b der Schlingfeder 4 durch die in der ersten Drehrichtung A folgende Anlagefläche der zweiten Ausnehmung 7b, in der ersten Drehrichtung A mitgenommen. Durch die Drehung des Antriebselements 7 hebt die Anlagefläche der ersten Ausnehmung 7a dagegen vom ersten Ende 4a der Schlingfeder 4 ab und entlastet dieses. In Folge wird der der Durchmesser der Schlingfeder 4 und somit auch die Reibkraft zwischen Schlingfeder 4 und Bremsteil 5 durch die anhaltende Drehung in die erste Drehrichtung A verringert, solange bis die Haltekraft der Schlingfeder 4 nicht mehr ausreicht, das auf den Abtrieb 6 wirkende Drehmoment zu halten. In Folge beginnt sich der Abtrieb 6 in die erste Drehrichtung A zu drehen.
  • Wird der Motor 3 nun deaktiviert, so dehnt sich die Schlingfeder 4 wieder aus und drückt das entlastete Antriebselement 7 nun entgegen der ursprünglichen Drehrichtung A, also in Drehrichtung B. Der Durchmesser der Schlingfeder 4 und somit auch die Reibkraft zwischen Schlingfeder 4 und Bremsteil 5 werden dabei stetig erhöht. Der Abtrieb 6 kann sich jedoch nicht in die erste Drehrichtung A drehen, weil er durch die Schlingfeder 4 daran gehindert wird.
  • Selbstverständlich kann der Motor 3 auch wieder ausgeschalten werden, bevor der Abtrieb 6 in die erste Drehrichtung A gedreht wird. Der Abtrieb 6 bleibt dann einfach so stehen Wie er ist und wird durch die Schlingfeder 4 an einer weiteren Bewegung gehindert.
  • Wie gezeigt werden konnte, kann der Abtrieb 6 sowohl in die erste Drehrichtung A als auch in die zweite Drehrichtung B gedreht werden und bleibt an jeder beliebigen Position stehen, ohne dabei Motor 3 oder Getriebe 7, 8, 9, 10 zu belasten. Die vorliegende Erfindung eignet sich unter anderem daher für Betriebsbremsen und insbesondere für Feststellbremsen im Fahrzeugbau. In diesem Fall können insbesondere die Schlingfeder 4, der Bremsteil 5 und der Abtrieb 6 aus Metall gefertigt sein. Dies hat den Vorteil, dass die Bremse auch bei starker Erhitzung betriebstüchtig bleibt und ein etwa brennendes Fahrzeug nicht durch Aufweichen etwaiger Kunststoffteile wegrollen kann. Die übrigen Teile können – ohne die Betriebssicherheit im Brandfall zu gefährden – dagegen wahlfrei aus Kunststoff gefertigt sein, da diese ja nicht an der Bremsfunktion beteiligt sind. Beispielsweise können das Antriebselement 7 sowie das Großrad 9 der ersten Getriebestufe kostengünstig aus Kunststoff gefertigt sein.
  • Im gezeigten Beispiel liegt der Mitnhamearm 6a am ersten Ende 4a der Schlingfeder 4 bloß an. Der Abtrieb 6 kann daher in die zweite Drehrichtung B frei drehen. Diese Bewegung würde ohne weitere Maßnahmen spätestens nach einer vollen Umdrehung wieder gestoppt werden, da dann der Mitnahmearm 6a an der Schlingfeder 4 anliegt. Im gezeigten Beispiel liegt der Mitnahmearm 6a aber irgendwann an der Anliegefläche der ersten Ausnehmung 7a an und bewirkt eine Drehung des Antriebselements 7 in die zweite Drehrichtung B, das dann in Folge – wie bereits für den motorischen Antrieb erläutert – den Durchmesser der Schlingfeder 4 verringert. Alternativ wäre auch denkbar, den Mitnahmearm 6a mit einer Ausnehmung zu versehen, welche direkt am Mitnahmeklotz 11 angreift. In diesem Fall würde eine Drehung des Abtriebs 6 in die Drehrichtung B bei deaktiviertem Motor 3 eine Verringerung des Durchmessers der Schlingfeder 4 unmittelbar, das heißt ohne den Umweg über das Antriebselement 7, bewirken.
  • Abschließend wird festgehalten, dass der mit der Schlingfeder 4 zusammenwirkende Teil des Gehäuses 2 beziehungsweise der Bremsteil 5 nicht zwangsläufig am Außendurchmesser der Schlingfeder 4 angeordnet sein muss. Selbstverständlich ist auch eine Variante denkbar, bei der das Gehäuse 2 oder der Bremsteil 5 am Innendurchmesser der Schlingfeder 4 angeordnet ist. In diesem Fall wird der Durchmesser der Schlingfeder 4 bei einer initiierten Drehbewegung ausgehend von einer Ruhelage aber nicht verkleinert sondern vergrößert.
  • 1
    Aktuator
    2
    Gehäuse
    3
    Motor
    4
    Schlingfeder
    4a
    erstes Ende der Schlingfeder 4
    4b
    zweites Ende der Schlingfeder 4
    5
    Bremsteil
    6
    Abtrieb
    6a
    Mitnahmearm
    7
    Antriebselement
    7a
    erste Ausnehmung im Antriebselement 7
    7b
    zweite Ausnehmung im Antriebselement 7
    8
    Motorritzel
    9
    Großrad der 1. Stufe
    10
    Ritzel der 2. Stufe
    11
    Mitnahmeklotz
    A
    erste Drehrichtung
    B
    zweite Drehrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 1816368 A1 [0003]

Claims (7)

  1. Aktuator (1), umfassend: – ein Gehäuse (2), – einen mit dem Gehäuse (2) fix verbundenen Motor (3), – eine Schlingfeder (4), welche im Ruhezustand gegen das Gehäuse (2) oder einen mit dem Gehäuse (2) fix verbundenen Bremsteil (5) drückt, – einen Abtrieb (6), welcher in einer ersten Drehrichtung (A) ein erstes Ende (4a) der Schlingfeder (4) so betätigt, dass sie gegen das Gehäuse (2) oder den Bremsteil (5) gedrückt wird und so eine Drehung des Abtriebs (6) in die erste Drehrichtung (A) bei deaktiviertem Motor (3) verhindert, und – ein mit dem Motor (3) kraftschlüssig verbundenes Antriebselement (7), welches in der ersten Drehrichtung (A) das andere, zweite Ende (4b) der Schlingfeder (4) so betätigt, dass sie vom Gehäuse (2) mitgenommen wird und so eine Drehung des Abtriebs (6) in der ersten Drehrichtung (A) bewirkt oder zumindest ermöglicht und welches in der anderen, zweiten Drehrichtung (B) das erste Ende (4a) der Schlingfeder (4) so betätigt, dass sie vom Gehäuse (2) mitgenommen wird und so eine Drehung des Abtriebs (6) in der zweiten Drehrichtung (B) bewirkt.
  2. Aktuator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (6) bei deaktiviertem Motor (3) in der zweiten Drehrichtung (B) vom ersten Ende (4a) der Schlingfeder (4) mitgenommen ht oder gezogen wird und so in der zweiten Drehrichtung (B) frei drehen kann.
  3. Aktuator (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (6) bei deaktiviertem Motor (3) in der zweiten Drehrichtung (B) das Antriebselement (7) in die zweite Drehrichtung (B) mitdreht, wobei das erste Ende (4a) der Schlingfeder (4) so betätigt wird, dass sie vom Gehäuse (2) oder dem Bremsteil (5) mitgenommen wird und so eine Drehung des Abtriebs (6) in der zweiten Drehrichtung (B) unbegrenzt ermöglicht.
  4. Aktuator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (6) bei deaktiviertem Motor (3) in der zweiten Drehrichtung (B) das erste Ende (4a) der Schlingfeder (4) so betätigt, dass sie vom Gehäuse (2) oder Bremsteil (5) mitgenommen wird und so eine Drehung des Abtriebs (6) in der zweiten Drehrichtung (B) ermöglicht.
  5. Aktuator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlingfeder (4), der Bremsteil (5) oder das Gehäuse (2) sowie der Abtrieb (6) aus hitzebeständigem Material gefertigt sind.
  6. Aktuator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftschluß zwischen Motor (3) und Antriebselement (7) mit Hilfe eines Getriebes (7, 8, 9, 10) bewirkt wird, welches zumindest in einer Stufe eine Evoloidverzahnung aufweist.
  7. Aktuator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieser für die Betätigung der Betriebsbremse und/oder der Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
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