DE102013107827A1

DE102013107827A1 - Getriebeanordnung im Kraftfahrzeugbereich sowie Hinterachslenkanordnung mit einer derartigen Getriebeanordnung

Info

Publication number: DE102013107827A1
Application number: DE201310107827
Authority: DE
Inventors: Matthias Schmid
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2015-01-29

Abstract

Getriebeanordnung im Kraftfahrzeugbereich zur Umwandlung einer rotatorischen Bewegung in eine translatorische Bewegung mit einem Gehäuse (16), in dem ein Spindelorgan (28) drehbar gelagert ist, wobei das Spindelorgan (28) mit einer Schubstange (30) wirkverbunden ist, wobei die Schubstange (30) in dem Gehäuse (16) mit zumindest einem Lagerbereich (38) über eine Lageranordnung (32, 34) verdrehsicher gelagert ist und wobei Dichtmittel (40) zur abgedichteten Führung der Schubstange (30) vorgesehen sind, wobei die Schubstange (30) zumindest im Lagerbereich (38) im Querschnitt ein Polygonprofil aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung im Kraftfahrzeugbereich zur Umwandlung einer rotatorischen Bewegung in eine translatorische Bewegung mit einem Gehäuse, in dem ein Spindelorgan drehbar gelagert ist, wobei das Spindelorgan mit einer Schubstange wirkverbunden ist, wobei die Schubstange in dem Gehäuse mit zumindest einem Lagerbereich über eine Lageranordnung verdrehsicher gelagert ist und wobei Dichtmittel zur abgedichteten Führung der Schubstange vorgesehen sind. Desweiteren betrifft die Erfindung eine Hinterachslenkanordnung mit einer derartigen Getriebeanordnung.
Derartige Getriebeanordnungen, insbesondere im Zusammenhang mit einer Hinterachslenkanordnung sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Die DE 10 2009 039 164 A1 beschreibt eine Hinterachslenkanordnung, bei der eine elektromechanische Antriebseinheit in Wirkverbindung mit einer Getriebeanordnung steht, die die rotatorische Bewegung eines Spindelorgans in eine translatorische Bewegung einer Schubstange umwandelt. Die Schubstange weist wiederum ein Gelenkorgan auf, das derart an einem Radträger angelenkt ist, dass eine Lenkung der Hinterräder eines Kraftfahrzeuges möglich ist. Die Schubstange ist gemäß diesem Stand der Technik über eine Verdrehsicherungshülse mit Kerbzähnen verdrehsicher gelagert. Um die im Gehäuse angeordnete Antriebseinheit und die Getriebeanordnung vor eindringendem Schmutz und Feuchtigkeit zu schützen, ist im vorliegenden Fall ein Faltenbalg angeordnet. Die beschriebene Verdrehsicherung bietet jedoch keine weitere Dichtfunktion, welche im Schadensfall des Faltenbalgs das System vor eindringenden Medien schützt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben genannten Nachteile zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schubstange zumindest im Lagerbereich im Querschnitt ein Polygonprofil aufweist. Hierdurch ergibt sich eine beinahe kerbwirkungsfreie verdrehsichere Kraftübertragung, die darüber hinaus auch noch eine große Zentriergenauigkeit aufweist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Lageranordnung mindestens ein Gleitlager aufweist. Das Polygonprofil weist in vorteilhafter Weise die Form eines abgerundeten Dreiecks auf.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Dichtmittel aus einem dem Polygonprofil angepassten Dichtungsring bestehen, der in dem Lagerorgan angeordnet ist. Die Dichtmittel bestehen nun aus einem einzigen Dichtungsring, der am abzudichtenden Gleitlager angeordnet ist und auf besonders einfache Art und Weise montiert und gegebenenfalls ausgetauscht werden kann. Hierdurch ist einfacher Austausch des Dichtungsringes ohne Demontage der Getriebeanordnung der Hinterachslenkung möglich, wenn bei einem beschädigten Faltenbalg auch die Dichtung geschädigt wurde. Hierbei kann der Dichtungsring zumindest teilweise einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, mit dem der Dichtungsring im Gleitlager gelagert ist, wodurch eine sichere Anordnung des Dichtungsringes trotz der translatorischen Bewegung der Schubstange gewährleistet ist.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Hinterachslenkanordnung mit einer derartigen Getriebeanordnung, wobei in dem Gehäuse eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb des Spindelorgans und eine Steuereinrichtung vorgesehen sind, wobei die Schubstange an der dem Gehäuse abgewandten Seite ein Gelenkorgan aufweist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:
1 eine Draufsicht auf einen Heckbereich eines Kraftfahrzeuges, wobei jedem Hinterrad eine erfindungsgemäße Hinterachslenkanordnung zugeordnet ist,
2 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Hinterachslenkanordnung mit einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung,
3 eine perspektivische Einzelteilanstich der Schubstange mit einem Gleitlager, und
4 eine perspektivische Einzeilteilansicht einer Gleitlagerschale mit einem darin angeordneten Dichtungsring.
1 zeigt die Draufsicht auf einen Heckbereich 2 eines Kraftfahrzeuges 4. Der Heckbereich 2 weist auf bekannte Weise eine Hinterachsanordnung 6 auf, an der zwei Radträger 8, 10 angeordnet sind. Jedem Radträger 8, 10 ist eine Hinterachslenkanordnung 12, 14 zugeordnet. Diese Hinterachslenkanordnungen 12, 14 ermöglichen unterschiedliche Lenkwinkel abhängig von der jeweiligen Fahr- und Lenksituation und der Fahrgeschwindigkeit. So werden bei niedrigen Geschwindigkeiten (< 50 km/h) die Hinterräder entgegen den eingeschlagenen Vorderrädern eingelenkt, was zu einer virtuellen Radstandsverkürzung und damit zu einer Verkleinerung des Wendekreises führt, was wiederum das Einparken erleichtert. Bei höheren Geschwindigkeiten werden die Hinterräder in die gleiche Richtung wie die eingeschlagenen Vorderräder eingelenkt, wodurch die Fahrstabilität durch eine virtuelle Radstandsverlängerung und die Agilität durch das zeitgleiche Lenken von Vorder- und Hinterrädern verbessert wird.
2 zeigt nun in einer Schnittansicht die erfindungsgemäße Hinterachslenkanordnung 12. Hierzu weist die Hinterachslenkanordnung ein mehrteiliges Gehäuse 16 auf, in dem eine Antriebsvorrichtung 18, eine Getriebeanordnung 20 und ein elektromagnetischer Sperrbolzen 22 vorgesehen sind. Die Antriebsvorrichtung 18 besteht aus einem Riemenantrieb, von dem hier lediglich ein Querschnitt eines Riemens 21 dargestellt ist und der auf bekannte Weise antriebstechnisch mit einem Spindelorgan 24 verbunden ist. Der Vollständigkeit halber sei noch angemerkt, dass mit dem Bezugszeichen 26 ein fahrzeugaufbauseitiges Gelenkorgan bezeichnet ist. Das Spindelorgan 24 ist auf bekannte Weise mittels einer Spindelanordnung 28 mit einer Schubstange 30 wirkverbunden, wodurch die rotatorische Bewegung der Antriebseinheit 18 in eine translatorische Bewegung der Schubstange 30 überführt wird. Die Schubstange 30 ist über zwei Gleitlagerungen 32, 34 im Spindelorgan 28 bzw. in einem Gehäuseteil 36 des Gehäuses 16 beweglich gelagert. Die Schubstange 30 weist desweiteren einen Lagerbereich 38 auf, mit dem die Schubstange 30 im Gleitlager 34 gelagert ist. Im Lagerbereich 38 ist die Schubstange 30 als Polygonprofil in Form eines abgerundeten Dreiecks (siehe 3) ausgebildet. Hierdurch ist auf besonders einfache Art und Weise eine Verdrehsicherheit der Schubstange 30 im Gehäuse 16 bei gleichzeitiger translatorischer Beweglichkeit gewährleistet. Über einen Dichtungsring 40 und einen Faltenbalg 42 ist das Gehäuse 16 und damit insbesondere die sensiblen Baueinheiten, wie der elektromagnetische Sperrbolzen 22 und die Antriebseinrichtung 18 gegenüber Feuchtigkeit und Verschmutzung geschützt.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Dichtringes 40 im Gleitlager 34, wobei der Dichtring 40 der Polygonform der Schubstange 30 im Lagerbereich 38 angepasst ist, ist eine besonders effektive Dichtwirkung gewährleistet.
Desweiteren weist die Schubstange 30 an einer vom Gehäuse 16 abgewandten Seite ein Gelenkorgan 44 zur Anbindung an den hier nicht weiter dargestellten Radträger 8 auf.
3 zeigt nun in einer perspektivischen Ansicht die Schubstange 30 mit dem Lagerbereich 38, der als Polygonprofil die Form eines abgerundeten Dreieckes aufweist. Mit diesem Lagerbereich 38 ist die Schubstange 30 im Gleitlager 34 gelagert, das weiterhin den Dichtungsring 40 aufnimmt.
4 zeigt nun in einer perspektivischen Schnittansicht das Gleitlager 34 mit dem eingesetzten Dichtungsring 40. Es sollte deutlich sein, dass durch diese Anordnung hinsichtlich der Anbringung des Dichtungsringes eine besonders einfach herzustellende und zu montierende Ausführungsform gegeben ist. Dadurch, dass der Dichtungsring 40 über einen rechteckförmigen Querschnitt im Gleitlager 34 gelagert ist, ergibt sich eine formschlüssige Verbindung von Gleitlager 34 und Dichtungsring 40, die insbesondere hinsichtlich der translatorischen Bewegung der Schubstange 30 günstig ist.
Es sollte deutlich sein, dass insbesondere hinsichtlich des Polygonprofils im Lagerbereich 38 der Schubstange 30 und der damit verbundenen Anordnung des Dichtungsringes viele Formen und Varianten denkbar sind, die in den Bereich der Erfindung fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009039164 A1 [0002]

Claims

Getriebeanordnung im Kraftfahrzeugbereich zur Umwandlung einer rotatorischen Bewegung in eine translatorische Bewegung mit einem Gehäuse (16), in dem ein Spindelorgan (28) drehbar gelagert ist, wobei das Spindelorgan (28) mit einer Schubstange (30) wirkverbunden ist, wobei die Schubstange (30) in dem Gehäuse (16) mit zumindest einem Lagerbereich (38) über eine Lageranordnung (32, 34) verdrehsicher gelagert ist und wobei Dichtmittel (40) zur abgedichteten Führung der Schubstange (30) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange (30) zumindest im Lagerbereich (38) im Querschnitt ein Polygonprofil aufweist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung (32, 34) mindestens ein Gleitlager aufweist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polygonprofil die Form eines abgerundeten Dreiecks aufweist.
Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmittel aus einem dem Polygonprofil angepassten Dichtungsring (40) bestehen, der in dem Gleitlager (34) angeordnet ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (40) zumindest teilweise einen rechteckförmigen Querschnitt (46) aufweist, mit dem der Dichtungsring (40) im Gleitlager (34) gelagert ist.
Hinterachslenkanordnung mit einer Getriebeanordnung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (16) eine Antriebsvorrichtung (18) zum Antrieb des Spindelorgans (24) und ein elektromagnetischer Sperrbolzen (22) vorgesehen sind, wobei die Schubstange (30) an der dem Gehäuse (16) abgewandten Seite ein Gelenkorgan (44) aufweist.