DE102013213278A1

DE102013213278A1 - System zum Blockieren einer Rotationsbewegung

Info

Publication number: DE102013213278A1
Application number: DE102013213278.6A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ovalo GmbH
Current assignee: Ovalo GmbH
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-01-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System beinhaltend ein rotierbar gelagertes Rotationsbauteil und einen beweglichen Sperrriegel, der zum Blockieren einer Rotationsbewegung des Rotationsbauteils aus einer Freigabestellung in eine Blockierstellung bewegbar ist, in der der Sperrriegel in eine Verriegelungsaufnahme des Rotationsbauteils eingreift. Das System zeichnet sich dadurch aus, dass der Sperrriegel mit einem Verstellmittel aus der Freigabestellung gegen die Kraft eines Rückstellelements in die Blockierstellung bewegbar ist und dass der Sperrriegel mittels des Rotationsbauteils in der Blockierstellung fixierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein System beinhaltend ein rotierbar gelagertes Rotationsbauteil und einen beweglichen Sperrriegel, der zum Blockieren einer Rotationsbewegung des Rotationsbauteils aus einer Freigabestellung in eine Blockierstellung bewegbar ist, in der der Sperrriegel in eine Verriegelungsaufnahme des Rotationsbauteils eingreift.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Lenksystem, eine aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung und ein Fahrzeug mit einem solchen System.
Aus DE 10 2007 051 418 A1 ist ein Getriebe für ein Fahrzeuglenksystem bekannt. Das Getriebe dient dazu, den von einem Fahrer ausgeübten Lenkbewegungen zusätzliche Lenkbewegungen zu überlagern. Das Getriebe weist eine Eingangswelle auf, die mit einem Flexspline drehfest verbunden ist. Darüber hinaus weist das Getriebe eine Ausgangswelle auf, die drehfest mit einem Circularspline verbunden ist. Der Flexspline ist mit einer Außenverzahnung versehen, die mit einer Innenverzahnung des Circularsplines in Eingriff steht. Innerhalb des Flexspline ist ein elektromotorisch angetriebener Wellengenerator angeordnet.
Auch aus DE 10 2007 000 945 A1 ist ein Überlagerungssteller für ein Lenksystem eines Fahrzeuges bekannt. Der Überlagerungssteller weist ein Überlagerungsgetriebe mit einer ersten Getriebeeingangswelle und einer zweiten Getriebeeingangswelle zur Überlagerung der an beiden Getriebeeingangswellen auftretenden Drehwinkeln auf eine Getriebeausgangswelle des Überlagerungsgetriebes auf, wobei die erste Getriebeeingangswelle mit einer Lenkhandhabe wirkverbunden ist. Die zweite Getriebeeingangswelle ist mit einem elektronisch kommutierten Servomotor wirkverbunden.
Insbesondere aus Sicherheitsgründen ist es zweckmäßig, Lenksysteme der vorgenannten Art mit einer Verriegelungsvorrichtung auszurüsten, um das Überlagerungssystem, falls nötig, blockieren zu können.
Aus DE 10 2007 000 943 A1 ist eine Verriegelungseinrichtung für eine Welle eines Lenksystems bekannt. Die Verriegelungseinrichtung weist einen elektromagnetischen Hubmagneten auf, welcher ein Sperrelement in der Weise beaufschlagt, dass die Welle formschlüssig lösbar an einem fahrzeugfesten Bauteil festlegbar ist. Es ist ein Energiespeicher zur automatischen Verriegelung der Welle bei einer Fehlfunktion im Lenksystem vorgesehen, wobei der Energiespeicher von zumindest einer ersten Schraubenfeder gebildet ist und die Schraubenfeder auf ihrer Innenseite oder Außenseite axial und radial an einem Führungselement anliegt.
Aus DE 10 2008 002 670 A1 ist eine ähnliche Verriegelungsvorrichtung für eine Welle eines Lenksystems eines Fahrzeuges bekannt. Bei dieser Verriegelungsvorrichtung ist vorgesehen, dass der Energiespeicher zumindest teilweise aus einem Permanentmagneten gebildet ist, dessen Magnetfeld bei Bestromung des elektrischen Hubmagneten zumindest teilweise aufgehoben wird.
Eine Verrieglung des Lenksystems erfolgt aus unterschiedlichen Gründen in einer Vielzahl von Fällen. Zunächst sind die sicherheitskritischen Fälle zu nennen, bei denen unter anderem verhindert werden soll, dass ein Fahrzeug bei einer Störung des Hilfkraft- oder Überlagerungssystems ungewollte Lenkbewegungen ausführt. Auch beim Ausfall des Überlagerungs- und/oder Hilfskraftsystems, beispielsweise wegen eines Stromausfalls, muss sichergestellt sein, dass eine funktionsfähige Verbindung zwischen einer Lenkhandhabe und den gelenkten Rädern besteht.
Darüber hinaus sind die systemrelevanten Fälle zu nennen, bei denen eine Verriegelung deshalb erfolgt, um die Funktionsfähigkeit des Überlagerungs- und/oder Hilfskraftsystems zu gewährleisten. Beispielsweise könnte es ohne eine Aktivierung der Verriegelung vorkommen, dass bei abgeschaltetem System – beispielsweise bei einem abgestellten und/oder ausgeschaltetem Fahrzeug – die Lenkhandhabe verdreht wird, was dazu führen würde, dass nach dem Wiedereinschalten der Ist-Lenkwinkel nicht mit dem ursprünglichen Lenkwinkel übereinstimmt, den die Überlagerungs- und/oder Hilfskraftsteuerung als letztes abgespeichert hat.
Unter anderem aus den vorgenannten Gründen erfolgt bei jedem Abschalten des Fahrzeugmotors automatisch eine Verriegelung des Lenksystems. Dies zumeist derart, dass ein mittels einer Vorspannfeder vorgespannter Sperrstift, der mit Hilfe eines Elektromagneten in einer Freigabestellung gehalten wird, durch ein Stromlosschalten des Elektromagneten von der Vorspannfeder in eine Aussparung eines Sperrrings, der drehfest mit einer zu blockierenden Welle verbunden ist, getrieben wird. Beim Wiedereinschalten zieht der Elektromagnet den Sperrstift gegen die Kraft der Vorspannfeder aus der Aussparung heraus, so dass der Sperrring und die mit ihm drehfest verbundene Welle wieder freigegeben sind.
Allerdings ist bei einem System problematisch, dass bei Vorliegen eines Fehlers, beispielsweise bei einem Stromausfall durch Kabelabriss oder durch Maderbiss, die Blockierung des Sperrings nicht ohne manuellen Eingriff in das Verriegelungssystem oder gar eine Demontage des Verriegelungssystems gelöst werden kann.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System anzugeben, das einerseits ein sicheres Verriegeln auch in sicherheitsrelevanten Situationen ermöglicht und das andererseits auch bei Vorliegen eines Fehlers, insbesondere bei einem Stromausfall, ein Lösen der Blockierung erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein System gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Sperrriegel mit einem Verstellmittel aus der Freigabestellung gegen die Kraft eines Rückstellelements in die Blockierstellung bewegbar ist und dass der Sperrriegel mittels des Rotationsbauteils in der Blockierstellung, vorzugsweise wieder lösbar, fixierbar ist.
Ein solches System löst den Zielkonflikt, dass einerseits bei Vorliegen eines Fehlers, wie insbesondere bei einem Stromausfall, eine, insbesondere automatische, Blockierung erfolgen kann und dass trotz des Fehlers die Blockierung wieder gelöst werden kann.
Dadurch, dass der Sperrriegel mittels des Rotationsbauteils gegen die Kraft des Rückstellelements in der Blockierstellung gehalten werden kann, ist de facto – auch in der Fehlersituation – ein bistabiles System geschaffen. Einerseits kann die Blockierstellung mittels des Rotationsbauteils selbst aufrecht erhalten werden; andererseits kann das Rotationsbauteil den Sperrriegel freigeben, so dass das Rückstellelement, das beispielsweise als in der Blockierstellung gespannte Feder ausgebildet sein kann, diesen in die Freigabestellung bewegen kann.
Bei einer besonderen Ausführung kann der Sperrriegel von dem Rotationsbauteil durch Reibschluss in der Blockierstellung gehalten werden. Insbesondere bei einer solchen Ausführung kann vorgesehen sein, dass der Sperrriegel durch Beaufschlagen des Rotationsbauteils mit einem Drehmoment in der Blockierstellung fixierbar ist. Durch Ausüben eines Drehmomentes auf das Rotationsbauteil, in dessen Verriegelungsaufnahme zumindest ein Teil des Sperrriegels eingeführt ist, kommt es zu einem Reibschluss zwischen einer Seitenwand der Verriegelungsaufnahme und dem Sperrriegel. Durch diesen Reibschluss kann der Sperrriegel trotz der stets wirkenden Kraft des Rückstellelements in der Blockierstellung gehalten werden. In vorteilhafter Weise kann die Reibschlusswirkung durch Aufbringen einer Haftbeschichtung erhöht werden.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass der Sperrrigel durch Ausüben eines Drehmomentes auf das Rotationsbauteil zwischen einer Seitenwand und einer Linearführung des Sperrriegels eingeklemmt und so in der Blockierstellung gehalten wird.
Bei den vorgenannten Ausführungen kann der Sperrriegel von dem Rückstellelement in die Freigabestellung bewegt werden, sobald das Drehmoment aufgehoben wird und/oder sobald ein dem Drehmoment entgegengesetztes Drehmoment auf das Rotationsbauteil ausgeübt- und damit der Reibschluss aufgehoben wird. Beispielsweise bei einem Stromausfall kann dies ohne strukturellen Eingriff in das System auch dadurch erfolgen, dass das Rotationsbauteil direkt oder indirekt manuell gedreht wird und/oder direkt oder indirekt ein Drehmoment auf das Rotationsbauteil ausgeübt wird.
Insbesondere bei einer Ausführung, bei der der Sperrriegel durch Reibschluss in der Blockierstellung gehalten wird, können der Sperrriegel und die Verriegelungsaufnahme vorteilhaft zylindrisch ausgebildet sein.
Alternativ oder zusätzlich zu einer Fixierung durch Reibschluss kann auch eine Fixierung des Sperrriegels in der Blockierstellung durch Formschluss erfolgen.
Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass das Rotationsbauteil, insbesondere in der Verriegelungsaufnahme, einen tangential zur Rotationsachse des Rotationsbauteils ausgerichteten Vorsprung aufweist, der bei fixierter Blockierstellung in eine Ausnehmung des Sperrriegels eingreift. Umgekehrt kann – alternativ oder zusätzlich – natürlich auch vorgesehen sein, dass in der Verriegelungsaufnahme eine tangential zur Rotationsachse des Rotationsbauteils ausgerichtete Ausnehmung vorhanden ist, in die bei fixierter Blockierstellung ein tangential ausgerichteter Vorsprung des Sperrriegels eingreift.
Zur Ausbildung eines Vorsprungs bzw. einer Ausnehmung kann vorteilhaft auch vorgesehen sein, dass der Sperrriegel, wenigstens in einer Querschnittebene, derart konisch ausgebildet ist, dass sich sein Durchmesser zu seinem freien Ende hin vergrößert und/oder dass die Verriegelungsaufnahme, wenigstens in einer Querschnittebene, derart konisch ausgebildet ist, dass sich ihr Innendurchmesser zu einer Eintrittsöffnung für den Sperrriegel hin verkleinert.
Bei einer solchen Ausführung kann – je nach Reibwert der Oberflächen – zusätzlich auch ein Reibschluss erfolgen. In vorteilhafter Weise kann der Reibwert wenigstens einer der Oberflächen durch Aufbringen einer Haftbeschichtung erhöht werden.
Eine konische Ausbildung von Sperrriegel und Verriegelungsaufnahme hat außerdem den besonderen Vorteil, dass der Sperrriegel durch Drehen des Rotationsbauteils aktiv in die Verriegelungsaufnahme hinein gezogen werden kann, wenn zunächst nur ein Teil des zum Eingriff in die Verriegelungsaufnahme vorgesehenen Teils des Sperrriegel in die Verriegelungsaufnahme eingeführt war oder wenn sich der Sperrriegel vor Herbeiführung der Fixierung ungewollt ein Stück aus der Verriegelungsaufnahme heraus bewegt hat.
Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das freie Ende des Sperrriegels hakenförmig oder kegelförmig ausgebildet ist, wobei die Ausnehmung vorzugsweise eine jeweils dazu komplementäre Form aufweist.
In vorteilhafter Weise kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Sperrriegel dadurch in der Blockierstellung fixierbar ist, dass das Rotationsbauteil so weit gedreht wird, dass eine Seitenwand der Verriegelungsaufnahme in Reibschluss und/oder in Formschluss mit dem Sperrriegel gelangt. Darüber hinaus kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Sperrriegel dadurch aus der Blockierstellung lösbar ist, dass das Rotationsbauteil in Gegenrichtung gedreht wird, wobei die Drehung vorzugsweise so weit erfolgt, bis das Rückstellelement den Sperrriegel aus der Verriegelungsaufnahme ziehen kann.
Bei einer besonderen Ausführung ist der Sperrriegel unabhängig davon in der Blockierstellung fixierbar, ob das Rotationsbauteil während des Fixiervorganges in die eine oder in die andere Richtung gedreht wird und/oder ob das Drehmoment in die eine oder die andere Richtung ausgerichtet ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei einer Drehung in die eine Richtung der Sperrriegel an einer Seitenwand der Verriegelungsaufnahme reibschlüssig anliegt oder mit einer Seitenwand der Verriegelungsaufnahme in Formschluss steht, während er bei einer Drehung in die andere Richtung an der gegenüberliegenden Seitenwand der Verriegelungsaufnahme reibschlüssig anliegt oder mit der gegenüberliegenden Seitenwand der Verriegelungsaufnahme in Formschluss steht.
Bei einer besonderen Ausführung sind die Verriegelungsaufnahme und/oder der Sperrriegel rotationssymmetrisch ausgebildet. Eine solche Ausführung ist vorteilhaft, wenn der Sperrriegel unabhängig davon in der Blockierstellung fixierbar sein soll, ob das Rotationsbauteils während des Fixiervorganges in die eine oder in die andere Richtung gedreht wird und/oder ob das Drehmoment in die eine oder die andere Richtung ausgerichtet ist.
Alternativ kann – je nach Anwendungsfall – auch vorgesehen sein, dass der Sperrriegel ausschließlich durch Drehen des Rotationsbauteils oder Ausüben eines Drehmomentes auf das Rotationsbauteil in einer Richtung in der Blockierstellung fixierbar ist und durch Drehen des Rotationsbauteils oder Ausüben eines Drehmomentes auf das Rotationsbauteil in der anderen Richtung nicht in der Blockierstellung fixierbar ist. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass die gegenüberliegende Seitenwand glatt und ohne Vorsprung oder Ausnehmung ist, so dass kein Reibschluss oder Formschluss möglich ist, der ein Herausziehen des Sperrriegels aus der Verriegelungsaufnahme verhindern könnte.
Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Sperrriegel ausschließlich durch Drehen des Rotationsbauteils oder Ausüben eines Drehmomentes auf das Rotationsbauteil in einer Richtung in der Blockierstellung fixierbar ist und durch Drehen des Rotationsbauteils oder Ausüben eines Drehmomentes auf das Rotationsbauteil in der anderen Richtung eine den Sperrriegel aktiv aus der Aufnahme drückende Kraft erzeugt wird. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass die Aufnahme an einer Seitenwand eine Anlaufschräge aufweist, die derart ausgerichtet ist, dass bei Drehung des Rotationsbauteils in der anderen Richtung über die Anlaufschräge eine aus der Aufnahme gerichtete Kraft auf das entlang der Anlaufschräge gleitende Ende des Sperrriegels ausgeübt wird.
Insbesondere um dies zu erreichen kann vorgesehen sein, dass die Verriegelungsaufnahme und/oder der Sperrriegel unsymmetrisch ausgebildet sind.
Vorzugsweise ist die Bewegungsrichtung des Sperrriegels von der Freigabestellung in die Blockierstellung radial zur Rotationsachse des Rotationsbauteils ausgerichtet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Bewegungsrichtung des Sperrriegels lediglich eine radiale Komponente aufweist.
Bei einer besonderen Ausführung weist das Rotationsbauteil um seinen Umfang verteilt mehrere Verriegelungsaufnahmen auf, so dass das Rotationsbauteil, je nachdem in welche Verriegelungsaufnahme der Sperrriegel eingreift, in unterschiedlichen Drehstellungen blockiert werden kann.
Wie bereits erwähnt, kann das Rückstellelement wenigstens ein Federelement, insbesondere eine Zugfeder oder eine Druckfeder, aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Federelement in redundanter Weise mehrere Federn und/oder mehrere Federwendeln aufweist. Eine solche Ausführung ist besonders sicher und zuverlässig.
Alternativ oder zusätzlich kann das Rückstellelement auch zumindest einen Magneten aufweisen, mit dem der Sperrriegel in die Freigabestellung gezogen werden kann.
Bei einer besonderen Ausführung weist das Verstellmittel einen elektrischen Hubmagneten auf oder ist als elektrischer Hubmagnet ausgebildet. Insbesondere kann vorgesehenen sein, dass der Sperrriegel oder ein fest mit dem Sperrriegel verbundenes Bauteil als beweglicher Kern durch Bestromung des Hubmagneten und das dadurch entstehende magnetische Feld so verschoben werden kann, dass das freie Ende des Sperrriegels in die Verriegelungsaufnahme ragt.
Das Rotationsbauteil kann als Welle, insbesondere als Welle eines Spannungswellengetriebes, ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass das Rotationsbauteil als Sperrenring ausgebildet ist, der an ein zu blockierendes, rotierbar gelagertes Bauteil angebaut ist.
Bei einer besonderen Ausführung ist vorgesehen, dass die Freigabestellung des Sperrriegels einen größeren Radialabstand von der Rotationsachse des Rotationsbauteils aufweist, als die Blockierstellung. Bei einer solchen Ausführung greift das freie Ende des Sperrriegels bezogen auf die Rotationsachse des Rotationsbauteils von außen nach innen in die Ausnehmung ein, um eine Blockierung zu bewirken. Es ist jedoch alternativ auch eine andere Ausführung möglich, bei der – insbesondere wenn das Rotationsbauteil als Hohlwelle ausgebildet ist – der Sperrriegel von innen nach außen in die Ausnehmung eingreift, um eine Blockierung zu bewirken.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße System einen, vorzugsweise elektrisch angetriebenen, Antriebsmotor zum Drehen und/oder Rotieren des Rotationsbauteils auf. Mit Hilfe des Antriebsmotors kann das Rotationsbauteil zum Fixieren des Sperrriegels, wie vorstehend beschrieben, gedreht werden und/oder kann zum Fixieren des Sperrriegels, wie ebenfalls vorstehend beschrieben, ein Drehmoment auf das Rotationsbauteil ausgeübt werden.
Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung ist ein Sensor vorhanden, mit dem ermittelbar ist, ob der Sperrriegel in der Blockierstellung fixiert ist und/oder mit dem die Stellung des Sperrriegels ermittelbar ist.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Sensor die Drehstellung des Rotationsbauteils oder eines mit dem Rotationsbauteil drehwirkverbundenen Rotationsbauteils ermittelt. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass der Sensor als Drehlagesensor eines Antriebsmotors zum Drehen und/oder Rotieren des Rotationsbauteils ausgebildet ist.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass das Verstellmittel zusätzlich zu seiner eigentlichen Funktion als Sensor fungiert, mit dem ermittelbar ist, ob der Sperrriegel in der Blockierstellung fixiert ist und/oder mit dem die Stellung des Sperrriegels ermittelbar ist.
Bei einer besonderen Ausführung dient ein als elektrischer Hubmagnet ausgebildetes Verstellmittel als Sensor. Beispielsweise kann mit Hilfe von Teststrompulsen, die Induktivität gemessen und so ermittelt werden, ob der bewegliche Kern, der Teil des Sperrriegels ist oder mit dem Sperrriegel verbunden ist, sich gerade innerhalb der Spule des Hubmagneten befindet oder nicht.
Wie bereits erwähnt, kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das System ein Getriebe, insbesondere ein Spannungswellengetriebe, aufweist und/oder dass das Rotationsbauteil Teil eines Getriebes, insbesondere eines Spannungswellengetriebes, ist. An das Getriebe kann vorteilhaft ein Antriebsmotor angeschlossen sein, so dass insgesamt ein Getriebeaktuator, beispielsweise für eine Lenkung, insbesondere eine Überlagerungslenkung und/oder eine Servolenkung, oder für eine aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung, insbesondere eine Fahrwerkbeeinflussungsanordnung, die als Nickstabilisator und/oder als Wankstabilisator und/oder als Höhenänderungsvorrichtung ausgebildet ist, gebildet ist.
Insbesondere kann ein Getrieb auch mehrere erfindungsgemäße Systeme beinhalten. Das Getriebe kann insbesondere ein Mehrwellengetriebe, insbesondere ein Dreiwellengetriebe, sein, wobei jede beliebige der Wellen – oder auch mehrere der Wellen oder sämtliche Wellen – Teil jeweils eines erfindungsgemäßen Systems sein können.
Auch ganz allgemein ist ein Lenksystem, insbesondere Überlagerungslenkung und/oder Servolenkung, das ein erfindungsgemäßes System aufweist von besonderem Vorteil, weil auch bei Vorliegen eines Fehlers, beispielsweise bei einem Stromausfall, die Blockierstellung ohne baulichen Eingriff in das System manuell gelöst werden kann. Gleiches gilt in analoger Weise beispielsweise auch für eine aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung, insbesondere Fahrwerkbeeinflussungsanordnung, die als Nickstabilisator und/oder als Wankstabilisator und/oder als Höhenänderungsvorrichtung ausgebildet ist und die ein erfindungsgemäßes System aufweist.
Das erfindungsgemäße System kann auch auf andere Weise vorteilhaft Teil eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, sein. Von besonderem Vorteil ist insbesondere ein Fahrzeug, das ein Lenksystem mit einem erfindungsgemäßen System und/oder eine aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung mit einem erfindungsgemäßen System aufweist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleiche oder gleich wirkende Elemente zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems, bei dem sich der Sperrriegel in der Freigabestellung befindet, und
2 das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems, bei dem sich der Sperrriegel in der Blockierstellung befindet.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems beinhaltend ein um eine Rotationsachse 2 rotierbar gelagertes Rotationsbauteil 1 und einen beweglichen Sperrriegel 3. Der Sperrriegel 3 kann zum Blockieren einer Rotationsbewegung des Rotationsbauteils 1 mit einem nicht dargestellten Verstellmittel aus einer Freigabestellung in eine Blockierstellung bewegt werden. 1 zeigt den Sperrriegel 3 in der Freigabestellung, während 2 den Sperrriegel 3 in der Blockierstellung zeigt.
In der Blockierstellung greift der Sperrriegel 3 in eine Verriegelungsaufnahme 4 des Rotationsbauteils 1 ein. Der Sperrriegel 3 wird mit dem (nicht dargestellten) Verstellmittel gegen die Kraft eines Rückstellelements 5, das als Druckfeder 6 ausgebildet ist, aus der Freigabestellung (1) in die Blockierstellung (2) bewegt. Konkret wird hierbei die Druckfeder 5 zwischen einem Vierregelungsgehäuse 7 und einem Kopf 8 des Sperrriegels 3 zusammengedrückt. Der Sperrriegel 3 ist mittels einer Linearführung 9 linear beweglich geführt. Als Verstellmittel kann beispielsweise ein Hubmagnet dienen.
Zum Blockieren des Rotationsbauteils 1 wird der Sperrriegel 3 zunächst gegen die Kraft des Rückstellelements 5 aus der Freigabestellung (1) in die Blockierstellung (2) überführt. In der Blockierstellung ragt das freie Ende 10 des Sperrriegels 3 in die Verriegelungsaufnahme 4.
Das freie Ende 10 des Sperrriegels 3 ist derart konisch ausgebildet, dass sich sein Durchmesser zu seinem freien Ende 10 hin vergrößert. Die Verriegelungsaufnahme 4 ist derart konisch ausgebildet, dass sich ihr Innendurchmesser zu einer Eintrittsöffnung 11 für den Sperrriegel 3 hin verkleinert.
Durch Drehen des Rotationsbauteils 1 entlang dem Pfeil 12 und Ausüben eines Drehmomentes auf das auf Anschlag gedrehte Rotationsbauteil 1 wird der Sperrriegel 3 mittels des Rotationsbauteils 1 in der Blockierstellung fixiert. Hierbei kommen eine Seitenwand 13 der Verriegelungsaufnahme 4 und das freie Ende 10 des Sperrriegels 3 in Formschluss.
Sobald das Rotationsbauteil 1 in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, was vorteilhaft auch manuell geschehen kann, kann das Rückstellelement 5 den Sperrriegel 3 wieder aus der Verriegelungsaufnahme 4 ziehen und in die Freigabestellung (1) überführen.
Bezugszeichenliste

1: Rotationsbauteil
2: Rotationsachse
3: Sperrriegel
4: Verriegelungsaufnahme
5: Rückstellelement
6: Druckfeder
7: Verriegelungsgehäuse
8: Kopf des Sperrriegels 3
9: Linearführung
10: freies Ende des Sperrriegels 3
11: Eintrittsöffnung
12: Pfeil
13: Seitenwand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007051418 A1 [0003]
DE 102007000945 A1 [0004]
DE 102007000943 A1 [0006]
DE 102008002670 A1 [0007]

Claims

System beinhaltend ein rotierbar gelagertes Rotationsbauteil und einen beweglichen Sperrriegel, der zum Blockieren einer Rotationsbewegung des Rotationsbauteils aus einer Freigabestellung in eine Blockierstellung bewegbar ist, in der der Sperrriegel in eine Verriegelungsaufnahme des Rotationsbauteils eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrriegel mit einem Verstellmittel aus der Freigabestellung gegen die Kraft eines Rückstellelements in die Blockierstellung bewegbar ist und dass der Sperrriegel mittels des Rotationsbauteils in der Blockierstellung fixierbar ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrriegel von dem Rotationsbauteil durch Reibschluss in der Blockierstellung fixierbar ist.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrriegel von dem Rotationsbauteil durch Formschluss in der Blockierstellung fixierbar ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Sperrriegel durch Beaufschlagen des Rotationsbauteils mit einem Drehmoment in der Blockierstellung fixierbar ist oder dass b. der Sperrriegel durch Beaufschlagen des Rotationsbauteils mit einem Drehmoment in der Blockierstellung fixierbar ist und dass der Sperrriegel von dem Rückstellelement in die Freigabestellung bewegt wird, sobald das Drehmoment aufgehoben wird und/oder sobald ein dem Drehmoment entgegengesetztes Drehmoment auf das Rotationsbauteil ausgeübt wird.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Sperrriegel dadurch in der Blockierstellung fixierbar ist, dass das Rotationsbauteil so weit gedreht wird, dass eine Seitenwand der Verriegelungsaufnahme in Reibschluss und/oder in Formschluss mit dem Sperrriegel gelangt oder dass b. der Sperrriegel dadurch in der Blockierstellung fixierbar ist, dass das Rotationsbauteil so weit gedreht wird, dass eine Seitenwand der Verriegelungsaufnahme in Reibschluss und/oder in Formschluss mit dem Sperrriegel gelangt und dass der Sperrriegel dadurch aus der Blockierstellung lösbar ist, dass das Rotationsbauteil in Gegenrichtung gedreht wird.
System nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Sperrriegel unabhängig davon in der Blockierstellung fixierbar ist, ob das Rotationsbauteil während des Fixiervorganges in die eine oder in die andere Richtung gedreht wird und/oder ob das Drehmoment in die eine oder die andere Richtung ausgerichtet ist, oder dass b. der Sperrriegel ausschließlich durch Drehen des Rotationsbauteils oder Ausüben eines Drehmomentes auf das Rotationsbauteil in einer Richtung in der Blockierstellung fixierbar ist und durch Drehen des Rotationsbauteils oder Ausüben eines Drehmomentes auf das Rotationsbauteil in der anderen Richtung nicht in der Blockierstellung fixierbar ist, oder dass c. der Sperrriegel ausschließlich durch Drehen des Rotationsbauteils oder Ausüben eines Drehmomentes auf das Rotationsbauteil in einer Richtung in der Blockierstellung fixierbar ist und durch Drehen des Rotationsbauteils oder Ausüben eines Drehmomentes auf das Rotationsbauteil in der anderen Richtung eine den Sperrriegel aktiv aus der Aufnahme drückende Kraft erzeugt wird.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass a. das Rotationsbauteil, insbesondere in der Verriegelungsaufnahme, einen tangential zur Rotationsachse des Rotationsbauteils ausgerichteten Vorsprung aufweist, der bei fixierter Blockierstellung in eine Ausnehmung des Sperrriegels eingreift und/oder dass b. in der Verriegelungsaufnahme eine tangential zur Rotationsachse des Rotationsbauteils ausgerichtete Ausnehmung vorhanden ist, in die bei fixierter Blockierstellung ein tangential ausgerichteter Vorsprung des Sperrriegels eingreift.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrriegel, wenigstens in einer Querschnittebene, derart konisch ausgebildet ist, dass sich sein Durchmesser zu seinem freien Ende hin vergrößert und/oder dass die Verriegelungsaufnahme, wenigstens in einer Querschnittebene, derart konisch ausgebildet ist, dass sich ihr Innendurchmesser zu einer Eintrittsöffnung für den Sperrriegel hin verkleinert.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung des Sperrriegels von der Freigabestellung in die Blockierstellung radial zur Rotationsachse des Rotationsbauteils ausgerichtet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement wenigstens ein Federelement, insbesondere eine Zugfeder oder eine Druckfeder, aufweist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellmittel einen elektrischen Hubmagneten aufweist oder als elektrischer Hubmagnet ausgebildet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationsbauteil als Welle, insbesondere als Welle eines Spannungswellengetriebes, ausgebildet ist oder dass das Rotationsbauteil als Sperrenring ausgebildet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein, vorzugsweise elektrischer, Antriebsmotor zum Drehen und/oder Rotieren des Rotationsbauteils vorhanden ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor vorhanden ist, mit dem ermittelbar ist, ob der Sperrriegel in der Blockierstellung fixiert ist und/oder mit dem die Stellung des Sperrriegels ermittelbar ist.
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Sensor die Drehstellung des Rotationsbauteils oder eines mit dem Rotationsbauteil drehwirkverbundenen Rotationsbauteils ermittelt und/oder dass b. der Sensor als Drehlagesensor eines Antriebsmotors zum Drehen und/oder Rotieren des Rotationsbauteils ausgebildet ist.
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das, insbesondere als Hubmagnet ausgebildete, Verstellmittel zusätzlich als Sensor fungiert.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein Getriebe, insbesondere ein Spannungswellengetriebe, aufweist und/oder dass das Rotationsbauteil Teil eines Getriebes, insbesondere eines Spannungswellengetriebes, ist.
Lenksystem, insbesondere Überlagerungslenkung und/oder Servolenkung, das ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 17 aufweist.
Aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung, insbesondere Fahrwerkbeeinflussungsanordnung, die als Nickstabilisator und/oder als Wankstabilisator und/oder als Höhenänderungsvorrichtung ausgebildet ist, die ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 17 aufweist.
Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, das ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 17 und/oder ein Lenksystem nach Anspruch 18 und/oder eine aktive Fahrwerkbeeinflussungsanordnung nach Anspruch 19 aufweist.