DE102014203862A1 - actuator - Google Patents
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Abstract
Aktuatoranordnung, insbesondere für eine Niveauverstellung in einem Kraftfahrzeug, wobei wenigstens zwei separate Aktuatoren (2) umfassend jeweils ein zur Erwirkung einer eine lineare Bewegungskomponente aufweisenden Stellbewegung rotierend anzutreibendes Element (7, 8), sowie jeweils einen das jeweilige Element (7, 8) antreibenden Antriebsmotor (9, 9a, 9b), wobei die beiden Antriebsmotoren (9, 9a, 9b) über eine gemeinsame Steuerungseinrichtung (10, 10a, 10b) separat ansteuerbar sind.Actuator assembly, in particular for a level adjustment in a motor vehicle, wherein at least two separate actuators (2) each comprising one for obtaining a linear movement component having adjusting movement to be rotatably driven element (7, 8), and each one the respective element (7, 8) driving Drive motor (9, 9a, 9b), wherein the two drive motors (9, 9a, 9b) via a common control device (10, 10a, 10b) are separately controllable.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Aktuatoranordnung, insbesondere für eine Niveauverstellung in einem Kraftfahrzeug.The invention relates to an actuator arrangement, in particular for a level adjustment in a motor vehicle.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Ein Aktuator dient dazu, eine definierte Hub- oder Senkbewegung oder sonstige Stellbewegungen zu erwirken, wie sie in vielen Bereichen der Technik gefordert sind. Lediglich ein Beispiel ist der Bereich der Fahrwerkstechnik bei Kraftfahrzeugen, wo es mitunter erforderlich ist, hierüber eine Niveauverstellung zu erwirken und Ähnliches. Auch in Anwendungen, bei denen ein Bauteil in der Höhe verstellt werden muss, wie beispielsweise Höhenverstellungen an Tischen oder Stühlen und Ähnliches sind Einsatzgebiete für derartige Aktuatoren. Um eine solche Stellbewegung zu ermöglichen sind bekannte Aktuatoren beispielsweise als Kugelgewindetriebe ausgeführt, mit einer Gewindespindel und einer darauf kugelgeführten Mutter, die zumeist mit dem zu stellenden Bauteil gekoppelt ist. Andere Bautypen sind Planetenwälzgetriebe, Trapezgewindespindeln und dergleichen. An actuator is used to obtain a defined lifting or lowering movement or other positioning movements, as required in many areas of technology. Only one example is the field of suspension technology in motor vehicles, where it is sometimes necessary to achieve this about a level adjustment and the like. Also in applications in which a component must be adjusted in height, such as height adjustments to tables or chairs and the like are applications for such actuators. In order to enable such an adjusting movement, known actuators are designed, for example, as ball screws, with a threaded spindle and a ball-guided nut, which is usually coupled to the component to be positioned. Other types are Planetenwälzgetriebe, trapezoidal screws and the like.
Zur Erwirkung der Stellbewegung ist es erforderlich, üblicherweise die Gewindespindel rotierend anzutreiben, wozu der Aktuator einen Antriebsmotor aufweist. Dieser ist beispielsweise über eine Ritzelverbindung, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Getriebes, mit der Gewindespindel gekoppelt. To obtain the adjusting movement, it is usually necessary to drive the threaded spindle in rotation, for which purpose the actuator has a drive motor. This is coupled for example via a pinion connection, optionally with the interposition of a transmission, with the threaded spindle.
Bei Antrieb des Motors rotiert die Gewindespindel, sie ist positionsfest, während die Mutter längs der Gewindespindel wandert und so die Relativbewegung zwischen den beiden über den Aktuator gekoppelten Bauteile erwirkt. Alternativ ist auch ein Antrieb der Mutter denkbar, die Spindel wandert relativ zur positionsfesten Mutter.When the motor is driven, the threaded spindle rotates, it is fixed in position, while the nut moves along the threaded spindle and thus obtains the relative movement between the two coupled via the actuator components. Alternatively, a drive of the mother is conceivable, the spindle moves relative to the positionally fixed nut.
Mitunter werden zur Erwirkung aufeinander abgestimmter Verstellbewegungen auch zwei oder mehr Aktuatoren an unterschiedlichen Positionen an den relativ zueinander zu bewegenden Bauteilen angeordnet. Ein Beispiel hierfür ist eine Niveauregulierung in einem Kraftfahrzeug, wo im Bereich der Vorderachse und der Hinterachse jeweils zwei separate Aktuatoren verbaut sind, die aufeinander abgestimmte Verstellbewegungen zum kontrollierten Anheben und Absenken der Karosserie relativ zum Fahrwerk erwirken sollen.Occasionally, two or more actuators are arranged at different positions on the components to be moved relative to one another in order to obtain mutually coordinated adjusting movements. An example of this is a level control in a motor vehicle, where in the region of the front axle and the rear axle two separate actuators are installed, which are intended to obtain mutually coordinated adjustment movements for controlled raising and lowering of the body relative to the chassis.
Jeder Aktuator stellt dabei eine in sich geschlossene Einheit dar, umfassend die Stellmechanik, den Antriebsmotor sowie eine eigene Steuerungseinrichtung, die den Betrieb des jeweiligen Antriebsmotors steuert. Die Steuerungseinrichtungen sind in ein entsprechendes Fahrerassistenzsystem (und Fahrzeug-Regelungssystem bei automatischer Anhebung/Absenkung) bei Integration der Aktuatoranordnung in einem Fahrzeug eingebunden, über welches sie wiederum die entsprechenden Informationen hinsichtlich der von ihnen anzusteuernden Niveauverstellung erhalten. Sind im Fahrzeug beispielsweise vier Aktuatoren verbaut, so sind folglich vier separate aktuatoreigene Steuerungseinrichtungen vorgesehen, die systemseitig hinsichtlich ihrer Funktionalität sowie den durch ihre Ansteuerung erreichten Stellbewegungen zu überwachen und zu kontrollieren sind.Each actuator represents a self-contained unit, comprising the adjusting mechanism, the drive motor and its own control device that controls the operation of the respective drive motor. The control devices are integrated in a corresponding driver assistance system (and vehicle control system with automatic raising / lowering) when integrating the actuator arrangement in a vehicle, via which in turn they receive the corresponding information with regard to the level adjustment to be triggered by them. If, for example, four actuators are installed in the vehicle, then four separate actuator-specific control devices are provided, which are to be monitored and controlled by the system with regard to their functionality and the actuating movements achieved by their actuation.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine einfacher aufgebaute Aktuatoranordnung anzugeben.The invention is therefore based on the problem of specifying a simpler constructed actuator assembly.
Zur Lösung dieses Problems ist eine Aktuatoranordnung, insbesondere für eine Niveauverstellung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, gekennzeichnet durch wenigstens zwei separate Aktuatoren umfassend jeweils ein zur Erwirkung einer eine lineare Bewegungskomponente aufweisenden Stellbewegung rotierend anzutreibendes Element, sowie jeweils einen das jeweilige Element antreibenden Antriebsmotor, wobei die beiden Antriebsmotoren über eine gemeinsame Steuerungseinrichtung separat ansteuerbar sind.To solve this problem, an actuator assembly, in particular provided for a level adjustment in a motor vehicle, characterized by at least two separate actuators each comprising a for driving a linear motion component having actuator movement to be driven rotating element, and each one driving the respective element drive motor, the two Drive motors can be controlled separately via a common control device.
Erfindungsgemäß weist der jeweilige Aktuator, der Teil der erfindungsgemäßen Aktuatoranordnung ist, keine eigene Steuerungseinrichtung auf, vielmehr ist eine gemeinsame Steuerungseinrichtung vorgesehen, die direkt die beiden Antriebsmotoren der beiden Aktuatoren ansteuert. Über die Steuerungseinrichtung wird also die Bestromung der üblicherweise als Elektromotoren ausgeführten Antriebsmotoren angesteuert, verbunden mit einer entsprechenden Erfassung und Überwachung der Stellbewegung respektive der einzunehmenden Verstellposition. Bei einer Integration der Aktuatoranordnung in ein Kraftfahrzeug ist folglich beispielsweise pro Achse des Fahrzeugs jeweils nur eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, welche die Aktuatoren auf beiden Seiten des Fahrzeugs gemeinsam ansteuert und gemeinsam überwachen kann. According to the invention, the respective actuator, which is part of the actuator arrangement according to the invention, does not have its own control device, but rather a common control device is provided which directly actuates the two drive motors of the two actuators. By means of the control device, therefore, the energization of the drive motors, which are usually designed as electric motors, is controlled, together with a corresponding detection and monitoring of the adjusting movement, respectively, of the adjusting position to be assumed. In an integration of the actuator assembly in a motor vehicle, for example, only one control device is provided per axis of the vehicle, which controls the actuators on both sides of the vehicle together and can monitor together.
Dies führt dazu, dass die jeweiligen Aktuatoren einfacher und kleiner ausgelegt werden können, da keine separaten Steuerungseinrichtungen mehr zu integrieren sind, sondern lediglich noch entsprechende Schnittstellen, an die die gemeinsame Steuerungseinrichtung angeschlossen werden kann, um die jeweiligen Antriebsmotoren zu steuern. Durch die gemeinsame Ansteuerung beider Aktuatoren ergibt sich ferner eine einfachere und sicherere Überwachung des Zustands respektive des Betriebs der einzelnen Aktuatoren, was hinsichtlich der funktionalen Sicherheit Vorteile mit sich bringt. This results in that the respective actuators can be made simpler and smaller, since no separate control devices are to be integrated, but only corresponding interfaces to which the common control device can be connected in order to control the respective drive motors. Due to the common control of both actuators results Furthermore, a simpler and safer monitoring of the condition or the operation of the individual actuators, which brings advantages in terms of functional safety benefits.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, diese gemeinsame Steuerungseinrichtung auch relativ weit entfernt von den jeweiligen Aktuatoren anzuordnen. So kann sie im Falle der Integration der Aktuatoranordnung in einem Kraftfahrzeug beispielsweise im Bereich der Spritzwand, im Motorraum oder auch im Innenbereich des Fahrzeugs angeordnet werden. Dies ermöglicht es, die Steuerungseinrichtung einfacher auszulegen. Ja nach Verbauort kann das Temperaturintervall, dem die Steuerungseinrichtung ausgesetzt ist, mitunter deutlich schmäler sein, die benötigte Schutzklasse gegen Wassereindringen und Steinschlag kann eine andere sein, wenn die Steuerungseinrichtung beispielsweise im Fahrzeuginnenraum angeordnet ist, wie auch Vorkehrungen gegen Erschütterungen und Vibrationen bei Wahl eines entsprechenden Verbauorts mitunter andere sind als bei bisher bekannter aktuatorseitiger Integration. Auch kann die absolut zu ertragende Temperatur deutlich geringer sein.Furthermore, it is possible to arrange this common control device also relatively far away from the respective actuators. Thus, in the case of integration of the actuator arrangement in a motor vehicle, it can be arranged, for example, in the area of the bulkhead, in the engine compartment or even in the interior of the vehicle. This makes it easier to design the control device. Depending on the installation site, the temperature interval to which the control device is exposed can sometimes be significantly narrower; the protection class against water intrusion and rockfall required can be different if the control device is arranged, for example, in the vehicle interior, as can arrangements for vibrations and vibrations when a corresponding one is selected Verbauorts sometimes other than in previously known actuator-side integration. Also, the absolutely tolerable temperature can be significantly lower.
Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, nicht nur zwei Aktuatoren über eine gemeinsame Steuerungseinrichtung anzusteuern, sondern beispielsweise vier Aktuatoren, das heißt, dass bei Integration in einem Kraftfahrzeug alle an der Vorder- und der Hinterachse vorgesehene Aktuatoren über eine gemeinsame Steuerungseinrichtung angesteuert werden. Aber auch bei Integration der Aktuatoranordnung bei anderen Gerätschaften wie beispielsweise Möbeln und Ähnlichem ist es mitunter zweckmäßig, mehr als zwei Aktuatoren über eine gemeinsame Steuerungseinrichtung zu koppeln.Of course, it is possible to control not only two actuators via a common control device, but for example, four actuators, that is, when integrated in a motor vehicle all provided on the front and rear axles actuators are controlled by a common control device. But even with integration of the actuator assembly in other equipment such as furniture and the like, it is sometimes useful to couple more than two actuators via a common control device.
Neben der Aktuatoranordnung betrifft die Erfindung ferner ein Kraftfahrzeug, umfassend eine im Bereich der Vorder- oder Hinterachse verbaute Aktuatoranordnung der beschriebenen Art. Bei diesem Kraftfahrzeug kommen also an der Vorderachse oder der Hinterachse oder auch an beiden Achsen jeweils eine solche Aktuatoranordnung zum Einsatz. Das heißt, dass die Motoren der beiden Aktuatoren der Vorderachse über eine gemeinsame Steuerungseinrichtung angesteuert werden, wie auch die Motoren der Aktuatoren der Hinterachse. Denkbar ist alternativ aber auch, dass sowohl an der Vorderachse als auch an der Hinterachse eine gemeinsame Aktuatoranordnung der beschriebenen Art umfassend vier Aktuatoren nebst Motoren und eine gemeinsame Steuerungseinrichtung verbaut ist. In addition to the actuator assembly, the invention further relates to a motor vehicle, comprising a built in the front or rear axle actuator assembly of the type described. In this motor vehicle so on the front axle or the rear axle or on both axes each such actuator assembly is used. This means that the motors of the two actuators of the front axle are controlled via a common control device, as well as the motors of the actuators of the rear axle. Alternatively, it is also conceivable that both on the front axle and on the rear axle, a common actuator assembly of the type described comprising four actuators together with motors and a common control device is installed.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. Show it:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Die Aktuatoranordnung
Jeder Aktuator
Diese Relativbewegung durch Rotation entweder der Gewindespindel
Die Steuerung beider Antriebsmotoren
Die Steuerungseinrichtung
Die Antriebsmotoren
Die Steuerungseinrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Aktuatoranordnung actuator
- 22
- Aktuator actuator
- 33
- Federbein strut
- 44
- Fahrwerk landing gear
- 55
- Karosse state coach
- 66
- Gewindespindeltrieb Screw mechanism
- 77
- Gewindespindel screw
- 88th
- Gewindemutter threaded nut
- 99
- Antriebsmotor drive motor
- 1010
- Steuerungseinrichtung control device
- 1111
- Stromversorgungsleitung Power line
- 1212
- Steuerleitung control line
- 1313
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- 1414
- Vorderachse Front
- 1515
- Hinterachse rear axle
- 1616
- Steuerungseinrichtung control device
Claims (3)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102018106807A1 (en) | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Device for level adjustment of a vehicle body |
Citations (1)
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DE60107521T2 (en) * | 2000-10-11 | 2005-12-15 | Conception Et Development Michelin S.A. | Suspension device with a bearing regulation device |
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- 2014-03-04 DE DE102014203862.6A patent/DE102014203862B4/en active Active
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