DE102015211630A1 - Electromechanical linear actuator for a motor vehicle chassis - Google Patents
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Abstract
Ein elektromechanischer Linearaktuator (10) für ein Kraftfahrzeugfahrwerk umfasst einen Elektromotor (20) mit einem Rotor (22) und einem Stator (23), eine Mutter (19), welche axial festgelegt und durch den Elektromotor (20) in Drehung versetzbar ist, und ein Verstellelement (17) mit einem Spindelabschnitt (17a), der mit der Mutter (19) in Gewindeeingriff steht, wobei das Verstellelement (17) gegen Verdrehen gesichert ist. Der Rotor (22) des Elektromotors (20) ist auf einer Welle (21) angeordnet, deren Außendurchmesser (AW) kleiner oder gleich dem Außendurchmesser (AS) des Spindelabschnitts (17a) des Verstellelements (17) ist.An electromechanical linear actuator (10) for a motor vehicle chassis comprises an electric motor (20) having a rotor (22) and a stator (23), a nut (19) axially fixed and rotatable by the electric motor (20), and an adjusting element (17) having a spindle portion (17a) which is in threaded engagement with the nut (19), wherein the adjusting element (17) is secured against rotation. The rotor (22) of the electric motor (20) is arranged on a shaft (21) whose outer diameter (AW) is less than or equal to the outer diameter (AS) of the spindle section (17a) of the adjusting element (17).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromechanischen Linearaktuator für ein Kraftfahrzeugfahrwerk, umfassend einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor, eine Mutter, welche axial festgelegt und durch den Elektromotor in Drehung versetzbar ist, und ein Verstellelement mit einem Spindelabschnitt, der mit der Mutter in Gewindeeingriff steht, wobei das Verstellelement gegen Verdrehen gesichert ist. The invention relates to an electromechanical linear actuator for a motor vehicle chassis, comprising an electric motor with a stator and a rotor, a nut which is axially fixed and displaceable by the electric motor in rotation, and an adjusting element with a spindle portion which is in threaded engagement with the nut stands, wherein the adjusting element is secured against rotation.
Linearaktuatoren können beispielsweise in Hinterachslenkungen als verstellbare Spurstangen zum Einsatz kommen, wie dies aus
Elektromechanische Linearaktuatoren der eingangs genannten Art sind beispielsweise in
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Alternativen zu den bekannten elektromechanischen Linearaktuatoren aufzuzeigen. Insbesondere zielt die Erfindung auf eine weitere Vereinfachung und Kompaktierung der Bauweise ab. The invention is therefore based on the object to show alternatives to the known electromechanical linear actuators. In particular, the invention aims at a further simplification and compaction of the construction.
Diese Aufgabe wird durch einen elektromechanischen Linearaktuator für ein Kraftfahrzeugfahrwerk gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße elektromechanische umfasst einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor, eine Mutter, welche axial festgelegt und durch den Elektromotor in Drehung versetzbar ist, und ein Verstellelement mit einem Spindelabschnitt, der mit der Mutter in Gewindeeingriff steht, wobei das Verstellelement gegen Verdrehen gesichert ist. Er zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Rotor des Elektromotors auf einer Welle angeordnet ist, deren Außendurchmesser kleiner oder gleich dem Außendurchmesser des Spindelabschnitts des Verstellelements ist. This object is achieved by an electromechanical linear actuator for a motor vehicle chassis according to claim 1. The electromechanical device according to the invention comprises an electric motor with a stator and a rotor, a nut, which is fixed axially and by the electric motor in rotation, and an adjusting element with a spindle portion which is in threaded engagement with the nut, wherein the adjusting element is secured against rotation , It is characterized in particular by the fact that the rotor of the electric motor is arranged on a shaft whose outer diameter is smaller than or equal to the outer diameter of the spindle portion of the adjusting element.
Hierdurch ergibt sich eine besonders kompakte Antriebseinheit, in welcher herkömmliche Standardmotoren zum Einsatz kommen können. This results in a particularly compact drive unit, in which conventional standard motors can be used.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of further claims.
So kann beispielsweise im Hinblick auf eine besonders kompakte Bauweise der Außendurchmesser der Welle auf maximal das 0,8-fache des Außendurchmessers des Spindelabschnitts des Verstellelements beschränkt werden. Thus, for example, with regard to a particularly compact construction, the outer diameter of the shaft can be limited to a maximum of 0.8 times the outer diameter of the spindle section of the adjusting element.
Weiterhin kann die Mutter über eine einzige zentrale Wälzlagereinrichtung in einem Gehäuse des Linearaktuators gelagert sein, welche gleichzeitig das einzige Motorlager zwischen dem Rotor und dem Stator des Elektromotors ist. Diese Wälzlagereinrichtung dient als axial- und biegekraftfestes zentrales Hauptlager, welche Stöße aus dem Fahrbetrieb aufnimmt, so dass sich diese nicht auf den Rotor und Stator des Elektromotors auswirken. Hierdurch können im Elektromotor weitere Lager entfallen, was den Aufbau weiter vereinfacht und eine besonders kompakte Gestaltung ermöglicht. Furthermore, the nut may be mounted via a single central rolling bearing device in a housing of the linear actuator, which is at the same time the only motor bearing between the rotor and the stator of the electric motor. This rolling bearing device serves as an axial and bending force-resistant central main bearing, which absorbs shocks from driving, so that they do not affect the rotor and stator of the electric motor. As a result, can be omitted in the electric motor more bearings, which further simplifies the structure and allows a particularly compact design.
Die zentrale Wälzlagereinrichtung kann beispielsweise durch ein Vierpunktkugellager gebildet werden. Ferner ist der Einsatz von zwei Schrägkugellagern in O-Anordnung, einem zweireihigen Schrägkugellager oder zwei Kegelrollenlager in O-Anordnung möglich. The central rolling bearing device can be formed for example by a four-point ball bearing. Furthermore, the use of two angular contact ball bearings in O arrangement, a double row angular contact ball bearing or two tapered roller bearings in O arrangement is possible.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Welle einstückig mit der Mutter ausgebildet sein, wodurch entsprechende Verbindungsmittel entfallen und der diesbezüglich ansonsten benötigte Bauraum eingespart wird. Zudem ergeben sich Montagevorteile. According to a further embodiment of the invention, the shaft may be formed integrally with the nut, whereby corresponding connection means omitted and the space required in this regard is saved. In addition, assembly advantages arise.
Weiterhin kann das Gewinde zwischen der Mutter und dem Spindelabschnitt selbsthemmend sein. Dies verhindert ohne weitere Zusatzmaßnahmen wie Sperren oder Bremsen automatisch ein ungewolltes Verdrehen zwischen der Mutter und dem Verstellelement und trägt ebenfalls zu einer besonders kompakten Bauweise bei. Furthermore, the thread between the nut and the spindle portion may be self-locking. This prevents without further additional measures such as locks or brakes automatically unintentional rotation between the nut and the adjustment and also contributes to a particularly compact design.
Jedoch kann das Gewinde zwischen der Mutter und dem Spindelabschnitt auch als Kugelgewinde ausgebildet sein, um die benötigte Stellkraft des Elektromotors gering zu halten. Um ein ungewolltes Verdrehen zwischen der Mutter und dem Verstellelement zu verhindern, kann ferner eine Sperreinrichtung zur Hemmung oder Blockierung einer Relativbewegung zwischen der Mutter und dem Verstellelement vorgesehen werden, wie dies in
Der vorstehend erläuterte Linearaktuator kann an einer Hinterachse je Radseite einmal verbaut werden. Es ist jedoch auch möglich, einen zentralen Elektromotor zu verwenden, der als Antrieb für beide Radseiten dient. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können hierzu eine weitere axial festgelegte Mutter und ein weiteres gegen Verdrehen gesichertes Verstellelement, das mit der weiteren Mutter in Gewindeeingriff steht, vorgesehen werden, wobei die erstgenannte Mutter und die weitere Mutter durch die Welle, auf welcher der Rotor angeordnet ist, drehfest gekoppelt sind. Bei entsprechenden räumlichen Gegebenheiten wird hierdurch eine weitere Vereinfachung und Kompaktierung ermöglicht. The above-described linear actuator can be installed once on a rear axle per wheel side. However, it is also possible to use a central electric motor, which serves as a drive for both sides of the wheel. According to a further embodiment of the invention for this purpose, a further axially fixed nut and another secured against rotation adjusting element, which is in threaded engagement with the other nut, are provided, wherein the first-mentioned nut and the further nut arranged by the shaft on which the rotor is rotatably coupled. With appropriate spatial conditions is thereby allows further simplification and compaction.
Durch Verwendung eines Verstellelements je Radseite reduzieren sich im Vergleich zu einer durchgängigen Spurstange die maximalen Radkräfte, wodurch die Verstellelemente weniger massiv ausgelegt werden können. By using an adjusting element per wheel side reduce the maximum wheel forces compared to a continuous tie rod, whereby the adjusting elements can be designed less massive.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Hinterachslenkung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welche mindestens einen elektromechanischen Linearaktuator nach einem der vorgenannten Ansprüche umfasst, wobei je Fahrzeugrad einer Hinterachse ein Verstellelement vorgesehen ist. In the context of the present invention, a rear axle steering system for a motor vehicle is also proposed, which comprises at least one electromechanical linear actuator according to one of the preceding claims, wherein an adjusting element is provided per vehicle wheel of a rear axle.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in: The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawing. The drawing shows in:
Das erste Ausführungsbeispiel gemäß
Der elektromechanische Linearaktuator
Das Verstellelement
Die Mutter
Wie
Die Mutter
Die Wälzlagereinrichtung
Weiterhin ist bei dem in
Der vorstehend erläuterte elektromechanische Linearaktuator
In den
Der elektromechanische Linearaktuator
Jedes Verstellelement
Jede der Muttern
Wie
Die beiden Muttern
Jede der Wälzlagereinrichtung
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel können die Verstellelemente
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel können auch in
Es ist jedoch auch möglich, in Abwandlung des Ausführungsbeispiels die Gewinde nicht-selbsthemmend auszuführen. Um ein selbsttätiges Verstellen durch äußere Kräfte abzubremsen oder ganz zu unterbinden, wird in diesem Fall eine Sperreinrichtung zur Hemmung oder Blockierung einer Relativbewegung zwischen mindestens einer der Muttern
Der elektromechanische Linearaktuator
In den
Wie
Soll der elektromechanische Linearaktuator
Insgesamt können dabei folgende Baugruppen unterschieden werden, nämlich eine erste Baugruppe aus Verstellelement
Im Fall eines Zentralstellers werden zwei erste Baugruppen und eine zweite und vierte Baugruppe miteinander kombiniert. In the case of a central controller, two first assemblies and a second and fourth assemblies are combined.
Im Fall einer Duo-Anordnung weist jeder Linearaktuator eine erste, eine zweite und eine dritte Baugruppe auf. In the case of a duo arrangement, each linear actuator has a first, a second and a third assembly.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiel sowie weiterer Abwandlungen näher erläutert. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Insbesondere können im Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausführungsbeispielen und deren Abwandlungen beschriebene Einzelmerkmale ausdrücklich auch dann miteinander kombiniert werden, wenn dies oben nicht erwähnt ist, solange dies technisch möglich ist. The invention has been described above with reference to various embodiments and further modifications. However, it is not limited thereto, but includes all the embodiments defined by the claims. In particular, individual features described in connection with different exemplary embodiments and their modifications can also be expressly combined with one another, if this is not mentioned above, as long as this is technically possible.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- elektromechanischer Linearaktuator electromechanical linear actuator
- 11 11
- Gehäuse casing
- 12 12
- Behälterabschnitt container section
- 13 13
- Deckel cover
- 14 14
- Deckel cover
- 15 15
- Befestigungsabschnitt attachment section
- 16 16
- Öffnung opening
- 17 17
- Verstellelement adjustment
- 17a 17a
- Spindelabschnitt spindle section
- 18 18
- Befestigungsabschnitt attachment section
- 19 19
- Mutter mother
- 20 20
- Elektromotor electric motor
- 21 21
- Welle wave
- 22 22
- Rotor rotor
- 23 23
- Stator stator
- 24 24
- Wälzlagereinrichtung roller bearing device
- 25 25
- Außenring outer ring
- 26 26
- Bund Federation
- 27 27
- Innenring inner ring
- 28 28
- Schulter shoulder
- 29 29
- Sicherungsring circlip
- 30 30
- Hinterachslenkung rear axle
- 31 31
- Hinterrad rear wheel
- 32 32
- Radträger wheel carrier
- 33 33
- Hilfsrahmen subframe
- 40 40
- Steuergerät control unit
- 110 110
- elektromechanischer Linearaktuator electromechanical linear actuator
- 111 111
- Gehäuse casing
- 112 112
- Behälterabschnitt container section
- 114 114
- Deckel cover
- 116 116
- Öffnung opening
- 117 117
- Verstellelement adjustment
- 117a 117a
- Spindelabschnitt spindle section
- 118 118
- Befestigungsabschnitt attachment section
- 119 119
- Mutter mother
- 120 120
- Elektromotor electric motor
- 121 121
- Welle wave
- 122 122
- Rotor rotor
- 123 123
- Stator stator
- 124 124
- Wälzlagereinrichtung roller bearing device
- 125 125
- Außenring outer ring
- 126 126
- Bund Federation
- 127 127
- Innenring inner ring
- 128 128
- Schulter shoulder
- 129 129
- Sicherungsring circlip
- 130 130
- Hinterachslenkung rear axle
- 131 131
- Hinterrad rear wheel
- 132 132
- Radträger wheel carrier
- 133 133
- Hilfsrahmen subframe
- 140 140
- Steuergerät control unit
- 210 210
- elektromechanischer Linearaktuator electromechanical linear actuator
- 211 211
- Gehäuse casing
- 212 212
- Behälterabschnitt container section
- 212a 212a
- Gehäuseverlängerung housing extension
- 212b 212b
- Glocke Bell jar
- 213 213
- Deckel cover
- 214 214
- Deckel cover
- 215 215
- Befestigungsabschnitt attachment section
- 217 217
- Verstellelement adjustment
- 217a 217a
- Spindelabschnitt spindle section
- 218 218
- Befestigungsabschnitt attachment section
- 219 219
- Mutter mother
- 220 220
- Elektromotor electric motor
- 221 221
- Welle wave
- 222 222
- Rotor rotor
- 223 223
- Stator stator
- 224 224
- Wälzlagereinrichtung roller bearing device
- 240 240
- Steuergerät control unit
- AW A W
- Außendurchmesser der Welle Outer diameter of the shaft
- AS A S
- Außendurchmesser des Spindelabschnitts Outer diameter of the spindle section
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 102009039164 A1 [0003, 0013, 0031, 0042] DE 102009039164 A1 [0003, 0013, 0031, 0042]
Claims (9)
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---|---|---|---|
DE102015211630.1A DE102015211630A1 (en) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | Electromechanical linear actuator for a motor vehicle chassis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015211630.1A DE102015211630A1 (en) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | Electromechanical linear actuator for a motor vehicle chassis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015211630A1 true DE102015211630A1 (en) | 2016-12-29 |
Family
ID=57537106
Family Applications (1)
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DE102015211630.1A Withdrawn DE102015211630A1 (en) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | Electromechanical linear actuator for a motor vehicle chassis |
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---|---|
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