DE102016206574B3 - Spindelantrieb und Aktuator mit Spindelantrieb - Google Patents

Spindelantrieb und Aktuator mit Spindelantrieb Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spindelantrieb für einen Aktuator umfassend eine ein Spindelgewinde (5a) aufweisende Spindel (5, 21), die eine Spindelachse (a) aufweist, eine ein Muttergewinde (4a) aufweisende Spindelmutter (4), wobei das Spindel- und das Muttergewinde (5a, 4a) als Bewegungsgewinde ausgebildet sind und die Spindel (5, 21) und die in Drehrichtung antreibbare Spindelmutter (4) über das Bewegungsgewinde miteinander in Eingriff stehen und wobei die Spindel (5, 21) mittels der Drehbewegung der Spindelmutter (4) gegenüber dieser axial verlagerbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Spindel (5, 21) zumindest an einem Endbereich einen Gleitlagerabschnitt aufweist und dass der mindestens eine Gleitlagerabschnitt zumindest mittelbar in einer Exzenterhülse (40) gelagert ist, deren Exzenterachse (b) um eine Exzentrizität (e) gegenüber der Spindelachse (a) versetzt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Spindelantrieb für einen Aktuator, insbesondere für eine Lenkung, vorzugsweise eine Hinterachslenkung, der Verwendung einer Exzenterhülse in einem Spindelantrieb für einen solchen Aktuator sowie einen Aktuator, insbesondere für eine Lenkung, vorzugsweise eine Hinterachslenkung nach den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
  • Spindelantriebe sind bekannt; sie umfassen in der Regel eine Spindel und eine Spindelmutter, welche über ein Bewegungsgewinde miteinander in Eingriff stehen, wobei durch einen Drehantrieb der Spindelmutter eine Axialbewegung der Spindel erzeugt wird. Hierzu muss die Spindel durch geeignete Mittel am Verdrehen gehindert werden, d. h. eine Verdrehsicherung aufweisen. Es ist auch bekannt, Spindelantriebe in Aktuatoren, auch Stellmotoren genannt, für die Hinterachslenkung von Kraftfahrzeugen einzusetzen.
  • Durch die DE 10 2013 107 827 A1 wurde ein einfach wirkender Aktuator für eine Hinterachslenkung eines Kraftfahrzeuges mit einem elektrisch angetriebenen Spindelantrieb bekannt. Der Spindelantrieb umfasst eine gehäuseseitig gelagerte, über einen Riementrieb antreibbare Spindelmutter sowie eine über ein Bewegungsgewinde mit der Spindelmutter in Eingriff stehende Spindel, welche eine Axialbewegung ausführt und eine Verdrehsicherung aufweist. Die Verdrehsicherung ist als gehäuseseitig abgestütztes Gleitlager ausgebildet, welches einen als Polygonprofil ausgebildeten Abschnitt der Spindel, in diesem Bereich auch Schubstange genannt, aufnimmt. Aufgrund des Polygonprofils der Schubstange und der Lageröffnung des Gleitlagers wird ein Formschluss erreicht und ein Verdrehen der Schubstange respektive der Spindel verhindert, jedoch eine Axialbewegung zugelassen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Spindelantrieb und einen Aktuator sowie einer damit in funktionellem Zusammenhang stehenden Spindel, weiter zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf eine notwendige Verdrehsicherung und deren Herstellkosten.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ein Spindelantrieb für einen Aktuator, insbesondere für eine Lenkung, vorzugsweise eine Hinterachslenkung, umfasst eine Spindel mit einem Spindelgewinde, wobei die Spindel eine Spindelachse aufweist. Es ist eine ein Muttergewinde aufweisende Spindelmutter vorgesehen, wobei das Spindel- und das Muttergewinde als Bewegungsgewinde ausgebildet sind. Die Spindel und die in Drehrichtung antreibbare Spindelmutter stehen über das Bewegungsgewinde miteinander in Eingriff und somit ist die Spindel mittels der Drehbewegung der Spindelmutter gegenüber dieser axial verlagerbar.
  • Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spindel zumindest an einem Endbereich einen Lagerabschnitt aufweist und dass der Lagerabschnitt zumindest mittelbar in einer Exzenterhülse angeordnet ist, deren Exzenterachse um eine Exzentrizität gegenüber der Spindelachse versetzt ist. Die Spindel weist vorzugsweise einen Lagerabschnitt an einem Ende oder zwei Gleitlagerabschnitte an sich gegenüberliegenden Enden auf, d. h. für einen einfach oder nur nach einer Seite wirkenden oder für einen doppelt, d. h. nach beiden Seiten wirkenden Spindelantrieb. Durch eine verdrehfeste Anordnung der Spindel in der Exzenterhülse wird der Vorteil einer einfachen Verdrehsicherung erreicht ohne dass die Spindel, z. B. durch eine Kröpfung oder dergleichen, verändert werden muss. Die Exzenterhülse verhindert eine Drehbewegung der Spindel, lässt jedoch eine Längs- oder Axialbewegung zu, d. h. dass die Exzenterhülse kann in Verbindung mit einem Gleitlager, welches in einem Aktuatorgehäuse untergebracht ist, als Schiebelager wirken und wirkt aufgrund der Exzentrizität ebenfalls als Verdrehsicherung. Die Exzenterhülse verhindert mit anderen Worten aufgrund der Exzentrizität die Verdrehung der Spindel um ihre Längsachse; gleichzeitig lässt diese eine Gleitbewegung entlang der Längsachse der Spindel zu.
  • Die Spindel ist an zumindest einem Ende, dem Endbereich, mittelbar, z. B. über eine Zwischenhülse, vorzugsweise aus einem geeigneten Werkstoff wie Kunststoff oder einem Metall bzw. einer Metalllegierung, dreh- und schubfest mit der Spindel verbunden. Durch die Zwischenhülse kann dieselbe Exzenterhülse für Spindeln mit unterschiedlichem Durchmesser genutzt werden. Die Zwischenhülse dient als Durchmesserausgleich, wenn die Spindel in Bezug auf den Innendurchmesser der Exzenterhülse ein Untermaß aufweist, welches eine unmittelbare Verbindung der Bauteile nicht zulässt. Bei passenden Durchmessern kann die Exzenterhülse auch unmittelbar auf der Spindel sitzen. Die Exzenterhülse kann stoffschlüssig, z. B. durch Kleben oder auch kraftschlüssig, z. B. durch Aufschrumpfen, dauerhaft mit der Spindel verbunden werden. Auch ist ein Formschluss z. B. mittels einer Sicherungsschraube möglich, die die Exzenterhülse mit der Spindel verspannt.
  • Bevorzugt ist bei dem Spindelantrieb ein Zapfen an mindestens einem Endbereich der Spindel form- und/oder stoff- und/oder kraftschlüssig angeordnet, wobei die Exzenterhülse den Zapfen bereichsweise zumindest mittelbar umschließt. Bei dieser Ausführungsform sitzt die Exzenterhülse nicht direkt auf dem Endbereich der Spindel, sondern diese ist mit dem Zapfen verbunden. Der Zapfen ist z. B. auf den Endbereich der Spindel aufgeschraubt und bildet somit einen Aufschraubzapfen. Der Zapfen kann aus einem anderen Werkstoff als die Spindel gefertigt sein. Beispielsweise kann dieser weiteren Anschlussbauteilen auf der von der Spindel abgewandten Seite eine Befestigungs- oder Aufnahmemöglichkeit bietet. Auch kann der Zapfen je nach Anwendung für verschiedene Aktuatoren unterschiedliche Durchmesser aufweisen, so dass die Spindel nicht geändert werden muss.
  • Die Exzenterhülse muss den Zapfen nur abschnitts- bzw. bereichsweise umschließen, nämlich nur in dem Bereich, der mit Blick auf den Verschiebeweg als Lagerung bzw. zur Abstützung gegenüber einem Aktuatorgehäuse notwendig ist. Die Befestigung der Exzenterhülse auf dem Zapfen kann mittelbar oder unmittelbar erfolgen, wie bereits zur Befestigung der Exzenterhülse auf der Spindel gesagt. Die Exzenterhülse ist vorzugsweise verdrehfest, insbesondere form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig, mit der Spindel oder dem Zapfen verbunden und die Exzenterhülse ist zumindest abschnittsweise in einem Gleitlager gelagert.
  • In einer bevorzugten Ausführung weist das Gleitlager eine Aussparung zur Aufnahme der Exzenterhülse auf und die Exzenterhülse, die an ihrer Außenwand als kreiszylindrischer oder polygonaler Abschnitt ausgebildet ist, lagert gleitend in der Aussparung. Die Exzenterhülse ist an ihrer Außenwand zylindrisch oder polygonal glatt bzw. glattwandig ausgebildet und kann somit in einem Gleitlager, welches als ein Hülsenbauteil ausgebildet ist, gleiten. In üblicher Weise ist das Gleitlager in einem Gehäuse ortsfest angeordnet und ist als Hülse mit einem an zumindest einem Ende vorgesehenen Kragen ausgebildet. Das Gleitlager ist beispielsweise aus Kunststoff ausgeführt und bietet an seiner zylindrischen Innenfläche eine Gleitoberfläche für die Außenwandung der Exzenterhülse.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Exzenterhülse zur Verwendung in einem Spindeltrieb, wie zuvor angegeben. Die Exzenterhülse bildet an ihrer Außenwand einen Zylinder aus oder aber eine polygonale Außenwandung. Die Aussparung oder Ausnehmung des Hülsenbauteiles weist eine zylindrische oder polygonale Innenwandung auf. Die Innenwand der Hülse ist somit glattzylindrisch oder weist eine Polygonform auf. Betrachtet man die Außenwandung der Exzenterhülse und den sich dadurch ergebenden äußeren Zylinder, so weist dieser eine Längsachse auf, der gleichzeitig die Exzenterachse bildet. Der hohle Innenzylinder weist eine Längsachse auf, die parallel zu der Längsachse des äußeren Zylinders verläuft. Die Längsachse des Innenzylinders ist gegenüber der Exzenterachse um eine Exzentrizität versetzt. Die Exzenterachse lässt sich z. B. im Strangverfahren als Stangenware kostengünstig aus Metall oder Metalllegierungen herstellen. Aus der Stangenware können Exzenterhülsen mit den benötigten Längen geschnitten werden. Es ergibt sich somit insgesamt ein kostengünstiges Bauteil, welches in einem Spindelantrieb, wie vorgenannt, mit einer Spindel dreh- und schubfest verbunden werden kann.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Aktuator für eine Lenkung, insbesondere Hinterachslenkung, eines Kraftfahrzeuges, umfassend einen Spindelantrieb, ein Gehäuse, einen Antriebsmotor und mindestens ein vom Spindelantrieb axial verlagerbares bzw. verschiebbares Stellglied, vorzugsweise eine Spindel, insbesondere mit aufgeschraubtem Zapfen. Der Aktuator ist gekennzeichnet durch einen Spindelantrieb, wie dieser zuvor bereits beschrieben wurde und weist auf dem Stellglied, eine zuvor beschriebene Exzenterhülse auf. Da die Exzenterhülse dreh- und schubfest auf dem Stellglied, insbesondere der Spindel angeordnet ist, ergibt sich durch diese eine Verdrehsicherung derselben gegenüber dem Gehäuse des Aktuators, wenn eine in dem Aktuator angeordnete und von einem Motor angetriebene Spindelmutter in die eine oder andere Richtung in Drehung versetzt wird, um die Spindel bzw. das Stellglied axial zu verlagern bzw. zu verschieben. Würde für die Spindel keine Verdrehsicherung vorgesehen, so würde diese bei Drehbewegung der Spindelmutter sich mitdrehen und es ergäbe sich keine axiale Verlagerung der Spindel.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Spindelmutter drehbar im Gehäuse gelagert, insbesondere mittels eines oder mehrerer Rollen-, Kugel- oder Gleitlager oder aus Kombinationen dieser Lagerarten, und von einem Antriebsmotor, vorzugsweise einem Elektromotor antreibbar. Bevorzugt erfolgt der Antrieb – aufgrund der koaxialen Anordnung der Motorachse gegenüber der Spindelachse – über einen Riementrieb auf die Spindelmutter. Damit wird ein dynamischer und geräuscharmer Antrieb erreicht. Es ist aber auch ein Räderantrieb mittels Zahnräder, gegebenenfalls mittels einer Zwischenstufe möglich.
  • Die Spindel in dem vorgenannten Spindelantrieb, die in dem oben beschriebenen Aktuator zum Einsatz kommt, weist eine Spindelachse auf, die sich dadurch auszeichnet, dass die Spindel und/oder der anderen zumindest einem Endbereich angeordnete Zapfen mindestens einen Lagerabschnitt aufweist, wobei der mindestens eine Lagerabschnitt von der Exzenterhülse umgriffen ist. Die Exzenterachse ist um eine Exzentrizität gegenüber der Spindelachse versetzt.
  • Der Aktuator kann so ausgebildet sein, dass die Spindelenden aus dem Gehäuse des Aktuators herausragen, so dass an dem zumindest einen Ende der Spindel ein Anschlussbauteil befestigt werden kann, welches durch die Spindel bewegt wird. Der Aktuator kann aber auch derart ausgebildet sein, dass an den im Gehäuse liegenden Spindelenden Zapfen oder auch auf die Spindelenden aufgeschraubte sogenannte Aufschraubzapfen mit den Enden der Spindel verbunden sind, die aus dem Aktuatorgehäuse herausragen, um letztendlich mit Anschlussbauteilen verbunden zu werden. Wenn der Aktuator für eine Hinterachslenkung eingesetzt wird, kann an dem Ende der Spindel oder bei Zwischenschaltung eines Zapfens bzw. Aufschraubzapfens an dessen Ende ein Gelenk angeordnet sein, welches wiederum mit einer Spurstange oder Schubstange eines Fahrwerks verbunden ist, um ein Rad bzw. ein das Rad tragenden Radträger, insbesondere Hinterrad, mit einer Lenkbewegung zu beaufschlagen. Dabei ist die zylindrische oder polygonale Außenwand der Spindel oder des Aufschraubzapfens gegenüber dem Gehäuse abgestützt, damit bei der linearen Verlagerung entlang der Längsachse der Spindel bzw. des Aufschraubzapfens ein Verkanten nicht gegeben ist.
  • Bevorzugt ist ein Gleitlager des Spindelantriebs gehäusefest angeordnet. Das Gleitlager ist hierzu insbesondere kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig in einer, insbesondere kreiszylindrischen, Aussparung in dem Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse ist bevorzugt als ein- oder mehrteiliges Bauteil in Druckgussbauweise ausgeführt. Die Aussparungen in dem Gehäuse werden durch ein spanengebendes Verfahren erstellt (Bohren, Fräsen etc.). Dadurch ergibt sich eine glatte Innenfläche, in die das Gleitlager eingesetzt wird. Das Gleitlager erfährt somit einen festen gegen Verdrehen gesicherten Sitz in der Aussparung des Gehäuses. Dabei ist das Gleitlager als Hülsenbauteil mit einem Kragen, wie zuvor bereits beschrieben, ausgebildet.
  • Die Aussparung in dem Gehäuse zur Aufnahme des Gleitlagers und letztlich zur Aufnahme des Endes der Spindel bzw. des Zapfens bzw. des Aufschraubzapfens weist eine Längsachse auf. Die Aussparung ist derart in das Ende des Gehäuses eingearbeitet, dass die Längsachse der Aussparung gegenüber der Längsachse des Stellglieds, also der Spindel und/oder des Zapfens, um eine Exzentrizität versetzt ist. Dieses ist notwendig, damit die Spindel bzw. der Aufschraubzapfen mit aufgesetzter Exzenterhülse in das Gehäuse des Aktuators eingesetzt werden kann, um eine Verdrehsicherung der Spindel zu gewährleisten. Die Exzentrizität der Exzenterhülse entspricht dabei der Exzentrizität bzw. dem Versatz der Längsachse der Aussparung im Gehäuse gegenüber der Längsachse des Stellglieds.
  • Zur Gewährleistung einer Verdrehsicherung lässt sich durch die Exzenterhülse somit eine kostengünstige Verdrehsicherung der Spindel gegenüber dem Gehäuse bereitstellen. Weder die Spindel noch das Gehäuse in Bezug auf die Herstellung mittels eines Druckgussverfahrens müssen geändert bzw. angepasst werden. Bei der Herstellung des Gehäuses ist lediglich bei Erstellung der Aussparung die Exzentrizität zu berücksichtigen. Dieses ist leicht möglich durch einfaches Anpassen der Koordinaten z. B. einer NC-Fräsmaschine bei der spanenden Erstellung der Aussparung. Auch die Spindel muss für die Verdrehsicherung nicht verändert werden.
  • Bevorzugt weist die Spindel ein Trapezwinde auf, wobei die Spindel an ihren äußeren, der Lagerung, insbesondere der Gleitlagerung, dienenden Bereichen glattwandig, insbesondere zylindrisch ausgebildet ist, und das Gewinde zwischen diesen äußeren Bereichen ausgebildet ist, insbesondere als Trapez- oder Kugelumlaufgewinde.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
  • 1 einen einfach wirkenden Aktuator für eine Hinterachslenkung,
  • 2 einen zweifach wirkenden Aktuator für eine Hinterachslenkung,
  • 3a eine Schnittdarstellung durch den radseitigen Gehäuseteil mit Exzenterhülse in axialer Richtung und
  • 3b eine isometrische Darstellung des Aufschraubzapfens mit Exzenterhülse und Gleitlager.
  • 1 zeigt in einem Längsschnitt den Aufbau eines einfach, d. h. heißt lediglich auf ein Rad wirkenden, elektrisch antreibbaren Aktuators 1 für eine Hinterachslenkung eines Kraftfahrzeuges. Der Aktuator 1 weist ein mehrteiliges Gehäuse 2 auf, in welchem ein Spindelantrieb 3, welcher eine Spindelmutter 4 und eine mit der Spindelmutter 4 in Eingriff stehende, axial verschiebbare Spindel 5 umfasst, angeordnet ist. Die Spindel 5 weist ein Spindel- oder Außengewinde 5a und die Mutter 4 ein Mutter- oder Innengewinde 4a auf, welche als Bewegungsgewinde, hier als Trapezgewinde ausgebildet sind. Die Spindelmutter 4, welche über zwei Wälzlager 6, 7 ortsfest aber drehbar gegenüber dem Gehäuse 2 abgestützt ist, wird über einen Riementrieb 8 von einem Elektromotor 9 angetrieben. Das Gehäuse 2 umfasst drei Gehäuseteile, nämlich einen mittleren Gehäuseteil 2a, in welchem die Spindelmutter 4 gelagert ist, einen fahrzeugseitigen Teil 2b, über welchen der Aktuator 1 gelenkig am Fahrzeug befestigt ist, und einen radseitigen Gehäuseteil 2c, an dessen Stirnseite ein Gleitlager 10 angeordnet ist. Die Spindel 5 weist ein stirnseitiges Ende 5b auf, welches dreh- und schubfest mit einem Aufschraubzapfen 11 verbunden ist. Der Aufschraubzapfen 11 weist einen Gleitlagerabschnitt (ohne Bezugszahl) auf, der in diesem Bereich von der Exzenterhülse 40 umgriffen ist. Die Exzenterhülse 40 ist in dem Gleitlager 10 geführt bzw. gelagert. In dem aus dem Gehäuse 2c herausragenden Ende 11a des Aufschraubzapfens 11 ist über einen Gelenkzapfen 12a ein Gelenk 12 befestigt, welches über ein nicht dargestelltes Lenkgestänge, z. B. eine Spurstange oder auch direkt mit einem lenkbaren Hinterrad des Kraftfahrzeuges verbunden werden kann, welches mittels eines Radträgers drehbar und somit lenkbar am Fahrzeugaufbau gelagert ist. Der aus dem Gehäuse 2c herausragende äußere Teil 11a des Aufschraubzapfens 11 ist durch eine flexible Dichtung, ausgebildet als Faltenbalg 13, abgedichtet, der einerseits das Gehäuse 2c und andererseits den Gelenkzapfen 12a umschließt. Das Gleitlager 10 und der im Gleitlager 10 verschiebbare Gleitlagerabschnitt des Aufschraubzapfens 11 weisen die Verdrehsicherung in Form der Exzenterhülse 40 auf. Die Spindel 5 als auch der Aufschraubzapfen 11 weisen eine gemeinsame Längsachse a auf, die um eine Exzentrizität e gegenüber der Längsachse g der Aussparung 2d des Gehäuseteils 2c versetzt ist.
  • 2 zeigt einen doppelt oder nach zwei Seiten wirkenden Aktuator 20, der ähnlich aufgebaut ist wie der einfach wirkende Aktuator 1 gemäß 1 und den gleichen elektrischen Antrieb aufweist. In Analogie zum einfach wirkenden Aktuator 1 sind an beiden Stirnenden 21a, 21b der Spindel 21 Aufschraubzapfen 11 befestigt, welche jeweils mit einem Gelenk 24, 25 verbunden ist. Das Gehäuse 26 ist somit an beiden Stirnseiten offen bzw. weist Aussparungen für den Durchtritt der beiden in Gleitlagern 27, 28 geführten Aufschraubzapfen 11 an den Stirnseiten der Gehäuseteile 26c auf.
  • Der Aktuator 20 wird, vorzugsweise mittig, zwischen den Hinterrädern am Fahrzeugaufbau oder an einem Fahrschemel befestigt und wirkt über die beiden Aufschraubzapfen 11 und die Gelenke 24, 25 gleichzeitig jeweils auf die jeweils an Radträgern gelagerten Hinterräder.
  • 3a und 3b zeigen im Detail das Zusammenspiel zwischen Aufschraubzapfen 11, Exzenterhülse 40 und Gleitlager 10, 27, 28 sowie dem radseitigen Gehäuseteil. 3a zeigt eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie IIIa-IIIa aus 1 oder 2. 3a zeigt damit eine Ansicht in axialer Richtung auf den Aufschraubzapfen 11, die Exzenterhülse 40 und das Gleitlager 10, 27, 28, wobei das Gleitlager in der Aussparung des Gehäuses 2c, 26c sitzt.
  • Es sind zwei Mittelpunkte erkennbar, durch die Längsachsen a bzw. c und b verlaufen. Die Exzenterhülse 40 weist eine Exzenterachse b auf, die gleich ihrer Längsachse ist. Die Exzenterhülse weist einen äußeren Durchmesser d2 auf, der an der äußeren Zylinderwandung abgetragen ist. Die Längsachse b bzw. Exzenterachse b bildet somit die Symmetrieachse des äußeren Zylinders. Die Exzenterhülse 40 umgreift mit ihrem Innenzylinder die Außenwandung des Aufschraubzapfens 11. Der Aufschraubzapfen 11 weist eine Längsachse auf, die mit der Längsachse a der Spindel 5 zusammenfällt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Spindel hier nicht eingezeichnet. Es ist ersichtlich, dass der Innenzylinder der Exzenterhülse 40 exzentrisch zu dem Außenzylinder der Exzenterhülse 40 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Längsachse c des Innenzylinders um die Exzentrizität e gegenüber der Exzenterachse b versetzt. Der äußere Zylinder bzw. die Außenwandung ist mit dem Bezugszeichen 42 bezeichnet; die Innenwandung des Innenzylinders ist mit dem Bezugszeichen 41 bezeichnet. Die Außenwandung 42 der Exzenterhülse 40 ist konzentrisch zu dem Gleitlager 10, 27, 28 ausgebildet und in diesem angeordnet. Der Lagerabschnitt des radseitigen Gehäuseteils 2c, 26c weist eine Aussparung 2d, 26d auf, die exzentrisch zur Außenkontur des radseitigen Gehäuseteils 2c, 26c angeordnet ist. Die Längsachse g der gehäuseseitigen Aussparung ist um dieselbe Exzentrizität e gegenüber der Längsachse der Spindel bzw. mit dem Aufschraubzapfen und der Längsachse des Innenzylinders der Exzenterhülse 40 versetzt.
  • In der isometrischen Darstellung gemäß 3b ist ein Ausschnitt des Aufschraubzapfens 11 der Exzenterhülse 40 sowie einer geschnittenen Darstellung des Gleitlagers 10, 27, 28 dargestellt. Der Aufschraubzapfen 11 weist äußere Bereiche 11a, 11b auf, wobei der zwischenliegende Bereich von der Exzenterhülse 40 umschlossen ist. Diese ist dreh- und schubfest mit dem Aufschraubzapfen 11 verbunden. Das Gleitlager 10, 27, 28 umschließt die Exzenterhülse 40, so dass die Exzenterhülse 40 axial verschieblich in dem Gleitlager 10, 27, 28 bewegbar gelagert ist. Die Längsachse a der Spindel, die mit der Längsachse des Aufschraubzapfens 11 zusammenfällt, ist um eine Exzentrizität e gegenüber der Längsachse bzw. Exzenterachse b versetzt.
  • Die Exzenterhülse 40 hat die Wirkung einer Verdrehsicherung, d. h. sie verhindert bei einem Antrieb der Spindel 5, 21 durch die Spindelmutter 4 eine Drehbewegung der Spindel 5, 21 um ihre Längs- oder Spindelachse a. Die Exzenterhülse 40 stützt sich in Drehrichtung gegenüber dem drehfest im Gehäuse 2c, 26c des Aktuators (1, 2) angeordneten Gleitlager 10 ab.
  • Abweichend von der Darstellung in 3a, 3b, können der Aufschraubzapfen 11 und die Exzenterhülse 40 auch einteilig ausgebildet sein, z. B. durch Anformen des Exzenters an den Abschraubzapfen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Aktuator
    2
    Gehäuse
    2a
    mittlerer Gehäuseteil
    2b
    fahrzeugseitiger Gehäuseteil
    2c
    radseitiger Gehäuseteil
    2d
    Aussparung
    3
    Spindelantrieb
    4
    Spindelmutter
    4a
    Muttergewinde
    5
    Spindel
    5a
    Spindelgewinde
    5b
    Spindelende
    6
    Wälzlager
    7
    Wälzlager
    8
    Riementrieb
    9
    Elektromotor
    10
    Gleitlager
    11
    Aufschraubzapfen
    11a
    äußerer Teil
    11b
    innerer Teil
    12
    Gelenk
    12a
    Gelenkzapfen
    13
    Faltenbalg
    20
    Aktuator
    21
    Spindel
    21a
    Spindelende
    21b
    Spindelende
    24
    Gelenk
    25
    Gelenk
    26
    mittlerer Gehäuseteil
    26c
    radseitiger Gehäuseteil
    26d
    Aussparung
    27
    Gleitlager
    28
    Gleitlager
    40
    Exzenterhülse
    a
    Spindelachse
    b
    Exzenterachse
    c
    Längsachse Innenzylinder
    g
    Längsachse Aussparung
    d1
    Durchmesser Aufschraubzapfen
    d2
    Durchmesser Exzenterhülse
    e
    Exzentrizität

Claims (9)

  1. Spindelantrieb für einen Aktuator, insbesondere für eine Lenkung, vorzugsweise eine Hinterachslenkung, umfassend – eine ein Spindelgewinde (5a) aufweisende Spindel (5, 21), die eine Spindelachse (a) aufweist, – eine ein Muttergewinde (4a) aufweisende Spindelmutter (4), – wobei das Spindel- und das Muttergewinde (5a, 4a) als Bewegungsgewinde ausgebildet sind und – die Spindel (5, 21) und die in Drehrichtung antreibbare Spindelmutter (4) über das Bewegungsgewinde miteinander in Eingriff stehen und – wobei die Spindel (5, 21) mittels der Drehbewegung der Spindelmutter (4) gegenüber dieser axial verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (5, 21) zumindest an einem Endbereich (5b, 21a, 21b) einen Lagerabschnitt aufweist und dass der Lagerabschnitt verdrehfest zumindest mittelbar in einer Exzenterhülse (40) angeordnet ist, deren Exzenterachse (b) um eine Exzentrizität (e) gegenüber der Spindelachse (a) versetzt ist.
  2. Spindelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Endbereich (5b, 21a, 21b) der Spindel (5, 21) ein Zapfen (11) form- und/oder stoff- und/oder kraftschlüssig angeordnet ist, wobei die Exzenterhülse (40) den Zapfen (11) bereichsweise zumindest mittelbar umschließt.
  3. Spindelantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterhülse (40) verdrehfest und unmittelbar, insbesondere form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig, mit der Spindel (5, 21) oder dem Zapfen (11) verbunden ist und die Exzenterhülse (40) zumindest abschnittsweise in einem Gleitlager (10, 27, 28) gelagert ist.
  4. Spindelantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (10, 27, 28) eine Aussparung zur Aufnahme der Exzenterhülse (40) aufweist und die Exzenterhülse (40), die an ihrer Außenwand (42) als kreiszylindrischer oder polygonaler Abschnitt ausgebildet ist, in der Aussparung gleitend aufgenommen ist.
  5. Exzenterhülse (40) zur Verwendung in einem Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterhülse an ihrer Außenwand (42) einen Zylinder oder eine polygonale Außenwandung ausbildet und an ihrer Innenwand (41) als Innenzylinder oder polygonale Innenwandung ausgebildet ist, wobei die Längsachse des äußeren Zylinders die Exzenterachse (b) bildet und die Längsachse (c) des Innenzylinders gegenüber der Exzenterachse (b) um eine Exzentrizität (e) versetzt ist.
  6. Aktuator für eine Lenkung, insbesondere Hinterachslenkung, eines Kraftfahrzeuges, umfassend einen Spindelantrieb (3), ein Gehäuse (2, 26), einen Antriebsmotor (9) und mindestens ein vom Spindelantrieb (3) axial verlagerbares Stellglied (5, 11), dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelantrieb (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche von 1 bis 4 mit einer Exzenterhülse nach Anspruch 5 ausgebildet ist.
  7. Aktuator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (4) ortsfest und drehbar im Gehäuse (2, 26) gelagert und vom Antriebsmotor (9) antreibbar ist.
  8. Aktuator nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gleitlager (10, 27, 28) gehäusefest angeordnet ist, insbesondere kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig in einer, insbesondere kreiszylindrischen, Aussparung in dem Gehäuse (2, 26) sitzt.
  9. Aktuator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (g) der zumindest einen Aussparung im Gehäuse (2, 26) zur Aufnahme des Gleitlagers (10, 27, 28) oder des Stellglieds (5, 11) gegenüber der Längsachse (a) des Stellglieds (5, 11) um eine Exzentrizität (e) versetzt ist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1450764A1 (de) * 1964-08-29 1969-04-24 List Dipl Ing Heinrich Rollmutter-Verstellwerk mit Vorschub-Spindel
DE102013107827A1 (de) * 2013-07-23 2015-01-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Getriebeanordnung im Kraftfahrzeugbereich sowie Hinterachslenkanordnung mit einer derartigen Getriebeanordnung

Patent Citations (2)

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