DE102017118787A1 - Gear arrangement for an actuator device for height adjustment of a vehicle body - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung (21) für eine Aktuatorvorrichtung (20) zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus, umfassend ein Antriebsrad (1) und ein Abtriebsrad (2), die über eine jeweilige daran ausgebildete Verzahnung (3, 4) drehbar miteinander verbunden sind, wobei an dem Abtriebsrad (2) ein Sperrelement (5) zum Sperren einer Drehbewegung angeordnet ist, wobei das Sperrelement (5) mindestens eine Führungsbahn (6) mit mindestens einem darin integrierten Sperranschlag (7) aufweist, wobei die mindestens eine Führungsbahn (6) mit einem begrenzt beweglichen Stiftabschnitt (9) verbunden ist, wobei die mindestens eine Führungsbahn (6) ein erstes und zweites Führungselement (25a, 25b) mit einer jeweiligen Führungsfläche (26a, 26b) zur Führung des Stiftabschnitts (9) aufweist, wobei der mindestens eine Sperranschlag (7) an einem Sperrabschnitt (10) zwischen den beiden Führungselementen (25a, 25b) angeordnet ist, wobei der Stiftabschnitt (9) bei der Drehbewegung des Abtriebsrads (2) in eine zweite Drehrichtung (U2) über das erste Führungselement (25a) in den Sperrabschnitt (10) führbar ist, und wobei eine Drehrichtungsumkehr des Abtriebsrads (2) im Sperrabschnitt (10) von der zweiten Drehrichtung (U2) in die erste Drehrichtung (U1) durchführbar ist, um den Stiftabschnitt (9) zur Sperrung der Drehbewegung des Abtriebsrads (2) entlang der ersten Führungsfläche (26a) in den Sperranschlag (7) zu führen. The invention relates to a gear arrangement (21) for an actuator device (20) for height adjustment of a vehicle body, comprising a drive wheel (1) and a driven wheel (2), which are rotatably connected to each other via a respective toothing (3, 4) formed thereon on the output gear (2) a blocking element (5) is arranged for blocking a rotational movement, wherein the blocking element (5) at least one guideway (6) with at least one integrated locking stop (7), wherein the at least one guideway (6) a at least one guide track (6) having a first and second guide element (25a, 25b) with a respective guide surface (26a, 26b) for guiding the pin portion (9), wherein the at least one Locking stop (7) on a locking portion (10) between the two guide elements (25a, 25b) is arranged, wherein the pin portion (9) during the rotational movement d in a second rotational direction (U2) via the first guide element (25a) into the locking portion (10) can be guided, and wherein a reversal of the output gear (2) in the locking portion (10) from the second rotational direction (U2) the first direction of rotation (U1) can be performed in order to guide the pin section (9) for blocking the rotational movement of the output gear (2) along the first guide surface (26a) into the catch stop (7).
Description
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für eine Aktuatorvorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus. Die Höhenverstellung von Fahrzeugaufbauten dient zur Erhöhung der Bodenfreiheit von Kraftfahrzeugen sowie zu deren Tieferlegung bei ebenen Fahrbahnen. Dazu ist beispielsweise in den Federbeinen der Kraftfahrzeuge eine Vorrichtung zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus vorgesehen, die eine Aktuatorvorrichtung umfasst, wobei mittels der Aktuatorvorrichtung die Vorrichtung zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus angetrieben wird.The invention relates to a gear arrangement for an actuator device for height adjustment of a vehicle body. The height adjustment of vehicle bodies serves to increase the ground clearance of motor vehicles and their lowering on level roads. For this purpose, for example, a device for height adjustment of the vehicle body is provided in the spring struts of motor vehicles, comprising an actuator device, wherein by means of the actuator device, the device for height adjustment of the vehicle body is driven.
Beispielsweise geht aus der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Getriebeanordnung für eine Aktuatorvorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus weiterzuentwickeln, wobei die Getriebeanordnung im Gegensatz zum vorstehend genannten Stand der Technik eine konstante Übersetzung sowie eine mechanische Sperrfunktion aufweisen soll.The object of the present invention is to further develop a gear arrangement for an actuator device for height adjustment of a vehicle body, wherein the gear assembly, in contrast to the above-mentioned prior art, should have a constant ratio and a mechanical locking function.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.This object is achieved by the features of independent claim 1. Advantageous embodiments will become apparent from the respective dependent claims, the description and the drawings.
Erfindungsgemäß umfasst eine Getriebeanordnung für eine Aktuatorvorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus ein Antriebsrad und ein Abtriebsrad, die über eine jeweilige daran ausgebildete Verzahnung drehbar miteinander verbunden sind, wobei an dem Abtriebsrad ein Sperrelement zum Sperren einer Drehbewegung angeordnet ist, wobei das Sperrelement mindestens eine Führungsbahn mit mindestens einem darin integrierten Sperranschlag aufweist, wobei die mindestens eine Führungsbahn mit einem begrenzt beweglichen Stiftabschnitt verbunden ist, der dazu vorgesehen ist, bei einer Drehung des Abtriebsrads entlang der mindestens einen Führungsbahn geführt zu werden und bei einem Eindringen in den mindestens einen Sperranschlag eine Drehbewegung des Abtriebsrads zu sperren, wobei die mindestens eine Führungsbahn ein erstes und zweites Führungselement mit einer jeweiligen Führungsfläche zur Führung des Stiftabschnitts aufweist, wobei der mindestens eine Sperranschlag an einem Sperrabschnitt zwischen den beiden Führungselementen angeordnet ist, wobei der Stiftabschnitt bei der Drehbewegung des Abtriebsrads in eine erste Drehrichtung entlang der ersten oder zweiten Führungsfläche führbar ist, wobei der Stiftabschnitt bei der Drehbewegung des Abtriebsrads in eine zweite Drehrichtung über das erste Führungselement in den Sperrabschnitt führbar ist und anschließend über das zweite Führungselement in einen ersten Führungsbahnabschnitt führbar ist, und wobei eine Drehrichtungsumkehr des Abtriebsrads im Sperrabschnitt von der zweiten Drehrichtung in die erste Drehrichtung durchführbar ist, um den Stiftabschnitt zur Sperrung der Drehbewegung des Abtriebsrads entlang der ersten Führungsfläche in den Sperranschlag zu führen.According to the invention, a gear arrangement for an actuator device for height adjustment of a vehicle body comprises a drive wheel and a driven wheel, which are rotatably connected to each other via a respective toothing formed thereon, wherein on the output gear, a blocking element for blocking a rotational movement is arranged, wherein the blocking element at least one guideway with at least a locking catch integrated therein, wherein the at least one guideway is connected to a limited movable pin portion which is intended to be guided during rotation of the driven gear along the at least one guideway and upon penetration into the at least one locking stop rotational movement of the driven wheel to lock, wherein the at least one guide track has a first and second guide element with a respective guide surface for guiding the pin portion, wherein the at least one catch stop on a Locking portion is arranged between the two guide elements, wherein the pin portion during the rotational movement of the driven gear in a first rotational direction along the first or second guide surface is feasible, wherein the pin portion in the rotational movement of the driven gear in a second rotational direction via the first guide element in the locking portion is feasible and then be guided over the second guide member in a first guide track portion, and wherein a reversal of the output gear in the locking portion from the second rotational direction in the first direction of rotation is carried out to guide the pin portion for blocking the rotational movement of the driven gear along the first guide surface in the catch stop ,
Die beiden Führungselemente mit der jeweiligen Führungsfläche trennen den Sperrabschnitt auf der mindestens einen Führungsbahn von den angrenzenden Führungsbahnabschnitten und führen ferner den Stiftabschnitt in der Führungsbahn. Die Führungselemente sind derart ausgebildet, dass eine Führung des Stiftabschnitts in einer definierten zweiten Drehrichtung des Abtriebsrads ungehindert erfolgen kann. Das erste Führungselement ist dazu vorgesehen, den Stiftabschnitt bei einer Drehrichtungsumkehr der Drehbewegung des Abtriebsrads in die erste Drehrichtung entlang der ersten Führungsfläche in den Sperranschlag zu führen. Demgegenüber ist das zweite Führungselement dazu vorgesehen, bei einer Drehrichtungsumkehr der Drehbewegung des Abtriebsrads in die erste Drehrichtung ein Zurückführen des Stiftabschnitts in den Sperrabschnitt zu verhindern. Mit anderen Worten trennt das zweite Führungselement den Sperrabschnitt von dem ersten Führungsbahnabschnitt in der ersten Drehrichtung des Abtriebsrads.The two guide elements with the respective guide surface separate the locking portion on the at least one guideway from the adjacent guideway portions and further guide the pin portion in the guideway. The guide elements are designed such that a guide of the pin portion in a defined second direction of rotation of the driven gear can be done without hindrance. The first guide element is provided to guide the pin portion in a direction of rotation reversal of the rotational movement of the driven gear in the first rotational direction along the first guide surface in the catch stop. In contrast, the second guide element is provided to prevent a reversal of the rotation of the driven gear in the first rotational direction, a return of the pin portion in the locking portion at a reversal of direction. In other words, the second guide member separates the locking portion from the first guide track portion in the first rotational direction of the driven gear.
Die Führungsbahn ist vorzugsweise nutförmig ausgebildet, wobei der Stiftabschnitt im Wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche oder Normalebene der Führungsbahn zur Anlage kommt und ferner durch die die Führungsbahn begrenzenden Nutwände geführt wird. Unter einem Führungsbahnabschnitt ist ein Teil der Führungsbahn zu verstehen, der dazu vorgesehen ist, den Stiftabschnitt des Hebelarms entlang dem Sperrelement zu führen und dadurch den Hebelarm zumindest teilweise auszulenken. Bevorzugt weist die mindestens eine Führungsbahn ferner einen zweiten Führungsbahnabschnitt auf, wobei der zweite Führungsbahnabschnitt den Sperrabschnitt und den Sperranschlag umfasst. Die beiden Führungsabschnitte können beispielsweise nahtlos ineinander übergehen oder durch Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sein, um einen Wechsel des Stiftabschnitts zwischen den beiden Führungsabschnitten zu realisieren.The guide track is preferably groove-shaped, wherein the pin section comes to rest substantially perpendicularly on the surface or normal plane of the guide track and is guided further by the groove walls delimiting the guide track. Under a guideway section is a part of the guideway to understand, which is intended to guide the pin portion of the lever arm along the locking element and thereby at least partially deflect the lever arm. The at least one guideway preferably also has a second guideway section, wherein the second guideway section comprises the locking section and the blocking stop. For example, the two guide sections can merge seamlessly with one another or be connected to one another by connecting sections in order to realize a change of the pin section between the two guide sections.
Vorteilhaft ist bei einer derartigen Ausgestaltung der Getriebeanordnung, dass ein Drehwinkelfenster des Sperrelements vergrößert wird, innerhalb dessen eine Drehbewegung des Abtriebsrads gestoppt werden kann, um den Stiftabschnitt derart im Sperrabschnitt zu positionieren, dass der Stiftabschnitt bei der Drehrichtungsumkehr von der zweiten Drehrichtung in die erste Drehrichtung in jedem Fall entlang der ersten Führungsfläche des ersten Führungselements in den Sperranschlag geführt wird.It is advantageous in such an embodiment of the transmission arrangement that a rotation angle window of the locking element is increased, within which a rotational movement of the driven gear can be stopped to position the pin portion in the locking portion such that the pin portion in the direction of rotation from the second direction of rotation in the first direction of rotation in any case, guided along the first guide surface of the first guide member in the catch stop.
Vorzugsweise ist der Stiftabschnitt axial verlagerbar an einem Hebelarm ausgebildet, wobei der Hebelarm um eine Drehachse schwenkbar ist, wobei der Stiftabschnitt radial oder axial in die mindestens eine Führungsbahn eingreift und mittels einer Federvorspannkraft im Wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche der Führungsbahn zur Anlage kommt. Mit anderen Worten kommt der Stiftabschnitt bei einer Drehbewegung des Abtriebsrads aufgrund der Federvorspannkraft zu jeder Zeit an der Führungsbahn zur Anlage und wird so in der Führungsbahn geführt. Dabei lassen sich axiale Verlagerungswege des Stiftabschnitts beispielsweise mittels einer Messvorrichtung detektieren. Mit anderen Worten ist der Stiftabschnitt über einen geführten Schiebesitz am Hebelarm angeordnet. Insbesondere ist der Stiftabschnitt zweiteilig am Hebelarm ausgebildet, wobei der Stiftabschnitt relativ zum Hebelarm in Richtung der Führungsbahn verlagerbar ist. Der Hebelarm kann beispielsweise zumindest mittelbar an einem Gehäuse aufgenommen sein. Insbesondere ist der Hebelarm durch Befestigungsmittel mit einem Befestigungselement verbunden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist es möglich, den Hebelarm und den Stiftabschnitt einteilig auszubilden und den Hebelarm mit dem Befestigungsmittel über eine Federvorspannkraft parallel zu verbinden. Nach einer weiteren alternativen Ausführungsform ist denkbar, den Hebelarm und den Stiftabschnitt einteilig auszubilden und den Hebelarm mit dem Befestigungsmittel über eine Federvorspannkraft verkippbar zu verbinden. Eine weitere alternative Ausgestaltung sieht vor, den Hebelarm und den Stiftabschnitt einteilig auszubilden und den Hebelarm mit dem Befestigungsmittel über eine Eigengewichtskraft verkippbar zu verbinden.Preferably, the pin portion is axially displaceable on a lever arm, wherein the lever arm is pivotable about an axis of rotation, wherein the pin portion engages radially or axially in the at least one guideway and by means of a spring biasing force substantially perpendicular to the surface of the guideway comes to rest. In other words, the pin portion comes at a rotational movement of the driven gear due to the spring biasing force at any time on the guideway to the plant and is guided in the guideway. In this case, axial displacement paths of the pin section can be detected, for example, by means of a measuring device. In other words, the pin portion is arranged on a guided sliding fit on the lever arm. In particular, the pin portion is formed in two parts on the lever arm, wherein the pin portion is displaceable relative to the lever arm in the direction of the guide track. The lever arm can be accommodated, for example, at least indirectly on a housing. In particular, the lever arm is connected by fastening means with a fastening element. According to an alternative embodiment, it is possible to form the lever arm and the pin portion in one piece and to connect the lever arm with the fastening means via a spring biasing force in parallel. According to a further alternative embodiment, it is conceivable to form the lever arm and the pin portion in one piece and to connect the lever arm with the fastening means via a spring biasing force tilted. A further alternative embodiment provides to form the lever arm and the pin portion in one piece and to connect the lever arm with the fastening means tilted by a self-weight force.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das jeweilige Führungselement als Rampe ausgebildet. Die jeweilige Führungsfläche ist im Wesentlichen senkrecht zur Führungsbahn ausgebildet. Die jeweilige Rampe hat die Form einer schiefen Ebene und steigt von einer Normalebene der Führungsbahn in Richtung der zweiten Drehrichtung axial an. An der vorderen Kante der Rampe ist die jeweilige Führungsfläche im Wesentlichen senkrecht zur Führungsbahn ausgebildet. Mit anderen Worten bildet die Führungsfläche den Verbindungsabschnitt zwischen der vorderen Kante der Rampe und der Normalebene und weist einen Höhenunterschied auf. Alternativ ist denkbar die jeweiligen Führungselemente als Absätze in der mindestens einen Führungsbahn auszubilden, sodass der Stiftabschnitt an den jeweiligen Führungselementen bei der Drehbewegung des Abtriebsrads in der zweiten Drehrichtung partiell abgesenkt wird. Mithin wird bei einer Drehrichtungsumkehr in die erste Drehrichtung eine Drehbewegung des Abtriebsrads gesperrt beziehungsweise eine Rückführung in den Sperrabschnitt verhindert. Ferner ist denkbar, zumindest eines der Führungselemente, vorzugsweise das erste Führungselement, als Vertiefung auszubilden, durch die der Stiftabschnitt bei der Drehbewegung des Abtriebsrads geführt wird.According to a preferred embodiment, the respective guide element is designed as a ramp. The respective guide surface is formed substantially perpendicular to the guideway. The respective ramp has the shape of an inclined plane and rises axially from a normal plane of the guideway in the direction of the second direction of rotation. At the front edge of the ramp, the respective guide surface is formed substantially perpendicular to the guideway. In other words, the guide surface forms the connecting portion between the front edge of the ramp and the normal plane and has a height difference. Alternatively, it is conceivable to design the respective guide elements as shoulders in the at least one guide track, so that the pin section is partially lowered on the respective guide elements during the rotational movement of the driven gear in the second rotational direction. Thus, a rotational movement of the driven gear is blocked in a reversal of direction in the first direction of rotation or prevents a return to the locking portion. Furthermore, it is conceivable to form at least one of the guide elements, preferably the first guide element, as a depression, through which the pin section is guided during the rotational movement of the driven wheel.
Insbesondere ist der Stiftabschnitt bei der ersten Drehrichtung des Abtriebsrads im Wesentlichen entlang dem ersten Führungsbahnabschnitt führbar, wobei der Stiftabschnitt bei der zweiten Drehrichtung des Abtriebsrads im Wesentlichen entlang dem zweiten Führungsbahnabschnitt führbar ist. Bei einer Drehbewegung des Abtriebsrads in der zweiten Drehrichtung wird der Stiftabschnitt in der Führungsbahn aus dem zweiten Führungsbahnabschnitt über die Rampe des ersten Führungselements geführt und springt bei Überführung über die Rampenkante parallel zur ersten Führungsfläche des ersten Führungselements zurück auf die Oberfläche des Sperrabschnitts. Mithin hat eine Drehrichtungsumkehr des Abtriebsrads in die erste Drehrichtung, während der Stiftabschnitt im Sperrabschnitt zwischen den Führungselementen vorliegt, eine Sperrung der Drehbewegung des Abtriebsrads zur Folge. Der Stiftabschnitt kommt dabei an der Führungsfläche des Führungselements zur Anlage und wird anschließend in den Sperranschlag zur Sperrung der Drehbewegung geführt. Erst eine weitere Drehrichtungsumkehr in die zweite Drehrichtung bewirkt eine Entsperrung der Drehbewegung des Abtriebsrads.In particular, in the first direction of rotation of the output gear, the pin section can be guided substantially along the first guide track section, wherein the pin section can be guided along the second guide track section in the second rotational direction of the driven gear. During a rotational movement of the driven wheel in the second direction of rotation, the pin section in the guide track is guided out of the second guide track section via the ramp of the first guide element and, when transferred via the ramp edge, jumps back onto the surface of the locking section parallel to the first guide surface of the first guide element. Thus, reversing the direction of rotation of the output gear in the first rotational direction, while the pin section is present in the locking section between the guide elements, results in blocking the rotational movement of the output gear. The pin section comes to the guide surface of the guide element to the plant and is then guided in the catch stop to block the rotational movement. Only a further direction reversal in the second direction of rotation causes an unlocking of the rotational movement of the driven gear.
Zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus wird der Stiftabschnitt in einem weiteren Schritt über das zweite Führungselement geführt und springt bei Überführung über die vordere Kante der Rampe parallel zur zweiten Führungsfläche des zweiten Führungselements zurück auf die Oberfläche des ersten Führungsbahnabschnitts. Ein Zurückführen des Stiftabschnitts in den Sperrabschnitt durch erneute Drehrichtungsumkehr kann somit nicht erfolgen, sodass der Stiftabschnitt an der zweiten Führungsfläche zur Anlage kommt und entlang des ersten Führungsbahnabschnitts geführt wird. Die Überführung des Stiftabschnitts über die vordere Kante der Rampe hat eine relativ große Änderung der axialen Position des Stiftabschnitts bei gleichzeitig geringer Verdrehung des Abtriebsrads zur Folge, wodurch die Führungselemente ferner zur Detektion der rotativen Lage des Sperrelements genutzt werden können. Bei jeder Umdrehung des Abtriebsrads in der zweiten Drehrichtung bilden die Führungselemente somit einen Referenzpunkt für die rotative Lage des Sperrelements, wodurch errechnet werden kann, wie weit und in welche Drehrichtung das Sperrelement verdreht werden muss, um die Sperrstellung einzuleiten. Ergänzend kann zumindest am ersten Führungsbahnabschnitt mindestens eine Ausschlagposition vorgesehen sein, die dazu dient, die rotative Lage des Sperrelements bei jeder Umdrehung des Abtriebsrads in der ersten Drehrichtung zu erfassen. Die Führungsbahn kann alternativ auch drei oder mehrere Führungselemente oder auch Ausschlagpositionen aufweisen, die im Wesentlichen verschiedene charakteristische Formen beziehungsweise Verläufe aufweisen, wodurch die Abstände zwischen den Messungen der rotativen Lage des Sperrelements verkürzt werden können. Die Führungselemente beziehungsweise die Ausschlagpositionen können mit gleichem Abstand zueinander an der Führungsbahn angeordnet sein. Die Führungselemente beziehungsweise die Ausschlagpositionen können aber auch mit unterschiedlichem Abstand zueinander an der Führungsbahn angeordnet sein. Das Sperrelement kann alternativ auch an dem Antriebsrad, einer Vorrichtung zur Niveauverstellung eines Fahrzeugaufbaus oder einem anderen Element der Getriebeanordnung angeordnet sein.For height adjustment of the vehicle body of the pin portion is guided in a further step on the second guide member and jumps in transfer over the front edge of the ramp parallel to the second guide surface of the second guide member back to the surface of the first guide track section. A return of the pin portion in the locking portion by re-reversing direction can thus not occur so that the pin portion abuts the second guide surface and is guided along the first guide track portion. The transfer of the pin portion over the front edge of the ramp has a relatively large change in the axial position of the pin portion with simultaneous low rotation of the driven gear result, whereby the guide elements can also be used to detect the rotational position of the blocking element. With each revolution of the driven gear in the second direction of rotation, the guide elements thus form a reference point for the rotational position of the locking element, which can be calculated how far and in which direction of rotation the locking element must be rotated to initiate the blocking position. In addition, at least one deflection position can be provided at least on the first guide track section, which serves to detect the rotational position of the locking element in each rotation of the driven gear in the first direction of rotation. Alternatively, the guideway can also have three or more guide elements or deflection positions which essentially have different characteristic shapes or courses, as a result of which the distances between the measurements of the rotational position of the blocking element can be shortened. The guide elements or the deflection positions can be arranged at the same distance from one another on the guideway. However, the guide elements or the deflection positions can also be arranged at different distances from each other on the guideway. The blocking element may alternatively also be arranged on the drive wheel, a device for level adjustment of a vehicle body or another element of the gear arrangement.
Nach einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das jeweilige Führungselement als Einwegklappe ausgebildet. Die jeweilige Führungsfläche ist im Wesentlichen senkrecht zur Führungsbahn ausgebildet. Die beiden Einwegklappen sind schwenkbar in der Führungsbahn des Sperrelements angeordnet. Das Sperren der Drehbewegung des Abtriebsrads mittels der jeweiligen Einwegklappe erfolgt analog zur zuvor beschriebenen Ausbildung des jeweiligen Führungselements als Rampe. Die mindestens eine Führungsbahn kann im Wesentlichen ebenflächig ausgebildet werden und der Stiftabschnitt kann einteilig mit dem Hebelarm verbunden sein. Die beiden Einwegklappen sind derart ausgebildet und angeordnet, dass die Drehbewegung des Abtriebsrads in der zweiten Drehrichtung ungehindert erfolgt, wobei eine Drehrichtungsumkehr in die erste Drehrichtung je nach Position des Stiftelements das zuvor beschriebene Zurückführen des Stiftabschnitts in den zweiten Führungsbahnabschnitts beziehungsweise in den Sperrabschnitt verhindert. Ist der Stiftabschnitt bei der Drehrichtungsumkehr in dem Sperrabschnitt positioniert, wird der Stiftabschnitt bei der Drehbewegung des Abtriebsrads in die erste Drehrichtung entlang der ersten Führungsfläche in den Sperranschlag geführt. Ist der Stiftabschnitt bei der Drehrichtungsumkehr in dem ersten Führungsbahnabschnitt positioniert, wird das Eindringen des Stiftabschnitts in den Sperrabschnitt bei der Drehbewegung des Abtriebsrads in die erste Drehrichtung verhindert.According to an alternative embodiment, the respective guide element is designed as a one-way flap. The respective guide surface is formed substantially perpendicular to the guideway. The two disposable flaps are pivotally mounted in the guideway of the locking element. The blocking of the rotational movement of the output gear by means of the respective one-way flap is analogous to the previously described embodiment of the respective guide element as a ramp. The at least one guideway may be formed substantially planar and the pin portion may be integrally connected to the lever arm. The two disposable flaps are designed and arranged such that the rotational movement of the driven gear in the second rotational direction is unimpeded, wherein a reversal of rotation in the first rotational direction depending on the position of the pin member prevents the previously described returning the pin portion in the second guideway portion or in the locking portion. If the pin portion is positioned in the locking portion in the direction of rotation reversal, the pin portion is guided in the rotational movement of the driven gear in the first rotational direction along the first guide surface in the locking stop. If the pin section is positioned in the first guide track section at the reversal of the rotational direction, the penetration of the pin section into the locking section is prevented during the rotational movement of the driven gear in the first rotational direction.
Bevorzugt ist das Sperrelement ein Sperrring, wobei die Führungsbahn an einer zylindrischen Mantelfläche des Sperrelements ausgebildet ist. Der Stiftabschnitt greift in radialer Richtung in die Führungsbahn ein und wird in axialer Richtung zum Abtriebsrad ausgelenkt. Mithin ist der Hebelarm im Wesentlichen in axialer Richtung zum Abtriebsrad schwenkbar ausgebildet, wobei sich der Stiftabschnitt entlang einer Kreisbahn auf und ab bewegt. Das Sperrelement ist ringförmig ausgebildet und stirnseitig am Abtriebsrad drehfest angeordnet. Insbesondere ist das Sperrelement ein separater Ring, der drehfest mit dem Abtriebsrad verbunden ist. Ferner kann das Sperrelement auch im Abtriebsrad integriert sein.Preferably, the blocking element is a locking ring, wherein the guide track is formed on a cylindrical lateral surface of the blocking element. The pin portion engages in the radial direction in the guideway and is deflected in the axial direction to the driven wheel. Thus, the lever arm is designed to be pivotable substantially in the axial direction to the driven wheel, wherein the pin portion moves up and down along a circular path. The blocking element is annular and arranged at the front end on the driven wheel rotatably. In particular, the blocking element is a separate ring which is non-rotatably connected to the output gear. Furthermore, the blocking element can also be integrated in the output gear.
Ist die Führungsbahn an einer zylindrischen Mantelfläche des Sperrelements ausgebildet, ist der erste Führungsbahnabschnitt axial oberhalb des Sperranschlags ausgebildet und der zweite Führungsbahnabschnitt axial unterhalb des Sperranschlags ausgebildet. Mit anderen Worten ist der Sperranschlag axial zwischen dem ersten und zweiten Führungsbahnabschnitts angeordnet. Der Stiftabschnitt wird insbesondere bei einem Verdrehen des Sperrelements gegen den Uhrzeigersinn entlang des zweiten beziehungsweise unteren Führungsbahnabschnitts geführt. Verdreht das Sperrelement im Uhrzeigersinn, wird der Stiftabschnitt im Wesentlichen entlang des ersten beziehungsweise oberen Führungsbahnabschnitts geführt. Alternativ kann das Sperrelement mit der Führungsbahn an einer zylindrischen Mantelfläche des Sperrelements auch umgekehrt ausgebildet sein, sodass der Stiftabschnitt insbesondere bei einer Drehung des Sperrelements im Uhrzeigersinn entlang des zweiten beziehungsweise unteren Führungsbahnabschnitts geführt wird. Dreht das Sperrelement gegen den Uhrzeigersinn, wird der Stiftabschnitt im Wesentlichen entlang des ersten beziehungsweise oberen Führungsbahnabschnitts geführt.If the guideway is formed on a cylindrical lateral surface of the blocking element, the first guideway section is formed axially above the blocking stop and the second guideway section is formed axially below the blocking stop. In other words, the catch stop is arranged axially between the first and second guide track sections. The pin portion is guided in particular during a rotation of the locking element in a counterclockwise direction along the second or lower guide track section. If the blocking element rotates in the clockwise direction, the pin section is guided essentially along the first or upper guide track section. Alternatively, the blocking element with the guideway on a cylindrical lateral surface of the blocking element can also be formed in reverse, so that the pin section is guided in particular during a rotation of the blocking element in a clockwise direction along the second or lower guideway section. If the blocking element rotates counterclockwise, the pin section is guided essentially along the first or upper guide track section.
Vorzugsweise ist das Sperrelement eine Sperrscheibe, wobei die Führungsbahn stirnseitig ausgebildet ist. Der Stiftabschnitt und somit auch der Hebelarm werden in radialer Richtung zum Abtriebsrad ausgelenkt. Mithin ist der Hebelarm in radialer Richtung zum Abtriebsrad schwenkbar ausgebildet, wobei sich der Stiftabschnitt entlang einer Kreisbahn bewegt. Je nach Anwendung kann dies in Bezug auf den Bauraum der Getriebeanordnung vorteilhaft sein. Durch das Eindringen des Stiftabschnitts in den mindestens einen Sperranschlag der Führungsbahn wird eine formschlüssige Arretierung des Abtriebsrads in eine Drehrichtung realisiert.Preferably, the blocking element is a locking disc, wherein the guide track is formed frontally. The pin portion and thus also the lever arm are deflected in the radial direction to the driven wheel. Thus, the lever arm is designed to be pivotable in the radial direction to the driven wheel, wherein the pin portion moves along a circular path. Depending on the application, this may be advantageous in terms of the space of the gear assembly. By the penetration of the pin section in the at least one locking stop of the guideway is realized a positive locking of the driven gear in a rotational direction.
Am Hebelarm kann beispielsweise ein Verdrehwinkel mittels einer Messvorrichtung ermittelt werden, wobei die Messvorrichtung für jede Position des Stiftabschnitts in der Führungsbahn einen Verdrehwinkel bestimmt, und wobei die Messvorrichtung bei der Führung des Stiftabschnitts beispielsweise durch eine Ausschlagposition der Führungsbahn einen definierten Wert des Verdrehwinkels ermittelt und somit die rotative Lage des Sperrelements beziehungsweise des Abtriebsrads detektiert. Alternativ kann ein Verdrehwinkelverlauf vordefiniert sein, mit dem die rotative Lage des Sperrelements detektiert werden kann.For example, a twist angle can be determined by means of a measuring device on the lever arm, the measuring device determining a twist angle for each position of the pin section in the guide track, and wherein the measuring device determines a defined value of the twist angle when guiding the pin section, for example by a deflection position of the guide track, and thus detects the rotational position of the locking element or the driven gear. Alternatively, a Verdrehwinkelverlauf be predefined, with which the rotational position of the blocking element can be detected.
Sofern die Führungsbahn stirnseitig am Sperrelement ausgebildet ist, sind der erste Führungsbahnabschnitt radial außen und der zweite Führungsbahnabschnitt radial innen auf der Sperrscheibe ausgebildet. Mit anderen Worten ist der Sperranschlag radial zwischen dem ersten und zweiten Führungsbahnabschnitt angeordnet. Der Stiftabschnitt wird insbesondere bei einem Verdrehen des Sperrelements gegen den Uhrzeigersinn entlang des ersten beziehungsweise äußeren Führungsbahnabschnitts geführt. Verdreht das Sperrelement im Uhrzeigersinn, wird der Stiftabschnitt im Wesentlichen entlang des zweiten beziehungsweise inneren Führungsbahnabschnitts geführt. Alternativ kann das Sperrelement mit der stirnseitigen Führungsbahn umgekehrt ausgebildet sein, sodass der Stiftabschnitt insbesondere bei einer Drehung des Sperrelements im Uhrzeigersinn entlang des ersten beziehungsweise äußeren Führungsbahnabschnitts geführt wird. Dreht das Sperrelement gegen den Uhrzeigersinn, wird der Stiftabschnitt im Wesentlichen entlang des zweiten beziehungsweise inneren Führungsbahnabschnitts geführt.If the guide track is formed on the end face of the blocking element, the first guide track section is formed radially on the outside and the second guide track section is formed radially on the inside of the locking disc. In other words, the locking catch is arranged radially between the first and second guide track section. The pin portion is guided in particular during a rotation of the locking element in a counterclockwise direction along the first or outer guide track section. If the blocking element rotates in the clockwise direction, the pin section is guided essentially along the second or inner guide track section. Alternatively, the blocking element can be designed to be reversed with the end-side guideway so that the pin section is guided in a clockwise direction along the first or outer guideway section, in particular when the blocking element is rotated. If the blocking element rotates counterclockwise, the pin section is guided essentially along the second or inner guide track section.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Hebelarm einen Klemmsitz gegenüber einem stationär festgelegten Bauteil auf, wobei die Führungsbahn die Position des Hebelarms gegen eine Reibkraft des Klemmsitzes einstellt. Mithin wird der Hebelarm nur ausgelenkt, wenn die Führungsbahn durch ihren Verlauf dies dem Stiftabschnitt beziehungsweise dem Hebelarm vorgibt.According to a preferred embodiment, the lever arm has a clamping seat relative to a stationary fixed component, wherein the guide track adjusts the position of the lever arm against a frictional force of the clamping seat. Consequently, the lever arm is deflected only when the guideway predetermines by its course this the pin portion or the lever arm.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Stiftabschnitt axial verlagerbar auf einer Linearführung angeordnet ist, wobei die Linearführung dazu vorgesehen ist, den Stiftabschnitt entlang einer linearen Achse zu führen, und wobei der Stiftabschnitt radial oder axial in die mindestens eine Führungsbahn eingreift und mittels einer Federvorspannkraft im Wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche der Führungsbahn zur Anlage kommt. Unter „axial verlagerbar“ ist zu verstehen, dass der Stiftabschnitt beispielsweise mittels einer Federvorspannkraft im Wesentlichen senkrecht auf die Oberfläche der Führungsbahn gedrückt wird, wobei der Stiftabschnitt bei der Drehbewegung des Abtriebsrads zu jeder Zeit an der Oberfläche der mindestens einen Führungsbahn zur Anlage kommt und entlang der mindestens einen Führungsbahn geführt wird.The invention includes the technical teaching that the pin portion is arranged axially displaceable on a linear guide, wherein the linear guide is provided to guide the pin portion along a linear axis, and wherein the pin portion engages radially or axially in the at least one guideway and by means a spring biasing force substantially perpendicular to the surface of the guideway comes to rest. By "axially displaceable" is meant that the pin portion is pressed for example by means of a spring biasing force substantially perpendicular to the surface of the guideway, the pin portion at the rotational movement of the driven gear at all times on the surface of at least one guideway comes to rest and along the at least one guideway is guided.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Führungsbahn an einer zylindrischen Mantelfläche des Sperrelements ausgebildet, wobei der Stiftabschnitt in axialer Richtung zum Abtriebsrad ausgelenkt wird. Das Sperrelement ist somit als Sperrring ausgebildet. Mithin wird der Stiftabschnitt auf der linearen Achse der Linearführung auf und ab bewegt, wobei die Linearführung stationär festgelegt ist.Preferably, the at least one guideway is formed on a cylindrical surface of the locking element, wherein the pin portion is deflected in the axial direction to the driven wheel. The blocking element is thus designed as a locking ring. Thus, the pin portion is moved up and down on the linear axis of the linear guide, wherein the linear guide is fixed stationary.
Alternativ kann die mindestens eine Führungsbahn auch stirnseitig an dem Sperrelement angeordnet werden, sodass der Stiftabschnitt in radialer Richtung zum Abtriebsrad ausgelenkt wird. Das Sperrelement ist somit als Sperrscheibe ausgebildet. Mithin ist der Stiftabschnitt innerhalb der Linearführung in radialer Richtung zum Abtriebsrad verlagerbar, wobei der Stiftabschnitt auf der linearen Achse hin und her bewegt wird, wobei die Linearführung stationär festgelegt ist. Je nach Anwendung kann dies in Bezug auf den Bauraum der Getriebeanordnung vorteilhaft sein. Die Linearführung ist zumindest mittelbar an einem Gehäuse aufgenommen.Alternatively, the at least one guide track can also be arranged on the front side of the blocking element, so that the pin section is deflected in the radial direction to the output gear. The blocking element is thus formed as a locking disc. Thus, the pin portion is displaceable within the linear guide in the radial direction to the driven wheel, wherein the pin portion is moved back and forth on the linear axis, wherein the linear guide is fixed stationary. Depending on the application, this may be advantageous in terms of the space of the gear assembly. The linear guide is at least indirectly received on a housing.
Ein linearer Verstellweg des Stiftabschnitts innerhalb der Linearführung kann beispielsweise mittels einer Messvorrichtung ermittelt werden, wobei die Messvorrichtung bei der Führung des Stiftabschnitts über die Führungselemente der Führungsbahn einen definierten Wert des linearen Verstellwegs ermittelt und somit die rotative Lage des Sperrelements beziehungsweise des Abtriebsrads detektiert. Alternativ kann ein Verstellwegverlauf vordefiniert sein, mit dem die rotative Lage des Sperrelements detektiert werden kann.A linear displacement path of the pin section within the linear guide can be determined, for example, by means of a measuring device, the measuring device determining a defined value of the linear displacement path when guiding the pin section via the guide elements of the guide track and thus detecting the rotational position of the locking element or of the driven wheel. Alternatively, a Verstellwegverlauf be predefined, with which the rotational position of the blocking element can be detected.
Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung kann beispielsweise in einer Aktuatorvorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus vorgesehen sein. Vorzugsweise ist das Abtriebsrad zumindest mittelbar mit einem rotierbaren Bauteil der Aktuatorvorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus verbunden. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Getriebeanordnung Teil dieser Aktuatorvorrichtung, wobei die Aktuatorvorrichtung entweder zwischen dem Fahrzeugaufbau und einer Fahrwerksfeder oder zwischen der Fahrwerksfeder und einem Radträger angeordnet ist. Im ersten Fall kann die Aktuatorvorrichtung am oberen Federteller der Fahrwerksfeder angeordnet sein. Im zweiten Fall kann die Aktuatorvorrichtung am unteren Federteller der Fahrwerksfeder angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus durch einen Gewindetrieb gebildet, der eine entlang einer Hubachse angeordnete, ein erstes Hubteil bildende Gewindespindel sowie eine ein zweites Hubteil bildende Spindelmutter aufweist. Der Gewindetrieb ist insbesondere durch einen Kugelgewindetrieb gebildet, dessen Kugeln an schraubenförmig um die Spindelachse gewundenen Kugelrillen der Spindelmutter und der Gewindespindel abwälzen. Mit derartigen Kugelgewindetrieben können zuverlässige Stellbewegungen der Aktuatorvorrichtung durchgeführt werden.The gear arrangement according to the invention can be provided for example in an actuator device for height adjustment of a vehicle body. Preferably, the output gear is at least indirectly connected to a rotatable component of the actuator device for height adjustment of a vehicle body. In particular, the transmission assembly according to the invention is part of this actuator device, wherein the actuator device is arranged either between the vehicle body and a suspension spring or between the suspension spring and a wheel carrier. In the first case, the actuator device may be arranged on the upper spring plate of the suspension spring. In the second case, the actuator can be arranged on the lower spring plate of the suspension spring. Preferably the device for adjusting the height of the vehicle body is formed by a screw, which has a threaded spindle arranged along a lifting axis, forming a first lifting part and a spindle nut forming a second lifting part. The screw drive is in particular formed by a ball screw whose balls roll on helically wound around the spindle axis ball grooves of the spindle nut and the threaded spindle. With such ball screws reliable positioning movements of the actuator can be performed.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt
-
1 eine schematische, teilweise durchsichtige Perspektivdarstellung einer Aktuatorvorrichtung zur Höhenverstellung mit einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, -
2 eine schematische Draufsicht eines Sperrelements der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit Hebelarm gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, -
3 eine schematische Draufsicht eines Sperrelements der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit Linearführung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, -
4 eine schematische Perspektivdarstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, -
5 eine schematische Seitenansicht eines Sperrelements der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit Hebelarm gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, -
6 eine schematische Seitenansicht eines Sperrelements der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit Linearführung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, und -
7 eine stark vereinfachte Schnittdarstellung einer Führungsbahn des Sperrelements gemäßden 2 und3 zur Veranschaulichung von an der Führungsbahn ausgebildeten Führungselementen.
-
1 a schematic, partially transparent perspective view of an actuator for height adjustment with a gear arrangement according to the invention according to a first embodiment, -
2 a schematic plan view of a locking element of the gear arrangement according to the invention with lever arm according to the first embodiment, -
3 a schematic plan view of a locking element of the transmission arrangement according to the invention with linear guide according to a second embodiment, -
4 a schematic perspective view of a transmission arrangement according to the invention according to a third embodiment, -
5 a schematic side view of a locking element of the gear arrangement according to the invention with lever arm according to the third embodiment, -
6 a schematic side view of a locking element of the transmission arrangement according to the invention with linear guide according to a fourth embodiment, and -
7 a greatly simplified sectional view of a guideway of the locking element according to the2 and3 to illustrate guide elements formed on the guideway.
Gemäß
Die Aktuatorvorrichtung
Die
Der Stiftabschnitt
Zum Einleiten einer Sperrstellung findet eine Drehrichtungsumkehr des in
In
Gemäß der
Nach den
Der Stiftabschnitt
Ergänzend kann der Stiftabschnitt
Zum Einleiten einer Sperrstellung findet eine Drehrichtungsumkehr des in
Gemäß
Gemäß
Gemäß
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Antriebsraddrive wheel
- 22
- Abtriebsradoutput gear
- 33
- Verzahnung am AntriebsradGearing on the drive wheel
- 44
- Verzahnung am AbtriebsradGearing on the output gear
- 55
- Sperrelementblocking element
- 66
- Führungsbahnguideway
- 6a, 6b6a, 6b
- FührungsbahnabschnittGuideway section
- 77
- Sperranschlagblocking stop
- 8a8a
- Hebelarmlever arm
- 8b8b
- Linearführunglinear guide
- 99
- Stiftabschnittpin section
- 1010
- Sperrabschnittblocking portion
- 1111
- Zahnradgear
- 1212
- Verzahnung am ZahnradToothing on the gear
- 1313
- Befestigungselementfastener
- 1414
- Verdrehwinkelangle of twist
- 1515
- Linearer VerstellwegLinear adjustment path
- 1616
- Drehachseaxis of rotation
- 1717
- Kreisbahnorbit
- 1818
- Achseaxis
- 2020
- Aktuatorvorrichtungactuator
- 2121
- Getriebeanordnungtransmission assembly
- 2222
- Gehäusecasing
- 2323
- Vorrichtungcontraption
- 2424
- Gewindetriebscrew
- 25a, 25b25a, 25b
- Führungselementguide element
- 26a, 26b26a, 26b
- Führungsflächeguide surface
- 27a,27b27a, 27b
- Ramperamp
- 28a,28b28a, 28b
- Einwegklappeone-way valve
- 2929
- Ausrichtungsabschnittalignment section
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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---|---|---|---|
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