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Die Erfindung betrifft eine Aktuatorvorrichtung für eine elektromechanische Lenkungsanordnung eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer elektromechanischen Lenkungsanordnung, die eine solche Aktuatorvorrichtung umfasst.
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Bei derartigen Kraftfahrzeugen mit elektromechanischen Lenkungsanordnungen wird ein Lenkbefehl, der vom Fahrer manuell in das Lenkrad eingeleitet wurde, sensorisch erfasst und mittels eines Steuergeräts elektrisch zu einem elektromechanischen Lenkaktuator, der den Lenkbefehl mechanisch ausführt, weitergeleitet. Anders gesagt ist das Lenkrad vom Fahrwerk mechanisch entkoppelt und die Lenkung des Kraftfahrzeugs somit elektronisch gesteuert. Solche rein elektronische Lenksysteme werden auch Steer-by-Wire-Lenksysteme genannt. Vorteilhaft daran ist, dass eine mechanische Verbindung zwischen den einzelnen Komponenten der Lenkung, beispielsweise in Form einer Lenksäule entfallen und das gesamte Lenksystem damit kompakter und insbesondere leichter ausfallen kann.
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Aufgrund der mechanischen Entkopplung des Lenkrades vom Fahrwerk, steht zu einer ausgeführten Betätigung des Lenkaktuators und damit einhergehender Einstellung des Lenkwinkels der Räder zunächst keine Kraft-Rückmeldung am Lenkrad bereit, die jedoch grundsätzlich wünschenswert ist. Durch die fehlende haptische Rückmeldung ist es für den Fahrer erschwert aktuelle Fahrsituationen sicher zu erfassen und angemessene Lenkmanöver durchzuführen, wodurch die Fahrzeuglenkbarkeit und damit die Fahrsicherheit beeinträchtigt werden.
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Um auch bei einem mechanisch vom Lenkrad entkoppelten Stellmodul eine Kraft-Rückmeldung oder ein Rückstellmoment, auch Force-Feedback genannt, zu erzielen, ist ein Force-Feedback-Aktuator vorgesehen, der derart ausgebildet ist, dass eine fahrsituationsabhängige Kraftrückkopplung bzw. das Rückstellmoment an der Lenkwelle oder direkt am Lenkrad erzeugt wird, die die haptische Kraft-Rückmeldung für den Fahrer liefert. Anders gesagt wird für den Fahrer mittels der Aktuatorvorrichtung ein bekanntes Lenkgefühl durch eine Einstellung eines Rückstellmoments am Lenkrad nachgebildet.
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Die
DE10103667A1 offenbart einen Aktuator für eine Steer-By-Wire-Lenkanlage eines Fahrzeugs. Die Lenkanlage umfasst eine Abtriebswelle, einen elektrischen Antrieb sowie ein Untersetzungsgetriebe zwischen dem elektrischen Antrieb und der Abtriebswelle. Der elektrische Antrieb weist dabei mindestens zwei Elektromotoren auf.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Aktuatorvorrichtung weiterzuentwickeln, und insbesondere einen geräuscharmen und spielfreien Betrieb der Aktuatorvorrichtung zu realisieren. Diese Aufgabe wird durch eine Aktuatorvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Eine erfindungsgemäße Aktuatorvorrichtung für eine elektromechanische Lenkungsanordnung eines Kraftfahrzeugs umfasst eine drehangetriebene, axial unverschiebliche Gewindespindel und ein Schiebeelement, das drehfest mit einer entlang der Gewindespindel longitudinal verschieblichen Gewindemutter verbunden ist, wobei das Schiebeelement eine erste Verzahnung mit einem ersten Steigungswinkel und eine zweite Verzahnung mit einem zweiten Steigungswinkel aufweist, wobei der erste und zweite Steigungswinkel ungleich sind, wobei die erste Verzahnung mit einer dritten Verzahnung eines ortsfesten Gehäuseelements und die zweite Verzahnung mit einer vierten Verzahnung eines relativ zum Gehäuseelement drehbaren Abtriebselements in Zahneingriff steht, und wobei eine longitudinale Bewegung der Gewindemutter mit dem Schiebeelement eine Rotationsbewegung des Abtriebselements bewirkt. Mit anderen Worten versetzt eine Drehung der Gewindespindel die Gewindemutter mit dem Schiebeelement in eine axiale Bewegung relativ zum Gehäuseelement und zum Abtriebselement. Die Gewindespindel wird bevorzugt durch eine als Elektromotor ausgebildete Antriebseinheit drehangetrieben, die bevorzugt von einem Steuergerät steuerbar ist.
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Das Schiebeelement ist vorzugsweise hülsenförmig ausgebildet, wobei die Gewindemutter zumindest teilweise am Innendurchmesser des Schiebeelements aufgenommen und drehfest angeordnet ist, und wobei ferner die Gewindespindel zumindest teilweise in das Schiebeelement hineinragt und mit der Gewindemutter zusammenwirkt. Alternativ kann die Gewindemutter axial unverschieblich und drehantreibbar sein, wobei die Gewindespindel in diesem Fall relativ zur Gewindemutter longitudinal beweglich ist und gemeinsam mit dem Schiebeelement axial verlagert.
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Vorzugsweise sind räumlich zwischen der Gewindespindel und der Gewindemutter eine Vielzahl von Wälzkörper angeordnet. Anders gesagt bilden die Gewindespindel und die Gewindemutter einen Gewindetrieb aus, wobei der Gewindetrieb in diesem Fall als Kugelgewindetrieb ausgebildet ist. Mittels eines Kugelgewindetriebs lassen sich hohe Axial- und Radialkräfte übertragen und ein spiel- und geräuscharmer Betrieb der Aktuatorvorrichtung ist damit möglich. Dabei weist die Gewindespindel und die Gewindemutter eine möglichst geringe Gewindesteigung auf. Je geringer die Gewindesteigung ist, desto höher ist der Wirkungsgrad der Aktuatorvorrichtung. Bevorzugt beträgt die Gewindesteigung zwischen 1 mm und 4 mm pro Umdrehung. Alternativ ist denkbar, den Gewindetrieb als Gleitgewindetrieb auszubilden.
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Das Gehäuseelement sowie das Abtriebselement sind vorzugsweise jeweils hülsenförmig ausgebildet, wobei das Schiebeelement sowie der Kugelgewindetrieb zumindest teilweise darin aufgenommen sind, wobei das Schiebeelement mit der Gewindemutter innerhalb des Gehäuseelements bzw. des Abtriebselements axial verlagerbar angeordnet sind.
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Da das Gehäuseelement ortsfest angeordnet ist und dessen dritte Verzahnung mit einem ersten Steigungswinkel ausgebildet ist, bewirkt eine axiale Verlagerung des Schiebeelements eine Rotationsbewegung des mit einem zweiten Steigungswinkel ausgebildeten Abtriebselements relativ zum Gehäuseelement. Aufgrund der ungleichen Steigungswinkel wird das Abtriebselement durch die axiale Verlagerung des Schiebeelements zu einer Rotation gezwungen, sodass eine Übersetzung erfolgt. Unter dem Begriff Übersetzung ist ein Vorgang zu verstehen, bei dem eine erste Drehzahl eines ersten angetriebenen Elements in eine zweite Drehzahl eines zweiten getriebenen Elements umgewandelt wird. Dabei ändert sich auch das Drehmoment. Die Höhe der Übersetzung ist hier abhängig von der Differenz zwischen den beiden Steigungswinkeln.
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Die Verzahnungen am Schiebeelement wirken als Schiebeverzahnung, die eine axiale Bewegung in eine Rotationsbewegung des Abtriebselements umwandeln. Dabei liegt zwischen dem Schiebeelement und dem Gehäuseelement und/oder zwischen dem Schiebeelement und dem Abtriebselement ein permanenter Zahnkontakt vor. Vorteilhaft ist dabei, dass eine geringe Geräuschentwicklung realisiert wird und die Aktuatorvorrichtung damit im Wesentlichen spielfrei fungiert sowie kompakt ausgebildet werden kann.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel betragen der erste Steigungswinkel der ersten und dritten Verzahnung sowie der zweite Steigungswinkel der zweiten und vierten Verzahnung mindestens 0°. Vorzugsweise betragen der erste Steigungswinkel der ersten und dritten Verzahnung sowie der zweite Steigungswinkel der zweiten und vierten Verzahnung weniger als 90°. Dabei sind die Steigungswinkel stets ungleich ausgebildet, um eine Übersetzung der Aktuatorvorrichtung zu realisieren. Anders gesagt kann der Steigungswinkel genau 0° oder mehr betragen, jedoch ist der Steigungswinkel stets kleiner als 90° ausgebildet, da in diesem Fall die jeweiligen Verzahnungen senkrecht zur Rotationsachse des Abtriebselements verlaufen eine axiale Verlagerung des Schiebeelements zur Einleitung der Rotationsbewegung des Abtriebselements nicht möglich ist. Durch eine geeignete Ausbildung der Steigungswinkel zueinander ist eine gewünschte Gesamtübersetzung der Aktuatorvorrichtung einstellbar. Beispielsweise ist denkbar, dass beide Steigungswinkel, also der erste Steigungswinkel der ersten und dritten Verzahnung und der zweite Steigungswinkel der zweiten und vierten Verzahnung, positiv, also mit einem gleichen positiven Winkel bezogen auf eine Rotationsachse des Abtriebselements ausgebildet sind. Alternativ können beide Steigungswinkel negativ, also mit einem gleichen negativen Winkel bezogen auf die Rotationsachse ausgebildet sein. Ferner ist möglich, einen der beiden Steigungswinkel positiv und den jeweils anderen Steigungswinkel negativ auszubilden. Anders gesagt sind die Steigungswinkel ausgehend von der Rotationsachse in entgegengesetzte Richtungen geneigt.
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Vorzugsweise beträgt der erste Steigungswinkel der ersten und dritten Verzahnung oder der zweite Steigungswinkel der zweiten und vierten Verzahnung 0°. Liegt ein Steigungswinkel von im Wesentlichen 0° vor, ist die Verzahnung als Geradverzahnung bzw. als Axialschiebeverzahnung ausgebildet. Mithin verlaufen die Zähne der ersten und dritten Verzahnung bzw. der zweiten und vierten Verzahnung dabei im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse der Gewindespindel bzw. des Abtriebselements. Bevorzugt beträgt der erste Steigungswinkel der ersten Verzahnung 0° und der zweite Steigungswinkel der zweiten Verzahnung mehr als 0°. In diesem Fall ist die erste Verzahnung als reine Axialschiebeverzahnung ausgebildet. Alternativ beträgt der zweite Steigungswinkel der zweiten Verzahnung 0°, wobei der erste Steigungswinkel der ersten Verzahnung mehr als 0° beträgt.
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Ferner bevorzugt sind die miteinander in Zahneingriff stehenden Verzahnungen als Gleitverzahnung ausgebildet. Dabei gleiten die Zahnflanken der miteinander in Zahneingriff stehenden Zähne während der axialen Verlagerung des Schiebeelements aneinander ab, wobei Reibung zwischen den miteinander kämmenden Zähnen auftritt. Jedoch ist eine Gleitverzahnung verhältnismäßig kostengünstig herstellbar.
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Alternativ sind die miteinander in Zahneingriff stehenden Verzahnungen als Wälzkörperverzahnung ausgebildet. Anders gesagt sind räumlich zwischen den zusammenwirkenden Zahnflanken Wälzkörper angeordnet, die während der axialen Verlagerung des Schiebeelements an den jeweiligen Zahnflanken abrollen. Dadurch wird im Vergleich zu einer Gleitverzahnung ein Reibungsverlust minimiert und eine im Wesentlichen spielfreie Ausbildung der Aktuatorvorrichtung realisiert.
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Des Weiteren bevorzugt ist die erste Verzahnung axial benachbart zur zweiten Verzahnung an einem Außenumfang des Schiebeelements ausgebildet. Demgemäß ist das Gehäuseelement somit ebenfalls axial benachbart zum Abtriebselement angeordnet, wobei sowohl das Gehäuseelement als auch das Abtriebselement eine jeweilige Innenverzahnung als dritte bzw. vierte Verzahnung aufweisen. Mit anderen Worten eignet sich eine derart länglich ausgebildete Aktuatorvorrichtung insbesondere für einen engen, axial länglich ausgebildeten, zylindrischen Bauraum, mit geringem Durchmesser. Insbesondere ist eine solche Aktuatorvorrichtung aufgrund ihrer Schlankheit zur Integrierung in eine Lenksäule geeignet.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Aktuatorvorrichtung ist die erste Verzahnung als Außenverzahnung am Außenumfang des Schiebeelements und die zweite Verzahnung als Innenverzahnung an einem Innenumfang des Schiebeelements ausgebildet. Das Gehäuseelement und die Abtriebswelle sind dabei radial konzentrisch zueinander angeordnet. Das Gehäuseelement weist vorzugsweise eine Innenverzahnung als dritte Verzahnung auf, die mit der Außenverzahnung bzw. der ersten Verzahnung des Schiebeelements in Zahneingriff steht. Demgegenüber weist das Abtriebselement eine Außenverzahnung als vierte Verzahnung auf, die mit der Innenverzahnung bzw. der zweiten Verzahnung des Schiebeelements in Zahneingriff steht. Auch eine umgekehrte Anordnung des Gehäuseelements und des Abtriebselements ist denkbar. Mit anderen Worten eignet sich eine derart breit ausgebildete Aktuatorvorrichtung für einen axial kurzen zylindrischen Bauraum mit vergleichsweise großem Durchmesser, insbesondere innerhalb eines Lenkrades.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, umfassend eine elektromechanische Lenkungsanordnung mit einer Aktuatorvorrichtung. Es ist denkbar, die Aktuatorvorrichtung in der am Lenkrad angeordneten Lenksäule bzw. Lenkwelle einzusetzen oder innerhalb des Lenkrades anzuordnen.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung zwei bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiden Figuren näher dargestellt. Es zeigen
- 1 eine vereinfachte schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Aktuatorvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform, und
- 2 eine vereinfachte schematische Längsschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Aktuatorvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Gemäß den 1 und 2 sind zwei verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Aktuatorvorrichtung 1 für eine - hier nicht dargestellte - elektromechanische Lenkungsanordnung eines Kraftfahrzeugs gezeigt.
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Die jeweilige Aktuatorvorrichtung 1 umfasst eine drehangetriebene, axial unverschiebliche Gewindespindel 2, wobei durch einen Drehantrieb der Gewindespindel 2 eine Gewindemutter 4 entlang der Gewindespindel 2 longitudinal verlagerbar ist. Der Drehantrieb der Gewindespindel 2 erfolgt durch eine als Elektromotor ausgebildete Antriebseinheit 13, die mit einem - hier nicht gezeigten - Steuergerät steuerbar ist.
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Die Gewindemutter 4 ist hülsenförmig ausgebildet und umschließt die Gewindespindel 2 radial. Die Gewindemutter 4 ist drehfest mit einem Schiebeelement 3 verbunden, sodass das Schiebeelement 3 zusammen mit der Gewindemutter 4 axial verlagerbar ist. Räumlich zwischen der Gewindespindel 2 und der Gewindemutter 4 sind eine Vielzahl von kugelförmigen Wälzkörper 9 angeordnet, sodass die Gewindespindel 2 und die Gewindemutter 4 gemeinsam als Kugelgewindetrieb 12 ausgebildet sind.
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Nach 1, einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Aktuatorvorrichtung 1, weist das Schiebeelement 3 an einem Außenumfang 10 eine erste Verzahnung 3a mit einem ersten Steigungswinkel und axial benachbart dazu eine zweite Verzahnung 3b mit einem zweiten Steigungswinkel auf, wobei der erste und zweite Steigungswinkel ungleich sind. Die erste Verzahnung 3a steht mit einer korrespondierenden dritten Verzahnung 5 eines ortsfesten Gehäuseelements 6 in Zahneingriff und bildet so ein erstes Verzahnungspaar 15a. Die zweite Verzahnung 3b steht mit einer korrespondierenden vierten Verzahnung 7 eines relativ zum Gehäuseelement 6 drehbaren Abtriebselements 8 in Zahneingriff und bildet ein zweites Verzahnungspaar 15b. Mithin sind das Gehäuseelement 6 und das Abtriebselement 8 hülsenförmig ausgebildet, wobei die dritte und vierte Verzahnung 5, 7 des Gehäuseelements 6 bzw. des Abtriebselements 8 als Innenverzahnung ausgebildet sind. Der Kugelgewindetrieb 12 sowie das Schiebeelement 3 sind radial innerhalb des Gehäuseelements 6 bzw. des Abtriebselements 8 in axialer Richtung verlagerbar angeordnet.
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Vorliegend weisen die miteinander in Zahneingriff stehende erste und dritte Verzahnung 3a, 5 einen ersten Steigungswinkel von 20° bezogen auf eine Rotationsachse 14 der Gewindespindel 2 bzw. des Abtriebselements 8 auf, wobei demgegenüber die miteinander in Zahneingriff stehende zweite und vierte Verzahnung 3b, 7 einen zweiten Steigungswinkel von 0° aufweisen. Mit anderen Worten verlaufen die Zähne der zweiten und vierten Verzahnung 3b, 7 im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse 14 der Gewindespindel 2 bzw. des Abtriebselements 8 und die Zähne der ersten und dritten Verzahnung 3a, 5 verlaufen im Wesentlichen schräg zur Rotationsachse 14 der Gewindespindel 2 bzw. des Abtriebselements 8. Anders gesagt bilden die zweite und vierte Verzahnung 3b, 7 eine Axialschiebeverzahnung und die erste und dritte Verzahnung 3a, 5 eine Schrägverzahnung aus. Vorliegend erstreckt sich die vierte Verzahnung 7 über die gesamte Länge des hülsenförmigen Abtriebselements 8, wobei die damit in Zahneingriff stehende zweite Verzahnung 3b sich nur teilweise über die axiale Länge des Schiebeelements 3 erstreckt. Auch alternative Ausgestaltungen der Geradeverzahnung sind denkbar.
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Die Differenz zwischen dem ersten und zweiten Steigungswinkel beträgt vorliegend 20°. Je geringer die Differenz zwischen den beiden Steigungswinkeln ausgebildet ist, desto höher ist die Übersetzung der Aktuatorvorrichtung 1. Der Steigungswinkel ist kleiner als 90°, um eine Übersetzung zu realisieren. Aus fertigungstechnischen Gründen und Kostengründen ist es von Vorteil, eine der beiden Verzahnungspaare 15a, 15b mit einem Steigungswinkel von 0°, also als Geradverzahnung und das entsprechende andere Verzahnungspaar 15a, 15b als Schrägverzahnung mit einem Steigungswinkel größer als 0° auszubilden, sodass aufgrund der unterschiedlichen Steigungswinkel eine longitudinale Bewegung der Gewindemutter 4 zusammen mit dem Schiebeelement 3 eine Rotationsbewegung des Abtriebselements 8 relativ zum ortsfesten Gehäuseelement 6 mit einer von der Differenz der Steigungswinkel abhängigen Rotationsgeschwindigkeit bewirkt.
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Wenn das Gehäuseelement 6, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, eine Schrägverzahnung und das Abtriebselement 8 eine Geradverzahnung aufweist, drehen die Gewindemutter 4 mit dem Schiebeelement 3 in Abhängigkeit der Höhe des ersten Steigungswinkels des ersten Verzahnungspaares 15a gemeinsam mit. Dabei gleiten die erste und dritte Verzahnung 3a, 5 aufgrund der durch die Gewindespindel 2 initiierten axialen Verlagerung des Schiebeelements 3 aneinander ab, sodass eine Verdrehung des Schiebeelements 3 relativ zum ortsfesten Gehäuseelement 6 erfolgt. Die Rotationsgeschwindigkeit des Schiebeelements 3 ist abhängig von der Höhe des ersten Steigungswinkels des ersten Verzahnungspaares 15a. Die Verdrehung des Schiebeelements 3 bewirkt eine gleichmäßige Drehbewegung des Abtriebselements 8. Mit anderen Worten verdrehen das Schiebeelement 3 und das Abtriebselement 8 gemeinsam um die Rotationsachse 14. Die Geradeverzahnung an der zweiten und vierten Verzahnung 3b, 7 stellt dabei sicher, dass das Schiebeelement 3 relativ zum Abtriebselement 8 axial verlagern kann.
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Alternativ ist denkbar, dass das Abtriebselement 8 eine Schrägverzahnung und das Gehäuseelement 6 eine Geradverzahnung aufweist. In diesem Fall verdreht lediglich das Abtriebselement 8 relativ zum Gehäuseelement 6 mit einer Rotationsgeschwindigkeit, die abhängig von der Höhe des zweiten Steigungswinkels des zweiten Verzahnungspaares 15b ist. Die Geradverzahnung des ersten Verzahnungspaares 15a ermöglicht eine axiale Verlagerung des Schiebeelements 3 relativ zum Gehäuseelement 6. Demgegenüber bewirkt die Schrägverzahnung des zweiten Verzahnungspaares 15b, dass eine axiale Bewegung des Schiebeelements 3 eine Rotationsbewegung des Abtriebselements 8 auslöst. Dabei gleitet die schräge zweite Verzahnung 3b des Schiebeelements 3 an der schrägen vierten Verzahnung 7 des Abtriebselements 8 ab, sodass durch die gleichzeitige axiale Verlagerung des Schiebeelements 3 eine Rotation des Abtriebselements 8 erzwungen wird. Mithin sind die Verzahnungen 3a, 3b, 5, 7 als Gleitverzahnungen ausgebildet.
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Ferner alternativ ist denkbar, dass die Verzahnungspaare 15a, 15b jeweils als Wälzkörperverzahnungen ausgebildet sind, wobei räumlich zwischen den zusammenwirkenden Zahnflanken der Verzahnungen 3a, 3b, 5, 7 angeordnete Wälzkörper abrollen. Dies reduziert die Reibverluste und ermöglicht einen im Wesentlichen spielfreien Betrieb der Aktuatorvorrichtung 1. Die vorliegende Aktuatorvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eignet sich für einen engen, axial länglich ausgebildeten, zylindrischen Bauraum mit geringem Durchmesser. Insbesondere ist eine solche Aktuatorvorrichtung 1 zur Integrierung in eine Lenksäule geeignet.
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In 2, der Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Aktuatorvorrichtung 1, ist die erste Verzahnung 3a des Schiebeelements 3 als Außenverzahnung am Außenumfang 10 des Schiebeelements 3 ausgebildet und steht mit einer als Innenverzahnung ausgebildeten dritten Verzahnung 5 in Zahneingriff. Das Schiebeelement 3 weist eine zu einer axialen Seite des Schiebeelements 3 offen ausgebildeten Innenaussparung 16 mit einem Innenumfang 11 auf, an dem die zweite Verzahnung 3b des Schiebeelements 3 als Innenverzahnung ausgebildet ist. Die zweite Verzahnung 3b steht mit einer als Außenverzahnung ausgebildeten vierten Verzahnung 7 des Abtriebselements 8 in Zahneingriff. Mit anderen Worten ist das Gehäuseelement 6 radial außerhalb eines rohrförmigen Verzahnungsabschnitts 17 des Schiebeelements 3 und das Abtriebselement 8 radial innerhalb des rohrförmigen Verzahnungsabschnitts 17 angeordnet. Das Abtriebsrad 8 ragt somit teilweise in das Schiebeelement 3 axial hinein. Das Gehäuseelement 6 und das Abtriebselement 8 sind koaxial zur Gewindespindel 2 angeordnet, wobei eine axiale Verlagerung der Gewindemutter 4 mit dem Schiebeelement 3 eine Rotation des Abtriebselements 8 um die Rotationsachse 14 auslöst. Die Funktionsweise und der Betrieb der Aktuatorvorrichtung 1 erfolgt dabei analog zu der in der 1 beschriebenen Art und Weise, insbesondere im Hinblick auf die Steigungswinkelbeziehungen der Verzahnungspaare 15a, 15b.
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Die vorliegende Aktuatorvorrichtung 1 eignet sich für einen radial breiten, axial schmalen zylindrischen Bauraum mit geringem Durchmesser. Insbesondere kann die Aktuatorvorrichtung 1 innerhalb eines Lenkrades angeordnet werden, wobei das Abtriebselement 8 in diesem Fall lenkradfest ausgebildet ist, um ein Rückstellmoment für einen Fahrer zur erzeugen.
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Alternativ ist denkbar, dass das ortsfeste Gehäuseelement 6 radial innerhalb des rohrförmigen Verzahnungsabschnitts 17 des Schiebeelements 3 und das Abtriebselement 8 radial außerhalb des rohrförmigen Verzahnungsabschnitts 17 angeordnet ist. Das Gehäuseelement 6 ragt dabei teilweise in das Schiebeelement 3 axial hinein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aktuatorvorrichtung
- 2
- Gewindespindel
- 3
- Schiebeelement
- 3a
- Erste Verzahnung
- 3b
- Zweite Verzahnung
- 4
- Gewindemutter
- 5
- Dritte Verzahnung
- 6
- Gehäuseelement
- 7
- Vierte Verzahnung
- 8
- Abtriebselement
- 9
- Wälzkörper
- 10
- Außenumfang
- 11
- Innenumfang
- 12
- Kugelgewindetrieb
- 13
- Antriebseinheit
- 14
- Rotationsachse
- 15a, 15b
- Verzahnungspaar
- 16
- Innenaussparung
- 17
- Verzahnungsabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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