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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aktuator für eine Hinterachslenkung umfassend einen innerhalb eines Gehäuses angeordneten Spindelantrieb mit einer Spindel, deren Verdrehsicherung ein in eine Längsnut des Gehäuses eingreifendes Gleitelement aufweist.
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Aktuatoren für Hinterachslenkungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die
DE 10 2016 200 102 A1 einen Aktuator mit einem Gehäuse sowie einen im Gehäuse angeordneten Spindelantrieb, welcher eine, über ein Bewegungsgewinde mit einer Spindelmutter in Eingriff stehende, Spindel mit einem ersten Befestigungsende und einem zweiten Befestigungsende aufweist. Der Aktuator umfasst ferner einen ersten und einen zweiten verschiebbar im Gehäuse angeordneten Aufschraubzapfen, wobei der erste Aufschraubzapfen mit dem ersten Befestigungsende und der zweite Aufschraubzapfen mit dem zweiten Befestigungsende fest verbunden ist. Beide Aufschraubzapfen sind jeweils in einer separaten Verdrehsicherung gleitend angeordnet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde einen zum Stand der Technik verbesserten Aktuator bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Aktuator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die Unteransprüche betreffen jeweils bevorzugte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung, deren jeweilige Merkmale im Rahmen des technisch Sinnvollen frei miteinander kombinierbar sind.
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Der erfindungsgemäße Aktuator für eine Hinterachslenkung umfasst einen innerhalb eines Gehäuses angeordneten Spindelantrieb mit einer Spindel, deren Verdrehsicherung ein in eine Längsnut des Gehäuses eingreifendes Gleitelement aufweist, wobei als Gleitelement ein metallisches Drahtgestrick vorgesehen ist.
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Metallische Drahtgestricke werden in der Automobilindustrie bereits für unterschiedliche Einsätze, wie beispielsweise als Distanz- und Dämpfungsringe, Axiallagerringe, Lagereinheiten, Kompensations- und Entkopplungselemente, Ölabscheider oder Aggregatlagerungen verwendet.
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Solche Drahtgestricke werden typischerweise aus Endlosdraht in Form von schlingenförmig ineinandergreifenden Maschen hergestellt. Durch geringe Anlageflächen an den Kontaktstellen entsteht ein dreidimensional bewegliches Maschenwerk mit idealem Elastizitäts- und Dehnungsverhalten.
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Ein aus einem metallischen Drahtgestrick hergestelltes Gleitelement wirkt körperschallreduzierend, isolierend sowie vibrations- und geräuschdämpfend. Ferner hat sich gezeigt, dass die Federkennlinie eine ausgeprägte Hysterese aufweist. Die Dämpfung wird durch Reibung zwischen den einzelnen Windungen des Drahts bewirkt. Die dabei entstehende Wärme wird wirkungsvoll nach außen abgeführt. Durch anforderungsgerechte Paarung von Werkstoff, Drahtform und -durchmesser, Verformungsgrad, wie beispielsweise Maschenform oder Wellung, sowie Teiledichte sind zudem gewünschte Vorspannkräfte und Dämpfungsgrade erzielbar.
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Weiterhin kann der Einsatz eines Gleitelements aus einem metallischen Gestrick aufgrund geringer Herstellungskosten, einem niedrigem Gewicht und geringem Bauraumbedarf bauraumneutral bei reduzierten Kosten erfolgen.
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Vorzugsweise umfasst die Verdrehsicherung ein um die Spindel angeordnetes Ringelement sowie einen Spannstift, der mit dem Gleitelement, dem Ringelement und der Spindel in Eingriff steht. Das Ringelement kann beispielsweise ein Targetring sein, der Teil eines Linear-Messsystems sein kann.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist als Gleitelement ein Metallkissen aus einem verpresstem Drahtgestrick vorgesehen. Dieses weist im Vergleich zu einem Kunststoff-Gleitelement eine hohe statische und dynamische Belastbarkeit, einen reduzierten Verschleiß, eine hohe Korrosions- und Medienbeständigkeit, eine hohe Temperatur- und Alterungsbeständigkeit sowie eine hohe Beständigkeit gegen Kriechen auf. Des Weiteren sind die Federkennlinie und der Dämpfungsbereich durch Wahl des Drahtes, beispielsweise in Form des Durchmessers und des Werkstoffs, sowie die Maschenform und die Verpressung gezielt einstellbar.
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Durch den signifikant reduzierten Verschleiß bleibt die Spielfreiheit über die gesamte Lebensdauer bestehen, so dass sich eine dauerhaft positive Auswirkung auf die Akustik ergibt. Das sogenannte „Umkehrklacken“ beim Wechsel der Axialbewegung der Spindel wird über die gesamte Produktlebensdauer wirkungsvoll unterbunden.
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Insofern kann durch die gezielte Einstellung der Federkennlinie eine für das System optimale Balance zwischen Spielfreiheit und Reibung erzeugt werden. Aufgrund der verbesserten Korrosions-, Medien-, Temperatur- und Alterungsbeständigkeit können die Anforderungen an das Gesamtsystem eingehalten und die Betriebsfestigkeit weiter gesteigert werden. Da die statische und dynamische Belastbarkeit des Drahtgestricks höher ist als die des Kunststoffs kann bei Bedarf eine geringere Baugröße realisiert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante weist das Gleitelement, welches vorzugsweise ein Metallkissen aus einem verpresstem Drahtgestrick umfasst, zwei metallische Gleitschienen auf, die eine Oberflächenstruktur mit verbesserten Gleiteigenschaften aufweisen.
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Die metallischen Gleitschienen werden beispielsweise durch Umformen bzw. Biegen seitlich an das Metallkissen angebracht, so dass die dadurch realisierte Klemmung das Metallkissen mit den beiden Gleitschienen dauerhaft verbindet.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante weisen die metallischen Gleitschienen eine reibungsreduzierende Beschichtung auf. Der Vorteil dieser Ausführung ist ein verbessertes Gleitverhalten in der Gehäusenut bei gleichzeitiger Nutzung der vorab erläuterten Vorteile des Metallkissens.
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Weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Aktuators ergeben sich aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen, die anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. In dieser zeigen:
- 1 einen Aktuator gemäß Stand der Technik in einer Längsschnittdarstellung,
- 2 eine erste Ausführungsvariante eines Teilbereichs eines erfindungsgemäßen Aktuators,
- 3 eine Schnittansicht der Ausführungsvariante gemäß 2,
- 4 den vergrößerten Bereich X der Ausführungsvariante gemäß 3,
- 5 eine perspektivische Ansicht eines Gleitelements gemäß der ersten Ausführungsvariante,
- 6 eine zweite Ausführungsvariante eines Teilbereichs des erfindungsgemäßen Aktuators,
- 7 eine Schnittansicht der Ausführungsvariante gemäß 6,
- 8 den vergrößerten Bereich X der Ausführungsvariante gemäß 7, und
- 9 eine perspektivische Ansicht eines Gleitelements gemäß der zweiten Ausführungsvariante.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Figuren lediglich schematischer Natur sind und ausschließlich dem Verständnis der Erfindung dienen. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch sind die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele prinzipiell frei miteinander kombinierbar.
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1 zeigt eine grobe schematische Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Aktuators 1 im Längsschnitt. Der Aktuator 1 ist für eine Lenkungsbaugruppe, insbesondere für eine Hinterachslenkung vorgesehen. Alternativ kann dieser auch Bestandteil einer Vorrichtung zur Verstellung des Sturzes eines Rades eines Fahrzeugs sein.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegend dargestellten Ausführungsvarianten des Aktuators 1 lediglich in Bezug auf die Erfindung näher erläutert werden. Weitere Bauteile, die ein solcher Aktuator 1 typischerweise umfasst, wie beispielsweise einen Motor, ein Getriebe, Antriebsstangen oder Anbindungsgabeln zur Übertragung der Lenkbewegung, etc., werden nicht erläutert.
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Der in 1 dargestellte Aktuator 1 im Allgemeinen einen innerhalb eines Gehäuses 2 angeordneten Spindelantrieb 3 mit einer Spindel 4, wobei die Spindel 4 eine Verdrehsicherung 5 aufweist.
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In 2 ist eine erste Ausführungsvariante eines Teilbereichs eines erfindungsgemäßen Aktuators 1 gezeigt.
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Der in 2 dargestellte Aktuator 1 umfasst einen innerhalb eines Gehäuses 2 angeordneten Spindelantrieb 3 mit einer Spindel 4. Die Spindel 4 umfasst eine Verdrehsicherung 5, die ein in einer sich axial erstreckenden Längsnut 6 des Gehäuses 2 angeordnetes Gleitelement 7, ein um die Spindel 4 angeordnetes Ringelement 8 sowie einen Spannstift 9 aufweist. Der Spannstift 9 steht hierbei mit dem Gleitelement 7, dem Ringelement 8 und der Spindel 4 in Eingriff. Als Gleitelement 7 ist ein metallisches Drahtgestrick, vorzugsweise ein Metallkissen aus einem verpresstem Drahtgestrick, vorgesehen.
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3 zeigt eine Schnittansicht gemäß Schnittebene B-B. Erkennbar ist hierbei insbesondere der sich radial von dem Gleitelement 7 durch die Spindel 4 erstreckende Spannstift 9, der mit der Spindel 4, dem die Spindel 4 umgebenden Ringelement 8 sowie dem Gleitelement 7 in Eingriff steht.
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In 4 ist nochmals der in 3 gekennzeichnete Bereich X vergrößert dargestellt.
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Gleitelements 7 gemäß einer ersten Ausführungsvariante. Dieses weist eine im Wesentlichen quaderförmige Form mit abgerundeten Ecken auf. Mittig angeordnet ist eine Ausnehmung 10 vorgesehen, in die der Spannstift 9 einsetzbar ist.
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In den 6 bis 9 ist eine zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Aktuators 1 gezeigt. Im Unterschied zu der vorhergehenden Ausführungsvariante ( 2 bis 5) weist das Gleitelement 7 zwei metallische Gleichschienen 11 auf, die seitlich angeordnet sind (6 bis 9). Diese weisen eine Oberflächenstruktur mit verbesserten Gleiteigenschaften auf. In einer bevorzugten Ausführungsvariante weisen die metallischen Gleitschienen 11 eine reibungsreduzierende Beschichtung (nicht dargestellt) auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aktuator
- 2
- Gehäuse
- 3
- Spindelantrieb
- 4
- Spindel
- 5
- Verdrehsicherung
- 6
- Längsnut
- 7
- Gleitelement
- 8
- Ringelement
- 9
- Spannstift
- 10
- Ausnehmung
- 11
- Gleitschiene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016200102 A1 [0002]
