DE102020105760A1 - Vehicle with level control - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit wenigstens einer Vorrichtung zum Verändern der Position eines Ankoppelelements, an das direkt oder indirekt wenigstens eine Tragfeder angekoppelt ist, relativ zu einer Karosserie des Fahrzeugs. Das Fahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass ein Schwenkbauteil, das das Ankoppelelement aufweist, an der Karosserie schwenkbar gelagert ist, wobei ein Linearantrieb vorhanden ist, mit dem das Schwenkbauteil schwenkbar ist.The invention relates to a vehicle with at least one device for changing the position of a coupling element, to which at least one suspension spring is coupled directly or indirectly, relative to a body of the vehicle. The vehicle is characterized in that a pivoting component, which has the coupling element, is pivotably mounted on the body, a linear drive being present with which the pivoting component can be pivoted.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit wenigstens einer Vorrichtung zum Verändern der Position eines Ankoppelelements, an das direkt oder indirekt wenigstens eine Tragfeder angekoppelt ist, relativ zu einer Karosserie des Fahrzeugs.The invention relates to a vehicle with at least one device for changing the position of a coupling element, to which at least one suspension spring is coupled directly or indirectly, relative to a body of the vehicle.
Bei einem Fahrzeug tragen die Tragfedern die Fahrzeugkarosserie. Durch ein Verändern der Positionen der Ankoppelelemente, an die direkt oder indirekt die Tragfedern angekoppelt sind, relativ zur Fahrzeugkarosserie, kann insbesondere eine Niveauregulierung realisiert werden. Mittels einer Niveauregulierung kann die Höhe der Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn konstant gehalten, angehoben oder abgesenkt werden. Niveauregulierungen werden beispielsweise eingesetzt, um die Höhe einer Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn bei verschiedenen Beladungszuständen und/oder Fahrzuständen konstant zu halten. Eine Niveauregulierung kann auch dazu dienen, die Höhe einer Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn für einen bestimmten Einsatzzweck anzuheben oder abzusenken oder dazu, die Höhe einer Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn aus optischen Gründen zu verändern.In a vehicle, the suspension springs support the vehicle body. By changing the positions of the coupling elements, to which the suspension springs are coupled directly or indirectly, relative to the vehicle body, in particular level regulation can be implemented. By means of a level control, the height of the vehicle body relative to the roadway can be kept constant, raised or lowered. Level controls are used, for example, to keep the height of a vehicle body relative to the roadway constant under different load conditions and / or driving conditions. A level control can also be used to raise or lower the height of a vehicle body relative to the roadway for a specific purpose or to change the height of a vehicle body relative to the roadway for optical reasons.
Aus
Eine Kolbenstange eines Stoßdämpfers hat ein freies Ende, welches als Teil einer Stellvorrichtung an eine Stützmutter angekoppelt ist.A piston rod of a shock absorber has a free end which is coupled to a support nut as part of an adjusting device.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug anzugeben, das eine im Hinblick auf unterschiedliche Anwendungsfälle sehr vielseitig ausbildbare Vorrichtung zum Verändern der Position eines Ankoppelelements, an das direkt oder indirekt wenigstens eine Tragfeder angekoppelt ist, aufweist.It is the object of the present invention to specify a vehicle which has a device, which can be designed in a very versatile manner with regard to different applications, for changing the position of a coupling element to which at least one suspension spring is coupled directly or indirectly.
Die Aufgabe wird durch ein Fahrzeug gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Schwenkbauteil, das das Ankoppelelement aufweist, an der Karosserie schwenkbar gelagert ist, wobei ein Linearantrieb vorhanden ist, mit dem das Schwenkbauteil schwenkbar ist.The object is achieved by a vehicle which is characterized in that a pivoting component, which has the coupling element, is pivotably mounted on the body, a linear drive being provided with which the pivoting component can be pivoted.
Die Erfindung ermöglicht es insbesondere, die Position des Ankoppelelements schnell, präzise und zuverlässig zu verlagern, um eine Veränderung der auf die Karosserie wirkenden Anpresskraft auf Grund einer Veränderung der Fahrgeschwindigkeit auszugleichen und um so den Höhenstand der Karosserie relativ zu einer Fahrbahn unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit konstant zu halten. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, Wank- und/oder Nickbewegen des Fahrzeuges zu verhindern oder zu verringern. Bei einer Ausführung, bei der jeder Radaufhängung eine eigene Vorrichtung zum Verändern der Position eines Ankoppelelements zugeordnet ist, ist es möglich, Wank- und Nickbewegen des Fahrzeuges zu verhindern oder zu verringern. Bei einer Ausführung, bei der beide Radaufhängungen einer Fahrzeugachse jeweils an dieselbe Vorrichtung angekoppelt sind, können wenigstens Nickbewegen des Fahrzeuges verhindert oder verringert werden. The invention makes it possible, in particular, to shift the position of the coupling element quickly, precisely and reliably in order to compensate for a change in the contact pressure acting on the body due to a change in the driving speed and so that the height of the body relative to a road is constant regardless of the driving speed to keep. Alternatively or additionally, it is also possible to prevent or reduce the rolling and / or pitching movements of the vehicle. In an embodiment in which each wheel suspension has its own device for changing the position of a coupling element is assigned, it is possible to prevent or reduce rolling and pitching movements of the vehicle. In an embodiment in which both wheel suspensions of a vehicle axle are each coupled to the same device, at least pitching movements of the vehicle can be prevented or reduced.
Insbesondere hat die Erfindung den ganz besonderen Vorteil, dass die Vorrichtung ganz besonders steif ausgebildet werden kann, indem der Linearantrieb derart angeordnet wird, dass Kräfte, die über die Radaufhängung bzw. die Radaufhängungen eingetragen werden, weitgehend ausschließlich in Axialrichtung auf einen Antriebsmotor und/oder ein Getriebe des Linearantriebs wirken. Auf diese Weise kann sicher gestellt werden, dass eine eingestellte Position des wenigstens einen Ankoppelelements auch bei Einwirken hoher äußerer Kräfte zuverlässig erhalten bleibt.In particular, the invention has the very special advantage that the device can be designed to be particularly stiff by arranging the linear drive in such a way that forces that are applied via the wheel suspension or the wheel suspensions largely exclusively in the axial direction on a drive motor and / or a gear of the linear drive act. In this way it can be ensured that a set position of the at least one coupling element is reliably maintained even when high external forces act.
Bei einer vorteilhaften Ausführung ist die Tragfeder über ein Gegenkoppelelement mit dem Ankoppelelement verbunden, wobei das Ankoppelelement und das Gegenkoppelelement eine Gelenkverbindung bilden. Die Gelenkverbindung ermöglicht eine flexible Anbindung der Tragfeder, insbesondere eine flexible Anbindung eines Federbeins, das die Tragfeder aufweist.In an advantageous embodiment, the suspension spring is connected to the coupling element via a counter-coupling element, the coupling element and the counter-coupling element forming an articulated connection. The articulated connection enables a flexible connection of the suspension spring, in particular a flexible connection of a suspension strut which has the suspension spring.
Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung ist ein Ende der Tragfeder, beispielsweise als Teil eines Federbeins, an das Schwenkbauteil wirkangekoppelt, während das andere Ende der Tragfeder an eine Radaufhängung wirkangekoppelt ist.In a particularly advantageous embodiment, one end of the suspension spring is operatively coupled to the pivoting component, for example as part of a suspension strut, while the other end of the suspension spring is operatively coupled to a wheel suspension.
Der Linearantrieb kann insbesondere mittels eines Linearantrieb-Ankoppelelements an das Schwenkbauteil angekoppelt sein. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Abstand des Ankoppelelements zu einer Schwenkachse, um die das Schwenkbauteil schwenkbar gelagert ist, verschieden ist von dem Abstand des Linearantrieb-Ankoppelelements zu der Schwenkachse. Auf diese Weise ist es (entsprechend dem Hebelgesetz) ermöglicht, eine Über- oder eine Untersetzung zu realisieren. Beispielsweise ist es möglich, den Abstand des Ankoppelelements zu der Schwenkachse, um die das Schwenkbauteil schwenkbar gelagert ist, größer zu wählen, als den Abstand des Linearantrieb-Ankoppelelements zu der Schwenkachse. Auf diese Weise wird vorteilhaft erreicht, dass mit einem kurzen Stellweg des Linearantrieb-Ankoppelelements ein längerer Weg des Ankoppelelements erreichbar ist. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn es darum geht, besonders schnelle Einstellungen vornehmen zu müssen. Beispielsweise ist es jedoch alternativ auch möglich, den Abstand des Ankoppelelements zu der Schwenkachse, um die das Schwenkbauteil schwenkbar gelagert ist, kleiner zu wählen, als den Abstand des Linearantrieb-Ankoppelelements zu der Schwenkachse. Auf diese Weise wird vorteilhaft erreicht, dass mit einem großen Stellweg des Linearantrieb-Ankoppelelements ein kürzerer Weg des Ankoppelelements erreichbar ist. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn es darum geht, sehr präzise Einstellungen vornehmen zu müssen und/oder wenn es darum geht, den Aktuator besonders kompakt und bauraumsparend (und daher weniger drehmomentstark) auszubilden.The linear drive can in particular be coupled to the pivoting component by means of a linear drive coupling element. In particular, it can advantageously be provided that the distance between the coupling element and a pivot axis about which the pivot component is pivotably mounted is different from the distance between the linear drive coupling element and the pivot axis. In this way it is possible (in accordance with the law of levers) to implement a step-up or step-down. For example, it is possible to select the distance between the coupling element and the pivot axis, about which the pivot component is pivotably mounted, greater than the distance between the linear drive coupling element and the pivot axis. In this way it is advantageously achieved that a longer path of the coupling element can be achieved with a short adjustment path of the linear drive coupling element. This is particularly advantageous when it comes to having to make particularly quick adjustments. For example, however, it is alternatively also possible to select the distance between the coupling element and the pivot axis, about which the pivot component is pivotably mounted, to be smaller than the distance between the linear drive coupling element and the pivot axis. In this way it is advantageously achieved that a shorter path of the coupling element can be achieved with a large adjustment path of the linear drive coupling element. This is particularly advantageous when it is a matter of having to make very precise settings and / or when it is a matter of designing the actuator to be particularly compact and space-saving (and therefore less high-torque).
Bei einer besonderen Ausführung weist das Schwenkbauteil einen Stellhebel auf, an dem das Ankoppelelement angeordnet ist. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Ankoppelelement an einem freien Ende des Stellhebels angeordnet ist.In a particular embodiment, the pivot component has an adjusting lever on which the coupling element is arranged. In particular, it can advantageously be provided that the coupling element is arranged at a free end of the actuating lever.
Insbesondere kann auch das Linearantrieb-Ankoppelelement an dem Stellhebel angeordnet sein. Bei einer ganz besonders vorteilhaften und bauraumsparenden Ausführung weist das Schwenkbauteil einen Steuerhebel auf, an dem das Linearantrieb-Ankoppelelement angeordnet ist. Insbesondere kann das Linearantrieb-Ankoppelelement an einem freien Ende des Steuerhebels angekoppelt sein.In particular, the linear drive coupling element can also be arranged on the actuating lever. In a particularly advantageous and space-saving embodiment, the swivel component has a control lever on which the linear drive coupling element is arranged. In particular, the linear drive coupling element can be coupled to a free end of the control lever.
Die Vorrichtung zum Verändern der Position kann mehrere Ankoppelelemente aufweisen. Insbesondere kann das Schwenkbauteil ein weiteres Ankoppelelement aufweisen, an das direkt oder indirekt eine weitere Tragfeder angekoppelt ist. Beispielsweise kann das Ankoppelelement über die Tragfeder mit einer rechten Radaufhängung wirkverbunden sein, während das weitere Ankoppelelement über eine weitere Tragfeder mit einer linken Radaufhängung wirkverbunden ist. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Ankoppelelement über ein Pushrod-System oder ein Pullrod-System mit einer rechten Radaufhängung wirkverbunden ist und dass das weitere Ankoppelelement über ein weiteres Pushrod-System oder ein weiteres Pullrod-System mit einer linken Radaufhängung wirkverbunden ist.The device for changing the position can have several coupling elements. In particular, the pivot component can have a further coupling element to which a further suspension spring is coupled directly or indirectly. For example, the coupling element can be operatively connected to a right wheel suspension via the suspension spring, while the further coupling element is operatively connected to a left wheel suspension via a further suspension spring. In particular, it can advantageously be provided that the coupling element is operatively connected to a right wheel suspension via a push rod system or a pull rod system and that the further coupling element is operatively connected to a left wheel suspension via a further push rod system or a further pull rod system.
Vorzugsweise ist der Abstand des ersten Ankoppelelements zu der Schwenkachse, um die das Schwenkbauteil schwenkbar gelagert ist, genauso groß, wie der Abstand des zweiten Ankoppelelements zu der Schwenkachse.The distance between the first coupling element and the pivot axis, about which the pivot component is pivotably mounted, is preferably just as great as the distance between the second coupling element and the pivot axis.
Bei einer besonderen Ausführung weist das Schwenkbauteil einen weiteren Stellhebel auf, an dem das weitere Ankoppelelement angeordnet ist. Insbesondere kann das weitere Ankoppelelement an einem freien Ende des weiteren Stellhebels angeordnet sein.In a particular embodiment, the pivot component has a further adjusting lever on which the further coupling element is arranged. In particular, the further coupling element can be arranged at a free end of the further adjusting lever.
Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung weist der Linearantrieb einen Aktuator und eine von dem Aktuator angetriebene Axialverstelleinheit auf. Der Aktuator kann vorteilhaft einen Elektromotor beinhalten. Außerdem kann der Aktuator ein Getriebe beinhalten, das dem Elektromotor triebtechnisch nachgeschaltet ist. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein Getriebeabtrieb des Getriebes mit einem Antrieb der Axialverstelleinheit drehmomentübertragend verbunden ist. Die Axialverstelleinheit kann vorteilhaft mit dem Elektromotor in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Insbesondere kann vorteilhaft auch vorgesehen sein, dass der Elektromotor samt seinem nachgeschalteten Getriebe und der Axialverstelleinheit in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.In a particularly advantageous embodiment, the linear drive has an actuator and one driven by the actuator Axial adjustment unit on. The actuator can advantageously contain an electric motor. In addition, the actuator can contain a transmission that is connected downstream of the electric motor in terms of drive technology. In particular, it can advantageously be provided that a transmission output of the transmission is connected in a torque-transmitting manner to a drive of the axial adjustment unit. The axial adjustment unit can advantageously be arranged in a common housing with the electric motor. In particular, it can advantageously also be provided that the electric motor together with its downstream gear and the axial adjustment unit are arranged in a common housing.
Bei einer vorteilhaften Ausführung ist das Getriebe koaxial zu dem Elektromotor angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise und eine einfache Ankopplung des Elektromotors an das Getriebe. Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhaft auch vorgesehen sein, dass das Getriebe koaxial zu der Axialverstelleinheit angeordnet ist. Auch dies ermöglicht es, den Linearantrieb kompakt auszubilden. Dies ermöglicht darüber hinaus eine einfache und zuverlässige Ankopplung des Getriebes an die Axialverstelleinheit.In an advantageous embodiment, the transmission is arranged coaxially to the electric motor. This enables a particularly compact design and simple coupling of the electric motor to the transmission. Alternatively or in addition, it can advantageously also be provided that the transmission is arranged coaxially with the axial adjustment unit. This also makes it possible to make the linear drive compact. This also enables a simple and reliable coupling of the transmission to the axial adjustment unit.
Bei einer ganz besonderen Ausführung ist der Getriebeabtrieb des Getriebes torsionssteif und gleichzeitig biegeweich ausgebildet. Insbesondere kann der Getriebeabtrieb des Getriebes mittels einer torsionssteifen und gleichzeitig biegeweichen Kupplung mit dem Antrieb der Axialverstelleinheit drehmomentübertragend verbunden sein. Diese Ausführungen haben den besonderen Vorteil, dass das Getriebe von radialen Bewegungen der Axialverstelleinheit, die nicht durch die Schwenklagerung des Schwenkbauteils aufgenommen werden, im Fahrbetrieb beim Ein- und Ausfedern auftreten können, entkoppelt ist. Auf diese Weise ist das Getriebe vor derartigen Belastungen geschützt, so dass eine Beschädigung des Getriebes wirkungsvoll vermieden ist. Beispielsweise kann der Getriebeabtrieb des Getriebes als torsionssteife und gleichzeitig biegeweiche Glocke ausgebildet sein. Alternativ ist es auch möglich, dass wenigstens eine flexible Platte, insbesondere Blechplatte, für eine biegeweiche Entkopplung als biegeweiche Kupplung zwischen das Getriebe und die Axialverstelleinheit geschaltet ist.In a very special embodiment, the gearbox output of the gearbox is torsionally rigid and at the same time flexible. In particular, the transmission output of the transmission can be connected to the drive of the axial adjustment unit in a torque-transmitting manner by means of a torsionally rigid and at the same time flexible coupling. These designs have the particular advantage that the transmission is decoupled from radial movements of the axial adjustment unit which are not absorbed by the pivot mounting of the pivoting component and which can occur during travel during compression and rebound. In this way, the transmission is protected from such loads, so that damage to the transmission is effectively avoided. For example, the transmission output of the transmission can be designed as a torsionally rigid and at the same time flexible bell. Alternatively, it is also possible that at least one flexible plate, in particular sheet metal plate, is connected as a flexible coupling between the transmission and the axial adjustment unit for a flexible decoupling.
Das Getriebe kann vorteilhaft als Spannungswellengetriebe ausgebildet sein. Eine derartige Ausführung hat verschiedene besondere Vorteile hinsichtlich der Langlebigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und hinsichtlich der Anforderungen an die Leistungsfähigkeit und die Baugröße des Elektromotors. Einerseits wird durch die Spielfreiheit des Spannungswellengetriebes erreicht, dass es nicht zu einem Ausschlagen von Getriebekomponenten im Laufe der Zeit kommt. Darüber hinaus kann durch das bei einem Spannungswellengetriebe mögliche hohe Übersetzungsverhältnis vorteilhaft ein Elektromotor geringer Baugröße zum Einsatz kommen, weil der Elektromotor nur vergleichsweise geringe Drehmomente aufbringen muss, um eine Höhenverstellung zu bewirken.The transmission can advantageously be designed as a stress wave transmission. Such a design has various special advantages with regard to the longevity of the device according to the invention and with regard to the requirements for the performance and the size of the electric motor. On the one hand, the zero backlash of the stress wave gear ensures that gear components do not deflect over time. In addition, due to the high gear ratio possible with a voltage wave transmission, an electric motor of small size can advantageously be used because the electric motor only has to apply comparatively low torques in order to effect a height adjustment.
Das Spannungswellengetriebe kann vorteilhaft beispielsweise als Ringgetriebe ausgebildet sein. Insbesondere kann das Spannungswellengetriebe einen Circularspline und zusätzlich einen Dynamicspline aufweisen, die beide im Zahneingriff mit einem Flexspline stehen, wobei der Circularspline eine andere Anzahl von Zähnen aufweist, als der Dynamicspline. Dies ermöglicht eine axial besonders kompakte Realisierung des Linearantriebs und damit der gesamten Vorrichtung.The stress wave gear can advantageously be designed, for example, as a ring gear. In particular, the tension wave transmission can have a circular spline and additionally a dynamics spline, both of which are in meshing engagement with a flex spline, the circular spline having a different number of teeth than the dynamics spline. This enables an axially particularly compact implementation of the linear drive and thus of the entire device.
Alternativ ist es auch möglich, dass das Spannungswellengetriebe als Topfgetriebe oder als Hutgetriebe ausgebildet ist. Hierbei kann ein Topf oder Hut, dessen Wandung durch den Wellengenerator im Betrieb umlaufend elastisch verformbar ist und der an seinem offenen Ende eine Außenverzahnung aufweist, den Flexspline bilden, der mit einem innenverzahnten Circularspline in Zahneingriff steht.Alternatively, it is also possible that the stress wave gear is designed as a pot gear or a hat gear. A pot or hat, the wall of which is elastically deformable all around by the wave generator during operation and which has external teeth at its open end, can form the flexspline, which meshes with an internally toothed circular spline.
Es ist insbesondere von Vorteil, wenn das Spannungswellengetriebe wenigstens ein, insbesondere genau ein, radialflexibles Wälzlager zur Lagerung des Wellengenerators innerhalb des Flexsplines aufweist. Es ist insbesondere möglich, dass auch mehrere radialflexible Wälzlager zum Einsatz kommen oder dass mehrreihige Wälzlager verwendet werden, um den Wellengenerator innerhalb des Flexsplines zu lagern. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das Spannungswellengetriebe als Ringgetriebe mit einem Circularspline und einem Dynamicspline ausgebildet ist, wobei mittels zweier Wälzlager oder mittels eines mehrreihigen Wälzlagers sowohl eine Abstützung des Flexsplines in der Ebene des Circularsplines und zusätzlich eine Abstützung des Flexsplines in der Ebene des Dynamicsplines ermöglicht ist. Auf diese Weise können besonders hohe Drehmomente übertragen werden, ohne dass es zu Zahneingriffsstörungen aufgrund von unerwünschten Verformungen des Flexsplines kommt. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass das radialflexible Wälzlager als Rillenkugellager oder als Tonnenlager oder als Nadellager ausgebildet ist.It is particularly advantageous if the stress wave transmission has at least one, in particular precisely one, radially flexible roller bearing for mounting the wave generator within the flexspline. In particular, it is possible that several radially flexible roller bearings are used or that multi-row roller bearings are used to mount the shaft generator within the flexspline. This is particularly advantageous if the stress wave gear is designed as a ring gear with a circular spline and a dynamics spline, with both a support of the flexspline in the plane of the circular spline and an additional support for the flexspline in the plane of the dynamicspline by means of two roller bearings or by means of a multi-row roller bearing is made possible. In this way, particularly high torques can be transmitted without tooth meshing malfunctions due to undesired deformations of the flexspline. As an alternative or in addition, it is also possible for the radially flexible roller bearing to be designed as a deep groove ball bearing or as a barrel bearing or as a needle bearing.
Bei einer besonderen Ausführung ist der Linearantrieb selbsthemmend ausgebildet oder derart ausgebildet, dass er bei einer zu erwartenden maximalen Krafteinwirkung nicht rücktreibbar ist. Bei einer solchen Ausführung wird die Axialverstelleinheit durch das Gewicht der Karosserie nicht zurückgetrieben, so dass eine eingestellte Position des Ankoppelelements so lange erhalten bleiben, bis mittels des Elektromotors eine andere Einstellung vorgenommen wird.In a particular embodiment, the linear drive is designed to be self-locking or designed in such a way that it cannot be driven back when a maximum force is to be expected. In such an embodiment, the axial adjustment unit is not driven back by the weight of the body, so that a set position of the coupling element is maintained until another setting is made by means of the electric motor.
Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung, insbesondere bei einer Ausführung, bei der der Linearantrieb nicht selbsthemmend ausgebildet oder nicht derart ausgebildet ist, dass er bei einer zu erwartenden maximalen Krafteinwirkung nicht rücktreibbar ist, beinhaltet der Linearantrieb eine Blockiervorrichtung, mittels der ein Rücktreiben des Aktuators verhinderbar ist. Eine solche Ausführung hat den ganz besonderen Vorteil, dass die Vorrichtung mittels der Blockiervorrichtung immer dann blockiert werden kann, wenn eine eingestellte Position des Ankoppelelements erhalten bleiben soll, so dass der Elektromotor nicht fortlaufend bestromt werden muss, um eine eingestellte Position zu halten. Dies ist besonders energiesparend und schont den Elektromotor.In a particularly advantageous embodiment, in particular in an embodiment in which the linear drive is not designed to be self-locking or is not designed in such a way that it cannot be driven back when the maximum force is to be expected, the linear drive contains a blocking device by means of which the actuator can be prevented from being driven back is. Such a design has the very special advantage that the device can be blocked by means of the blocking device whenever a set position of the coupling element is to be maintained, so that the electric motor does not have to be continuously energized in order to maintain a set position. This is particularly energy-saving and protects the electric motor.
Die Blockiervorrichtung kann beispielsweise als Sperre oder als Bremse oder als Zahnkupplung ausgebildet sein, wobei die Blockiervorrichtung vorzugsweise elektrisch schaltbar ausgebildet ist. Insbesondere kann die Blockiervorrichtung eine Scheibenbremse beinhalten. Die Scheibenbremse kann derart ausgebildet sein, dass mittels einer Feder ein Bremsbelag gegen eine Reibscheibe gedrückt wird, wenn die Blockiervorrichtung in einen Blockierzustand geschaltet ist. Die Blockiervorrichtung kann insbesondere einen Hubmagneten aufweisen, um zwischen einem Blockierzustand und einem Freigabezustand umschalten zu können.The blocking device can be designed, for example, as a lock or as a brake or as a toothed clutch, the blocking device preferably being designed to be electrically switchable. In particular, the blocking device can contain a disc brake. The disc brake can be designed in such a way that a brake lining is pressed against a friction disc by means of a spring when the locking device is switched into a locking state. The blocking device can in particular have a lifting magnet in order to be able to switch between a blocking state and a release state.
Bei einer besonderen Ausführung ist die Blockiervorrichtung als bistabile Bremse oder als bistabile Sperre, beispielsweise nach dem Kugelschreiberprinzip, ausgeführt. Dies bedeutet, dass sich die Blockiervorrichtung, beispielsweise mittels einer Federvorrichtung, selbst in ihrem jeweiligen Schaltzustand so lange hält, bis aktiv, beispielsweise durch eine Umschaltvorrichtung, einen Umschalten bewirkt wird. Eine solche Ausführung hat den besonderen Vorteil, dass die Blockiervorrichtung ohne Energieaufwand in ihrem jeweiligen Schaltzustand verbleiben kann.In a special embodiment, the blocking device is designed as a bistable brake or as a bistable lock, for example based on the ballpoint pen principle. This means that the blocking device, for example by means of a spring device, holds itself in its respective switching state until a switchover is actively effected, for example by a switchover device. Such a design has the particular advantage that the blocking device can remain in its respective switching state without using energy.
Beispielsweise kann die Blockiervorrichtung einen Freilauf beinhalten.For example, the blocking device can include a freewheel.
Die Blockiervorrichtung kann vorteilhaft, insbesondere für ein Absenken einer Karosserie, entsperrbar, insbesondere elektromagnetisch entsperrbar, sein.The locking device can advantageously be unlockable, in particular electromagnetically unlocked, in particular for lowering a body.
Die Blockiervorrichtung kann auf der Niedermomentenseite des Aktuators wirkangeordnet werden. Beispielsweise kann die Blockiervorrichtung dazu angeordnet und ausgelegt sein, eine Abtriebswelle des Elektromotors zu blockieren. Es ist auch möglich, die Blockiervorrichtung auf der Hochmomentenseite des Aktuators wirkanzuordnen. Insbesondere besteht die Möglichkeit, unmittelbar die Spindelmutter mittels der Blockiervorrichtung zu blockieren.The blocking device can be arranged to act on the low-torque side of the actuator. For example, the blocking device can be arranged and designed to block an output shaft of the electric motor. It is also possible to effectively arrange the blocking device on the high-torque side of the actuator. In particular, there is the possibility of directly blocking the spindle nut by means of the blocking device.
Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung beinhaltet der Linearantrieb eine Ausgleichskupplung, insbesondere eine OldhamKupplung, die einen Radialversatz zweier paralleler Wellen des Linearantriebs ausgleicht.In a particularly advantageous embodiment, the linear drive contains a compensating coupling, in particular an Oldham coupling, which compensates for a radial offset between two parallel shafts of the linear drive.
Beispielsweise kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Ausgleichskupplung den Elektromotor und das Getriebe drehstarr miteinander verbindet. Es ist auch möglich, dass die Ausgleichskupplung das Getriebe und die Axialverstelleinheit drehstarr miteinander verbindet. Es ist auch möglich, dass die Ausgleichskupplung der Axialverstelleinheit triebtechnisch nachgeschaltet ist.For example, it can advantageously be provided that the compensating coupling connects the electric motor and the transmission to one another in a torsionally rigid manner. It is also possible for the compensating coupling to connect the transmission and the axial adjustment unit to one another in a torsionally rigid manner. It is also possible for the compensating coupling to be connected downstream of the axial adjustment unit in terms of drive technology.
Es ist insbesondere auch möglich, dass mehrere Ausgleichskupplungen vorhanden sind, wobei eine Ausgleichskupplung den Elektromotor und das Getriebe drehstarr miteinander verbindet und/oder wobei eine Ausgleichskupplung das Getriebe und die Axialverstelleinheit drehstarr miteinander verbindet und/oder wobei eine Ausgleichskupplung der Axialverstelleinheit triebtechnisch nachgeschaltet ist.In particular, it is also possible for several compensating couplings to be present, with one compensating coupling connecting the electric motor and the gearbox with one another in a torsionally rigid manner and / or with one compensating coupling connecting the gearbox and the axial adjustment unit with one another in a torsionally rigid manner and / or with a compensating coupling connected downstream of the axial adjusting unit in terms of drive technology.
Die Verwendung wenigstens einer Ausgleichskupplung hat den besonderen Vorteil, dass empfindliche Komponenten des Linearantriebs von radialen Bewegungen, die im Betrieb, insbesondere beim Ein- und Ausfedern, auftreten können, entkoppelt sind und Beschädigungen, insbesondere aufgrund von Dauerbelastungen durch radiale Bewegungen, wirkungsvoll vermieden sind.The use of at least one compensating coupling has the particular advantage that sensitive components of the linear drive are decoupled from radial movements that can occur during operation, especially during compression and rebound, and damage, in particular due to permanent loads caused by radial movements, is effectively avoided.
Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung weist die Axialverstelleinheit eine Gewindespindel auf, die mit einer Gewindemutter zusammen wirkt. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass sich die Gewindespindel bei einem Einstellvorgang in einer zur Schwenkachse des Schwenkbauteils senkrechten Ebene bewegt.In a particularly advantageous embodiment, the axial adjustment unit has a threaded spindle that interacts with a threaded nut. In particular, it can advantageously be provided that the threaded spindle moves in a plane perpendicular to the pivot axis of the pivot component during an adjustment process.
Der Linearantrieb kann relativ zu der Fahrzeugkarosserie schwenkbar gelagert sein. Insbesondere kann der Linearantrieb gemeinsam mit dem Schwenkbauteil um dieselbe Schwenkachse relativ zu der Fahrzeugkarosserie schwenkbar gelagert sein. Bei einer besonderen Ausführung ist der Linearantrieb relativ zu der Fahrzeugkarosserie um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert, die zu der Schwenkachse, um die das Schwenkbauteil schwenkbar gelagert ist, parallel ist.The linear drive can be mounted pivotably relative to the vehicle body. In particular, the linear drive, together with the swivel component, can be mounted so as to be swivelable about the same swivel axis relative to the vehicle body. In a particular embodiment, the linear drive is mounted so as to be pivotable relative to the vehicle body about a pivot axis which is parallel to the pivot axis about which the pivot component is pivotably mounted.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug kann mehrere, insbesondere genau zwei, Vorrichtungen zum Verändern der Position jeweils wenigstens eines Ankoppelelements, insbesondere jeweils genau zweier Ankoppelelemente, relativ zu einer Fahrzeugkarosserie aufweisen. Insbesondere kann eine vordere Vorrichtung zum Verändern der Positionen eines linken und eines rechten Ankoppelelements vorhanden sein, wobei das linke Ankoppelelement mit einer linken vorderen Radaufhängung wirkverkoppelt ist, während das rechte Ankoppelelement mit einer rechten vorderen Radaufhängung wirkverkoppelt ist. Analog kann eine hintere Vorrichtung zum Verändern der Positionen eines linken und eines rechten Ankoppelelements vorhanden sein, wobei das linke Ankoppelelement der hinteren Vorrichtung mit einer linken hinteren Radaufhängung wirkverkoppelt ist, während das rechte Ankoppelelement der hinteren Vorrichtung mit einer rechten hinteren Radaufhängung wirkverkoppelt ist.The vehicle according to the invention can have several, in particular exactly two, devices for changing the position of at least one coupling element, in particular exactly two coupling elements, relative to a vehicle body. In particular, a front device for changing the positions of a left and a right coupling element be present, wherein the left coupling element is operatively coupled to a left front wheel suspension, while the right coupling element is operatively coupled to a right front wheel suspension. Analogously, a rear device for changing the positions of a left and a right coupling element can be present, the left coupling element of the rear device being operatively coupled to a left rear wheel suspension, while the right coupling element of the rear device is operatively coupled to a right rear wheel suspension.
Von ganz besonderem Vorteil ist eine Vorrichtung zum Verändern der Position eines Ankoppelelements zur Verwendung bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges. Die Vorrichtung kann insbesondere wenigstens das Schwenkbauteil und die den Linearantrieb aufweisen.A device for changing the position of a coupling element for use in the manufacture of a vehicle according to the invention is particularly advantageous. The device can in particular have at least the pivoting component and the linear drive.
Die Vorrichtung kann in ganz besonders vorteilhafter Weise insbesondere als vormontierte Baueinheit ausgebildet sein, die bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs als Ganzes eingebaut wird. Hierbei kann vorteilhaft insbesondere vorgesehen sein, dass die Vorrichtung einen an der Fahrzeugkarosserie befestigbaren Schemel aufweist, an dem zumindest das Schwenkbauteil und die den Linearantrieb, insbesondere beweglich, gelagert sind.In a particularly advantageous manner, the device can be designed, in particular, as a preassembled structural unit which is installed as a whole during the manufacture of a vehicle according to the invention. In this case, it can advantageously be provided in particular that the device has a stool that can be fastened to the vehicle body and on which at least the pivoting component and the linear drive are mounted, in particular movably.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielhaft und schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleiche oder gleich wirkende Elemente auch in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Verändern der Position eines Ankoppelelements für ein erfindungsgemäßes Fa hrzeug, -
2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, -
3 die bereits in1 dargestellte Vorrichtung in einer noch schematischeren Darstellung, -
4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Verändern der Position eines Ankoppelelements für ein erfindungsgemäßes Fa hrzeug, -
5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Verändern der Position eines Ankoppelelements für ein erfindungsgemäßes Fa hrzeug, -
6 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Verändern der Position eines Ankoppelelements für ein erfindungsgemäßes Fa hrzeug, -
7 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Verändern der Position eines Ankoppelelements für ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, und -
8 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Verändern der Position eines Ankoppelelements für ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, und -
9 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines möglichen Linearantriebs.
-
1 a first embodiment of a device for changing the position of a coupling element for a vehicle according to the invention, -
2 an embodiment of a vehicle according to the invention, -
3 which are already in1 shown device in an even more schematic representation, -
4th a second embodiment of a device for changing the position of a coupling element for a vehicle according to the invention, -
5 a third embodiment of a device for changing the position of a coupling element for a vehicle according to the invention, -
6th a fourth embodiment of a device for changing the position of a coupling element for a vehicle according to the invention, -
7th a fifth embodiment of a device for changing the position of a coupling element for a vehicle according to the invention, and -
8th a sixth embodiment of a device for changing the position of a coupling element for a vehicle according to the invention, and -
9 a schematic representation of the structure of a possible linear drive.
Die Vorrichtung
Die Gewindespindel
Das Federbein
Ein Antreiben der Gewindespindel
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Schwenkbauteil
Ein Antreiben der Gewindespindel
Die Vorrichtung
Die Gewindespindel
Die Vorrichtung
Eine Gewindemutter
Bei dieser Ausführung ist die Gewindemutter
Die Vorrichtung
Der Stellhebel
Eine Gewindemutter
Bei dieser Ausführung ist die Gewindemutter
Die Vorrichtung
Die Gewindespindel
Die Vorrichtung
Der Stellhebel
Eine Gewindemutter
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Vorrichtung zum Verändern der Position eines AnkoppelelementsDevice for changing the position of a coupling element
- 22
- AnkoppelelementCoupling element
- 33
- FederbeinShock absorber
- 44th
- TragfederSuspension spring
- 55
- GegenkoppelelementCounter-coupling element
- 66th
- SchwenkbauteilSwivel component
- 77th
- SchwenklagersPivot bearing
- 88th
- GewindemutterThreaded nut
- 99
- GewindespindelThreaded spindle
- 1010
- Linearantrieblinear actuator
- 1111
- Linearantrieb-AnkoppelelementLinear drive coupling element
- 1212th
- AktuatorActuator
- 1313th
- weiteren Schwenklagerfurther pivot bearing
- 1414th
- zweite Gelenkverbindungsecond articulation
- 1515th
- LenkerHandlebars
- 1616
- Lenker-SchwenklagerHandlebar pivot bearing
- 1717th
- dritte Gelenkverbindungthird articulation
- 1818th
- Stoßstangebumper
- 1919th
- RadaufhängungSuspension
- 2020th
- Radwheel
- 2121
- Karosseriebody
- 2222nd
- Schwenk-RotationslagerSwivel rotation bearing
- 2323
- StellhebelControl lever
- 2424
- SteuerhebelControl lever
- 2525th
- SchiebesitzeSliding seats
- 2626th
- RotationslagerRotary bearings
- 2727
- ElektromotorElectric motor
- 2828
- Getriebetransmission
- 2929
- AxialverstelleinheitAxial adjustment unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- EP 1219476 A1 [0007]EP 1219476 A1 [0007]
- JP 2007203633 [0008]JP 2007203633 [0008]
- DE 102008060477 A1 [0009]DE 102008060477 A1 [0009]
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-
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