DE102020208587A1 - Aktuator für eine steer-by-wire-Lenkung eines Kraftfahrzeuges sowie eine steer-by-wire-Lenkung - Google Patents

Aktuator für eine steer-by-wire-Lenkung eines Kraftfahrzeuges sowie eine steer-by-wire-Lenkung Download PDF

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Abstract

Aktuator für eine steer-by-wire-Lenkung eines Kraftfahrzeuges, aufweisend ein Gehäuse (2, 22), einen eine Spindel (4, 24) und eine Spindelmutter (5, 25) aufweisenden Spindelantrieb (3, 23) sowie ein Wälzlager (8, 28), über welches die Spindelmutter (5, 25) drehbar gegenüber dem Gehäuse (2, 22) abgestützt und axial fixiert ist, wobei das Wälzlager (28) einen Außenring (28a) aufweist, welcher mittels einer Lagerscheibe (100, 300) in axialer Richtung mit dem Gehäuse (22) verspannt ist.Um die Steifigkeit der Lagerscheibe kostengünstig zu erhöhen weist die Lagerscheibe die folgenden Merkmale auf- eine kreisringförmige ebene Grundplatte (102) mit mehreren voneinander beabstandeten Befestigungsbereichen (e1, e2, e3, e4), welche im Randbereich der Grundplatte (102) angeordnet sind,- wobei die Befestigungsbereiche (e1, e2, e3, e4) jeweils eine Materialverdichtung mit jeweils einem mittig darin angeordneten Loch (L1, L2, L3, L4, L5) aufweisen,- wobei sich an die Grundplatte (102, 302) eine konzentrisch zur Längsachse a der Lagerscheibe (100, 300) ausgebildete Ausbuchtung (105) anschließt, welche in einen ebenen Kreisring (105k) mit einer Innenkontur (105i) mündet.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Aktuator für eine steer-by-wire-Lenkung eines Kraftfahrzeuges sowie eine steer-by-wire-Lenkung nach den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
  • Aus der DE 10 2011 114 296 A1 sowie der DE 10 2017 207 617 A1 sind Aktuatoren für elektromechanische Fahrzeuglenkungen bekannt, bei der ein Wälzlager mittels einer Lagerklemmscheibe, auch Lagerscheibe genannt, axial mit einem Gehäuse des Aktuators verspannt ist.
  • Die Erfindung verbessert die Lagerscheibe und stellt somit die Verspannung des Wälzlagers auch bei hohen im Fahrwerk vorherrschenden Seitenkräften sicher.
  • Die Erfindung umfasst die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung betrifft einen Aktuator für eine steer-by-wire-Lenkung eines Kraftfahrzeuges, aufweisend ein Gehäuse sowie eine Spindel und eine Spindelmutter, welche einen Spindelantrieb ausbilden. Mittels eines Wälzlagers ist die Spindelmutter drehbar gegenüber dem Gehäuse abgestützt und somit axial, also in axialer Richtung, fixiert. Es ist vorgesehen, dass der Außenring des Wälzlagers durch ein Spannelement in Form einer Lagerscheibe in axialer Richtung mit dem Gehäuse verspannt ist. Über die Schrauben, welche die Lagerscheibe und das Gehäuse miteinander verspannen, kann die gewünschte Vorspannung eingestellt werden. Die Lagerscheibe ist bevorzugt aus einem Werkstoff gefertigt, der ein Wärmeausdehnverhalten wie das Gehäuse aufweist. Die Lagerscheibe kann aber auch aus Stahl, demselben Werkstoff wie der Außenring des Lagers, oder einem anderen geeigneten Werkstoff gefertigt sein.
  • Der Außenring des Wälzlagers ist in einem Absatz innerhalb des Gehäuses angeordnet, welcher einen Lagersitz für den Außenring bildet. Durch den Lagersitz ist die Position des Außenrings und damit der Spindelmutter im Gehäuse vorgegeben. Der Außenring, der zwischen Gehäuse und Lagerscheibe eingespannt ist, steht unter einer definierten Vorspannung, welche über den gesamten während des Betriebes auftretenden Temperaturbereich aufrechterhalten wird. Das Gehäuse besteht vorzugsweise aus einem ersten Werkstoff, wie z.B. einem Leichtmetall oder einem hochfesten, insbesondere filament- oder faserverstärktem Kunststoff. Der Außenring des Wälzlagers besteht aus einem zweiten Werkstoff, wie z.B. aus Stahl. Die Werkstoffe des Gehäuses und des Außenrings weisen somit stark unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten auf. Durch die Lagerscheibe ist sichergestellt, dass auch bei höheren Betriebstemperaturen trotz der werkstoffbedingt unterschiedlich starken Ausdehnungen von Lager und Gehäuse kein Axialspiel zwischen Gehäuse und Außenring auftritt. Die Lagerscheibe muss hierzu zum einen eine ausreichende Elastizität aufweisen, die über den gesamten Temperaturbereich die notwendige Spannkraft aufrecht erhält.
  • Zu den vorgenannten Bedingungen gehören des Weiteren auch sehr hohe Kräfte, welche auf die Spindel wirken und sich aus den hohen Seitenkräften ergeben, welche in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges durch die Räder auf die Lenkung wirken. Radlenkwinkeländerungen bei langsamen Raddrehzahlen, wie z.B. beim Parkieren, bedingen dabei besonders solche hohen Seitenkräfte. Die Lagerscheibe erfährt diese hohen Kräfte über die Spindelmutter und muss somit eine hohe Steifigkeit aufweisen, so dass unter den vorgenannten Bedingungen eine sichere Verspannung des Außenrings gegenüber dem Gehäuse auf seinem gesamten Umfang ermöglicht wird. Damit das Wälzlager mit seinem Außenring während der gesamten Betriebsdauer sicher im Gehäuse gehalten wird und sich damit kein Klemmen oder Verkanten des Spindeltriebes ergibt, ist die Lagerscheibe nach der Erfindung zur Erhöhung ihrer Steifigkeit wie folgt ausgebildet.
  • Eine kreisringförmige ebene Grundplatte weist mehrere voneinander beabstandete Befestigungsbereiche auf, welche im Randbereich der Grundplatte angeordnet sind. Die Befestigungsbereiche sind rings um die Längsachse der Grundplatte angeordnet. Die Befestigungsbereiche weisen jeweils eine ebene Aussparung gegenüber der Grundplatte auf mit jeweils einem mittig darin angeordneten Loch. Die Aussparungen werden bevorzugt mittels Materialverdrängung in der Grundplatte erstellt. Im Bereich der Materialverdrängung weist die Grundplatte hierzu eine geringere Materialstärke auf als der übrige Teil der Grundplatte. Hierdurch tritt eine Verfestigung des für die Grundplatte gewählten Werkstoffes in diesen Bereichen der Grundplatte auf. Die Befestigungsbereiche werden dadurch sowohl steifer als auch widerstandsfähiger, sodass ein Ausreißen durch die Verspannkräfte nicht erfolgt. Durch die Befestigungsbereiche greifen Schrauben, welche die Verspannung des Wälzlagers mit dem Gehäuse durch die Lagerscheibe ermöglichen. Die Löcher werden bevorzugt mittels Stanzen hergestellt. Die Grundplatte weist eine Außenkontur auf. Mittig zu der Außenkontur erstreckt sich orthogonal zu der Grundplatte deren Längsachse. Die Grundplatte geht in eine konzentrisch zu dieser Längsachse der Lagerscheibe ausgebildete Ausbuchtung über, welche in einen ebenen Kreisring mit einer Innenkontur mündet. Durch diese Ausbuchtung erhält die Lagerscheibe eine wesentlich verbesserte Steifigkeit sowohl in axialer als auch in radialer Richtung. Der Übergang von der Grundplatte in die Ausbuchtung ist nicht scharfkantig, sondern mit einem Radius versehen. Ein Absterben bei Belastung aufgrund von Knickkräften wird somit vermieden.
  • Die Grundplatte liegt auf einer ersten Ebene und der Kreisring liegt parallel dazu auf einer weiteren Ebene, wobei die beiden Ebenen parallel zueinander liegen. Die Höhe der Ausbuchtung entspricht dem Abstand der beiden Ebenen zueinander. Die Höhe und der Durchmesser der Ausbuchtung sind so gewählt, dass der Außenring des Wälzlagers, vorzugsweise formschlüssig, umgriffen werden kann. Die parallele Ausbildung der Grundplatte zur Ausbuchtung ermöglicht eine parallele Verspannung des Außenrings des Wälzlagers mit der korrespondierenden Innenfläche im Gehäuse durch die Lagerfläche.
  • Die Ausbuchtung ergibt sich ausgehend von der Grundplatte entlang der Längsachse und verjüngt sich mit zunehmender Erhebung nach radial einwärts zur Längsachse hin. Bevorzugt verjüngt sich die Ausbuchtung konzentrisch zur Längsachse, sodass die Innenkontur der Ausbuchtung konzentrisch zur Längsachse verläuft. Durch eine derartige Ausbuchtung wird die Steifigkeit der Lagerscheibe in vorteilhafter Weise erhöht.
  • Bevorzugt ist die Außenkontur der Grundplatte kreisförmig und an zumindest drei Teilkonturen konzentrisch zur Längsachse A geformt. Die drei Teilkonturen beschreiben somit Teilkreise bzw. Kreisabschnitte. Eine vierte Teilkontur ist bevorzugt geradlinig ausgebildet. Die Teilkonturen gehen verrundet mit Radien ineinander über. Die so geschaffene Außenkontur ermöglicht ein formschlüssiges Ineinandergreifen in das Gehäuse, wenn dieses eine komplementäre Innenkontur aufweist. Eine fehlerhafte Montage ist damit ausgeschlossen.
  • Die vorgenannten Löcher in den Befestigungsbereichen sind vorzugsweise so in der Grundplatte angeordnet, dass deren Längsachsen jeweils parallel zur Längsachse der Grundplatte ausgebildet sind. Jedes der Löcher in den Befestigungsbereichen liegt mit seinem Mittelpunkt auf einem Kreis, der konzentrisch zur Längsachse ausgebildet ist. Es lässt sich so eine gleichmäßige Verschraubung und somit gleichmäßige Aufnahme von Verspannkräften realisieren.
  • In einer bevorzugten Ausführung sind jeweils ausgehend vom radial einwärts zeigenden Ende der Befestigungsbereich und beabstandet zu den Löchern Prägungen in die Ausbuchtung in Richtung zur Längsachse der Grundplatte eingebracht. Durch diese Prägungen in Form einer konkaven Vertiefung lässt sich die Steifigkeit der Lagerscheibe in den Befestigungsbereichen weiter erhöhen.
  • Bevorzugt erstreckt sich zumindest in einem Übergangsbereich zwischen Grundplatte und Ausbuchtung zwischen zumindest zwei angrenzenden Befestigungsbereichen zumindest eine Materialerhebung. Eine solche Materialerhebung ist insbesondere in Form einer Ausbuchtung und/oder eines Stegs ausgebildet und erstreckt sich insbesondere nach radial auswärts und/oder in Richtung der Außenkontur der Grundplatte. Auch eine solche Materialerhebung in Form einer konvexen Formprägung bewirkt eine weitere Steigerung der Steifigkeit in axialer Richtung.
  • Die Lagerscheibe ist bevorzugt mittels eines Umformverfahrens wie Tiefziehen und/oder Schmieden hergestellt. Die Löcher werden bevorzugt durch Stanzen und/oder spanender Bearbeitung, wie z.B. Bohren ausgebildet. Diese Verfahren lassen eine kostengünstige Herstellung einer formsteifen Lagerscheibe zu.
  • Wenn hier von einer Bohrung gesprochen wird, so ist damit eine zylindrische Aussparung in Form eines Loches, insbesondere auch Sackloches gemeint. Es ist bekannt, dass Löcher spanend zum Beispiel durch Bohren oder Fräsen oder ähnliche Verfahren hergestellt werden können.
  • Bevorzugt wird der Außenring in axialer Richtung über den kreisringförmigen Deckel im Gehäuse fixiert, wobei vorzugsweise im Gehäuse ein erster axialer Anschlag und weiterhin bevorzugt im Deckel ein zweiter axialer Anschlag für den Außenring vorgesehen sind. Der Außenring wird somit zwischen diesen beiden axialen Anschlägen eingespannt, wobei die eingestellte Vorspannung - wie oben erwähnt - über den gesamten betrieblichen Temperaturbereich aufrechterhalten wird.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Wälzlager einen Innenring auf, welcher auf der Spindelmutter angeordnet und auf dieser axial fixiert ist, vorzugsweise zwischen einem Absatz und einer Überwurfmutter, welche den Innenring gegenüber der Spindelmutter verspannt.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren eine steer-by-wire-Lenkung, vorzugsweise eine Hinterachslenkung, mit einem Aktuator ausgebildet wie zuvor beschrieben. Bei einer steer-by-wire-Lenkvorrichtung handelt es sich um eine von der mechanischen Lenkung entkoppelte Lenkvorrichtung. Die Lenkbewegung des Fahrers mittels einer Lenkhandhabe wird nicht auf rein mechanischem Wege, beispielsweise über ein Gestänge, auf die Radträger bzw. Räder übertragen. Vielmehr wird ein Lenkwinkel für die jeweiligen Räder einer Achse, z. B. in einem Steuergerät unter Berücksichtigung von Fahrzeugdaten wie Geschwindigkeit, Beschleunigung und Gierrate etc. berechnet, welches Stellsignale an den oder die Aktuatoren der steer-by-wire-Lenkvorrichtung sendet und letztlich die Radlenkwinkeländerung bewirkt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
    • 1 einen Aktuator einer Hinterachslenkung mit einem Spindelantrieb,
    • 2 eine Detailansicht eines Aktuators mit einer Lagerscheibe,
    • 3 eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer Lagerscheibe und
    • 4 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Lagerscheibe.
  • 1 zeigt einen bekannten Aktuator 1 einer Hinterachslenkung für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse 2, welches fahrzeugseitig befestigt ist. Innerhalb des Gehäuses 2 ist ein Spindelantrieb 3 angeordnet, welcher eine axial verschiebbare Spindel 4 und eine in Drehrichtung antreibbare, mit der Spindel 4 in Eingriff stehende Spindelmutter 5 aufweist. Die Spindelmutter 5 ist über einen Zugmitteltrieb 6 von einem Elektromotor 7 in Drehrichtung antreibbar, über ein Wälzlager 8 drehbar im Gehäuse 2 abgestützt und in beiden axialen Richtungen fixiert. Die Spindel 4 ist an beiden Enden mit gehäuseseitig geführten Aufschraubzapfen 9, 10 verbunden, die ihrerseits mit außerhalb des Gehäuses 2 angeordneten Gelenkzapfen 11, 12 verbunden sind. Der Aktuator 1 ist als so genannter Zentralsteller ausgebildet, d. h. mittig im Fahrzeug angeordnet und wirkt gleichzeitig auf die Lenkung beider Hinterräder.
  • 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen teilweise dargestellten bekannten Aktuator 21 mit einem Spindelantrieb 23, welcher eine Spindel 24 und eine Spindelmutter 25 umfasst. Die Spindelmutter 25 wird über ein Zugmittel 26 in Drehrichtung angetrieben und ist über ein hier als Rillenkugellager ausgebildetes Wälzlager 28 gegenüber dem Gehäuse 22 gelagert. Das Wälzlager 28 weist einen Außenring 28a und einen Innenring 28b auf, welcher auf der Spindelmutter 25 angeordnet und axial fixiert ist. Das Gehäuse 22, welches vorzugsweise aus einem Aluminiumwerkstoff besteht, weist einen Absatz 33 auf, der nach innen durch einen ersten axialen Anschlag 22a begrenzt ist. Koaxial zu der Gehäusebohrung 33 ist eine kreisringförmige Lagerscheibe 34 mit einem weiteren Absatz 34b (Bohrung in der Lagerscheibe) angeordnet und über Schrauben 35 mit dem Gehäuse 22 verspannt, wobei nicht dargestellte Gewindelöcher im Gehäuse 22 als Sacklöcher ausgebildet und damit nach außen abgedichtet sind. Die Lagerscheibe 34 weist einen zweiten axialen Anschlag 34a auf. Der Außenring 28a des Lagers 28 ist sowohl in der Gehäusebohrung 33 als auch in dem Absatz 34b aufgenommen und zwischen dem ersten axialen Anschlag 22a und dem zweiten axialen Anschlag 34a eingespannt, wobei die Verspannung über die Schrauben 35, die in die gehäuseseitigen Sacklöcher eingeschraubt sind, eingestellt wird.
  • 3 zeigt eine erfindungsgemäße Lagerscheibe 100 in perspektivischer Darstellung, welche aus einem Stück als Umformteil-Bauteil aus einer Grundplatte 102 mit der Höhe hb (=Materialstärke) etwa in Form eines Kreisrings besteht und von der Grundplatte in eine Ausbuchtung 105 übergeht. Die Ausbuchtung 105 erhebt sich ausgehend von der Grundplatte 102 und erstreckt sich in Richtung einer Längsachse a, welche mittig und senkrecht zur Grundplatte verläuft. Die Ausbuchtung 105 mündet in einen Kreisring 105k. Die Außenkontur 102a der Grundplatte 102 ist kreisförmig ausgebildet und weist an drei Seiten weitgehend eine Kontur in Form eines Teilkreises auf, welcher konzentrisch zur Längsachse a verläuft. An einer vierten Seite ist die Außenkontur geradlinig ausgebildet. Hieraus ergibt sich eine Grundplatte mit einer Außenkontur, welche nur eine eindeutige Einbauposition zulässt.
  • Die Grundplatte 102 liegt auf einer Ebene E, wie mittels des Pfeils e verdeutlicht dargestellt ist. Das Ende der Ausbuchtung 105 liegt als Kreisring 105k auf einer Ebene P, wie mittels des Pfeils p dargestellt ist. Die Ebenen E, P verlaufen parallel zueinander und sind voneinander beabstandet, wobei deren Abstand hep mit dem Doppelpfeil verdeutlicht bezeichnet ist. Die axiale Erstreckung der Lagerscheibe 100 in Längsrichtung entspricht somit diesem Abstand hep.
  • Die Ausbuchtung 105 weist eine axiale Erstreckung bzw. Höhe ha auf (siehe Doppelpfeil ha) und ist um die Materialstärke bzw. die Höhe hg der Grundplatte 100 geringer als die Höhe bzw. der Abstand hep. Der Kreisring 105k weist eine Innenkontur 105i mit einem inneren Radius r1 sowie einem äußeren und größeren Radius r2 auf. Die Innenkontur ergibt sich mittels Stanzen nach dem Ausformen der Ausbuchtung 105. Der Kreisring 105k ist konzentrisch zur Längsachse a ausgebildet. Mittels der Ausbuchtung 105 für sich erfährt die Lagerscheibe bereits eine erhebliche Versteifung.
  • Die Grundplatte 102 weist vier Befestigungsbereiche e1, e2, e3, e4 auf, wobei diese Bereiche eine geringere Materialstärke hb aufweisen als die Materialstärke hg der Grundplatte 102. Die Formgebung der Befestigungsbereiche wurde durch Materialverdrängung bewerkstelligt, welches eine Festigkeitssteigerung mittels Kaltverfestigung in und um diese Bereiche bewirkt und somit eine Versteifung der Grundplatte bzw. Lagerscheibe in diesen Bereichen bedeutet. Zur weiteren Versteifung der Lagerscheibe 100 sind zusätzliche Ausbuchtungen 110, 111, 112, 113 vorgesehen. Diese sind als paarweise gegenüberliegende konvexe Formprägungen jeweils etwa mittig zwischen den Befestigungsbereichen e1, e2, e3, e4, angeordnet und erheben sich im Übergang von der Grundplatte 102 und der Ausbuchtung 105 radial auswärts jeweils in Richtung der Außenkontur der Grundplatte 102.
  • Die Befestigungsbereiche e1, e2, e3, e4 weisen mittig in diesen angeordnete Löcher L1, L2, L3, L4 auf, welche auf einem gedachten Kreis 130 konzentrisch um die Längsachse a angeordnet sind. Die Löcher L1, L2, L3, L4 weisen jeweils eine Längsachse klein 11, 12, 13, 14 auf, die jeweils parallel zueinander und parallel zur Längsachse A ausgerichtet sind. Die Löcher sind nach Erstellung der Befestigungsbereiche e1, e2, e3, e4 durch Stanzen in die Grundplatte 102 eingebracht. Die Löcher L1, L2, L3, L4 dienen zum Hindurchstecken von nicht dargestellten Schrauben zum Verspannen der Lagerscheibe mit dem hier nicht dargestellten Gehäuse (analog zu 2).
  • Zur weiteren Steigerung der Steifigkeit im Bereich der Befestigungsbereiche e1, e2, e3, e4 sind konkave Rundprägungen 11, 12, 13, 14 als Vertiefungen der Ausbuchtung 105 vorgesehen. Diese Vertiefungen sind etwa konzentrisch zu den Löchern L1, L2, L3, L4 radial einwärts in die Ausbuchtung 105 eingebracht und erstrecken sich in axialer Richtung betrachtet von der Oberseite der Grundplatte 102 bis an die Oberseite des Kreisrings 105k bzw. an den äußeren Kreis mit dem Radius r2 des Kreisrings 105k.
  • 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Lagerscheibe 300 für einen Aktuator einer steer-by-wire-Lenkung in perspektivischer Darstellung, wobei zum Teil dieselben Bezugszeichen wie zu 3 verwendet wurden, wenn sich die Funktion der jeweiligen Positionen gegenüber der Darstellung in 3 nicht ändert. Abweichend von der Lagerscheibe 100 weist die Lagerscheibe 300 eine kreisrunde Außenkontur 302a auf, welche konzentrisch zur Längsachse a ausgebildet ist. Die Innenkontur 105i der Ausbuchtung 105 ist ebenfalls konzentrisch zur Längsachse a ausgebildet. Abweichend zur 3 sind die Befestigungsbereiche e31, e32, e33, e34, e35 oval um die Längsachsen 131, 132, 133, 134, 135 angeordnet. Die Materialverdrängung zur Erstellung der Befestigungsbereiche betrifft in dieser Ausführung ebenfalls Teile der äußeren Bereiche der Ausbuchtung 105, wie aus der 4 ersichtlich ist. Die Längsachsen 131, 132, 133, 134, 135 sind auch hier jeweils parallel zueinander und zur Längsachse a ausgebildet. Eine fehlerfreie Montage mit dem Gehäuse des Aktuators ist durch die unterschiedlichen Abstände der Befestigungsbereiche e31, e32, e33, e34, e35 sichergestellt. Zwischen diesen Befestigungsbereichen sind jeweils Stege 330, 331, 332, 333, 334 angeordnet, die sich sowohl von der Grundplatte 302 als auch von der Ausbuchtung 105 erheben. Auch bei der in 4 gezeigten Ausführung entspricht die axiale Erstreckung der Lagerscheibe 300 dem Abstand hep der Ebenen E, P. Die Lagerscheibe 300 ist als Schmiedebauteil in einem Arbeitsgang mit einer vorteilhaften Kaltverfestigung sowie durch anschließendes Stanzen hergestellt.
  • Mit beiden erfindungsgemäßen Ausführungen wird mittels der beschriebenen Formgebungen mittels Umformen (wie z.B. Tiefziehen oder Schmieden) in vorteilhafter Weise eine Lagerscheibe mit einer sehr guten Steifigkeit erreicht, welche den Anforderungen hinsichtlich der abzustützenden Kräfte in einem Aktuator und zum Verspannen eines Wälzlagers in einem Gehäuse eines Aktuators einer steer-by-wire-Lenkung gerecht wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Aktuator
    2
    Gehäuse
    3
    Spindelantrieb
    4
    Spindel
    5
    Spindelmutter
    6
    Zugmitteltrieb
    7
    Elektromotor
    8
    Wälzlager
    9
    Aufschraubzapfen
    10
    Aufschraubzapfen
    11
    Gelenkzapfen
    12
    Gelenkzapfen
    21
    Aktuator
    22
    Gehäuse
    22a
    erster axialer Anschlag
    23
    Spindelantrieb
    24
    Spindel
    25
    Spindelmutter
    26
    Zugmittel
    28
    Wälzlager
    28a
    Außenring
    28b
    Innenring
    33
    Gehäusebohrung, Absatz
    34
    Lagerscheibe
    34a
    zweiter axialer Anschlag
    34b
    Bohrung
    35
    Schraube
    100,300
    Lagerscheibe
    102,302
    Grundplatte
    102a, 302a
    Außenkontur
    105
    Ausbuchtung
    105i
    Innenkontur
    105k
    Kreisring
    110,111,112,113
    Ausbuchtung
    121,122,123,124
    Prägung, konvex Rundprägung, Vertiefung
    130
    Kreis
    e1,e2,e3,e4
    Befestigungsbereich
    hg
    Höhe/Materialstärke Grundplatte
    hb
    Höhe Befestigungsbereich
    ha
    Höhe Ausbuchtung
    hep
    Abstand Ebenen E,P, axiale Erstreckung/Höhe der Lagerscheibe
    11,12,13,14
    Längsachsen
    r1
    Radius Innenkontur Ausbuchtung, innerer Radius Kreisring 105k
    r2
    Außenradius Ausbuchtung, äußerer Radius Kreisring 105k
    r3
    Radius Kreis 130
    L1, L2, L3, L4
    Löcher
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011114296 A1 [0002]
    • DE 102017207617 A1 [0002]

Claims (9)

  1. Aktuator für eine steer-by-wire-Lenkung eines Kraftfahrzeuges, aufweisend ein Gehäuse (2, 22), einen eine Spindel (4, 24) und eine Spindelmutter (5, 25) aufweisenden Spindelantrieb (3, 23) sowie ein Wälzlager (8, 28), über welches die Spindelmutter (5, 25) drehbar gegenüber dem Gehäuse (2, 22) abgestützt und axial fixiert ist, wobei das Wälzlager (28) einen Außenring (28a) aufweist, welcher mittels einer Lagerscheibe (100, 300) in axialer Richtung mit dem Gehäuse (22) verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerscheibe die folgenden Merkmale aufweist - eine kreisringförmige ebene Grundplatte (102, ,302) mit mehreren voneinander beabstandeten Befestigungsbereichen (e1, e2, e3, e4), welche im Randbereich der Grundplatte (102, 302) angeordnet sind, - wobei die Befestigungsbereiche (e1, e2, e3, e4) jeweils eben und parallel zur Grundplatte ausgebildet sind und jeweils ein mittig in dem Befestigungsbereich angeordnetes Loch (L1, L2, L3, L4, L5) aufweisen, - wobei die Grundplatte (102, 302) in eine konzentrisch zur Längsachse a der Lagerscheibe (100, 300) ausgebildete Ausbuchtung (105) übergeht, welche in einen ebenen Kreisring (105k) mit einer Innenkontur (105i) mündet.
  2. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (102, 302) auf einer Ebene E und der Kreisring (105k) auf einer zur Ebene E parallelen Ebene P liegt, wobei die Höhe ha der Ausbuchtung (105) dem Abstand hep der Ebenen E, P zueinander entspricht.
  3. Aktuator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausbuchtung (105) ausgehend von der Grundplatte (100, 300) entlang der Längsachse a erhebt und mit zunehmender Erhebung nach radial einwärts sich zur Längsachse a hin, insbesondere konzentrisch, verjüngt, wobei die Innenkontur (105i) konzentrisch zur Längsachse a verläuft ist.
  4. Aktuator nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontor der Grundplatte (100, 300) kreisförmig und an zumindest 3 Teilkontouren konzentrisch zur Längsachse a geformt ist.
  5. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (L1, L2, L3, L4, L5) jeweils Längsachsen (11, 12, 13, 14, 15) aufweisen, welche parallel zur Längsachse a ausgebildet sind, und jedes Loch (L1, L2, L3, L4, L5) mit seinem Mittelpunkt auf einem Kreis (130) liegt, der konzentrisch zur Längsachse a ausgebildet ist.
  6. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ausgehend vom radial einwärts zeigenden Ende der Befestigungsbereiche (e1, e2, e3, e4) und beabstandet zu den Löchern (L1, L2, L3, L4, L5) Prägungen (121, 122, 123,124) in die Ausbuchtung (105) in Richtung zur Längsachse a eingebracht sind.
  7. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Übergangsbereich zwischen Grundplatte (100, 300) und Ausbuchtung (105) zwischen zumindest zwei angrenzenden Befestigungsbereichen (e1, e2, e3, e4) sich zumindest eine Materialerhebung erstreckt, insbesondere in Form einer Ausbuchtung (110, 111, 112, 113) und/oder eines Stegs (330, 331, 332, 333, 334), welche sich insbesondere nach radial auswärts und/oder in Richtung der Außenkontur (102a) der Grundplatte (100, 300) erstreckt.
  8. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerscheibe mittels Tiefziehen und/oder Schmieden und/oder Stanzen und/oder spanender Bearbeitung gebildet ist.
  9. Steer-by-wire-Lenkung, vorzugsweise ausgebildet als Hinterachslenkung, mit einem Aktuator nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche.
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