DE102021104649A1 - Steering actuator for rear axle steering and method of assembling a steering actuator - Google Patents

Steering actuator for rear axle steering and method of assembling a steering actuator Download PDF

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Abstract

Ein Lenkungsaktuator für eine Hinterachslenkung, weist ein mehrteiliges Gehäuse (2) sowie ein in dem Gehäuse (2) angeordnetes Rotativ-Linear-Getriebe (5) auf, welches eine rotierende, sich einerseits an einer ersten Gehäusekomponente (3) und andererseits an einer zweiten Gehäusekomponente (4) abstützende Getriebekomponente umfasst. Die genannte Getriebekomponente ist als Antriebselement (17) des Rotativ-Linear-Getriebes (5) ausgebildet und umgibt ein Abtriebselement (7), welches in einem durch beide Gehäusekomponenten (3, 4) gebildeten Hohlraum (36) verdrehgesichert verschiebbar ist, konzentrisch. Die beiden Gehäusekomponenten (3, 4) sind durch einen Pressverband (32) miteinander verbunden.

Figure DE102021104649A1_0000
A steering actuator for a rear-axle steering has a multi-part housing (2) and a rotary-linear gear (5) arranged in the housing (2), which rotates on the one hand on a first housing component (3) and on the other hand on a second Housing component (4) includes supporting transmission component. Said gear component is designed as a drive element (17) of the rotary-linear gear (5) and concentrically surrounds an output element (7), which can be displaced in a rotationally secured cavity (36) formed by the two housing components (3, 4). The two housing components (3, 4) are connected to one another by an interference fit (32).
Figure DE102021104649A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen für die Verwendung in einer Hinterachslenkung eines Kraftfahrzeugs geeigneten Lenkungsaktuator. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Lenkungsaktuators für eine Hinterachslenkung.The invention relates to a steering actuator suitable for use in a rear-axle steering system of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a method for assembling a steering actuator for a rear-axle steering system.

Ein Aktuator für eine Hinterachslenkung eines Fahrzeugs ist beispielsweise aus der DE 10 2019 115 936 A1 bekannt. Der bekannte Lenkungsaktuator umfasst eine Schubstange, welche in verdrehgesicherter Weise innerhalb eines Gehäuses verschiebbar ist. Zur Betätigung der Schubstange ist eine einen Elektromotor umfassende Antriebseinheit vorgesehen. Der Elektromotor treibt eine axial unverschiebliche Gewindemutter an, welche ein eingangsseitiges Element eines Gewindetriebs darstellt. Die Schubstange befindet sich auf der Ausgangsseite des Gewindetriebs. Zwischen den Elektromotor und den Gewindetrieb kann ein Riemengetriebe oder ein Planetengetriebe geschaltet sein.An actuator for a rear axle steering of a vehicle is, for example, from DE 10 2019 115 936 A1 known. The known steering actuator comprises a push rod which can be displaced within a housing in a manner secured against rotation. A drive unit comprising an electric motor is provided for actuating the connecting rod. The electric motor drives an axially immovable threaded nut, which represents an input-side element of a threaded drive. The push rod is located on the output side of the screw drive. A belt drive or a planetary gear can be connected between the electric motor and the screw drive.

Eine Hinterachslenkung eines Kraftfahrzeugs ermöglicht einen Lenkeinschlag an der Hinterachse des Fahrzeugs, wobei die Hinterräder je nach Fahrsituation gleichsinnig mit den Vorderrädern oder gegensinnig zu den Vorderrädern eingeschlagen werden können. Damit ist sowohl eine im Vergleich zu den Fahrzeugabmessungen hervorragende Wendigkeit bei niedrigen Geschwindigkeiten, als auch eine hohe Stabilität, insbesondere bei Ausweichmanövern, im oberen Geschwindigkeitsbereich erzielbar. Hinterachslenkungen können grundsätzlich auch bei Fahrzeugen zum Einsatz kommen, die für automatisiertes Fahren konzipiert sind. In diesem Zusammenhang wird beispielhaft auf die EP 3 317 162 B1 hingewiesen.A rear-axle steering system in a motor vehicle enables a steering lock on the rear axle of the vehicle, with the rear wheels being able to be turned in the same direction as the front wheels or in the opposite direction to the front wheels, depending on the driving situation. This makes it possible to achieve both excellent maneuverability at low speeds compared to the vehicle dimensions and high stability, especially during evasive maneuvers, in the upper speed range. In principle, rear axle steering can also be used in vehicles that are designed for automated driving. In this context, an example is given on the EP 3 317 162 B1 pointed out.

Die DE 10 2018 129 372 A1 offenbart einen weiteren, ebenfalls einen Gewindetrieb umfassenden Aktuator einer Hinterachslenkung. In diesem Fall ist eine Spindelmutter des Gewindetriebs aus mehreren Teilen aufgebaut, die derart gegeneinander vorgespannt sind, dass eine Selbsthemmung des Gewindetriebs gegeben ist.the DE 10 2018 129 372 A1 discloses a further actuator of a rear-axle steering system, also comprising a screw drive. In this case, a spindle nut of the screw drive is made up of several parts which are prestressed against one another in such a way that the screw drive is self-locking.

Weitere Bauformen von Aktuatoren für Hinterachslenkungen sind zum Beispiel in den Dokumenten DE 10 2019 111 153 A1 , DE 10 2019 125 310 A1 und DE 10 2018 130 228 B3 beschrieben.Other types of actuators for rear axle steering are, for example, in the documents DE 10 2019 111 153 A1 , DE 10 2019 125 310 A1 and DE 10 2018 130 228 B3 described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lenkungsaktuator für eine Hinterachslenkung eines Kraftfahrzeugs gegenüber dem genannten Stand der Technik insbesondere unter fertigungstechnischen Aspekten weiterzuentwickeln.The invention is based on the object of further developing a steering actuator for a rear-axle steering system of a motor vehicle compared to the prior art mentioned, particularly with regard to manufacturing aspects.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Lenkungsaktuator mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines Lenkungsaktuators gemäß Anspruch 9. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Montageverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung, das heißt den für die Verwendung in einer Hinterachslenkung vorgesehenen Aktuator, und umgekehrt.This object is achieved according to the invention by a steering actuator having the features of claim 1. The object is also achieved by a method for assembling a steering actuator according to claim 9. The configurations and advantages of the invention explained below in connection with the assembly method also apply to the device , i.e. the actuator intended for use in a rear-axle steering system, and vice versa.

Der Lenkungsaktuator umfasst ein mehrteiliges Gehäuse, in welchem sich ein Rotativ-Linear-Getriebe befindet. Das Rotativ-Linear-Getriebe umfasst eine rotierbare, sich einerseits an einer ersten Gehäusekomponente und andererseits an einer zweiten Gehäusekomponente abstützende Getriebekomponente, die als Antriebselement des Rotativ-Linear-Getriebes vorgesehen ist. Weiter umfasst das Rotativ-Linear-Getriebe, das heißt Getriebe, welches eine Rotation in eine lineare Bewegung umsetzt, ein Abtriebselement, welches in einem durch beide Gehäusekomponenten gebildeten Hohlraum verdrehgesichert verschiebbar ist. Das Rotativ-Linear-Getriebe umgibt das Abtriebselement konzentrisch. Die beiden Gehäusekomponenten, welche vom Antriebselement in das Gehäuse eingeleitete Axialkräfte in jeweils eine Richtung abstützen, sind durch einen Pressverband miteinander verbunden.The steering actuator includes a multi-part housing in which a rotary-linear gear is located. The rotary-linear gear includes a rotatable gear component, which is supported on a first housing component on the one hand and on a second housing component on the other hand and is provided as a drive element of the rotary-linear gear. The rotary-linear gear, ie gear which converts a rotation into a linear movement, also includes an output element which can be displaced in a rotationally secured manner in a cavity formed by the two housing components. The rotary-linear gear surrounds the output element concentrically. The two housing components, which each support axial forces introduced into the housing from the drive element in one direction, are connected to one another by an interference fit.

Durch den Pressverband wird die Gesamtsteifigkeit des Gehäuses im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen, insbesondere mehrteiligen Gehäusen mit Schraubverbindungen, deutlich erhöht, was hinsichtlich der Gesamtfunktion der Hinterachslenkung von Vorteil ist. Ein Öffnen des Gehäuses, das heißt Auseinandernehmen der beiden Gehäusekomponenten, ist in der Regel nicht vorgesehen. Die Gehäusekomponenten werden ohne Beschränkung der Allgemeinheit, das heißt auch in Fällen, in denen sie nicht spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet sind, vereinfachend auch als Gehäusehälften bezeichnet.The press fit significantly increases the overall rigidity of the housing compared to conventional solutions, in particular multi-part housings with screw connections, which is advantageous with regard to the overall function of the rear-axle steering. Opening the housing, that is, disassembling the two housing components, is generally not provided for. The housing components are also referred to as housing halves for the sake of simplicity, without loss of generality, that is to say even in cases in which they are not mirror-symmetrical to one another.

Der Lenkungsaktuator ist in mehreren Schritten montierbar, wobei von der Bereitstellung zweier Gehäusehälften sowie einer Getriebebaugruppe ausgegangen wird. Die Getriebebaugruppe umfasst definitionsgemäß ein Rotativ-Linear-Getriebe und zwei Wälzlager zur Lagerung eines Antriebselementes des Rotativ-Linear-Getriebes im Gehäuse, wobei durch die Gehäusehälften jeweils eine Aufnahme für eines der Wälzlager gebildet ist.The steering actuator can be installed in several steps, based on the provision of two housing halves and a gear assembly. By definition, the transmission assembly includes a rotary-linear transmission and two roller bearings for mounting a drive element of the rotary-linear transmission in the housing, with a receptacle for one of the roller bearings being formed in each case by the housing halves.

Zunächst wird die Getriebebaugruppe in eine der beiden Gehäusehälften eingesetzt, so dass eines der beiden Wälzlager an dieser Gehäusehälfte anschlägt und zugleich ein Abtriebselement des Rotativ-Linear-Getriebes konzentrisch in eine Bohrung der Gehäusehälfte eintaucht. In einem weiteren Schritt wird die zweite Gehäusehälfte mit der ersten Gehäusehälfte durch Herstellung eines Presssitzes zwischen den Gehäusehälften derart verbunden, dass beide Wälzlager spielfrei zwischen den Gehäusehälften aufgenommen werden, wobei ein gemeinsamer, die Bohrung der ersten Gehäusehälfte und eine hiermit fluchtende Bohrung der zweiten Gehäusehälfte umfassender Hohlraum gebildet wird, in welchem das Abtriebselement verschiebbar ist. Zusätzliche Mittel zur Herstellung einer Verbindung zwischen den beiden Gehäusekomponenten, etwa Schrauben, sind nicht erforderlich.First, the transmission assembly is inserted into one of the two housing halves, so that one of the two roller bearings strikes this housing half and at the same time an output element of the rotary-linear transmission dips concentrically into a bore in the housing half. In another In the first step, the second housing half is connected to the first housing half by producing a press fit between the housing halves in such a way that both roller bearings are accommodated without play between the housing halves, with a common cavity comprising the bore of the first housing half and an aligned bore of the second housing half being formed , in which the driven element is displaceable. Additional means for establishing a connection between the two housing components, such as screws, are not required.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung weist der Pressverband eine von der Kreisform abweichende Querschnittsform auf, wobei die beiden durch einen Presssitz miteinander verbundenen Gehäusekomponenten jeweils zwei einander gegenüberliegende Kreisbogenkonturen uneinheitlicher Krümmung sowie zwei die Kreisbogenkonturen miteinander verbindende, gerade Zwischenabschnitte aufweisen. Trotz der nicht gekrümmten Zwischenabschnitte des Pressverbandes ist insgesamt eine hohe mechanische Belastbarkeit des Pressverbandes erzielbar. Hierzu trägt auch der große Abstand zwischen den beiden Kreisbogenkonturen, verglichen mit den Krümmungsradien dieser Konturen, bei. Unabhängig von der Querschnittsform des Pressverbandes ist dieser insbesondere durch Warmfügen herstellbar. Die Konturen für den Presssitz können insbesondere spanend mit hoher Präzision bearbeitet werden.According to one possible embodiment, the interference fit has a cross-sectional shape that deviates from a circular shape, with the two housing components connected to one another by a press fit each having two opposing arcuate contours of non-uniform curvature and two straight intermediate sections connecting the arcuate contours to one another. Despite the non-curved intermediate sections of the interference fit, overall a high mechanical load capacity of the interference fit can be achieved. The large distance between the two circular arc contours compared to the radii of curvature of these contours also contributes to this. Regardless of the cross-sectional shape of the interference fit, this can be produced in particular by hot joining. The contours for the press fit can in particular be machined with high precision.

An einer der beiden Gehäusekomponenten kann eine dem Presssitz benachbarte Ringnut ausgebildet sein, in welcher sich eine die Gehäusekomponenten gegeneinander abdichtende Dichtung befindet. Als Dichtung kommt insbesondere eine Flüssigdichtung in Betracht. In diesem Zusammenhang wird beispielhaft auf die Dokumente EP 1 683 997 B1 und DE 103 04 250 B4 hingewiesen.An annular groove adjacent to the press fit can be formed on one of the two housing components, in which annular groove there is a seal that seals the housing components against one another. A liquid seal is particularly suitable as the seal. In this regard, reference is made to the documents by way of example EP 1 683 997 B1 and DE 103 04 250 B4 pointed out.

Dem Rotativ-Linear-Getriebe kann ein als Rotativ-Rotativ-Getriebe ausgebildetes Untersetzungsgetriebe, beispielsweise ein Umschlingungsgetriebe, insbesondere in Form eines Riementriebs oder Kettentriebs, vorgeschaltet sein, wobei der Pressverband das Umschlingungsgetriebe vollständig umschließt. Hierbei kann um den gesamten Umfang des Zugmittels, insbesondere Riemens, ein zumindest annähernd gleicher Abstand zwischen dem Zugmittel und den Konturen des Pressverbands gegeben sein. Dies bedeutet, dass die im Querschnitt betrachteten Konturen des Pressverbands in vergrößerter Form die Lage des Riemens oder der Kette wiedergeben.A reduction gear designed as a rotary-rotary gear, for example a belt drive, in particular in the form of a belt drive or chain drive, can be connected upstream of the rotary/linear gear, with the interference fit completely enclosing the belt gear. In this case, there can be an at least approximately equal distance between the traction means and the contours of the interference fit around the entire circumference of the traction means, in particular the belt. This means that the contours of the interference fit viewed in cross-section reproduce the position of the belt or chain in an enlarged form.

Als Rotativ-Linear-Getriebe des Lenkungsaktuators ist unter anderem ein Planetenwälzgetriebe geeignet. Zum technischen Hintergrund wird beispielhaft auf die DE 10 2018 130 612 A1 hingewiesen. Insbesondere kann es sich bei dem Planetenwälzgetriebe des Lenkungsaktuators um ein Planetenwälzgetriebe mit angetriebenem Käfig handeln. Der Vorteil dieser Bauform liegt darin, dass damit ein steigungstreues Planetenwälzgetriebe realisiert ist. Ein im Vergleich zu einem Planetenwälzgetriebe mit angetriebener Mutter weniger extremes Untersetzungsverhältnis wird hierbei in Kauf genommen. Alternativ zu einem Planetenwälzgetriebe kommt prinzipiell auch die Verwendung eines Kugelgewindetriebs in Betracht.A planetary roller gear, among others, is suitable as the rotary-linear gear of the steering actuator. For the technical background, reference is made to the DE 10 2018 130 612 A1 pointed out. In particular, the planetary roller gear of the steering actuator can be a planetary roller gear with a driven cage. The advantage of this design lies in the fact that a pitch-true planetary roller gear is implemented. A reduction ratio that is less extreme than that of a planetary roller gear with a driven nut is accepted here. As an alternative to a planetary roller gear, the use of a ball screw drive can also be considered.

Zur Lagerung des Antriebselementes des Rotativ-Linear-Getriebes im Gehäuse sind insbesondere Schrägrollenlager oder Schrägkugellager als Schrägwälzlager geeignet. Damit sind sowohl Axialkräfte als auch Radialkräfte bei geringem Bauraumbedarf der Lagerung abstützbar. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist eines der beiden Schrägwälzlager an einem in eine der Gehäusekomponenten per Presssitz in einstellbarer Positionierung eingesetzten Ausgleichselement abgestützt. Das Ausgleichselement wird hierbei vorzugsweise derart positioniert, dass sich eine spielfreie Lagerung des Antriebselementes des Rotativ-Linear-Getriebes im Gehäuse ergibt.Angular roller bearings or angular ball bearings are particularly suitable as angular roller bearings for mounting the drive element of the rotary-linear gear in the housing. This means that both axial forces and radial forces can be supported with little space required for the bearing. According to an advantageous development, one of the two angular contact roller bearings is supported on a compensating element that is inserted into one of the housing components by a press fit in an adjustable position. In this case, the compensating element is preferably positioned in such a way that the drive element of the rotary-linear gear is supported without play in the housing.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

  • 1 einen Lenkungsaktuator für eine Hinterachslenkung in einem Längsschnitt,
  • 2 den Lenkungsaktuator in einem Querschnitt,
  • 3 ein Detail des Lenkungsaktuators.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:
  • 1 a steering actuator for a rear axle steering in a longitudinal section,
  • 2 the steering actuator in a cross section,
  • 3 a detail of the steering actuator.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneter Lenkungsaktuator ist zur Verwendung in einer Hinterachslenkung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Hinsichtlich der prinzipiellen Funktion des Lenkungsaktuators 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.A steering actuator identified overall by the reference numeral 1 is provided for use in a rear-axle steering system of a motor vehicle. With regard to the basic function of the steering actuator 1, reference is made to the prior art cited at the outset.

Ein Gehäuse 2 des Lenkungsaktuators 1 ist aus zwei Gehäusekomponenten 3, 4 zusammengesetzt. Jede Gehäusekomponente 3, 4 weist eine zentrale Bohrung 33, 34 auf, wobei durch die Bohrungen 33, 34 des zusammengesetzten Gehäuses 2 ein Hohlraum 36 gebildet ist, in welchem sich ein Rotativ-Linear-Getriebe 5, im vorliegenden Fall ein Planetenwälzgetriebe, befindet. Die beiden Gehäusekomponenten 3, 4 werden vereinfachend auch als Gehäusehälften bezeichnet.A housing 2 of the steering actuator 1 is composed of two housing components 3 , 4 . Each housing component 3, 4 has a central bore 33, 34, with a cavity 36 being formed through the bores 33, 34 of the composite housing 2, in which a rotary-linear gear 5, in the present case a planetary roller gear, is located. The two housing components 3, 4 are also referred to as housing halves for the sake of simplicity.

Mehrere Planeten 6 des Planetenwälzgetriebes 5 kontaktieren eine Gewindespindel 7, die starr mit einer Schubstange 8 verbunden ist. Prinzipiell kommt auch eine einteilige Ausbildung von Gewindespindel 7 und Schubstange 8 in Betracht. Die Planeten 6 weisen eine rillenlose Profilierung auf, welche in das Gewinde der Spindel 7 eingreift. Die Gewindespindel 7 stellt das Abtriebselement des Rotativ-Linear-Getriebes 5 dar und ist mittels einer Verdrehsicherung 9 verschiebbar, jedoch nicht verdrehbar, im Gehäuse 2 geführt. Ein gabelförmiges Anschlusselement 10 ist an die Schubstange 8 angeschraubt und in an sich bekannter Weise mit weiteren, nicht dargestellten Fahrwerkskomponenten gekoppelt.Several planets 6 of the planetary roller gear 5 contact a threaded spindle 7 which is rigidly connected to a connecting rod 8 . In principle a one-piece design of the threaded spindle 7 and the connecting rod 8 is also possible. The planets 6 have a profile without grooves, which engages in the thread of the spindle 7 . The threaded spindle 7 represents the output element of the rotary-linear gear 5 and is guided in the housing 2 by means of an anti-rotation device 9 so that it can be displaced but not rotated. A fork-shaped connection element 10 is screwed onto the push rod 8 and coupled in a manner known per se to other chassis components, not shown.

Der Lenkungsaktuator 1 ist insgesamt als elektromechanischer Aktuator ausgebildet, wobei ein Elektromotor 11 fest mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Der Elektromotor 11 treibt das Rotativ-Linear-Getriebe 5 über ein Umschlingungsgetriebe 15, nämlich ein Riemengetriebe mit einem Riemen 16, an. Auf der mit 27 bezeichneten Motorwelle des Elektromotors 11 ist ein Antriebsritzel 28 befestigt, um welches der Riemen 16 gelegt ist. Der Elektromotor 11 ist unter anderem mittels einer Schraube 24 an der ersten Gehäusekomponente 3 sowie der zweiten Gehäusekomponente 4 befestigt. Die Schraube 24 durchdringt einen Gehäuseflansch 23, welcher der zweiten Gehäusekomponente 4 zuzurechnen ist.The steering actuator 1 is designed overall as an electromechanical actuator, with an electric motor 11 being firmly connected to the housing 2 . The electric motor 11 drives the rotary-linear transmission 5 via a belt transmission 15, namely a belt transmission with a belt 16. On the designated 27 motor shaft of the electric motor 11, a drive pinion 28 is attached, around which the belt 16 is placed. The electric motor 11 is fastened to the first housing component 3 and the second housing component 4 by means of a screw 24, among other things. The screw 24 penetrates a housing flange 23 which is attributable to the second housing component 4 .

Auf der Abtriebsseite des Umschlingungsgetriebes 15 wird von diesem ein Käfig 17 angetrieben, welcher zugleich das eingangsseitige Element des Rotativ-Linear-Getriebes 5 darstellt. Der Käfig 17 weist eine zylindrische Grundform auf und ist konzentrisch zur Gewindespindel 7 und damit auch zu den Bohrungen 33, 34 angeordnet. Durch den Käfig 17, welcher mehrere, teils scheibenförmige Käfigelemente 22 umfasst, sind die Planeten 6 geführt. Die Verwendung des Käfigs 17 als Antriebselement des Planetenwälzgetriebes 5 ist ausschlaggebend dafür, dass es sich um ein steigungstreues Planetenwälzgetriebe handelt. Dies bedeutet, dass jede Umdrehung des Käfigs 17 in einen eindeutig definierten Vorschub der Schubstange 8 umgesetzt wird. On the output side of the belt transmission 15 a cage 17 is driven by this, which also represents the input-side element of the rotary-linear transmission 5 . The cage 17 has a cylindrical basic shape and is arranged concentrically to the threaded spindle 7 and thus also to the bores 33, 34. The planets 6 are guided through the cage 17, which comprises a plurality of cage elements 22, some of which are disk-shaped. The use of the cage 17 as a drive element of the planetary roller gear 5 is crucial to the fact that it is a pitch-true planetary roller gear. This means that each revolution of the cage 17 is converted into a clearly defined advance of the push rod 8 .

Zusätzlich zu seinem mittleren, mit dem Gewinde der Spindel 7 kämmenden Bereich weist jeder Planet 6 zwei ebenfalls steigungslos profilierte, vergleichsweise dünne Endbereiche auf. Diese Endbereiche der Planeten 6 sind permanent vom Gewinde der Spindel 7 beabstandet und kontaktieren stattdessen eine Spindelmutter 18, die innerhalb des Käfigs 17 frei drehbar ist. Zwei Mutterteile 19, 20 der Spindelmutter 18 weisen jeweils an ihrer Innenumfangsfläche eine steigungslose Profilierung auf, welche in einen der Endabschnitte eines jeden Planeten 6 eingreift. Die Positionierung des ersten Mutterteils 19 in Relation zum zweiten Mutterteil 20 ist mit Hilfe einer Kontermutter 21 gesichert.In addition to its central area meshing with the thread of the spindle 7, each planet 6 has two comparatively thin end areas that are also profiled without a pitch. These end portions of the planets 6 are permanently spaced from the threads of the spindle 7 and instead contact a spindle nut 18 which is freely rotatable within the cage 17. Two nut parts 19, 20 of the spindle nut 18 each have a pitchless profile on their inner peripheral surface, which engages in one of the end sections of each planet 6. The positioning of the first nut part 19 in relation to the second nut part 20 is secured with the aid of a lock nut 21 .

An beiden Stirnseiten der Spindelmutter 18 befinden sich Axialwälzlager 25, welche sich an einem Käfigelement 22 abstützen. Auf den gegenüberliegenden Seiten, das heißt Außenseiten, der Käfigelemente 22 befinden sich Schrägwälzlager 26, die ebenso zur Übertragung von Axialkräften zwischen der Spindelmutter 18 und dem Gehäuse 2 und damit letztlich zwischen der Schubstange 8 und dem Gehäuse 2 vorgesehen sind. Als Wälzkörper 29 der Wälzlager 25, 26 fungieren im vorliegenden Fall Zylinderrollen.Axial roller bearings 25 which are supported on a cage element 22 are located on both end faces of the spindle nut 18 . On the opposite sides, ie outsides, of the cage elements 22 are angular contact roller bearings 26 which are also provided for the transmission of axial forces between the spindle nut 18 and the housing 2 and thus ultimately between the connecting rod 8 and the housing 2 . In the present case, cylindrical rollers act as rolling bodies 29 of the roller bearings 25, 26.

Beim Betrieb des Lenkungsaktuators 1 auftretende Axialkräfte sind unter anderem durch einen Verbindungsbereich 12 zwischen den Gehäusekomponenten 3, 4 aufzunehmen. Eine rationell herstellbare, raumsparende, mechanisch stark belastbare Verbindung zwischen den Gehäusekomponenten 3, 4 im Verbindungsbereich 12 liegt in Form eines Pressverbandes 32 vor. Unmittelbar neben dem Pressverband 32 ist durch die zweite Gehäusekomponente 4 eine Ringnut 13 ausgebildet, in welche eine Dichtung 14 eingefügt ist. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei der Dichtung 14 um eine Flüssigkeitsdichtung.Axial forces occurring during operation of the steering actuator 1 are to be absorbed, among other things, by a connecting area 12 between the housing components 3, 4. A connection between the housing components 3 , 4 in the connection area 12 that can be produced efficiently, is space-saving and can withstand high mechanical loads is in the form of a press fit 32 . Immediately next to the interference fit 32, an annular groove 13 is formed through the second housing component 4, in which a seal 14 is inserted. In the present case, the seal 14 is a liquid seal.

Das Rotativ-Linear-Getriebe 5 ist zusammen mit den Schrägwälzlagern 26 als Getriebebaugruppe 35 definiert. Die Getriebebaugruppe 35 ist im fertig montierten Gehäuse 2 derart zwischen die Gehäusekomponenten 3, 4 eingesetzt, dass sich eine spielfreie Einstellung des Planetenwälzgetriebes 5 ergibt. Zur zuverlässigen Einstellung der Spielfreiheit von in der Serienfertigung produzierten Lenkungsaktuatoren 1 ist ein Ausgleichselement 31 vorgesehen, welches in eine Aufnahmebohrung 30 der ersten Gehäusekomponente 3 eingesetzt ist.The rotary-linear gear 5 is defined as a gear assembly 35 together with the angular roller bearings 26 . The gear assembly 35 is inserted in the completely assembled housing 2 between the housing components 3, 4 in such a way that the planetary roller gear 5 is adjusted without play. A compensating element 31 , which is inserted into a receiving bore 30 of the first housing component 3 , is provided for reliably adjusting the freedom from play of steering actuators 1 produced in series production.

Was Konturen des Pressverbandes 32 betrifft, wird auf 2 verwiesen. Verschiedene Kreisbogenkonturen 37, 38 des Pressverbandes 32 sind durch gerade Zwischenabschnitte 39 miteinander verbunden. Hierbei ist eine erste Kreisbogenkontur 37 konzentrisch um das Antriebsritzel 28 und eine zweite, weniger stark gekrümmte Kreisbogenkontur 38 konzentrisch um die Gewindespindel 7 gelegt. Die Kreisbogenkonturen 37, 38 erstrecken sich jeweils um etwas weniger beziehungsweise etwas mehr als 180°. Zusammen mit den die Kreisbogenkonturen 37, 38 verbindenden Zwischenabschnitten 39 ergibt sich damit eine Querschnittsform des Pressverbandes 32, welche etwas vergrößert näherungsweise die Form wiedergibt, in welcher der Riemen 16 um die An- und Abtriebselemente 28, 17 des als Untersetzungsgetriebe ausgelegten Umschlingungsgetriebes 15 gelegt ist.As far as contours of the press bandage 32 is concerned, on 2 referred. Various circular arc contours 37, 38 of the interference fit 32 are connected to one another by straight intermediate sections 39. A first circular arc contour 37 is placed concentrically around the drive pinion 28 and a second, less strongly curved circular arc contour 38 is placed concentrically around the threaded spindle 7 . The arcuate contours 37, 38 each extend slightly less or slightly more than 180°. Together with the intermediate sections 39 connecting the circular arc contours 37, 38, this results in a cross-sectional shape of the interference fit 32 which, slightly enlarged, approximately reproduces the shape in which the belt 16 is placed around the input and output elements 28, 17 of the belt transmission 15 designed as a reduction gear .

BezugszeichenlisteReference List

11
Lenkungsaktuatorsteering actuator
22
GehäuseHousing
33
Gehäusekomponentehousing component
44
Gehäusekomponentehousing component
55
Rotativ-Linear-Getriebe, PlanetenwälzgetriebeRotary linear gear, planetary roller gear
66
Planetplanet
77
Gewindespindel, AbtriebselementThreaded spindle, output element
88th
Schubstangepush rod
99
Verdrehsicherunganti-rotation device
1010
Anschlusselementconnection element
1111
Elektromotorelectric motor
1212
Verbindungsbereichconnection area
1313
Ringnutring groove
1414
Dichtungpoetry
1515
Umschlingungsgetriebebelt transmission
1616
Riemenbelt
1717
Käfig, Antriebselementcage, drive element
1818
Spindelmutterspindle nut
1919
Mutterteilfemale part
2020
Mutterteilfemale part
2121
Kontermutterlocknut
2222
Käfigelementcage element
2323
Gehäuseflanschhousing flange
2424
Schraubescrew
2525
Axialwälzlagerthrust roller bearing
2626
Schrägwälzlagerangular contact bearing
2727
Motorwellemotor shaft
2828
Antriebsritzeldrive pinion
2929
Wälzkörperrolling elements
3030
Aufnahmebohrungmounting hole
3131
Ausgleichselementcompensation element
3232
Pressverbandpress bandage
3333
Bohrungdrilling
3434
Bohrungdrilling
3535
Getriebebaugruppegear assembly
3636
Hohlraumcavity
3737
Kreisbogenkonturarc contour
3838
Kreisbogenkonturarc contour
3939
Zwischenabschnittintermediate section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Claims (10)

Lenkungsaktuator für eine Hinterachslenkung, aufweisend ein mehrteiliges Gehäuse (2) sowie ein in dem Gehäuse (2) angeordnetes Rotativ-Linear-Getriebe (5), welches eine rotierende, sich einerseits an einer ersten Gehäusekomponente (3) und andererseits an einer zweiten Gehäusekomponente (4) abstützende Getriebekomponente umfasst, die als Antriebselement (17) des Rotativ-Linear-Getriebes (5) vorgesehen ist und ein Abtriebselement (7), welches in einem durch beide Gehäusekomponenten (3, 4) gebildeten Hohlraum (36) verdrehgesichert verschiebbar ist, konzentrisch umgibt, wobei die beiden Gehäusekomponenten (3, 4) durch einen Pressverband (32) miteinander verbunden sind.Steering actuator for rear-axle steering, having a multi-part housing (2) and a rotary-linear gear (5) arranged in the housing (2), which has a rotating, on the one hand on a first housing component (3) and on the other hand on a second housing component ( 4) comprises a supporting gear component which is provided as a drive element (17) of the rotary-linear gear (5) and an output element (7) which can be displaced in a rotationally secured manner in a cavity (36) formed by the two housing components (3, 4), surrounds concentrically, the two housing components (3, 4) being connected to one another by an interference fit (32). Lenkungsaktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressverband (32) eine von einer Kreisform abweichende Querschnittsform aufweist, wobei die beiden durch einen Presssitz miteinander verbundenen Gehäusekomponenten (3, 4) jeweils zwei einander gegenüberliegende Kreisbogenkonturen (37, 38) uneinheitlicher Krümmung sowie zwei die Kreisbogenkonturen (37, 38) miteinander verbindende, gerade Zwischenabschnitte (39) aufweisen.steering actuator claim 1 , characterized in that the interference fit (32) has a cross-sectional shape that deviates from a circular shape, the two housing components (3, 4) connected to one another by a press fit each having two mutually opposite arcuate contours (37, 38) of non-uniform curvature and two of the arcuate contours (37 , 38) have interconnecting, straight intermediate sections (39). Lenkungsaktuator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine der beiden Gehäusekomponenten (3, 4) eine dem Presssitz benachbarte Ringnut (13) ausgebildet ist, in welcher sich eine die Gehäusekomponenten (3, 4) gegeneinander abdichtende Dichtung (14) befindet.steering actuator claim 1 or 2 , characterized in that one of the two housing components (3, 4) has an annular groove (13) adjacent to the press fit, in which a seal (14) sealing the housing components (3, 4) against one another is located. Lenkungsaktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressverband (32) ein zur Betätigung des Antriebselementes (17) des Rotativ-Linear-Getriebes (5) vorgesehenes Umschlingungsgetriebe (15) umschließt.Steering actuator according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the interference fit (32) encloses a belt transmission (15) provided for actuating the drive element (17) of the rotary-linear transmission (5). Lenkungsaktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Rotativ-Linear-Getriebe (5) ein Planetenwälzgetriebe vorgesehen ist.Steering actuator according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that a planetary roller gear is provided as the rotary-linear gear (5). Lenkungsaktuator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenwälzgetriebe (5) einen dessen Planeten (6) führenden Käfig (17) als Antriebselement aufweist.steering actuator claim 5 , characterized in that the planetary roller gear (5) has a planetary (6) guiding cage (17) as a drive element. Lenkungsaktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (17) des Rotativ-Linear-Getriebes (5) durch Schrägwälzlager (26) im Gehäuse (2) gelagert ist.Steering actuator according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the drive element (17) of the rotary-linear gear (5) is supported by angular roller bearings (26) in the housing (2). Lenkungsaktuator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Schrägwälzlager (26) an einem in eine der Gehäusekomponenten (3, 4) per Presssitz in einstellbarer Positionierung eingesetzten Ausgleichselement (31) abgestützt ist.steering actuator claim 7 , characterized in that one of the two angular contact roller bearings (26) is supported on a compensating element (31) which is press-fitted into one of the housing components (3, 4) in an adjustable position. Verfahren zur Montage eines Lenkungsaktuators (1), mit folgenden Schritten: - Bereitstellung zweier Gehäusehälften (3, 4) sowie einer Getriebebaugruppe (35), welche ein Rotativ-Linear-Getriebe (5) und zwei Wälzlager (26) zur Lagerung eines Antriebselementes (17) des Rotativ-Linear-Getriebes (5) umfasst, wobei durch jede der Gehäusehälften (3, 4) eine Aufnahme für eines der Wälzlager (26) gebildet ist, - Einsetzen der Getriebebaugruppe (35) in eine der beiden Gehäusehälften (3, 4), so dass eines der Wälzlager (26) an dieser Gehäusehälfte (3, 4) anschlägt und ein Abtriebselement (7) des Rotativ-Linear-Getriebes (5) konzentrisch in eine Bohrung (33, 34) der Gehäusehälfte (3, 4) eintaucht, - Verbindung der zweiten Gehäusehälfte (4, 3) mit der ersten Gehäusehälfte (3, 4) durch Herstellung eines Pressverbandes (32) zwischen den Gehäusehälften (3, 4) derart, dass beide Wälzlager (26) spielfrei zwischen den Gehäusehälften (3, 4) aufgenommen werden, wobei ein gemeinsamer, die Bohrung (33) der ersten Gehäusehälfte (3) und eine hiermit fluchtende Bohrung (34) der zweiten Gehäusehälfte (4) umfassender Hohlraum (36) gebildet wird, in welchem das Abtriebselement (7) verschiebbar ist.Method of assembling a steering actuator (1), comprising the following steps: - Provision of two housing halves (3, 4) and a gear assembly (35), which comprises a rotary-linear gear (5) and two roller bearings (26) for supporting a drive element (17) of the rotary-linear gear (5), each of the housing halves (3, 4) forming a receptacle for one of the roller bearings (26), - Insertion of the gear assembly (35) in one of the two housing halves (3, 4) so that one of the roller bearings (26) strikes this housing half (3, 4) and an output element (7) of the rotary-linear gear (5) dips concentrically into a bore (33, 34) in the housing half (3, 4), - Connection of the second housing half (4, 3) to the first housing half (3, 4) by producing an interference fit (32) between the housing halves (3, 4) in such a way that both rolling-contact bearings (26) fit between the housing halves (3, 4 ) are received, a common cavity (36) comprising the bore (33) in the first housing half (3) and a bore (34) aligned therewith in the second housing half (4) being formed, in which cavity the driven element (7) can be displaced . Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressverband (32) zwischen den Gehäusehälften (3, 4) mittels Warmfügen hergestellt wird.procedure after claim 9 , characterized in that the interference fit (32) between the housing halves (3, 4) is produced by hot joining.
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