DE102022112699A1 - Antriebsvorrichtung zur linearen Kraftübertragung - Google Patents

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Stefan Lenßen
Martin Vornehm
Maximilian Bossecker
Simon Sagewka
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (10) zur linearen Kraftübertragung, insbesondere zum Verstellen eines Fahrzeugbauteils, umfassend: wenigstens einen Elektromotor (11), der koaxial zu einem Wellgetriebe (12) angeordnet und kraftübertragend mit dem Wellgetriebe (11) verbunden ist; und wenigstens eine Exzentereinheit (13), wobei das Wellgetriebe (12) mit der Exzentereinheit (13) kraftübertragend verbunden ist und wobei die Exzentereinheit (13) eine Antriebsachse (14) zur linearen Kraftübertragung umfasst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zur linearen Kraftübertragung, ein Steer-by-Wire Lenksystem mit einer solchen Antriebsvorrichtung sowie ein korrespondierendes Fahrzeug.
  • Aus dem Stand der Technik sind Linearantriebe bekannt. Dabei handelt es sich in der Regel um elektrische Spindelantriebe und dergleichen oder um hydraulische bzw. pneumatische Linearantriebe. Insbesondere beim Fahrzeugbau kommen Linearantriebe in unterschiedlichen Anwendungsbereichen zum Einsatz. Der konstruktive Aufbau der bekannten Linearantriebe ist oftmals platzraubend oder kann nicht ohne weiteres an einen angedachten Verwendungszweck angepasst werden. Das begrenzt die Möglichkeiten bei der Anwendung bzw. bei der Montage. Des Weiteren sind die zu erreichenden möglichen Übersetzungsverhältnisse, insbesondere von elektrischen Spindelantrieben, durch die Dimensionen der Antriebe begrenzt. An Linearantriebe werden folglich hohe Anforderungen hinsichtlich ihrer Robustheit, Lebensdauer, Montierbarkeit und Dimensionierung gestellt.
  • Es hat sich nunmehr herausgestellt, dass ein Bedarf besteht, einen verbesserten im wesentlichen linearen Antrieb bereitzustellen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden.
  • Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Antriebsvorrichtung zur linearen Kraftübertragung, insbesondere zum Verstellen eines Fahrzeugbauteils, gelöst. Die Antriebsvorrichtung umfasst wenigstens einen Elektromotor, der koaxial zu einem Wellgetriebe angeordnet und kraftübertragend mit dem Wellgetriebe verbunden ist. Ferner weist die Antriebsvorrichtung wenigstens eine Exzentereinheit auf, wobei das Wellgetriebe mit der Exzentereinheit kraftübertragend verbunden ist, und wobei die Exzentereinheit eine Antriebsachse zur linearen Kraftübertragung umfasst.
  • Der Elektromotor ist mit dem Wellgetriebe kraftübertragend verbunden bzw. gekoppelt. Genauer gesagt ist der Elektromotor vorzugsweise mit einem sogenannten Wave Generator des Wellgetriebes verbunden bzw. gekoppelt.
  • Der Elektromotor und das Wellgetriebe sind koaxial zueinander angeordnet. Das bedeutet, dass der Elektromotor und das Wellgetriebe auf der gleichen Mittellängsachse angeordnet sind. Dadurch ist eine platzsparende Bauweise und direkte Rotationsübertragung auf das Wellgetriebe möglich.
  • Das Wellgetriebe ist kraftübertragend mit einer Exzentereinheit verbunden/gekoppelt. Das bedeutet, dass die Rotation des Wellgetriebes auf die Exzentereinheit übertragen wird. Das Wellgetriebe weist vorzugsweise eine Übersetzung auf. Die Exzentereinheit und das Wellgetriebe sind vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet.
  • Der Begriff Exzentereinheit ist vorwiegend breit zu verstehen. Als Exzentereinheit kommen alle Bauteile in Frage, die ein exzentrisch zur Mittellängsachse des Wellgetriebes angeordnetes Exzenterelement aufweisen, welches zur Kraftübertragung geeignet ist. Die Exzentereinheit kann eines oder mehrere Bauteile umfassen.
  • Die Antriebsachse entspricht dem oben genannten Exzenterelement und dient zur linearen Kraftübertragung. Anders gesagt erfolgt hier die Richtungsänderung der erzeugten Kraft bzw. Bewegung. Die Antriebsachse ist dazu exzentrisch vom Drehmittelpunkt der Exzentereinheit angeordnet. Bei einer Rotationsbewegung der Exzentereinheit, vollführt die Antriebsachse eine Kreisbewegung. Anders gesagt vollzieht die Antriebsachse eine orbitierende Bewegung um die Rotationsachse des Wellgetriebes aus. Durch die kreisförmige bzw. orbitierende Bewegung der Antriebsachse kann die Rotationsbewegung des Elektromotors und der Exzentereinheit in eine annähernd vollständige lineare Bewegung zur Kraftübertragung umgewandelt werden. Die Antriebsachse ist dazu vorzugsweise drehbar mit der Exzentereinheit verbunden. Die Drehachse der Antriebsachse erstreckt sich parallel zur Rotationsachse der Exzentereinheit.
  • Die Richtung der erzeugten Linearkraft bzw. Linearbewegung des Antriebselements verläuft orthogonal zur Antriebsachse (es gibt viele orthogonale Richtungen zu einer Achse, d.h. viele Anwendungsmöglichkeiten). An der Antriebsachse ist vorzugsweise ein Kraftübertragungselement drehbar angeordnet.
  • Durch die Kombination des Elektromotors, des Wellgetriebes und der Exzentereinheit wird ein Nahezu-Linearantrieb bereitgestellt, der ein hohes Übersetzungsverhältnis ermöglicht. Des Weiteren ist die Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung kompakter als bekannte Linearantriebe ausführbar. Durch das Wellgetriebe weist die Antriebsvorrichtung eine höhere Robustheit auf. Ferner erlaubt die Antriebsvorrichtung, dass der Elektromotor ohne großen konstruktiven Aufwand in einer der Orthogonalen zur resultierenden Linearkraft/Linearbewegung angeordnet werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Antriebsvorrichtung wenigstens ein Gehäuse, das ein Befestigungsmittel zum Verbinden mit einem korrespondierenden Befestigungsmittel aufweist, insbesondere zum Verbinden mit einem korrespondierenden Befestigungsmittel eines Fahrzeugs. Das Gehäuse kann vorzugsweise zwei Hälften umfassen, die im montierten Zustand miteinander verbunden sind, insbesondere miteinander verschraubt. Dadurch ist die Montierbarkeit verbessert. Das Gehäuse schützt die Bauteile, insbesondere das Wellgetriebe, vor äußeren Einflüssen und wirkt sich so vorteilhaft auf die Lebensdauer der Antriebsvorrichtung aus. Die Gehäusehälften müssen dabei allerdings nicht als geometrische und/oder mathematische Hälften verstanden werden.
  • In einer Ausführungsform ist das Wellgetriebe in einer der beiden Hälften des Gehäuses zumindest teilweise integriert bzw. angeordnet. Dadurch wird die Anzahl der Dichtflächen der Antriebsvorrichtung verringert. Eine geringere Zahl an Dichtflächen verringert ferner den Wartungsaufwand und kann die Lebensdauer der Antriebsvorrichtung erhöhen.
  • In einer Ausführungsform ist die Exzentereinheit mit einem Lenker zum Einstellen eines Radsturzes kraftübertragend verbunden. Der Lenker ist vorzugsweise drehbar mit der Antriebsachse verbunden. Der Lenker bildet somit ein Kraftübertragungselement. Durch den Lenker wird alternativ der Lenkeinschlag bzw. die Spur eines Rades eingestellt. Die Antriebsvorrichtung ist derart mit dem Lenker verbunden, insbesondere ist die Antriebsachse der Exzentereinheit derart mit dem Lenker verbunden, dass eine Rotationsbewegung der Exzentereinheit in eine im Wesentlichen lineare Bewegung des Lenkers umgewandelt werden kann.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Exzentereinheit zwei Exzenterhälften, die miteinander verbindbar und/oder verbunden sind. Dieser Aufbau erleichtert den Zusammenbau und die Montage des Antriebselements. Die Exzenterhälften müssen dabei allerdings nicht als geometrische und/oder mathematische Hälften verstanden werden.
  • In einer Ausführungsform umfassen die beiden Exzenterhälften drehmomentübertragende Mittel. Genauer gesagt sind die beiden Exzenterhälften durch die drehmomentübertragenden Mittel miteinander verbunden. Die beiden Exzenterhälften sind vorzugsweise derart miteinander verbunden, dass das durch das Wellgetriebe eingeleitete Drehmoment auf die jeweils andere Exzenterhälfte übertragen wird. Die drehmomentübertragenden Mittel sind vorzugsweise steif ausgebildet, um eine relative Verdrehung der Exzenterhälften zueinander zu unterbinden. Eine solche Verdrehung hätte eine Verkippung der Lenkerachse und somit eine hohe Last und folglich Verschleiß auf deren Lagerung zur Folge. Beispielsweise können die beiden Exzenterhälften durch eine steife Hülse miteinander verbunden sein. Alternativ sind andere Mittel möglich, die dazu geeignet sind.
  • Alternativ oder zusätzlich ist eine Verbindung der beiden Exzenterhälften über großflächig direkt miteinander verschraubte Schwenkarme denkbar. Bei dieser Ausführungsform ist die Steifigkeit für die Drehmomentübertragung besonders geeignet. Hierbei ist es vorteilhaft, dass die Größe der Verbindungselemente hinsichtlich der maximalen Steifigkeit und unter Berücksichtigung des zur Verfügung stehenden Bauraums anpassbar ist, insbesondere maximierbar ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Verbindung der Exzenterhälften über eine drehmomentübertragende Fahrwerkslenkerachse. Anstatt die Lenkerachse an beiden Enden drehbar in den Exzenterhälften zu lagern, ist es denkbar, die Lenkerachse drehmomentfest mit den Exzenterhälften zu verbinden und so als drehmomentübertragendes Element zwischen diesen einzusetzen. Die Verbindung/Befestigung der Wellenenden mit den Exzenterhälften kann bspw. mittels Verzahnung oder konischem Polygonprofil erfolgen und sollte in Umfangsrichtung möglichst spielfrei sein. Da bei dieser Ausführungsform die Schwenkarme entfallen, ist der Bauraumbedarf verringert.
  • In einer möglichen Ausführungsform sind das Wellgetriebe und die Exzentereinheit und/oder der Elektromotor und das Wellgetriebe mittels einer Elastomerkupplung miteinander verbunden. Die Elastomerkupplung schützt das Wellgetriebe vor Momentspitzen und kann einen toleranz- und verschleißbedingten Achsversatz der Exzentereinheit zum Wellgetriebe ausgleichen.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse zwei Gehäusehälften wobei die beiden Exzenterhälften in jeweils einer der beiden Gehäusehälften drehbar gelagert sind. Die drehbare Lagerung erfolgt vorzugsweise durch Gleitlagerhülsen. Alternativ sind andere Lager möglich. Durch die beiden Gehäusehälften, ist der Zusammenbau und die Montage der Antriebsvorrichtung vereinfacht.
  • In einer Ausführungsform weist das Wellgetriebe eine Übersetzung von 1:30 bis 1:100 auf. Mit anderen Worten werden 30 bzw. 100 Umdrehungen am Antrieb zu einer Umdrehung am Exzenter mit hoher Kraftwirkung übersetzt. Der Exzenter benötigt für die im Wesentlichen lineare Schwenkbewegung einen Teil einer Umdrehung.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Steer-by-Wire Lenksystem, umfassend eine oben beschriebene Antriebsvorrichtung.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, umfassend eine Antriebsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen und/oder umfassend das vorhergehend genannte Steer-by-Wire Lenksystem mit einer solchen Antriebsvorrichtung.
  • Beispielsweise kann die Antriebsvorrichtung zum Einstellen eines Lenkeinschlags eingesetzt werden, insbesondere bei einer Hinterachslenkung und/oder bei einer Einzelradlenkung. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Antriebsvorrichtung dazu verwendet wird, die Spur eines Rads und/oder den Sturz eines Rads einzustellen.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren und deren Beschreibung genauer erläutert.
  • Darin zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Antriebsvorrichtung;
    • 2 eine weitere perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels gemäß 1;
    • 3 eine weitere perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels gemäß 1;
    • 4 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels gemäß 1;
    • 5 eine perspektivische Ansicht einer Exzentereinheit für eine Antriebsvorrichtung; und
    • 6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Exzentereinheit für eine Antriebsvorrichtung.
  • Die 1, 2 und 3 zeigen verschiedene perspektivische Ansichten einer Antriebsvorrichtung 10. Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst einen Elektromotor 11, ein Wellgetriebe 12 und eine Exzentereinheit 13. Des Weiteren umfasst das hier dargestellte Ausführungsbeispiel der Antriebsvorrichtung 10 eine Gehäuse 15 und einen Lenker 16.
  • Das Gehäuse 15 der Antriebsvorrichtung 10 ist aus zwei Hälften zusammengesetzt. Ein solcher Aufbau erleichtert die Montage. Es ist vorteilhaft, wenn das Wellgetriebe 12 und der Elektromotor 11 in einer der Gehäusebauteile/Gehäusehälften integriert sind. Dadurch kann die Anzahl der Dichtflächen gegenüber der Umgebung verringert werden. Auf diese Art und Weise ist es außerdem möglich, die Gesamtanzahl der Bauteile zu verringern.
  • Das Gehäuse 15 ist mit der Exzentereinheit 13, mit dem Wellgetriebe 12 sowie mit dem Elektromotor 11 verbunden. Das Gehäuse 15 umfasst ein Befestigungsmittel zur Verbindung mit einem korrespondierenden Befestigungsmittel eines Fahrzeugs bzw. mit einem Fahrzeugkörper. Das Gehäuse 15 schützt unter anderem das Wellgetriebe 12 vor Stößen, Verschmutzungen, Verlagerungen und sonstigen äußeren Einflüssen (Montageversätze, Überfahren von Hindernissen, Alterung oder Deformation naher Bauteile).
  • Der Elektromotor 11 ist koaxial zu dem Wellgetriebe 12 angeordnet. Der Aufbau des Wellgetriebes 12 ist in der Schnittansicht gemäß 4 erkennbar.
  • Auf der dem Elektromotor 11 abgewandten Seite des Gehäuses 15, ist eine Abdeckkappe 20 angeordnet. Die Abdeckkappe 20 deckt eine Öffnung ab, in der die Exzentereinheit 13 in der Gehäusehälfte angeordnet ist. Ebenso gibt es Ausführungsformen (nicht abgebildet), bei denen auf der dem Elektromotor 11 abgewandten Seite der Gehäusehälfte auf eine Abdeckkappe 20 verzichtet werden kann.
  • Das Wellgetriebe 12 ist mit dem Elektromotor 11 kraftübertragend verbunden. Das Wellgetriebe 12 umfasst ein Antriebselement 21, eine elastische Hülse 22 und einen Außenring 23.
  • Das Antriebselement 21 ist vorzugsweise elliptisch ausgebildet. Das Antriebselement 21 kann allgemein als sogenannter Wave Generator bezeichnet werden. Das Antriebselement 21 ist mit dem Abtrieb des Elektromotors 11 kraft- bzw. drehmomentübertragend verbunden, beispielsweise mittels einer Elastomerkupplung.
  • Die elastische Hülse 22 ist um das Antriebselement 21 angeordnet. Die elastische Hülse 22 ist verformbar ausgebildet. Das bedeutet, dass die elastische Hülse 22 vorzugsweise dehnbar ist. Die elastische Hülse 22 weist im nicht verformten Zustand eine hohlzylindrische Geometrie und eine Außenverzahnung auf. Die elastische Hülse 22 weist ferner einen ringförmigen Flansch auf. Der Flansch erstreckt sich im nicht verformten Zustand orthogonal zur einer Oberfläche der zylindrischen Geometrie der elastischen Hülse. Durch den Flansch ist die elastische Hülse 22 mit dem Gehäuse 15 fest verbunden, vorzugweise verschraubt.
  • Um die elastische Hülse 22 und das Antriebselement 21 ist der Außenring 23 angeordnet. Der Außenring 23 weist eine Innenverzahnung auf. Die Außenverzahnung der elastischen Hülse 22 und die Innenverzahnung des Außenrings 23 greifen im Betrieb abschnittsweise ineinander.
  • Der Außenring 23 bildet den Abtrieb des Wellgetriebes 12. Über den Außenring 23 ist die Exzentereinheit 13 mit dem Wellgetriebe 12 kraftübertragend verbunden/gekoppelt. Genauer gesagt ist das Wellgetriebe 12 bzw. der Außenring 23 des Wellgetriebes 12 vorzugsweise durch eine Elastomerkupplung 17 mit der Exzentereinheit 13 verbunden.
  • Die Exzentereinheit 13 umfasst eine Antriebsachse 14. Die Antriebsachse 14 erstreckt sich zwischen den beiden Exzenterhälften 13a, 13b. Die Antriebsachse 14 ist exzentrisch zur Mittellängsachse des Wellgetriebes 12 bzw. des Elektromotors 11 angeordnet und erstreckt sich parallel zu dieser. Die Antriebsachse 14 ist drehbar in den beiden Exzenterhälften 13a, 13b gelagert. Vorzugsweise ist die Antriebsachse 14 in Gleitlagerhülsen gelagert. Die beiden Exzenterhälften umfassen jeweils Bohrungen, in denen die Gleitlagerhülsen eingesetzt sind.
  • Durch die exzentrische Anordnung vollführt die Antriebsachse 14 keine rotierende Bewegung, sondern bewegt sich auf einer Kreisbahn. Anders gesagt vollzieht die Antriebsachse eine orbitierende Bewegung. Durch die orbitierende Bewegung der Antriebsachse 14 kann die Rotationsbewegung des Elektromotors 11 und der Exzentereinheit 13 in eine annähernd vollständige lineare Bewegung zur Kraftübertragung umgewandelt werden.
  • An der Antriebsachse 14 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein Lenker 16 angeordnet. Der Lenker 16 ist drehbar mit der Antriebsachse 14 verbunden, vorzugsweise durch eine Gummilagerung. Der Lenker 16 dient dazu, eine Lenkbewegung auf ein Fahrzeugrad zu übertragen. Durch die Antriebsvorrichtung 10 kann eine Bewegung auf den Lenker 16 übertragen werden, um beispielsweise einen Radsturz oder eine Radspur oder einen Rad-Lenkwinkel einzustellen.
  • In den 5 und 6 sind mögliche Ausführungsformen der Exzentereinheit 13 dargestellt.
  • 5 zeigt eine Exzentereinheit 13, die zwei Exzenterhälften 13a, 13b umfasst. Die erste Exzenterhälfte 13a ist im montierten Zustand über eine Elastomerkupplung 17 (vgl. 4) mit dem Wellgetriebe 12 verbunden. Die beiden Exzenterhälften 13a, 13b sind durch ein drehmomentübertragendes Mittel miteinander verbunden.
  • Das drehmomentübertragende Mittel ist hier eine steife Hülse 18. Die beiden Exzenterhälften 13a, 13b umfassen jeweils einen Schwenkarm 19. Die steife Hülse 18 ist zwischen den beiden Schwenkarmen 19 eingesetzt bzw. durch diese mit den Exzenterhälften 13a, 13b verbunden. Dazu weisen die Schwenkarme 19 jeweils Befestigungsmittel wie Zylinderlöcher oder Zylinderstümpfe auf, in denen die zylindrische steife Hülse 18 im eingebauten Zustand aufgenommen ist. Dadurch ist es möglich, ein an der ersten Exzenterhälfte 13a eingeleitetes Drehmoment auf die zweite Exzenterhälfte 13b zu übertragen oder umgekehrt. Die steife Hülse 18 ermöglicht es, dass die Übertragung des Drehmoments auf möglichst steifem Wege erfolgt. Das unterbindet eine relative Verdrehung der Exzenterhälften zueinander. Eine solche Verdrehung hätte eine unerwünschte Verkippung der Lenkerachse und somit eine hohe Last und somit Verschleiß auf deren Lagerung zur Folge.
  • 6 zeigt eine Ausführungsform der Exzentereinheit 13, bei der die erste Exzenterhälfte 13a und die zweite Exzenterhälfte 13b Schwenkarme umfassen, die direkt miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschraubt sind. Bei dieser Ausführungsform ist die Steifigkeit bezüglich einer Drehmomentübertragung besonders hoch. Dadurch wird eine relative Verdrehung der beiden Exzenterhälften 13a, 13b zueinander unterbunden. Die Größe der Verbindungselemente kann hinsichtlich maximaler Steifigkeit und unter Berücksichtigung des zur Verfügung stehenden Bauraums maximiert werden.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Verbindung der Exzenterhälften 13a, 13b ist die Verbindung der ersten und zweiten Exzenterhälfte 13a, 13b über eine drehmomentübertragende Fahrwerkslenkerachse. Anstatt die Lenkerachse an beiden Enden drehbar in den Exzenterhälften zu lagern, ist es denkbar, diese drehmomentfest mit den beiden Exzenterhälften 13a, 13b zu verbinden und so als drehmomentübertragendes Element zwischen diesen einzusetzen. Die Befestigung der Wellenenden mit den Exzenterhälften 13a, 13b kann vorzugsweise mittels Verzahnung oder konischem Polygonprofil erfolgen. Die Befestigung in Umfangsrichtung ist vorzugsweise spielfrei. Da bei dieser Ausführungsform die Schwenkarme entfallen, ist der Bauraumbedarf weiter verringert.
  • Je nach Übersetzung und Wirkungsgrad kann das Wellgetriebe 12 selbsthemmend sein. Wenn keine Selbsthemmung vorliegt, wird vorzugsweise am Getriebeeingang eine Bremse integriert, die ein unbeabsichtigtes Verstellen der Exzentereinheit 13 unter externer Krafteinwirkung verhindert. Die Bremse kann aktiv oder passiv/automatisch (momentenrichtungsgesteuert) sein.
  • Eine Ausführungsform besteht aus einer Antriebsvorrichtung 10 die zur Erzeugung der Verstellbewegung des Lenkers 16 eine verdrehbare Exzentereinheit 13 aufweist. Die Exzentereinheit 13 wird durch den Abtrieb eines koaxial angeordneten Wellgetriebes 12 (beispielsweise „Harmonic Drive“ oder „Durawave“) angetrieben. Die Antriebsleistung wird durch den koaxial angeordneten Elektromotor 11 am Eingang des Wellgetriebes 12 bereitgestellt. Das zu verstellende Element des Fahrwerks (beispielsweise ein Lenker 16 einer Mehrlenkerachse) ist wie ein Pleuel verdrehbar an der Exzentereinheit 13 angebunden. Bei entsprechender räumlicher Anordnung bewirkt eine Verdrehung der Exzentereinheit 13 eine näherungsweise nahezu lineare Bewegung des Lenkers 16 in seiner Längsrichtung.
  • Die Kombination aus Wellgetriebe 12 und Exzentereinheit 13 kombiniert die hohe Robustheit der Exzentereinheit 13 mit der hohen Übersetzung und Leistungsdichte des Wellgetriebes 12.
  • Die vorliegende Erfindung ist dabei allerdings nicht auf die vorhergehenden bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt, solange sie vom Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst ist. Ergänzend wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und die unbestimmten Artikel „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Darüber hinaus ist der Begriff der Einheit/Mittel breit zu verstehen, insbesondere ist dieser Begriff nicht dahingehend zu verstehen, dass die jeweiligen Einheiten/Mittel als integrale Bauteile ausgebildet sein müssen. Auch können die jeweiligen Einheiten/Mittel unterschiedlich positioniert werden. Schließlich können auch unterschiedliche Einheiten/Mittel in einer Baugruppe zusammengeführt sein.
  • Ferner wird darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Antriebsvorrichtung
    11
    Elektromotor
    12
    Wellgetriebe
    13
    Exzentereinheit
    13a
    erste Exzenterhälfte
    13b
    zweite Exzenterhälfte
    14
    Antriebsachse
    15
    Gehäuse
    15a
    erste Gehäusehälfte
    15b
    zweite Gehäusehälfte
    16
    Lenker
    17
    Elastomerkupplung
    18
    steife Hülse
    19
    Schwenkarm
    20
    Abdeckkappe
    21
    Antriebselement
    22
    elastische Hülse
    23
    Außenring

Claims (10)

  1. Antriebsvorrichtung (10) zur linearen Kraftübertragung, insbesondere zum Verstellen eines Fahrzeugbauteils, umfassend: wenigstens einen Elektromotor (11), der koaxial zu einem Wellgetriebe (12) angeordnet und kraftübertragend mit dem Wellgetriebe (11) verbunden ist; und wenigstens eine Exzentereinheit (13), wobei das Wellgetriebe (12) mit der Exzentereinheit (13) kraftübertragend verbunden ist; und wobei die Exzentereinheit (13) eine Antriebsachse (14) zur linearen Kraftübertragung umfasst.
  2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (10) wenigstens ein Gehäuse (15) umfasst, das ein Befestigungsmittel zum Verbinden mit einem korrespondierend ausgebildeten Befestigungsmittel aufweist, insbesondere mit einem korrespondierenden Befestigungsmittel eines Fahrzeugs.
  3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentereinheit (13) mit einem Lenker (16) zum Einstellen eines Radsturzes oder einer Radspur kraftübertragend verbunden ist.
  4. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentereinheit (13) zwei Exzenterhälften (13a, 13b) umfasst, die miteinander verbindbar und/oder verbunden sind.
  5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Exzenterhälften (13a, 13b) drehmomentübertragende Mittel umfassen.
  6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellgetriebe (12) und die Exzentereinheit (13) mittels einer Elastomerkupplung (17) miteinander verbunden sind und/oder der Elektromotor (11) und das Wellgetriebe (12) mittels einer Elastomerkupplung (17) miteinander verbunden sind.
  7. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (15) zwei Gehäusehälften (15a, 15b) umfasst, wobei die beiden Exzenterhälften (13a, 13b) in jeweils einer der beiden Gehäusehälften (15a, 15b) drehbar gelagert sind.
  8. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellgetriebe (12) eine Übersetzung von 1:30 bis 1:100 aufweist.
  9. Steer-by-Wire Lenksystem umfassend mindestens eine Antriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  10. Ein Fahrzeug umfassend eine Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder umfassend ein Steer-by-Wire Lenksystem nach Anspruch 9.
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