EP4720543A1 - Verfahren zur herstellung eines spindeltriebes einer steer-by-wire-lenkung und steer-by-wire-lenkung - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines spindeltriebes einer steer-by-wire-lenkung und steer-by-wire-lenkungInfo
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- EP4720543A1 EP4720543A1 EP24724959.2A EP24724959A EP4720543A1 EP 4720543 A1 EP4720543 A1 EP 4720543A1 EP 24724959 A EP24724959 A EP 24724959A EP 4720543 A1 EP4720543 A1 EP 4720543A1
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren (500) zur Herstellung eines Spindeltriebes (13) einer steer-by-wire-Lenkung (1) für ein Kraftfahrzeug mit lenkbarer Vorder- und/oder Hinterachse, wobei der Spindeltrieb (13) zumindest aus einer translatorisch verlagerbaren Spindel (5), einer ortsfest gelagerten Spindelmutter (6) sowie zumindest einer Lagerhülse (30, 31, 130, 131, 150) gefertigt wird, wobei die zumindest eine Lagerhülse (30, 31, 130, 131, 150) als Lager- und Verbindungsbauteil der Spindel (5) vorgesehen ist. Es ist vorgesehen, dass die zumindest eine Lagerhülse (30, 31, 130, 131, 150) in einem Schritt (510) einer Vorfertigung zumindest teilweise aus einem Faser-Kunststoff-Verbund hergestellt wird, wobei die Lagerhülse in einem ersten Schritt (520) der Montage des Spindeltriebes (13) mittelbar oder unmittelbar stoff- und/oder kraft- und/oder formschlüssig mit der Spindel (5) gefügt wird.
Description
Verfahren zur Herstellung eines Spindeltriebes einer steer-by-wire-Lenkung und steer- by-wire-Lenkung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spindeltriebes einer steer-by- wire-Lenkung für ein Kraftfahrzeug mit lenkbarer Vorder- und/oder Hinterachse sowie Aktuator und einer steer-by-wire-Lenkung nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
Aus dem Stand der Technik ist eine steer-by-wire-Lenkung gemäß der DE 102014 206 934 A1 bekannt, welche mit dem Fahrzeugaufbau verbunden wird und zentral auf beide Räder bzw. Radträger einer Fahrzeugachse wirkt, um den Radlenkwinkel der Räder zu verändern. Zur Verlängerung einer Spindel eines Spindeltriebs sind Lagerhülsen vorgesehen, welche aus massiven Rundstäben gebildet sind.
Aus der DE 10 2019 213 979 A1 ist bekannt, die Lagerhülse in Teilen aus Rohrbauteilen aus Stahl auszubilden, um Gewicht bei der Steer-by-wire-Lenkung zu reduzieren. Durch die Verlängerung der Spindel mittels einer Lagerhülse aus Rohrbauteilen als ein Halbzeug kann eine steer-by-wire-Lenkung an den vorhandenen Bauraum im Bereich einer Achse des jeweiligen Fahrzeuges angepasst werden.
Die alternative Herstellung und Ausbildung mit der Maßgabe der weiteren Reduzierung des Gewichts einer Steer-by-wire-Lenkung ist eine Aufgabe der Erfindung. Es soll weiterhin möglich sein, dass je nach zur Verfügung stehendem Bauraum bei einer Fahrzeugachse die steer-by-wire-Lenkung mit geringem Aufwand angepasst werden kann.
Die Erfindung befasst sich mit dem Aspekt der Verlängerung einer Spindel bzw. des Spindeltriebs bei einem deutlich reduzierten Gewicht gegenüber bekannten Steer-by- wire-Lenkungen. Es wird hierzu ein Verfahren zur Herstellung eines Spindeltriebes einer steer-by-wire-Lenkung sowie ein Aktuator und eine steer-by-wire-Lenkung nach den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Bevorzugte Ausführungsvarianten sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nach einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Spindeltriebes einer steer-by-wire-Lenkung für ein Kraftfahrzeug mit lenkbarer Vorder- und/oder Hinterachse. Dabei wird der Spindeltrieb zumindest aus einer translatorisch bzw. axial entlang ihrer Längsachse verlagerbaren Spindel, einer ortsfest gelagerten Spindelmutter sowie zumindest einer Lagerhülse zur Verlängerung und Lagerung der Spindel in einem Gehäuse der Steer-by-wire-Lenkung gefertigt.
Die Spindel ist durch Verlagerung zum Ändern eines Radlenkwinkels zumindest eines zu lenkenden Rades an einer Fahrzeugachse vorgesehen. Mittels eines Bewegungsgewindes, gebildet durch ein Außengewinde der Spindel sowie ein Innengewinde der Spindelmutter, wird durch Drehung der Spindelmutter, bevorzugt durch mittelbaren oder unmittelbaren Drehantrieb mittels eines Elektromotors, eine axiale Verlagerung der Spindel vorgenommen. Hierzu ist an zumindest einem Ende der Spindel zumindest eine Lagerhülse als Lager- und Verbindungsbauteil zwischen der axial verlagerbaren Spindel und dem zu lenkenden Radträger bzw. Rad vorgesehen. Die Lagerhülse bildet somit eine Verlängerung der Spindel. Die Spindel ist als massives Bauteil ausgebildet, welches aus einem Halbzeug wie z.B. einem Rundstahl gefertigt wird. Hierzu wird ein Rundstahl mittels Umformen wie z.B. mittels Rollen und/oder spanender Bearbeitung wie z.B. Drehen und/oder Fräsen zu einer Spindel gefertigt. Die Spindel erhält dabei ein Außengewinde, welches in Abhängigkeit von dessen Steigung und dem gewünschten axialen Verstellweg vorzugsweise durch Rollen erzeugt wird. Um einen reibungsarmen und möglichst geräuscharmen Betrieb der Lenkung zu ermöglichen, sind sowohl Spindelmutter als auch Spindel mit engen Toleranzen und somit als Präzisionsbauteile herzustellen. Hinsichtlich des Gewichts ist es günstig, die Spindel von ihrer axialen Erstreckung möglichst kurz und mit möglichst geringem Durchmesser, vorzugsweise 10 bis 20mm auszubilden. Die Spindellänge ist abhängig vom Einsatzzweck und dem dadurch benötigten Stellweg der Steer-by-wire-Lenkung. Bei einem pro Rad wirkenden Einzelsteller ist die Spindel bevorzugt etwa 100 bis 140mm lang. Bei einem auf beide Räder einer Achse wirkenden Zentralsteller ist eine Länge von etwa 190 bis 300mm zu bevorzugen. Die Weitergabe der Lenkbewegung an die Radträger und somit der Räder und der Führung bzw. das Halten der eingestellten Radlenkwinkel, ggfs. unter Zwischenschaltung von Lenkern bzw. eines Lenkgestänges ist Aufgabe der Steer-by-wire-Len- kung unter Einsatz der Steller. Dieses erfolgt jedoch nicht unmittelbar durch Kopplung
von Gelenkgabeln mit den Enden der Spindel. Vielmehr werden hierzu Lagerhülsen zwischen die Gelenkgabeln und die Spindelenden als Verlängerung der Spindel eingebaut, welche gleichzeitig die Lagerung und Führung der Spindel im Gehäuse der Lenkung entlang ihrer Längsachse gewährleisten. Mittels der Verlängerung der Spindel durch Lagerhülsen kann eine benötigte Gesamtlänge des Spindeltriebes für die jeweilige Steer-by-wire-Lenkung erreicht werden.
Eine steer-by-wire-Lenkung weist vorzugsweise ein zumindest zweiteiliges Gehäuse auf, welches eine etwa orthogonal zur Längsachse der Spindel ausgebildete Trennebene aufweist. Das Gehäuse weist im Bereich des Bewegungsgewindes den größten Bauraumbedarf auf. Dieses ist beispielsweise durch den Durchmesser der Spindelmutter und zusätzlich durch den Antrieb, z.B. einen parallel zur Längsachse der Spindel angeordneten Antriebsmotor und einem Getriebe, z.B. einen notwendigen Riementrieb bedingt. Ist der vorhandene Bauraum begrenzt, beispielsweise bei Fahrzeugen mit üblicherweise achsnahem und mittig angeordnetem Getriebe oder Elektroantrieb, so ist die Anordnung der steer-by-wire-Lenkung nicht zentral mittig zwischen den Rädern möglich. In diesem Fall muss die Lenkung mit ihrem Gehäuse im Bereich der Trennebene stark außermittig, d. h. radnah angeordnet werden. Dadurch ergibt es sich, dass das eine Ende der Spindel relativ radnah angeordnet ist, wobei das gegenüberliegende Ende relativ weit von dem gegenüberliegenden Rad entfernt ist. Zu diesem weiter von der Trennebene des Gehäuses entfernten Rad muss zur Überbrückung eine relativ lange Spindelverlängerung vorgesehen werden. Würde man eine zentrale Steer-by- wire-Lenkung lediglich außermittig anordnen, und die Distanz zwischen der Gelenkgabel und dem entfernten Rad bzw. Radträger durch einen Lenker überbrücken, so ergäbe sich in nachteiliger Weise eine unterschiedliche Stellbewegung auf das linke und das rechte Rad der zu lenkenden Achse. Dieses ist kinematisch bedingt und es sind die Unterschiede an den Radlenkwinkeln so groß, dass ein gleichmäßiges Ändern der Radlenkwinkel in akzeptablem Maße nicht realisierbar ist. Aus diesem Grunde ist die jeweilige Verlängerung der Spindel so zu wählen, dass die Gelenkgabeln am Ende der Lagerhülse jeweils den gleichen Abstand zum jeweiligen Radträger bzw. Rad aufweisen. Bei mittig angeordneter Steer-by-wire-Lenkung wären bspw. etwa gleich lange Lagerhülsen zu wählen. Die Verlängerung der Spindel mittels der Lagerhülsen steht somit im Zusammenhang mit dem Gewicht der gesamten Steer-by-wire-Lenkung.
Bei Lenkungen sind üblicherweise hohe Zug- und Druckkräfte als Längs- und Querkräfte von bis zu 15kN im laufenden Betrieb bzw. bei Missbrauchslasten von bis zu ca. 50kN (z.B. beim Auffahren auf einen Bordstein etc.) zu erwarten. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass diese Kräfte, welche auf eine Lenkung einer Achse in einem Kraftfahrzeug von den Rädern bzw. den Radträgem zumindest mittels über die Lagerhülsen auf die Spindel wirken, ebenfalls von einer aus Faser-Kunststoff-Verbund ausgebildeten Lagerhülse aufgenommen werden können. Es hat sich gezeigt, dass ein Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteil in Form einer Lagerhülse, bevorzugt mit zylindrischer Ausbildung, zur Einleitung, Aufnahme und Weiterleitung der vorgenannten Längs- und Querkräfte geeignet ist. Dabei sind derart ausgebildete Lagerhülsen etwa 50% leichter als Lagerhülsen aus Stahl mit gleichen Längenmaßen.
Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, die Lagerhülse zumindest teilweise, bevorzugt ganz, aus einem Faser-Kunststoff-Verbund zu fertigen, vorzugsweise mit einer Wandstärke von 2 bis 5 mm, vorzugsweise 3 bis 4 mm. Dabei wird in Bezug auf die Herstellung des Spindeltriebs die Lagerhülse im Schritt einer Vorfertigung hergestellt.
Je nach Anforderung, welche sich konstruktiv bzgl. der zu erwartenden Zug- und Druckkräfte aus der zu lenkenden Achse bzw. Steer-by-wire-Lenkung für ein Kraftfahrzeug ergibt, kann ein Hülsenbauteil mit der entsprechenden Länge, einer entsprechenden Wandstärke und einem entsprechenden Durchmesser passend gefertigt werden.
Die Lagerhülse wird in einem ersten Schritt der Montage des Spindeltriebs mittelbar oder unmittelbar Stoff- und/oder kraft- und/oder formschlüssig mit der Spindel gefügt. Bevorzugt weisen die Enden der Spindel ein Außengewinde auf. Mittels dieses Außengewindes wird die Spindel im Schritt der Montage in die Lagerhülse in deren Innengewinde eingeschraubt. Es ergibt sich dadurch eine formschlüssige und bei Beaufschlagung mit dem entsprechenden Drehmoment bei der Montage auch eine kraftschlüssige Verbindung. Diese Verbindung kann zusätzlich mittels eines Klebstoffes, wie zum Beispiel einem Schraubensicherungslack stoffschlüssig gesichert werden. Alternativ kann ausschließlich eine stoffschlüssige Verbindung der Spindel mit der Lagerhülse vorgesehen sein. Die derart verlängerte Spindel wird in weiteren Schritten der Montage in die Spindelmutter eingeschraubt und der Spindeltrieb in das Gehäuse der Steer-by-wire-
Lenkung eingebaut. Somit lässt sich das Gewicht einer üblichen als Zentralsteller ausgebildeten Steer-by-wire-Lenkung eines Pkw um ca. 1000g reduzieren.
Bevorzugt wird im Schritt einer Vorfertigung zumindest ein Hülsenbauteil zumindest mittels der Schritte a) Herstellung eines textilen Halbzeugs b) Vorformen und Erstellen eines Rohlings c) Fertigen des Hülsenbauteils gefertigt. Im Schritt a) kann zunächst aus Garnen und sogenannten Rovings (auch als Bündel, Strang oder Multifilamentgarn bekannt) aus parallel angeordneten Filamenten (auch als Endlosfasern bekannt) ein textiles Halbzeug erstellt werden, welches zum Beispiel ein flächiges gewobenes Gewebe darstellen kann. Aus diesem flächigen Gewebe kann mittels einer zylindrischen Form oder eines Domes im Schritt b) ein zylindrisches Hülsenbauteil geformt werden. An den Enden bzw. an der Stirnseite kann dabei bevorzugt eine Aufweitung im Sinne einer Verstärkung, eine Kontur oder ein Gewinde geformt werden, wie im Folgenden noch erläutert wird. Möglich ist auch eine Kombination, bspw. kann die Hülse am Ende nach außen aufgeweitet und innen eine Kontur oder ein Gewinde oder eine geeignete Kombination daraus ausgebildet sein. Alternativ zum flächigen Geweben kann in den Schritten a) und b) ein zylindrischer mehrteiliger Wickelkern genutzt werden. Um diesen Wickelkern herum kann mittels der Game und Rovings ein Rohling für das beabsichtigte Hülsenbauteil erstellt werden. Es wird hierbei ein rundes, bevorzugt zylindrisches Halbzeug im Gegensatz zu einem flächigen Halbzeug erstellt, welches ggfs. einen Arbeitsschritt einspart, weil gleich ein Hülsenbauteil ausgebildet werden kann. Der mehrteilige Wickelkern kann mit umlaufenden bzw. axial verlaufenden Gravuren versehen sein, sodass für die ganz oder teilweise aus dem Hülsenbauteil bestehende Lagerhülse sogenannte Bandagen und/oder axiale Verstärkungen in dem Gewebe aus den Garnen und Rovings eingebracht bzw. eingewebt werden. Der mehrteilige Wickelkern kann hierzu, insbesondere an seinen Enden, Formsegmente zur Erstellung einer Innenkontur oder eines Gewindes aufweisen. Speziell zur Aufnahme von Querkräften, welche vornehmlich von einem Radträger mittelbar über Lenker oder Lenkgestänge oder unmittelbar über eine Gelenkgabel in die Enden einer Lagerhülse eingeleitet werden, können Lagerhülsen aus Faser-Kunststoff-Verbund am Ende mit einer konusförmigen Aufweitung ausgestaltet werden. Der Formschluss
entsteht bei derartig beabsichtigten Konturen bzw. Konturverbindungen zwischen etwa axial orientierten Faserlagen, die an der Bauteiloberfläche, z.B. an der Innenwandung des Hülsenbauteils, den Konturen folgen. Um ein Versagen der Konturen zu vermeiden, sind die Konturen auszusteifen, wofür Spreizkörper bzw. innere tangentiale Faserlagen bei der Erstellung des Halbzeugs eingebracht werden können. In einem abschließenden Schritt der Vorfertigung wird das Hülsenbauteil unter Zugabe von Harz und ggfs. mittels Nutzung eines Formwerkzeuges und ggfs. unter Beaufschlagung mit Druck (- Luft) oder Vakuum infiltriert und schließlich konsolidiert. Falls notwendig kann die Lagerhülse abschließend mechanisch bearbeitet werden. In einer bevorzugten Ausführung ist eine mechanische Bearbeitung nicht vorgesehen, so weitere Kostenvorteile entstehen.
In einer bevorzugten Ausführung der Vorfertigung zur Ausbildung der Lagerhülse wird an das Hülsenbauteil im Schritt b) und/oder c) an zumindest einem Ende ein Gewinde ausgeformt. Um die Spindel mit ihrem endseitigen Außengewinde in die Lagerhülse einschrauben zu können, ist im Prozess der Vorfertigung das Gewinde bevorzugt als ein Innengewinde ausgebildet, um im Schritt der Montage das form- und kraftschlüssige Fügen mit der Spindel vornehmen zu können. Bei der Ausformung des Gewindes werden die zuvor genannten Bandagen und/oder axialen Verstärkungen in dem Gewebe aus den Garnen und Rovings auch an die Stelle des Hülsenbauteils eingebracht, an welche das Gewinde ausgeformt wird. Der Formschluss entsteht bei den Konturen für das auszubildende Gewinde auch hier zwischen etwa axial orientierten Faserlagen, die an der Bauteiloberfläche, z.B. an der Innenwandung des Hülsenbauteils, den Gewindekonturen folgen. Um ein Versagen der Konturen z.B. in Form eines Gewindes infolge der sehr hohen Flankenpressungen zu vermeiden, sind die Konturen auszusteifen, wofür Spreizkörper bzw. innere tangentiale Faserlagen bei der Erstellung des Hülsenbauteils eingebracht werden können. Um eine Gelenkgabel an dem gegenüber liegenden Ende der Lagerhülse zu montieren, wird die Gelenkgabel in einem späteren Montageschritt mittels eines Schraubbolzens mit Außengewinde in das Innengewinde der Lagerhülse eingeschraubt. Es ergibt sich somit mittels einer ausschließlich aus eine Faser- Kunststoff-Verbund gefertigten Lagerhülse eine einfache Möglichkeit des Fügens der Spindel mit der Lagerhülse ohne weitere Bauteile.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorfertigung zur Ausbildung der Lagerhülse wird an das Hülsenbauteil im Schritt b) und/oder c) an zumindest einem Ende eine Kontur ausgeformt. Bei der Kontur kann es sich bspw. um radial einwärts ragende und axial nebeneinander liegende Vorsprünge handeln, welche formschlüssig mit einem Anschlussbauteil Zusammenwirken können. Wie vorgenannt können auch hier im Bereich der auszuformenden Konturen Bandagen und/oder axiale Verstärkungen und/oder Formsegmente in dem Gewebe aus den Garnen und Rovings im Schritt b) und/oder c) eingearbeitet werden. Um ein Versagen der Konturen z.B. in Form einer Innenkontur zu vermeiden, sind die Konturen auch hier auszusteifen, wofür ebenfalls Spreizkörper bzw. innere tangentiale Faserlagen bei der Erstellung des Hülsenbauteils eingebracht werden können.
Bevorzugt wird im Schritt der Vorfertigung der Lagerhülse in das Hülsenbauteil im Schritt b) und/oder c) zumindest ein Einleger eingefügt. Der Einleger kann beispielsweise aus Stahl, bevorzugt 30MnB4, ausgebildet sein. Der Einleger kann ein Außengewinde aufweisen und ist mit diesem in dem zuvor genannten Innengewinde am Ende des Hülsenbauteils der Lagerhülse aus Faser-Kunststoff-Verbund eingeschraubt und ggfs. mittels einer Sicherung dort gehalten, bevorzugt mittels einer Klebung, vorzugsweise eines Sicherungslackes. Alternativ kann der Einleger eine Außenkontur, z.B. nach radial auswärts ragende Vorsprünge aufweisen. Bspw. während der Ausformung einer Innenkontur in den zuvor genannten Schritten kann der Einleger in das Hülsenbauteil eingefügt und formschlüssig dort gehalten werden. In einem anderen Schritt der Vorfertigung ist an dem Einleger neben dem Außengewinde oder der Außenkontur auch ein Innengewinde, z.B. spangebend, erstellt worden. Mittels dieses Innengewindes kann zum Fügen die Spindel im Schritt der Montage mit ihrem Befestigungsgewinde in den Einleger eingeschraubt werden. Es ergibt sich somit eine mittelbare Verbindung zwischen Lagerhülse und Spindel.
Alternativ kann die Spindel mit ihrem Ende auch kraftschlüssig mit dem Einleger, zum Beispiel mittels einer Übermaßpassung, bevorzugt mittels Schrumpfen des Einlegers, verbunden werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Schraubverbindung oder die vorgenannte kraftschlüssige Verbindung stoffschlüssig, zum Beispiel mittels Kleben gesichert werden. Alternativ kann das Ende der Spindel stoffschlüssig, bevorzugt mittels
Kleben, mit dem Ende der Spindel verbunden werden. Die Lagerhülse kann derart ausgebildet sein, dass an einem Ende ein Gewinde, wie vorgenannt, ausgeformt wird und an dem gegenüberliegenden Ende der Lagerhülse ein Einleger, wie vorgenannt, eingefügt wird. Es lassen sich somit vielfältige Möglichkeiten zum Fügen der Spindel mit der Lagerhülse ausbilden. Gleiches gilt für das Verbinden einer Gelenkgabel mit der Spindel, zum Beispiel mittels eines Schraubbolzens.
In einer weiteren Ausführungsform ist es denkbar, dass zur Herstellung der Lagerhülse ein erstes Hülsenbauteil mit einem weiteren vorgefertigten Hülsenbauteil aus Faser- Kunststoff-Verbund im Rahmen einer Vorfertigung hergestellt werden kann. In einem weiteren Schritt der Vorfertigung können die Lagerhülsen bevorzugt Stoff- und/oder kraft- und/oder formschlüssig gefügt werden.
Eine steer-by-wire-Lenkung kann als eine Art Baukasten ausgebildet sein, so dass viele Gleichteile genutzt werden, z. B. Spindel, Spindelmutter, Riemengetriebe, Elektromotor und zum Beispiel das Gehäuse oder Teile des Gehäuses. Zur Applizierung der steer- by-wire-Lenkung auf unterschiedliche Fahrzeuge kann es beispielsweise erforderlich sein, dass, stark vereinfacht betrachtet, nur die Länge der Steer-by-wire-Lenkung angepasst werden muss. Neben der bereits genannten Möglichkeit, eine Lagerhülse mit entsprechender Länge herzustellen, kann auch eine Lagerhülse mit einer Standardlänge hergestellt werden, z.B. 800mm. Diese Standardlänge bildet das vorgenannte erste Hülsenbauteil. Je nach benötigter Länge der steer-by-wire-Lenkung wird ein weiteres Hülsenbauteil vorgesehen, welches mit dem ersten Bauteil zu einer Lagerhülse der benötigten Länge vorgefertigt wird. Hieraus können sich weitere Kostenvorteile ergeben. Werden die Hülsenbauteile an ihrem einen Ende mit Einlegern versehen, so werden die Hülsenbauteile bevorzugt an ihren gegenüberliegenden, den Einlegern abgewandten Stirnseiten miteinander gefügt, insbesondere stoffschlüssig, vorzugsweise mittels Kleben. Möglich ist ebenfalls, dass eine Lagerhülse als Halbzeug mit z.B. 1000mm vorgefertigt wird. Je nach benötigter Länge für die Bauraumverhältnisse wird von diesem Halbzeug abgelängt.
Als Werkstoffe für Lagerhülsen aus Faser-Kunststoff-Verbund wird vorzugsweise CFK (kohlenstoff-faserverstärkter Kunststoff) oder GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff) im
Schritt der Vorfertigung (510) verwendet. Diese Werkstoffe eigenen sich hinsichtlich ihrer Festigkeit für die Zug- und Druckkräfte aufgrund der zu erwartenden Längs- und Querkräfte bei Steer-by-wire-Lenkungen bzw. Lenkungen in einem Kraftfahrzeug, wie oben genannt sowohl im Normalbetrieb als auch mit Missbrauchslasten.
Die Erfindung kann sowohl für einen sogenannten Einzelsteller als auch einen Zentralsteiler, auch Aktuator genannt, verwendet werden. Ist die Steer-by-wire-Lenkung als Einzelsteller ausgebildet, so kann mit diesem Einzelsteller an einer Achse eine Veränderung des Radlenkwinkels an einem Rad bewirkt werden. Für eine Achse mit einem linken Rad und einem rechten Rad werden somit bevorzugt zwei Einzelsteller verwendet. Bei einem Einzelsteller wird vorzugsweise lediglich eine Lagerhülse an dem einen Ende der Spindel benötigt. Die vorgenannte Gelenkgabel ist in dem Fall mittels der Lagerhülse mittelbar an dem einen Ende der Spindel verbunden. Bei einem Zentralsteller, welcher zur Lenkung auf beide Radträger bzw. Räder einer Achse gleichzeitig wirkt, ist bevorzugt an jedem Ende der Spindel eine Lagerhülse angeordnet und endseitig mit den Lagerhülsen ist jeweils eine Gelenkgabel mit der Spindel verbunden. Die Gelenkgabel dient der gelenkigen zumindest mittelbaren Verbindung mit einem Radträger. Mittels der Verlagerung der Spindel im Sinne einer Lenkstange kann so der Radlenkwinkel des Rades oder der Räder an einer Achse verändert werden.
Wie bereits weiter oben gesagt, wird durch die Lagerhülsen sichergestellt, dass die Spindel entlang ihrer Längsachse gegenüber dem Gehäuse gelagert und somit auch geführt wird. Die Lagerhülsen werden über in dem Gehäuse der steer-by-wire-Lenkung eingelassene, vorzugsweise eingepresste Gleitbuchsen gelagert und geführt. Hierzu ist für die Gleitbuchsen ein entsprechender Lagersitz im Gehäuse vorgesehen und nach dem Einpressen ergibt sich eine dauerhafte form- und kraftschlüssige Verbindung. Die glattwandige Außenhaut der Lagerhülse aus Faser-Kunststoff-Verbund kann ohne weitere Bearbeitung als Gleitlagerfläche genutzt werden. Eine separate Herstellung einer Gleitlagerfläche entfällt und bietet somit einen weiteren Vorteil gegenüber Lagerhülsen aus Stahl.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine steer-by-wire-Lenkung für ein Kraftfahrzeug zum Halten und Ändern eines Radlenkwinkels mit einem Gehäuse und
darin aufgenommenem Spindeltrieb mit gehäusefester Spindelmutter und axial gegenüber dem Gehäuse verschiebbaren Spindel. Der Spindeltrieb ist gemäß dem vorgenannten Verfahren in einzelnen oder mehreren Schritten aus einem Faser-Kunststoff- Verbund ein- oder mehrteilig hergestellt. Das zumindest eine Ende der Spindel ist mit einer Lagerhülse mittelbar oder unmittelbar, wie in einem der vorgenannten Schritte bzw. Ausführungen verbunden und mittels der Lagerhülse gegenüber dem Gehäuse verschiebbar gelagert. Wird die ortsfest gelagerte Spindelmutter mit ihrem Innengewinde beispielsweise durch einen Elektromotor drehangetrieben, so wird die mit ihrem Außengewinde im Eingriff mit der Spindelmutter befindliche Spindel entlang ihrer Längsachse verlagert.
Zur Erfindung werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine mit Spindelantrieb ausgebildete steer-by-wire-Lenkung gern. Stand der Technik,
Fig. 2 eine mit Spindelantrieb ausgebildete steer-by-wire-Lenkung gern, der Erfindung
Fig. 3 eine Detailansicht gern, einer Ausführung des Spindelantriebs
Fig. 4 eine Detailansicht gern, einer weiteren Ausführung des Spindelantriebs
Fig. 5 eine Detailansicht gern, einer anderen Ausführung des Spindelantriebs
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm bzgl. des Verfahrens
Fig. 1 zeigt in Draufsicht schematisch eine hintere Achse 300 gemäß Stand der Technik mit lenkbaren Rädern 17r, 18r, welche an Radträgern 17, 18 drehbar gelagert sind. Das Fahrzeug fährt in Fahrtrichtung F vorwärts. Das Lenken der lenkbaren Räder 17r, 18r erfolgt mittels eines Aktuators 20 in Form eines Zentralstellers einer Steer-by-wire-Len- kung 1 , welcher ein zweiteiliges Gehäuse 12 mit einem linken Gehäuseteil 121 und einem rechten Gehäuseteil 12r aufweist. Die Gehäuseteile 121, 12r sind entlang einer orthogonal zur Längsachse s der Spindel 5 ausgebildeten Trennebene ET miteinander
verbunden. Die Spindel 5 weist im Bereich der Spindelmutter 6 ein als Außengewinde 5a ausgebildetes Gewinde auf, welches mit einem entsprechenden Innengewinde 6a der Spindelmutter 6 in Eingriff steht und welche somit ein Bewegungsgewinde bilden. Bei Rotation der Spindelmutter 6 mittels eines Elektromotors 7 führt die Spindel 5, welche auf nicht dargestellte Weise gegen Verdrehen gehindert ist, eine translatorische Bewegung (in der Zeichnung) nach rechts oder links entlang ihrer Längsachse s aus. Diese Bewegung wird unter Zwischenschaltung von Lagerhülsen 30, 31 auf Gabeln 3, 4 übertragen. Die Gabeln 3, 4 geben diese Bewegung an die Lenker 14, 15 weiter, welche mit den um ihre Hochachsen schwenkbaren Radträgem 17, 18 gelenkig gekoppelt sind. Auf diese Weise sind die Räder 17r, 18r lenkbar.
Ist bei einer gelenkten Achse im Bereich der Fahrzeugmitte (angedeutet durch die Längsachse m) nur wenig Bauraum vorhanden, so muss ein Aggregat wie Aktuator 20, 120 einer steer-by-wire-Lenkung 1 so angeordnet werden bzw. gebaut sein, dass ein Einbau in das vorhandene Achskonzept bzw. den vorhandenen Bauraum ohne teure Änderungen des Fahrzeugs am Einbauort im Bereich der Achse 300 möglich ist. Bedingt durch den Durchmesser des Spindeltriebes 13 mit auf der Spindelmutter 6 aufgepresstem Triebrad 6t weist das Gehäuse 12 im Bereich der Trennebene Er den größten Durchmesser des gesamten Aktuators 20, 120 der Steer-by-wire-Lenkung 1 auf. Es kommt zusätzlich der benötigte Bauraum für den angeflanschten Elektromotor 7 zum Tragen, welcher in der gezeigten Darstellung hinter dem rechten Gehäuseteil 12r angeordnet ist. In Fig. 1 und 2 ist schematisch eine Antriebseinheit 200 der Achse gestrichelt dargestellt, welche sich um die Längsachse m des nicht dargestellten Fahrzeuges im Bereich des hinteren Teils des Fahrzeuges erstreckt. In Bezug auf die Längsachse der Spindel 5, welche mit der Längsachse s zusammenfällt, ist der Spindeltrieb 13 und somit auch die Trennebene Er stark außermittig angeordnet. Die hier gezeigte Anordnung bedingt, dass die Spindel 5 verlängert wird mittels einer ersten Lagerhülse 30. Die Lagerhülse 30 besteht aus dem Hülsenende links 30I und dem Hülsenende rechts 30r und zwischenliegender Verlängerung 30v in Form eines Rohrkörpers aus Stahl. Auf der anderen Seite der Spindel (in der Zeichnung links) ist eine Lagerhülse 31 ebenfalls aus einem linken Hülsenende 311 und einem rechten Hülsenende 31 r ausgeführt. Hier ist die Lagerhülse 31 jedoch aufgrund der Nähe zum Rad lediglich als kurze Lagerhülse 31 ohne eine Verlängerung ausgeführt. Beide Lagerhülsen 30, 31 sind aus Stahl und
weisen Fügestellen 31f, 30fi, 30f2 auf. Es ist die links dargestellte Lagerhülse 31 derart hergestellt, dass zunächst das linke Hülsenende 311 als Fließpressteil durch Kaltumformung hergestellt wird. Das rechte Hülsenende 31 r ist ein Drehteil, welches aus einem hochfesten Stahl hergestellt wurde. Die beiden Hülsenenden 311, 31 r sind mittels einer Reibschweißung im Bereich der Fügestelle 31 f miteinander dauerhaft zu einer einstückigen Lagerhülse 31 gefertigt. Die Lagerhülse 31 ist im Bereich ihres äußeren Endes, also von der Fügestelle abgewandt, mittels Gleitbuchsen 11 b, 31 b radial im Gehäuseteil 121 geführt und gelagert. Die auf der anderen Seite zwischen dem Ende der Spindel 5 und der Gabel 4 eingesetzte Lagerhülse 30 wurde hingegen aus drei Teilen gefertigt. In Analogie zu der zuvor erläuterten Lagerhülse 31 ist auch hier ein mit der Spindel 5 verbundenes kurzes linkes Hülsenende 30I gefertigt worden, welches als Drehteil hergestellt wurde. Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein kurzes Hülsenende 30r gezeigt, welches als Fließpressteil, also mittels Umformung, hergestellt wurde. Zwischen diesen Hülsenenden 30I, 30r ist vorliegend eine Verlängerung 30v in Form eines Rohrkörpers angeordnet. Die Verbindung zwischen den Hülsenenden 30I, 30r mit dem Rohrkörper 30v wurde in Analogie zu der Lagerhülse 31 ebenfalls mittels Reibschweißen ausgeführt. Die Reibschweißungen wurden an den mit 30fi, 30f2 gezeigten Fügestellen vorgenommen. Die Lagerhülse 30 ist im Bereich ihres äußeren Endes, also von der Fügestelle abgewandt mittels Gleitbuchsen 10b, 30b radial im Gehäuseteil 12r geführt und gelagert. Aufgrund der Verlängerung der Spindel 5 mittels der Lagerhülse 30 bzw. mittels des Rohrkörpers 30v lässt sich im Vergleich zu einem massiven Rundstab, wie bei weiteren Aktuatoren von Steer-by-wire-Lenkung bekannt, eine Verlängerung mit geringerem Gewicht ausbilden. Es können damit auch größere Distanzen überbrückt werden, wenn der gering vorhandene Bauraum bei einer Fahrzeugachse dieses erforderlich macht.
Fig. 2 zeigt die Erfindung in einer Ausführung anhand der schematisch gezeigten hinteren Achse 300 analog Figur 1 , wobei hier Bauteile mit gleichen Bezugszeichen größtenteils nicht nochmals erläutert werden. Zur Verlängerung der Spindel 5 werden auch bei der erfindungsgemäßen Ausführung nach Figur 2 Lagerhülsen 130, 131 eingesetzt. Um das Gewicht des Aktuators 120 deutlich zu reduzieren, sind die Lagerhülsen 130, 131 jedoch nicht aus dem Werkstoff Stahl sondern aus einem Faser-Kunststoff-Verbund gefertigt. Hierzu eignen sich Werkstoffe wie GFK oder CFK. Es hat sich gezeigt, dass
Lagerhülsen 30,31 gemäß der Ausführung nach Figur 1 ein etwa doppelt so hohes Gewicht aufweisen, als die erfindungsgemäßen Lagerhülsen 130,131 gefertigt aus einem Faser-Kunststoff-Verbund. Bei einem Aktuator 120 einer steer-by-wire-Lenkung 100 gemäß der Erfindung, welcher sich über nahezu die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt, lässt sich somit auf einfache Weise ca. 1000 g an Gewicht einsparen.
In dem linken Gehäuseteil 121 wird eine Lagerhülse 131 eingesetzt, welche an ihren stirnseitigen Enden 1311, 131 r jeweils ein als Innengewinde ausgeführtes Gewinde 131g aufweist. Dieses Innengewinde ist jeweils während der Vorfertigung der Lagerhülse 131 erstellt worden, so dass die Lagerhülse 131 ausschließlich ein Faser-Kunststoff-Ver- bund-Bauteil darstellt. Das eine Ende der Spindel 5 kann somit bei Montage des Spindeltriebes 13 bzw. Aktuators 120 auf einfache Weise mit der Lagerhülse 131 mit dem rechtem Hülsenende 131 r fest verschraubt werden. Die Gabel 3 wird mittels eines Schraubbolzens 40 mit dem linken Hülsenende 1311 der Lagerhülse 131 drehfest verschraubt. In vorteilhafter Weise müssen die Gewinde nicht, wie bei den Lagerhülsen 30, 31 aus Stahl in die Enden der Lagerhülse geschnitten werden. In einer weiteren Ausführungsform einer Lagerhülse ist die Lagerhülse 130 ausgebildet, welche im rechten Gehäuseteil 12r zur Verlängerung zwischen der Spindel 5 und der Gabel 4 eingesetzt wird. Jeweils am linken Hülsenende 1301 und am rechten Hülsenende 130r ist ein Einleger 130e stoffschlüssig mittels Verkleben stirnseitig in die Lagerhülse 130 eingesetzt. Der Einleger 130e ist bevorzugt aus Metall, vorzugsweise aus Stahl gefertigt. Im Rahmen der Vorfertigung der Lagerhülse kann der Einleger als Gleichteil mit einem Innengewinde ausgeführt sein, sodass vorteilhafter Weise für beide Enden der Lagerhülse 130 ein gleiches Bauteil eingesetzt werden kann. Ein solches Gleichteil kann die Stückkosten bei der Fertigung eines Aktuators durch Skaleneffekte enorm reduzieren.
Fig. 3 zeigt eine schematische Detailansicht gemäß III nach Figur 2. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Hülsenende 1301 der Lagerhülse 130 dargestellt, welches mit dem Ende der Spindel 5 mittelbar gefügt ist. Stirnseitig bzw. am Hülsenende 1301 ist ein Einleger 130e aus Stahl stoffschlüssig mittels Kleben mit dem Hülsenbauteil zu einer Lagerhülse 130 verbunden. Die Spindel 5 weist ein Außengewinde 5a auf und ist mit ihrem Ende in das Innengewinde 131 g des Einlegers 130e fest eingeschraubt. Die
Spindel 5 ist mittels der Lagerhülse 130 innerhalb der Gleitbuchse 30b gelagert gegenüber dem (nicht dargestellten) Gehäuse.
Fig. 4 zeigt eine schematische Detailansicht gemäß IV nach Figur 2. In diesem Ausführungsbeispiel ist stirnseitig am Hülsenende 1311 der Lagerhülse 130 ein Gewinde 131 g als Innengewinde vorgesehen, welches im Schritt (510) der Vorfertigung der Lagerhülse 130 im Schritt b) und/oder c) ausgebildet wurde. Die Gabel 3 ist mittels eines Schraubbolzens 40 mit dem Hülsenende 1311 der Lagerhülse 130 form- und kraftschlüssig verbunden. Der Schraubbolzen 40 weist hierzu ein übliches Gewinde 40g in Form eines metrischen Außengewindes auf, welches mit dem Gewinde 131 g verschraubt wurde. Die Gewinde sind hier nicht maßstäblich gezeigt - die Darstellung dient der Verdeutlichung und zeigt nicht eine übliche Steigung eines Gewindes für derartige Befestigungen. Es ergibt sich damit eine feste Verbindung zwischen Gabel 3 und Spindel 5, welche an ihrem anderen Ende mit der Lagerhülse 130 in gleicher weise verschraubt ist (entsprechend Figur 2 in dem rechten Gehäuseteil 12r).
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Einleger 52e am Ende der Lagerhülse 150. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Lagerhülse 150 an ihrem stirnseitigen Ende eine Innenkontur 51 i auf. In die Innenkontur 51 i greift der Einleger 52e formschlüssig mit seiner Außenkontur 52a ein. Die Innenkontur 51 i wird im Schritt 510 der Vorfertigung der Lagerhülse 150 im Schritt a) und/oder b) und/oder c) ausgebildet. Die Gelenkgabel 3 ist mittels eines Schraubbolzens 50 fest mit dem Einleger 52e verschraubt, welcher ein Innengewinde wie dargestellt aufweist. Für die im Bereich einer Fahrzeuglenkung auftretenden Kräfte bzw. Zug- und Druckbeanspruchungen ergibt sich damit eine ausreichend feste und belastbare Verbindung zwischen Gelenkgabel 3 und der Lagerhülse 150 und somit auch zur Spindel 5 (hier nicht dargestellt).
Fig. 6 zeigt in einem Ablaufdiagramm schematisch ein Verfahren 500 zur Herstellung eines Spindeltriebs 13 einer Steer-by-wire-Lenkung für ein Kraftfahrzeug mit lenkbarer Vorder- und/oder Hinterachse. In einem Schritt 510 einer Vorfertigung wird eine Lagerhülse 30, 31 , 130, 131 , 150 gefertigt. Diese wird aus zumindest einem Hülsenbauteil aus einem Faser-Kunststoff-Verbund ausgebildet. Das Hülsenbauteil wird zumindest
mittels der Schritte a) Herstellung eines textilen Halbzeugs b) Vorformen und Erstellen eines Rohlings c) Fertigen des Hülsenbauteils gefertigt. Im Schritt a) wird zunächst aus Garnen und sogenannten Rovings ein textiles Halbzeug erstellt, welches zum Beispiel ein flächiges gewobenes Gewebe darstellen kann. Aus diesem flächigen Gewebe kann mittels einer zylindrischen Form oder eines Dornes im Schritt b) ein zylindrisches Hülsenbauteil geformt werden. Alternativ kann in den Schritten a) und b) ein zylindrischer mehrteiliger Wickelkern genutzt werden. Um diesen Wickelkern herum kann mittels der Game und Rovings ein Rohling für das beabsichtigte Hülsenbauteil erstellt werden. Es wird hierbei ein rundes Halbzeug im Gegensatz zu einem flächigen Halbzeug erstellt. Der mehrteilige Wickelkern kann mit umlaufenden Gravuren versehen sein, sodass für die ganz oder teilweise aus dem Hülsenbauteil bestehende Lagerhülse sogenannte Bandagen 45 und/oder axialen Verstärkungen 47 in dem Gewebe aus den Garnen und/oder Rovings eingebracht werden. Der mehrteilige Wickelkern kann hierzu, insbesondere an seinen Enden, Formsegmente zur Erstellung einer Innenkontur oder eines Gewindes aufweisen.
Bei Lenkungen sind hohe Zug- und Druckkräfte von 15kN im laufenden Betrieb bzw. bei Missbrauchslasten von 50kN (z.B. Auffahren auf einen Bordstein etc.) zu erwarten. Um diesen hohen Kräften standhalten zu können, sind Faser-Kunststoff-Verbundbauteile, hier eine Lagerhülse 130 in Form eines zylindrischen Faserverbund-Hülsenbauteils z.B. am Hülsenende 1301 mit einer konusförmigen Aufweitung 130k ausgestaltet (s. Fig. 4). Diesem Prinzip folgend kann auch ein vorgenanntes Gewinde 131 g ausgebildet sein. Der Formschluss entsteht bei derartig beabsichtigten Konturen bzw. Konturverbindungen zwischen etwa axial orientierten Faserlagen 47, die an der Bauteiloberfläche, z.B. an der Innenwandung der Lagerhülse 130, den Konus- oder Gewindekonturen folgen. Um ein Versagen der Konturen z.B. in Form eines Gewindes 131 g infolge der sehr hohen Flankenpressungen zu vermeiden, sind die Konturen auszusteifen, wofür Spreizkörper bzw. innere tangentiale Faserlagen bei der Erstellung des Halbzeugs eingebracht werden. In einem abschließenden Schritt der Vorfertigung wird das Hülsenbauteil unter Zugabe von Harz und ggfs. mittels Nutzung eines Formwerkzeuges infiltriert und schließlich konsolidiert.
In den oben genannten Ausführungsbeispielen ist gezeigt, dass die Lagerhülse durchaus beanspruchungsgerecht ausschließlich aus einem Faser-Kunststoff-Verbund gefertigt sein kann. Es können auch sogenannte Einleger (52e, 130e) aus einem metallischen Werkstoff, z.B. Stahl, bevorzugt aus 30MnB4, mit dem Hülsenbauteil zu einer Lagerhülse kombiniert werden. Eine solche Mischbauweise kann derart ausgestaltet sein, wie zu den Ausführungen zu den Figuren 3 und 5 oben beschrieben. Hierzu kann ein Einleger stoffschlüssig, bevorzugt mittels Kleben in einem Schritt 530 nach der Erstellung des Faser-Kunststoff-Verbundbauteils (Hülsenbauteil) mit diesem gefügt werden. Auch kann während des Formens im Schritt 510 oder in einem zusätzlichen Schritt 520 ein solcher Einleger, z.B. formschlüssig, bevorzugt mittels Verschrauben, mit dem Hülsenbauteil zu einer Lagerhülse gefügt werden.
Die Herstellung ist selbst bei großen Längen des Spindeltriebs einfach realisierbar, wobei insbesondere die zylindrische Form des Hülsenbauteils bzw. der Lagerhülse vorteilhaft für die Lasteinleitung mittels der bei Lenkungen vorherrschenden Längs- und Querkräfte gegeben ist. Somit lässt sich eine vorhandene Steer-by-wire-Lenkung mittels einer Lagerhülse aus Faser-Kunststoff-Verbund einfach und auch deutlich im Gewicht gegenüber einer Lagerhülse aus Stahl reduzieren. Die vorhandene Bauraumsituation muss nicht angepasst werden. Die Lagerhülse kann im Rahmen der Vorfertigung auf einfache Weise für benötigte Längen erstellt werden. Die in modernen Fahrzeugen geforderte Gewichtsoptimierung ist bei einer steer-by-wire-Lenkung mittels der erfindungsgemäßen Ausbildung einer Lagerhülse aus einem Faser-Kunststoff-Verbund vorteilhaft möglich.
Bezugszeichen Steer-by-wire-Lenkung Gelenkgabel Gelenkgabel Spindel a Außengewinde Spindelmutter a Innengewinde t Triebrad Elektromotor Spindelende (rechts) Spindelende (links) 0b Gleitbuchse 1 b Gleitbuchse 2 Gehäuse 21 linker Gehäuseteil 2r rechter Gehäuseteil 3 Spindeltrieb 4 Lenker 5 Lenker 7 Radträger 7r lenkbares Rad 8 Radträger 8r lenkbares Rad 0 Aktuator 0 Lagerhülse 0b Gleitbuchse 0I Hülsenende 0r Hülsenende 0v Verlängerung, Rohrkörper 0fi Fügestelle 0f2 Fügestelle
1 Lagerhülse 1 b Gleitbuchse 1f Fügestelle 11 Hülsenende 1 r Hülsenende 0 Schraubbolzen 0g Gewinde Schraubbolzen 1 Gewinde 5 Bandagen 7 axiale Verstärkungen, axial orientierte Faserlagen 0 Schraubbolzen 2e Einleger 2a Außenkontur 1 i Innenkontur
100 Steer-by-wire-Lenkung
120 Aktuator
130 Lagerhülse
130e Einleger
1301 Hülsenende
130r Hülsenende
130k konusförmige Aufweitung
131 Lagerhülse
131g Gewinde
1311 Hülsenende
131 r Hülsenende
150 Lagerhülse
200 Antriebseinheit
300 Achse, Hinterachse
500 Verfahren zur Herstellung eines Spindeltriebs
510 Schritt der Vorfertigung mit Schritten a), b), c)
520 Schritt der Vorfertigung
530 Schritt der Vorfertigung s Längsachse
F Fahrtrichtung
ET Trennebene Gehäuse m Längsachse
Claims
1 . Verfahren (500) zur Herstellung eines Spindeltriebes (13) einer steer-by- wire-Lenkung (1 ) für ein Kraftfahrzeug mit lenkbarer Vorder- und/oder Hinterachse, wobei der Spindeltrieb (13) zumindest aus einer translatorisch verlagerbaren Spindel (5), einer ortsfest gelagerten Spindelmutter (6) sowie zumindest einer Lagerhülse (30, 31 , 130, 131 , 150) gefertigt wird, wobei die zumindest eine Lagerhülse (30, 31 , 130, 131 , 150) als Lager- und Verbindungsbauteil der Spindel (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Lagerhülse (30, 31 , 130, 131 , 150) in einem Schritt (510) einer Vorfertigung zumindest teilweise aus einem Faser-Kunststoff-Verbund hergestellt wird, wobei die Lagerhülse in einem ersten Schritt (520) der Montage des Spindeltriebes (13) mittelbar oder unmittelbar Stoff- und/oder kraft- und/oder formschlüssig mit der Spindel (5) gefügt wird.
2. Verfahren zur Herstellung eines Spindeltriebes (13) einer steer-by-wire- Lenkung 1 nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (510) der Vorfertigung die Lagerhülse (30, 31 , 130, 131 , 150) aus einem Hülsenbauteil aus einem Faser-Kunststoff-Verbund gefertigt wird, zumindest mittels der Schritte a) Herstellung eines textilen Halbzeugs b) Vorformen und Erstellen eines Rohlings c) Fertigen des Hülsenbauteils zu einer Lagerhülse
3. Verfahren zur Herstellung eines Spindeltriebes (13) einer steer-by-wire- Lenkung 1 nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Lagerhülse das Hülsenbauteil im Schritt b) und/oder c) der Vorfertigung an zumindest einem Ende als ein Gewinde (131g) ausgeformt wird, bevorzugt ausgebildet als ein Innengewinde, um im Schritt 520 das Fügen mit der Spindel vornehmen zu können.
4. Verfahren zur Herstellung eines Spindeltriebes (13) einer steer-by-wire- Lenkung 1 nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Lagerhülse das Hülsenbauteil im Schritt b) und/oder c), an zumindest
einem Ende als eine Kontur ausgeformt wird, bevorzugt ausgebildet als Innenkontur.
5. Verfahren zur Herstellung eines Spindeltriebes (13) einer steer-by-wire- Lenkung 1 nach einem der Ansprüche von 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (510) der Vorfertigung der Lagerhülse (30, 31 , 130, 131 , 150) in das Hülsenbauteil im Schritt b) und/oder c), zumindest ein Einleger (52e, 130e) eingefügt wird, zum mittelbaren Stoff- und/oder kraft- und/oder formschlüssigen Fügen der Lagerhülse (30, 31 , 130, 131 , 150) mit der Spindel (5), wobei der Einleger (52e, 130e) form und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem Hülsenbauteil verbunden wird.
6. Verfahren zur Herstellung eines Spindeltriebes (13) einer steer-by-wire- Lenkung 1 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Lagerhülse (30, 31 , 130, 131 , 150) ein erstes Hülsenbauteil mit zumindest einem weiteren vorgefertigten Hülsenbauteil stoff- und/oder kraft- und/oder form schlüssig gefügt wird.
7. Verfahren zur Herstellung eines Spindeltriebes (13) einer steer-by-wire- Lenkung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenbauteile gefügt werden, insbesondere mit den jeweils von den Einlegern (52e, 130e) abgewandten Enden oder Stirnseiten.
8. Verfahren zur Herstellung eines Spindeltriebes (13) einer steer-by-wire- Lenkung 1 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fertigung der Lagerhülse (30, 31 , 130, 131 , 150) im Schritt (510) der Vorfertigung als Werkstoffe für den Faser-Kunststoff-Verbund vorzugsweise CFK oder GFK eingesetzt werden.
9. Steer-by-wire-Lenkung 1 für ein Kraftfahrzeug zum Halten und Ändern eines Radlenkwinkels an zumindest einer Achse (300), mit einem Gehäuse (12) und einem darin aufgenommenem Spindeltrieb (13), umfassend eine ortsfest im Gehäuse angeordnete Spindelmutter (6) und einer axial gegenüber dem
Gehäuse (12) verschiebbaren Spindel (5), wobei zumindest ein Ende der Spindel (5) mit einer Lagerhülse (30, 31 , 130, 131 , 150) verbunden ist und mittels der Lagerhülse (30, 31 , 130, 131 , 150) gegenüber dem Gehäuse (12) verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse (30, 31 , 130, 131 , 150) aus einem Faser-Kunststoff-Verbund zumindest einteilig ausgebildet ist, und der Spindeltrieb (13) gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.
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