WO2018041295A1 - Linearaktuator - Google Patents

Linearaktuator Download PDF

Info

Publication number
WO2018041295A1
WO2018041295A1 PCT/DE2017/100653 DE2017100653W WO2018041295A1 WO 2018041295 A1 WO2018041295 A1 WO 2018041295A1 DE 2017100653 W DE2017100653 W DE 2017100653W WO 2018041295 A1 WO2018041295 A1 WO 2018041295A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
locking ring
linear actuator
spring
assemblies
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2017/100653
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kilian Marsing
Simon Mersmann
Hartmut Krehmer
Jochen Rosenfeld
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to CN201780052796.7A priority Critical patent/CN109641499B/zh
Publication of WO2018041295A1 publication Critical patent/WO2018041295A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/005—Ball joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/0152—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
    • B60G17/0157—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit non-fluid unit, e.g. electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/40—Type of actuator
    • B60G2202/42—Electric actuator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/40—Type of actuator
    • B60G2202/42—Electric actuator
    • B60G2202/422—Linear motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/45—Stops limiting travel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/46—Means for locking the suspension
    • B60G2204/4604—Means for locking the suspension mechanically, e.g. using a hook as anticreep mechanism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/30—Height or ground clearance

Definitions

  • the invention relates to a linear actuator, which can be used in a device for height adjustment of a vehicle body.
  • a device for height adjustment of a vehicle body is known for example from DE 10 2014 215 420 A1. Further such devices are known from the documents DE 10 2014 206 142 A1 and WO 2015/021980 A1.
  • the known devices have locking devices which allow a locked height adjustment at two or three different levels.
  • the locking devices comprise in each case three different locking components, namely a guide sleeve, also referred to as a bell or shell, a locking ring and a ramp ring, also referred to as a switching ring.
  • the locking ring has a plurality of locking cams, which can engage in locking pockets which extend in the longitudinal direction, that is, in the axial direction in the guide sleeve. Different lengths of different locking pockets in this case correspond to different height settings of the known devices.
  • the ramp ring is configured to rotate the locking ring to allow its interaction with various locking pockets. Overall, the known devices allow switching between different switching positions - here: height settings - after the so-called ballpoint pen principle.
  • the invention has for its object to provide a relation to the cited prior art further developed linear actuator, which is characterized by a particularly favorable ratio between reliability, even under the typical load in the motor vehicle, especially vibration loads, space requirements and ease of installation.
  • This object is achieved by a linear actuator with the features of claim 1.
  • the linear actuator has in known per se basic structure two relatively mutually linearly adjustable modules, wherein in the case of installation of the linear actuator in an adjustable chassis of a motor vehicle, one of the modules with a vehicle body and the other module can be connected to a wheel.
  • a relative to both modules rotatable locking ring is provided which is axially mounted on one of the modules and having a plurality of control cams.
  • switching cams cooperate with a guide sleeve, which is held on the assembly which has no locking ring.
  • the rotation of the locking ring during switching operations by means of a likewise attributable to the linear actuator ramp ring.
  • the locking ring is loaded by the force of a spring in the axial direction, wherein the spring force abuts the locking ring against the one assembly on which the locking ring is axially mounted.
  • This is in particular an assembly comprising a spindle.
  • the locking ring can be at least slightly displaceable in the axial direction. In any case, the springing unintentional rotation of the locking ring is prevented during switching operations.
  • the springing of the locking ring against the ramp ring means that the locking ring can take two different, defined axial positioning:
  • Locking ring be pressed by the force of the spring to the surface of the ramp ring or the surface of a firmly connected to the ramp ring member. In this state, no unwanted rotations of the locking ring occur even with vibration loads.
  • the locking ring can be lifted by the ramp ring from a bearing surface which is formed on the ramp ring or a fixed part connected to the ramp ring part, which facilitates the rotation of the locking ring during switching operations.
  • the invention is based on the consideration that the locking ring of a linear actuator must be rotatable relative to both relatively displaceable but non-rotatable assemblies, but always has to maintain a defined axial position in relation to one of the assemblies. This means that the locking ring must be inserted immovably between two components of one of the two modules, at the same time a rotation of the locking ring is to be given. A smooth rotatability is eliminated because the locking ring could otherwise turn unintentionally. On the other hand, a sluggish twistability of the locking ring is disadvantageous in that it requires a high drive torque for reliable rotation.
  • the locking ring is rotatably mounted in such o-on one of the modules that in a first axial positioning of the locking ring whose rotation is neither desired nor done unintentionally and in a second axial positioning a smooth rotation of the locking ring is possible.
  • a small displacement of the locking ring is sufficient.
  • the maximum displacement of the locking ring measured in the axial direction of the linear actuator is not more than 10%, for example between 2% and 10%, of the width of the locking ring measured in the same direction.
  • the springing of the locking ring provides in this case for a given in each operating condition defined braking torque, which prevents unintentional rotation of the locking ring, especially during switching operations.
  • the spring which acts on the locking ring with an axial force
  • it is preferably a corrugated spring.
  • corrugated springs With regard to the use of corrugated springs in various environmental constructions is exemplified on the documents
  • the linear actuator comprises a stop element, which is located on that module on which is not the locking ring.
  • the stop element acts as block protection and ensures that the spring does not go to block even in the operating state of the linear actuator in which it is maximally compressed.
  • the stop element preferably has a sleeve shape, wherein a radially inwardly pointing web is formed on a cylindrical portion.
  • An end face, that is to say a circular disk-shaped surface, together with an inner wall or a part of the inner wall of the cylindrical section constitutes a boundary of an annular space in which the spring, in particular corrugated spring, is accommodated.
  • a sliding bearing surface which is formed by a component fixedly connected to the ramp ring or by the ramp ring itself. If the locking ring pressed by the spring to the sliding bearing surface, so the locking ring is thus held in constant angular position.
  • the relative displacement between the two modules of the linear actuator is preferably carried out by means of a screw drive, in particular a ball screw.
  • a screw drive in particular a ball screw.
  • the linear actuator for example, electrically, hydraulically or pneumatically driven.
  • the linear actuator is suitable for use in a passenger car as well as for use in a commercial vehicle such as a truck, an agricultural vehicle or a construction machine. Likewise, the device is usable in stationary applications.
  • An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:
  • FIG. 1 perspective view of components of a linear actuator
  • Figure 2 is a sectional view of a detail of the linear actuator in a first
  • FIG. 3 is a representation analogous to FIG. 2 of the linear actuator in a second embodiment
  • a generally designated by the reference numeral 1 linear actuator is provided as a suspension component for height adjustment of a vehicle body of a motor vehicle.
  • the linear actuator 1 is composed of two modules 2, 3, which are linearly displaceable against each other and thus allow a level adjustment of the motor vehicle.
  • the common longitudinal axis of the two assemblies 2, 3 is denoted by L and arranged substantially vertically in the vehicle.
  • the first assembly 2 which is referred to without limitation of generality as the lower assembly, has a threaded spindle 4, which is linearly adjustable relative to the spindle nut by means of a spindle nut, not shown, which is attributable to the second, upper assembly 3.
  • the threaded spindle 4 and the associated spindle nut are components of a screw drive 5, namely ball screw, which converts a gear as a linear actuator within the linear actuator 1 in a rotation.
  • the drive of the screw 5, for example, in the form of a direct drive, that is gearless, or via a belt drive or via a gear transmission.
  • the threaded spindle 4 surrounds a support element 6, which is like the threaded spindle 4 tubular and the lower assembly 2 attributable.
  • an annular sliding bearing element 7 On an end face of the spindle nut 5 is an annular sliding bearing element 7, which is rotatably connected to the assembly of threaded spindle 4 and support member 6.
  • This slide bearing element 7 forms a bearing surface 8 for a locking ring 9.
  • the locking ring 9 has three radially outwardly directed switching cam 10, which can lock in different positions on the upper assembly 3. In the locked positions in each case an axial displacement between the modules 2, 3 is blocked in one direction, whereby the effective between the assemblies 2, 3 ball screw 5 is mechanically relieved.
  • the locking ring 9 is pressed by a spring 1 1, namely wave spring in the direction of the threaded spindle 4.
  • the corrugated spring is arranged in an annular space 12, which is bounded radially inwardly by the cylindrical peripheral surface of the support element 6 and on an end side directly by the locking ring 9.
  • the annular space 12 is bounded by a web 13 of a stop element 14.
  • the upper assembly 3 zuzuschchnende stop member 14 is designed to be annular overall, wherein a cylindrical portion of the stop member 14 is denoted by 15. At the cylindrical, that is sleeve-shaped portion 15 of the stop element 14, the web 13 is integrally formed pointing radially inwardly.
  • the cylindrical portion 15 protrudes in both axial directions, that is along the longitudinal axis L, beyond the web 13, whereby a cross section of the stop element 14 has a - in the present case asymmetric - T-shape.
  • An end face of the cylindrical section 15 - in the arrangement according to FIGS. 1 to 3 on the lower side of the stop element 14 - is intended to abut against an end face of the locking ring 9 in the outer region, while the spring 1 1 radially within this contact zone between the stop element 14 and the locking ring 9 is arranged. Even with the maximum possible compression of the spring 11, that is to say when the overall annular stop element 14 abuts the locking ring 9, the spring 11 is not blocked.
  • the stop element 14 thus acts as block protection.
  • the ramp ring 16 not only causes a rotation of the locking ring 9, but also its displacement in the axial direction, wherein the locking ring 9 is displaced in the arrangement of Figure 3 to the stop in the direction of the stop element 14.
  • the distance between the locking ring 9 and the sliding bearing element 7 corresponds to the maximum displacement path V.
  • the locking ring 9 is rotatable in this positioning with a low driving torque to allow a transition of the linear actuator 1 in a new locking position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Ein Linearaktuator (1), insbesondere zur Höhenverstellung eines Fahrwerks, umfasst zwei relativ zueinander linear verstellbare Baugruppen (2, 3), sowie einen gegenüber den Baugruppen (2, 3) verdrehbaren Verriegelungsring (9), welcher zur Zusammenwirkung mit einem Rampenring (16) vorgesehene Schaltnocken (10) aufweist und zur Aufnahme einer zwischen den Baugruppen (2, 3) wirkenden Axialkraft in mindestens einer Arretierposition ausgebildet ist. Weiter umfasst der Linearaktuator (1) eine den Verriegelungsring (9) in Axialrichtung belastende Feder (11), mittels welcher der Verriegelungsring (9) gegen dessen Axiallagerung an einer der Baugruppen (2) angepresst ist, womit eine unbeabsichtigte Verdrehung des Verriegelungsrings (9) während eines Schaltvorgangs verhindert wird.

Description

Linearaktuator
Die Erfindung betrifft einen Linearaktuator, welcher in einer Vorrichtung zur Höhenver- Stellung eines Fahrzeugaufbaus verwendbar ist.
Eine Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus ist beispielsweise aus der DE 10 2014 215 420 A1 bekannt. Weitere derartige Vorrichtungen sind aus den Dokumenten DE 10 2014 206 142 A1 und WO 2015/021980 A1 bekannt. Die bekann- ten Vorrichtungen weisen Verriegelungseinrichtungen auf, welche eine verriegelte Höheneinstellung auf zwei oder drei unterschiedlichen Niveaus ermöglichen. Die Verriegelungseinrichtungen umfassen in jedem Fall drei unterschiedliche Verriegelungskomponenten, nämlich eine Führungshülse, auch als Glocke oder Hülle bezeichnet, einen Verriegelungsring und einen Rampenring, auch als Schaltring bezeichnet. Der Verriegelungsring weist mehrere Verriegelungsnocken auf, welche in Verriegelungstaschen eingreifen können, die sich in Längsrichtung, das heißt in Axialrichtung, in der Führungshülse erstrecken. Unterschiedliche Längen verschiedener Verriegelungstaschen entsprechen hierbei unterschiedlichen Höheneinstellungen der bekannten Vorrichtungen. Der Rampenring ist dazu ausgebildet, den Verriegelungsring zu ver- drehen, um dessen Zusammenwirkung mit verschiedenen Verriegelungstaschen zu ermöglichen. Insgesamt ermöglichen die bekannten Vorrichtungen eine Umschaltung zwischen verschiedenen Schaltstellungen - hier: Höheneinstellungen - nach dem sogenannten Kugelschreiberprinzip.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterentwickelten Linearaktuator anzugeben, welcher sich durch ein besonders günstiges Verhältnis zwischen Betriebssicherheit, auch unter den im Kraftfahrzeug typischerweise gegebenen Belastungen, insbesondere Vibrationsbelastungen, Bauraumbedarf und Montagefreundlichkeit auszeichnet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Linearaktuator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Der Linearaktuator weist in an sich bekanntem Grundaufbau zwei relativ zueinander linear verstellbare Baugruppen auf, wobei im Fall des Einbaus des Linearaktuators in ein verstellbares Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs eine der Baugruppen mit einem Fahrzeugaufbau und die andere Baugruppe mit einem Radträger verbunden sein kann. Um den Linearaktuator in definierten Positionen arretieren zu können, ist ein gegenüber beiden Baugruppen verdrehbarer Verriegelungsring vorgesehen, welcher an einer der Baugruppen axial gelagert ist und mehrere Schaltnocken aufweist. Diese Schaltnocken wirken mit einer Führungshülse zusam- men, welche an derjenigen Baugruppe gehalten ist, die keinen Verriegelungsring aufweist. Die Verdrehung des Verriegelungsrings bei Schaltvorgängen erfolgt mittels eines ebenfalls dem Linearaktuator zuzurechnenden Rampenrings. Erfindungsgemäß ist der Verriegelungsring durch die Kraft einer Feder in Axialrichtung belastet, wobei die Federkraft den Verriegelungsring gegen diejenige Baugruppe anfedert, an welcher der Verriegelungsring axial gelagert ist. Hierbei handelt es sich insbesondere um eine Baugruppe, welche eine Spindel umfasst. Bei einer Verdrehung des Rampenrings kann der Verriegelungsring zumindest geringfügig in Axialrichtung verschiebbar sein. In jedem Fall wird durch die Anfederung eine unbeabsichtigte Verdrehung des Verriegelungsrings bei Schaltvorgängen verhindert.
Das Anfedern des Verriegelungsrings gegen den Rampenring, sofern gleichzeitig ein Verschiebeweg des Verriegelungsrings in Axialrichtung, bezogen auf die mit der Längsachse des Linearaktuators übereinstimmende Mittelachse des Verriegelungsrings bereitgestellt wird, bedeutet, dass der Verriegelungsring zwei unterschiedliche, definierte axiale Positionierungen einnehmen kann: Zum einen kann der Verriegelungsring durch die Kraft der Feder an die Oberfläche des Rampenrings oder die Oberfläche eines fest mit dem Rampenring verbundenen Teils angedrückt sein. In diesem Zustand treten selbst bei Vibrationsbelastungen keine unerwünschten Verdrehungen des Verriegelungsrings auf. Zum anderen kann der Verriegelungsring durch den Rampenring von einer Auflagefläche, die am Rampenring oder einem fest mit dem Rampenring verbundenen Teil gebildet ist, abgehoben werden, was die Verdrehung des Verriegelungsrings bei Schaltvorgängen erleichtert. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass der Verriegelungsring eines Linearaktors gegenüber beiden relativ zueinander verschiebbaren, jedoch nicht verdrehbaren Baugruppen drehbar sein muss, jedoch stets eine definierte axiale Position in Relation zu einer der Baugruppen beibehalten muss. Dies bedeutet, dass der Verriege- lungsring unverschiebbar zwischen zwei Komponenten einer der beiden Baugruppen eingefügt sein muss, wobei zugleich eine Drehbarkeit des Verriegelungsrings gegeben sein soll. Eine leichtgängige Verdrehbarkeit scheidet aus, da sich der Verriegelungsring ansonsten unbeabsichtigt verdrehen könnte. Andererseits ist eine schwergängige Verdrehbarkeit des Verriegelungsrings insofern von Nachteil, als sie ein ho- hes Antriebsmoment zur zuverlässigen Verdrehung erfordert.
Dieser Zielkonflikt wird in vorteilhafter Ausgestaltung dadurch aufgelöst, dass gezielt von einer unverschiebbaren Lagerung des Verriegelungsrings in einer der Baugruppen Abstand genommen wird. Vielmehr ist der Verriegelungsring derart drehbar in o- der an einer der Baugruppen gelagert, dass in einer ersten axialen Positionierung des Verriegelungsrings dessen Verdrehung weder gewünscht ist noch unbeabsichtigt erfolgt und in einer zweiten axialen Positionierung eine leichtgängige Verdrehung des Verriegelungsrings möglich ist. Hierfür ist bereits ein geringer Verschiebeweg des Verriegelungsrings ausreichend. Vorzugsweise beträgt der in Axialrichtung des Linearak- tuators gemessene maximale Verschiebeweg des Verriegelungsrings nicht mehr als 10 %, beispielsweise zwischen 2 % und 10 %, der in derselben Richtung gemessenen Breite des Verriegelungsrings. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung existiert kein signifikanter Verschiebeweg des Verriegelungsrings. Die Anfederung des Verriegelungsrings sorgt in diesem Fall für ein in jedem Betriebszustand gegebenes definiertes Bremsmoment, welches eine unbeabsichtigte Verdrehung des Verriegelungsrings, insbesondere bei Schaltvorgängen, unterbindet.
Bei der Feder, welche den Verriegelungsring mit einer Axialkraft beaufschlagt, handelt es sich vorzugsweise um eine Wellfeder. Hinsichtlich der Verwendung von Wellfedern in verschiedenen Umgebungskonstruktionen wird beispielhaft auf die Dokumente
DE 84 22 430 U1 sowie DE 10 2014 007 866 B4 verwiesen. Prinzipiell ist zur Anfede- rung des Verriegelungsrings auch eine Anordnung aus mehreren Federn, beispielsweise Blattfedern, Tellerfedern oder Schraubenfedern, verwendbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Linearaktuator ein Anschlag- element, welches sich an derjenigen Baugruppe befindet, an der sich nicht der Verriegelungsring befindet. Das Anschlagelement fungiert als Blockschutz und sorgt dafür, dass die Feder auch in demjenigen Betriebszustand des Linearaktuators, in dem sie maximal komprimiert ist, nicht auf Block geht. Das Anschlagelement weist vorzugsweise eine Hülsenform auf, wobei an einem zylindrischen Abschnitt ein radial nach in- nen weisender Steg angeformt ist. Eine Stirnseite, das heißt kreisscheibenförmige Fläche, dieses Steges stellt zusammen mit einer Innenwandung oder einem Teil der Innenwandung des zylindrischen Abschnitts eine Begrenzung eines Ringraums dar, in welchem die Feder, insbesondere Wellfeder, aufgenommen ist.
Auf derjenigen Stirnseite des Verriegelungsrings, welche der Feder abgewandt ist, befindet sich vorzugsweise eine Gleitlagerfläche, welche durch ein fest mit dem Rampenring verbundenes Bauteil oder durch den Rampenring selbst gebildet ist. Ist der Verriegelungsring durch die Feder an die Gleitlagerfläche gedrückt, so wird der Verriegelungsring damit in konstanter Winkellage gehalten.
Die Relativverschiebung zwischen den beiden Baugruppen des Linearaktuators erfolgt vorzugsweise mittels eines Gewindetriebs, insbesondere eines Kugelgewindetriebs. Generell ist der Linearaktuator beispielsweise elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch antreibbar.
Der Linearaktuator ist für die Verwendung in einem Personenkraftwagen ebenso wie für die Verwendung in einem Nutzfahrzeug, beispielsweise einem Lastkraftwagen, einem landwirtschaftlichen Fahrzeug oder einer Baumaschine, geeignet. Ebenso ist die Vorrichtung in stationären Anwendungen nutzbar. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
Figur 1 Komponenten eines Linearaktuators in perspektivischer Darstellung,
Figur 2 in einer Schnittdarstellung ein Detail des Linearaktuators in einem ersten
Schaltzustand,
Figur 3 in einer Darstellung analog Figur 2 den Linearaktuator in einem zweiten
Schaltzustand.
Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneter Linearaktuator ist als Fahrwerkskomponente zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeugs vorgesehen.
Der Linearaktuator 1 setzt sich zusammen aus zwei Baugruppen 2, 3, welche linear gegeneinander verschiebbar sind und damit eine Niveauverstellung des Kraftfahrzeugs ermöglichen. Die gemeinsame Längsachse der beiden Baugruppen 2, 3 ist mit L bezeichnet und im Wesentlichen vertikal im Fahrzeug angeordnet.
Die erste Baugruppe 2, welche ohne Beschränkung der Allgemeinheit als untere Baugruppe bezeichnet wird, weist eine Gewindespindel 4 auf, die mittels einer nicht dargestellten Spindelmutter, welche der zweiten, oberen Baugruppe 3 zuzurechnen ist, relativ zur Spindelmutter linear verstellbar ist. Die Gewindespindel 4 und die zugehöri- ge Spindelmutter sind Komponenten eines Gewindetriebs 5, nämlich Kugelgewindetriebs, welcher als Getriebe innerhalb des Linearaktuators 1 eine Rotation in eine lineare Verstellung umsetzt. Der Antrieb des Gewindetriebs 5 kann beispielsweise in Form eines Direktantriebs, das heißt getriebelos, oder über einen Riementrieb oder über ein Zahnradgetriebe erfolgen. Die Gewindespindel 4 umgibt ein Tragelement 6, welches wie die Gewindespindel 4 rohrförmig und der unteren Baugruppe 2 zuzurechnen ist. Auf einer Stirnfläche der Spindelmutter 5 liegt ein ringförmiges Gleitlagerelement 7 auf, welches mit der Baueinheit aus Gewindespindel 4 und Tragelement 6 drehfest verbunden ist. Dieses Gleit- lagerelement 7 bildet eine Auflagefläche 8 für einen Verriegelungsring 9. Der Verriegelungsring 9 weist drei radial nach außen gerichtete Schaltnocken 10 auf, die in verschiedenen Positionen an der oberen Baugruppe 3 arretieren können. In den arretierten Positionen ist jeweils eine Axialverschiebung zwischen den Baugruppen 2, 3 in einer Richtung blockiert, wodurch der zwischen den Baugruppen 2, 3 wirksame Kugel- gewindetrieb 5 mechanisch entlastet wird.
Der Verriegelungsring 9 wird durch eine Feder 1 1 , nämlich Wellfeder, in Richtung zur Gewindespindel 4 gedrückt. Die Wellfeder ist in einem Ringraum 12 angeordnet, welcher radial nach innen durch die zylindrische Umfangsfläche des Tragelementes 6 und an einer Stirnseite unmittelbar durch den Verriegelungsring 9 begrenzt ist. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite, das heißt der dem Verriegelungsring 9 abgewandten Stirnseite, ist der Ringraum 12 durch einen Steg 13 eines Anschlagelementes 14 begrenzt. Das der oberen Baugruppe 3 zuzurechnende Anschlagelement 14 ist insgesamt ringförmig gestaltet, wobei ein zylindrischer Abschnitt des Anschlagelementes 14 mit 15 bezeichnet ist. An den zylindrischen, das heißt hülsenförmigen Abschnitt 15 des Anschlagelementes 14 ist radial nach innen weisend der Steg 13 einstückig angeformt. Hierbei ragt der zylindrische Abschnitt 15 in beiden Axialrichtungen, das heißt längs der Längsachse L, über den Steg 13 hinaus, womit ein Querschnitt des Anschlagelementes 14 eine - im vorliegenden Fall asymmetrische - T-Form aufweist. Ei- ne Stirnfläche des zylindrischen Abschnitts 15 - in der Anordnung nach den Figuren 1 bis 3 auf der unteren Seite des Anschlagelementes 14 - ist dazu vorgesehen, im äußeren Bereich an einer Stirnfläche des Verriegelungsrings 9 anzuschlagen, während die Feder 1 1 radial innerhalb dieses Kontaktbereichs zwischen dem Anschlagelement 14 und dem Verriegelungsring 9 angeordnet ist. Selbst bei maximal möglicher Kom- pression der Feder 1 1 , das heißt bei Anschlag des insgesamt ringförmigen Anschlagelementes 14 am Verriegelungsring 9, geht die Feder 1 1 nicht auf Block. Das Anschlagelement 14 fungiert somit als Blockschutz. In der Anordnung nach Figur 2 ist der maximal mögliche axiale Abstand zwischen dem Anschlagelement 14 und dem Verriegelungsring 9 gegeben, wobei die Feder 1 1 maximal expandiert ist. Der axiale Abstand zwischen dem Anschlagelement 14 und dem Verriegelungsring 9 gibt einen Verschiebeweg V des Verriegelungsrings 9 an. Der, wie in Figur 2 skizziert, maximal in Richtung zur Gewindespindel 4 verschobene Verriegelungsring 9 liegt derart federkraftbelastet auf der Auflagefläche 8 auf, dass es selbst unter lang andauernden Vibrationsbelastungen nicht zu einer Verdrehung des Verriegelungsrings 9 gegenüber den Baugruppen 2, 3 kommt. Zur Verdrehung des Verriegelungsrings 9 ist ein Rampenring 16 vorgesehen, der, wie aus Figur 3 hervorgeht, an den Schaltnocken 10 des Verriegelungsrings 9 angreift. Der Rampenring 16 bewirkt nicht nur eine Verdrehung des Verriegelungsrings 9, sondern auch dessen Verschiebung in axialer Richtung, wobei der Verriegelungsring 9 in der Anordnung nach Figur 3 bis zum Anschlag in Richtung zum Anschlagelement 14 verschoben ist. In diesem Fall entspricht der Abstand zwischen dem Verriegelungsring 9 und dem Gleitlagerelement 7 dem maximalen Verschiebeweg V. Der Verriegelungsring 9 ist in dieser Positionierung mit einem geringen Antriebsmoment verdrehbar, um einen Übergang des Linearaktuators 1 in eine neue Arretierposition zu ermöglichen.
Bezugszeichenliste
1 Linearaktuator
2 erste Baugruppe
3 zweite Baugruppe
4 Gewindespindel
5 Gewindetrieb
6 Tragelement
7 Gleitlagerelement
8 Auflagefläche
9 Verriegelungsring
10 Schaltnocken
1 1 Feder
12 Ringraum
3 Steg
14 Anschlagelement
15 zylindrischer Abschnitt
16 Rampenring
L Längsachse
V Verschiebeweg

Claims

Patentansprüche
1 . Linearaktuator (1 ), mit zwei relativ zueinander linear verstellbaren Baugruppen (2,3), sowie mit einem gegenüber den Baugruppen (2,3) verdrehbaren, an einer der Baugruppen (2) axial gelagerten Verriegelungsring (9), welcher zur Zusammenwirkung mit einem Rampenring (16) vorgesehene Schaltnocken (10) aufweist und zur Aufnahme einer zwischen den Baugruppen (2,3) wirkenden Axialkraft in mindestens einer Arretierposition ausgebildet ist, gekennzeichnet durch eine den Verriegelungsring (9) in Axialrichtung belastende Feder (1 1 ), mittels welcher der Verriegelungsring (9) gegen dessen Axiallagerung an einer der Baugruppen (2) angefedert ist.
2. Linearaktuator (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (1 1 ) als Wellfeder ausgebildet ist.
3. Linearaktuator (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein als Blockschutz fungierendes Anschlagelement (14), bei dessen Anlage am Verriegelungsring (9) die Feder (1 1 ) maximal komprimiert ist.
4. Linearaktuator (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (1 1 ) eine Hülsenform mit einem zylindrischen Abschnitt (15) und einem an diesen angeformten, radial nach innen weisenden Steg (13) beschreibt, wobei ein die Feder (1 1 ) aufnehmender Ringraum (12) an die Innenwandung des zylindrischen Abschnitts (15) sowie an eine Stirnseite des Steges (13) grenzt.
5. Linearaktuator (1 ) nach einem der Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine auf derjenigen Stirnseite des Verriegelungsrings (9), welche der Feder (1 1 ) abgewandt ist, angeordnete, zur Kontaktierung des Verriegelungsrings (9) vorgesehene Auflagefläche (8) eines Gleitlagerelementes (7).
6. Linearaktuator (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsring (9) beim Anpressen an die Auflagefläche (8) durch die Feder (1 1 ) in unveränderter Winkellage gehalten ist.
7. Linearaktuator (1 ) nach einem der Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Axialrichtung gemessener maximaler Verschiebeweg (V) des Verriegelungsrings (9) nicht mehr als 10% der in derselben Richtung gemessenen Breite des Verriegelungsrings (9) beträgt.
8. Linearaktuator (1 ) nach einem der Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Baugruppen (2,3) mittels eines Gewindetriebs (5) relativ zueinander verschiebbar sind.
9. Linearaktuator (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindetrieb (5) als Kugelgewindetrieb ausgebildet ist.
10. Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus, umfassend einen Linearaktuator (1 ) nach Anspruch 1 .
PCT/DE2017/100653 2016-09-02 2017-08-02 Linearaktuator Ceased WO2018041295A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780052796.7A CN109641499B (zh) 2016-09-02 2017-08-02 线性执行器

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016216597.6 2016-09-02
DE102016216597.6A DE102016216597B3 (de) 2016-09-02 2016-09-02 Linearaktuator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018041295A1 true WO2018041295A1 (de) 2018-03-08

Family

ID=59702493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2017/100653 Ceased WO2018041295A1 (de) 2016-09-02 2017-08-02 Linearaktuator

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN109641499B (de)
DE (1) DE102016216597B3 (de)
WO (1) WO2018041295A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8422430U1 (de) 1984-07-27 1984-12-13 Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt Selbstzentrierender ausdruecker mit ringelement und krallen und separater wellfeder
DE102006001708A1 (de) * 2006-01-13 2007-08-02 Audi Ag Verstelleinheit zur Höhenverstellung einer Auflagefläche einer Schraubenfeder
DE102010022504A1 (de) * 2009-06-04 2011-03-03 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg Linearaktuator
WO2015021980A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur höhenverstellung eines fahrzeugaufbaus
DE102014215420A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus
DE102014203684A1 (de) * 2014-02-28 2015-09-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus
DE102014007866B4 (de) 2014-06-03 2016-05-04 Thyssenkrupp Presta Ag Kunststoffhülse zur Absicherung einer Kugelumlenkung und zur Zentrierung einer Wellfeder und einer Passscheibe in einem Lenkgetriebe

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6761372B2 (en) * 2001-03-09 2004-07-13 Peter E Bryant Opposing spring resilient tension suspension system
DE102010052920A1 (de) * 2010-11-30 2012-05-31 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Fahrwerkaktuator

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8422430U1 (de) 1984-07-27 1984-12-13 Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt Selbstzentrierender ausdruecker mit ringelement und krallen und separater wellfeder
DE102006001708A1 (de) * 2006-01-13 2007-08-02 Audi Ag Verstelleinheit zur Höhenverstellung einer Auflagefläche einer Schraubenfeder
DE102010022504A1 (de) * 2009-06-04 2011-03-03 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg Linearaktuator
WO2015021980A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur höhenverstellung eines fahrzeugaufbaus
DE102014206142A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus
DE102014215420A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus
DE102014203684A1 (de) * 2014-02-28 2015-09-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus
DE102014007866B4 (de) 2014-06-03 2016-05-04 Thyssenkrupp Presta Ag Kunststoffhülse zur Absicherung einer Kugelumlenkung und zur Zentrierung einer Wellfeder und einer Passscheibe in einem Lenkgetriebe

Also Published As

Publication number Publication date
CN109641499A (zh) 2019-04-16
CN109641499B (zh) 2022-08-19
DE102016216597B3 (de) 2017-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012013970B4 (de) Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein Ritzel
EP4365060B1 (de) Lenksäule für ein kraftfahrzeug
EP4021739B1 (de) Anhängekupplung mit einer einstelleinrichtung
WO2011104217A1 (de) Schraubradgetriebe für eine lenkung eines kraftfahrzeugs
EP2467289B1 (de) Verstellbare lenksäule für ein kraftfahrzeug
EP4117979B1 (de) Lenksäule für ein kraftfahrzeug
EP3417183A1 (de) Kugelgelenk
DE102008062317B3 (de) Hebevorrichtung
WO2018014901A1 (de) Aktives radaufhängungselement
WO2015124466A1 (de) Zahnstangenlenkung sowie endanschlag-dämpfungsbaugruppe für eine solche zahnstangenlenkung
WO2009153166A1 (de) Klemmvorrichtung zur lagefixierung einer verstellbaren fahrzeuglenksäule
EP0208979A1 (de) Überlastsicherung
EP1905545B1 (de) Federspanner für Schraubenfedern
DE102012103857A1 (de) Vorrichtung zum Andrücken einer Schnecke oder eines Schraubritzels an ein Schneckenrad oder an ein Schraubrad
WO1993005311A1 (de) Schaltbare kupplung mit einem rollenfreilauf
DE102016216597B3 (de) Linearaktuator
DE102021202509A1 (de) Steer-by-Wire-Lenksystem
DE102012013964A1 (de) Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein Ritzel
DE102014103558B3 (de) Selbstschließendes Rollentürband
DE102022104980A1 (de) Lenkungsaktuator
EP2072861B1 (de) Verdrehsicherung mit Toleranzausgleich
EP2059694A1 (de) Getriebeanordnung mit axialer sicherung
DE102015205889A1 (de) Planetenwälzgewindetrieb (PWG) und Aktor mit einem Planetenwälzgewindetrieb
DE20210836U1 (de) Teleskopierbarer Linearantrieb
DE102024119262B4 (de) Wälzgewindetrieb

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17757677

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17757677

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1