WO2019015709A1 - Getriebeanordnung für eine aktuatorvorrichtung zur höhenverstellung eines fahrzeugaufbaus - Google Patents

Getriebeanordnung für eine aktuatorvorrichtung zur höhenverstellung eines fahrzeugaufbaus Download PDF

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WO2019015709A1
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WO
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guide
guideway
pin portion
section
locking
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PCT/DE2018/100504
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Michael NICKLES
Roland Beck
Felix MEHRLE
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
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    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/16—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism
    • F16H63/18—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism the final actuating mechanism comprising cams

Definitions

  • the invention relates to a transmission arrangement for an actuator device for height adjustment of a vehicle body.
  • the height adjustment of vehicle bodies serves to increase the ground clearance of motor vehicles and their lowering on level roads.
  • a device for height adjustment of the vehicle body is provided in the struts of the motor vehicle, comprising an actuator device, wherein by means of the actuator device, the device for height adjustment of the vehicle body is driven.
  • DE 10 2014 209 939 A1 discloses an embodiment for a gear arrangement or an actuator device with a blocking function.
  • the gear arrangement has a drive wheel, which is arranged rotatably about a drive axis and which has a drive toothed section in the direction of rotation.
  • the gear arrangement has a driven wheel, which is arranged rotatably about an output shaft and which has a driven toothed section in the circumferential direction, wherein the drive toothed section and the driven toothed section can be brought into engagement with each other by rotation of the drive wheel, so that the gear arrangement is in a drive state ,
  • the drive wheel has a drive locking section and the driven gear has an output drive cutaway.
  • the drive-locking portion and the driven-off portion are engageable with each other by further rotation of the drive wheel from the driving state, so that the gear assembly is in a locked state.
  • the object of the present invention is to further develop a gear arrangement for an actuator device for height adjustment of a vehicle body, wherein the gear assembly, in contrast to the above-mentioned prior art, should have a constant ratio and a mechanical locking function.
  • a gear arrangement for an actuator device for height adjustment of a vehicle body comprises a drive wheel and a driven wheel, which are rotatably connected to each other via a respective toothing formed thereon, wherein on the output gear, a blocking element for blocking a rotational movement is arranged, wherein the blocking element at least one guideway with mindes - Has at least one integrated therein locking stop, wherein the at least one guideway is connected to a limited movable pin portion which is intended to be guided during rotation of the driven gear along the at least one guideway and upon penetration into the at least one locking stop a rotational movement the output gear, wherein the at least one guide track has a first and second guide element with a respective guide surface for guiding the pin portion, wherein the at least one catch stop on ei
  • the pin section can be guided in a first direction of rotation along the first or second guide surface, whereby the pin section moves in a second direction of rotation via the first guide element into the rotational direction
  • the two guide elements with the respective guide surface separate the locking section on the at least one guide track from the adjacent guide track sections and also guide the pin section in the guide track.
  • the guide elements are designed such that a guide of the pin portion in a defined second direction of rotation of the driven gear can be done without hindrance.
  • the first guide element is provided, the pin portion at a reversal of the rotational direction of the rotational movement of the driven gear in the first direction of rotation along to guide the first guide surface in the catch stop.
  • the second guide element is provided to prevent a reversal of the rotation of the driven gear in the first rotational direction, a return of the pin portion in the locking portion at a reversal of direction.
  • the second guide member separates the locking portion from the first guide track portion in the first rotational direction of the driven gear.
  • the guide track is preferably groove-shaped, wherein the pin section comes to rest substantially perpendicularly on the surface or normal plane of the guide track and is guided further by the groove walls delimiting the guide track.
  • a guideway section is to be understood as meaning a part of the guideway which is intended to guide the pin section of the lever arm along the blocking element and thereby at least partially deflect the lever arm.
  • the at least one guideway preferably also has a second guideway section, wherein the second guideway section comprises the locking section and the blocking stop.
  • the two guide sections can merge seamlessly with one another or be connected to one another by connecting sections in order to realize a change of the pin section between the two guide sections.
  • a rotation angle window of the locking element is increased, within which a rotational movement of the driven gear can be stopped to position the pin portion in the locking portion such that the pin portion in the direction of rotation from the second direction of rotation in the first direction of rotation in any case, guided along the first guide surface of the first guide member in the catch stop.
  • the pin portion is axially displaceable on a lever arm, wherein the lever arm is pivotable about an axis of rotation, wherein the pin portion radi ally or axially engages the at least one guideway and comes by means of a spring biasing force substantially perpendicular to the surface of the guideway for conditioning.
  • the pin portion comes at a rotational movement of the driven gear due to the spring biasing force at any time on the guideway to the plant and is guided in the guideway.
  • axial loadings can be For example, by means of a measuring device Detect movement paths of the pin section.
  • the pin portion is arranged on a guided sliding fit on the lever arm.
  • the pin portion is formed in two parts on the lever arm, wherein the pin portion is displaceable relative to the lever arm in the direction of the guide path.
  • the lever arm can be accommodated, for example, at least indirectly on a housing.
  • the lever arm is connected by fastening means with a fastening element.
  • a further alternative embodiment provides to form the lever arm and the pin portion in one piece and to connect the lever arm with the fastening means tilted by a self-weight force.
  • the respective guide element is designed as a ramp.
  • the respective guide surface is formed substantially perpendicular to the guideway.
  • the respective ramp has the shape of an oblique plane and rises axially from a normal plane of the guideway in the direction of the second direction of rotation.
  • the respective guide surface is formed substantially perpendicular to the guideway.
  • the guide surface forms the connecting portion between the front edge of the ramp and the normal plane and has a height difference.
  • a rotational movement of the driven gear is blocked in a reversal of direction in the first direction of rotation or prevents a return to the locking portion.
  • the pin section in the first direction of rotation of the output gear, can be guided substantially along the first guide track section, wherein the pin section can be guided along the second guide track section in the second rotational direction of the driven gear.
  • the pin section in the guide track is guided out of the second guide track section via the ramp of the first guide element and, when transferred via the ramp edge, jumps back onto the surface of the locking section parallel to the first guide surface of the first guide element.
  • reversing the direction of rotation of the output gear in the first rotational direction while the pin section is present in the locking section between the guide elements, results in blocking the rotational movement of the output gear.
  • the pin section comes to the guide surface of the guide element to the plant and is then guided in the catch stop to block the rotational movement. Only a further reversal of the direction of rotation in the second direction of rotation causes an unlocking of the rotational movement of the output gear.
  • the guide elements With each revolution of the driven gear in the second direction of rotation, the guide elements thus form a reference point for the rotational position of the locking element, which can be calculated how far and in which direction of rotation the locking element must be rotated to initiate the blocking position.
  • at least one deflection position can be provided at least on the first guide track section, which serves to detect the rotational position of the locking element in each rotation of the driven gear in the first direction of rotation.
  • the guideway can alternatively also three or have a plurality of guide elements or rash positions, which have substantially different characteristic shapes or courses, whereby the distances between the measurements of the rotational position of the locking element can be shortened.
  • the guide elements or the impact positions can be arranged at the same distance from one another on the guide track. However, the guide elements or the deflection positions can also be arranged at different distances from each other on the guideway.
  • the blocking element may alternatively also be arranged on the drive wheel, a device for level adjustment of a vehicle body or another element of the gear arrangement.
  • the respective guide element is designed as a one-way flap.
  • the respective guide surface is formed substantially perpendicular to the guideway.
  • the two disposable flaps are pivotally mounted in the guideway of the locking element.
  • the blocking of the rotational movement of the output gear by means of the respective one-way flap is analogous to the previously described embodiment of the respective guide element as a ramp.
  • the at least one guideway may be formed substantially planar and the pin portion may be integrally connected to the lever arm.
  • the two one-way flaps are designed and arranged in such a way that the rotational movement of the driven gear in the second direction of rotation is unimpeded, whereby reversing the direction of rotation in the first direction of rotation, depending on the position of the pin element, prevents the previously described return of the pin section into the second guide track section or into the locking section , If the pin section is positioned in the locking section when the direction of rotation is reversed, the pin section is guided into the blocking stop during the rotational movement of the driven gear in the first direction of rotation along the first guide surface. If the pin section is positioned in the first guide track section at the reversal of the rotational direction, the penetration of the pin section into the locking section is prevented during the rotational movement of the driven gear in the first rotational direction.
  • the blocking element is a locking ring, wherein the guide track is formed on a cylindrical lateral surface of the blocking element.
  • the pin section engages in the radial direction in the guideway and is in the axial direction to the output wheel deflected.
  • the lever arm is designed to be pivotable substantially in the axial direction to the driven wheel, wherein the pin portion moves up and down along a circular path.
  • the blocking element is annular and arranged at the front end on the driven wheel rotatably.
  • the blocking element is a separate ring which is non-rotatably connected to the output gear.
  • the blocking element can also be integrated in the output gear.
  • the first guideway section is formed axially above the blocking stop and the second guideway section is formed axially below the blocking stop.
  • the catch stop is arranged axially between the first and second guide track sections.
  • the pin portion is guided in particular during a rotation of the locking element in a counterclockwise direction along the second or lower guide track section. If the locking element rotates in the clockwise direction, the pin section is guided essentially along the first or upper guide track section.
  • the blocking element with the guide track on a cylindrical lateral surface of the blocking element may also be formed in reverse, so that the pin section is guided in particular during a rotation of the blocking element in a clockwise direction along the second or lower guide track section. If the blocking element rotates counterclockwise, the pin section is guided essentially along the first or upper guide track section.
  • the blocking element is a locking disc, wherein the guide track is formed on the end side.
  • the pin portion and thus also the lever arm are deflected in the radial direction to the driven wheel.
  • the lever arm is designed to be pivotable in the radial direction to the driven wheel, wherein the pin portion moves along a circular path.
  • this may be advantageous in terms of the space of the gear assembly. Due to the penetration of the pin section into the at least one locking stop of the guide track, a positive locking of the driven gear in one direction of rotation is realized.
  • the lever arm for example, a twist angle can be determined by means of a measuring device, wherein the measuring device for each position of the pin portion in the Guideway determines a twist angle, and wherein the measuring device in the leadership of the pin portion, for example, determined by a deflection position of the guideway a defined value of the rotation angle and thus detects the rotational position of the locking element or the driven wheel.
  • a Verwarwinkelverlauf be predefined, with which the rotational position of the blocking element can be detected.
  • the first guide track section is formed radially on the outside and the second guide track section is formed radially on the inside of the locking disc.
  • the locking catch is arranged radially between the first and second guide track section.
  • the pin portion is guided in particular during a rotation of the locking element in a counterclockwise direction along the first or outer guide track section. If the blocking element rotates in the clockwise direction, the pin section is guided essentially along the second or inner guide track section.
  • the blocking element can be designed to be reversed with the end-side guideway so that the pin section is guided in a clockwise direction along the first or outer guideway section, in particular when the blocking element is rotated. If the blocking element rotates counterclockwise, the pin section is guided essentially along the second or inner guide track section.
  • the lever arm has a clamping seat with respect to a stationary fixed component, wherein the guide track adjusts the position of the lever arm against a frictional force of the clamping seat. Consequently, the lever arm is deflected only when the guideway predetermines by its course this the pin portion or the lever arm.
  • the invention includes the technical teaching that the pin portion axially displaceable on a linear guide is arranged, wherein the linear guide is provided to guide the pin portion along a linear axis, and wherein the pin portion engages radially or axially in the at least one guide track and by means of a spring biasing force substantially perpendicular to the surface of the guideway comes to rest.
  • axially displaceable is meant that the pin is pressed, for example, by means of a spring biasing force substantially perpendicular to the surface of the guideway, wherein the pin portion comes at the time of rotation of the driven gear on the surface of the at least one guideway for conditioning and along the at least one guide path is performed.
  • the at least one guideway is formed on a cylindrical surface of the locking element, wherein the pin portion is deflected in the axial direction to the driven wheel.
  • the blocking element is thus designed as a locking ring.
  • the pin portion is moved up and down on the linear axis of the linear guide, wherein the linear guide is fixed stationary.
  • the at least one guideway can also be arranged on the front side of the blocking element, so that the pin section is deflected in the radial direction to the driven wheel.
  • the blocking element is thus formed as a locking disc.
  • the pin portion is displaceable within the linear guide in the radial direction to the driven wheel, wherein the pin portion is moved back and forth on the linear axis, wherein the linear guide is fixed stationary.
  • this may be advantageous in terms of the space of the gear assembly.
  • the linear guide is at least indirectly received on a housing.
  • a linear displacement path of the pin section within the linear guide can be determined, for example, by means of a measuring device, the measuring device determining a defined value of the linear displacement path when guiding the pin section via the guide elements of the guide track and thus detecting the rotational position of the locking element or of the driven wheel.
  • a Verstellwegverlauf be predefined, with which the rotational position of the blocking element can be detected.
  • the gear arrangement according to the invention can be provided, for example, in an actuator device for adjusting the height of a vehicle body.
  • the output gear is at least indirectly connected to a rotatable component of the actuator device for height adjustment of a vehicle body.
  • the transmission assembly according to the invention is part of this actuator device, wherein the actuator device is arranged either between the vehicle body and a suspension spring or between the suspension spring and a wheel carrier.
  • the actuator device may be arranged on the upper spring plate of the suspension spring.
  • the actuator can be arranged on the lower spring plate of the suspension spring.
  • the device for height adjustment of the vehicle body is formed by a screw, which has arranged along a lifting axis, a first lifting part forming threaded spindle and a second lifting part forming spindle nut.
  • the screw drive is in particular formed by a ball screw whose balls roll on helically wound around the spindle axis ball grooves of the spindle nut and the threaded spindle. With such ball screws reliable positioning movements of the actuator can be performed.
  • Figure 1 is a schematic, partially transparent perspective view of a
  • FIG. 2 shows a schematic top view of a blocking element of the gear arrangement according to the invention with a lever arm according to the first exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of a blocking element of the gear arrangement according to the invention with a linear guide according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic perspective illustration of a gear arrangement according to the invention in accordance with a third exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic side view of a locking element of the gear arrangement according to the invention with lever arm according to the third embodiment
  • Figure 6 is a schematic side view of a locking element of the transmission arrangement according to the invention with linear guide according to a fourth embodiment
  • FIG. 7 is a greatly simplified sectional view of a guideway of the locking element according to Figures 2 and 3 for illustrating guide elements formed on the guideway.
  • a transmission arrangement 21 according to the invention for an actuator device 20 for adjusting the height of a vehicle body comprises a drive wheel 1 and a driven wheel 2, which are rotatably connected to each other via a respective toothing 3, 4 formed thereon.
  • the 20 drives a gear 1 1 a - here only partially shown - device 23 for height adjustment of the vehicle body, with a formed on the gear 1 1 teeth 12 in mesh with the teeth 4 of the driven gear 2.
  • the gear 1 1 may be formed as a spindle nut to perform at a rotation by means of a screw 24 a height adjustment of the vehicle body.
  • a blocking element 5 is further arranged, wherein the blocking element 5 is arranged on the front side of the output gear 2 rotatably.
  • the blocking element 5 is as
  • Locking disc formed and has a frontally formed thereon guideway 6.
  • the blocking element 5 can also be integrated on the front side in the output gear 2 or formed in one piece.
  • the actuator device 20 is drivable by means of a - not shown here - drive motor which is rotatably connected to the drive wheel 1, driven.
  • the gear arrangement
  • the 21 further comprises a fastening element 13, on which a lever arm 8a is received horizontally movable limited.
  • the fastening element 13 can be fastened, for example, to a housing 22 of the actuator device 20.
  • a pin portion 9 is arranged, which engages axially to the output gear 2 in the guide track 6 of the locking element 5.
  • FIGS. 2 and 3 show the first and second embodiments of the blocking element 5.
  • the output gear 2 is displaced at a height adjustment of a (not shown here) set - vehicle body with the blocking element 5 either in a first or second rotational direction U1, U2 twisted.
  • the pin portion 9 is guided during the rotational movement of the output gear 2 in the first direction of rotation U1 exclusively along the first guide track section 6a.
  • the pin section 9 is guided partially along the first guide track section 6a and partially along the second guide track section 6b.
  • the pin section 9 is guided into the second guide track section 6b only during the rotational movement in the second rotational direction U2.
  • the guide track 6 has an alignment section 29 for aligning the direction of movement of the pin section 9.
  • the alignment portion 29 is formed such that the pin portion 9 is always guided in the first guide track portion 6a in the rotational movement of the lock member 5 in the first rotational direction U1 and in the second rotational direction U2 during the rotational movement of the lock member 5 always from the first guide track portion 6a in the second guide track section 6b and then guided back into the first guide track section 6a.
  • the pin portion is further guided via a formed in the second guide track portion 6b first guide member 25a with a first guide surface 26a in a locking portion 10.
  • the pin section 9 can be guided via a second guide element 25b with a first guide surface 26b into the first guide track section 6a.
  • the two guide elements 25a, 25b are formed as ramps 27a, 27b.
  • a detailed illustration of the ramps 27a, 27b formed on the guideway 6 can be seen in FIG.
  • the pin portion 9 is presently axially displaceable in the direction of the guide track 6.
  • the pin portion 9 comes during the guide along the guideway 6 at any time on the surface of the guideway 6 to the plant, the pin portion 9, for example by means of a spring biasing force substantially perpendicular to the surface of the guideway 6 suppressed.
  • the pin portion 9 is guided over the respective guide element 25a, 25b and jumps on the respective guide surface 26a, 26b back into the normal plane of the guide track 6.
  • the axially displaceable pin portion 9 can be used to detect the rotational position of the locking element 5.
  • the guide elements 25a, 25b form a respective reference point for the rotational position of the blocking element, which can be calculated by means of a - not shown here - measuring device, how far and in which direction of rotation U1, U2, the blocking element 5 must be rotated to the Initiate locked position.
  • one or more deflection positions can be provided at least on the first guideway section 6a in order to be able to detect a rotary position of the blocking element 5 during a rotational movement of the driven gear 2 in the first direction of rotation U1.
  • a twist angle 14 of the lever arm 8a (FIG. 2) or a linear displacement path 15 of a linear guide 8b (FIG. 3) can be measured.
  • a reversal of the direction of rotation of the output gear 2 or of the blocking element 5 shown in FIG. 1 takes place in the blocking section 10, the direction of rotation being reversed from the second direction of rotation U 2 in the first direction of rotation U 1.
  • the pin portion 9 comes to rest on the first guide surface 26a of the first guide element 25a and blocks the rotational movement of the driven wheel 2, whereby the pin portion 9 is guided along the respective first guide surface 26a and comes into contact with the catch stop 7.
  • the pin portion 9 penetrates to block the rotational movement of the driven gear 2 in the locking stopper 7 a.
  • the guide track 6 of the blocking element 5 is connected to the lever arm 8a in such a way that the lever arm 8a is guided along the guide track 6 during a rotation of the driven wheel 2 in a horizontal plane.
  • the lever arm 8a is thus pivotable about a rotation axis 16 in a twisting angle 14.
  • the lever arm 8a has a press fit.
  • the position of the lever arm 8a is adjusted by the guide track 6 of the blocking element 5.
  • the pin portion 9 engages axially in the guide track 6 and is arranged axially displaceable on the lever arm 8a.
  • the pin portion 9 moves in a rotation of the locking element 5 in the radial direction to the blocking element 5 along a circular path 17 back and forth, wherein the guide track 6 adjusts the position of the pin portion 9 on the locking element 5.
  • FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of the gear arrangement 21, wherein the pin section 9 is arranged so as to be axially displaceable on a linear guide 8b, which has positive is formed onsfest.
  • the linear guide 8 b is provided to guide the pin portion 9 along a radial axis 18.
  • the pin portion 9 engages axially in the guide track 6 on the locking element 5 a.
  • the pin portion 9 moves in a rotation of the locking element 5 in the radial direction to the locking element 5 along the radial axis 18 back and forth, wherein the guide track 6 on the locking element 5 adjusts the position of the pin portion 9.
  • the blocking element 5 is annular according to a third embodiment and the end face on a - not shown - driven wheel 2 rotatably disposed.
  • the guide track 6 is formed circumferentially on the blocking element 5 and has two guide track sections 6a, 6b on a section of the blocking element 5. Axially between the upper and lower guide track section 6a, 6b, a catch stop 7 is formed.
  • the locking stop 7 is connected to the upper and lower guide sections 6a, 6b via a locking section 10 and can only be introduced via a change of direction of the driven gear 2.
  • a pin portion 9 shown in Figure 5 and 6 can be guided, wherein the pin portion 9, for example, on a lever arm 8a ( Figure 5) or on a linear guide 8b ( Figure 6) is arranged.
  • the driven wheel 2 shown in Figure 1 is at a height adjustment of a - not shown here - vehicle body with the locking element 5 selectively rotated in a first or second rotational direction U1, U2.
  • the pin portion 9 is guided during the rotational movement of the driven gear 2 in the first direction of rotation U1 along the first guide track section 6a.
  • the pin portion 9 is guided partially along the first guide track section 6a and partially along the second guide track section 6b, wherein the pin section 9 is further guided via a first guide element 25a with a first guide surface 26a into a locking section 10. Subsequently, the pin section 9 can be guided via a second guide element 25b with a first guide surface 26b into the first guide track section 6a.
  • the two guide elements 25a, 25b are designed as a one-way flap 28a, 28b, wherein the respective guide surfaces 26a, 26b are formed substantially perpendicular to the guide track 6.
  • the pin portion 9 is presently axially displaceable in the direction of the guide track 6.
  • the pin portion 9 is always on the surface of the guide track 6 during the guide along the guideway 6, wherein the pin portion 9 comes for example by means of a spring biasing force substantially perpendicular to the surface of the guideway 6 to the plant.
  • the pin portion 9 is guided over the respective guide element 25a, 25b.
  • the guide elements 25a, 25b are rotatably arranged on the blocking element 5 and are pressed against the blocking element 5 in the guideway 6 by means of a spring biasing force to block the rotational movement of the driven gear 2.
  • the respective guide element 25a, 25b is displaced by the pin section 9.
  • the pin portion displaces the first guide member 25 a and penetrates into the lock portion 10.
  • the first guide element 25a designed as a one-way flap 28a pivots back and comes to bear against the blocking element 5 again.
  • the pin section 9 is guided along the first guide surface 26a into the catch stop 7.
  • the pin section 9 displaces the second guide element 25b designed as a one-way flap 28b and penetrates into the first guide track section 6a on.
  • the second guide element 25b designed as a one-way flap 28b, pivots back and comes to bear against the blocking element 5 again.
  • the second guide surface 26a prevents the pin portion 9 from entering the lock portion 10.
  • the pin section 9 can be used to detect the rotary position of the locking element 5.
  • the guide elements 25a, 25b form a respective reference point for the rotational position of the blocking element, which can be calculated by means of a - not shown here - measuring device, how far and in which direction of rotation U1, U2 the Locking element 5 must be rotated to Conslei- the blocking position In this case, the rotation of the respective one-way flap 28a, 28b detected during each revolution of the driven gear 2, so that the rotational position of the blocking element 5 can be determined.
  • deflection positions can be provided at least on the first guide track section 6a in order to be able to detect a rotational position of the lock element 5 during a rotational movement of the driven gear 2 in the first rotational direction U1.
  • a twist angle 14 of the lever arm 8a (FIG. 2) or a linear displacement path 15 of a linear guide 8b (FIG. 3) can be measured.
  • an axial displacement path of the pin portion can be measured during a passage through a correspondingly formed deflection position for detecting the rotational position of the blocking element 5.
  • the deflection position may be formed in this case as a depression or as a bulge in the guideway 6.
  • a reversal of the direction of rotation of the output gear 2 or of the blocking element 5 shown in FIG. 1 takes place in the blocking section 10, the direction of rotation being reversed from the second direction of rotation U 2 in the first direction of rotation U 1.
  • the pin portion 9 comes to rest on the first guide surface 26a of the first guide element 25a and blocks the rotational movement of the driven wheel 2, whereby the pin portion 9 is guided along the respective first guide surface 26a and comes into contact with the catch stop 7.
  • the pin portion 9 penetrates to block the rotational movement of the driven gear 2 in the locking stopper 7 a.
  • the pin portion 9 is formed on a lever arm 8a, wherein the lever arm 8a is pivotable about an axis of rotation 16 which leads perpendicular to the plane of the drawing by a twist angle 14, and wherein the pin portion 9 radially into the guide track 6 on the blocking element. 5 intervenes.
  • the guide track 6 is connected to the lever arm 8a in such a way that the lever arm 8a is guided up and down along the guide track 6 in the vertical direction when the driven wheel 2 rotates.
  • the lever arm 8a can be fastened, for example, via fastening elements 13 (not illustrated here) to a housing 22 (not illustrated here).
  • the pin portion 9 moves in a rotation of the locking element 5 in the axial direction of the locking element 5 along a circular path 17 up and down, the guide track 6 on the locking element 5 adjusts the position of the pin portion 9.
  • the Twist angle 14 of the lever arm 8a can be used to detect the rotational position of the blocking element 5, wherein the angle of rotation 14, for example, with a - not shown - measuring device is measured. During the rotation of the locking element 5, a specific angle of rotation 14 can be determined at each position of the pin portion 9 in the guide track 6.
  • a pin section 9 according to the fourth embodiment is arranged in the linear guide 8b, wherein the linear guide 8b is fixed in position and intended to guide the pin section 9 along an axial axis 18.
  • the linear displacement 15 of the pin portion 9 are measured in the linear guide.
  • the pin portion 9 engages radially in the guide track 6 on the blocking element 5 a.
  • the guide track 6 is thus formed on an outer circumferential surface of the locking element 5.
  • the pin portion 9 moves in a rotation of the locking element 5 in the axial direction to the locking element 5 along the axial axis 18 up and down, the guide rail 6 adjusts the position of the pin portion 9 on the locking element 5.
  • a section of the guideway 6 is shown in the region of the blocking section 10.
  • the guide elements 25a, 25b designed as ramps 27a, 27b rise linearly in the present case, with the respective guide surfaces 26a, 26b being substantially perpendicular to the guide track 6.
  • the respective ramps 27a, 27b rise axially from a planar normal plane of the guideway 6 to a front edge of the respective ramp 27a, 27b and subsequently fall back on the respective guide surface 26a, 26b substantially vertically to the normal plane of the guideway 6 ,
  • the ramps 27a, 27b may be formed exponentially increasing or incrementally increasing. It is also conceivable that the guide surfaces 26a, 26b are formed at least partially inclined.
  • the design of the first guide surface 26a always prevents the above-mentioned pin portion 9 can be performed in a reversal of rotation in the second direction of rotation U2 from the locking portion 10 back into the second guide track section 6b. Furthermore, the design of the second guide surface 26a always prevents the pin section 9 from being guided back into the locking section 10 from the first guide track section 6a when the direction of rotation reverses in the second rotational direction U2.
  • the invention is not limited to the preferred embodiments described above. On the contrary, modifications of this kind are also conceivable, which are of the Protection scope of the following claims are included.
  • the blocking element 5 is also possible to form the blocking element 5 as a blocking disk and, contrary to the described first and second embodiments, to form the respective guide element 25a, 25b as a one-way flap 28a, 28b according to the previously described third and fourth embodiments of the gear arrangement according to the invention.
  • the blocking element 5 as a locking ring and contrary to the described third and fourth embodiment, the respective guide element 25a, 25b as a ramp 27a, 27b form according to the first and second embodiments of the inventive gear arrangement described above.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung (21 ) für eine Aktuatorvorrichtung (20) zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus, umfassend ein Antriebsrad (1) und ein Abtriebsrad (2), die über eine jeweilige daran ausgebildete Verzahnung (3, 4) drehbar miteinander verbunden sind, wobei an dem Abtriebsrad (2) ein Sperrelement (5) zum Sperren einer Drehbewegung angeordnet ist, wobei das Sperrelement (5) mindestens eine Führungsbahn (6) mit mindestens einem darin integrierten Sperranschlag (7) aufweist, wobei die mindestens eine Führungsbahn (6) mit einem begrenzt beweglichen Stiftabschnitt (9) verbunden ist, wobei die mindestens eine Führungsbahn (6) ein erstes und zweites Führungselement (25a, 25b) mit einer jeweiligen Führungsfläche (26a, 26b) zur Führung des Stiftabschnitts (9) aufweist, wobei der mindestens eine Sperranschlag (7) an einem Sperrabschnitt (10) zwischen den beiden Führungselementen (25a, 25b) angeordnet ist, wobei der Stiftabschnitt (9) bei der Drehbewegung des Abtriebsrads (2) in eine zweite Drehrichtung (U2) über das erste Führungselement (25a) in den Sperrabschnitt (10) führbar ist, und wobei eine Drehrichtungsumkehr des Abtriebsrads (2) im Sperrabschnitt (10) von der zweiten Drehrichtung (U2) in die erste Drehrichtung (U1 ) durchführbar ist, um den Stiftabschnitt (9) zur Sperrung der Drehbewegung des Abtriebsrads (2) entlang der ersten Führungsfläche (26a) in den Sperranschlag (7) zu führen.

Description

Getriebeanordnung für eine Aktuatorvorrichtung zur Höhenverstellung eines
Fahrzeugaufbaus
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für eine Aktuatorvorrichtung zur Höhen- Verstellung eines Fahrzeugaufbaus. Die Höhenverstellung von Fahrzeugaufbauten dient zur Erhöhung der Bodenfreiheit von Kraftfahrzeugen sowie zu deren Tieferlegung bei ebenen Fahrbahnen. Dazu ist beispielsweise in den Federbeinen der Kraftfahrzeuge eine Vorrichtung zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus vorgesehen, die eine Aktuatorvorrichtung umfasst, wobei mittels der Aktuatorvorrichtung die Vor- richtung zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus angetrieben wird.
Beispielsweise geht aus der DE 10 2014 209 939 A1 eine Ausgestaltung für eine Getriebeanordnung bzw. eine Aktuatorvorrichtung mit einer Sperrfunktion hervor. Die Getriebeanordnung weist ein Antriebsrad auf, welches drehbar um eine Antriebsachse angeordnet ist und welches in Umlaufrichtung einen Antriebsverzahnungsabschnitt aufweist. Ferner weist die Getriebeanordnung ein Abtriebsrad auf, welches drehbar um eine Abtriebsachse angeordnet ist und welches in Umlaufrichtung einen Abtriebsverzahnungsabschnitt aufweist, wobei der Antriebsverzahnungsabschnitt und der Abtriebsverzahnungsabschnitt durch eine Drehung des Antriebsrads miteinander in Ein- griff bringbar sind, so dass die Getriebeanordnung in einem Antriebszustand ist. Das Antriebsrad weist dabei einen Antriebssperrabschnitt auf und das Abtriebsrad weist einen Abtriebssperrabschnitt auf. Der Antriebssperrabschnitt und der Abtriebssperrabschnitt sind durch eine weitere Drehung des Antriebsrads aus dem Antriebszustand miteinander in Eingriff bringbar, sodass die Getriebeanordnung in einem Sperrzustand ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Getriebeanordnung für eine Aktuatorvorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus weiterzuentwickeln, wobei die Getriebeanordnung im Gegensatz zum vorstehend genannten Stand der Technik eine konstante Übersetzung sowie eine mechanische Sperrfunktion aufweisen soll. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Erfindungsgemäß umfasst eine Getriebeanordnung für eine Aktuatorvorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus ein Antriebsrad und ein Abtriebsrad, die über eine jeweilige daran ausgebildete Verzahnung drehbar miteinander verbunden sind, wobei an dem Abtriebsrad ein Sperrelement zum Sperren einer Drehbewegung angeordnet ist, wobei das Sperrelement mindestens eine Führungsbahn mit mindes- tens einem darin integrierten Sperranschlag aufweist, wobei die mindestens eine Führungsbahn mit einem begrenzt beweglichen Stiftabschnitt verbunden ist, der dazu vorgesehen ist, bei einer Drehung des Abtriebsrads entlang der mindestens einen Führungsbahn geführt zu werden und bei einem Eindringen in den mindestens einen Sperranschlag eine Drehbewegung des Abtriebsrads zu sperren, wobei die mindes- tens eine Führungsbahn ein erstes und zweites Führungselement mit einer jeweiligen Führungsfläche zur Führung des Stiftabschnitts aufweist, wobei der mindestens eine Sperranschlag an einem Sperrabschnitt zwischen den beiden Führungselementen angeordnet ist, wobei der Stiftabschnitt bei der Drehbewegung des Abtriebsrads in eine erste Drehrichtung entlang der ersten oder zweiten Führungsfläche führbar ist, wo- bei der Stiftabschnitt bei der Drehbewegung des Abtriebsrads in eine zweite Drehrichtung über das erste Führungselement in den Sperrabschnitt führbar ist und anschließend über das zweite Führungselement in einen ersten Führungsbahnabschnitt führbar ist, und wobei eine Drehrichtungsumkehr des Abtriebsrads im Sperrabschnitt von der zweiten Drehrichtung in die erste Drehrichtung durchführbar ist, um den Stiftab- schnitt zur Sperrung der Drehbewegung des Abtriebsrads entlang der ersten Führungsfläche in den Sperranschlag zu führen.
Die beiden Führungselemente mit der jeweiligen Führungsfläche trennen den Sperrabschnitt auf der mindestens einen Führungsbahn von den angrenzenden Führungs- bahnabschnitten und führen ferner den Stiftabschnitt in der Führungsbahn. Die Führungselemente sind derart ausgebildet, dass eine Führung des Stiftabschnitts in einer definierten zweiten Drehrichtung des Abtriebsrads ungehindert erfolgen kann. Das erste Führungselement ist dazu vorgesehen, den Stiftabschnitt bei einer Drehrichtungsumkehr der Drehbewegung des Abtriebsrads in die erste Drehrichtung entlang der ersten Führungsfläche in den Sperranschlag zu führen. Demgegenüber ist das zweite Führungselement dazu vorgesehen, bei einer Drehrichtungsumkehr der Drehbewegung des Abtriebsrads in die erste Drehrichtung ein Zurückführen des Stiftabschnitts in den Sperrabschnitt zu verhindern. Mit anderen Worten trennt das zweite Führungselement den Sperrabschnitt von dem ersten Führungsbahnabschnitt in der ersten Drehrichtung des Abtriebsrads.
Die Führungsbahn ist vorzugsweise nutförmig ausgebildet, wobei der Stiftabschnitt im Wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche oder Normalebene der Führungsbahn zur Anlage kommt und ferner durch die die Führungsbahn begrenzenden Nutwände geführt wird. Unter einem Führungsbahnabschnitt ist ein Teil der Führungsbahn zu verstehen, der dazu vorgesehen ist, den Stiftabschnitt des Hebelarms entlang dem Sperrelement zu führen und dadurch den Hebelarm zumindest teilweise auszulenken. Bevorzugt weist die mindestens eine Führungsbahn ferner einen zweiten Führungsbahnabschnitt auf, wobei der zweite Führungsbahnabschnitt den Sperrabschnitt und den Sperranschlag umfasst. Die beiden Führungsabschnitte können beispielsweise nahtlos ineinander übergehen oder durch Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sein, um einen Wechsel des Stiftabschnitts zwischen den beiden Führungsabschnitten zu realisieren.
Vorteilhaft ist bei einer derartigen Ausgestaltung der Getriebeanordnung, dass ein Drehwinkelfenster des Sperrelements vergrößert wird, innerhalb dessen eine Drehbewegung des Abtriebsrads gestoppt werden kann, um den Stiftabschnitt derart im Sperrabschnitt zu positionieren, dass der Stiftabschnitt bei der Drehrichtungsumkehr von der zweiten Drehrichtung in die erste Drehrichtung in jedem Fall entlang der ersten Führungsfläche des ersten Führungselements in den Sperranschlag geführt wird.
Vorzugsweise ist der Stiftabschnitt axial verlagerbar an einem Hebelarm ausgebildet, wobei der Hebelarm um eine Drehachse schwenkbar ist, wobei der Stiftabschnitt radi- al oder axial in die mindestens eine Führungsbahn eingreift und mittels einer Federvorspannkraft im Wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche der Führungsbahn zur Anlage kommt. Mit anderen Worten kommt der Stiftabschnitt bei einer Drehbewegung des Abtriebsrads aufgrund der Federvorspannkraft zu jeder Zeit an der Führungsbahn zur Anlage und wird so in der Führungsbahn geführt. Dabei lassen sich axiale Verla- gerungswege des Stiftabschnitts beispielsweise mittels einer Messvorrichtung detek- tieren. Mit anderen Worten ist der Stiftabschnitt über einen geführten Schiebesitz am Hebelarm angeordnet. Insbesondere ist der Stiftabschnitt zweiteilig am Hebelarm ausgebildet, wobei der Stiftabschnitt relativ zum Hebelarm in Richtung der Führungs- bahn verlagerbar ist. Der Hebelarm kann beispielsweise zumindest mittelbar an einem Gehäuse aufgenommen sein. Insbesondere ist der Hebelarm durch Befestigungsmittel mit einem Befestigungselement verbunden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist es möglich, den Hebelarm und den Stiftabschnitt einteilig auszubilden und den Hebelarm mit dem Befestigungsmittel über eine Federvorspannkraft parallel zu verbinden. Nach einer weiteren alternativen Ausführungsform ist denkbar, den Hebelarm und den Stiftabschnitt einteilig auszubilden und den Hebelarm mit dem Befestigungsmittel über eine Federvorspannkraft verkippbar zu verbinden. Eine weitere alternative Ausgestaltung sieht vor, den Hebelarm und den Stiftabschnitt einteilig auszubilden und den Hebelarm mit dem Befestigungsmittel über eine Eigengewichtskraft verkippbar zu verbinden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das jeweilige Führungselement als Rampe ausgebildet. Die jeweilige Führungsfläche ist im Wesentlichen senkrecht zur Führungsbahn ausgebildet. Die jeweilige Rampe hat die Form einer schiefen Ebe- ne und steigt von einer Normalebene der Führungsbahn in Richtung der zweiten Drehrichtung axial an. An der vorderen Kante der Rampe ist die jeweilige Führungsfläche im Wesentlichen senkrecht zur Führungsbahn ausgebildet. Mit anderen Worten bildet die Führungsfläche den Verbindungsabschnitt zwischen der vorderen Kante der Rampe und der Normalebene und weist einen Höhenunterschied auf. Alternativ ist denkbar die jeweiligen Führungselemente als Absätze in der mindestens einen Führungsbahn auszubilden, sodass der Stiftabschnitt an den jeweiligen Führungselementen bei der Drehbewegung des Abtriebsrads in der zweiten Drehrichtung partiell abgesenkt wird. Mithin wird bei einer Drehrichtungsumkehr in die erste Drehrichtung eine Drehbewegung des Abtriebsrads gesperrt beziehungsweise eine Rückführung in den Sperrabschnitt verhindert. Ferner ist denkbar, zumindest eines der Führungselemente, vorzugsweise das erste Führungselement, als Vertiefung auszubilden, durch die der Stiftabschnitt bei der Drehbewegung des Abtriebsrads geführt wird. Insbesondere ist der Stiftabschnitt bei der ersten Drehrichtung des Abtriebsrads im Wesentlichen entlang dem ersten Führungsbahnabschnitt führbar, wobei der Stiftabschnitt bei der zweiten Drehrichtung des Abtriebsrads im Wesentlichen entlang dem zweiten Führungsbahnabschnitt führbar ist. Bei einer Drehbewegung des Abtriebsrads in der zweiten Drehrichtung wird der Stiftabschnitt in der Führungsbahn aus dem zweiten Führungsbahnabschnitt über die Rampe des ersten Führungselements geführt und springt bei Überführung über die Rampenkante parallel zur ersten Führungsfläche des ersten Führungselements zurück auf die Oberfläche des Sperrabschnitts. Mithin hat eine Drehrichtungsumkehr des Abtriebsrads in die erste Drehrichtung, während der Stiftabschnitt im Sperrabschnitt zwischen den Führungselementen vorliegt, eine Sperrung der Drehbewegung des Abtriebsrads zur Folge. Der Stiftabschnitt kommt dabei an der Führungsfläche des Führungselements zur Anlage und wird anschließend in den Sperranschlag zur Sperrung der Drehbewegung geführt. Erst eine weitere Drehrichtungsumkehr in die zweite Drehrichtung bewirkt eine Entsperrung der Dreh- bewegung des Abtriebsrads.
Zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus wird der Stiftabschnitt in einem weiteren Schritt über das zweite Führungselement geführt und springt bei Überführung über die vordere Kante der Rampe parallel zur zweiten Führungsfläche des zweiten Führungs- elements zurück auf die Oberfläche des ersten Führungsbahnabschnitts. Ein Zurückführen des Stiftabschnitts in den Sperrabschnitt durch erneute Drehrichtungsumkehr kann somit nicht erfolgen, sodass der Stiftabschnitt an der zweiten Führungsfläche zur Anlage kommt und entlang des ersten Führungsbahnabschnitts geführt wird. Die Überführung des Stiftabschnitts über die vordere Kante der Rampe hat eine relativ große Änderung der axialen Position des Stiftabschnitts bei gleichzeitig geringer Verdrehung des Abtriebsrads zur Folge, wodurch die Führungselemente ferner zur Detek- tion der rotativen Lage des Sperrelements genutzt werden können. Bei jeder Umdrehung des Abtriebsrads in der zweiten Drehrichtung bilden die Führungselemente somit einen Referenzpunkt für die rotative Lage des Sperrelements, wodurch errechnet werden kann, wie weit und in welche Drehrichtung das Sperrelement verdreht werden muss, um die Sperrstellung einzuleiten. Ergänzend kann zumindest am ersten Führungsbahnabschnitt mindestens eine Ausschlagposition vorgesehen sein, die dazu dient, die rotative Lage des Sperrelements bei jeder Umdrehung des Abtriebsrads in der ersten Drehrichtung zu erfassen. Die Führungsbahn kann alternativ auch drei oder mehrere Führungselemente oder auch Ausschlagpositionen aufweisen, die im Wesentlichen verschiedene charakteristische Formen beziehungsweise Verläufe aufweisen, wodurch die Abstände zwischen den Messungen der rotativen Lage des Sperrelements verkürzt werden können. Die Führungselemente beziehungsweise die Aus- Schlagpositionen können mit gleichem Abstand zueinander an der Führungsbahn angeordnet sein. Die Führungselemente beziehungsweise die Ausschlagpositionen können aber auch mit unterschiedlichem Abstand zueinander an der Führungsbahn angeordnet sein. Das Sperrelement kann alternativ auch an dem Antriebsrad, einer Vorrichtung zur Niveauverstellung eines Fahrzeugaufbaus oder einem anderen Element der Getriebeanordnung angeordnet sein.
Nach einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das jeweilige Führungselement als Einwegklappe ausgebildet. Die jeweilige Führungsfläche ist im Wesentlichen senkrecht zur Führungsbahn ausgebildet. Die beiden Einwegklappen sind schwenkbar in der Führungsbahn des Sperrelements angeordnet. Das Sperren der Drehbewegung des Abtriebsrads mittels der jeweiligen Einwegklappe erfolgt analog zur zuvor beschriebenen Ausbildung des jeweiligen Führungselements als Rampe. Die mindestens eine Führungsbahn kann im Wesentlichen ebenflächig ausgebildet werden und der Stiftabschnitt kann einteilig mit dem Hebelarm verbunden sein. Die beiden Ein- wegklappen sind derart ausgebildet und angeordnet, dass die Drehbewegung des Abtriebsrads in der zweiten Drehrichtung ungehindert erfolgt, wobei eine Drehrichtungsumkehr in die erste Drehrichtung je nach Position des Stiftelements das zuvor beschriebene Zurückführen des Stiftabschnitts in den zweiten Führungsbahnabschnitts beziehungsweise in den Sperrabschnitt verhindert. Ist der Stiftabschnitt bei der Dreh- richtungsumkehr in dem Sperrabschnitt positioniert, wird der Stiftabschnitt bei der Drehbewegung des Abtriebsrads in die erste Drehrichtung entlang der ersten Führungsfläche in den Sperranschlag geführt. Ist der Stiftabschnitt bei der Drehrichtungsumkehr in dem ersten Führungsbahnabschnitt positioniert, wird das Eindringen des Stiftabschnitts in den Sperrabschnitt bei der Drehbewegung des Abtriebsrads in die erste Drehrichtung verhindert.
Bevorzugt ist das Sperrelement ein Sperrring, wobei die Führungsbahn an einer zylindrischen Mantelfläche des Sperrelements ausgebildet ist. Der Stiftabschnitt greift in radialer Richtung in die Führungsbahn ein und wird in axialer Richtung zum Abtriebs- rad ausgelenkt. Mithin ist der Hebelarm im Wesentlichen in axialer Richtung zum Abtriebsrad schwenkbar ausgebildet, wobei sich der Stiftabschnitt entlang einer Kreisbahn auf und ab bewegt. Das Sperrelement ist ringförmig ausgebildet und stirnseitig am Abtriebsrad drehfest angeordnet. Insbesondere ist das Sperrelement ein separater Ring, der drehfest mit dem Abtriebsrad verbunden ist. Ferner kann das Sperrelement auch im Abtriebsrad integriert sein.
Ist die Führungsbahn an einer zylindrischen Mantelfläche des Sperrelements ausgebildet, ist der erste Führungsbahnabschnitt axial oberhalb des Sperranschlags ausge- bildet und der zweite Führungsbahnabschnitt axial unterhalb des Sperranschlags ausgebildet. Mit anderen Worten ist der Sperranschlag axial zwischen dem ersten und zweiten Führungsbahnabschnitts angeordnet. Der Stiftabschnitt wird insbesondere bei einem Verdrehen des Sperrelements gegen den Uhrzeigersinn entlang des zweiten beziehungsweise unteren Führungsbahnabschnitts geführt. Verdreht das Sperrele- ment im Uhrzeigersinn, wird der Stiftabschnitt im Wesentlichen entlang des ersten beziehungsweise oberen Führungsbahnabschnitts geführt. Alternativ kann das Sperrelement mit der Führungsbahn an einer zylindrischen Mantelfläche des Sperrelements auch umgekehrt ausgebildet sein, sodass der Stiftabschnitt insbesondere bei einer Drehung des Sperrelements im Uhrzeigersinn entlang des zweiten beziehungs- weise unteren Führungsbahnabschnitts geführt wird. Dreht das Sperrelement gegen den Uhrzeigersinn, wird der Stiftabschnitt im Wesentlichen entlang des ersten beziehungsweise oberen Führungsbahnabschnitts geführt.
Vorzugsweise ist das Sperrelement eine Sperrscheibe, wobei die Führungsbahn stirn- seitig ausgebildet ist. Der Stiftabschnitt und somit auch der Hebelarm werden in radialer Richtung zum Abtriebsrad ausgelenkt. Mithin ist der Hebelarm in radialer Richtung zum Abtriebsrad schwenkbar ausgebildet, wobei sich der Stiftabschnitt entlang einer Kreisbahn bewegt. Je nach Anwendung kann dies in Bezug auf den Bauraum der Getriebeanordnung vorteilhaft sein. Durch das Eindringen des Stiftabschnitts in den min- destens einen Sperranschlag der Führungsbahn wird eine formschlüssige Arretierung des Abtriebsrads in eine Drehrichtung realisiert.
Am Hebelarm kann beispielsweise ein Verdrehwinkel mittels einer Messvorrichtung ermittelt werden, wobei die Messvorrichtung für jede Position des Stiftabschnitts in der Führungsbahn einen Verdrehwinkel bestimmt, und wobei die Messvorrichtung bei der Führung des Stiftabschnitts beispielsweise durch eine Ausschlagposition der Führungsbahn einen definierten Wert des Verdrehwinkels ermittelt und somit die rotative Lage des Sperrelements beziehungsweise des Abtriebsrads detektiert. Alternativ kann ein Verdrehwinkelverlauf vordefiniert sein, mit dem die rotative Lage des Sperrelements detektiert werden kann.
Sofern die Führungsbahn stirnseitig am Sperrelement ausgebildet ist, sind der erste Führungsbahnabschnitt radial außen und der zweite Führungsbahnabschnitt radial innen auf der Sperrscheibe ausgebildet. Mit anderen Worten ist der Sperranschlag radial zwischen dem ersten und zweiten Führungsbahnabschnitt angeordnet. Der Stiftabschnitt wird insbesondere bei einem Verdrehen des Sperrelements gegen den Uhrzeigersinn entlang des ersten beziehungsweise äußeren Führungsbahnabschnitts geführt. Verdreht das Sperrelement im Uhrzeigersinn, wird der Stiftabschnitt im Wesentlichen entlang des zweiten beziehungsweise inneren Führungsbahnabschnitts geführt. Alternativ kann das Sperrelement mit der stirnseitigen Führungsbahn umgekehrt ausgebildet sein, sodass der Stiftabschnitt insbesondere bei einer Drehung des Sperrelements im Uhrzeigersinn entlang des ersten beziehungsweise äußeren Führungsbahnabschnitts geführt wird. Dreht das Sperrelement gegen den Uhrzeigersinn, wird der Stiftabschnitt im Wesentlichen entlang des zweiten beziehungsweise inneren Führungsbahnabschnitts geführt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Hebelarm einen Klemmsitz gegenüber einem stationär festgelegten Bauteil auf, wobei die Führungsbahn die Po- sition des Hebelarms gegen eine Reibkraft des Klemmsitzes einstellt. Mithin wird der Hebelarm nur ausgelenkt, wenn die Führungsbahn durch ihren Verlauf dies dem Stiftabschnitt beziehungsweise dem Hebelarm vorgibt.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Stiftabschnitt axial verlager- bar auf einer Linearführung angeordnet ist, wobei die Linearführung dazu vorgesehen ist, den Stiftabschnitt entlang einer linearen Achse zu führen, und wobei der Stiftabschnitt radial oder axial in die mindestens eine Führungsbahn eingreift und mittels einer Federvorspannkraft im Wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche der Führungsbahn zur Anlage kommt. Unter„axial verlagerbar" ist zu verstehen, dass der Stiftab- schnitt beispielsweise mittels einer Federvorspann kraft im Wesentlichen senkrecht auf die Oberfläche der Führungsbahn gedrückt wird, wobei der Stiftabschnitt bei der Drehbewegung des Abtriebsrads zu jeder Zeit an der Oberfläche der mindestens einen Führungsbahn zur Anlage kommt und entlang der mindestens einen Führungs- bahn geführt wird.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Führungsbahn an einer zylindrischen Mantelfläche des Sperrelements ausgebildet, wobei der Stiftabschnitt in axialer Richtung zum Abtriebsrad ausgelenkt wird. Das Sperrelement ist somit als Sperrring ausgebildet. Mithin wird der Stiftabschnitt auf der linearen Achse der Linearführung auf und ab bewegt, wobei die Linearführung stationär festgelegt ist.
Alternativ kann die mindestens eine Führungsbahn auch stirnseitig an dem Sperrelement angeordnet werden, sodass der Stiftabschnitt in radialer Richtung zum Abtriebs- rad ausgelenkt wird. Das Sperrelement ist somit als Sperrscheibe ausgebildet. Mithin ist der Stiftabschnitt innerhalb der Linearführung in radialer Richtung zum Abtriebsrad verlagerbar, wobei der Stiftabschnitt auf der linearen Achse hin und her bewegt wird, wobei die Linearführung stationär festgelegt ist. Je nach Anwendung kann dies in Bezug auf den Bauraum der Getriebeanordnung vorteilhaft sein. Die Linearführung ist zumindest mittelbar an einem Gehäuse aufgenommen.
Ein linearer Verstellweg des Stiftabschnitts innerhalb der Linearführung kann beispielsweise mittels einer Messvorrichtung ermittelt werden, wobei die Messvorrichtung bei der Führung des Stiftabschnitts über die Führungselemente der Führungsbahn ei- nen definierten Wert des linearen Verstellwegs ermittelt und somit die rotative Lage des Sperrelements beziehungsweise des Abtriebsrads detektiert. Alternativ kann ein Verstellwegverlauf vordefiniert sein, mit dem die rotative Lage des Sperrelements detektiert werden kann. Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung kann beispielsweise in einer Aktuatorvor- richtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus vorgesehen sein. Vorzugsweise ist das Abtriebsrad zumindest mittelbar mit einem rotierbaren Bauteil der Aktuator- vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus verbunden. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Getriebeanordnung Teil dieser Aktuatorvorrichtung, wobei die Aktuatorvorrichtung entweder zwischen dem Fahrzeugaufbau und einer Fahrwerksfeder oder zwischen der Fahrwerksfeder und einem Radträger angeordnet ist. Im ersten Fall kann die Aktuatorvorrichtung am oberen Federteller der Fahrwerksfeder angeordnet sein. Im zweiten Fall kann die Aktuatorvorrichtung am unteren Federteller der Fahrwerksfeder angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus durch einen Gewindetrieb gebildet, der eine entlang einer Hubachse angeordnete, ein erstes Hubteil bildende Gewindespindel sowie eine ein zweites Hubteil bildende Spindelmutter aufweist. Der Gewindetrieb ist insbesondere durch einen Kugelgewindetrieb gebildet, dessen Kugeln an schraubenförmig um die Spindelachse gewundenen Kugelrillen der Spindelmutter und der Gewindespindel abwälzen. Mit derartigen Kugelgewindetrieben können zuverlässige Stellbewegungen der Aktuatorvorrichtung durchgeführt werden.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt
Figur 1 eine schematische, teilweise durchsichtige Perspektivdarstellung einer
Aktuatorvorrichtung zur Höhenverstellung mit einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 2 eine schematische Draufsicht eines Sperrelements der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit Hebelarm gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, Figur 3 eine schematische Draufsicht eines Sperrelements der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit Linearführung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Figur 4 eine schematische Perspektivdarstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
Figur 5 eine schematische Seitenansicht eines Sperrelements der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit Hebelarm gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, Figur 6 eine schematische Seitenansicht eines Sperrelements der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit Linearführung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, und
Figur 7 eine stark vereinfachte Schnittdarstellung einer Führungsbahn des Sperrelements gemäß den Figuren 2 und 3 zur Veranschaulichung von an der Führungsbahn ausgebildeten Führungselementen. Gemäß Figur 1 umfasst eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung 21 für eine Aktu- atorvorrichtung 20 zur Höhenverstellung eines - hier nicht dargestellten - Fahrzeugaufbaus ein Antriebsrad 1 und ein Abtriebsrad 2, die über eine jeweilige daran ausgebildete Verzahnung 3, 4 drehbar miteinander verbunden sind. Die Aktuatorvorrichtung
20 treibt ein Zahnrad 1 1 einer - hier nur teilweise dargestellten - Vorrichtung 23 zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus an, wobei eine an dem Zahnrad 1 1 ausgebildete Verzahnung 12 im Zahneingriff mit der Verzahnung 4 des Abtriebsrads 2 ist. Das Zahnrad 1 1 kann als Spindelmutter ausgebildet sein, um bei einer Verdrehung mittels eines Gewindetriebs 24 eine Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus auszuführen. An dem Abtriebsrad 2 ist ferner ein Sperrelement 5 angeordnet, wobei das Sperrelement 5 stirnseitig am Abtriebsrad 2 drehfest angeordnet ist. Das Sperrelement 5 ist als
Sperrscheibe ausgebildet und weist eine stirnseitig daran ausgebildete Führungsbahn 6 auf. Alternativ kann das Sperrelement 5 auch stirnseitig im Abtriebsrad 2 integriert beziehungsweise einteilig ausgebildet sein. Die Aktuatorvorrichtung 20 ist mittels eines - hier nicht dargestellten - Antriebsmotors, der drehfest mit dem Antriebsrad 1 verbunden ist, antreibbar. Die Getriebeanordnung
21 umfasst ferner ein Befestigungselement 13, an dem ein Hebelarm 8a begrenzt horizontal beweglich aufgenommen ist. Das Befestigungselement 13 kann beispielsweise an einem Gehäuse 22 der Aktuatorvorrichtung 20 befestigt werden. Am distalen Ende des Hebelarms 8a ist ein Stiftabschnitt 9 angeordnet, der axial zum Abtriebsrad 2 in die Führungsbahn 6 des Sperrelements 5 eingreift.
Die Figuren 2 und 3 zeigen die erste und zweite Ausführungsform des Sperrelements 5. Dabei wird das Abtriebsrad 2 bei einer Höhenverstellung eines - hier nicht darge- stellten - Fahrzeugaufbaus mit dem Sperrelement 5 wahlweise in eine erste oder zweite Drehrichtung U1 , U2 verdreht. Der Stiftabschnitt 9 wird bei der Drehbewegung des Abtriebsrads 2 in die erste Drehrichtung U1 ausschließlich entlang des ersten Führungsbahnabschnitts 6a geführt. In der zweiten Drehrichtung U2 wird der Stiftab- schnitt 9 teilweise entlang des ersten Führungsbahnabschnitts 6a und teilweise entlang des zweiten Führungsbahnabschnitts 6b geführt. Mit anderen Worten wird der Stiftabschnitt 9 nur bei der Drehbewegung in der zweiten Drehrichtung U2 in den zweiten Führungsbahnabschnitt 6b geführt. Damit der Stiftabschnitt 9 nach einer Drehrichtungsumkehr von der ersten Drehrichtung U1 in die zweite Drehrichtung U2 in den zweiten Führungsbahnabschnitt 6b eintreten kann, weist die Führungsbahn 6 einen Ausrichtungsabschnitt 29 zur Ausrichtung der Bewegungsrichtung des Stiftabschnitts 9 auf. Der Ausrichtungsabschnitt 29 ist derart ausgebildet, dass der Stiftabschnitt 9 bei der Drehbewegung des Sperrelements 5 in die erste Drehrichtung U1 immer im ersten Führungsbahnabschnitt 6a geführt wird und bei der Drehbewegung des Sperrelements 5 in der zweiten Drehrichtung U2 immer vom ersten Führungsbahnabschnitt 6a in den zweiten Führungsbahnabschnitt 6b und anschließend zurück in den ersten Führungsbahnabschnitt 6a geführt wird. Der Stiftabschnitt wird ferner über ein im zweiten Führungsbahnabschnitt 6b ausgebildetes erstes Führungselement 25a mit einer ersten Führungsfläche 26a in einen Sperrabschnitt 10 geführt. Anschlie- ßend kann der Stiftabschnitt 9 über ein zweites Führungselement 25b mit einer ersten Führungsfläche 26b in den ersten Führungsbahnabschnitt 6a geführt werden. Vorliegend sind die beiden Führungselemente 25a, 25b als Rampe 27a, 27b ausgebildet. Eine detaillierte Darstellung der an der Führungsbahn 6 ausgebildeten Rampen 27a, 27b ist Figur 7 zu entnehmen.
Der Stiftabschnitt 9 ist vorliegend in Richtung der Führungsbahn 6 axial verlagerbar. Mithin kommt der Stiftabschnitt 9 während der Führung entlang der Führungsbahn 6 zu jeder Zeit auf der Oberfläche der Führungsbahn 6 zur Anlage, wobei der Stiftabschnitt 9 beispielsweise mittels einer Federvorspannkraft im Wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche der Führungsbahn 6 drückt. Somit wird der Stiftabschnitt 9 über das jeweilige Führungselement 25a, 25b geführt und springt an der jeweiligen Führungsfläche 26a, 26b zurück in die Normalebene der Führungsbahn 6. Ergänzend kann der axial verlagerbare Stiftabschnitt 9 genutzt werden um die rotative Lage des Sperrelements 5 zu detektieren. Bei jeder Umdrehung des Abtriebsrads 2 in der zwei- ten Drehrichtung U2 bilden die Führungselemente 25a, 25b einen jeweiligen Referenzpunkt für die rotative Lage des Sperrelements, wodurch mittels einer - hier nicht dargestellten - Messvorrichtung errechnet werden kann, wie weit und in welche Drehrichtung U1 , U2 das Sperrelement 5 verdreht werden muss, um die Sperrstellung ein- zuleiten. Ferner können eine oder mehrere Ausschlagpositionen zumindest am ersten Führungsbahnabschnitt 6a vorgesehen sein, um eine rotative Lage des Sperrelements 5 bei einer Drehbewegung des Abtriebsrads 2 in der ersten Drehrichtung U1 detektieren zu können. Dabei kann ein Verdrehwinkel 14 des Hebelarms 8a (Figur 2) oder ein linearer Verstellweg 15 einer Linearführung 8b (Figur 3) gemessen werden.
Zum Einleiten einer Sperrstellung findet eine Drehrichtungsumkehr des in Figur 1 dargestellten Abtriebsrads 2 beziehungsweise des Sperrelements 5 im Sperrabschnitt 10 statt, wobei die Drehrichtungsumkehr von der zweiten Drehrichtung U2 in die erste Drehrichtung U1 durchgeführt wird. Der Stiftabschnitt 9 kommt dabei an der ersten Führungsfläche 26a des ersten Führungselements 25a zur Anlage und sperrt die Drehbewegung des Abtriebsrads 2, wobei der Stiftabschnitt 9 entlang der jeweiligen ersten Führungsfläche 26a geführt wird und am Sperranschlag 7 zur Anlage kommt. Mithin dringt der Stiftabschnitt 9 zum Sperren der Drehbewegung des Abtriebsrads 2 in den Sperranschlag 7 ein.
In Figur 2 ist gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Führungsbahn 6 des Sperrelements 5 mit dem Hebelarm 8a derart verbunden, dass der Hebelarm 8a bei einer Drehung des Abtriebsrads 2 in einer horizontalen Ebene entlang der Führungsbahn 6 geführt wird. Der Hebelarm 8a ist somit um eine Drehachse 16 in einem Verdrehwin- kel 14 schwenkbar ausgebildet. Gemäß dieser Ausführungsform weist der Hebelarm 8a einen Klemmsitz auf. Die Position des Hebelarms 8a wird von der Führungsbahn 6 des Sperrelements 5 eingestellt. Der Stiftabschnitt 9 greift axial in die Führungsbahn 6 ein und ist axial verlagerbar am Hebelarm 8a angeordnet. Der Stiftabschnitt 9 bewegt sich bei einer Rotation des Sperrelements 5 in radialer Richtung zum Sperrelement 5 entlang einer Kreisbahn 17 hin und her, wobei die Führungsbahn 6 an dem Sperrelement 5 die Position des Stiftabschnitts 9 einstellt.
Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Getriebeanordnung 21 , wobei der Stiftabschnitt 9 axial verlagerbar auf einer Linearführung 8b angeordnet ist, die positi- onsfest ausgebildet ist. Die Linearführung 8b ist dazu vorgesehen, den Stiftabschnitt 9 entlang einer radialen Achse 18 zu führen. Der Stiftabschnitt 9 greift axial in die Führungsbahn 6 an dem Sperrelement 5 ein. Der Stiftabschnitt 9 bewegt sich bei einer Rotation des Sperrelements 5 in radialer Richtung zum Sperrelement 5 entlang der radialen Achse 18 hin und her, wobei die Führungsbahn 6 an dem Sperrelement 5 die Position des Stiftabschnitts 9 einstellt.
Gemäß der Figur 4 ist das Sperrelement 5 nach einem dritten Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet und stirnseitig an einem - hier nicht dargestellten - Abtriebsrad 2 drehfest angeordnet. Die Führungsbahn 6 ist umlaufend an dem Sperrelement 5 ausgebildet und weist an einem Abschnitt des Sperrelements 5 zwei Führungsbahnabschnitte 6a, 6b auf. Axial zwischen dem oberen und unteren Führungsbahnabschnitt 6a, 6b ist ein Sperranschlag 7 ausgebildet. Der Sperranschlag 7 ist mit dem oberen und unteren Führungsabschnitt 6a, 6b über einen Sperrabschnitt 10 verbun- den und lediglich über einen Drehrichtungswechsel des Abtriebsrads 2 einleitbar. In der Führungsbahn 6 ist ein in Figur 5 und 6 dargestellter Stiftabschnitt 9 führbar, wobei der Stiftabschnitt 9 beispielsweise an einem Hebelarm 8a (Figur 5) oder an einer Linearführung 8b (Figur 6) angeordnet ist. Nach den Figuren 5 und 6 wird das in Figur 1 dargestellte Abtriebsrad 2 bei einer Höhenverstellung eines - hier nicht dargestellten - Fahrzeugaufbaus mit dem Sperrelement 5 wahlweise in eine erste oder zweite Drehrichtung U1 , U2 verdreht. Der Stiftabschnitt 9 wird bei der Drehbewegung des Abtriebsrads 2 in die erste Drehrichtung U1 entlang des ersten Führungsbahnabschnitts 6a geführt. In der zweiten Drehrichtung U2 wird der Stiftabschnitt 9 teilweise entlang des ersten Führungsbahnabschnitts 6a und teilweise entlang des zweiten Führungsbahnabschnitts 6b geführt, wobei der Stiftabschnitt 9 ferner über ein erstes Führungselement 25a mit einer ersten Führungsfläche 26a in einen Sperrabschnitt 10 geführt wird. Anschließend kann der Stiftabschnitt 9 über ein zweites Führungselement 25b mit einer ersten Führungsfläche 26b in den ersten Führungsbahnabschnitt 6a geführt werden. Vorliegend sind die beiden Führungselemente 25a, 25b als Einwegklappe 28a, 28b ausgebildet, wobei die jeweiligen Führungsflächen 26a, 26b im Wesentlichen senkrecht zur Führungsbahn 6 ausgebildet sind. Der Stiftabschnitt 9 ist vorliegend in Richtung der Führungsbahn 6 axial verlagerbar. Mithin liegt der Stiftabschnitt 9 während der Führung entlang der Führungsbahn 6 stets auf der Oberfläche der Führungsbahn 6 auf, wobei der Stiftabschnitt 9 beispielsweise mittels einer Federvorspannkraft im Wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche der Führungsbahn 6 zur Anlage kommt. Somit wird der Stiftabschnitt 9 über das jeweilige Führungselement 25a, 25b geführt. Dabei sind die Führungselemente 25a, 25b drehbar am Sperrelement 5 angeordnet und werden in der Führungsbahn 6 mittels einer Federvorspannkraft zur Sperrung der Drehbewegung des Abtriebsrads 2 gegen das Sperrelement 5 gedrückt. Bei einer Drehbewegung des Abtriebsrads 2 in der zweiten Drehrichtung U2 wird das jeweilige Führungselement 25a, 25b von dem Stiftabschnitt 9 verdrängt. Mit anderen Worten verdrängt der Stiftabschnitt das erste Führungselement 25a und dringt in den Sperrabschnitt 10 ein. Nachdem der Stiftabschnitt 9 das erste Führungselement 25a passiert hat, schwenkt das als Einwegklappe 28a ausgebildete erste Führungselement 25a zurück und kommt erneut am Sperrelement 5 zur Anlage. Bei einer Drehrichtungsumkehr des Abtriebsrads 2 während der Stiftabschnitt 9 im Sperrabschnitt 10 positioniert ist, wird der Stiftabschnitt 9 entlang der ersten Führungsfläche 26a in den Sperranschlag 7 geführt. Wird die Drehbewegung des Abtriebsrads jedoch in der zweiten Drehrichtung U2 fortgesetzt oder kommt es nach Sperrung des Abtriebsrads 2 zu einer erneuten Drehrichtungsumkehr in die zweite Drehrichtung U2, so verdrängt der Stiftabschnitt 9 das zweite als Einwegklappe 28b ausgebildete Führungselement 25b und dringt in den ersten Führungsbahnabschnitt 6a ein. Nachdem der Stiftabschnitt 9 das zweite Führungselement 25b passiert hat, schwenkt das als Einwegklappe 28b ausgebildete zweite Führungselement 25b zurück und kommt erneut am Sperrelement 5 zur Anlage. Bei einer anschließenden Drehrichtungsumkehr des Abtriebsrads 2 während der Stiftabschnitt 9 im ersten Führungsbahnabschnitt 6a positioniert ist, wird durch die zweite Führungsfläche 26a verhindert, dass der Stiftabschnitt 9 zurück in den Sperrabschnitt 10 eindringt.
Ergänzend kann der Stiftabschnitt 9 genutzt werden um die rotative Lage des Sper- relements 5 zu detektieren. Bei jeder Umdrehung des Abtriebsrads 2 in der zweiten Drehrichtung U2 bilden die Führungselemente 25a, 25b einen jeweiligen Referenzpunkt für die rotative Lage des Sperrelements, wodurch mittels einer - hier nicht dargestellten - Messvorrichtung errechnet werden kann, wie weit und in welche Drehrichtung U1 , U2 das Sperrelement 5 verdreht werden muss, um die Sperrstellung einzulei- ten. Dabei wird bei jeder Umdrehung des Abtriebsrads 2 die Rotation der jeweiligen Einwegklappe 28a, 28b detektiert, sodass die rotative Lage des Sperrelements 5 bestimmt werden kann. Ferner können Ausschlagpositionen zumindest am ersten Führungsbahnabschnitt 6a vorgesehen sein, um eine rotative Lage des Sperrelements 5 bei einer Drehbewegung des Abtriebsrads 2 in der ersten Drehrichtung U1 detektieren zu können. Dabei kann ein Verdrehwinkel 14 des Hebelarms 8a (Figur 2) oder ein linearer Verstellweg 15 einer Linearführung 8b (Figur 3) gemessen werden. Ferner kann ein axialer Verlagerungsweg des Stiftabschnitts bei einer Durchführung durch eine entsprechend ausgebildete Ausschlagposition zur Detektion der rotativen Lage des Sperrelements 5 gemessen werden. Die Ausschlagposition kann in diesem Fall als eine Vertiefung oder als eine Ausbauchung in der Führungsbahn 6 ausgebildet sein.
Zum Einleiten einer Sperrstellung findet eine Drehrichtungsumkehr des in Figur 1 dar- gestellten Abtriebsrads 2 beziehungsweise des Sperrelements 5 im Sperrabschnitt 10 statt, wobei die Drehrichtungsumkehr von der zweiten Drehrichtung U2 in die erste Drehrichtung U1 durchgeführt wird. Der Stiftabschnitt 9 kommt dabei an der ersten Führungsfläche 26a des ersten Führungselements 25a zur Anlage und sperrt die Drehbewegung des Abtriebsrads 2, wobei der Stiftabschnitt 9 entlang der jeweiligen ersten Führungsfläche 26a geführt wird und am Sperranschlag 7 zur Anlage kommt. Mithin dringt der Stiftabschnitt 9 zum Sperren der Drehbewegung des Abtriebsrads 2 in den Sperranschlag 7 ein.
Gemäß Figur 5 ist der Stiftabschnitt 9 an einem Hebelarm 8a ausgebildet, wobei der Hebelarm 8a um eine Drehachse 16, die senkrecht in die Zeichnungsebene hineinführt, um einen Verdrehwinkel 14 schwenkbar ist, und wobei der Stiftabschnitt 9 radial in die Führungsbahn 6 an dem Sperrelement 5 eingreift. Die Führungsbahn 6 ist mit dem Hebelarm 8a derart verbunden, dass der Hebelarm 8a bei einer Drehung des Abtriebsrads 2 in vertikaler Richtung auf und ab entlang der Führungsbahn 6 geführt wird. Der Hebelarm 8a kann beispielsweise über - hier nicht dargestellte - Befestigungselemente 13 an einem - hier nicht dargestellten - Gehäuse 22 befestigt werden. Der Stiftabschnitt 9 bewegt sich bei einer Rotation des Sperrelements 5 in axialer Richtung zum Sperrelement 5 entlang einer Kreisbahn 17 auf und ab, wobei die Führungsbahn 6 an dem Sperrelement 5 die Position des Stiftabschnitts 9 einstellt. Der Verdrehwinkel 14 des Hebelarms 8a kann genutzt werden, um die rotative Lage des Sperrelements 5 zu detektieren, wobei der Verdrehwinkel 14 beispielsweise mit einer - hier nicht dargestellten - Messvorrichtung gemessen wird. Bei der Verdrehung des Sperrelements 5 kann bei jeder Position des Stiftabschnitts 9 in der Führungsbahn 6 ein bestimmter Verdrehwinkel 14 ermittelt werden.
Gemäß Figur 6 ist ein Stiftabschnitt 9 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel in der Linearführung 8b angeordnet, wobei die Linearführung 8b positionsfest ausgebildet und dazu vorgesehen ist, den Stiftabschnitt 9 entlang einer axialen Achse 18 zu füh- ren. Beispielsweise kann zur Bestimmung der rotativen Lage des Sperrelements 5 mittels einer - hier nicht dargestellten - Messvorrichtung der lineare Verstellweg 15 des Stiftabschnitts 9 in der Linearführung gemessen werden. Der Stiftabschnitt 9 greift radial in die Führungsbahn 6 an dem Sperrelement 5 ein. Die Führungsbahn 6 ist somit an einer Außenumfangsfläche des Sperrelements 5 ausgebildet. Der Stiftabschnitt 9 bewegt sich bei einer Rotation des Sperrelements 5 in axialer Richtung zum Sperrelement 5 entlang der axialen Achse 18 auf und ab, wobei die Führungsbahn 6 an dem Sperrelement 5 die Position des Stiftabschnitts 9 einstellt.
Gemäß Figur 7 ist ein Abschnitt der Führungsbahn 6 im Bereich des Sperrabschnitts 10 dar- gestellt. Die als Rampen 27a, 27b ausgebildeten Führungselemente 25a, 25b steigen vorliegend linear an, wobei die jeweiligen Führungsflächen 26a, 26b im Wesentlichen senkrecht zur Führungsbahn 6 ausgebildet sind. Die jeweiligen Rampen 27a, 27b steigen von einer ebenflächigen Normalebene der Führungsbahn 6 axial bis zu einer vorderen Kante der jeweiligen Rampe 27a, 27b an und fallen anschließend an der jeweiligen Führungsfläche 26a, 26b wie- der im Wesentlichen vertikal auf die Normalebene der Führungsbahn 6 ab. Alternativ können die Rampen 27a, 27b exponentiell ansteigend oder stufenweise ansteigend ausgebildet sind. Ferner ist denkbar, dass die Führungsflächen 26a, 26b zumindest teilweise geneigt ausgebildet sind. Die Ausgestaltung der ersten Führungsfläche 26a verhindert stets, dass der oben genannte Stiftabschnitt 9 bei einer Drehrichtungsumkehr in die zweite Drehrichtung U2 aus dem Sperrabschnitt 10 zurück in den zweiten Führungsbahnabschnitt 6b geführt werden kann. Ferner verhindert die Ausgestaltung der zweiten Führungsfläche 26a stets, dass der Stiftabschnitt 9 bei einer Drehrichtungsumkehr in die zweite Drehrichtung U2 aus dem ersten Führungsbahnabschnitt 6a zurück in den Sperrabschnitt 10 geführt werden kann.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Aus- führungsbeispiele. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, das Sperrelement 5 als Sperrscheibe auszubilden und entgegen der beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform das jeweilige Führungselement 25a, 25b als Einwegklappe 28a, 28b gemäß der zuvor beschriebenen dritten und vierten Aus- führungsform der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung auszubilden. Darüber hinaus ist es beispielsweise möglich, das Sperrelement 5 als Sperrring auszubilden und entgegen der beschriebenen dritten und vierten Ausführungsform das jeweilige Führungselement 25a, 25b als Rampe 27a, 27b gemäß der zuvor beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung auszubilden.
Bezuqszeichenliste
1 Antriebsrad
2 Abtriebsrad
3 Verzahnung am Antriebsrad
4 Verzahnung am Abtriebsrad
5 Sperrelement
6 Führungsbahn
6a, 6b Führungsbahnabschnitt
7 Sperranschlag
8a Hebelarm
8b Linearführung
9 Stiftabschnitt
10 Sperrabschnitt
1 1 Zahnrad
12 Verzahnung am Zahnrad
13 Befestigungselement
14 Verdrehwinkel
15 Linearer Verstellweg
16 Drehachse
17 Kreisbahn
18 Achse
20 Aktuatorvorrichtung
21 Getriebeanordnung
22 Gehäuse
23 Vorrichtung
24 Gewindetrieb
25a, 25b Führungselement
26a, 26b Führungsfläche
27a, 27b Rampe
28a, 28b Einwegklappe
29 Ausrichtungsabschnitt

Claims

Patentansprüche
1 . Getriebeanordnung (21 ) für eine Aktuatorvorrichtung (20) zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus, umfassend ein Antriebsrad (1 ) und ein Abtriebsrad (2), die über eine jeweilige daran ausgebildete Verzahnung (3, 4) drehbar miteinander verbunden sind, wobei an dem Abtriebsrad (2) ein Sperrelement (5) zum Sperren einer Drehbewegung angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (5) mindestens eine Führungsbahn (6) mit mindestens einem darin integrierten Sperranschlag (7) aufweist, wobei die mindestens eine Führungsbahn (6) mit einem begrenzt beweglichen Stiftabschnitt (9) verbunden ist, der dazu vorgesehen ist, bei einer Drehung des Abtriebsrads (2) entlang der mindestens einen Führungsbahn (6) geführt zu werden und bei einem Eindringen in den mindestens einen Sperranschlag (7) eine Drehbewegung des Abtriebsrads (2) zu sperren, wobei die mindestens eine Führungsbahn (6) ein erstes und zweites Führungselement (25a, 25b) mit einer jeweiligen Führungsfläche (26a, 26b) zur Führung des Stiftabschnitts (9) aufweist, wobei der mindestens eine Sperranschlag (7) an einem Sperrabschnitt (10) zwischen den beiden Führungselementen (25a, 25b) angeordnet ist, wobei der Stiftabschnitt (9) bei der Drehbewegung des Abtriebsrads (2) in eine erste Drehrichtung (U1 ) entlang der ersten oder zweiten Füh- rungsfläche (26a, 26b) führbar ist, wobei der Stiftabschnitt (9) bei der Drehbewegung des Abtriebsrads (2) in eine zweite Drehrichtung (U2) über das erste Führungselement (25a) in den Sperrabschnitt (10) führbar ist und anschließend über das zweite Führungselement (25a) in einen ersten Führungsbahnabschnitt (6a) führbar ist, und wobei eine Drehrichtungsumkehr des Abtriebsrads (2) im Sperrabschnitt (10) von der zweiten Drehrichtung (U2) in die erste Drehrichtung (U1 ) durchführbar ist, um den Stiftabschnitt (9) zur Sperrung der Drehbewegung des Abtriebsrads (2) entlang der ersten Führungsfläche (26a) in den Sperranschlag (7) zu führen.
2. Getriebeanordnung (21 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Führungselement (25a, 25b) als Rampe (27a, 27b) ausgebildet ist.
3. Getriebeanordnung (21 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Führungselement (25a, 25b) als Einwegklappe (28a, 28b) ausgebildet ist.
4. Getriebeanordnung (21 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Stiftabschnitt (9) axial verlagerbar an einem Hebelarm (8a) ausgebildet ist, wobei der Hebelarm (8a) um eine Drehachse (16) schwenkbar ist, wobei der Stiftabschnitt (9) radial oder axial in die mindestens eine Führungsbahn (6) eingreift und mittels einer Federvorspannkraft im Wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche der Führungsbahn (6) zur Anlage kommt.
5. Getriebeanordnung (21 ) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (8a) einen Klemmsitz gegenüber einem stationär festgelegten Bauteil aufweist, wobei die Führungsbahn (6) die Position des Hebelarms (8a) gegen eine Reibkraft des Klemmsitzes einstellt.
6. Getriebeanordnung (21 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Stiftabschnitt (9) axial verlagerbar auf einer Linearführung (8b) angeordnet ist, wobei die Linearführung (8b) dazu vorgesehen ist, den Stiftabschnitt (9) entlang einer linearen Achse (18) zu führen, und wobei der Stiftabschnitt (9) radial oder axial in die mindestens eine Führungsbahn (6) eingreift und mittels einer Federvorspannkraft im Wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche der Führungsbahn (6) zur Anlage kommt.
7. Getriebeanordnung (21 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Führungsbahn (6) ferner einen zweiten Führungsbahnabschnitt (6b) aufweist, wobei der zweite Führungsbahnabschnitt (6b) den Sperrabschnitt (10) und den Sperranschlag (7) umfasst.
8. Getriebeanordnung (21 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Stiftabschnitt (9) bei der ersten Drehrichtung (U1 ) des Abtriebsrads (2) im Wesentlichen entlang dem ersten Führungsbahnab- schnitt (6a) führbar ist, wobei der Stiftabschnitt (9) bei der zweiten Drehrichtung (U2) des Abtriebsrads (2) im Wesentlichen entlang dem zweiten Führungsbahnabschnitt (6b) führbar ist.
9. Getriebeanordnung (21 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (5) eine Sperrscheibe ist, wobei die Führungsbahn (6) stirnseitig ausgebildet ist.
10. Getriebeanordnung (21 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (5) ein Sperrring ist, wobei die Führungsbahn (6) am Umfang des Sperrrings ausgebildet ist.
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