WO2019114865A1 - Niveauverstellvorrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2019114865A1
WO2019114865A1 PCT/DE2018/100971 DE2018100971W WO2019114865A1 WO 2019114865 A1 WO2019114865 A1 WO 2019114865A1 DE 2018100971 W DE2018100971 W DE 2018100971W WO 2019114865 A1 WO2019114865 A1 WO 2019114865A1
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niveauverstellvorrichtung
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Sebastian Sommerkorn
Wilfried Breton
Markus Holzberger
Tim Bartling
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16H2025/2081—Parallel arrangement of drive motor to screw axis

Definitions

  • the invention relates to an electromechanical level adjusting device suitable for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • Such a level adjustment device that is to say a device for height adjustment of a vehicle body, is known, for example, from DE 10 2014 215 420 A1.
  • the known height adjustment device comprises two components displaceable relative to each other by means of a movement thread between an upper and a lower adjustment position, wherein the movement thread can be actuated by an electric motor.
  • the electric motor transmits a torque via a control gear, which can be designed as a toothed wheel or belt transmission, in the movement thread, namely a ball screw.
  • Each of these devices comprises a ball screw.
  • a height adjustment device for wheel suspensions of motor vehicles known from DE 10 2007 004 747 B4 likewise has a ball screw drive for converting a rotation into a linear movement.
  • the ball screw drive comprises a rotatable adjusting ring, which is located within an outer sleeve which can be displaced in a manner secure against rotation, wherein balls roll as rolling elements between the adjusting ring and the outer sleeve.
  • On the adjusting ring a radially outwardly projecting gear is formed, which meshes with a drive pinion of an electric motor.
  • the object of the invention is to expand the possible uses of electromechanical level adjustment devices.
  • the electromechanical level adjustment device which is known per se, comprises a screw drive, which is preceded by a further gear, which is designated as an actuating gear and can be actuated by an electric motor.
  • the actuating gear is configured in the form of a spur gear which is formed by three gear wheels connected in series and parallel to each other, a drive gear being non-rotatably coupled to the motor shaft of an electric motor and intermeshing with an intermediate gear meshing with an output gear , which is non-rotatably connected to a nut of the screw drive.
  • the total ratio is given by the ratio between the number of teeth of the driven gear and the number of teeth of the drive wheel.
  • the idler gear is to be dimensioned in adaptation to the given installation space conditions and has no influence on the overall ratio of the variable speed gearbox designed as a reduction gear.
  • the drive gear is formed integrally with the motor shaft.
  • the three gears of the Stellgetrie- bes are helical gears. Its helix angle is preferably at least 15 degrees and at most 30 degrees, more preferably at least 18 degrees and at most 25 degrees. Due to the helical toothing of the three gears, it is possible to use a drive gear with a very small number of teeth.
  • the number of teeth of the drive gear is at least one and at most five, for example, two or three.
  • a profile shift has to take into account the aspect of a possible interference with an undercut and, on the other hand, the aspect of tooth root safety.
  • the drive gear of the adjusting gear of the level adjustment preferably a positive profile shift is selected.
  • a housing element of the adjusting gear has a bore and a pin, wherein in the bore a bearing outer ring for supporting the drive gear and on the journal at least one bearing channel ring a storage of the intermediate gear is held.
  • two fixedly connected housing elements of the adjusting gear each have a bore, which is to be understood as a blind hole-like depression, wherein in each of the two bores ments a bearing outer ring of a rolling bearing for supporting the drive gear is held, and exactly one of said housing elements has a pin on which at least one bearing groove ring of a bearing, in particular rolling bearing, of the intermediate gear is held.
  • the rotation axis of the intermediate gear preferably does not intersect the electric motor.
  • the bearing, in particular roller bearing, of the intermediate gear is preferably located in both embodiments completely between the two end faces of the intermediate gear, that is within an educated by the intermediate gear, at least approximately cylindrical cavity.
  • the drive gear preferably by bearings, in particular rolling bearings mounted, which are each located in front of a front side of the drive gear.
  • the teeth of the drive gear are located axially between the two bearings with which the drive gear is mounted.
  • a flying bearing that is, a bearing on only one end face of the drive gear, namely the side facing the electric motor, possible.
  • the number of teeth of the intermediate gear is preferably less than the number of teeth of the output gear, but larger than the number of teeth of the drive gear.
  • the intermediate gearwheel is the largest of the three gearwheels can also be realized.
  • the number of teeth of the gears can be adapted to the requirements, in particular depending on the wheel load. In the case of the intermediate gear, the space requirements are decisive.
  • the overall ratio of the adjusting gear is preferably at least 10 and at most 100, which is significantly made possible by the small number of teeth of the drive gear.
  • ratios between 10 and 25, mainly for vehicles with small to medium wheel loads and ratios between 25 and 100, are primarily used for vehicles with high wheel loads.
  • the output gear of the adjusting gear surrounds in a preferred embodiment directly the mother of the screw, in particular ball screw.
  • the functions of the output gear and the nut of the screw drive are realized by a single component.
  • the level adjustment device is suitable for passenger cars as well as commercial vehicles. In both cases, either a single axle or a plurality of axles of the vehicle can be equipped with the level adjustment device, in particular in the form of a level control.
  • a single axle or a plurality of axles of the vehicle can be equipped with the level adjustment device, in particular in the form of a level control.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of an electromechanical level adjustment device in a sectional view
  • FIG. 6 shows a second exemplary embodiment of an electromechanical level adjusting device in a representation analogous to FIG. 1.
  • An electromechanical level adjusting device is provided for use in a motor vehicle, in particular a passenger car.
  • a motor vehicle in particular a passenger car.
  • level adjustment device 1 With regard to the basic function of the level adjustment device 1, reference is made to the cited prior art.
  • Figures 1 to 5 relate to a level adjustment device 1 for the front axle, the Fig. 6 to a level adjustment device 1 for the rear axle of the motor vehicle.
  • Corresponding or basically equivalent parts are indicated in all figures with the same reference numerals. Unless otherwise stated, the following explanations refer to both exemplary embodiments.
  • the level adjustment device 1 comprises a screw drive 2, namely a ball screw drive, which is actuated by an electric motor 4 via an actuating gear 3, to which reference will be made in more detail below.
  • a housing 5 of the Stellgetrie- bes 3 is firmly connected to a spring plate 6 and a sleeve 7.
  • a rolling bearing 8 is supported, which is designed in the present case as a tapered roller bearing and the storage of a nut 9 is used, which is attributable to the threaded operation 2.
  • a helically wound ball track 10 of the nut 9 roll during operation of the screw 2 balls from which at the same time
  • a hollow threaded spindle 11 which is also attributable to the screw 2.
  • the threaded spindle 11 is slidably, but not rotatably guided in the sleeve 7 and fixedly connected to a damper tube 12.
  • Bellows 13 serve to seal between the damper tube 12 and the housing fifth
  • the control gear 3 is constructed as a three-wheel chain, which is formed of a drive gear 14, an intermediate gear 15 and a driven gear 16.
  • the axes of rotation of the three gears 14, 15, 16 are denoted by DI 4 , D15 and Di6.
  • the axis of rotation DI 4 of the drive gear 14 is identical to the axis of the electric motor 4.
  • the designated 17 motor shaft of the electric motor 4 is rotatably coupled via a clutch 18 with the drive gear 14.
  • a clutch element designated 19, which is attributable to the clutch 18, is fixedly connected or identical to the drive gear 14.
  • the coupling element 19 is mounted in the housing 5 by means of a ball bearing 20.
  • an outer ring 21 of the ball bearing 20 is inserted into a bore 22 which is formed in a housing member 23 of the housing 5.
  • a further ball bearing 24 is provided for storage of the motor shaft 17, a further ball bearing 24 is provided.
  • the function of both ball bearings 20, 24 can be taken over by a single bearing, in particular roller bearings.
  • the electric motor 4 facing away from the end of the drive gear 14 is supported by a further ball bearing 25 in the housing 5.
  • the two ball bearings 20,25 are each preset on one end side of the drive gear14.
  • the drive gear 14 is formed as a helical gear with only three teeth.
  • the intermediate gear 15 driven by the drive gearwheel 14 has a comparatively large number of teeth and is mounted on a journal 26, which in the exemplary embodiment according to FIG. 1 is formed by the housing element 23.
  • the pin 26 is formed by a housing element 35 in which the ball bearing 25 is accommodated.
  • roller bearings 27, 28, namely ball bearings, on the pin 26 there are two rolling bearings 27, 28, namely ball bearings, on the pin 26.
  • the inner rings of the rolling bearings 27, 28 are designated 29, 30, wherein an intermediate ring 31 between the two inner rings 29, 30 of the roller bearings 27, 28th with which they are kept in a defined manner at a distance from each other.
  • the associated outer rings 32, 33 of the roller bearings 27, 28 are inserted in a central opening 34 in the intermediate gear 15.
  • the axis of rotation D15 of the intermediate gear 15 intersects the electric motor 4 exclusively in the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the axis of rotation D15 of the intermediate gear 15 passes the electric motor 4 in the case of FIG.
  • all axes of rotation DI 4 , D15, Di6 are arranged parallel to each other, wherein the axis of rotation Di6 of the output gear 16 with the central axis of the damper tube 12 and the sleeve 7 is identical.
  • the output gear 16 has no own storage. Rather, the driven gear 16 is fixedly connected to the nut 9, where it immediately surrounds them.
  • the output gear 16 is the largest of the three gears 14, 15,
  • the actuating gear 3 claimed in FIG. 1 only a very small space.
  • the expansion of the adjusting gear 3 in adaptation to an existing surrounding construction in the radial direction is somewhat increased.
  • the compact design of the actuating gear 3 in both cases, particularly in the axial direction, relative to the axes of rotation DI 4 , D15 and Di6, also has the advantage that undesired forces and tilting moments are largely avoided.
  • a particularly high degree of robustness, as far as impacts due to vibrations are concerned is given.
  • the level adjustment device 1 can be used in particular as a component of a level control.

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Niveauverstellung eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Elektromotor (4) und ein Stellgetriebe (3), welches einem Gewindetrieb (2) vorgeschaltet ist, wobei das Stellgetriebe (3) durch drei hintereinander geschaltete, zueinander parallele Drehachsen (Di4, D15 D16) aufweisende Zahnräder (14, 15, 16) gebildet ist, wobei ein Antriebszahnrad (14), dessen Zähnezahl mindestens eins und höchstens fünf beträgt, drehfest mit der Motorwelle (17) des Elektromotors (4) gekoppelt ist und m it einem Zwischenzahnrad (15) kämmt, welches mit einem Abtriebszahnrad (16) kämmt, das drehfest mit einer Mutter (9) des Gewindetriebs (2) verbunden ist.

Description

Niveauverstellvorrichtunq für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine für ein Kraftfahrzeug geeignete elektromechanische Ni- veauverstellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Niveauverstellvorrichtung, das heißt Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus, ist zum Beispiel aus der DE 10 2014 215 420 A1 bekannt.
Die bekannte Höhenverstellvorrichtung umfasst zwei mittels eines Bewegungsgewin- des zwischen einer oberen und einer unteren Verstellposition gegeneinander verla- gerbare Bauteile, wobei das Bewegungsgewinde durch einen Elektromotor betätigbar ist. Der Elektromotor leitet ein Drehmoment über ein Stellgetriebe, welches als Zahn- rad - oder Riemengetriebe ausgeführt sein kann, in das Bewegungsgewinde, nämlich einen Kugelgewindetrieb, ein.
Weitere Vorrichtungen, welche zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus vorge- sehen sind, sind zum Beispiel in den Dokumenten WO 2015/021980 A1 und
DE 10 2015 206 149 A1 offenbart. Jede dieser Vorrichtungen umfasst einen Kugel- gewindetrieb.
Eine aus der DE 10 2007 004 747 B4 bekannte Höhenverstellvorrichtung für Radauf- hängungen von Kraftfahrzeugen weist ebenfalls einen Kugelgewindetrieb zur Umset- zung einer Rotation in eine lineare Bewegung auf. Der Kugelgewindetrieb umfasst ei- nen drehbaren Stellring, welcher sich innerhalb einer in verdrehgesicherter Weise ver- schiebbaren Außenhülse befindet, wobei zwischen dem Stellring und der Außenhülse Kugeln als Wälzkörper abrollen. An den Stellring ist ein radial nach außen abragendes Zahnrad angeformt, das mit einem Antriebsritzel eines Elektromotors kämmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einsatzmöglichkeiten elektromechani- scher Niveauverstellvorrichtungen zu erweitern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Niveauverstellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug vor- gesehene elektromechanische Niveauverstellvorrichtung weist in an sich bekannter Grundkonzeption einen Gewindetrieb auf, welchem ein weiteres Getriebe vorgeschal- tet ist, das als Stellgetriebe bezeichnet wird und elektromotorisch betätigbar ist. Erfin- dungsgemäß ist das Stellgetriebe in Form eines Stirnradgetriebes gestaltet, welches durch drei hintereinander geschaltete, zueinander parallele Drehachsen aufweisende Zahnräder gebildet ist, wobei ein Antriebszahnrad drehfest mit der Motorwelle eines Elektromotors gekoppelt ist und mit einem Zwischenzahnrad kämmt, welches mit ei- nem Abtriebszahnrad kämmt, das drehfest mit einer Mutter des Gewindetriebs ver- bunden ist.
Durch die drei Zahnräder des Stellgetriebes ist eine Dreiräderkette gebildet, deren Gesamtübersetzung durch das Verhältnis zwischen der Zähnezahl des Abtriebsrades und der Zähnezahl des Antriebsrades gegeben ist. Das Zwischenzahnrad ist in An- passung an die gegebenen Bauraumverhältnisse zu dimensionieren und hat keinen Einfluss auf die Gesamtübersetzung des als Untersetzungsgetriebes ausgelegten Stellgetriebes. Optional ist das Antriebszahnrad einstückig mit der Motorwelle ausge- bildet.
In bevorzugter Ausgestaltung handelt es sich bei den drei Zahnrädern des Stellgetrie- bes um schrägverzahnte Zahnräder. Deren Schrägungswinkel beträgt vorzugsweise mindestens 15 Grad und höchstens 30 Grad, insbesondere mindestens 18 Grad und höchstens 25 Grad. Durch die Schrägverzahnung der drei Zahnräder ist es möglich, ein Antriebszahnrad mit einer sehr geringen Zähnezahl zu verwenden.
Die Zähnezahl des Antriebszahnrades beträgt mindestens eins und höchstens fünf, beispielsweise zwei oder drei. In diesem Zusammenhang wird auf folgendes Fach- buch verwiesen:
Roth, Karlheinz: Zahnradtechnik - Evolventen-Sonderverzahnungen zur Getriebever- besserung; Springer -Verlag Berlin Fleidelberg 1998; ISBN 978-3-642-63778-0
Unter Ziffer 1.6 („Die gewählten Evoloid-Verzahnungen“) sind Beispiele schrägver- zahnter Ritzel mit Zähnezahlen zwischen 1 und 5 (Bild 1.6) zu finden. Jede dieser Ge- staltungen ist für das Stellgetriebe der Niveauverstellvorrichtung geeignet. Aufgrund einer Zähnezahl kleiner 5 verringert sich die Profilüberdeckung auf einen Wert kleiner 1. Schrägverzahnungen bieten gegenüber Geradverzahnungen generell den Vorteil einer Sprungüberdeckung. Die Sprungüberdeckung plus Profilüberde- ckung ergibt die Gesamtüberdeckung. Durch die Schrägverzahnung wird eine Ge- samtüberdeckung größer 1 sichergestellt und damit kann auch bei geringen Zähnean- zahlen ein stetiger Zahneingriff erreicht werden.
Eine Profilverschiebung hat einerseits den Aspekt einer möglichen Eingriffsstörung durch einen Hinterschnitt und andererseits den Aspekt der Zahnfußsicherheit zu be- rücksichtigen. Beim Antriebszahnrad des Stellgetriebes der Niveauverstellvorrichtung wird vorzugsweise eine positive Profilverschiebung gewählt.
Eine besonders gute Raumausnutzung wird in Ausführungsformen erreicht, in wel- chen die Drehachse des Zwischenzahnrades den Elektromotor, insbesondere dessen Stator, schneidet. In fertigungstechnisch sowie hinsichtlich der beim Betrieb auftreten- den mechanischen Belastungen besonders günstiger Ausgestaltung weist ein Gehäu- seelement des Stellgetriebes eine Bohrung sowie einen Zapfen auf, wobei in der Boh- rung ein Lageraußenring zur Lagerung des Antriebszahnrades und auf dem Zapfen mindestens ein Lagerrinnenring einer Lagerung des Zwischenzahnrades gehalten ist.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform weisen zwei fest miteinander ver- bundene Gehäuseelemente des Stellgetriebes jeweils eine Bohrung auf, worunter auch eine sacklochartige Vertiefung zu verstehen ist, wobei in jeder der beiden Boh- rungen ein Lageraußenring eines Wälzlagers zur Lagerung des Antriebszahnrades gehalten ist, und genau eines der genannten Gehäuseelemente einen Zapfen auf- weist, auf welchem mindestens ein Lagerrinnenring einer Lagerung, insbesondere Wälzlagerung, des Zwischenzahnrades gehalten ist. In diesem Fall schneidet die Ro- tationsachse des Zwischenzahnrades vorzugsweise nicht den Elektromotor.
Die Lagerung, insbesondere Wälzlagerung, des Zwischenzahnrades befindet sich in beiden Ausführungsformen vorzugsweise vollständig zwischen den beiden Stirnseiten das Zwischenzahnrades, das heißt innerhalb eines durch das Zwischenzahnrad gebil- deten, zumindest näherungsweise zylindrischen Hohlraums. Im Unterschied hierzu ist das Antriebszahnrad vorzugsweise durch Lager, insbesondere Wälzlager, gelagert, welche sich jeweils vor einer Stirnseite des Antriebszahnrades befinden. Anders aus- gedrückt: Die Verzahnung des Antriebszahnrades befindet sich axial zwischen den beiden Lagern, mit welchen das Antriebszahnrad gelagert ist. Prinzipiell ist auch eine fliegende Lagerung, das heißt eine Lagerung auf nur einer Stirnseite des Antriebs- zahnrades, nämlich der dem Elektromotor zugewandten Seite, möglich.
Die Zähnezahl des Zwischenzahnrades ist vorzugsweise geringer als die Zähnezahl des Abtriebszahnrades, jedoch größer als die Zähnezahl des Antriebszahnrades. Je nach den gegebenen Bauraumverhältnissen sind auch Ausführungsformen realisier- bar, bei welchen das Zwischenzahnrad das größte der drei Zahnräder ist. Generell kann die Zähnezahl der Zahnräder insbesondere in Abhängigkeit von der Radlast den Anforderungen angepasst werden. Im Fall des Zwischenzahnrades sind die Bauraum- verhältnisse ausschlaggebend.
Die Gesamtübersetzung des Stellgetriebes beträgt vorzugsweise mindestens 10 und höchstens 100, was maßgeblich durch die geringe Zähnezahl des Antriebszahnrades ermöglicht wird. Hierbei kommen bei identisch dimensionierter elektrischer Antriebs- einheit der Niveauverstellvorrichtung Übersetzungsverhältnisse zwischen 10 und 25 hauptsächlich für Fahrzeuge mit kleineren bis mittleren Radlasten und Übersetzungs- Verhältnisse zwischen 25 und 100 in erster Linie für Fahrzeuge mit hohen Radlasten in Betracht.
Das Abtriebszahnrad des Stellgetriebes umgibt in bevorzugter Ausgestaltung unmit- telbar die Mutter des Gewindetriebs, insbesondere Kugelgewindetriebs. Optional wer- den die Funktionen des Abtriebszahnrades und der Mutter des Gewindetriebs durch ein einziges Bauteil realisiert.
Die Niveauverstellvorrichtung ist für Personenkraftwagen ebenso wie für Nutzfahrzeu- ge geeignet. In beiden Fällen kann entweder eine einzige Achse oder eine Mehrzahl an Achsen des Fahrzeugs mit der Niveauverstellvorrichtung, insbesondere in Form einer Niveauregulierung, ausgerüstet sein. Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeich- nung näher erläutert. Hierin zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer elektromechanischen Niveauver- stellvorrichtung in einer Schnittdarstellung,
Fig. 2 ein Detail der Anordnung nach Figur 1 ,
Fig. 3 bis 5 in verschiedenen Ansichten Zahnräder eines Stellgetriebes der Niveau- verstellvorrichtung nach Fig. 1 ,
Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer elektromechanischen Niveauver- stellvorrichtung in einer Darstellung analog Fig. 1.
Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete elektromechanische Ni- veauverstellvorrichtung ist für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, vorgesehen. Hinsichtlich der prinzipiellen Funktion der Niveauverstellvorrichtung 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwie- sen.
Die Figuren 1 bis 5 beziehen sich auf eine Niveauverstellvorrichtung 1 für die Vorder- achse, die Fig. 6 auf eine Niveauverstellvorrichtung 1 für die Hinterachse des Kraft- fahrzeugs. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die folgenden Erläuterun- gen beziehen sich, soweit nicht anders erwähnt, auf beide Ausführungsbeidpiele.
Die Niveauverstellvorrichtung 1 umfasst einen Gewindetrieb 2, nämlich Kugelgewinde- trieb, welcher über ein Stellgetriebe 3, auf welches im Folgenden noch näher einge- gangen wird, durch einen Elektromotor 4 betätigt wird. Ein Gehäuse 5 des Stellgetrie- bes 3 ist fest mit einem Federteller 6 sowie mit einer Hülse 7 verbunden. An der Hülse 7 sowie am Gehäuse 5 ist ein Wälzlager 8 abgestützt, welches im vorliegenden Fall als Schrägrollenlager gestaltet ist und der Lagerung einer Mutter 9 dient, die dem Ge- windetrieb 2 zuzurechnen ist. In einer schraubenförmig gewundenen Kugellaufbahn 10 der Mutter 9 rollen beim Betrieb des Gewindetriebs 2 Kugeln ab, welche zugleich eine hohle Gewindespindel 11 kontaktieren, die ebenfalls dem Gewindetrieb 2 zuzu- rechnen ist. Die Gewindespindel 11 ist verschiebbar, jedoch nicht verdrehbar in der Hülse 7 geführt und fest mit einem Dämpferrohr 12 verbunden. Faltenbalge 13 dienen der Abdichtung zwischen dem Dämpferrohr 12 und dem Gehäuse 5.
Das Stellgetriebe 3 ist als Dreiräderkette aufgebaut, welche aus einem Antriebszahn- rad 14, einem Zwischenzahnrad 15 und einem Abtriebszahnrad 16 gebildet ist. Die Drehachsen der drei Zahnräder 14, 15, 16 sind mit DI4, D15 und Di6 bezeichnet. Die Drehachse DI4 des Antriebszahnrades 14 ist mit der Achse des Elektromotors 4 iden- tisch. Die mit 17 bezeichnete Motorwelle des Elektromotors 4 ist über eine Kupplung 18 drehfest mit dem Antriebszahnrad 14 gekoppelt. Ein mit 19 bezeichnetes Kupp- lungselement, welches der Kupplung 18 zuzurechnen ist, ist mit dem Antriebszahnrad 14 fest verbunden oder identisch. Das Kupplungselement 19 ist mit Hilfe eines Kugel- lagers 20 im Gehäuse 5 gelagert. Hierbei ist ein Außenring 21 des Kugellagers 20 in eine Bohrung 22 eingesetzt, welche in einem Gehäuseelement 23 des Gehäuses 5 gebildet ist. Zur Lagerung der Motorwelle 17 ist ein weiteres Kugellager 24 vorgese- hen. Alternativ kann die Funktion beider Kugellager 20, 24 durch ein einziges Lager, insbesondere Wälzlager, übernommen werden. Das dem Elektromotor 4 abgewandte Ende des Antriebszahnrades 14 ist durch ein weiteres Kugellager 25 im Gehäuse 5 gelagert. Somit sind die beiden Kugellager 20,25 jeweils einer Stirnseite des Antriebs- zahnrades14 vorgesetzt.
Das Antriebszahnrad 14 ist als schrägverzahntes Zahnrad mit lediglich drei Zähnen ausgebildet. Das vom Antriebszahnrad 14 angetriebene Zwischenzahnrad 15 weist eine vergleichsweise große Zähnezahl auf und ist auf einem Zapfen 26 gelagert, wel- cher im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 durch das Gehäuseelement 23 gebildet ist. Dagegen ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 der Zapfen 26 durch ein Gehäusee- lement 35 gebildet, in welchem das Kugellager 25 aufgenommen ist.
In beiden Fällen befinden sich zwei Wälzlager 27, 28, nämlich Kugellager, auf dem Zapfen 26. Die Innenringe der Wälzlager 27, 28 sind mit 29, 30 bezeichnet, wobei sich ein Zwischenring 31 zwischen den beiden Innenringen 29, 30 der Wälzlager 27, 28 befindet, womit diese in definierter Weise auf Abstand voneinander gehalten werden. Die zugehörigen Außenringe 32, 33 der Wälzlager 27, 28 sind in eine zentrische Öff- nung 34 im Zwischenzahnrad 15 eingesetzt.
Die Drehachse D15 des Zwischenzahnrades 15 schneidet ausschließlich im Ausfüh- rungsbeispiel nach Fig. 1 den Elektromotor 4. Dagegen läuft die Drehachse D15 des Zwischenzahnrades 15 im Fall von Fig. 6 am Elektromotor 4 vorbei. In beiden Fällen sind sämtliche Drehachsen DI4, D15, Di6 parallel zueinander angeordnet, wobei die Drehachse Di6 des Abtriebszahnrades 16 mit der Mittelachse des Dämpferrohrs 12 sowie der Flülse 7 identisch ist. Im Unterschied zum Zwischenzahnrad 15 weist das Abtriebszahnrad 16 keine eigene Lagerung auf. Vielmehr ist das Abtriebszahnrad 16 fest mit der Mutter 9 verbunden, wobei es diese unmittelbar umgibt.
Beim Abtriebszahnrad 16 handelt es sich um das größte der drei Zahnräder 14, 15,
16. Das Übersetzungsverhältnis des Stellgetriebes 3 ist durch das Verhältnis zwi- sehen der Zähnezahl des Abtriebszahnrades 16 und der Zähnezahl des Antriebszahn- rades 14 gegeben und liegt in den vorliegenden Fällen bei 70/3 = 23,33. Innerhalb der gesamten Niveauverstellvorrichtung 1 beansprucht das Stellgetriebe 3 gemäß Fig. 1 lediglich einen sehr geringen Bauraum. Im Fall von Fig. 6 ist dagegen die Ausdehnung des Stellgetriebes 3 in Anpassung an eine vorhandene Umgebungskonstruktion in ra- dialer Richtung etwas vergrößert. Die in beiden Fällen kompakte Bauweise des Stell- getriebes 3, besonders in axialer Richtung, bezogen auf die Drehachsen DI4, D15 und Di6, hat auch den Vorteil, dass unerwünschte Kräfte und Kippmomente weitestgehend vermieden werden. Ebenso ist eine besonders hohe Robustheit, was Einwirkungen durch Erschütterungen betrifft, gegeben. Die Niveauverstellvorrichtung 1 ist insbeson- dere als Komponente einer Niveauregulierung einsetzbar.
Bezuqszeichenliste
Niveauverstellvorrichtung
Gewindetrieb
Stellgetriebe
Elektromotor
Gehäuse
Federteller
Hülse
Wälzlager
Mutter
Kugellaufbahn
Gewindespindel
Dämpferrohr
Faltenbalg
Antriebszahnrad
Zwischenzahnrad
Abtriebszahnrad
Motorwelle
Kupplung
Kupplungselement
Kugellager
Außenring
Bohrung
Gehäuseelement
Kugellager
Kugellager
Zapfen
Wälzlager
Wälzlager
Innenring
Innenring 31 Zwischenring
32 Außenring
33 Außenring
34 Zentrische Öffnung
35 Gehäuseelement
DI4 Drehachse des Antriebszahnrades
D15 Drehachse des Zwischenzahnrades
Di6 Drehachse des Abtriebszahnrades

Claims

Patentansprüche
1. Elektromechanische Niveauverstellvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Elektromotor (4) und einem Stellgetriebe (3), welches einem Gewindetrieb (2) vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellgetriebe (3) durch drei hintereinander geschaltete, zueinander parallele Drehachsen (DI4, D15 D-IQ) aufweisende Zahnräder (14, 15, 16) gebildet ist, wobei ein Antriebszahnrad (14), dessen Zähnezahl mindestens eins und höchstens fünf beträgt, drehfest mit der Motorwelle (17) des Elektromotors (4) gekoppelt ist und mit einem Zwi- schenzahnrad (15) kämmt, welches mit einem Abtriebszahnrad (16) kämmt, das drehfest mit einer Mutter (9) des Gewindetriebs (2) verbunden ist.
2. Niveauverstellvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die drei Zahnräder (14, 15, 16) als schrägverzahnte Zahnräder ausgebildet sind.
3. Niveauverstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (14, 15, 16) einen Schrägungswinkel aufweisen, mit welchem ei- ne Gesamtüberdeckung von mehr als 1 erzielt wird.
4. Niveauverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (D15) des Zwischenzahnrades (15) den Elektromotor (4), insbesondere dessen Stator, schneidet.
5. Niveauverstellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuseelement (23) des Stellgetriebes (3) eine Bohrung (22) sowie einen Zapfen (26) aufweist, wobei in der Bohrung (22) ein Lageraußenring (21 ) zur Lagerung des Antriebszahnrades (14) gehalten ist und auf dem Zapfen (26) mindestens ein Lagerrinnenring (29,30) einer Lagerung des Zwischenzahnra- des (15) gehalten ist.
6. Niveauverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gehäuseelemente (23, 35) des Stellgetriebes (3) je- weils eine Bohrung (22) aufweisen, in welcher ein Lageraußenring (21 ) eines Wälzlagers (20, 25) zur Lagerung des Antriebszahnrades (14) gehalten ist, und eines dieser Gehäuseelemente (23) einen Zapfen (26) aufweist, auf welchem mindestens ein Lagerrinnenring (29,30) einer Lagerung des Zwischenzahnra- des (15) gehalten ist.
7. Niveauverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähnezahl des Zwischenzahnrades (15) geringer als die Zähnezahl des Abtriebszahnrades (16) und größer als die Zähnezahl des Antriebszahnrades (14) ist.
8. Niveauverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtübersetzung des Stellgetriebes (3) mindestens 10 und höchstens 100 beträgt.
9. Niveauverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebszahnrad (16) die Mutter (9) des Gewinde- triebs (2) unmittelbar umgibt und dieser als Kugelgewindetrieb ausgebildet ist.
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