WO2025067775A1 - Fluidbetriebene betätigungseinrichtung für ein nutzfahrzeug - Google Patents

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axial
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Dimitri EPSTEIN
Sven Kirschbaum
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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    • F15B2211/633—Electronic controllers using input signals representing a state of the prime mover, e.g. torque or rotational speed

Definitions

  • the present invention relates to a fluid-operated actuating device for converting at least one fluid pressure force into at least one mechanical actuating force and/or into at least one mechanical actuating torque, in particular for a commercial vehicle.
  • Fluid-operated actuating devices particularly for commercial vehicles, are already known from the prior art.
  • Fluid-operated actuating devices for example, designed in the form of hydraulic steering gears for commercial vehicles, are also known from the prior art.
  • DE 10 21 0372 A1 shows a motor vehicle steering aid system using a rotation angle sensor with high angular resolution, which has a magnetic track on a pole wheel in which magnetic north and south poles are arranged alternately and whose position relative to a rotationally fixed component is detected by a magnetic field sensor.
  • a fluid-operated actuating device having the features of claim 1.
  • a fluid-operated actuating device for converting at least one fluid pressure force into at least one mechanical actuating force and/or into at least one mechanical actuating torque, in particular for a commercial vehicle, comprising: - at least one actuating element for converting at least one fluid pressure force into at least one mechanical actuating force and/or into at least one mechanical actuating torque, and
  • the housing has at least one fluid connection by means of which the receiving opening can be pressurized with and/or relieved of pressurized fluid; wherein the receiving opening has, at least in some regions, a receiving cross-sectional shape that is adapted to at least one element cross-sectional shape of the actuating element, so that the actuating element is movable in the receiving opening due to the pressurized fluid; wherein, in the assembled state, at least one first intermediate gap is formed between the actuating element and the receiving opening, through which the pressurized fluid can flow with a first leakage mass flow; wherein the receiving opening has at least one shape deviation region whose shape deviates from the receiving cross-sectional shape of the receiving opening; and wherein, in the assembled state, at least one second intermediate gap is formed at least partially between the actuating element and the shape deviation region, through which the pressurized fluid can flow with a second leakage mass flow.
  • the invention is based on the basic idea that one or more shape deviation regions are arranged at one or more defined positions in the receiving opening. If the actuating element then at least partially travels over the shape deviation region(s) as a result of its movement within the receiving opening, the second leakage mass flow is established in this or these regions in the second intermediate gap(s).
  • the actuating element can have a sealing device.
  • the first intermediate gap can thus be formed additionally or alternatively between the sealing device and the receiving opening in the assembled state, which standing fluid can flow through with a first leakage mass flow.
  • a second intermediate gap can be formed, at least in some areas, between the sealing device and the shape deviation region, through which the pressurized fluid can flow with a second leakage mass flow. If, in addition or alternatively, the sealing device at least partially travels over the shape deviation region as a result of its movement (together with the actuating element) within the receiving opening, a second leakage mass flow occurs in this region in the second intermediate gap.
  • the first leakage mass flow between the actuating element and the receiving opening can be different (in particular greater than) the first leakage mass flow between the sealing device and the receiving opening.
  • the second leakage mass flow between the actuating element and the shape deviation region can be different (in particular greater than) the second leakage mass flow between the sealing device and the shape deviation region.
  • This second leakage mass flow differs sufficiently from the first leakage mass flow such that the state variables directly or indirectly dependent on the two mass flows can be detected.
  • the fluid-operated actuating device can be connected or connectable to a fluid pump, in particular by means of the fluid connection, such that the pump rotational speed and/or pump velocity of the fluid pump dependent on the first and second leakage mass flow can be determined or detected.
  • the actuating device is designed as a steering gear for commercial vehicles and the actuating element can be designed accordingly as a steering gear piston, this can additionally enable position determination of other components connected to the steering gear piston (such as a segment shaft and/or steering shaft). This eliminates the need for expensive position detection instruments such as angle sensors (or torque/angle sensors and torque sensors) or axial displacement sensors, or these instruments can be supplemented redundantly.
  • first leakage mass flow and the second leakage mass flow are different, with the second leakage mass flow in particular being greater than the first leakage mass flow. This makes it easier to distinguish between the first leakage mass flow and the second leakage mass flow. Consequently, the detection of the two mass flows, as well as a change from the first leakage mass flow to the second leakage mass flow or vice versa, is simpler and more precise.
  • the actuating device comprises a detection device and/or is connectable or connected to a detection device for detecting:
  • Leakage mass flows or changes therein recorded by the recording device and the associated position data of the actuating element or the components connected to the actuating element can be efficiently and quickly transmitted to an electronic control and/or regulating device, allowing simple and targeted processing of the recorded leakage mass flows and the associated position data of the actuating element.
  • the leakage Mass flows or their changes are indirectly determined via a state variable that depends on the first and/or second leakage mass flow or its change.
  • the detection device is connected or connectable to the receiving opening for detecting at least one state variable, in particular a fluid state variable, which is dependent on the first leakage mass flow and the second leakage mass flow.
  • This connection or connectability offers additional or alternative detection options, detection principles, or detection locations, which increases the detection accuracy or the detection reliability or detection redundancy.
  • a pressure sensor can be provided that opens into the receiving opening, wherein the pressure in the receiving opening depends on the different leakage mass flows or changes therein, and thus conclusions can be easily drawn about the position of the actuating element or the components connected to the actuating element (as described above).
  • the first leakage mass flow and the second leakage mass flow or changes therein can be determined or detected primarily via the pump speed and/or pump velocity of the fluid pump, which are dependent on the two mass flows.
  • the detection of at least one state variable dependent on the first leakage mass flow and the second leakage mass flow can therefore optionally be carried out by means of the detection device.
  • the housing is connectable or connected to at least one fluid pump via the fluid connection for supplying the receiving opening with the pressurized fluid; wherein the state variable is assigned to the first leakage mass flow in the form of at least a first pump speed and to the second leakage mass flow in the form of a second pump speed.
  • the fluid pump is flanged directly to the housing, so that it is connectable or connected to the fluid pump via the fluid connection for supplying the receiving opening with the pressurized fluid. Due to the operating principle as a fluid-operated actuating device, this is in any case dependent on a fluid pump for generating the pressurized fluid.
  • the pump speed represents a particularly simple state variable or operating variable for inferring the first and second leakage mass flow or a change in the mass flow.
  • the second pump speed can, in particular, be greater than the first pump speed.
  • the fluid pump is rotationally fixedly coupled to at least one electric drive motor for driving it, so that the first pump speed and the second pump speed can be detected by means of at least one speed detection device of the electric drive motor.
  • the speed of the electric drive motor is an important control and regulation variable that must be detected anyway for its control and regulation. Since the pump speed depends on the first and second leakage mass flow or a change in the leakage mass flow, the first and second leakage mass flow or at least a change in the leakage mass flow can be determined using the pump speed. By detecting the pump speed via the speed detection device of the electric drive motor, no additional detection device is required, which makes detection very simple and cost-effective.
  • the receiving opening has an axial extension length along its main extension axis, which is delimited by a first axial end point and a second axial end point, wherein the actuating element is axially displaceable along the axial extension length within the first axial end point and the second axial end point; and/or wherein the receiving opening forms, by means of its opening radius and its opening angle, a radian length that is delimited by a first radial end point and a second radial end point, wherein the actuating element is rotatable along the radian length at least within the first radial end point and the second radial end point.
  • a detection area with a defined geometric dimension can be or length, which particularly increases detection accuracy.
  • the corresponding axial or radial endpoints can be defined very easily.
  • the rotating actuating element can rotate at least within both endpoints or override them. In the case of an axially displaceable actuating element, this can preferably only be periodically displaced back and forth within both endpoints as a geometric boundary.
  • a shape deviation region is positioned along the axial extension length at the first axial end point and/or at the second axial end point and/or at an axial intermediate point between the first axial end point and the second axial end point; and/or wherein a shape deviation region is positioned along the radian length at the first radial end point and/or at the second radial end point and/or at a radial intermediate point between the first radial end point and the second radial end point.
  • the axial extension length has a length value such that a length scale is formed between the first axial end point and the second axial end point
  • the detection device is configured to assign an axial positioning of the actuating element to the first axial end point or the second axial end point or the axial intermediate point at a shape deviation range by detecting the change from the first leakage mass flow to the second leakage mass flow and/or vice versa
  • the radian length has a radian length value such that a radian length scale is formed between the first radial end point and the second radial end point
  • the detection device is configured to assign a radian positioning of the actuating element to the first axial end point or the second axial end point at a shape deviation range by detecting the change from the first leakage mass flow to the second leakage mass flow and/or vice versa the first radial end point or the second radial end point or the radial intermediate point.
  • the positioning of the form deviation range along the axial extension length at the first axial/radial end point and at the second axial/radial end point allows a simple way of defining a reference point. Furthermore, it is possible to position several axial/radial intermediate points as intermediate point increments between the first axial/radial end point and the second axial/radial end point. With an increasing number of axial/radial intermediate points (and the form deviation ranges arranged at them), the detection accuracy can become increasingly more precise using simple means. The ability to vary or increase the number of intermediate points creates a very simple way of increasing the detection accuracy.
  • the shape deviation region can be configured as at least one recess. This configuration has the advantage that it can be easily inserted into the receiving opening and is therefore easy to manufacture.
  • the shape deviation region is configured as at least one recess.
  • the recess has a width, depth, and length each in a single-digit or double-digit pm range.
  • the recess can also have one or more inclined recess sections.
  • the shape deviation region is positioned at the first axial end point and at the second axial end point and/or at the axial intermediate point, wherein the recess has at least a first width and/or length at the first axial end point, and wherein the recess has at least a second width and/or length at the second axial end point and/or at the axial intermediate point; and/or wherein the shape deviation region is positioned at the first radial end point and at the second radial end point and/or at the radial intermediate point, wherein the recess has at least a first width and/or length at the first radial end point, and wherein the recess has at least a second width and/or length at the second radial end point and/or at the radial intermediate point.
  • the positioning of the actuating element can still be clearly assigned to the first end point and the second end point and/or the intermediate point. This further improves detection accuracy.
  • first width to have a width in a single-digit or double-digit pm range and/or for the first length to have a length in a single-digit or double-digit pm range; and/or for the second width to have a width in a single-digit or double-digit pm range and/or for the second length to have a length in a single-digit or double-digit pm range.
  • the dimensions in a single-digit or double-digit pm range allow for a minimally necessary shape deviation while still allowing the first or second leakage mass flow or the leakage mass flow change to be sufficiently distinguishable or detectable.
  • the dimensions in a single-digit or double-digit pm range reduce wear between the actuating element and the receiving opening.
  • first length and/or the second length can have a length in a three-digit pm range.
  • first width and/or the second width can have a width in a single-digit or double-digit mm range.
  • the fluid is designed as a hydraulic fluid and the fluid-operated actuating device is designed as a hydraulic steering gear for a motor vehicle, in particular a hydraulic ball screw steering gear for a commercial vehicle; wherein the actuating element is designed as an actuating piston for the hydraulic actuation of at least one segment shaft; and wherein the receiving opening is designed as a piston opening which is at least partially cylindrical and in which the actuating piston is arranged along its Main extension axis is axially displaceable.
  • the design of the fluid-operated actuating device as a hydraulic steering gear has the particular advantage that the piston position can be detected very easily via the differently arranged form deviation regions in the piston opening using the fluid pump, which in this application is designed as a hydraulic pump.
  • the steering gear can be designed more cost-effectively since, for example, the leakage mass flow detection or its modification and the inventive assignment to the piston position mean that expensive detection devices can be dispensed with or these devices can be supplemented redundantly.
  • the hydraulic steering gear can in particular also be designed as a hydraulic or electro-hydraulic recirculating ball screw steering gear for a commercial vehicle.
  • the fluid connection can additionally or alternatively also be encompassed by a steering valve.
  • a central ball screw bore is arranged in the actuating piston, in which bore at least one steering spindle and at least one ball race with a plurality of balls are accommodated in the assembled state, wherein the steering spindle has a transmission ratio, whereby a rotation of the steering spindle about the steering angle ⁇ corresponds to an axial displacement x of the actuating piston due to its transmission ratio, so that an associated axial positioning of the actuating piston at the first end point xi or the second end point X2 or the intermediate point x w corresponds to a first end steering angle ⁇ 1 , a second end steering angle ⁇ 2 or an intermediate steering angle ⁇ w .
  • the detection of the different axial piston positions xi, X2, and xw allows for the kinematic conversion via the ball bearing and the steering spindle into corresponding steering angles ⁇ 1 , ⁇ 2 , and ⁇ w , allowing a very simple possibility of detecting a steering angle (which is transmitted from a steering wheel via the steering linkage to the steering spindle). This eliminates the need for expensive angle detection devices, or they can be redundantly supplemented by the steering angle detection described above.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of a fluid-operated actuating device according to the invention for a commercial vehicle;
  • FIG. 2 perspective view and sectional view of another embodiment of a fluid-operated actuating device for a commercial vehicle.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of a fluid-operated actuating device 100 according to the invention for a commercial vehicle.
  • the fluid-operated actuating device 100 for converting at least one fluid pressure force into a mechanical actuating force and/or into a mechanical actuating torque for a commercial vehicle comprises an actuating element 102 for converting a fluid pressure force into a mechanical actuating force and/or into at least one mechanical actuating torque.
  • the fluid-operated actuating device 100 is designed as a hydraulic steering gear 136 in the form of a hydraulic ball screw steering gear for a commercial vehicle.
  • the fluid F is designed as a hydraulic fluid or steering gear oil.
  • the actuating element 102 is designed as an actuating piston 138 according to Fig. 1 for the hydraulic actuation of a segment shaft 140.
  • a central ball screw bore 144 is arranged in the actuating piston 138, in which, in the assembled state, a steering spindle 146 and a ball circuit 148 with a plurality of balls 150 are received, wherein the steering spindle 146 further has a transmission ratio.
  • the actuating device 100 comprises a housing 104 which has a receiving opening 106 in which the actuating element 102 is movably received, wherein the housing 104 has a fluid connection 108 by means of which the receiving opening 106 can be pressurized with fluid F and/or relieved of pressurized fluid F.
  • fluid connection 108 may also be part of a steering valve (not shown in Fig. 1).
  • the receiving opening 106 is designed according to Fig. 1 as a partially cylindrical piston opening 142 in which the actuating piston 138 is received so as to be axially displaceable along its main extension axis 124.
  • the receiving opening 106 has, in some areas, a receiving cross-sectional shape which is adapted to an element cross-sectional shape of the actuating element 102, so that the actuating element 102 is movable in the receiving opening 106 due to the pressurized fluid F.
  • the pressurized fluid is accommodated in a pressure working chamber 152, which is delimited by the receiving opening 106 and a hydraulic active surface 154 of the actuating piston 138.
  • a first intermediate gap 110 is formed between the actuating element 102 and the receiving opening 106, through which the pressurized fluid F can flow with a first leakage mass flow.
  • the receiving opening 106 has a shape deviation region 112 whose shape deviates from the receiving cross-sectional shape of the receiving opening 106.
  • the shape deviation region 112 is designed as a recess 134.
  • the recess 134 has a width, depth and length each in a single-digit or double-digit pm range.
  • a second intermediate gap 114 is formed in some areas between the actuating element 102 and the shape deviation region 112, through which the pressurized fluid F can flow with a second leakage mass flow.
  • the first leakage mass flow and the second leakage mass flow are different, with the second leakage mass flow being greater than the first leakage mass flow.
  • the actuating device 100 further comprises a detection device 116.
  • the actuating device 100 may be connectable or connected to the detection device 116.
  • Detection device 116 is configured to detect the first leakage mass flow and the second leakage mass flow.
  • the detection device 116 can be configured to detect a change of the first leakage mass flow to the second leakage mass flow and a change of the second leakage mass flow to the leakage mass flow.
  • the detection device 116 is connected or connectable to the receiving opening 106 for detecting a state variable in the form of a fluid state variable that is dependent on the first leakage mass flow and the second leakage mass flow.
  • a fluid state variable can be the fluid pressure.
  • the housing 104 is further connected by means of the fluid connection 108 to a fluid pump 118 for supplying the receiving opening 106 with the pressurized fluid F.
  • the state variable can be assigned to the first leakage mass flow in the form of a first pump speed and to the second leakage mass flow in the form of a second pump speed.
  • the second pump speed is higher than the first pump speed.
  • the fluid pump 118 is coupled to an electric drive motor 120 for its rotational drive.
  • the first pump speed and the second pump speed can be detected by means of at least one speed detection device 122 of the electric drive motor 120.
  • the receiving opening 106 or the piston opening 142 has an axial extension length 126 along its main extension axis 124, which is delimited by a first axial end point 128 and a second axial end point 130.
  • the actuating element 102 or the actuating piston 138 is axially displaceable along the axial extension length 126 within the first axial end point 128 and the second axial end point 130.
  • the receiving opening can form, by means of its opening radius and its opening angle, a radian length which is delimited by a first radial end point and a second radial end point, wherein the actuating element is rotatable along the radian length at least within the first radial end point and the second radial end point (each not shown in Fig. 1).
  • the shape deviation region 112 is positioned along the axial extension length 126 at the first axial end point 128 and at the second axial end point 130 and at an axial intermediate point 132 between the first axial end point 128 and the second axial end point 130.
  • the recess 134 at the first axial end point 128 has a first width and length and the recess 134 at the second axial end point 130 and/or at the intermediate axial point 132 has a second width and length.
  • the first width has a width in a single-digit or double-digit pm range and the first length further has a length in a single-digit or double-digit pm range.
  • the second width also has a width in a single-digit or double-digit pm range and accordingly the second length has a length in a single-digit or double-digit pm range.
  • the second width and length are larger than the first width and length (not shown in Fig. 1).
  • axial intermediate point 132 is positioned between the first axial end point 128 and the second axial end point 130. It can be provided that several axial intermediate points 132, for example 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 or 20 axial intermediate points 132 are positioned between the first axial end point 128 and the second axial end point 130, at each of which a shape deviation region 112 is arranged.
  • a shape deviation region 112 may be positioned along the radian length at each of the first radial end point and the second radial end point and at a radial intermediate point between the first radial end point and the second radial end point (each not shown in Fig. 1).
  • the shape deviation region is positioned at the first radial end point and at the second radial end point and/or at the radial intermediate point (not shown in Fig. 1).
  • the recess has at least a first width and length at the first radial end point and the recess has at the second radial end point and/or at the radial intermediate point a second width and length (also not shown in Fig. 1).
  • the axial extension length 126 further has a length value such that a length scale is formed between the first axial end point 128 and the second axial end point 130.
  • the detection device 116 is further configured to assign an axial positioning of the actuating element 102 to the first axial end point 128 or the second axial end point 130 or the axial intermediate point 132 by detecting the change of the first leakage mass flow to the second leakage mass flow and/or vice versa, at a shape deviation region 112.
  • a rotation of the steering spindle 146 by the steering angle ⁇ corresponds to an axial displacement x of the actuating piston 138 due to its transmission ratio.
  • an associated axial positioning of the actuating piston 138 at the first end point 128 or the second end point 130 or the one or more intermediate points 132 corresponds to a first final steering angle ⁇ 1 , a second final steering angle ⁇ 2 or the one or more intermediate steering angles ⁇ w .
  • the radian length has a radian length value, so that a radian length scale is formed between the first radial end point and the second radial end point (not shown in Fig. 1).
  • the detection device can be configured to assign a radian positioning of the actuating element to the first radial end point or the second radial end point or the radial intermediate point at a shape deviation range by detecting the change of the first leakage mass flow to the second leakage mass flow and/or vice versa (each not shown in Fig. 1).
  • Fig. 2 also shows a perspective view and a perspective sectional view of a further embodiment of a fluid-operated actuating device 100 for a commercial vehicle.
  • segment shaft 140 and the actuating element 102 or the actuating piston 138 are provided as one component, in particular in one piece.
  • segment shaft 140 and the actuating piston 138 or the actuating element 102 are connected to one another in a force-locking and/or form-locking manner in order to expediently form a single or common component.
  • the associated embodiment of the segment shaft 140 with the actuating element 102 or the actuating piston 138 can be understood as a Wankel engine-like variant, preferably of a hydraulic steering gear 136.
  • the actuating element 102 and the segment shaft 140 can be arranged in the receiving opening 106 of the housing 104, preferably mounted so as to be rotatably movable.
  • the actuating piston 138 or the actuating element 102 can be designed such that at least one first intermediate gap 110 is formed opposite the inside or along the inside diameter of the receiving opening 106.
  • At least one shape deviation region 112 can be formed along the inside of the receiving opening 106 (not shown in Fig. 2), in particular as shown in Fig. 2 on both sides of the actuating element 102.
  • a deviation from the receiving cross-sectional shape of the receiving opening 106 in the sense of the present invention can be provided by means of the at least one shape deviation region 112.
  • At least one second intermediate gap 114 can be formed between the actuating element 102 and the shape deviation region 112, at least in sections or regions.
  • a leakage mass flow can be provided in the sense of the present invention.
  • the actuating element 102 can be pressurized on both sides with a pressurized fluid, wherein the actuating element 102 is movable or rotatable in both directions about the rotation axis Y.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) zur Umwandlung wenigstens einer Fluid-Druckkraft in wenigstens eine mechanische Betätigungskraft und/oder in wenigstens ein mechanisches Betätigungsdrehmoment, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, umfassend: - wenigstens ein Betätigungselement (102) zur Umwandlung wenigstens einer Fluid-Druckkraft in wenigstens eine mechanische Betätigungskraft und/oder in wenigstens ein mechanisches Betätigungsdrehmoment, und - wenigstens ein Gehäuse (104), das wenigstens eine Aufnahme-Öffnung (106) aufweist, in der das Betätigungselement (102) bewegbar aufgenommen ist, wobei das Gehäuse (104) wenigstens einen Fluid-Anschluss (108) aufweist, mittels dessen die Aufnahme-Öffnung (106) mit unter Druck stehendem Fluid (F) beaufschlagbar und/oder von unter Druck stehendem Fluid (F) entlastbar ist; wobei die Aufnahme-Öffnung (106) wenigstens einen Formabweichungsbereich (112) aufweist, dessen Form von einer Aufnahmequerschnitts-Form der Aufnahme-Öffnung (106) abweicht.

Description

BESCHREIBUNG
Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung für ein Nutzfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine fluidbetriebene Betätigungseinrichtung zur Umwandlung wenigstens einer Fluid-Druckkraft in wenigstens eine mechanische Betätigungskraft und/oder in wenigstens ein mechanisches Betätigungsdrehmoment, insbesondere für ein Nutzfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik sind bereits fluidbetriebene Betätigungseinrichtungen, insbesondere für Nutzfahrzeuge, bekannt. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtungen, die beispielsweise in Form von hydraulischen Lenkgetrieben für Nutzfahrzeuge ausgestaltet sind, sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt.
So zeigt die DE 10 21 0372 A1 ein Kraftfahrzeug-Lenkhilfesystem unter Verwendung eines Drehwinkelsensors mit hoher Winkelauflösung, welcher eine Magnetspur auf einem Polrad aufweist, in der magnetische Nord- und Südpole abwechselnd angeordnet sind und deren Lage relativ zu einem drehfesten Bauteil mit einem Magnetfeldsensor erfasst wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine fluidbetriebene Betätigungseinrichtungen der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass diese Einrichtung kostengünstiger ist bzw. um eine Ersatz- und/oder Redundanz-Funktion, insbesondere zur Erfassung einer Position eines Betätigungselements, erweiterbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine fluidbetriebene Betätigungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein fluidbetriebene Betätigungseinrichtung bereitgestellt ist zur Umwandlung wenigstens einer Fluid-Druckkraft in wenigstens eine mechanische Betätigungskraft und/oder in wenigstens ein mechanisches Betätigungsdrehmoment, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, umfassend: - wenigstens ein Betätigungselement zur Umwandlung wenigstens einer Fluid- Druckkraft in wenigstens eine mechanische Betätigungskraft und/oder in wenigstens ein mechanisches Betätigungsdrehmoment, und
- wenigstens ein Gehäuse, das wenigstens eine Aufnahme-Öffnung aufweist, in der das Betätigungselement bewegbar aufgenommen ist, wobei das Gehäuse wenigstens einen Fluid-Anschluss aufweist, mittels dessen die Aufnahme-Öffnung mit unter Druck stehendem Fluid beaufschlagbar und/oder von unter Druck stehendem Fluid entlastbar ist; wobei die Aufnahme-Öffnung wenigstens bereichsweise eine Aufnahmequerschnitts-Form aufweist, die an wenigstens eine Elementquerschnitts-Form des Betätigungselements angepasst ist, so dass das Betätigungselement in der Aufnahme-Öffnung aufgrund des unter Druck stehenden Fluids bewegbar ist; wobei zwischen Betätigungselement und Aufnahme-Öffnung im montierten Zustand wenigstens ein erster Zwischen-Spalt ausgebildet ist, der von dem unter Druck stehenden Fluid mit einem ersten Leckage-Massenstrom durchströmbar ist; wobei die Aufnahme-Öffnung wenigstens einen Formabweichungsbereich aufweist, dessen Form von der Aufnahmequerschnitts-Form der Aufnahme-Öffnung abweicht; und wobei zwischen Betätigungselement und Formabweichungsbereich im montierten Zustand zumindest bereichsweise wenigstens ein zweiter Zwischen-Spalt ausgebildet ist, der von dem unter Druck stehenden Fluid mit einem zweiten Leckage-Massenstrom durchströmbar ist.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass in der Aufnahme-Öffnung ein oder mehrere Formabweichungsbereiche an einer oder mehreren definierten Positionen angeordnet ist/sind. Sofern dann das Betätigungselement infolge seiner Bewegung innerhalb der Aufnahme-Öffnung den oder die Formabweichungsbereiche zumindest teilweise überfährt, stellt sich in diesem oder diesen Bereichen in dem oder den zweiten Zwischen-Spalten jeweils der zweite Leckage-Massenstrom ein. Zur Abdichtung zwischen dem Betätigungselement und der Aufnahme-Öffnung kann das Betätigungselement eine Dichtungseinrichtung aufweisen. Der erste Zwischen-Spalt kann somit zusätzlich oder alternativ zwischen der Dichtungseinrichtung und der Aufnahme-Öffnung im montierten Zustand ausgebildet sein, der von dem unter Druck stehenden Fluid mit einem ersten Leckage-Massenstrom durchströmbar ist.
Entsprechend kann zusätzlich oder alternativ zwischen Dichtungseinrichtung und dem Formabweichungsbereich im montierten Zustand zumindest bereichsweise ein zweiter Zwischen-Spalt ausgebildet sein, der von dem unter Druck stehenden Fluid mit einem zweiten Leckage-Massenstrom durchströmbar ist. Sofern zusätzlich oder alternativ die Dichtungseinrichtung infolge ihrer Bewegung (gemeinsam mit dem Betätigungselement) innerhalb der Aufnahme-Öffnung den Formabweichungsbereich zumindest teilweise überfährt, stellt sich in diesem Bereich in dem zweiten Zwischen-Spalt ein zweiter Leckage-Massenstrom ein. Der erste Leckage-Massenstrom zwischen Betätigungselement und Aufnahme-Öffnung kann unterschiedlich (insbesondere größer als) zu dem ersten Leckage-Massenstrom zwischen der Dichtungseinrichtung und der Aufnahme-Öffnung sein. Entsprechend kann der zweite Leckage-Massenstrom zwischen Betätigungselement und Formabweichungsbereich unterschiedlich (insbesondere größer als) zu dem zweiten Leckage-Massenstrom zwischen der Dichtungseinrichtung und dem Formabweichungsbereich sein. Dieser zweite Leckage- Massenstrom unterscheidet sich ausreichend von dem ersten Leckage-Massenstrom, so dass die von den beiden Massenströmen direkt oder indirekt abhängigen Zustandsgrößen erfassbar sind. Zur Fluidversorgung kann die fluidbetriebene Betätigungseinrichtung insbesondere mittels des Fluid-Anschlusses mit einer Fluidpumpe verbunden oder verbindbar sein, so dass die von dem ersten und zweiten Leckage-Massenstrom abhängige Pumpendrehzahl und/oder Pumpengeschwindigkeit der Fluidpumpe bestimmbar oder erfassbar ist. Mit anderen Worten kann durch die Erfassung des zweiten Leckage-Massenstroms oder einer Leckage- Massenstromänderung auf mindestens eine oder mehrere definierte Positionen des Formabweichungsbereichs in der Aufnahme-Öffnung und dadurch auf eine entsprechend definierte Position des Betätigungselements innerhalb der Aufnahme- Öffnung rückgeschlossen werden. Diese Art der Positionsbestimmung des Betätigungselements über die Erfassung des zweiten Leckage-Massenstroms bzw. einer Leckage-Massenstromänderung (vom zweiten zum ersten Massenstrom oder umgekehrt), dessen Entstehungen an konkreten Positionen in der Aufnahme-Öffnung zugeordnet sind (über den oder die Formabweichungsbereiche) stellt eine sehr einfache ersetzende, ergänzende und/oder redundante Möglichkeit dar zur Positionsbestimmung des Betätigungselements innerhalb der Aufnahme-Öffnung. Falls die fluidbetriebene Betätigungseinrichtung als Lenkgetriebe für Nutzfahrzeuge ausgebildet ist und das Betätigungselement entsprechend als Lenkgetriebe-Kolben ausgebildet sein kann, kann dadurch zusätzlich eine Positionsbestimmung weiterer mit dem Lenkgetriebe-Kolben verbundener Bauteile (wie z.B. eine Segmentwelle und/oder Lenkwelle) ermöglicht werden. Somit kann auf teure Positions-Erfassungsinstrumente wie Drehwinkel- Sensoren (bzw. Drehmoment-Drehwinkel-Sensoren und Drehmoment-Sensoren) oder Axialweg-Sensoren verzichtet bzw. diese Instrumente redundant ergänzt werden.
Im Übrigen kann vorgesehen sein, dass der erste Leckage-Massenstrom und der zweite Leckage-Massenstrom unterschiedlich sind, wobei insbesondere der zweite Leckage-Massenstrom größer als der erste Leckage-Massenstrom ist. Somit ist eine leichtere Unterscheidbarkeit zwischen erstem Leckage-Massenstrom und zweitem Leckage-Massenstrom möglich. Folglich ist die Erfassung der beiden Massenströme aber auch eine Änderung von dem erstem Leckage-Massenstrom zu dem zweitem Leckage-Massenstrom oder umgekehrt einfacher und präziser.
Weiter ist vorstellbar, dass die Betätigungseinrichtung eine Erfassungseinrichtung umfasst und/oder mit einer Erfassungseinrichtung verbindbar oder verbunden ist zur Erfassung:
- des ersten Leckage-Massenstroms und/oder des zweiten Leckage-Massenstroms; und/oder
- wenigstens einer Änderung des ersten Leckage-Massenstroms zu dem zweiten Leckage-Massenstrom; und/oder
- wenigstens einer Änderung des zweiten Leckage-Massenstroms zu dem Leckage- Massenstrom.
Mittels der Erfassungseinrichtung erfasste Leckage-Massenströme oder deren Änderungen und die so zugeordneten Positionsdaten des Betätigungselements oder der mit dem Betätigungselement verbundenen Bauteile (wie vorstehend beschrieben) können effizient und schnell an eine elektronische Steuerung- und/oder Regelungseinrichtung übertragen werden, was eine einfache und zielgerichtete Verarbeitung der erfassten Leckage-Massenströme und der zugeordneten Positionsdaten des Betätigungselements erlaubt. Alternativ können die Leckage- Massenströme oder deren Änderung indirekt erfolgen über eine Zustandsgröße, die von dem ersten und/oder zweiten Leckage-Massenstrom oder deren Änderung abhängt.
Zudem ist denkbar, dass die Erfassungseinrichtung mit der Aufnahme-Öffnung verbunden oder verbindbar ist zur Erfassung wenigstens einer Zustandsgröße, insbesondere Fluid-Zustandsgröße, die von dem ersten Leckage-Massenstrom und dem zweiten Leckage-Massenstrom abhängig ist. Diese Verbindung oder Verbindbarkeit bietet zusätzliche oder alternative Erfassungsmöglichkeiten, Erfassungsprinzipien oder Erfassungs-Stellen, was die Erfassungsgenauigkeit bzw. die Erfassungssicherheit bzw. Erfassungsredundanz erhöht. Beispielsweise kann ein Drucksensor vorgesehen sein, der in die Aufnahme-Öffnung mündet, wobei der Druck in der Aufnahme-Öffnung von den unterschiedlichen Leckage-Massenströmen oder deren Änderung abhängt und so in einfacher Weise Rückschlüsse auf die Position des Betätigungselements oder der mit dem Betätigungselement verbundenen Bauteile (wie vorstehend beschrieben) gezogen werden können. Der erste Leckage-Massenstrom und der zweite Leckage-Massenstroms oder deren Änderungen können primär über die von den beiden Massenströmen abhängige Pumpendrehzahl und/oder Pumpengeschwindigkeit der Fluidpumpe bestimmbar oder erfassbar sein. Die Erfassung wenigstens einer von dem ersten Leckage-Massenstrom und dem zweiten Leckage-Massenstrom abhängigen Zustandsgröße kann folglich optional mittels der Erfassungseinrichtung erfolgen.
Außerdem ist es möglich, dass das Gehäuse mittels des Fluid-Anschlusses mit wenigstens einer Fluidpumpe verbindbar oder verbunden ist zur Beaufschlagung der Aufnahme-Öffnung mit dem unter Druck stehendem Fluid; wobei die Zustandsgröße in Form von wenigstens einer ersten Pumpendrehzahl dem ersten Leckage-Massenstrom zugeordnet ist und in Form einer zweiten Pumpendrehzahl dem zweiten Leckage-Massenstrom zugeordnet ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Fluidpumpe direkt an das Gehäuse angeflanscht ist, so dass es mittels des Fluid- Anschlusses mit der Fluidpumpe verbindbar oder verbunden ist zur Beaufschlagung der Aufnahme-Öffnung mit dem unter Druck stehendem Fluid. Aufgrund des Wirkungsprinzips als fluidbetriebene Betätigungseinrichtung ist diese ohnehin auf eine Fluidpumpe zur Erzeugung des unter Druck stehenden Fluids angewiesen. Da die Fördermenge an Fluid in die Aufnahme-Öffnung unter anderem von dem ersten und zweiten Leckage-Massenstrom abhängt und die Fördermenge wiederum von der Pumpen-Drehzahl abhängt, ist die Pumpen-Drehzahl eine besonders einfache Zustandsgröße bzw. Betriebsgröße dar, um auf den ersten und zweiten Leckage- Massenstrom oder eine Massenstromänderung zu schließen. Die zweite Pumpendrehzahl kann insbesondere größer sein als die erste Pumpendrehzahl.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Fluidpumpe mit wenigstens einem Elektro-Antriebsmotor zu deren Antrieb drehfest gekoppelt ist, so dass die erste Pumpendrehzahl und die zweite Pumpendrehzahl mittels wenigstens einer Drehzahlerfassungs-Einrichtung des Elektro-Antriebsmotors erfassbar sind. Die Drehzahl des Elektro-Antriebsmotors ist eine wichtige Steuerungs- und Regelungsgröße, die ohnehin zu dessen Steuerung bzw. Regelung erfasst werden muss. Da die Pumpen-Drehzahl von dem ersten und zweiten Leckage-Massenstrom oder einer Leckage-Massenstromänderung abhängt, kann mittels der Pumpendrehzahl auf den ersten und zweiten Leckage-Massenstrom oder zumindest eine Leckage- Massenstromänderung geschlossen werden. Durch die Erfassung der Pumpen- Drehzahl über Drehzahlerfassungs-Einrichtung des Elektro-Antriebsmotors wird somit keinerlei zusätzliche Erfassungseinrichtung benötigt, was die Erfassung sehr einfach und kostengünstig macht.
Ebenfalls ist vorstellbar, dass die Aufnahme-Öffnung entlang ihrer Haupterstreckungsachse eine axiale Erstreckungslänge aufweist, die von einem ersten axialen End-Punkt und einem zweiten axialen End-Punkt begrenzt ist, wobei das Betätigungselement entlang der axialen Erstreckungslänge innerhalb des ersten axialen End-Punktes und des zweiten axialen End-Punktes axial verschiebbar ist; und/oder wobei die Aufnahme-Öffnung mittels ihres Öffnungs-Radius und ihres Öffnungs-Winkels eine Bogenmaßlänge ausbildet, die von einem ersten radialen End-Punkt und einem zweiten radialen End-Punkt begrenzt ist, wobei das Betätigungselement entlang der Bogenmaßlänge zumindest innerhalb des ersten radialen End-Punktes und des zweiten radialen End-Punktes rotierbar ist. Durch die axiale Erstreckungslänge oder die Bogenmaß-Länge kann ein Erfassungsbereich mit definierter geometrischer Dimension bzw. Länge ausgebildet werden, was insbesondere die Erfassungsgenauigkeit erhöht. Zudem können dadurch sehr leicht die entsprechenden axialen bzw. radialen Endpunkte definiert werden. Im Falle einer Rotation kann das rotierende Betätigungselement zumindest innerhalb beider Endpunkte rotieren bzw. diese überfahren. Im Falle des axial verschiebbaren Betätigungselements ist dieses vorzugsweise tatsächlich nur innerhalb beider Endpunkte hin und her als geometrische Grenze periodisch verschiebbar.
Darüber hinaus ist denkbar, dass ein Formabweichungsbereich entlang der axialen Erstreckungslänge jeweils an dem ersten axialen End-Punkt und/oder an dem zweiten axialen End-Punkt und/oder an einem axialen Zwischen-Punkt zwischen dem ersten axialen End-Punkt und dem zweiten axialen End-Punkt positioniert ist; und/oder wobei ein Formabweichungsbereich entlang der Bogenmaßlänge jeweils an dem ersten radialen End-Punkt und/oder an dem zweiten radialen End-Punkt und/oder an einem radialen Zwischen-Punkt zwischen dem ersten radialen End-Punkt und dem zweiten radialen End-Punkt positioniert ist. Damit ist eine eindeutige Zuordnung der Position des Betätigungselements zwischen an und zwischen den ersten End-Punkten und den zweiten Endpunkten gegeben, was die Erfassungsgenauigkeit weiter erhöht.
Weiter ist möglich, dass die axiale Erstreckungslänge einen Längenwert aufweist, so dass zwischen dem ersten axialen End-Punkt und dem zweitem axialen End-Punkt eine Längen-Skala ausgebildet ist, wobei die Erfassungseinrichtung konfiguriert ist, durch die Erfassung der Änderung des ersten Leckage-Massenstroms zu dem zweiten Leckage- Massenstrom und/oder umgekehrt, an einem Formabweichungsbereich eine axiale Positionierung des Betätigungselements dem ersten axialen End-Punkt oder dem zweiten axialen End-Punkt oder dem axialen Zwischen-Punkt zuzuordnen; und/oder wobei die Bogenmaßlänge einem Bogenmaß-Längenwert aufweist, so dass zwischen dem ersten radialen End-Punkt und dem zweitem radialen End-Punkt eine Bogenmaßlängen-Skala ausgebildet ist, wobei die Erfassungseinrichtung konfiguriert ist, durch die Erfassung der Änderung des ersten Leckage-Massenstroms zu dem zweiten Leckage-Massenstrom und/oder umgekehrt, an einem Formabweichungsbereich eine Bogenmaß-Positionierung des Betätigungselements dem ersten radialen End-Punkt oder dem zweiten radialen End-Punkt oder dem radialen Zwischen-Punkt zuzuordnen. Zudem erlaubt die Positionierung des Formabweichungsbereichs entlang der axialen Erstreckungslänge jeweils an dem ersten axialen/radialen End-Punkt und an dem zweiten axialen/radialen End-Punkt eine einfache Möglichkeit einer Definition eines Bezugspunkts. Zudem ist es möglich, dass zwischen dem ersten axialen/radialen End-Punkt und dem zweiten axialen/radialen End-Punkt mehrere axiale/radiale Zwischen-Punkt als Zwischen-Punktinkremente positionierbar. Mit steigender Anzahl an axialen/radialen Zwischen-Punkten (und jeweils daran angeordneten Formabweichungsbereichen) kann die Erfassungsgenauigkeit mit einfachen Mitteln immer genauer werden. Durch die Möglichkeit die Anzahl der Zwischen-Punkte zu variieren bzw. zu erhöhen kann eine sehr einfache Möglichkeit geschaffen werden, die Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Formabweichungsbereich als wenigstens eine Ausnehmung ausgestaltet ist. Diese Formgebung hat den Vorteil, dass sie einfach in die Aufnahme-Öffnung einbringbar ist und folglich einfach zu fertigen ist. Vorzugsweise ist der Formabweichungsbereich als wenigstens eine Ausnehmung ausgestaltet. Die Ausnehmung weist eine Breite, Tiefe und Länge jeweils in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich auf. Die Ausnehmung kann zudem einen oder mehrere schräge Ausnehmungsabschnitte aufweisen.
Ferner ist vorstellbar, dass der Formabweichungsbereich jeweils an dem ersten axialen End-Punkt und an dem zweiten axialen End-Punkt und/oder an dem axialen Zwischen- Punkt positioniert ist, wobei die Ausnehmung an dem ersten axialen End-Punkt wenigstens eine erste Breite und/oder Länge aufweist, und wobei die Ausnehmung an dem zweiten axialen End-Punkt und/oder an dem axialen Zwischen-Punkt wenigstens eine zweite Breite und/oder Länge aufweist; und/oder wobei der Formabweichungsbereich jeweils an dem ersten radialen End-Punkt und an dem zweiten radialen End-Punkt und/oder an dem radialen Zwischen-Punkt positioniert ist, wobei die Ausnehmung an dem ersten radialen End-Punkt wenigstens eine erste Breite und/oder Länge aufweist, und wobei die Ausnehmung an dem zweiten radialen End-Punkt und/oder an dem radialen Zwischen-Punkt wenigstens eine zweite Breite und/oder Länge aufweist.
Durch die unterschiedlichen Längen und Breiten des Formabweichungsbereichs ist die Positionierung des Betätigungselements noch eindeutig dem ersten Endpunkt und dem zweiten Endpunkt und/oder dem Zwischen-Punkt zuordenbar ist. Dadurch wird die Erfassungsgenauigkeit nochmals verbessert.
Auch ist es denkbar, dass die erste Breite eine Breite in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich aufweist und/oder die erste Länge eine Länge in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich aufweist; und/oder wobei die zweite Breite eine Breite in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich aufweist und/oder die zweite Länge eine Länge in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich aufweist. Die Dimensionen in einem einstelligen oder zweistelligen pm- Bereich erlauben eine minimal notwendige Formabweichung bei dennoch ausreichend unterscheidbarem bzw. erfassbarem erstem bzw. zweitem Leckage-Massenstrom bzw. der Leckage-Massenstrom-Änderung. Zudem verringern die Dimensionen in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich den Verschleiß zwischen Betätigungselement und der Aufnahme-Öffnung. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die erste Länge und/oder die zweite Länge eine Länge in einem dreistelligen pm- Bereich aufweisen können/kann. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die erste Breite und/oder die zweite Breite eine Breite in einem einstelligen oder zweistelligen mm- Bereich aufweisen können/kann.
Ebenso ist möglich, dass das Fluid als Hydraulikflüssigkeit ausgebildet ist und die fluidbetriebene Betätigungseinrichtung als hydraulisches Lenkgetriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere hydraulisches Kugelumlaufspindel-Lenkgetriebe für ein Nutzfahrzeug, ausgebildet ist; wobei das Betätigungselement als Betätigungskolben ausgebildet ist zur hydraulischen Betätigung wenigstens einer Segmentwelle; und wobei die Aufnahme-Öffnung als eine zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildete Kolben-Öffnung ausgestaltet ist, in welcher der Betätigungskolben entlang ihrer Haupterstreckungsachse axial verschiebbar aufgenommen ist. Die Ausgestaltung der fluidbetriebenen Betätigungseinrichtung als hydraulisches Lenkgetriebe hat insbesondere den Vorteil, dass die Kolbenposition über die unterschiedlich angeordneten Formabweichungsbereiche in der Kolben-Öffnung sehr einfach über die in diesem Anwendungsfall als Hydraulikpumpe ausgestaltete Fluidpumpe erfassbar ist. Folglich kann das Lenkgetriebe kostengünstiger ausgestaltet sein, da beispielsweise durch die Leckage-Massenstromerfassung bzw. deren Änderung und der erfindungsgemäßen Zuordnung auf die Kolbenposition auf teure Erfassungseinrichtungen verzichtet werden kann oder diese Einrichtungen redundant ergänzt werden können. Das hydraulische Lenkgetriebe kann insbesondere auch als ein hydraulisches oder elektrohydraulisches Kugelumlaufspindel-Lenkgetriebe für ein Nutzfahrzeug ausgestaltet sein. Der Fluid-Anschluss kann zusätzlich oder alternativ auch von einem Lenk-Ventil umfasst sein.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in dem Betätigungskolben eine zentrale Kugelgewinde-Bohrung angeordnet ist, in der im montierten Zustand wenigstens eine Lenkspindel und wenigstens ein Kugelumlauf mit mehreren Kugeln aufgenommen sind, wobei die Lenkspindel ein Übersetzungsverhältnis aufweist, wodurch eine Rotation der Lenkspindel um den Lenkwinkel φ aufgrund ihres Übersetzungsverhältnisses einer axialen Verschiebung x des Betätigungskolbens entspricht, so dass eine zugeordnete axiale Positionierung des Betätigungskolbens an dem ersten End-Punkt xi oder dem zweiten End-Punkt X2 oder dem Zwischen-Punkt xw einem ersten End-Lenkwinkel φ1, einem zweiten End-Lenkwinkel φ2 oder einem Zwischenlenkwinkel φw entspricht. Die Erfassung der unterschiedlichen axialen Kolbenpositionen xi, X2 und xw lässt durch die kinematische Umwandlung über den Kugelumlauf und die Lenkspindel in entsprechende Lenkwinkel φ1, φ2 und φw erlaubt sehr einfache Möglichkeit der Erfassung eines Lenkwinkels (der ausgehend von einem Lenkrad über das Lenkgestänge an die Lenkspindel übertragen wird). Somit kann auf teure Drehwinkel- Erfassungseinrichtungen verzichtet werden oder diese können durch die vorstehend beschriebene Erfassung des Lenkwinkels redundant ergänzt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnitt-Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen fluidbetriebenen Betätigungseinrichtung für ein Nutzfahrzeug; und
Fig. 2 perspektivische Darstellung sowie Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer fluidbetriebenen Betätigungseinrichtung für ein Nutzfahrzeug.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnitt-Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen fluidbetriebenen Betätigungseinrichtung 100 für ein Nutzfahrzeug.
Die fluidbetriebene Betätigungseinrichtung 100 zur Umwandlung wenigstens einer Fluid-Druckkraft in eine mechanische Betätigungskraft und/oder in ein mechanisches Betätigungsdrehmoment für ein Nutzfahrzeug umfasst ein Betätigungselement 102 zur Umwandlung einer Fluid-Druckkraft in eine mechanische Betätigungskraft und/oder in wenigstens ein mechanisches Betätigungsdrehmoment.
Gemäß Fig. 1 ist ersichtlich, dass die fluidbetriebene Betätigungseinrichtung 100 als hydraulisches Lenkgetriebe 136 in Form eines hydraulischen Kugelumlaufspindel- Lenkgetriebes für ein Nutzfahrzeug ausgebildet ist. Entsprechend ist das Fluid F als Hydraulikflüssigkeit bzw. als Lenkgetriebeöl ausgebildet.
Das Betätigungselement 102 ist gemäß Fig. 1 als Betätigungskolben 138 ausgebildet zur hydraulischen Betätigung einer Segmentwelle 140.
In dem Betätigungskolben 138 ist weiter eine zentrale Kugelgewinde-Bohrung 144 angeordnet, in der im montierten Zustand eine Lenkspindel 146 und ein Kugelumlauf 148 mit mehreren Kugeln 150 aufgenommen sind, wobei die Lenkspindel 146 ferner ein Übersetzungsverhältnis aufweist. Ferner umfasst die Betätigungseinrichtung 100 ein Gehäuse 104, das eine Aufnahme- Öffnung 106 aufweist, in der das Betätigungselement 102 bewegbar aufgenommen ist, wobei das Gehäuse 104 einen Fluid-Anschluss 108 aufweist, mittels dessen die Aufnahme-Öffnung 106 mit unter Druck stehendem Fluid F beaufschlagbar und/oder von unter Druck stehendem Fluid F entlastbar ist.
Zusätzlich oder alternativ kann der Fluid-Anschluss 108 auch Bestanteil eines Lenk- Ventils (nicht in Fig. 1 gezeigt) sein.
Die Aufnahme-Öffnung 106 ist gemäß Fig. 1 als eine abschnittsweise zylindrisch ausgebildete Kolben-Öffnung 142 ausgestaltet, in welcher der Betätigungskolben 138 entlang ihrer Haupterstreckungsachse 124 axial verschiebbar aufgenommen ist.
Die Aufnahme-Öffnung 106 weist bereichsweise eine Aufnahmequerschnitts-Form auf, die an eine Elementquerschnitts-Form des Betätigungselements 102 angepasst ist, so dass das Betätigungselement 102 in der Aufnahme-Öffnung 106 aufgrund des unter Druck stehenden Fluids F bewegbar ist.
Das unter Druck stehende Fluid ist in einem Druckarbeitsraum 152 aufgenommen, der von der Aufnahmeöffnung 106 und einer hydraulischen Wirkfläche 154 des Betätigungskolbens 138 begrenzt ist.
Zwischen Betätigungselement 102 und Aufnahme-Öffnung 106 ist im montierten Zustand ein erster Zwischen-Spalt 110 ausgebildet, der von dem unter Druck stehenden Fluid F mit einem ersten Leckage-Massenstrom durchströmbar ist.
Ferner weist die Aufnahme-Öffnung 106 einen Formabweichungsbereich 112 auf, dessen Form von der Aufnahmequerschnitts-Form der Aufnahme-Öffnung 106 abweicht.
Der Formabweichungsbereich 112 ist jeweils als eine Ausnehmung 134 ausgestaltet. Die Ausnehmung 134 weist eine Breite, Tiefe und Länge jeweils in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich auf.
Zwischen Betätigungselement 102 und Formabweichungsbereich 112 ist im montierten Zustand bereichsweise ein zweiter Zwischen-Spalt 114 ausgebildet, der von dem unter Druck stehenden Fluid F mit einem zweiten Leckage-Massenstrom durchströmbar ist.
Der erste Leckage-Massenstrom und der zweite Leckage-Massenstrom sind unterschiedlich, wobei der zweite Leckage-Massenstrom größer als der erste Leckage- Massenstrom ist.
Die Betätigungseinrichtung 100 umfasst ferner eine Erfassungseinrichtung 116.
Zusätzlich oder alternativ kann die Betätigungseinrichtung 100 mit der Erfassungseinrichtung 116 verbindbar oder verbunden sein.
Erfassungseinrichtung 116 ist eingerichtet zur Erfassung des ersten Leckage- Massenstroms und des zweiten Leckage-Massenstroms.
Zusätzlich oder alternativ kann die Erfassungseinrichtung 116 zur Erfassung einer Änderung des ersten Leckage-Massenstroms zu dem zweiten Leckage-Massenstrom und einer Änderung des zweiten Leckage-Massenstroms zu dem Leckage- Massenstrom eingerichtet sein.
Die Erfassungseinrichtung 116 ist mit der Aufnahme-Öffnung 106 verbunden oder verbindbar zur Erfassung einer Zustandsgröße in Form einer Fluid-Zustandsgröße, die von dem ersten Leckage-Massenstrom und dem zweiten Leckage-Massenstrom abhängig ist. Ein Beispiel für eine derartige Fluid-Zustandsgröße kann der Fluid-Druck sein.
Das Gehäuse 104 ist weiter mittels des Fluid-Anschlusses 108 mit einer Fluidpumpe 118 verbunden zur Beaufschlagung der Aufnahme-Öffnung 106 mit dem unter Druck stehendem Fluid F. In diesem Fall kann die Zustandsgröße in Form von einer ersten Pumpendrehzahl dem ersten Leckage-Massenstrom zugeordnet sein und in Form einer zweiten Pumpendrehzahl dem zweiten Leckage-Massenstrom zugeordnet sein.
Die zweite Pumpendrehzahl ist größer als die erste Pumpendrehzahl.
Gemäß Fig. 1 ist die Fluidpumpe 118 mit einem Elektro-Antriebsmotor 120 zu deren Antrieb drehtest gekoppelt.
Dadurch sind die erste Pumpendrehzahl und die zweite Pumpendrehzahl mittels wenigstens einer Drehzahlerfassungs-Einrichtung 122 des Elektro-Antriebsmotors 120 erfassbar.
Die Aufnahme-Öffnung 106 bzw. die Kolben-Öffnung 142 weist entlang ihrer Haupterstreckungsachse 124 eine axiale Erstreckungslänge 126 auf, die von einem ersten axialen End-Punkt 128 und einem zweiten axialen End-Punkt 130 begrenzt ist.
Das Betätigungselement 102 bzw. der Betätigungskolben 138 ist entlang der axialen Erstreckungslänge 126 innerhalb des ersten axialen End-Punktes 128 und des zweiten axialen End-Punktes 130 axial verschiebbar.
Alternativ kann die Aufnahme-Öffnung mittels ihres Öffnungs-Radius und ihres Öffnungs-Winkels eine Bogenmaßlänge ausbilden, die von einem ersten radialen End- Punkt und einem zweiten radialen End-Punkt begrenzt ist, wobei das Betätigungselement entlang der Bogenmaßlänge zumindest innerhalb des ersten radialen End-Punktes und des zweiten radialen End-Punktes rotierbar ist (jeweils nicht in Fig. 1 gezeigt).
Der Formabweichungsbereich 112 ist entlang der axialen Erstreckungslänge 126 jeweils an dem ersten axialen End-Punkt 128 und an dem zweiten axialen End-Punkt 130 und an einem axialen Zwischen-Punkt 132 zwischen dem ersten axialen End-Punkt 128 und dem zweiten axialen End-Punkt 130 positioniert. Die Ausnehmung 134 an dem ersten axialen End-Punkt 128 weist eine erste Breite und Länge auf und die Ausnehmung 134 an dem zweiten axialen End-Punkt 130 und/oder an dem axialen Zwischen-Punkt 132 weist eine zweite Breite und Länge auf.
Die erste Breite weist eine Breite in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich auf und die erste Länge weist ferner eine Länge in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich auf.
Zudem weist auch die zweite Breite eine Breite in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich auf und entsprechend weist die zweite Länge eine Länge in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich auf.
Die zweite Breite und Länge sind dabei größer als erste Breite und Länge (nicht in Fig. 1 dargestellt).
Gemäß Fig. 1 ist lediglich ein axialer Zwischen-Punkt 132 zwischen dem ersten axialen End-Punkt 128 und dem zweiten axialen End-Punkt 130 positioniert. Es kann vorgesehen sein, dass mehrere axiale Zwischen-Punkte 132, beispielsweise 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 oder 20 axiale Zwischen-Punkte 132 zwischen dem ersten axialen End-Punkt 128 und dem zweiten axialen End-Punkt 130 positioniert sind, an denen jeweils ein Formabweichungsbereich 112 angeordnet ist.
Alternativ kann ein Formabweichungsbereich 112 entlang der Bogenmaßlänge jeweils an dem ersten radialen End-Punkt und an dem zweiten radialen End-Punkt und an einem radialen Zwischen-Punkt zwischen dem ersten radialen End-Punkt und dem zweiten radialen End-Punkt positioniert sein (jeweils nicht in Fig. 1 gezeigt).
In diesem Fall ist der Formabweichungsbereich jeweils an dem ersten radialen End- Punkt und an dem zweiten radialen End-Punkt und/oder an dem radialen Zwischen- Punkt positioniert (nicht in Fig. 1 gezeigt).
Ferner weist die Ausnehmung an dem ersten radialen End-Punkt wenigstens eine erste Breite und Länge auf und die Ausnehmung weist an dem zweiten radialen End-Punkt und/oder an dem radialen Zwischen-Punkt eine zweite Breite und Länge auf (auch nicht in Fig. 1 gezeigt).
Die axiale Erstreckungslänge 126 weist ferner einen Längenwert auf, so dass zwischen dem ersten axialen End-Punkt 128 und dem zweitem axialen End-Punkt 130 eine Längen-Skala ausgebildet ist.
Die Erfassungseinrichtung 116 ist weiter konfiguriert, durch die Erfassung der Änderung des ersten Leckage-Massenstroms zu dem zweiten Leckage-Massenstrom und/oder umgekehrt, an einem Formabweichungsbereich 112 eine axiale Positionierung des Betätigungselements 102 dem ersten axialen End-Punkt 128 oder dem zweiten axialen End-Punkt 130 oder dem axialen Zwischen-Punkt 132 zuzuordnen.
Im Zusammenwirken mit der Lenkspindel 146 entspricht eine Rotation der Lenkspindel 146 um den Lenkwinkel φ aufgrund ihres Übersetzungsverhältnisses einer axialen Verschiebung x des Betätigungskolbens 138.
Dadurch entspricht eine zugeordnete axiale Positionierung des Betätigungskolbens 138 an dem ersten End-Punkt 128 oder dem zweiten End-Punkt 130 oder dem einen oder mehreren Zwischen-Punkten 132 einem ersten End-Lenkwinkel φ1 , einem zweiten End- Lenkwinkel φ2 der einem oder mehreren Zwischenlenkwinkel φw .
Im radialen Fall weist die Bogenmaßlänge einem Bogenmaß-Längenwert auf, so dass zwischen dem ersten radialen End-Punkt und dem zweitem radialen End-Punkt eine Bogenmaßlängen-Skala ausgebildet ist (jeweils nicht in Fig. 1 gezeigt).
Die Erfassungseinrichtung kann diesbezüglich konfiguriert sein, durch die Erfassung der Änderung des ersten Leckage-Massenstroms zu dem zweiten Leckage-Massenstrom und/oder umgekehrt, an einem Formabweichungsbereich eine Bogenmaß- Positionierung des Betätigungselements dem ersten radialen End-Punkt oder dem zweiten radialen End-Punkt oder dem radialen Zwischen-Punkt zuzuordnen (jeweils nicht in Fig. 1 gezeigt). In Fig. 2 sind ferner eine perspektivische Darstellung sowie eine perspektivische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer fluidbetriebenen Betätigungseinrichtung 100 für ein Nutzfahrzeug dargestellt.
Nachfolgend wird vornehmlich und insbesondere auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und Fig. 2 Bezug genommen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Segmentwelle 140 und das Betätigungselement 102 bzw. der Betätigungskolben 138 als eine Komponente, insbesondere einstückig, vorgesehen sind.
Alternativ ist es vorstellbar, dass die Segmentwelle 140 und der Betätigungskolben 138 bzw. das Betätigungselement 102 kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind, zur zweckmäßigen Ausbildung einer einzelnen bzw. gemeinsamen Komponente.
Im Sinne der Fig. 2 kann das zugehörige Ausführungsbeispiel der Segmentwelle 140 mit dem Betätigungselement 102 bzw. dem Betätigungskolben 138 als eine Wankelmotor-ähnliche Variante, vorzugsweise eines hydraulischen Lenkgetriebes 136, verstanden werden.
Insbesondere können das Betätigungselement 102 und die Segmentwelle 140 in der Aufnahme-Öffnung 106 des Gehäuses 104 angeordnet, vorzugsweise rotatorisch bewegbar gelagert, sein.
Der Betätigungskolben 138 bzw. das Betätigungselement 102 können derart ausgebildet sein, dass gegenüber der Innenseite bzw. entlang des Innendurchmessers der Aufnahme-Öffnung 106 der wenigstens eine erste Zwischen-Spalt 110 ausgebildet ist.
Entlang der Innenseite der Aufnahme-Öffnung 106 kann wenigstens ein Formabweichungsbereich 112 ausgebildet sein (in Fig. 2 nicht dargestellt), insbesondere gemäß der Darstellung in Fig. 2 beidseitig des Betätigungselement 102. So ist entlang der Innenkontur bzw. der Innenseite der Aufnahme-Öffnung mittels dem wenigstens einen Formabweichungsbereich 112 eine Abweichung von der Aufnahmequerschnitts-Form der Aufnahme-Öffnung 106 im Sinne der vorliegenden Erfindung bereitstellbar.
Ferner kann auch zumindest abschnitts- bzw. bereichsweise wenigstens ein zweiter Zwischen-Spalt 114 zwischen dem Betätigungselement 102 und dem Formabweichungsbereich 112 ausgebildet sein.
Mittels des unter Druck stehenden Fluids F ist ein Leckage-Massenstrom im Sinne der vorliegenden Erfindung bereitstellbar.
Innerhalb der Aufnahme-Öffnung 106 des Gehäuses 102 kann das Betätigungselement 102 beidseitig mit einem unter Druck stehenden Fluid beaufschlagt werden, wobei das Betätigungselement 102 in beide Richtungen um die Rotationsachse Y bewegbar bzw. rotierbar ist.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 fluidbetriebene Betätigungseinrichtung
102 Betätigungselement
104 Gehäuse
106 Aufnahme-Öffnung
108 Fluid-Anschluss
110 erster Zwischen-Spalt
112 Formabweichungsbereich
114 zweiter Zwischen-Spalt
116 Erfassungseinrichtung
118 Fluidpumpe
120 Elektro-Antriebsmotor
122 Drehzahlerfassungs-Einrichtung
124 Haupterstreckungsachse
126 axiale Erstreckungslänge
128 erster axialer End-Punkt
130 zweiter axialer End-Punkt
132 axialer Zwischen-Punkt
134 Ausnehmung
136 hydraulisches Lenkgetriebe
138 Betätigungskolben
140 Segmentwelle
142 zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildete Kolben-Öffnung
144 zentrale Kugelgewinde-Bohrung
146 Lenkspindel
148 Kugelumlauf
150 Kugeln
152 Druckarbeitsraum
154 hydraulische Wirkfläche
F Fluid x axiale Verschiebung Y Rotationsachse φ Lenkwinkel φ1 erster End-Lenkwinkelφ2 zweiter End-Lenkwinkelφw Zwischenlenkwinkel

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) zur Umwandlung wenigstens einer Fluid-Druckkraft in wenigstens eine mechanische Betätigungskraft und/oder in wenigstens ein mechanisches Betätigungsdrehmoment, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, umfassend:
- wenigstens ein Betätigungselement (102) zur Umwandlung wenigstens einer Fluid- Druckkraft in wenigstens eine mechanische Betätigungskraft und/oder in wenigstens ein mechanisches Betätigungsdrehmoment, und
- wenigstens ein Gehäuse (104), das wenigstens eine Aufnahme-Öffnung (106) aufweist, in der das Betätigungselement (102) bewegbar aufgenommen ist, wobei das Gehäuse (104) wenigstens einen Fluid-Anschluss (108) aufweist, mittels dessen die Aufnahme-Öffnung (106) mit unter Druck stehendem Fluid (F) beaufschlagbar und/oder von unter Druck stehendem Fluid (F) entlastbar ist; wobei die Aufnahme-Öffnung (106) wenigstens bereichsweise eine Aufnahmequerschnitts- Form aufweist, die an wenigstens eine Elementquerschnitts-Form des Betätigungselements (102) angepasst ist, so dass das Betätigungselement (102) in der Aufnahme-Öffnung (106) aufgrund des unter Druck stehenden Fluids (F) bewegbar ist; wobei zwischen Betätigungselement (102) und Aufnahme-Öffnung (106) im montierten Zustand wenigstens ein erster Zwischen-Spalt (110) ausgebildet ist, der von dem unter Druck stehenden Fluid (F) mit einem ersten Leckage-Massenstrom durchströmbar ist; wobei die Aufnahme-Öffnung (106) wenigstens einen Formabweichungsbereich (112) aufweist, dessen Form von der Aufnahmequerschnitts-Form der Aufnahme-Öffnung (106) abweicht; und wobei zwischen Betätigungselement (102) und Formabweichungsbereich (112) im montierten Zustand zumindest bereichsweise wenigstens ein zweiter Zwischen-Spalt (114) ausgebildet ist, der von dem unter Druck stehenden Fluid (F) mit einem zweiten Leckage-Massenstrom durchströmbar ist.
2. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leckage-Massenstrom und der zweite Leckage-Massenstrom unterschiedlich sind, wobei insbesondere der zweite Leckage-Massenstrom größer als der erste Leckage-Massenstrom ist.
3. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (100) eine Erfassungseinrichtung (116) umfasst und/oder mit einer Erfassungseinrichtung (116) verbindbar oder verbunden ist zur Erfassung:
- des ersten Leckage-Massenstroms und/oder des zweiten Leckage-Massenstroms; und/oder
- wenigstens einer Änderung des ersten Leckage-Massenstroms zu dem zweiten Leckage-Massenstrom; und/oder
- wenigstens einer Änderung des zweiten Leckage-Massenstroms zu dem Leckage- Massenstrom.
4. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (116) mit der Aufnahme-Öffnung (106) verbunden oder verbindbar ist zur Erfassung wenigstens einer Zustandsgröße, insbesondere Fluid- Zustandsgröße, die von dem ersten Leckage-Massenstrom und dem zweiten Leckage- Massenstrom abhängig ist.
5. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (104) mittels des Fluid-Anschlusses (108) mit wenigstens einer Fluidpumpe (118) verbindbar oder verbunden ist zur Beaufschlagung der Aufnahme- Öffnung (106) mit dem unter Druck stehendem Fluid (F); wobei die Zustandsgröße in Form von wenigstens einer ersten Pumpendrehzahl dem ersten Leckage-Massenstrom zugeordnet ist und in Form einer zweiten Pumpendrehzahl dem zweiten Leckage-Massenstrom zugeordnet ist.
6. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidpumpe (118) mit wenigstens einem Elektro-Antriebsmotor (120) zu deren Antrieb drehtest gekoppelt ist, so dass die erste Pumpendrehzahl und die zweite Pumpendrehzahl mittels wenigstens einer Drehzahlerfassungs-Einrichtung (122) des Elektro-Antriebsmotors (120) erfassbar sind.
7. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme-Öffnung (106) entlang ihrer Haupterstreckungsachse (124) eine axiale Erstreckungslänge (126) aufweist, die von einem ersten axialen End-Punkt (128) und einem zweiten axialen End-Punkt (130) begrenzt ist, wobei das Betätigungselement (102) entlang der axialen Erstreckungslänge (126) innerhalb des ersten axialen End- Punktes (128) und des zweiten axialen End-Punktes (130) axial verschiebbar ist; und/oder wobei die Aufnahme-Öffnung (106) mittels ihres Öffnungs-Radius und ihres Öffnungs-Winkels eine Bogenmaßlänge ausbildet, die von einem ersten radialen End-Punkt und einem zweiten radialen End-Punkt begrenzt ist, wobei das Betätigungselement (102) entlang der Bogenmaßlänge zumindest innerhalb des ersten radialen End-Punktes und des zweiten radialen End-Punktes rotierbar ist.
8. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formabweichungsbereich (112) entlang der axialen Erstreckungslänge (126) jeweils an dem ersten axialen End-Punkt (128) und/oder an dem zweiten axialen End-Punkt (130) und/oder an einem axialen Zwischen-Punkt (132) zwischen dem ersten axialen End-Punkt (128) und dem zweiten axialen End-Punkt (130) positioniert ist; und/oder wobei ein Formabweichungsbereich (112) entlang der Bogenmaßlänge jeweils an dem ersten radialen End-Punkt und/oder an dem zweiten radialen End-Punkt und/oder an einem radialen Zwischen-Punkt zwischen dem ersten radialen End-Punkt und dem zweiten radialen End-Punkt positioniert ist.
9. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckungslänge (126) einen Längenwert aufweist, so dass zwischen dem ersten axialen End-Punkt (128) und dem zweitem axialen End-Punkt (130) eine Längen-Skala ausgebildet ist, wobei die Erfassungseinrichtung (116) konfiguriert ist, durch die Erfassung der Änderung des ersten Leckage-Massenstroms zu dem zweiten Leckage-Massenstrom und/oder umgekehrt, an einem Formabweichungsbereich (112) eine axiale Positionierung des Betätigungselements (102) dem ersten axialen End- Punkt (128) oder dem zweiten axialen End-Punkt (130) oder dem axialen Zwischen- Punkt (132) zuzuordnen; und/oder wobei die Bogenmaßlänge einem Bogenmaß-Längenwert aufweist, so dass zwischen dem ersten radialen End-Punkt und dem zweitem radialen End-Punkt eine Bogenmaßlängen-Skala ausgebildet ist, wobei die Erfassungseinrichtung (116) konfiguriert ist, durch die Erfassung der Änderung des ersten Leckage-Massenstroms zu dem zweiten Leckage-Massenstrom und/oder umgekehrt, an einem Formabweichungsbereich (112) eine Bogenmaß-Positionierung des Betätigungselements (102) dem ersten radialen End-Punkt oder dem zweiten radialen End-Punkt oder dem radialen Zwischen-Punkt zuzuordnen.
10. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formabweichungsbereich (112) als wenigstens eine Ausnehmung (134) ausgestaltet ist.
11. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Formabweichungsbereich (112) jeweils an dem ersten axialen End-Punkt (128) und an dem zweiten axialen End-Punkt (130) und/oder an dem axialen Zwischen-Punkt (132) positioniert ist, wobei die Ausnehmung (134) an dem ersten axialen End-Punkt (128) wenigstens eine erste Breite und/oder Länge aufweist, und wobei die Ausnehmung (134) an dem zweiten axialen End-Punkt (130) und/oder an dem axialen Zwischen-Punkt (132) wenigstens eine zweite Breite und/oder Länge aufweist; und/oder wobei der Formabweichungsbereich (112) jeweils an dem ersten radialen End-Punkt und an dem zweiten radialen End-Punkt und/oder an dem radialen Zwischen-Punkt positioniert ist, wobei die Ausnehmung (134) an dem ersten radialen End-Punkt wenigstens eine erste Breite und/oder Länge aufweist, und wobei die Ausnehmung (134) an dem zweiten radialen End-Punkt und/oder an dem radialen Zwischen-Punkt wenigstens eine zweite Breite und/oder Länge aufweist.
12. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Breite eine Breite in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich aufweist und/oder die erste Länge eine Länge in einem einstelligen oder zweistelligen pm- Bereich aufweist; und/oder wobei die zweite Breite eine Breite in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich aufweist und/oder die zweite Länge eine Länge in einem einstelligen oder zweistelligen pm-Bereich aufweist.
13. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (F) als Hydraulikflüssigkeit ausgebildet ist und die fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) als hydraulisches Lenkgetriebe (136) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere hydraulisches Kugelumlaufspindel-Lenkgetriebe für ein Nutzfahrzeug, ausgebildet ist; wobei das Betätigungselement (102) als Betätigungskolben (138) ausgebildet ist zur hydraulischen Betätigung wenigstens einer Segmentwelle (140); und wobei die Aufnahme-Öffnung (106) als eine zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildete Kolben-Öffnung (142) ausgestaltet ist, in welcher der Betätigungskolben (138) entlang ihrer Haupterstreckungsachse (124) axial verschiebbar aufgenommen ist.
14. Fluidbetriebene Betätigungseinrichtung (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Betätigungskolben (138) eine zentrale Kugelgewinde-Bohrung (144) angeordnet ist, in der im montierten Zustand wenigstens eine Lenkspindel (146) und wenigstens ein Kugelumlauf (148) mit mehreren Kugeln (150) aufgenommen sind, wobei die Lenkspindel (146) ein Übersetzungsverhältnis aufweist, wodurch eine Rotation der Lenkspindel (146) um den Lenkwinkel φ aufgrund ihres Übersetzungsverhältnisses einer axialen Verschiebung x des Betätigungskolbens (138) entspricht, so dass eine zugeordnete axiale Positionierung des Betätigungskolbens (138) an dem ersten End- Punkt (128) oder dem zweiten End-Punkt (130) oder dem Zwischen-Punkt (132) einem ersten End-Lenkwinkel φ1 , einem zweiten End-Lenkwinkel φ2 oder einem Zwischenlenkwinkel φw entspricht.
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