WO2006114265A1 - Actuator - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an actuator.
- Actuators have a motor and a driven part which is connected to an actuator.
- the output member may be formed translational or rotary acting.
- Actuators are used for example in motor vehicles in the chassis.
- an actuator can be assigned to the individual wheels, which can be controlled independently and carries out the desired adjustment of the body-side adjusting element of the wheel guide element. These actuators can be supported on the vehicle body.
- a wheel suspension for motor vehicles in which a trained as a handlebar or actuator wheel guide a suspension of a motor vehicle is connected at one end to a wheel, and is hinged at its second end by an actuator.
- This actuator comprises an electric motor and a ball screw whose threaded spindle is designed as a driven member, that the wheel guide member articulates via a rotary joint.
- Such actuators assume safety-related functions.
- the hinged chassis parts for example, in case of failure of the actuator perform no unwanted positioning movements, but are kept in the last set position.
- Object of the present invention is to provide an actuator according to the features of the preamble of claim 1, in which these requirements are met.
- this object is achieved by that a locking mechanism is provided. in that the output member blocks when the driving force of the actuator on the output member is smaller than an external force acting on the output member.
- the locking mechanism are preferably designed to be switchable. If, for example, an actuator according to the invention is used for the active adjustment of the camber of a wheel of a motor vehicle, for example, impacts introduced from the outside into the wheel are only forwarded to the output part of the actuator. Introducing these impact forces in the actuator to the engine is excluded, since the output member is blocked by the locking mechanism according to the invention. These impact forces can be introduced via the locking mechanism in a support member, wherein in an application in motor vehicles, the support member may be supported in the effective directions of the external force on a frame part.
- the motor shaft of the motor can be connected to a rotatable drive part of a transmission, wherein the transmission converts a rotation of the drive part into a translation or a rotation of the output part of the transmission.
- the locking mechanism may be appropriate to effectively arrange the locking mechanism between the drive part of the transmission and a support member fixed to the frame, for example.
- the locking then connects in its blocking position, the rotatable drive member rotatably with this support member. In its release position, the locking mechanism releases a relative rotation between the rotatable drive part and the support part. This means that, when the active adjustment is carried out without interference, the output part actuated by the actuator can be operated in a translatory or rotational manner, for example to change the camber.
- the locking mechanism automatically switches to its blocking position. This means that such impact forces can not be introduced to the motor of the actuator in order to adjust it in an undesirable manner. Should the actuator fail, for example because the engine has failed, no forces generated by the actuator will be effective on the stripping section. In this Case switches the ratchet automatically at each acting on the driven part external force in its blocking position.
- the invention may be formed by an actuator having a motor and a ball screw.
- the trained as Abtreibsteil threaded spindle of the ball screw is then connected to an actuator, and the spindle nut of the ball screw can be driven by the motor.
- the adjusting element may be a lever arm whose adjustment, for example, changes the camber.
- a switchable locking mechanism between the drive part, such as the spindle nut and a support member can be effectively arranged, the locking mechanism blocks the drive part in its blocking position relative to the support member and releases in its release position a relative rotation between the drive member and the support member.
- switchable locking mechanism have become known, for example from DE 44 47 480 A1 as Klemmrollengesperre.
- this switchable clamping roller locking mechanism that, in its blocking position, a drive torque transmitted to the drive part by the motor is smaller than an external torque transmitted to the drive part is generated due to an external force acting on the drive part, wherein in the release position, the drive torque of the actuator is greater than the external torque.
- This switchable Klemmrollengesperre may have a provided with clamping ramps clamping ring and a hollow cylindrical part with a cylindrical clamping track, which forms together with the clamping ramps wedge-shaped clamping gaps, in which clamping rollers are arranged, which are switchable with the clamping gaps in and out of clamping engagement.
- the roles are in constant clamping standby.
- the clamps can be spring-loaded by means of springs into the wedge-shaped tapering clamping gaps, so that the clamping rollers abut, on the one hand, the cylindrical clamping track and, on the other hand, the clamping ramps.
- a plurality of wedge-shaped clamping gaps distributed in the circumferential direction are provided, which taper in opposite directions.
- a relative rotation of the clamping ring relative to the hollow cylindrical part is excluded in this arrangement.
- a switching part may be provided, which is provided with buttons for unlocking the Klemmrol- len. Unlocked pinch rollers are not in clamping readiness with the clamping ramps and the cylindrical clamping track.
- a development of the invention provides that the motor shaft of the motor is rotatably connected to a switching part, which is provided with buttons for unlocking the pinch rollers and with a driver for positive entrainment of the clamping ring.
- the clamping ring may be rotatably connected to the drive part, but also integrally formed therewith. Furthermore, the clamping ring can be arranged coaxially in the hollow cylindrical part, wherein this hollow cylindrical part is rotatably connected to the support member.
- a particularly compact actuator according to the invention provides a housing in which the designed as an electric motor motor, the switchable locking mechanism and the transmission are housed.
- the housing may be the motor housing of the electric motor at the same time.
- the threaded spindle is formed on the driven part, it is expedient to protect the provided with the threaded spindle part of the driven part against contamination. In this case, it may be useful if a bellows is provided, which is on the one hand attached to the housing, and on the other hand outside of the housing is fixed to the drive part and includes the threaded spindle.
- Actuators according to the invention can undertake safety-relevant functions in the chassis of motor vehicles.
- an active suspension link of a motor vehicle for the active adjustment of the camber or the active roll compensation be provided with an actuator according to the invention, wherein the output part of the actuator articulates an actuating element of the suspension arm, and wherein the actuator is supported frame fixed.
- switchable KlemmMapsperre instead of the above-described switchable Klemmrollengesperre so-called switchable KlemmMechgesperre can be used.
- the clamping ring and the hollow cylindrical part are each equipped on their mutually facing lateral surfaces with a cylindrical clamping track.
- the clamping bodies are then arranged in the annular gap formed by these cylindrical clamping webs and spring-loaded with their clamping body surfaces against the cylindrical clamping webs. By tilting the clamp body they can be brought out of clamping engagement with the cylindrical clamps. Consequently, the switching part is designed such that a tilting of the clamping body can be accomplished.
- actuators according to the invention are actuators according to the invention, in particular in the automotive field for active adjustment of the camber, for active adjustment of the wheel track, for example in the rear axle steering, also for active Accordinghuiver too a suspension spring in an electromechanical level control.
- the threaded spindle can be driven by the motor, in which case the spindle nut is arranged rotationally fixed.
- the frame-fixed support of the spindle or the spindle nut may be provided for example on the chassis joint.
- FIG. 1 shows a cross section through a wheel of a motor vehicle with an actuator according to the invention for the active camber adjustment
- Figure 2 shows the actuator of Figure 1 in longitudinal section
- FIG. 3 shows a perspective view of a detail of the actuator according to FIG. 2 and FIG
- Figure 4 shows another actuator according to the invention in a perspective view in partial longitudinal section.
- Figure 1 shows in cross section a vehicle wheel of a motor vehicle and Parts of the suspension.
- the wheel bearing 1 of the vehicle wheel has an outer ring 2 which is spherically shaped on its outer surface and is arranged in a pivot bearing 3, which allows pivoting movements of the vehicle wheel for adjusting the camber.
- the pivot bearing 3 has a virtual axis of rotation D. The camber can be adjusted by pivoting the wheel about this virtual axis of rotation D.
- an actuator 5 For active camber adjustment, an actuator 5 is provided which is fixedly mounted on its bearing eye 6 in a frame-fixed manner on a gearing part 6a which is only schematically indicated here.
- An output part 7 of the actuator 5 is pivotally connected to a lever arm 8 of the outer ring 2 of the wheel bearing 1.
- the output member 7 is displaced translationally, whereby the outer ring 2 is pivoted about a pivoting of the lever arm 8 in the pivot bearing 3.
- the lever arm 8 forms an adjusting element 8a whose adjustment causes, for example, a change in the camber.
- FIG. 2 shows a longitudinal section through the actuator 5.
- the actuator 5 comprises a motor 9a designed as an electric motor 9, which has a housing 10, a stator 11 indicated diagrammatically and a rotor 12 which at the same time forms the motor shaft 12a.
- the actuator 5 further comprises a ball screw 13 designed as a gear 13a, the spindle nut 14, a drive member 14a and forms a rolling bearing 15 (four-point ball bearing) is mounted in the housing 10.
- the ball screw 13 further includes a threaded spindle 16, which is formed in the present case in axial extension integral with the driven part 7.
- balls are arranged between the spindle nut 14 and the threaded spindle, which roll on raceways 17, 18 of the spindle nut 14 and the threaded spindle 16 and rotate in endless ball tracks. A rotation of the spindle nut 14 is converted into a translation of the threaded spindle 16.
- the rotor 12 of the electric motor 9 - that is the Motorweüe 12a - is coupled via a switchable Klemmrollengesperre 19 to the spindle nut 14 of the ball screw 13.
- the switchable Klemmrollengesperre 19 is a locking 19a.
- the switchable Klemmrollengesperre 19 is shown in Figure 3 in perspective view and described in detail below.
- the threaded spindle 16 is translationally displaced by rotation of the spindle nut 14 and can project beyond the housing 10 on the front side.
- the ingress of impurities in the ball screw 13 is prevented in that a bellows 20 is provided, which bears tightly with its one end to the one end face of the housing 10, and tightly abuts with its other end to the driven part 7.
- a bellows 20 is provided, which bears tightly with its one end to the one end face of the housing 10, and tightly abuts with its other end to the driven part 7.
- the threaded spindle 16 is completely sealed to the outside.
- Figure 3 shows a perspective view of the switchable Klemmrollengesperre 19. It comprises a clamping ring 21 which is rotatably mounted on the not shown here spindle nut 14 of the ball screw 13. It also includes a hollow cylindrical part 22, of which only one segment is shown here in a schematic representation. The clamping ring 21 and the hollow cylindrical part 22 are arranged coaxially with each other. The hollow cylindrical part 22 is rotatably connected to the housing 10 electric motor 9 and forms a frame-fixed support member 22 a. The hollow cylindrical portion 22 is presently integrally connected to the housing 10 and thus forms a part of this housing 10. Between the hollow cylindrical portion 22 and the clamping ring 21, a plurality of pairs of pinch rollers 23 are arranged distributed in the circumferential direction. Between two pinch rollers 23 of a pair, a compression spring 24 is in each case arranged, which is spring-loaded against the two pinch rollers 23.
- the clamping ring 21 is provided with a plurality of clamping ramps 25, 26, wherein a pair of clamping ramps 25, 26 are associated with each pair of clamping rollers 23. ren, which have an opposite ramp slope.
- the hollow cylindrical part 22 is provided on its inner circumference with a cylindrical clamping track 27 which defines together with the clamping ramps 25, 26 of the clamping ring 21 wedge-shaped clamping gaps 28, in which the two pinch rollers 23 of each pair are spring-loaded by the compression springs 24, in Accordingly, the pinch rollers 23 are in constant clamping engagement with the cylindrical clamping track 27 and the clamping ramps 25, 26.
- the clamping gaps 28 of each pair taper in opposite directions, the clamping gap 28 in a clockwise direction , the other counterclockwise.
- the switchable Klemmrollengesperre 19 further includes a switching part 29 for unlocking the pinch rollers 23.
- the switching part 29 is provided with buttons 30 as a contact surface for the pinch rollers 23 provided.
- the switching part 29 is relatively rotatable relative to the clamping ring 21 within a switching angle. This shift angle is limited by a positive entrainment of the clamping ring 21 by the switching member 29. This positive entrainment is ensured by provided on the switching member 29 driver 31, which abut against stops 32 of the clamping ring 21 when the switching member 19 is pivoted relative to the clamping ring 21.
- the switching member 29 is provided with a plurality of circumferentially spaced claws 33 which engage in grooves 34 of the clamping ring 21 with play in the circumferential directions.
- the groove walls form the stops 32.
- the drivers 31 and the buttons 30 are formed on the claws 33.
- the switching part 29 is rotatably connected to the motor shaft 12a of the electric motor 9.
- the operation of the actuator according to the invention will be explained in more detail below.
- the rotor 12 and the switching part 29 start to rotate together. Within the switching angle range, first the rotor 12 rotates with the switching part 29 relative to the rotationally fixed to the spindle nut 14 of the ball screw 13 connected clamping ring 21. During this relative rotation of the switching member 29 relative to the clamping ring 21, for example in a clockwise direction (see Figure 3), the release of clamping rollers 23 and then the entrainment of the clamping ring 21st
- each pair of pinch rollers the respectively left pinch roller 23 is contacted by the adjacent button 30 and pushed away from the respective clamping ramps 25. That is, these pinch rollers 23 are displaced in the nips 28 toward the extended end of the nip 28. These left side arranged pinch rollers 23 of all pairs of clamping rollers are then out of clamping engagement.
- the drivers 31 of the switching part 29 strike against the abutment 32 of the clamping ring 21: the grooves 34 of the clamping ring 21 are bounded on both sides by the stops 32 of the switching part 29 strike in the process described against the right in the circumferential direction stops 32 of the clamping ring 21.
- the switching part 29 takes the clamping ring 21 and thus the spindle nut 14 of the ball screw 13 with a form-fitting. A torque transmission from the rotor 12 via the ball screw 13 to the output part 7 is thus ensured.
- the lever arm 8 is now pivoted, so that the camber is changed.
- the locking prevents unwanted positioning movements. Assuming that the rotatably connected to the spindle nut clamping ring 21 wants to rotate under the external force in a clockwise direction ( Figure 3), then the left lying pinch rollers 23 all Klemmrollenrune are forced into their clamping gaps 28, so in this locking position torques on the pinch rollers 23 in the hollow cylindrical part 22 are initiated.
- This hollow cylindrical part 22 is part of the housing 10. About the axis of rotation of the rotor 12 of the electric motor 9 acting around torques introduced from the housing 10 via the bearing eye 6 in the here only schematically indicated frame-fixed frame part 6a.
- the locking position of the locking mechanism is automatically set when the driving force of the actuator 5 on the output part 7 is smaller than the mentioned external force.
- the clamping ring 21 of the switchable Klemmrollengesperres 19 is designed as a separate component and rotatably connected to the spindle nut 14.
- such a ring can be sintered in the sintering process.
- the raceways for the balls can then be formed on the inner circumference of this sintered part, and the clamping ramps and stops can be provided on the outer circumference of this so sintered part.
- the hollow cylindrical portion 22 of the switchable Klemmgesperres is also part of the housing 10 of the electric motor 9.
- the hollow cylindrical part it is easily possible to perform the hollow cylindrical part as a separate ring which is rotatably disposed in a housing bore of the housing 10.
- a plurality of pairs of clamping rollers are provided.
- the ramp angles of the clamping ramps are selected in the case of actuators according to the invention in such a way that a self-reinforcing effect occurs, wherein the loosening with a low torque expenditure of the motor is likewise possible. An automatic start or displacement of the threaded spindle is prevented.
- a switchable Klemmianure can be provided.
- the clamping tracks for the clamping body are formed by two cylindrical clamping tracks, wherein the inner clamping track is formed on an inner member and the outer clamping track on an outer member.
- the clamping body are inserted in the annular gap formed by this clamping surfaces and distributed over the circumference.
- the clamping bodies each have on opposite sides a curved clamping body surface. These clamping bodies can be tilted about a tilting axis, wherein this tilting axis is formed here parallel to the axis of rotation of the rotor of the electric motor. These tilting axes are located approximately in the center of these clamping bodies.
- the clamping bodies are tilted, for example, by means of compression springs so that they want to raise themselves in the annular gap and be sprung against the cylindrical clamping surfaces of the inner and the outer part.
- a switching part is provided which can engage on each clamping body on both sides of the tilting axis.
- the clamping bodies are arranged so that in the one direction of rotation between the outer and the inner part of a clamping body are clamped, and that in the other direction of rotation between the inner and the outer part, the other clamping body are clamped.
- the switching part switches the corresponding clamp body free, the respective clamp body tilted about its tilting axis and out of clamping engagement with the cylindrical Clamps are brought.
- the switching part is then provided, as in the exemplary embodiment described above, with drivers which abut against stops of the inner or the outer part and take it with a positive fit.
- a switching member is rotatably connected to the rotor of the electric motor.
- Actuators according to the invention can be equipped with sensors which detect the current position of the threaded spindle.
- switchable clamping roller lock and the switchable sprag lock, as well as switchable ratchet mechanism are switchable locking mechanisms that can be used for the invention.
- the illustrated in Figure 4 actuator 35 differs from the embodiment described above essentially in that a rod-shaped output member 36 penetrates a housing 37 with both ends, the two ends of the output member 36 outside of the housing 37 ange ⁇ to not shown here adjusting elements ange-. are shot. Another difference is that a waveguide 38 is additionally installed in the housing 37.
- the shaft guide 38 guides the longitudinally displaceable output member 36 and secures it against rotation about its longitudinal axis.
- the shaft guide 38 may be designed as a ball bushing. In this case, balls roll endlessly in an endless ball channel of the ball bushing. On opposite sides of the ball bushing and the Abreibsmaschines 36 ball grooves are formed for the balls.
- the motor 37 houses the motor 9a, the rotor 12 and the ball screw 13 and the locking mechanism 19a.
- the mode of operation of the actuator 35 corresponds to that of the actuator 5: as soon as an external force in the longitudinal direction of the driven part 36, which is greater than the driving force of the actuator, engages the output part 36.
- the locking mechanism 19a blocks any further displacement of the driven part 36 with respect to the housing 37, whereby the motor 9a is not loaded by the external force.
- the housing 37 is attached to a frame part not shown here.
- actuator 35 bellows are provided in the actuator, which are not shown here. These bellows are attached to both passages of the driven part 36 on the one hand to the housing 37 and on the other hand to the output part 36 directly adjacent.
- the actuators according to the invention described in the embodiments are of course not limited to the application for adjusting the camber; Rather, the described actuators according to the invention are also suitable for adjusting the wheel track andcetyakver ein a suspension spring in an electromechanical level control.
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Abstract
Am actuator (5) comprises a motor (9a) and a driven portion (7) for connecting it to a positioning device (8a), a locking mechanism (19a) being provided for blocking the driven portion (7) when the driving force transmitted from the actuator (5) to the driven portion (7) is smaller than an outer force acting upon the driven portion (7).
Description
Aktuator actuator
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aktuator. Aktuatoren haben einen Motor und ein Abtriebsteil, das an ein Stellelement angeschlossen ist. Das Abtriebsteil kann translatorisch oder rotatorisch wirkend ausgebildet sein. Aktuatoren werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen im Fahrwerk eingesetzt. Beispielsweise kann bei einer Radaufhängung den einzelnen Rädern jeweils ein Aktuator zugeordnet sein, der eigenständig ansteuerbar ist und die gewünschte Verstellung des aufbauseitigen Stellelementes des Radführungsgliedes durchführt. Diese Aktuatoren können am Fahrzeugaufbau abgestützt sein.The present invention relates to an actuator. Actuators have a motor and a driven part which is connected to an actuator. The output member may be formed translational or rotary acting. Actuators are used for example in motor vehicles in the chassis. For example, in the case of a wheel suspension, an actuator can be assigned to the individual wheels, which can be controlled independently and carries out the desired adjustment of the body-side adjusting element of the wheel guide element. These actuators can be supported on the vehicle body.
Aus DE 100 11 142 A1 beispielsweise ist eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge bekannt geworden, bei der ein als Lenker oder Stellelement ausgebildetes Radführungsglied einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges mit einem Ende an einem Radträger angebunden ist, und an seinem zweiten Ende von einem Aktuator angelenkt ist. Dieser Aktuator umfasst einen Elektromotor und einen Kugelgewindetrieb, dessen Gewindespindel als Abtriebsglied ausgebildet ist, dass das Radführungsglied über ein Drehgelenk anlenkt. Derartige Aktuatoren übernehmen sicherheitsrelevante Funktionen. Bei derartigen Anwendungen von Aktuatoren besteht die Forderung, dass die angelenkten Fahrwerkteile beispielsweise bei Ausfall des Aktuators kei- ne unerwünschten Stellbewegungen durchführen, sondern in der zuletzt eingestellten Position gehalten werden. Ebenso soll sichergestellt sein, dass Außenkräfte, die über das Fahrwerk in den Aktuator rückwärts eingeleitet werden, sicher aufgefangen werden, ohne dass der Aktuator aufgrund dieser Außenkräfte unerwünschte Stellbewegungen durchführt.From DE 100 11 142 A1, for example, a wheel suspension for motor vehicles has become known, in which a trained as a handlebar or actuator wheel guide a suspension of a motor vehicle is connected at one end to a wheel, and is hinged at its second end by an actuator. This actuator comprises an electric motor and a ball screw whose threaded spindle is designed as a driven member, that the wheel guide member articulates via a rotary joint. Such actuators assume safety-related functions. In such applications of actuators there is the requirement that the hinged chassis parts, for example, in case of failure of the actuator perform no unwanted positioning movements, but are kept in the last set position. Likewise, it should be ensured that external forces, which are introduced via the chassis into the actuator backwards, be safely collected without the actuator performs unwanted positioning movements due to these external forces.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Aktuator nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, bei dem diese Forderungen erfüllt sind. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
dass ein Gesperre vorgesehen ist. dass das Abtriebsteil blockiert, wenn die Antriebskraft des Aktuators am Abtriebsteil kleiner ist als eine äußere an dem Abtriebsteil angreifende Außenkraft. Die Gesperre sind vorzugsweise schaltbar ausgeführt. Wenn beispielsweise ein erfindungsgemäßer Aktuator zur aktiven Verstellung des Radsturzes eines Rades eines Kraftfahrzeuges verwendet wird, werden beispielsweise von außen in das Rad eingeleitete Stöße lediglich bis zu dem Abtriebsteil des Aktuators weitergeleitet. Ein Einleiten dieser Stoßkräfte in den Aktuator bis zum Motor ist ausgeschlossen, da das Abtriebsteil durch das erfindungsgemäße Gesperre blockiert ist. Diese Stoßkräfte können über das Gesperre in ein Stützteil eingeleitet werden, wobei in einer Anwendung in Kraftfahrzeugen das Stützteil in den Wirkrichtungen der Außenkraft an einem Gestellteil abgestützt sein kann.Object of the present invention is to provide an actuator according to the features of the preamble of claim 1, in which these requirements are met. According to the invention, this object is achieved by that a locking mechanism is provided. in that the output member blocks when the driving force of the actuator on the output member is smaller than an external force acting on the output member. The locking mechanism are preferably designed to be switchable. If, for example, an actuator according to the invention is used for the active adjustment of the camber of a wheel of a motor vehicle, for example, impacts introduced from the outside into the wheel are only forwarded to the output part of the actuator. Introducing these impact forces in the actuator to the engine is excluded, since the output member is blocked by the locking mechanism according to the invention. These impact forces can be introduced via the locking mechanism in a support member, wherein in an application in motor vehicles, the support member may be supported in the effective directions of the external force on a frame part.
Die Motorwelle des Motors kann an ein drehbares Antriebsteil eines Getrie- bes angeschlossen sein, wobei das Getriebe eine Rotation des Antriebsteiles in eine Translation oder eine Rotation des Abtriebsteiles des Getriebes umwandelt. In diesem Fall kann es zweckmäßig sein, das Gesperre zwischen dem Antriebsteil des Getriebes und einem beispielsweise gestellfesten Stützteil wirksam anzuordnen. Das Gesperre verbindet dann in seiner Sperrstellung das drehbare Antriebsteil drehfest mit diesem Stützteil. In seiner Freigabestellung gibt das Gesperre eine Relativdrehung zwischen dem drehbaren Antriebsteil und dem Stützteil frei. Das bedeutet, bei einer störungsfrei durchgeführten aktiven Verstellung kann das von dem Aktuator betätigte Abtriebsteil translatorisch oder rotatorisch betätigt werden, um bei- spielsweise den Radsturz zu verändern. Sobald beispielsweise über Schlaglöcher in der Fahrbahn Stoßkräfte in das Rad und von dem Rad schließlich auf das Abtriebsteil eingeleitet werden, die größer sind als die vom Aktuator erzeugten Stellkräfte oder Antriebskräfte am Abtriebsteil, schaltet das Gesperre selbsttätig in seine Sperrstellung. Das bedeutet, dass derartige Stoßkräfte nicht bis zum Motor des Aktuators eingeleitet werden können, um diesen etwa in unerwünschter Weise zu verstellen. Sollte der Aktuator ausfallen, beispielsweise weil der Motor ausgefallen ist, werden keine vom Aktuator erzeugten Kräfte am Abtriebsteil wirksam. In diesem
Fall schaltet das Gesperre bei jeder an dem Abtriebsteil angreifenden Außenkraft selbsttätig in seine Sperrstellung.The motor shaft of the motor can be connected to a rotatable drive part of a transmission, wherein the transmission converts a rotation of the drive part into a translation or a rotation of the output part of the transmission. In this case, it may be appropriate to effectively arrange the locking mechanism between the drive part of the transmission and a support member fixed to the frame, for example. The locking then connects in its blocking position, the rotatable drive member rotatably with this support member. In its release position, the locking mechanism releases a relative rotation between the rotatable drive part and the support part. This means that, when the active adjustment is carried out without interference, the output part actuated by the actuator can be operated in a translatory or rotational manner, for example to change the camber. Once, for example, potholes in the road impact forces in the wheel and the wheel are finally introduced to the output part, which are greater than the actuating forces generated by the actuator or driving forces on the output part, the locking mechanism automatically switches to its blocking position. This means that such impact forces can not be introduced to the motor of the actuator in order to adjust it in an undesirable manner. Should the actuator fail, for example because the engine has failed, no forces generated by the actuator will be effective on the stripping section. In this Case switches the ratchet automatically at each acting on the driven part external force in its blocking position.
Die Erfindung kann durch einen Aktuator gebildet sein, der einen Motor und einen Kugelgewindetrieb aufweist. Die als Abtreibsteil ausgebildete Gewindespindel des Kugelgewindetriebes ist dann an ein Stellelement anschließbar, und die Spindelmutter des Kugelgewindetriebes kann von dem Motor angetrieben werden. Das Stellelement kann ein Hebelarm sein, dessen Verstellung beispielsweise den Radsturz verändert.The invention may be formed by an actuator having a motor and a ball screw. The trained as Abtreibsteil threaded spindle of the ball screw is then connected to an actuator, and the spindle nut of the ball screw can be driven by the motor. The adjusting element may be a lever arm whose adjustment, for example, changes the camber.
Bei diesen erfindungsgemäßen Aktuatoren kann ein schaltbares Gesperre zwischen dem Antriebsteil, beispielsweise der Spindelmutter und einem Stützteil wirksam angeordnet sein, wobei das Gesperre in seiner Sperrstellung das Antriebsteil gegenüber dem Stützteil blockiert und in seiner Frei- gabestellung eine Relativdrehung zwischen dem Antriebsteil und dem Stützteil freigibt.In these actuators according to the invention, a switchable locking mechanism between the drive part, such as the spindle nut and a support member can be effectively arranged, the locking mechanism blocks the drive part in its blocking position relative to the support member and releases in its release position a relative rotation between the drive member and the support member.
Derartige schaltbare Gesperre sind beispielsweise aus DE 44 47 480 A1 als Klemmrollengesperre bekannt geworden. Ebenso wie bei der weiter o- ben beschriebenen Funktion des erfindungsgemäß vorgesehenen Gesper- res ist auch bei der Verwendung dieses schaltbaren Klemmrollengesperres vorgesehen, dass in dessen Sperrstellung ein von dem Motor auf das Antriebsteil übertragenes Antriebsmoment kleiner ist als ein auf das Antriebsteil übertragenes Außenmoment, dass aufgrund einer an dem An- triebsteil angreifenden Außenkraft erzeugt wird, wobei in der Freigabestellung das Antriebsmoment des Aktuators größer ist als das Außenmoment.Such switchable locking mechanism have become known, for example from DE 44 47 480 A1 as Klemmrollengesperre. In the same way as in the function of the mechanism provided according to the invention as described above, it is also provided for the use of this switchable clamping roller locking mechanism that, in its blocking position, a drive torque transmitted to the drive part by the motor is smaller than an external torque transmitted to the drive part is generated due to an external force acting on the drive part, wherein in the release position, the drive torque of the actuator is greater than the external torque.
Dieses schaltbare Klemmrollengesperre kann einen mit Klemmrampen versehenen Klemmring und ein hohlzylindrisches Teil mit einer zylindrischen Klemmbahn aufweisen, die gemeinsam mit den Klemmrampen keilförmige Klemmspalten bildet, in denen Klemmrollen angeordnet sind, die mit den Klemmspalten in und außer Klemmeingriff schaltbar sind. Bei derartigen schaltbaren Klemmrollengesperren stehen die Rollen in ständiger Klemm-
bereitschaft. Zu diesem Zweck können die Klernrnroüen mittels Federn in die sich keilförmig verjüngenden Klemmspalte hineingefedert werden, so- dass die Klemmrollen einerseits an der zylindrischen Klemmbahn und andererseits an den Klemmrampen anliegen. Üblicherweise sind mehrere in Um- fangsrichtung verteilte keilförmige Klemmspalte vorgesehen, die sich in entgegen gesetzten Richtungen verjüngen. Eine Relativdrehung des Klemmrings gegenüber dem hohlzylindrischen Teil ist bei dieser Anordnung ausgeschlossen. Um eine Relativdrehung zu ermöglichen, kann ein Schaltteil vorgesehen sein, das mit Schaltflächen zum Freischalten der Klemmrol- len versehen ist. Freigeschaltete Klemmrollen stehen nicht in Klemmbereitschaft mit den Klemmrampen und der zylindrischen Klemmbahn.This switchable Klemmrollengesperre may have a provided with clamping ramps clamping ring and a hollow cylindrical part with a cylindrical clamping track, which forms together with the clamping ramps wedge-shaped clamping gaps, in which clamping rollers are arranged, which are switchable with the clamping gaps in and out of clamping engagement. In such switchable Klemmrollengesperren the roles are in constant clamping standby. For this purpose, the clamps can be spring-loaded by means of springs into the wedge-shaped tapering clamping gaps, so that the clamping rollers abut, on the one hand, the cylindrical clamping track and, on the other hand, the clamping ramps. Usually, a plurality of wedge-shaped clamping gaps distributed in the circumferential direction are provided, which taper in opposite directions. A relative rotation of the clamping ring relative to the hollow cylindrical part is excluded in this arrangement. In order to enable a relative rotation, a switching part may be provided, which is provided with buttons for unlocking the Klemmrol- len. Unlocked pinch rollers are not in clamping readiness with the clamping ramps and the cylindrical clamping track.
Eine erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, dass die Motorwelle des Motors drehfest mit einem Schaltteil verbunden ist, das mit Schaltflächen zum Freischalten der Klemmrollen und mit einem Mitnehmer zur formschlüssigen Mitnahme des Klemmrings versehen ist. Der Klemmring kann drehfest mit dem Antriebsteil verbunden sein, aber auch einstückig mit diesem ausgebildet sein. Ferner kann der Klemmring koaxial in dem hohlzylindrischen Teil angeordnet sein, wobei dieses hohlzylindrische Teil dreh- fest mit dem Stützteil verbunden ist. Wenn der Aktuator betätigt wird, dreht die Motorwelle gemeinsam mit dem Schaltteil. Aufgrund einer geringfügigen Relativdrehung des Schaltteils gegenüber dem Klemmring werden die entsprechenden in Klemmbereitschaft stehenden Klemmrollen aus ihren Klemmspalten herausgedrückt, sodass diese Klemmrollen nicht länger in Klemmbereitschaft stehen. Nach dem Freischalten dieser Klemmrollen nehmen die Mitnehmer des Schaltteiles den Klemmring formschlüssig mit. Nun kann in bekannter Weise das rotierende Antriebsteil eine translatorische Verschiebung des Abtriebsteiles erzeugen. Sobald an dem Abtriebsteil eine äußere Axialkraft angreift, die größer ist als die von dem Aktuator er- zeugte axiale Stellkraft an dem Abtriebsteil, greift an dem Antriebsteil ein aus dieser Außenkraft resultierendes Außenmoment an, wodurch eine Relativdrehung des Antriebsteiles gegenüber dem Schaltteil einsetzt. Aufgrund dieser beginnenden Relativdrehung werden die Klemmrollen in ihre keilför-
migen Klemmspalte hineingezwungen, so dass das hohlzylindrische Teil mit dem Klemmring drehfest gekoppelt ist. Aufgrund der Außenkraft in den erfindungsgemäßen Aktuator eingeleitete Momente werden demzufolge über das schaltbare Klemmrollengesperre in das Stützteil eingeleitet und können keine unerwünschte Stellbewegung des Aktuators hervorrufen.A development of the invention provides that the motor shaft of the motor is rotatably connected to a switching part, which is provided with buttons for unlocking the pinch rollers and with a driver for positive entrainment of the clamping ring. The clamping ring may be rotatably connected to the drive part, but also integrally formed therewith. Furthermore, the clamping ring can be arranged coaxially in the hollow cylindrical part, wherein this hollow cylindrical part is rotatably connected to the support member. When the actuator is actuated, the motor shaft rotates together with the switching part. Due to a slight relative rotation of the switching part relative to the clamping ring, the corresponding clamp-standing clamping rollers are pushed out of their clamping gaps, so that these clamping rollers are no longer in clamping readiness. After unlocking these pinch rollers take the driver of the switching part the clamping ring with a positive fit. Now, in a known manner, the rotating drive part produce a translational displacement of the driven part. As soon as an external axial force, which is greater than the axial actuating force generated by the actuator on the driven part, acts on the drive part, an external torque resulting from this external force acts on the drive part, whereby a relative rotation of the drive part relative to the switching part is used. Due to this incipient relative rotation, the pinch rollers are inserted into their wedge-shaped forced clamping gap, so that the hollow cylindrical part is rotatably coupled to the clamping ring. Due to the external force introduced into the actuator according to the invention moments are therefore introduced via the switchable Klemmrollengesperre in the support member and can not cause any unwanted adjustment movement of the actuator.
Ein besonders kompaktbauender erfindungsgemäßer Aktuator sieht ein Gehäuse vor, in dem der als Elektromotor ausgebildete Motor, das schaltbare Gesperre und das Getriebe untergebracht sind. Vorzugsweise kann das Gehäuse gleichzeitig das Motorgehäuse des Elektromotors sein.A particularly compact actuator according to the invention provides a housing in which the designed as an electric motor motor, the switchable locking mechanism and the transmission are housed. Preferably, the housing may be the motor housing of the electric motor at the same time.
Wenn die Gewindespindel an dem Abtriebsteil ausgebildet ist, ist es zweckmäßig, den mit der Gewindespindel versehenen Teil des Abtriebsteiles gegen Verschmutzung zu schützen. In diesem Fall kann es zweckmäßig sein, wenn ein Faltenbalg vorgesehen ist, der einerseits an dem Gehäuse befestigt ist, und der andererseits außerhalb des Gehäuses an dem Antriebsteil befestigt ist und die Gewindespindel einschließt.If the threaded spindle is formed on the driven part, it is expedient to protect the provided with the threaded spindle part of the driven part against contamination. In this case, it may be useful if a bellows is provided, which is on the one hand attached to the housing, and on the other hand outside of the housing is fixed to the drive part and includes the threaded spindle.
Erfindungsgemäße Aktuatoren können sicherheitsrelevante Funktionen im Fahrwerk von Kraftfahrzeugen übernehmen. Beispielsweise kann ein aktiver Fahrwerkslenker eines Kraftfahrzeuges für die aktive Verstellung des Radsturzes oder den aktiven Wankausgleich mit einem erfindungsgemäßen Aktuator versehen sein, wobei das Abtriebsteil des Aktuators ein Stellelement des Fahrwerklenkers anlenkt, und wobei der Aktuator gestellfest ab- gestützt ist.Actuators according to the invention can undertake safety-relevant functions in the chassis of motor vehicles. For example, an active suspension link of a motor vehicle for the active adjustment of the camber or the active roll compensation be provided with an actuator according to the invention, wherein the output part of the actuator articulates an actuating element of the suspension arm, and wherein the actuator is supported frame fixed.
Anstelle der oben beschriebenen schaltbaren Klemmrollengesperre können auch sogenannte schaltbare Klemmkörpergesperre eingesetzt werden. In diesem Fall sind der Klemmring und das hohlzylindrische Teil an ihren ein- ander zugewandten Mantelflächen jeweils mit einer zylindrischen Klemmbahn ausgerüstet. Die Klemmkörper sind dann in dem von diesen zylindrischen Klemmbahnen gebildeten Ringspalt angeordnet und mit ihren Klemmkörperflächen gegen die zylindrischen Klemmbahnen angefedert.
Durch Kippen der Klemmkörper können diese außer Klemmeingriff mit den zylindrischen Klemmbahnen gebracht werden. Demzufolge ist das Schaltteil derart auszubilden, dass ein Kippen der Klemmkörper bewerkstelligt werden kann.Instead of the above-described switchable Klemmrollengesperre so-called switchable Klemmkörpergesperre can be used. In this case, the clamping ring and the hollow cylindrical part are each equipped on their mutually facing lateral surfaces with a cylindrical clamping track. The clamping bodies are then arranged in the annular gap formed by these cylindrical clamping webs and spring-loaded with their clamping body surfaces against the cylindrical clamping webs. By tilting the clamp body they can be brought out of clamping engagement with the cylindrical clamps. Consequently, the switching part is designed such that a tilting of the clamping body can be accomplished.
Aufgrund der Ausfallsicherheit eignen sich erfindungsgemäße Aktuatoren insbesondere im Kraftfahrzeugbereich zur aktiven Verstellung des Radsturzes, zur aktiven Einstellung der Radspur, zum Beispiel bei der Hinterachslenkung, ferner zur aktiven Fußpunktverstellung einer Fahrwerksfeder bei einer elektromechanischen Niveauregulierung.Due to the reliability are actuators according to the invention, in particular in the automotive field for active adjustment of the camber, for active adjustment of the wheel track, for example in the rear axle steering, also for active Fußpunktverstellung a suspension spring in an electromechanical level control.
Sofern erfindungsgemäße Aktuatoren mit dem oben beschriebenen Kugelgewindetrieb versehen sind, kann anstelle der Spindelmutter die Gewindespindel vom Motor angetriebenen werden, wobei dann die Spindelmutter drehfest angeordnet ist. Die gestellfeste Abstützung der Spindel oder der Spindelmutter kann beispielsweise am Fahrwerksgelenk vorgesehen sein.If actuators according to the invention are provided with the ball screw described above, instead of the spindle nut, the threaded spindle can be driven by the motor, in which case the spindle nut is arranged rotationally fixed. The frame-fixed support of the spindle or the spindle nut may be provided for example on the chassis joint.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in insgesamt drei Figuren abgebildeten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in three figures. Show it:
Figur 1 einen Querschnitt durch ein Rad eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Aktuator für die aktive Sturzverstellung,1 shows a cross section through a wheel of a motor vehicle with an actuator according to the invention for the active camber adjustment,
Figur 2 den Aktuator aus Figur 1 im Längsschnitt undFigure 2 shows the actuator of Figure 1 in longitudinal section and
Figur 3 in perspektivischer Darstellung eine Einzelheit des Aktua- tors gemäß Figur 2 und3 shows a perspective view of a detail of the actuator according to FIG. 2 and FIG
Figur 4 einen weiteren erfindungsgemäßen Aktuator in perspektivischer Darstellung im teilweisen Längsschnitt.Figure 4 shows another actuator according to the invention in a perspective view in partial longitudinal section.
Figur 1 zeigt im Querschnitt ein Fahrzeugrad eines Kraftfahrzeuges und
Teile der Radaufhängung. Das Radlager 1 des Fahrzeugrades hat einen Außenring 2 der an seiner Außenfläche ballig geformt ist und in einem Schwenklager 3 angeordnet ist, das Schwenkbewegungen des Fahrzeugrades zur Verstellung des Radsturzes ermöglicht. Das Schwenklager 3 hat eine virtuelle Drehachse D. Der Radsturz kann durch Schwenken des Rades um diese virtuelle Drehachse D verstellt werden.Figure 1 shows in cross section a vehicle wheel of a motor vehicle and Parts of the suspension. The wheel bearing 1 of the vehicle wheel has an outer ring 2 which is spherically shaped on its outer surface and is arranged in a pivot bearing 3, which allows pivoting movements of the vehicle wheel for adjusting the camber. The pivot bearing 3 has a virtual axis of rotation D. The camber can be adjusted by pivoting the wheel about this virtual axis of rotation D.
Zur aktiven Sturzverstellung ist ein Aktuator 5 vorgesehen, der an seinem Lagerauge 6 gestellfest an einem hier nur schematisch angedeuteten Ge- stellteil 6a schwenkbeweglich gelagert ist. Ein Abtriebsteil 7 des Aktuators 5 ist drehgelenkig mit einem Hebelarm 8 des Außenringes 2 des Radlagers 1 verbunden. Zur Verstellung des Radsturzes wird das Abtriebsteil 7 translatorisch verlagert, wodurch der Außenring 2 über ein Verschwenken des Hebelarms 8 im Schwenklager 3 verschwenkt. Der Hebelarm 8 bildet ein Stell- element 8a, dessen Verstellung beispielsweise eine Änderung des Radsturzes bewirkt.For active camber adjustment, an actuator 5 is provided which is fixedly mounted on its bearing eye 6 in a frame-fixed manner on a gearing part 6a which is only schematically indicated here. An output part 7 of the actuator 5 is pivotally connected to a lever arm 8 of the outer ring 2 of the wheel bearing 1. To adjust the camber, the output member 7 is displaced translationally, whereby the outer ring 2 is pivoted about a pivoting of the lever arm 8 in the pivot bearing 3. The lever arm 8 forms an adjusting element 8a whose adjustment causes, for example, a change in the camber.
Figur 2 zeigt im Längsschnitt den Aktuator 5. Der Aktuator 5 umfasst einen als Elektromotor 9 ausgebildeten Motor 9a, der ein Gehäuse 10, einen Ie- diglich schematisch angedeuteten Stator 11 und einen Rotor 12 aufweist, der zugleich die Motorwelle 12a bildet.FIG. 2 shows a longitudinal section through the actuator 5. The actuator 5 comprises a motor 9a designed as an electric motor 9, which has a housing 10, a stator 11 indicated diagrammatically and a rotor 12 which at the same time forms the motor shaft 12a.
Der Aktuator 5 umfaßt ferner ein als Kugelgewindetrieb 13 ausgebildetes Getriebe 13a, dessen Spindelmutter 14 ein Antriebsteil 14a bildet und über ein Wälzlager 15 (Vierpunktkugellager) in dem Gehäuse 10 gelagert ist. Der Kugelgewindetrieb 13 umfaßt ferner eine Gewindespindel 16, die vorliegend in axialer Verlängerung einstückig mit dem Abtriebsteil 7 ausgebildet ist. In bekannter Weise sind zwischen der Spindelmutter 14 und der Gewindespindel 16 hier nicht weiter abgebildete Kugeln angeordnet, die an Laufbahnen 17, 18 der Spindelmutter 14 und der Gewindespindel 16 abwälzen und in endlosen Kugelbahnen umlaufen. Eine Rotation der Spindelmutter 14 wird in eine Translation der Gewindespindel 16 umgewandelt.
Der Rotor 12 des Elektromotors 9 - also die Motorweüe 12a - ist über ein schaltbares Klemmrollengesperre 19 an die Spindelmutter 14 des Kugelgewindetriebes 13 angekoppelt. Das schaltbare Klemmrollengesperre 19 ist ein Gesperre 19a.The actuator 5 further comprises a ball screw 13 designed as a gear 13a, the spindle nut 14, a drive member 14a and forms a rolling bearing 15 (four-point ball bearing) is mounted in the housing 10. The ball screw 13 further includes a threaded spindle 16, which is formed in the present case in axial extension integral with the driven part 7. In a known manner 16 not shown here balls are arranged between the spindle nut 14 and the threaded spindle, which roll on raceways 17, 18 of the spindle nut 14 and the threaded spindle 16 and rotate in endless ball tracks. A rotation of the spindle nut 14 is converted into a translation of the threaded spindle 16. The rotor 12 of the electric motor 9 - that is the Motorweüe 12a - is coupled via a switchable Klemmrollengesperre 19 to the spindle nut 14 of the ball screw 13. The switchable Klemmrollengesperre 19 is a locking 19a.
Das schaltbare Klemmrollengesperre 19 ist in der Figur 3 in perspektivischer Darstellung abgebildet und weiter unten ausführlich beschrieben.The switchable Klemmrollengesperre 19 is shown in Figure 3 in perspective view and described in detail below.
Die Gewindespindel 16 wird unter Drehung der Spindelmutter 14 translato- risch verlagert und kann stirnseitig das Gehäuse 10 überragen. Das Eindringen von Verunreinigungen in den Kugelgewindetrieb 13 ist dadurch verhindert, dass ein Faltenbalg 20 vorgesehen ist, der mit seinem einen Ende an dem einen stirnseitigen Ende des Gehäuses 10 dicht anliegt, und der mit seinem anderen Ende an dem Abtriebsteil 7 dicht anliegt. Somit ist die Gewindespindel 16 vollständig nach außen abgedichtet.The threaded spindle 16 is translationally displaced by rotation of the spindle nut 14 and can project beyond the housing 10 on the front side. The ingress of impurities in the ball screw 13 is prevented in that a bellows 20 is provided, which bears tightly with its one end to the one end face of the housing 10, and tightly abuts with its other end to the driven part 7. Thus, the threaded spindle 16 is completely sealed to the outside.
Figur 3 zeigt in perspektivischen Darstellung das schaltbare Klemmrollengesperre 19. Es umfaßt einen Klemmring 21 , der auf der hier nicht abgebildeten Spindelmutter 14 des Kugelgewindetriebes 13 drehfest angeordnet ist. Es umfaßt ferner ein hohlzylindrisches Teil 22, von dem hier lediglich ein Segment in schematischer Darstellung abgebildet ist. Der Klemmring 21 und das hohlzylindrische Teil 22 sind koaxial zueinander angeordnet. Das hohlzylindrische Teil 22 ist drehfest mit dem Gehäuse 10 Elektromotors 9 verbunden und bildet ein gestellfestes Stützteil 22a. Das hohlzylindrische Teil 22 ist vorliegend einstückig mit dem Gehäuse 10 verbunden und bildet somit einen Teil dieses Gehäuses 10. Zwischen dem hohlzylindrischen Teil 22 und dem Klemmring 21 sind eine Vielzahl von Paaren von Klemmrollen 23 in Umfangshchtung verteilt angeordnet. Zwischen zwei Klemmrollen 23 eines Paares ist jeweils eine Druckfeder 24 angeordnet, die gegen die beiden Klemmrollen 23 angefedert ist.Figure 3 shows a perspective view of the switchable Klemmrollengesperre 19. It comprises a clamping ring 21 which is rotatably mounted on the not shown here spindle nut 14 of the ball screw 13. It also includes a hollow cylindrical part 22, of which only one segment is shown here in a schematic representation. The clamping ring 21 and the hollow cylindrical part 22 are arranged coaxially with each other. The hollow cylindrical part 22 is rotatably connected to the housing 10 electric motor 9 and forms a frame-fixed support member 22 a. The hollow cylindrical portion 22 is presently integrally connected to the housing 10 and thus forms a part of this housing 10. Between the hollow cylindrical portion 22 and the clamping ring 21, a plurality of pairs of pinch rollers 23 are arranged distributed in the circumferential direction. Between two pinch rollers 23 of a pair, a compression spring 24 is in each case arranged, which is spring-loaded against the two pinch rollers 23.
Der Klemmring 21 ist mit einer Vielzahl von Klemmrampen 25, 26 versehen, wobei zu jedem Paar Klemmrollen 23 ein Paar Klemmrampen 25, 26 gehö-
ren, die eine gegenläufige Rampensteigung aufweisen.The clamping ring 21 is provided with a plurality of clamping ramps 25, 26, wherein a pair of clamping ramps 25, 26 are associated with each pair of clamping rollers 23. ren, which have an opposite ramp slope.
Das hohlzylindrische Teil 22 ist an seinem Innenumfang mit einer zylindrischen Klemmbahn 27 versehen, die gemeinsam mit dem Klemmrampen 25, 26 des Klemmrings 21 keilförmige Klemmspalte 28 begrenzt, in die die beiden Klemmrollen 23 eines jeden Paares von den Druckfedern 24 hineingefedert werden, und zwar in Richtung auf die verjüngten Enden der keilförmigen Klemmspalte 28. Demzufolge sind die Klemmrollen 23 in ständiger Klemmbereitschaft mit der zylindrischen Klemmbahn 27 und den Klemm- rampen 25, 26. Die Klemmspalte 28 eines jeden Paares verjüngen sich in entgegengesetzten Richtungen, der eine Klemmspalt 28 im Uhrzeigersinn, der andere entgegen dem Uhrzeigersinn.The hollow cylindrical part 22 is provided on its inner circumference with a cylindrical clamping track 27 which defines together with the clamping ramps 25, 26 of the clamping ring 21 wedge-shaped clamping gaps 28, in which the two pinch rollers 23 of each pair are spring-loaded by the compression springs 24, in Accordingly, the pinch rollers 23 are in constant clamping engagement with the cylindrical clamping track 27 and the clamping ramps 25, 26. The clamping gaps 28 of each pair taper in opposite directions, the clamping gap 28 in a clockwise direction , the other counterclockwise.
Das schaltbare Klemmrollengesperre 19 umfaßt ferner ein Schaltteil 29 zum Freischalten der Klemmrollen 23. Wenn die Klemmrollen 23 freigeschaltet sind, stehen sie nicht länger in Klemmbereitschaft mit der zylindrischen Klemmbahn 27 und den Klemmrampen 25 oder 26. Das Schaltteil 29 ist mit Schaltflächen 30 als Anlagefläche für die Klemmrollen 23 versehen. Das Schaltteil 29 ist gegenüber dem Klemmring 21 innerhalb eines Schaltwin- kels relativ verdrehbar. Dieser Schaltwinkel wird begrenzt durch einen formschlüssige Mitnahme des Klemmrings 21 durch das Schaltteil 29. Diese formschlüssige Mitnahme ist gewährleistet durch am Schaltteil 29 vorgesehene Mitnehmer 31 , die an Anschläge 32 des Klemmrings 21 anschlagen, wenn das Schaltteil 19 relativ zum Klemmring 21 verschwenkt ist.The switchable Klemmrollengesperre 19 further includes a switching part 29 for unlocking the pinch rollers 23. When the pinch rollers 23 are released, they are no longer in clamping readiness with the cylindrical clamping track 27 and the clamping ramps 25 or 26. The switching part 29 is provided with buttons 30 as a contact surface for the pinch rollers 23 provided. The switching part 29 is relatively rotatable relative to the clamping ring 21 within a switching angle. This shift angle is limited by a positive entrainment of the clamping ring 21 by the switching member 29. This positive entrainment is ensured by provided on the switching member 29 driver 31, which abut against stops 32 of the clamping ring 21 when the switching member 19 is pivoted relative to the clamping ring 21.
Vorliegend ist das Schaltteil 29 mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Klauen 33 versehen, die in Nuten 34 des Klemmrings 21 mit Spiel in den Umfangsrichtungen eingreifen. Die Nutenwände bilden die Anschläge 32. Die Mitnehmer 31 sowie die Schaltflächen 30 sind an den Klau- en 33 ausgebildet.In the present case, the switching member 29 is provided with a plurality of circumferentially spaced claws 33 which engage in grooves 34 of the clamping ring 21 with play in the circumferential directions. The groove walls form the stops 32. The drivers 31 and the buttons 30 are formed on the claws 33.
Das Schaltteil 29 ist drehfest mit der Motorwelle 12a des Elektromotors 9 verbunden.
Nachstehend wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Aktuators näher erläutert. Zur Verstellung des Radsturzes wird der Elektromotor 9 betätigt. Der Rotor 12 und das Schaltteil 29 beginnen gemeinsam zu drehen. Innerhalb des Schaltwinkelbereichs dreht zunächst der Rotor 12 mit dem Schaltteil 29 relativ zum drehfest mit der Spindelmutter 14 des Kugelgewindetriebes 13 verbundenen Klemmring 21. Während dieser Relativdrehung des Schaltteils 29 gegenüber dem Klemmring 21 beispielsweise im Uhrzeigersinn (siehe Figur 3) erfolgt zunächst das Freischalten von Klemmrollen 23 sowie anschließend die Mitnahme des Klemmrings 21.The switching part 29 is rotatably connected to the motor shaft 12a of the electric motor 9. The operation of the actuator according to the invention will be explained in more detail below. To adjust the camber of the electric motor 9 is actuated. The rotor 12 and the switching part 29 start to rotate together. Within the switching angle range, first the rotor 12 rotates with the switching part 29 relative to the rotationally fixed to the spindle nut 14 of the ball screw 13 connected clamping ring 21. During this relative rotation of the switching member 29 relative to the clamping ring 21, for example in a clockwise direction (see Figure 3), the release of clamping rollers 23 and then the entrainment of the clamping ring 21st
In der Figur 3 wird von allen Klemmrollenpaaren die jeweils linke Klemmrolle 23 von der benachbarten Schaltfläche 30 kontaktiert und weg von den jeweiligen Klemmrampen 25 geschoben. Das bedeutet, diese Klemmrollen 23 werden in den Klemmspalten 28 in Richtung auf das erweiterte Ende des Klemmspaltes 28 hin verschoben. Diese linksseitig angeordneten Klemmrollen 23 aller Klemmrollenpaare sind dann außer Klemmeingriff. Wenn diese linksseitig angeordneten Klemmrollen 23 aller Klemmrollenpaare freigeschaltet sind, schlagen die Mitnehmer 31 des Schaltteils 29 gegen die An- schlage 32 des Klemmrings 21 : Die Nuten 34 des Klemmrings 21 sind um- fangsseitig in beiden Richtungen begrenzt durch die Anschläge 32. Die Mitnehmer 31 des Schaltteils 29 schlagen bei dem beschriebenen Vorgang gegen die in Umfangsrichtung rechts liegenden Anschläge 32 des Klemmrings 21. Nun nimmt das Schaltteil 29 den Klemmring 21 und somit die Spindelmutter 14 des Kugelgewindetriebes 13 formschlüssig mit. Eine Drehmomentübertragung vom Rotor 12 über den Kugelgewindetrieb 13 zum Abtriebsteil 7 ist somit gewährleistet. Durch lineare Verschiebung des Abtriebsteils 7 wird nun der Hebelarm 8 verschwenkt, sodass der Radsturz verändert wird.In FIG. 3, of each pair of pinch rollers, the respectively left pinch roller 23 is contacted by the adjacent button 30 and pushed away from the respective clamping ramps 25. That is, these pinch rollers 23 are displaced in the nips 28 toward the extended end of the nip 28. These left side arranged pinch rollers 23 of all pairs of clamping rollers are then out of clamping engagement. When these clamping rollers 23 arranged on the left side of all pairs of clamping rollers are released, the drivers 31 of the switching part 29 strike against the abutment 32 of the clamping ring 21: the grooves 34 of the clamping ring 21 are bounded on both sides by the stops 32 of the switching part 29 strike in the process described against the right in the circumferential direction stops 32 of the clamping ring 21. Now, the switching part 29 takes the clamping ring 21 and thus the spindle nut 14 of the ball screw 13 with a form-fitting. A torque transmission from the rotor 12 via the ball screw 13 to the output part 7 is thus ensured. By linear displacement of the driven part 7, the lever arm 8 is now pivoted, so that the camber is changed.
Während der beschriebenen Leistungsübertragung vom Elektromotor 9 zum Abtriebsteil 7 bleiben zwar die in Figur 3 rechts liegenden Klemmrollen 23 aller Klemmrollenpaare nach wie vor in Klemmbereitschaft mit den Klemm-
rampen 26 und der zylindrischen Klemmbahn 27. Jedoch werden diese Klemmrollen 23 nicht eingeklemmt, da aufgrund der gemeinsamen Relativdrehung des Klemmrings 21 und des Schaltteils 29 gegenüber dem hohlzy- lindrischen Teil 22 diese rechts liegenden Klemmrollen 23 in Richtung auf das erweiterte Ende des Klemmspaltes 28 angerollt werden. Diese Klemmrollen können somit nicht klemmen.During the described power transmission from the electric motor 9 to the driven part 7, the clamping rollers 23 of all pairs of clamping rollers lying on the right in FIG. 3 still remain in clamping readiness with the clamping elements. Ramps 26 and the cylindrical clamping track 27. However, these pinch rollers 23 are not clamped, since due to the common relative rotation of the clamping ring 21 and the switching member 29 relative to the hollow cylindrical part 22 these right-lying pinch rollers 23 rolled toward the extended end of the nip 28 become. These pinch rollers can not pinch.
Wenn der Rotor 12 des Elektromotors 9 in entgegengesetzter Drehrichtung betätigt wird, findet der Freischaltvorgang der Klemmrollen 23 und die Mit- nähme des Klemmrings 21 in der gleichen beschriebenen Weise statt, wobei dann jedoch die rechts liegenden Klemmrollen 23 aller Klemmrollenpaare von dem Schaltteil 29 freigeschaltet werden, und wobei die Mitnehmer 31 an die jeweils links liegenden Anschläge der Nuten 34 anschlagen, um den Klemmring 21 formschlüssig mitzunehmen.When the rotor 12 of the electric motor 9 is actuated in the opposite direction of rotation, the release operation of the pinch rollers 23 and the ent would take the clamping ring 21 in the same manner described, in which case, however, the right lying pinch rollers 23 of all pairs of pinch rollers are released from the switching part 29 , And wherein the driver 31 abut the respective left stops of the grooves 34 to take the clamping ring 21 positively.
Ist der Elektromotor 9 stromlos, oder werden aufgrund von Schlaglöchern in der Fahrbahn große Stoßkräfte in Längsrichtung des Abtriebsteiles 7 in den Kugelgewindetrieb 13 eingeleitet, ist bei dem erfindungsgemäßen Aktuator 5 sichergestellt, dass diese Stoß- oder Außenkraft nicht bis zum Rotor 12 des Elektromotors 9 gelangt: Ohne das erfindungsgemäß vorgesehene Gesperre würde unter dieser Außenkraft eine lineare Verschiebung des Abtriebsteiles 7 und somit der Gewindespindel 16 einsetzen, die eine Drehbewegung der Spindelmutter 14 einleiten könnte. Das würde bedeuten, dass die Spindelmutter 14 gemeinsam mit dem Klemmring 21 drehen würde.Is the electric motor 9 de-energized, or are introduced due to potholes in the roadway large impact forces in the longitudinal direction of the driven part 7 in the ball screw 13, is ensured in the actuator 5 according to the invention that this shock or external force does not reach the rotor 12 of the electric motor 9 Without the locking mechanism provided according to the invention, a linear displacement of the driven part 7 and thus of the threaded spindle 16 would be used under this external force, which could initiate a rotational movement of the spindle nut 14. This would mean that the spindle nut 14 would rotate together with the clamping ring 21.
Das Gesperre verhindert unerwünschte Stellbewegungen. Angenommen, der drehfest mit der Spindelmutter verbundene Klemmring 21 will unter der Außenkraft im Uhrzeigersinn drehen (Figur 3), dann werden die links liegenden Klemmrollen 23 sämtlicher Klemmrollenpaare in ihre Klemmspalten 28 hineingezwängt, sodass in dieser Sperrstellung Drehmomente über die Klemmrollen 23 in das hohlzylindrische Teil 22 eingeleitet werden. Dieses hohlzylindrische Teil 22 ist Teil des Gehäuses 10. Um die Rotationsachse des Rotors 12 des Elektromotors 9 herum wirkende Drehmomente werden
von dem Gehäuse 10 über das Lagerauge 6 in das hier lediglich schematisch angedeutete gestellfeste Gestellteil 6a eingeleitet. Bei diesem erfindungsgemäßen Aktuator 5 ist die Sperrstellung des Gesperres selbsttätig eingestellt, wenn die Antriebskraft des Aktuators 5 am Abtriebsteil 7 kleiner ist als die erwähnte Außenkraft.The locking prevents unwanted positioning movements. Assuming that the rotatably connected to the spindle nut clamping ring 21 wants to rotate under the external force in a clockwise direction (Figure 3), then the left lying pinch rollers 23 all Klemmrollenpaare are forced into their clamping gaps 28, so in this locking position torques on the pinch rollers 23 in the hollow cylindrical part 22 are initiated. This hollow cylindrical part 22 is part of the housing 10. About the axis of rotation of the rotor 12 of the electric motor 9 acting around torques introduced from the housing 10 via the bearing eye 6 in the here only schematically indicated frame-fixed frame part 6a. In this actuator 5 according to the invention, the locking position of the locking mechanism is automatically set when the driving force of the actuator 5 on the output part 7 is smaller than the mentioned external force.
Sobald ein über die Spindelmutter 14 in den Klemmring 21 eingebrachtes Drehmoment größer ist als ein von dem Elektromotor 9 in den Klemmring 21 eingebrachtes Drehmoment sperrt das Klemmgesperre 19 jede weitere a- xiale Verlagerung des Abtriebsteils 7. Bei dem erfindungsgemäßen Aktuator 5 ist somit auch bei ausgefallenem Elektromotor 9 sichergestelllt, dass keine unerwünschten translatorischen Bewegungen des Abtriebsteils 7 einsetzten können. In den beschriebenen Situationen (Sperrstellung des Klemmgesperres) ist der Aktuator 5 eingefroren.As soon as a torque introduced into the clamping ring 21 via the spindle nut 14 is greater than a torque introduced into the clamping ring 21 by the electric motor 9, the clamping mechanism 19 blocks any further axial displacement of the driven part 7. In the case of the actuator 5 according to the invention, this is also the case Electric motor 9 sichergestelllt that no undesirable translational movements of the driven part 7 can begin. In the situations described (blocking position of the Klemmgesperres) of the actuator 5 is frozen.
Vorliegend ist der Klemmring 21 des schaltbaren Klemmrollengesperres 19 als separates Bauteil ausgeführt und drehfest mit der Spindelmutter 14 verbunden. Es ist jedoch problemlos möglich, die Spindelmutter 14 und den Klemmring 21 einstückig auszuführen.. Beispielsweise kann ein derartiger Ring im Sinterverfahren gesintert werden. Am Innenumfang dieses so gesinterten Teils können dann die Laufbahnen für die Kugeln ausgebildet werden, und am Außenumfang dieses so gesinterten Teiles können die Klemmrampen und Anschläge vorgesehen werden.In the present case, the clamping ring 21 of the switchable Klemmrollengesperres 19 is designed as a separate component and rotatably connected to the spindle nut 14. However, it is easily possible to perform the spindle nut 14 and the clamping ring 21 in one piece. For example, such a ring can be sintered in the sintering process. The raceways for the balls can then be formed on the inner circumference of this sintered part, and the clamping ramps and stops can be provided on the outer circumference of this so sintered part.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das hohlzylindrische Teil 22 des schaltbaren Klemmgesperres zugleich Teil des Gehäuses 10 des Elektromotors 9. Es ist jedoch problemlos möglich, das hohlzylindrische Teil als separaten Ring auszuführen, der in eine Gehäusebohrung des Gehäuses 10 drehfest angeordnet wird.In the described embodiment, the hollow cylindrical portion 22 of the switchable Klemmgesperres is also part of the housing 10 of the electric motor 9. However, it is easily possible to perform the hollow cylindrical part as a separate ring which is rotatably disposed in a housing bore of the housing 10.
Vorliegend sind eine Vielzahl von Klemmrollenpaaren vorgesehen. Alternativ ist es selbstverständlich möglich, beliebige andere Anordnungen von Klemmrollen und Klemmrampenanordungen vorzusehen. Es muß lediglich
sichergestellt sein, dass wenigstens zwei Klemmspalte ausgebildet sind, die sich in Umfangsrichtung in entgegen gesetzten Richtung verjüngen.In the present case, a plurality of pairs of clamping rollers are provided. Alternatively, it is of course possible to provide any other arrangements of pinch rollers and Klemmrampenanordungen. It only has to Ensure that at least two clamping gaps are formed, which taper in the circumferential direction in the opposite direction.
Die Rampenwinkel der Klemmrampen sind bei erfindungsgemäßen Aktuato- ren so gewählt, dass ein selbstverstärkender Effekt auftritt, wobei das Lösen mit geringem Momentenaufwand des Motors ebenfalls möglich ist. Ein selbsttätiges Anlaufen oder Verschieben der Gewindespindel ist unterbunden.The ramp angles of the clamping ramps are selected in the case of actuators according to the invention in such a way that a self-reinforcing effect occurs, wherein the loosening with a low torque expenditure of the motor is likewise possible. An automatic start or displacement of the threaded spindle is prevented.
Anstelle des hier beschriebenen schaltbaren Klemmrollengesperres kann ebenso ein schaltbares Klemmkörpergesperre vorgesehen werden. Bei einem schaltbaren Klemmkörpergesperre sind die Klemmbahnen für die Klemmkörper gebildet durch zwei zylindrische Klemmbahnen, wobei die innere Klemmbahn an einem inneren Bauteil und die äußere Klemmbahn an einem äußeren Bauteil ausgebildet ist. Die Klemmkörper sind in dem von diesem Klemmflächen gebildeten Ringspalt eingesetzt und über den Umfang verteilt angeordnet. Die Klemmkörper haben an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine gekrümmte Klemmkörperfläche. Diese Klemmkörper können um eine Kippachse gekippt werden, wobei diese Kippachse vorlie- gend parallel zur Drehachse des Rotors des Elektromotors ausgebildet ist. Diese Kippachsen liegen etwa mittig in diesen Klemmkörpern. Die Klemmkörper werden beispielsweise mittels Druckfedern so gekippt, dass sie sich in dem Ringspalt aufrichten wollen und gegen die zylindrischen Klemmflächen des inneren und des äußeren Teiles angefedert werden. Bei derarti- gen schaltbaren Klemmkörpergesperren ist ein Schaltteil vorgesehen, das an jedem Klemmkörper zu beiden Seiten der Kippachse angreifen kann. Die Klemmkörper sind so angeordnet, dass in dem einen Drehsinn zwischen dem äußeren und dem inneren Teil die einen Klemmkörper eingeklemmt sind, und dass in dem anderen Drehsinn zwischen dem inneren und dem äußeren Teil die anderen Klemmkörper eingeklemmt sind. Zum Freischalten dieses schaltbaren Klemmkörpergesperres schaltet das Schaltteil die entsprechenden Klemmkörper frei, wobei die betreffenden Klemmkörper um ihre Kippachse gekippt und außer Klemmeingriff mit den zylindrischen
Klemmbahnen gebracht sind. Das Schaltteil ist dann ebenso wie bei dem oben beschriebenen Ausfϋhrungsbeispiel mit Mitnehmern versehen, die gegen Anschläge des inneren oder des äußeren Teils anschlagen und dieses formschlüssig mitnehmen. Ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel ist ein derartiges Schaltteil drehfest mit dem Rotor des Elektromotors verbunden.Instead of the switchable Klemmrollengesperres described here also a switchable Klemmkörpergesperre can be provided. In a switchable Klemmkörpergesperre the clamping tracks for the clamping body are formed by two cylindrical clamping tracks, wherein the inner clamping track is formed on an inner member and the outer clamping track on an outer member. The clamping body are inserted in the annular gap formed by this clamping surfaces and distributed over the circumference. The clamping bodies each have on opposite sides a curved clamping body surface. These clamping bodies can be tilted about a tilting axis, wherein this tilting axis is formed here parallel to the axis of rotation of the rotor of the electric motor. These tilting axes are located approximately in the center of these clamping bodies. The clamping bodies are tilted, for example, by means of compression springs so that they want to raise themselves in the annular gap and be sprung against the cylindrical clamping surfaces of the inner and the outer part. In the case of such switchable sprag-type locking devices, a switching part is provided which can engage on each clamping body on both sides of the tilting axis. The clamping bodies are arranged so that in the one direction of rotation between the outer and the inner part of a clamping body are clamped, and that in the other direction of rotation between the inner and the outer part, the other clamping body are clamped. To unlock this switchable Klemmkörpergesperres the switching part switches the corresponding clamp body free, the respective clamp body tilted about its tilting axis and out of clamping engagement with the cylindrical Clamps are brought. The switching part is then provided, as in the exemplary embodiment described above, with drivers which abut against stops of the inner or the outer part and take it with a positive fit. As in the embodiment, such a switching member is rotatably connected to the rotor of the electric motor.
Erfindungsgemäße Aktuatoren können mit Sensoren bestückt sein, die die aktuelle Position der Gewindespindel erfassen.Actuators according to the invention can be equipped with sensors which detect the current position of the threaded spindle.
Die schaltbaren Klemmrollengesperre und die schaltbaren Klemmkörper- gesperre, sowie schaltbare Klinkengesperre sind schaltbare Gesperre, die für die Erfindung eingesetzt werden können.The switchable clamping roller lock and the switchable sprag lock, as well as switchable ratchet mechanism are switchable locking mechanisms that can be used for the invention.
Der in Figur 4 abgebildete erfindungsgemäße Aktuator 35 unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, dass ein stangenförmiges Abtriebsteil 36 ein Gehäuse 37 mit beiden Enden durchdringt, wobei die beiden Enden des Abtriebteiles 36 außerhalb des Gehäuses 37 an hier nicht abgebildete Stellelemente ange- schössen sind. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass in dem Gehäuse 37 zusätzlich eine Wellenführung 38 eingebaut ist. Die Wellenführung 38 führt das längsverschiebliche Abtriebsteil 36 und sichert es gegen Verdrehung um dessen Längsachse. Die Wellenführung 38 kann als Kugelbüchse ausgeführt sein. In diesem Fall wälzen Kugeln endlos in einem end- losen Kugelkanal der Kugelbüchse um. An einander gegenüberliegenden Seiten der Kugelbüchse und des Abtreibsteiles 36 sind Kugelrillen für die Kugeln ausgebildet. Die Führung der Kugeln in den Kugelrillen verhindert Drehbewegungen des Abtriebsteiles 36 um dessen Längsachse. Ebenso wie bei dem oben beschriebenen Aktuator sind in dem Gehäuse 37 der Mo- tor 9a, der Rotor 12 und der Kugelgewindetrieb 13 und das Gesperre 19a untergebracht. Die Funktionsweise des Aktuators 35 entspricht der des Ak- tuators 5: sobald an dem Abtriebsteil 36 eine äußere Kraft in Längsrichtung des Abtriebsteiles 36 eingreift, die größer ist als die Antriebskraft des Ak-
tuators 35 an dem Abtriebsteil 36, sperrt das Gesperre 19a jede weitere Re- latiwerschiebung des Abtriebsteiles 36 gegenüber dem Gehäuse 37, wobei der Motor 9a von der äußeren Kraft nicht belastet wird. Das Gehäuse 37 ist an einem hier nicht abgebildeten Gestellteil befestigt. Ebenso wie bei dem oben beschriebnen Aktuator sind bei dem Aktuator 35 Faltenbälge vorgesehen, die hier nicht abgebildet sind. Diese Faltenbälge sind an beiden Durchtrittsstellen des Abtriebsteiles 36 einerseits an dem Gehäuse 37 und andererseits an dem Abtriebsteil 36 direkt anliegend angebracht. Die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäßen Aktuatoren sind selbstverständlich nicht auf die Anwendung zur Verstellung des Radsturzes beschränkt; vielmehr eignen sich die beschriebenen erfindungsgemäßen Aktuatoren auch zur Einstellung der Radspur und zur Fußpunktverstellung einer Fahrwerksfeder bei einer elektromechanischen Niveauregulierung.
The illustrated in Figure 4 actuator 35 according to the invention differs from the embodiment described above essentially in that a rod-shaped output member 36 penetrates a housing 37 with both ends, the two ends of the output member 36 outside of the housing 37 ange¬ to not shown here adjusting elements ange-. are shot. Another difference is that a waveguide 38 is additionally installed in the housing 37. The shaft guide 38 guides the longitudinally displaceable output member 36 and secures it against rotation about its longitudinal axis. The shaft guide 38 may be designed as a ball bushing. In this case, balls roll endlessly in an endless ball channel of the ball bushing. On opposite sides of the ball bushing and the Abreibsteiles 36 ball grooves are formed for the balls. The guidance of the balls in the ball grooves prevents rotational movements of the driven part 36 about its longitudinal axis. As in the case of the above-described actuator, the motor 37 houses the motor 9a, the rotor 12 and the ball screw 13 and the locking mechanism 19a. The mode of operation of the actuator 35 corresponds to that of the actuator 5: as soon as an external force in the longitudinal direction of the driven part 36, which is greater than the driving force of the actuator, engages the output part 36. At the output part 36, the locking mechanism 19a blocks any further displacement of the driven part 36 with respect to the housing 37, whereby the motor 9a is not loaded by the external force. The housing 37 is attached to a frame part not shown here. As with the above-described actuator 35 bellows are provided in the actuator, which are not shown here. These bellows are attached to both passages of the driven part 36 on the one hand to the housing 37 and on the other hand to the output part 36 directly adjacent. The actuators according to the invention described in the embodiments are of course not limited to the application for adjusting the camber; Rather, the described actuators according to the invention are also suitable for adjusting the wheel track and Fußpunktverstellung a suspension spring in an electromechanical level control.
BezugszahlenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Radlager 24 Druckfeder1 wheel bearing 24 compression spring
2 Außenring 25 Klemmrampe2 outer ring 25 clamping ramp
3 Schwenklager 26 Klemmrampe3 Swing bearing 26 Clamping ramp
4 Radträger 27 zylindrische Klemmbahn4 wheel carriers 27 cylindrical clamping track
5 Aktuator 28 Klemmspalt5 actuator 28 nip
6 Lagerauge 29 Schaltteil6 bearing eye 29 switching part
6a Gestellteil 30 Schaltfläche6a Frame part 30 Button
7 Abtriebsteil 31 Mitnehmen7 Stripping section 31 Take away
8 Hebelarm 32 Anschlag8 lever arm 32 stop
8a Stellelement 33 Klaue8a Control element 33 Claw
9 Elektromotor 34 Nut9 electric motor 34 groove
9a Motor 35 Aktuator9a motor 35 actuator
10 Gehäuse 36 Abtriebsteil10 housing 36 output part
11 Stator 37 Gehäuse11 stator 37 housing
12 Rotor 38 Wellenführung12 rotor 38 shaft guide
12a Motorwelle12a motor shaft
13 Kugelgewindetrieb -13 ball screw -
13a Getriebe13a transmission
14 Spindelmutter14 spindle nut
14a Antriebsteil14a drive part
15 Wälzlager15 rolling bearings
16 Gewindespindel16 threaded spindle
17 Laufbahn17 career
18 Laufbahn18 career
19 Klemmrollengesperre19 pinch roller lock
19aGesperre19aGesperre
20 Faltenbalg20 bellows
21 Klemmring21 clamping ring
22 hohlzylindrisches Teil22 hollow cylindrical part
22a Stütztei I22a Supporting party I
23 Klemm rolle
23 clamping roller
Claims
1. Aktuator (5, 35), mit einem Motor (9a), und mit einem Abtriebsteil (7, 36) zum Anschluss an ein Stellelement (8a), dadurch gekennzeichnet, dass ein Gesperre (19a) vorgesehen ist, das das Abtriebsteil (7, 36) blockiert, wenn die Antriebskraft des Aktuators (5) am Abtriebsteil (7) kleiner ist als eine äußere, an dem Abtriebsteil (7) angreifende Außenkraft.1. Actuator (5, 35), with a motor (9a), and with a driven part (7, 36) for connection to an actuating element (8a), characterized in that a locking mechanism (19a) is provided, the output part ( 7, 36) blocked when the driving force of the actuator (5) on the output member (7) is smaller than an outer, on the output member (7) engaging external force.
2. Aktuator (5, 35) nach Anspruch 1 , wobei eine Motorwelle (12a) des Motors (9a) an ein drehbares Antriebsteil (14a) eines Getriebes (13a) angeschlossen ist, wobei das Getriebe (13a) eine Rotation des Antriebsteiles (14a) in eine Translation oder Rotation des Abtriebteiles (7, 36) des Getriebes (13a) umwandelt.2. Actuator (5, 35) according to claim 1, wherein a motor shaft (12a) of the motor (9a) to a rotatable drive part (14a) of a transmission (13a) is connected, wherein the transmission (13a) is a rotation of the drive member (14a ) in a translation or rotation of the driven part (7, 36) of the transmission (13 a) converts.
3. Aktuator (5, 35) nach Anspruch 2, bei dem das Gesperre (19a) zwischen dem Antriebsteil (14a) des Getriebes (13a) und einem Stützteil (22a) wirksam angeordnet ist, wobei das Gesperre (19a) in seiner Sperrstellung das drehbare Antriebsteil (14a) drehfest mit dem Stützteil (22a) ver- bindet, und wobei das Gesperre (19a) in seiner Freigabestellung eine3. Actuator (5, 35) according to claim 2, wherein the locking mechanism (19 a) between the drive part (14 a) of the transmission (13 a) and a support member (22 a) is arranged effectively, wherein the locking mechanism (19 a) in its blocking position the rotatable drive member (14a) rotatably connected to the support member (22a), and wherein the locking mechanism (19a) in its release position a
Relativdrehung zwischen dem drehbaren Antriebsteil (14a) und dem Stützteil (22a) freigibt.Relative rotation between the rotatable drive member (14a) and the support member (22a) releases.
4. Aktuator (5, 35) nach Anspruch 2, bei dem in der Sperrstellung des Gesperres (19a) ein an dem drehbaren Antriebsteil (14a) angreifendes4. Actuator (5, 35) according to claim 2, wherein in the locking position of the locking mechanism (19 a) on the rotatable drive member (14 a) attacking
Antriebsmoment des Aktuators (5, 35) kleiner ist als ein an dem drehbaren Antriebsteil (14a) angreifendes Außenmoment, das aufgrund der an dem Abtriebsteil (7) angreifenden Außenkraft erzeugt ist.Drive torque of the actuator (5, 35) is smaller than an external torque acting on the rotatable drive part (14a), which is generated on the basis of the external force acting on the driven part (7).
5. Aktuator (5, 35), mit einem Motor (9a), und mit einem Kugelgewindetrieb (13), dessen Abtriebsteil (7, 36), Gewindespindel (16) an ein Stellelement (8a) anschließbar ist, und dessen als Antriebsteil (14a) ausgebildete Spindelmutter (14) von dem Motor (9a) angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein schaltbares Gesperre (19a) zwischen der Spindelmutter (14) und einem Stützteil (22a) wirksam angeordnet ist, wobei das Gesperre (19a) in seiner Sperrstellung die Spindelmutter (14) blockiert und in seiner Freigabestellung eine Relativdrehung zwischen der Spindelmutter (14) und dem Stützteil (22a) freigibt.5. Actuator (5, 35), with a motor (9a), and with a ball screw (13), the output part (7, 36), threaded spindle (16) to an actuating element (8a) can be connected, and its drive part ( 14a) formed spindle nut (14) by the motor (9a) is driven thereby characterized in that a switchable locking mechanism (19a) between the spindle nut (14) and a support member (22a) is effectively arranged, the locking mechanism (19a) blocking the spindle nut (14) in its locking position and in its release position a relative rotation between the spindle nut (FIG. 14) and the support part (22a) releases.
6. Aktuator (5, 35) nach einem oder mehreren der vorangegangene Ansprüche, bei dem in der Sperrstellung des Klemmgesperres ein von dem Motor (9a) auf das Antriebsteil (14a) übertragbares Antriebsmoment kleiner ist als ein auf das Antriebsteil (14a) übertragbares Außenmoment, das aufgrund einer an dem Abtriebsteil (7, 36) angreifenden Außenkraft erzeugt wird, wobei in der Freigabestellung das Antriebsmoment größer ist als das Außenmoment.6. Actuator (5, 35) according to one or more of the preceding claims, wherein in the blocking position of the Klemmgesperres one of the motor (9a) on the drive part (14a) transferable drive torque is smaller than a on the drive part (14a) transmittable external moment , which is generated due to an external force acting on the driven part (7, 36), wherein in the release position the drive torque is greater than the external torque.
7. Aktuator (5, 35) nach einem oder mehreren der vorangegangene Ansprüche, bei dem ein schaltbares Klemmrollengesperre (19) einen mit Klemmrampen (25, 26) versehenen Klemmring (21) und ein hohlzylindri- sches Teil (22) mit einer zylindrischen Klemmbahn (27) aufweist, die gemeinsam mit den Klemmrampen (25, 26) keilförmige Klemmspalte (28) bildet, in denen Klemmrollen (23) angeordnet sind, die mit den7. Actuator (5, 35) according to one or more of the preceding claims, wherein a switchable Klemmrollengesperre (19) provided with clamping ramps (25, 26) clamping ring (21) and a hollow cylindrical part (22) with a cylindrical clamping track (27), which together with the clamping ramps (25, 26) wedge-shaped clamping gaps (28), in which clamping rollers (23) are arranged, which with the
Klemmspalten (28) in und außer Klemmeingriff schaltbar sind.Clamping columns (28) are switchable into and out of clamping engagement.
8. Aktuator (5, 35) nach Anspruch 7, bei dem ein drehfest mit einer Motorwelle (12a) des Motors (9a) verbundenes Schaltteil (29) mit Schaltflä- chen (30) zum Freischalten der Klemmrollen (23) und mit einem Mitnehmer (31) zur formschlüssigen Mitnahme des Klemmrings (21) versehen ist.8. Actuator (5, 35) according to claim 7, wherein a non-rotatably connected to a motor shaft (12 a) of the motor (9 a) switching part (29) with Schaltflä- chen (30) for unlocking the pinch rollers (23) and with a driver (31) for positive entrainment of the clamping ring (21) is provided.
9. Aktuator (5, 35) nach Anspruch 7, bei dem der Klemmring (21) drehfest mit dem Antriebsteil (14a) verbunden und koaxial in dem hohlzylindri- schen Teil (22) angeordnet ist, wobei das hohlzylindrische Teil (22) drehfest mit dem Gestellteil (6a) verbunden ist. lO.Aktuator (5. 35) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, bei dem in einem Gehäuse (10, 37) der als Elektromotor (9) ausgebildete Motor (9a), das schaltbare Gesperre (19a), das dem Motor (9a) nachgeschaltete Getriebe (13a) beispielsweise der Kugelgewinde- trieb (13) untergebracht sind.9. actuator (5, 35) according to claim 7, wherein the clamping ring (21) rotatably connected to the drive part (14 a) and coaxially in the hollow cylindrical part (22) is arranged, wherein the hollow cylindrical member (22) rotatably with the frame part (6a) is connected. 10. Actuator (5. 35) according to one or more of the preceding claims, wherein in a housing (10, 37) of the electric motor (9) formed as motor (9a), the switchable locking mechanism (19a), the motor (9a ) downstream gear (13 a), for example, the ball screw drive (13) are housed.
H .Aktuator (5, 35) nach Anspruch 10, bei dem das Abtriebsteil (7) die Gewindespindel (16) umfasst, wobei das Abtriebsteil (7, 36) aus dem Gehäuse (10, 37) herausragt, und wobei ein Faltenbalg (20) einerseits an dem Gehäuse (10) befestigt und andererseits außerhalb des GehäusesH .Aktuator (5, 35) according to claim 10, wherein the driven part (7) comprises the threaded spindle (16), wherein the driven part (7, 36) protrudes from the housing (10, 37), and wherein a bellows (20 ) on the one hand to the housing (10) and on the other hand outside of the housing
(10, 37) an dem Abtriebsteil (7, 36) befestigt ist und die Gewindespindel (16) einschließt.(10, 37) is attached to the output member (7, 36) and includes the threaded spindle (16).
12. Aktiver Fahrwerkslenker eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise für die aktive Verstellung des Radsturzes oder für den aktiven Wankausgleich, mit einem Aktuator (5, 35) nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abtriebsteil (7, 36) des Aktuators (5, 35) das als Lenkteil ausgebildete Stellelement (8a) des Fahrwerklenkers anlenkt. 12. Active suspension link of a motor vehicle, for example, for the active adjustment of the camber or for active roll compensation, with an actuator (5, 35) according to one or more of the preceding claims, wherein the output member (7, 36) of the actuator (5, 35 ) which articulates formed as a steering part adjusting element (8 a) of the suspension arm.
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