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DE102008005294B3 - Adjustable spring carrier for vehicle, has two spring caps, between which spring is braced, where braking device is formed by clamping nut which engages in threaded spindle - Google Patents

Adjustable spring carrier for vehicle, has two spring caps, between which spring is braced, where braking device is formed by clamping nut which engages in threaded spindle Download PDF

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Abstract

The adjustable spring carrier (1) has two spring caps (31), between which a spring (33) is braced. One of the spring caps is attached on a threaded spindle (23) that drives extraneous energy in combination with an actuator (3) such that the spring cap is displaced in an axial position by the threaded spindle. A braking device (37) prevents a displacement of the threaded spindle by not supplying the actuator with extraneous energy. The braking device is formed by a clamping nut (39) which engages in the threaded spindle.

Description

Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Federträger gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to an adjustable spring carrier according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 102 37 644 A1 ist ein verstellbarer Federträger bekannt, der in einem Kraftfahrzeug zur Horizontierung des Fahrzeugaufbaus geeignet ist. Der Abstand eines Federtellers kann zum Fahrzeugaufbau mittels einer elektromotorisch angetriebenen Gewindespindel verstellt werden. Dadurch ist eine Horizontierung des Fahrzeugaufbaus unabhängig von der Beladung oder einem Fahrzustand möglich.From the DE 102 37 644 A1 an adjustable spring carrier is known, which is suitable in a motor vehicle for leveling the vehicle body. The distance of a spring plate can be adjusted to the vehicle body by means of an electric motor driven threaded spindle. As a result, a leveling of the vehicle body is possible regardless of the load or a driving condition.

Die Gewindespindel soll möglichst leichtgängig arbeiten, um das Antriebsmoment gering zu halten. Daraus kann das Problem erwachsen, dass ein geparktes Fahrzeug ohne Energieversorgung des Gewindespindelantriebs aufgrund des Eigengewichts des Fahrzeugaufbaus in seiner Niveaulage absinkt. Dieses Problem ist bereits bei hydropneumatischen Niveauregelsystemen bekannt und kann z. B. dazu führen, dass ein an einer Bordsteinkante abgestelltes Fahrzeug aufliegen kann oder dass sich die Fahrzeugtür nicht mehr vollständig öffnen lässt.The Threaded spindle should as possible smooth work to keep the drive torque low. That's what it can do Problem grown that a parked vehicle without power the threaded spindle drive due to the dead weight of the vehicle body sinks in its level. This problem is already in hydropneumatic Level control systems known and can, for. B. cause that a parked on a curbside vehicle can rest or that the vehicle door no longer open completely.

In der gattungsbildenden DE 102 55 764 B3 , Absatz 0019, wird allgemein erwähnt, dass eine Bremseinrichtung für die Gewindespindel vorgesehen ist. Eine konstruktive Ausgestaltung ist jedoch nicht offenbart.In the generic DE 102 55 764 B3 , Paragraph 0019, is generally mentioned that a braking device is provided for the threaded spindle. However, a structural design is not disclosed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es für einen gattungsgemäßen verstellbaren Federträger eine Bremseinrichtung zu realisieren, die ein ungewolltes Absinken des Fahrzeugaufbaus verhindert.task The present invention is for a generic adjustable Spring carrier one To realize braking device, the unwanted drop in the Vehicle construction prevented.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Bremseinrichtung von einer Klemmmutter gebildet wird, die in die Gewindespindel eingreift.According to the invention Task solved by that the braking device is formed by a clamping nut, the engages in the threaded spindle.

Die Klemmmutter greift unmittelbar an dem Bauteil an, das für die Verstellbewegung vorgesehen ist. Dadurch wird eine kompakte Bauweise der Bremseinrichtung erreicht.The Clamping nut acts directly on the component, which is responsible for the adjustment movement is provided. This results in a compact design of the braking device reached.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Klemmmutter in einem Gehäuseteil einer Gewindespindelmutter angeordnet. Diese Anordnung vereinfacht die Montage und die Verbindung mit einer Ansteuerung der Bremseinrichtung, da die Gewindespindelmutter, die mit der verstellbaren Feder verbunden ist, keine Rotationsbewegung ausführt.In Another advantageous embodiment is the clamping nut in one housing part arranged a threaded spindle nut. This arrangement is simplified the assembly and the connection with a control of the braking device, because the threaded spindle nut, which is connected to the adjustable spring is, does not rotate.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch wird die Klemmmutter von einer Federeinrichtung in die Bremsstellung vorgespannt. Die rein passive Krafteinleitung der Bremseinrichtung auf die Gewindespindel vereinfacht den Aufbau maßgeblich.According to one advantageous subclaim is the clamping nut of a spring device biased in the braking position. The purely passive application of force the brake device on the threaded spindle simplifies the structure prevail.

Die Klemmmutter führt bezogen auf die Längsachse der Gewindespindel eine Kippbetriebsbewegung aus. Schon mit einem sehr kleinen Betriebsweg bzw. Verstellwinkel der Klemmmutter kann eine deutliche Reibmomentsteigung in der Gewindespindel erreicht werden.The Clamping nut leads relative to the longitudinal axis the threaded spindle from a Kippbetriebsbewegung. Already with one very small operation path or adjustment angle of the clamping nut can be a significant Reibmomentsteigung be achieved in the threaded spindle.

Um eine möglichst einfache Ansteuerung der Bremseinrichtung zu erreichen, wird ein Bremsaktuator mit derselben Fremdenergieform versorgt, wie der Aktuator für die Gewindespindel. Sobald der Aktuator nicht mit Fremdenergie versorgt wird, kann man sehr leicht auch den Bremsaktuator von derselben Fremdenergiequelle trennen.Around one possible to achieve easy control of the braking device is a Brake actuator supplied with the same external energy form, as the actuator for the Threaded spindle. As soon as the actuator is not supplied with external energy It is very easy to use also the brake actuator of the same Disconnect external energy source.

Eine sehr vorteilhafte Bauform des Bremsaktuators wird von mehreren Piezoelementen gebildet. Piezoelemente können vergleichsweise große Kräfte erzeugen und sind sehr einfach an der Gewindespindel zu befestigen.A very advantageous design of the brake actuator is of several piezo elements educated. Piezo elements can comparatively large Generate forces and are very easy to attach to the threaded spindle.

Dazu ist vorgesehen, dass die Piezoelemente in dem Gehäuseteil für die Klemmmutter angeordnet sind.To it is provided that the piezo elements in the housing part for the Clamping nut are arranged.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.Based The following description of the figures, the invention will be explained in more detail.

Die einzige Figur beschränkt sich auf den oberen Teil eines verstellbaren Federträgers 1 mit einem Aktuator 3 an einem Fahrzeugaufbau 5. Bei dem Federträger kann es sich zum Beispiel um einen Schwingungsdämpfer handeln, von dem die Stange 7 dargestellt ist.The only figure is limited to the upper part of an adjustable spring carrier 1 with an actuator 3 on a vehicle body 5 , The spring carrier may be, for example, a vibration damper from which the rod 7 is shown.

Der Aktuator 3 ist innerhalb eines Gehäuses 9 angeordnet und verfügt über einen zum Gehäuse ortsfesten Stator 11 mit einer Spule 13 und einem radial außen angeordneten Rotor 15. Prinzipiell kann der Aktuator hinsichtlich der technischen Ausgestaltung auch abweichend zu diesem Prinzip ausgeführt sein.The actuator 3 is inside a housing 9 arranged and has a housing fixed to the stator 11 with a coil 13 and a radially outer rotor 15 , In principle, the actuator can also be designed deviating from this principle with regard to the technical design.

Der Rotor 15 ist innen am Stator 11 gelagert und erstreckt, sich konzentrisch um die Stange 7. An seiner Außenseite ist ein Gewindeprofil 17 ausgeführt, das zusammen mit einem Gegenprofil 19 an einer Innenseite einer Gewindespindelmutter 21 eine Gewindespindel 23 bildet. Zur Reibungsminimierung innerhalb der Gewindespindel können Wälzkörper verwendet werden. Damit die Gewindespindelmutter 21 nur eine Axialbewegung ausführen kann, wird eine Momentenabstützungseinrichtung in der Bauform eines Verdrehsicherungselements 25 mit einer Axialführung 27 für die Gewindespindelmutter 21 verwendet. Die Gewindespindelmutter 21 greift mit mindestens einem radialen Vorsprung 29 in die Axialführung 27 des Verdrehsicherungselements 25 formschlüssig ein. Das Verdrehsicherungselement 25 wird von einer Hülse gebildet, die ortsfest zum Gehäuse 9 des Aktuators 3 ausgeführt ist.The rotor 15 is inside the stator 11 stored and extends concentrically around the pole 7 , On its outside is a thread profile 17 executed, that together with a counter profile 19 on an inside of a threaded spindle nut 21 a threaded spindle 23 forms. To minimize friction within the threaded spindle rolling elements can be used. So that the threaded spindle nut 21 is only able to perform an axial movement, is a torque support device in the form of an anti-rotation element 25 with an axial guide 27 for the threaded spindle nut 21 used. The threaded spindle nut 21 attacks with min at least one radial projection 29 in the axial guidance 27 the anti-rotation element 25 a positive fit. The anti-rotation element 25 is formed by a sleeve which is stationary to the housing 9 of the actuator 3 is executed.

Ein Federteller 31 steht mit der Gewindespindelmutter 21 in Wirkverbindung, so dass eine Axialbewegung der Gewindespindelmutter 21 auf den Federteller 31 übertragen wird.A spring plate 31 stands with the threaded spindle nut 21 in operative connection, so that an axial movement of the threaded spindle nut 21 on the spring plate 31 is transmitted.

Zur Verstellung des Abstands zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Federteller 31 für eine Fahrzeugtragfeder 33, die sich achsseitig an einem zweiten nicht dargestellten Federteller abstützt, wird die Spule 13 des Stators 11 bestromt, wodurch der Rotor 15 eine Drehbewegung ausführt. Der Stator kann sein Antriebsmoment am Gehäuse 9 abstützen, das über eine Lagerung 35 am Fahrzeugaufbau 5 befestigt ist. Die Drehbewegung des Rotors wird im Zusammenwirken mit der Gewindespindelmutter 21 und dem Verdrehsicherungselement mit seiner Axialführung 27 in eine Axialbewegung umgesetzt, so dass auf den Federteller 31 keine Kräfte in Umfangsrichtung wirksam sind.For adjusting the distance between the vehicle body and the spring plate 31 for a vehicle suspension spring 33 , which is supported on the axle side on a second spring plate, not shown, is the coil 13 of the stator 11 energized, causing the rotor 15 performs a rotational movement. The stator can drive torque on the housing 9 support this over a storage 35 on the vehicle body 5 is attached. The rotational movement of the rotor is in cooperation with the threaded spindle nut 21 and the anti-rotation element with its axial guide 27 implemented in an axial movement, so that on the spring plate 31 no forces are effective in the circumferential direction.

Für den Fall, dass der Aktuator 3 nicht bestromt wird, greift eine Bremseinrichtung, die eine Klemmmutter 39 umfasst, in die Gewindespindel 23 ein. Die Klemmmutter 39 ist in einem zum Aktuator 3 ausgerichteten Gehäuseteil 41 der Gewindespindelmutter 21 angeordnet, so dass die Kabelführung zum Aktuator 3 und zur Bremseinrichtung 39 leicht gekoppelt werden kann. Innerhalb des Gehäuses 41 ist ein Bremsaktuator 43 angeordnet, der von einer Anzahl von Piezoelementen 45 gebildet wird. Der Bremsaktuator 43 wird mit derselben Fremdenergieform, nämlich elektrischem Strom, versorgt, wie der Aktuator 3 für die Gewindespindel 23.In the event that the actuator 3 is not energized, engages a braking device, which is a clamping nut 39 includes, in the threaded spindle 23 one. The clamp nut 39 is in one to the actuator 3 aligned housing part 41 the threaded spindle nut 21 arranged so that the cable guide to the actuator 3 and to the braking device 39 can be easily coupled. Inside the case 41 is a brake actuator 43 arranged by a number of piezo elements 45 is formed. The brake actuator 43 is supplied with the same external energy form, namely electric current, as the actuator 3 for the threaded spindle 23 ,

Die Klemmmutter 39 wird von einer Federeinrichtung 47 in die Bremsstellung vorgespannt. Zur Erreichung der Bremsstellung führt die Klemmmutter 39, die mit der Innenseite in die Gewindespindel 23 eingreift und sich mit ihrer Außenseite am Gehäuse 41 abstützt, eine Kippbetriebsbewegung aus, so dass eine Schiefstellung der Klemmmutter 39 eine Reibkraft zwischen der Gewindespindel 23 und dem Gehäuse 41 bewirkt. Dazu greift die Federeinrichtung 47 einseitig an der Klemmmutter 39 an.The clamp nut 39 is from a spring device 47 biased in the braking position. To achieve the braking position leads the clamping nut 39 with the inside in the threaded spindle 23 engages and with its outside on the housing 41 supports, a Kippbetriebsbewegung, so that a misalignment of the clamping nut 39 a friction force between the threaded spindle 23 and the housing 41 causes. For this purpose, the spring device attacks 47 one-sided on the clamping nut 39 at.

Bei eingeschalteter Bestromung des Bremsaktuators 43 erzeugen die Piezoelemente 45 eine Druckkraft, die entgegen der Federeinrichtung 47 wirken und damit die Bremseinrichtung lösen.With energization of the brake actuator switched on 43 generate the piezo elements 45 a compressive force against the spring device 47 act and thus solve the braking device.

Claims (7)

Verstellbarer Federträger (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend zwei Federteller (31), zwischen denen eine Feder (33) verspannt ist, wobei mindestens einer der Federteller (31) an eine mittels Fremdenergie in Verbindung mit einem Aktuator (3) angetriebene Gewindespindel (23) angeschlossen ist, so dass der Federteller (31) über die Gewindespindel (23) in seiner Axialposition einstellbar ist, wobei bei Nichtversorgung des Aktuators (3) mit Fremdenergie eine Bremseinrichtung (37) eine Verstellung der Gewindespindel (23) verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (37) von einer Klemmmutter (39) gebildet wird, die in die Gewindespindel (23) eingreift.Adjustable spring carrier ( 1 ) for a motor vehicle, comprising two spring plates ( 31 ) between which a spring ( 33 ), wherein at least one of the spring plates ( 31 ) to an external energy in conjunction with an actuator ( 3 ) driven threaded spindle ( 23 ) is connected, so that the spring plate ( 31 ) via the threaded spindle ( 23 ) is adjustable in its axial position, wherein in case of non-supply of the actuator ( 3 ) with external energy a braking device ( 37 ) an adjustment of the threaded spindle ( 23 ), characterized in that the braking device ( 37 ) from a clamping nut ( 39 ) formed in the threaded spindle ( 23 ) intervenes. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmmutter (39) in einem Gehäuseteil (41) einer Gewindespindelmutter (21) angeordnet ist.Adjustable spring carrier according to claim 1, characterized in that the clamping nut ( 39 ) in a housing part ( 41 ) a threaded spindle nut ( 21 ) is arranged. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmmutter (39) von einer Federeinrichtung (47) in die Bremsstellung vorgespannt wird.Adjustable spring carrier according to claim 1, characterized in that the clamping nut ( 39 ) of a spring device ( 47 ) is biased in the braking position. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmmutter (39) bezogen auf die Längsachse der Gewindespindel (23) eine Kippbetriebsbewegung ausführt.Adjustable spring carrier according to claim 1, characterized in that the clamping nut ( 39 ) relative to the longitudinal axis of the threaded spindle ( 23 ) performs a Kippbetriebsbewegung. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremsaktuator (43) für die Bremseinrichtung (37) mit derselben Fremdenergieform versorgt wird, wie der Aktuator (3) für die Gewindespindel (23).Adjustable spring carrier according to claim 1, characterized in that a brake actuator ( 43 ) for the braking device ( 37 ) is supplied with the same external energy form as the actuator ( 3 ) for the threaded spindle ( 23 ). Verstellbarer Federträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsaktuator (43) von mehreren Piezoelementen (45) gebildet wird.Adjustable spring carrier according to claim 5, characterized in that the brake actuator ( 43 ) of several piezo elements ( 45 ) is formed. Verstellbarer Federträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Piezoelemente (45) in dem Gehäuseteil (41) für die Klemmmutter (39) angeordnet sind.Adjustable spring carrier according to claim 6, characterized in that the piezo elements ( 45 ) in the housing part ( 41 ) for the clamping nut ( 39 ) are arranged.
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