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DE102019127106A1 - Actuator for actuating at least one switching device of a motor vehicle with torque support of a spindle shaft - Google Patents

Actuator for actuating at least one switching device of a motor vehicle with torque support of a spindle shaft Download PDF

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DE102019127106A1
DE102019127106A1 DE102019127106.1A DE102019127106A DE102019127106A1 DE 102019127106 A1 DE102019127106 A1 DE 102019127106A1 DE 102019127106 A DE102019127106 A DE 102019127106A DE 102019127106 A1 DE102019127106 A1 DE 102019127106A1
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Germany
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spindle
spindle shaft
housing
actuator
cross
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German (de)
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Inventor
Maximilian Haas
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Aktor (1) zum Betätigen zumindest einer Schalteinrichtung eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse (2), einem in dem Gehäuse (2) aufgenommenen Elektromotor (3) und einem über den Elektromotor (3) antreibbaren Spindeltrieb (4), wobei der Spindeltrieb (4) eine durch den Elektromotor (3) drehend antreibbare Spindelmutter (5) sowie eine Spindelwelle (6) aufweist, und wobei die Spindelwelle (6) mit ihrem Außengewinde (7) derart in ein Innengewinde (8) der Spindelmutter (5) eingreift, dass durch ein Verdrehen der Spindelmutter (5) eine Verschiebebewegung der Spindelwelle (6) entlang ihrer Längsachse (9) erzeugt wird, wobei die Spindelwelle (6) derart ausgebildet ist, dass ihre Außenseite (10) eine von einer Kreislinie abweichende Querschnittskontur (11) aufweist, welche Querschnittskontur (11) zumindest abschnittsweise, unter Umsetzung einer verdrehgesicherten Abstützung der Spindelwelle (6), an einer Führungsfläche (12) eines gehäusefesten Bestandteils (13) anliegt.The invention relates to an actuator (1) for actuating at least one switching device of a motor vehicle, with a housing (2), an electric motor (3) accommodated in the housing (2) and a spindle drive (4) which can be driven via the electric motor (3), wherein the spindle drive (4) has a spindle nut (5) that can be rotated by the electric motor (3) and a spindle shaft (6), and the spindle shaft (6) with its external thread (7) in this way into an internal thread (8) of the spindle nut (5) ) engages that by turning the spindle nut (5) a displacement movement of the spindle shaft (6) along its longitudinal axis (9) is generated, the spindle shaft (6) being designed in such a way that its outside (10) has a cross-sectional contour deviating from a circular line (11), which cross-sectional contour (11) at least in sections, with the implementation of a non-rotating support of the spindle shaft (6), on a guide surface (12) of a component (13) fixed to the housing egt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Aktor (/ Linearaktor) zum Betätigen zumindest einer Schalteinrichtung eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder sonstigen Nutzfahrzeuges, vorzugsweise zum Betätigen einer Schalteinrichtung eines Getriebes, mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse aufgenommenen Elektromotor und einem über den Elektromotor antreibbaren Spindeltrieb, wobei der Spindeltrieb eine durch den Elektromotor drehend antreibbare Spindelmutter sowie eine Spindelwelle aufweist, und wobei die Spindelwelle mit ihrem Außengewinde derart in ein Innengewinde der Spindelmutter eingreift, dass durch ein Verdrehen der Spindelmutter eine Verschiebebewegung der Spindelwelle entlang ihrer Längsachse erzeugt wird.The invention relates to an actuator (/ linear actuator) for actuating at least one switching device of a motor vehicle, such as a car, truck, bus or other utility vehicle, preferably for actuating a switching device of a transmission, with a housing, an electric motor accommodated in the housing and an electric motor via the Electric motor-driven spindle drive, wherein the spindle drive has a spindle nut that can be driven in rotation by the electric motor and a spindle shaft, and the spindle shaft engages with its external thread in an internal thread of the spindle nut in such a way that a shifting movement of the spindle shaft along its longitudinal axis is generated by turning the spindle nut.

Gattungsgemäße Aktoren sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 10 2017 178 885 A1 eine Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, mit einem Gehäuse, einem Elektromotor und einem Betätigungsgetriebe mit einer axial verlagerbaren Spindelstange und einer axialfesten Spindelmutter.Generic actuators are already sufficiently known from the prior art. For example, the DE 10 2017 178 885 A1 an actuating device for a motor vehicle transmission, with a housing, an electric motor and an actuating gear with an axially displaceable spindle rod and an axially fixed spindle nut.

Des Weiteren ist der Anmelderin interner Stand der Technik bekannt, der anhand der 6 veranschaulicht ist. Zur Drehmomentabkürzung einer Spindelwelle seitens des Gehäuses 2' ist in dieser Ausführung an einem gehäusefesten Bestandteil 13' ein Langloch L vorgesehen, in das ein die Spindelwelle durchdringender und fest in der Spindelwelle aufgenommener Stift S hineinragt. Dadurch kommt es zwar bereits zu einer internen Drehmomentabstützung der Spindelwelle innerhalb des Gehäuses, diese Bauweise hat jedoch den Nachteil, dass ein relativ großer axialer Bauraum durch das Vorhalten des Langloches vorhanden ist. Des Weiteren ist die Fertigung der Spindelwelle relativ aufwändig, da diese mit einem Durchgangsloch versehen werden muss und anschließend der Stift S in der Spindelwelle separat befestigt werden muss.Furthermore, the applicant is aware of the internal prior art, which is based on the 6th is illustrated. To shorten the torque of a spindle shaft on the part of the housing 2 ', an elongated hole L is provided in this embodiment on a component 13' fixed to the housing, into which a pin S penetrates the spindle shaft and is firmly received in the spindle shaft. This already results in an internal torque support of the spindle shaft within the housing, but this type of construction has the disadvantage that a relatively large axial installation space is available due to the provision of the elongated hole. Furthermore, the production of the spindle shaft is relatively complex, since it has to be provided with a through hole and then the pin S has to be fastened separately in the spindle shaft.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere einen kompakteren und einfacher aufgebauten Aktor zur Verfügung zu stellen, der eine interne Drehmomentabstützung der Spindelwelle gewährleistet.It is therefore the object of the present invention to eliminate the disadvantages known from the prior art and, in particular, to provide a more compact and simply constructed actuator which ensures internal torque support of the spindle shaft.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Spindelwelle derart ausgebildet ist, dass ihre Außenseite eine von einer Kreislinie abweichende Querschnittskontur aufweist, welche Querschnittskontur zumindest abschnittsweise, unter Umsetzung einer verdrehgesicherten Abstützung der Spindelwelle, an einer Führungsfläche eines gehäusefesten Bestandteils anliegt.This is achieved according to the invention in that the spindle shaft is designed in such a way that its outside has a cross-sectional contour that deviates from a circular line, which cross-sectional contour rests at least in sections on a guide surface of a component fixed to the housing, implementing a non-rotating support of the spindle shaft.

Dadurch wird die Spindelwelle unmittelbar mit einer Kontur versehen, die direkt an dem gehäusefesten Bestandteil anliegt. Der Aufbau des Aktors wird somit deutlich vereinfacht. Des Weiteren ist die Spindelwelle durch einfache Umformvorgänge in ihrer Querschnittskontur wählbar und der Herstellaufwand wird möglichst gering gehalten. Insbesondere durch die unmittelbare Ausbildung der Außenseite mit der speziellen Querschnittskontur ist eine deutlich kompaktere axiale Bauweise des Aktors ermöglicht.As a result, the spindle shaft is immediately provided with a contour that rests directly on the component that is fixed to the housing. The structure of the actuator is thus significantly simplified. Furthermore, the spindle shaft can be selected in terms of its cross-sectional contour by simple forming processes, and the manufacturing effort is kept as low as possible. In particular, the direct formation of the outside with the special cross-sectional contour enables a significantly more compact axial design of the actuator.

Weitere vorteilhafte Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further advantageous designs are claimed with the subclaims and explained in more detail below.

Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn die Querschnittskontur der Spindelwelle polygonal, vorzugsweise dreieckig, weiter bevorzugt mit abgerundeten Ecken, umgesetzt ist. Alternativ zu einer polygonalen Form ist es jedoch auch von Vorteil, wenn die Querschnittskontur elliptisch realisiert ist. Ein für die Spindelwelle verwendeter Rohling kann beim Herstellverfahren dadurch auf einfache Weise, vorzugsweise über ein Drahtziehen, in Form gebracht werden. Dadurch ist der Herstellaufwand weiter reduziert.It has been found to be particularly expedient if the cross-sectional contour of the spindle shaft is implemented in a polygonal, preferably triangular, more preferably with rounded corners. As an alternative to a polygonal shape, however, it is also advantageous if the cross-sectional contour is implemented as elliptical. A blank used for the spindle shaft can thereby be brought into shape in a simple manner during the manufacturing process, preferably by means of wire drawing. This further reduces the manufacturing effort.

Der Aufbau des gehäusefesten Bestandteils wird möglichst einfach gehalten, wenn dieser die Führungsfläche unmittelbar an einer Durchtrittsöffnung für die Spindelwelle aufweist. Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn die Durchtrittsöffnung durch einen axial vorspringenden Napfbereich des gehäusefesten Bestandteils ausgebildet ist.The structure of the component fixed to the housing is kept as simple as possible if it has the guide surface directly at a passage opening for the spindle shaft. It is also advantageous if the passage opening is formed by an axially protruding cup area of the component fixed to the housing.

Ist die Führungsfläche durch eine in Umfangsrichtung durchgängig komplementär zu der Querschnittskontur der Spindelwelle ausgebildete Innenkontur des gehäusefesten Bestandteils / Napfbereiches gebildet, wird eine möglichst robuste Abstützung der Spindelwelle für höhere Drehmomente zur Verfügung gestellt.If the guide surface is formed by an inner contour of the component / cup area fixed to the housing, which is continuously complementary in the circumferential direction to the cross-sectional contour of the spindle shaft, the spindle shaft is supported as robustly as possible for higher torques.

Der Herstellaufwand wird weiter reduziert, wenn der gehäusefeste Bestandteil als ein (vorzugsweise plattenförmiges / scheibenförmiges) Deckelelement des Gehäuses ausgebildet ist.The manufacturing effort is further reduced if the component fixed to the housing is designed as a (preferably plate-shaped / disk-shaped) cover element of the housing.

Von Vorteil ist es zudem, wenn der gehäusefeste Bestandteil aus einem Metallblech ausgeformt ist und/oder die Führungsfläche durch einen Umformvorgang, d. h. über einen entsprechenden Stempel, hergestellt ist.It is also advantageous if the component fixed to the housing is formed from a metal sheet and / or the guide surface is formed by a forming process, ie. H. is made via a corresponding stamp.

Ist die Spindelwelle aus einem Metallwerkstoff ausgebildet, ist es von Vorteil, wenn das Außengewinde eingedreht, eingeschliffen oder eingewalzt ist.If the spindle shaft is made of a metal material, it is advantageous if the external thread is screwed in, ground in or rolled in.

In diesem Zusammenhang ist es jedoch auch von Vorteil, wenn die Spindelwelle aus einem Kunststoff ausgebildet ist und das Außengewinde weiter bevorzugt als urformtechnisch hergestellter Bereich der Spindelwelle umgesetzt ist.In this context, however, it is also advantageous if the spindle shaft is made from a plastic and the external thread is more preferably implemented as a region of the spindle shaft that is manufactured using the original molding technique.

In anderen Worten ausgedrückt, wird somit erfindungsgemäß eine Drehmomentabstützung einer Spindel (Spindelwelle) an einem Aktuator / Aktor realisiert. Die Spindel und das Metallblech (gehäusefester Bestandteil) werden in einer passenden Weise ausgeformt, sodass eine Verdrehung der Spindel verhindert ist. Die Spindel durchgreift vorzugsweise eine Platte (gehäusefester Bestandteil), die ein entsprechend angepasstes Loch (Durchtrittsöffnung) für die Spindel aufweist, sodass eine relative Verdrehung der Spindel zur Platte nicht mehr möglich ist.In other words, a torque support of a spindle (spindle shaft) on an actuator / actuator is implemented according to the invention. The spindle and the sheet metal (component fixed to the housing) are shaped in a suitable manner so that the spindle is prevented from twisting. The spindle preferably passes through a plate (component fixed to the housing) which has a correspondingly adapted hole (passage opening) for the spindle, so that a relative rotation of the spindle to the plate is no longer possible.

Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail below with reference to figures.

Es zeigen:

  • 1 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Aktors nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei der Schnitt entlang einer Längsachse einer Spindelwelle umgesetzt ist,
  • 2 eine perspektivische Vollansicht des Aktors nach 1 im Bereich einer Durchtrittsöffnung der Spindelwelle in einem gehäusefesten Bestandteil,
  • 3 eine Vorderansicht der in den 1 und 2 eingesetzten Spindelwelle, wobei eine Querschnittskontur einer radialen Außenseite der Spindelwelle gut zu erkennen ist,
  • 4 eine Vorderansicht des in den 1 und 2 eingesetzten gehäusefesten Bestandteils, wobei eine komplementär zu der Querschnittskontur der Spindelwelle ausgebildete Innenkontur zur drehfesten Abstützung der Spindelwelle gut zu erkennen ist,
  • 5 eine perspektivische Darstellung der in der 1 bis 3 gezeigten Spindelwelle, sowie
  • 6 eine perspektivische Ansicht eines Aktors des Standes der Technik.
Show it:
  • 1 a longitudinal sectional view of an actuator according to the invention according to a preferred embodiment, the section being implemented along a longitudinal axis of a spindle shaft,
  • 2 a perspective full view of the actuator according to 1 in the area of a passage opening of the spindle shaft in a component fixed to the housing,
  • 3 a front view of the 1 and 2 used spindle shaft, whereby a cross-sectional contour of a radial outside of the spindle shaft can be clearly seen,
  • 4th a front view of the in the 1 and 2 used component fixed to the housing, wherein an inner contour designed complementary to the cross-sectional contour of the spindle shaft for the rotationally fixed support of the spindle shaft can be clearly seen,
  • 5 a perspective view of the in FIG 1 to 3 shown spindle shaft, as well as
  • 6th a perspective view of an actuator of the prior art.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely of a schematic nature and serve exclusively for the understanding of the invention. The same elements are provided with the same reference symbols.

Mit den 1 bis 5 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Aktors 1 veranschaulicht. Der Aktor 1 ist prinzipiell als ein Linearaktor realisiert und weist einen Elektromotor 3 auf, der in einem Gehäuse 2 fest aufgenommen ist. Der Elektromotor 3 weist wiederum einen Stator 18 und einen relativ zu dem Stator 18 verdrehbar angeordneten Rotor 19 auf, wobei der Rotor 19 über einen Spindeltrieb 4 mit einer Spindelwelle 6 zusammenwirkt. Auf typische Weise ist der Rotor 19 mit einer Spindelmutter 5 des Spindeltriebs 4 verdrehfest gekoppelt, wobei die Spindelmutter 5 mit einem Innengewinde 8 in ein Außengewinde 7 der Spindelwelle 6 eingreift. Somit kommt es bei einem Verdrehen der Spindelmutter 5 durch den Rotor 19 zu einer Längsverschiebung der Spindelwelle 6 entlang ihrer Längsachse 9.With the 1 to 5 is a preferred embodiment of an actuator according to the invention 1 illustrated. The actuator 1 is basically implemented as a linear actuator and has an electric motor 3 on that in a housing 2 is firmly recorded. The electric motor 3 again has a stator 18th and one relative to the stator 18th rotatable rotor 19th on, with the rotor 19th via a spindle drive 4th with a spindle shaft 6th cooperates. In a typical way is the rotor 19th with a spindle nut 5 of the spindle drive 4th torsionally coupled, the spindle nut 5 with an internal thread 8th into an external thread 7th the spindle shaft 6th intervenes. Thus, it occurs when the spindle nut is twisted 5 through the rotor 19th to a longitudinal displacement of the spindle shaft 6th along its longitudinal axis 9 .

Der Aktor 1 ist auf typische Weise zum Betätigen einer Schalteinrichtung, etwa zum Schalten einer Getriebeübersetzung und/oder einer Parksperre innerhalb eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Dabei ist eine hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellte Betätigungsaktorik mit der Spindelwelle 6 bewegungsgekoppelt, sodass die Verschiebebewegung der Spindelwelle 6 entlang ihrer Längsachse 9 in entsprechende Schaltbewegungen der Schalteinrichtung gewandelt wird.The actuator 1 is used in a typical manner for actuating a switching device, for example for switching a gear ratio and / or a parking lock within a drive train of a motor vehicle. Here, for the sake of clarity, an actuating actuator with the spindle shaft is not shown here 6th motion-coupled, so that the sliding movement of the spindle shaft 6th along its longitudinal axis 9 is converted into corresponding switching movements of the switching device.

Wie in Zusammenschau der 2 bis 4 übersichtlich gezeigt, weist eine radiale Außenseite 10 der Spindelwelle 6 erfindungsgemäß zum Umsetzen einer verdrehgesicherten Abstützung relativ zum Gehäuse 2 eine spezielle Querschnittskontur 11 auf. Diese Querschnittskontur 11 wird unmittelbar durch die radialen Außenseiten der einzelnen Gewindegänge des Außengewindes 7 gebildet. In dieser Ausführungsform ist die Querschnittskontur 11, abweichend von einer Kreislinie (mit konstantem Durchmesser), in einer polygonalen Form realisiert. Diese polygonale Form ist in dieser Ausführung ein Dreieck mit entsprechend abgerundeten Ecken. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Querschnittskontur 11 in weiteren Ausführungen auch auf andere Weise ausgebildet ist, wobei sie stets von einer Kreislinie mit gleichbleibendem Durchmesser abweicht.As in the synopsis of 2 to 4th clearly shown, has a radial outside 10 the spindle shaft 6th according to the invention for converting a non-rotating support relative to the housing 2 a special cross-sectional contour 11 on. This cross-sectional contour 11 is directly through the radial outer sides of the individual threads of the external thread 7th educated. In this embodiment, the cross-sectional contour 11 , deviating from a circular line (with constant diameter), realized in a polygonal shape. In this embodiment, this polygonal shape is a triangle with correspondingly rounded corners. In this context it should be noted that the cross-sectional contour 11 is also designed in other ways in further embodiments, always deviating from a circular line with a constant diameter.

In dieser Ausführung handelt es sich um eine Spindelwelle 6, die aus einem Metallwerkstoff hergestellt ist. Demnach ist das Außengewinde 7 bevorzugt eingedreht, alternativ eingeschliffen oder eingewalzt. Zunächst wird ein Drahtrohling durch Drahtziehen so verformt, dass er bereits die polygonale Querschnittskontur 11 aufweist. Im Anschluss daran wird in diesen Drahtrohling das Außengewinde 7 eingedreht und die Spindelwelle 6 fertiggestellt. Folglich ergibt sich an den Ecken des Polygons eine größere Höhe des jeweiligen Gewindegangs des Außengewindes 7 als an den zwischen den Ecken verlaufenden Verbindungsbereichen, wie in 3 zu erkennen.In this version it is a spindle shaft 6th which is made of a metal material. Accordingly, the external thread is 7th preferably turned in, alternatively ground in or rolled in. First, a wire blank is deformed by wire drawing so that it already has the polygonal cross-sectional contour 11 having. The external thread is then made in this wire blank 7th screwed in and the spindle shaft 6th completed. As a result, there is a greater height of the respective thread turn of the external thread at the corners of the polygon 7th than at the connecting areas running between the corners, as in 3 to recognize.

Alternativ zu der Herstellung der Spindelwelle 6 aus einem Metallwerkstoff ist es auch von Vorteil, die Spindelwelle 6 aus einem Kunststoff herzustellen, wobei das Außengewinde 7 dann bevorzugt unmittelbar urformtechnisch hergestellt wird.Alternative to the manufacture of the spindle shaft 6th made of a metal material, it is also advantageous to make the spindle shaft 6th to manufacture from a plastic, being the external thread 7th is then preferably produced directly by original molding technology.

Die Spindelwelle 6 ist zu ihrer verdrehsicheren Abstützung an einer Führungsfläche 12 des gehäusefesten Bestandteils 13 abgestützt. Diese Führungsfläche 12 ist besonders gut in 4 zu erkennen. Die Führungsfläche 12 ist unmittelbar durch eine komplementär zu der Querschnittskontur 11 (Außenkontur) der Spindelwelle 6 ausgebildete Innenkontur 15 eines axial vorspringenden Napfbereiches 17 des gehäusefesten Bestandteils 13 realisiert. Die Führungsfläche 12 ist so auf die Querschnittskontur 11 / Außenseite 10 der Spindelwelle 6 abgestimmt, dass die Spindelwelle 6 bei einem Verdrehen der Spindelmutter 5 vor einem Verdrehen relativ zu dem Gehäuse 2 gesichert ist. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Innenkontur 15 in Umfangsrichtung / entlang eines Innenumfangs auch nur abschnittsweise der Querschnittskontur 11 folgen.The spindle shaft 6th is to support it against rotation on a guide surface 12th of the component fixed to the housing 13th supported. This guide surface 12th is particularly good at 4th to recognize. The guide surface 12th is directly complementary to the cross-sectional contour by a 11 (Outer contour) of the spindle shaft 6th trained inner contour 15th an axially projecting cup area 17th of the component fixed to the housing 13th realized. The guide surface 12th is so on the cross-sectional contour 11 / Outside 10 the spindle shaft 6th matched that the spindle shaft 6th when the spindle nut is twisted 5 from twisting relative to the housing 2 is secured. In further exemplary embodiments, the inner contour 15th in the circumferential direction / along an inner circumference also only in sections of the cross-sectional contour 11 consequences.

Der die Führungsfläche 12 ausbildende gehäusefeste Bestandteil 13 weist folglich eine zentrale Durchtrittsöffnung 14 auf, die die Innenkontur 15 ausbildet. Wie wiederum in den 1 und 2 gezeigt, ist der gehäusefeste Bestandteil 13 als Deckelelement 16 realisiert, das fest an dem Gehäuse 2 befestigt ist. Der gehäusefeste Bestandteil 13 ist vorzugsweise aus einem Metallblech ausgeformt, wobei die Innenkontur 15 / der Napfbereich 17 weiter bevorzugt durch einen Stempel umformtechnisch ausgeformt ist.The leading surface 12th forming component fixed to the housing 13th consequently has a central passage opening 14th on which the inner contour 15th trains. How again in the 1 and 2 shown is the component fixed to the housing 13th as a cover element 16 realized that firmly on the housing 2 is attached. The component that is fixed to the housing 13th is preferably formed from sheet metal, the inner contour 15th / the bowl area 17th is further preferably formed by a stamping technique.

In anderen Worten ausgedrückt, wird eine einfach herzustellende Spindelaußengeometrie 11 verwendet, die gleichzeitig das Drehmoment abstützt.In other words, the external spindle geometry is easy to manufacture 11 used, which at the same time supports the torque.

Die Spindel 6 wird erfindungsgemäß in der Art ausgeformt, dass der Rohling durch einfaches Drahtziehen in eine Form gebracht wird, die das Drehmoment abstützen kann. Solche Formen sind Vielecke mit abgerundeten Ecken (z.B. ein Polygonprofil). Das Gegenstück bildet ein Blechteil 13, welches auch sehr einfach durch einen Stempel in die Polygonform gebracht werden kann. Das Rohteil der Spindel 6 wird in einem zweiten Schritt mit dem Gewinde 7 für den Spindeltrieb versehen. Es kommen Drehen oder Schleifen in Frage, aber auch ein klassisches Schraubenherstellungsverfahren kann verwendet werden. Dabei wird das Gewinde 7 wie bei einer selbst furchenden Schraube gewalzt. Die Spindel 6 ist alternativ auch aus Kunststoff gefertigt, womit diese Form noch einfacher gefertigt werden kann. Die Prozessschritte zur fertigen Spindel 6 werden damit um die Fertigung der Querbohrung vereinfacht und die Länge der Abstützung durch das Polygon ist deutlich geringer, da die komplette Spindelau-ßenkontur 11 als Drehmomentabstützung verwendet werden kann. Durch die Außenkontur 11 der Spindel 6 wir die Tragfähigkeit an den abgeschnittenen Flanken verringert, dies kann durch eine Hochverzahnung kompensiert werden.The spindle 6th is shaped according to the invention in such a way that the blank is brought into a shape by simple wire drawing that can support the torque. Such shapes are polygons with rounded corners (e.g. a polygon profile). The counterpart is a sheet metal part 13th , which can also be made into a polygonal shape very easily with a stamp. The raw part of the spindle 6th is in a second step with the thread 7th provided for the spindle drive. Turning or grinding are possible, but a classic screw manufacturing process can also be used. Thereby the thread 7th rolled like a self-tapping screw. The spindle 6th is alternatively also made of plastic, which makes this shape even easier to manufacture. The process steps to the finished spindle 6th are thus simplified by the production of the cross hole and the length of the support by the polygon is significantly shorter, since the entire outer spindle contour 11 can be used as a torque support. Through the outer contour 11 the spindle 6th we reduce the load-bearing capacity on the cut flanks, this can be compensated for by a high toothing.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
AktorActuator
22
Gehäusecasing
33
ElektromotorElectric motor
44th
SpindeltriebSpindle drive
55
SpindelmutterSpindle nut
66th
SpindelwelleSpindle shaft
77th
AußengewindeExternal thread
88th
Innengewindeinner thread
99
LängsachseLongitudinal axis
1010
AußenseiteOutside
1111
QuerschnittskonturCross-sectional contour
1212th
FührungsflächeGuide surface
1313th
gehäusefester Bestandteilintegral part of the housing
1414th
DurchtrittsöffnungPassage opening
1515th
InnenkonturInner contour
1616
DeckelelementCover element
1717th
NapfbereichBowl area
1818th
Statorstator
1919th
Rotorrotor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017178885 A1 [0002]DE 102017178885 A1 [0002]

Claims (8)

Aktor (1) zum Betätigen zumindest einer Schalteinrichtung eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse (2), einem in dem Gehäuse (2) aufgenommenen Elektromotor (3) und einem über den Elektromotor (3) antreibbaren Spindeltrieb (4), wobei der Spindeltrieb (4) eine durch den Elektromotor (3) drehend antreibbare Spindelmutter (5) sowie eine Spindelwelle (6) aufweist, und wobei die Spindelwelle (6) mit ihrem Außengewinde (7) derart in ein Innengewinde (8) der Spindelmutter (5) eingreift, dass durch ein Verdrehen der Spindelmutter (5) eine Verschiebebewegung der Spindelwelle (6) entlang ihrer Längsachse (9) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelwelle (6) derart ausgebildet ist, dass ihre Außenseite (10) eine von einer Kreislinie abweichende Querschnittskontur (11) aufweist, welche Querschnittskontur (11) zumindest abschnittsweise, unter Umsetzung einer verdrehgesicherten Abstützung der Spindelwelle (6), an einer Führungsfläche (12) eines gehäusefesten Bestandteils (13) anliegt.Actuator (1) for actuating at least one switching device of a motor vehicle, with a housing (2), an electric motor (3) accommodated in the housing (2) and a spindle drive (4) which can be driven via the electric motor (3), the spindle drive (4 ) has a spindle nut (5) that can be driven in rotation by the electric motor (3) and a spindle shaft (6), and the spindle shaft (6) engages with its external thread (7) in an internal thread (8) of the spindle nut (5) in such a way that by turning the spindle nut (5) a displacement movement of the spindle shaft (6) along its longitudinal axis (9) is generated, characterized in that the spindle shaft (6) is designed in such a way that its outside (10) has a cross-sectional contour deviating from a circular line ( 11), which cross-sectional contour (11) rests at least in sections against a guide surface (12) of a component (13) fixed to the housing, implementing a non-rotating support of the spindle shaft (6). Aktor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittskontur (11) der Spindelwelle (6) polygonal umgesetzt ist.Actuator (1) Claim 1 , characterized in that the cross-sectional contour (11) of the spindle shaft (6) is implemented polygonally. Aktor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gehäusefeste Bestandteil (13) die Führungsfläche (12) unmittelbar an einer Durchtrittsöffnung (14) für die Spindelwelle (6) aufweist.Actuator (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the component (13) fixed to the housing has the guide surface (12) directly on a passage opening (14) for the spindle shaft (6). Aktor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (12) durch eine in Umfangsrichtung durchgängig komplementär zu der Querschnittskontur (11) der Spindelwelle (6) ausgebildete Innenkontur (15) des gehäusefesten Bestandteils (13) gebildet ist.Actuator (1) after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the guide surface (12) is formed by an inner contour (15) of the component (13) fixed to the housing which is continuously complementary to the cross-sectional contour (11) of the spindle shaft (6) in the circumferential direction. Aktor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gehäusefeste Bestandteil (13) als ein Deckelelement (16) des Gehäuses (2) ausgebildet ist.Actuator (1) after one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the component (13) fixed to the housing is designed as a cover element (16) of the housing (2). Aktor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gehäusefeste Bestandteil (13) aus einem Metallblech ausgeformt ist und/oder die Führungsfläche (12) durch einen Umformvorgang hergestellt ist.Actuator (1) after one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the component (13) fixed to the housing is formed from a metal sheet and / or the guide surface (12) is produced by a forming process. Aktor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelwelle (6) aus einem Metallwerkstoff ausgebildet ist, wobei das Außengewinde (7) eingedreht, eingeschliffen oder eingewalzt ist.Actuator (1) after one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the spindle shaft (6) is formed from a metal material, the external thread (7) being screwed in, ground in or rolled in. Aktor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelwelle (6) aus einem Kunststoff ausgebildet ist.Actuator (1) after one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the spindle shaft (6) is made of a plastic.
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