DE102012204279A1 - Wrap spring for actuator used in motor car, has spring arm ends that are fixed into receptacle of terminal - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Schlingfederfreilauf, beispielsweise zur Anwendung in Aktuatoren.The invention relates to a wrap spring freewheel, for example for use in actuators.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus der
Der Schlingfederfreilauf umfasst eine Schlingfeder und ein ihr zugeordnetes Reibelement, welches als Hülse ausgebildet ist. Die Schlingfeder weist zwei abgewinkelte Federschenkelenden auf, welche jeweils in einem „schuhartigen„ Abstützelement aufgenommen sind. Die Schlingfeder wird zum Sperren einer Drehbewegung des Abtriebselementes in reibschlüssige Anlage mit einer Reibfläche der Hülse gebracht. Dazu greift ein Schließer, welcher mit dem Abtriebselement gekoppelt ist, an einer Seite des Abstützelementes an, wodurch die Schlingfeder unter Durchmesseränderung sich reibschlüssig an die Reibfläche der Hülse anlegt.The wrap spring freewheel comprises a wrap spring and a friction element associated therewith, which is designed as a sleeve. The wrap spring has two angled spring leg ends, which are each received in a "shoe-like" support element. The wrap is brought to lock a rotational movement of the output element in frictional engagement with a friction surface of the sleeve. For this purpose, a closer, which is coupled to the output element, engages on one side of the support element, whereby the wrap spring frictionally engages the friction surface of the sleeve with a change in diameter.
Ein mit einem Antriebselement gekoppelter Öffner bewirkt das Loslösen der Schlingfeder von der Hülse. D. h. die Reibschlüssige Verbindung zwischen Schlingfeder und Hülse wird gelöst. Folglich kann ein Drehmoment von dem Antriebselement auf das Abtriebselement übertragen werden.An opener coupled to a drive element causes the wrap spring to disengage from the sleeve. Ie. the frictional connection between wrap and sleeve is released. Consequently, torque can be transmitted from the input member to the output member.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schlingfederfreilauf bereitzustellen, der ein geringes Schaltspiel aufweist. Weitere Aufgabe der Erfindung ist die Aufgabe eines Verfahrens, zur Montage eines Schlingfederfreilaufs.Object of the present invention is to provide a wrap spring free, which has a low switching cycle. Another object of the invention is the object of a method for mounting a wrap spring freewheel.
Erfindungsgemäß wird die auf einen Schlingfederfreilauf gerichtete Aufgabe gelöst durch einen Schlingfederfreilauf mit einem Reibelement und mit einer Schlingfeder, wobei die Schlingfeder in reibschlüssige Anlage mit dem Reibelement bringbar ist und wobei die Schlingfeder entlang einer Achse gerichtet ist und zwei Federschenkelenden aufweist, wobei die Federschenkelenden in einem Abstützelement aufgenommen sind und das ein Öffnerelement und ein Schließelement an dem Abstützelement angreifen, wobei das Abstützelement zweiteilig ausgeführt ist, wobei das Abstützelement einen Grundkörper und eine Klemme aufweist, wobei die Klemme eine Aufnahme für ein Federschenkelende aufweist und wobei das Federschenkelende fest in der Klemme fixiert ist.According to the invention, the object directed to a wrap spring freewheel is achieved by a wrap spring freewheel having a friction element and a wrap spring, wherein the wrap spring can be brought into frictional engagement with the friction element and wherein the wrap spring is directed along an axis and has two spring leg ends, wherein the spring leg ends in one Supporting element are received and attack an opening element and a closing element on the support element, wherein the support element is made in two parts, wherein the support element has a base body and a terminal, wherein the terminal has a receptacle for a spring leg end and wherein the spring leg fixed fixed in the terminal is.
Erfindungsgemäß wird die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe zur Montage eines Schlingfederfreilaufs gelöst durch einen Schlingfederfreilauf, bei dem ein Federschenkelende der Schlingfeder in der Aufnahme der Klemme fixiert wird, darauffolgend die Schlingfeder in einer Vorrichtung positioniert wird, wodurch die Lage der Federschenkelenden ausgerichtet wird und darauf folgend die Klemme mit dem Grundkörper verbunden wird.According to the task directed to a method for mounting a wrap spring freewheel is achieved by a wrap spring freewheel, in which a spring leg end of the wrap is fixed in the receptacle of the terminal, then the wrap is positioned in a device, whereby the position of the spring leg ends is aligned and subsequently the terminal is connected to the main body.
Zur Betätigung der Schlingfederfreiläufe greifen an den Federschenkelenden der Schlingfeder Öffner- und Schließelemente an. Fertigungsbedingt ist meist ein Federschenkelwinkel vorgegeben. Der Federschenkelwinkel wird durch die Federschenkelenden in Bezug auf die Achse der Schlingfeder gebildet. Der Federschenkelwinkel gibt ein Schaltspiel für das Öffner- und Schließelement vor, Der durch die Fertigung bedingte Federschenkelwinkel hat zur Folge, dass es sowohl an dem Schließelement als auch an dem Öffnerelement zu erhöhten Schaltspielen kommen kann, welches bei Betrieb zu einer erhöhten Geräuschentwicklung führen kann.To operate the wrap spring clutches engage the spring leg ends of the wrap opener and closing elements. For manufacturing reasons usually a spring leg angle is specified. The spring leg angle is formed by the spring leg ends with respect to the axis of the wrap spring. The spring leg angle is a switching cycle for the opener and closing element, the result of the manufacturing spring leg angle has the consequence that it can come to both the closing element and the Öffnerelement increased switching cycles, which can lead to increased noise during operation.
Bei dem erfindungsgemäßen Schlingfederfreilauf wird das Schaltspiel mittels des zweiteiligen Abstützelementes eingestellt. Üblicherweise ist man bestrebt, mehrteilige Bauteilausführungen zu vermeiden, um die anfallenden Kosten und den Montageaufwand möglichst gering zu halten. Nach Erkenntnis der Erfindung jedoch lohnt es sich in gegenteiliger Weise vorzugehen und ein zweiteiliges Abstützelement vorzusehen. Das zweiteilig ausgeführte Abstützelement ermöglicht, dass zuerst die Federschenkelenden fest in der Aufnahme der Klemme fixiert werden können. Die Federschenkelenden können zum Beispiel durch Verstemmen oder Einpressen in der Aufnahme fixiert werden. Dabei ist für jedes Federschenkelende eine Klemme vorgesehen. Die Schlingfeder kann nun so ausgerichtet werden, dass die Lage der Federschenkelenden zueinander verändert wird, d. h. der Federschenkelwinkel verändert sich. Bevorzugt verkleinert sich der Federschenkelwinkel, wodurch auch das Schaltspiel reduziert wird. Der Grundkörper kann nun lageorientiert mit der Klemme verbunden werden. Aufgrund des geringen Bauraums ist das Abstützelement klein und kompakt ausgeführt.In the wrap spring freewheel invention, the switching cycle is adjusted by means of the two-part support element. Usually, one endeavors to avoid multi-part component designs in order to keep the costs incurred and the assembly costs as low as possible. After realization of the invention, however, it is worthwhile to proceed in the opposite way and to provide a two-part support element. The two-piece running support allows that first the spring leg ends can be firmly fixed in the receptacle of the terminal. The spring leg ends can be fixed by caulking or pressing in the receptacle, for example. In this case, a clamp is provided for each spring leg end. The wrap can now be aligned so that the position of the spring leg ends is changed to each other, d. H. the spring leg angle changes. Preferably, the spring leg angle decreases, whereby the switching cycle is reduced. The basic body can now be connected to the terminal in a position-oriented manner. Due to the small installation space, the support element is small and compact.
Ein weiterer Vorteil ist, dass das Öffnerelement und das Schließelement nicht direkt an den Federschenkelenden angreifen. Somit kann eine plastische Verformung der Federschenkelenden, des Öffnerelementes und des Schließelementes durch hohe Momente vermieden werden.Another advantage is that the opening element and the closing element do not engage directly on the spring leg ends. Thus, a plastic deformation of the spring leg ends, the Öffnerelementes and the closing element can be avoided by high moments.
In einer bevorzugten Ausbildung werden der Grundkörper und die Klemme nach Ausrichtung der Klemme stoffschlüssig miteinander verbunden. Der Grundkörper und die Klemme können verschweißt oder miteinander verlötet werden. Es sind auch form- oder kraftschlüssige Verbindungen, wie beispielsweise schrauben oder nieten, möglich. In a preferred embodiment, the base body and the terminal are connected to the orientation of the clamp cohesively. The main body and the clamp can be welded or soldered together. There are also positive or non-positive connections, such as screws or rivets, possible.
Vorzugsweise ist die Klemme aus einem dünnwandigen Blechwerkstoff hergestellt. Dadurch kann ein besonders leichtes Bauteil erzielt werden. Einstückig mit der Klemme ist die Aufnahme für das Federschenkelende der Schlingfeder ausgebildet. Die Aufnahme kann z. B. durch einen Umformprozess ausgebildet werden. Es ist jedoch auch möglich die Aufnahme als separates Bauteil zu fertigen und dieses durch Kraft-, Form- oder Stoffschluss mit der Klemme zu verbinden.Preferably, the terminal is made of a thin-walled sheet metal material. As a result, a particularly lightweight component can be achieved. Integral with the clamp, the receptacle for the spring leg end of the wrap is formed. The recording can z. B. be formed by a forming process. However, it is also possible to manufacture the recording as a separate component and to connect this by force, form or material connection with the terminal.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Grundkörper an der Seite, an dem das Schließelement und das Öffnerelement angreifen, ein Dämpferelement auf. Über dieses Dämpferelement kann bei jedem Angriff des Schließelementes als auch des Öffnerelementes eine Dämpfung erreicht werden, wodurch unerwünschte Schaltgeräusche minimiert werden können. Das Dämpferelement kann einstückig mit dem Abstützelement oder als separates Bauteil ausgebildet sein.In a further embodiment of the invention, the base body has a damper element on the side on which the closing element and the opening element engage. About this damper element can be achieved with each attack of the closing element and the Öffnerelementes a damping, whereby unwanted switching noises can be minimized. The damper element may be formed integrally with the support element or as a separate component.
Vorzugsweise besteht das Dämpferelement aus einem Elastomer und ist an dem Grundkörper anvulkanisiert. Das Dämpferelement kann auch angeklebt oder durch eine formschlüssige Verbindung mit dem Abstützelement befestigt werden.Preferably, the damper element consists of an elastomer and is vulcanized to the base body. The damper element can also be glued or fixed by a positive connection with the support element.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Außenkontur des Abstützelementes an einen Windungsabschnitt der Schlingfeder angepasst. Zudem kann auch die Innenkontur des Abstützelementes an eine Kontur eines benachbarten Bauteils, wie etwa dem Schließelement oder dem Öffnerelement, angepasst sein. Auf diese Weise kann eine optimale Integration des Abtstützelementes in den geringen Bauraum erreicht werden. Zudem wird erreicht, dass sich das Abstützelement und die benachbarten Bauteile nicht gegenseitig blockieren.In one embodiment of the invention, an outer contour of the support element is adapted to a winding section of the wrap spring. In addition, the inner contour of the support element can be adapted to a contour of an adjacent component, such as the closing element or the Öffnerelement. In this way, an optimal integration of the Abtstützelementes can be achieved in the small space. In addition, it is achieved that the support element and the adjacent components do not block each other.
Vorzugsweise kann der Schlingfederfreilauf in Aktuatoren zur Spur- oder Sturzverstellung oder zur Verstellung des Fahrzeugniveaus in Fahrwerken von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Solche Aktuatoren übernehmen sicherheitsrelevante Aufgaben. So soll sichergestellt werden, dass externe Lasten, die über das Fahrwerk in den Aktuator rückwärts eingeleitet werden, sicher aufgefangen werden, ohne dass der Aktuator unerwünschte Stellbewegungen durchführt. Der Aktuator weist einen Antriebsmotor und einen Gewindetrieb auf. Der Schlingfederfreilauf ist um den Gewindetrieb angeordnet und beide weisen eine gemeinsame Drehachse auf. Der Gewindetrieb weist eine Spindelmutter und eine Gewindespindel auf. Der Schlingfederfreilauf dient dazu, mittels des Antriebsmotors eine Rotation der Spindelmutter zu bewirken. Durch die Rotation der Spindelmutter findet eine axiale Verschiebung der Gewindespindel statt.Preferably, the wrap spring freewheel can be used in actuators for lane or camber adjustment or for adjusting the vehicle level in chassis of motor vehicles. Such actuators assume safety-related tasks. This is to ensure that external loads that are fed backwards into the actuator via the chassis are safely collected without the actuator performing undesired positioning movements. The actuator has a drive motor and a screw drive. The wrap spring freewheel is arranged around the screw drive and both have a common axis of rotation. The screw drive has a spindle nut and a threaded spindle. The wrap spring freewheel serves to cause a rotation of the spindle nut by means of the drive motor. The rotation of the spindle nut causes an axial displacement of the threaded spindle.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von fünf Figuren dargestellt. Es zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be illustrated with reference to five figures. Show it:
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Die Schlingfeder
Die
Die Form des Grundkörpers
Die Klemme
Das Abstützelement
Zuerst wird das Federschenkelende
First, the
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1a1a
- Achseaxis
- 11
- Schlingfederfreilaufwrap spring
- 22
- Reibelementfriction
- 33
- Schlingfederwrap
- 44
- Windungsabschnittturn section
- 55
- FederschenkelendeSpring leg end
- 66
- FederschenkelendeSpring leg end
- 77
- Abstützelementsupporting
- 88th
- Abstützelementsupporting
- 99
- Öffnerelementopener member
- 1010
- Schließelementclosing element
- 1111
- Grundkörperbody
- 1212
- Klemmeclamp
- 1313
- Ausnehmungrecess
- 1414
- Dämpferelementdamper element
- 1515
- Aufnahmeadmission
- αα
- FederschenkelwinkelSpring leg angle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- 2012-03-19 DE DE201210204279 patent/DE102012204279A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140217 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140217 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150407 |
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