DE102018107427A1

DE102018107427A1 - Roll stabilizer for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102018107427A1
Application number: DE102018107427.1A
Authority: DE
Inventors: Ramon JURJANZ; Mario Arnold; Daniel Pöpperl
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2019-06-13

Abstract

Ein elektromechanischer Wankstabilisator umfasst einen Elektromotor (3) und ein Untersetzungsgetriebe (4), wobei eine mit dem Rotor (8) des Elektromotors (3) verbundene Motorwelle (11) mittels eines Radiallagers (9) gelagert und als Eingangswelle des Untersetzungsgetriebes (4) vorgesehen ist, und wobei an einer Stirnseite des Elektromotors (3) zusätzlich zum Radiallager (9) der Motorwelle (11) ein weiteres Lager (19) angeordnet ist, welches der Lagerung eines nicht drehfest mit der Motorwelle (11) gekoppelten Getriebeelementes (25) des Untersetzungsgetriebes (4) dient, und wobei ferner eine Vorspanneinrichtung (24) zwischen dem Radiallager (9) und dem weiteren Lager (19) angeordnet ist. Das Radiallager (9) und das weitere Lager (19) sind in einer gemeinsamen Lageraufnahme (14) aufgenommen, wobei zwischen einem Außenring (22) des weiteren Lagers (19) und der Lageraufnahme (14) ein Außentoleranzring (23) angeordnet ist, welcher sowohl außenseitig als auch innenseitig eine Verzahnungsstruktur (29,30) aufweist.An electromechanical roll stabilizer comprises an electric motor (3) and a reduction gear (4), wherein a motor shaft (11) connected to the rotor (8) of the electric motor (3) is supported by a radial bearing (9) and provided as an input shaft of the reduction gear (4) is, and wherein on one end face of the electric motor (3) in addition to the radial bearing (9) of the motor shaft (11) another bearing (19) is arranged, which the storage of a non - rotatably coupled to the motor shaft (11) coupled to the transmission element (25) Reduction gear (4) is used, and further wherein a biasing means (24) between the radial bearing (9) and the further bearing (19) is arranged. The radial bearing (9) and the further bearing (19) are accommodated in a common bearing receptacle (14), wherein an outer tolerance ring (23) is arranged between an outer ring (22) of the further bearing (19) and the bearing receptacle (14) has both on the outside and inside a tooth structure (29,30).

Description

Die Erfindung betrifft einen aktiven, elektromechanischen Wankstabilisator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an active, electro-mechanical anti-roll bar according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Wankstabilisator ist beispielsweise aus der DE 10 2015 220 176 A1 bekannt. Dieser Wankstabilisator umfasst einen Elektromotor und ein dreistufiges Planetengetriebe. Der Rotor des Elektromotors ist mit zwei Radiallagern, welche sich auf beiden Seiten des Rotors befinden, gelagert. Die Motorwelle des Elektromotors stellt eine Eingangswelle des Planetengetriebes dar und ist mit einem Sonnenrad der ersten Planetenstufe, das heißt mit einem ersten Getriebeelement, fest verbunden. Ein zugehöriger Planetenträger, auf welchem Planeten gelagert sind, die mit dem Sonnenrad kämmen, ist mit Hilfe eines weiteren Lagers, welches als Hauptlagereinrichtung bezeichnet wird, rotierbar gelagert. Eine zwischen dem getriebeseitigen Radiallager und dem weiteren Lager, welches im Fall der DE 10 2015 220 176 A1 als Axiallager ausgebildet ist, angeordnete Vorspanneinrichtung ist durch eine Wellfeder gebildet und baut eine Druckspannung zwischen dem Rotor und dem Planetenträger auf.Such a roll stabilizer is for example from the DE 10 2015 220 176 A1 known. This roll stabilizer includes an electric motor and a three-stage planetary gear. The rotor of the electric motor is mounted with two radial bearings, which are located on both sides of the rotor. The motor shaft of the electric motor is an input shaft of the planetary gear and is fixedly connected to a sun gear of the first planetary stage, that is to say with a first gear element. An associated planet carrier, are stored on which planets that mesh with the sun gear, is rotatably supported by means of another bearing, which is referred to as a main bearing device. A between the transmission side radial bearing and the other bearing, which in the case of DE 10 2015 220 176 A1 designed as a thrust bearing, arranged biasing means is formed by a corrugated spring and builds up a compressive stress between the rotor and the planet carrier.

Ein weiterer Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug, bei welchem der Rotor eines Elektromotors drehfest mit einem Sonnenrad eines Planetengetriebes verbunden ist, ist aus dem Dokument DE 10 2015 215 282 A1 bekannt.Another anti-roll bar for a motor vehicle, in which the rotor of an electric motor rotatably connected to a sun gear of a planetary gear, is from the document DE 10 2015 215 282 A1 known.

In der DE 10 2015 222 068 A1 ist ein aktiver Wankstabilisator mit einem elektromechanischen Aktuator offenbart, bei welchem eine Ausgangswelle der Aktuators stoffschlüssig mit einer Drehstabfeder verbunden ist.In the DE 10 2015 222 068 A1 is an active roll stabilizer disclosed with an electromechanical actuator, wherein an output shaft of the actuator is materially connected to a torsion bar spring.

Die DE 10 2009 052 877 A1 beschreibt eine Anordnung eines zweiteilig ausgeführten Stabilisators an einer Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug. In diesem Fall ist eine Motor-/Getriebeeinheit achsparallel zu einem Torsionsstab angeordnet.The DE 10 2009 052 877 A1 describes an arrangement of a two-part design stabilizer on a suspension for a motor vehicle. In this case, a motor / gear unit is arranged axially parallel to a torsion bar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug gegenüber dem Stand der Technik insbesondere hinsichtlich der Kopplung zwischen einem Stellmotor und einem daran angeschlossenen Übersetzungsgetriebe weiterzuentwickeln.The invention has for its object to further develop a roll stabilizer for a motor vehicle over the prior art, in particular with regard to the coupling between a servo motor and a transmission gear connected thereto.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen elektromechanischen Wankstabilisator mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Der Wankstabilisator umfasst in prinzipiell bekanntem Grundaufbau einen Elektromotor und ein Untersetzungsgetriebe, welche eine gemeinsame Mittelachse aufweisen, wobei eine mit dem Rotor des Elektromotors verbundene Motorwelle mittels mindestens eines Radiallagers, in der Regel mit zwei Radiallagern, insbesondere Wälzlagern, gelagert und als Eingangswelle des Untersetzungsgetriebes vorgesehen ist, und wobei an einer Stirnseite des Elektromotors zusätzlich zum die Motorwelle lagernden Radiallager ein weiteres Lager angeordnet ist, welches der Lagerung eines nicht drehfest mit der Motorwelle gekoppelten Getriebeelementes des Untersetzungsgetriebes, insbesondere eines Planetenträgers, dient, und wobei ferner eine Vorspanneinrichtung zwischen dem Radiallager der Motorwelle und dem weiteren Lager angeordnet ist, welche zum Aufbau einer Druckspannung zwischen dem Rotor des Elektromotors und dem genannten Getriebeelement ausgebildet ist.This object is achieved by an electromechanical roll stabilizer with the features of claim 1. The roll stabilizer comprises in principle known basic structure an electric motor and a reduction gear having a common center axis, wherein a motor shaft connected to the rotor of the electric motor by means of at least one radial bearing, in the rule with two radial bearings, in particular bearings, stored and provided as an input shaft of the reduction gear, and wherein on a front side of the electric motor in addition to the motor shaft overlapping radial bearing another bearing is arranged, which is the storage of a non-rotatably coupled to the motor shaft gear element of the reduction gear , In particular, a planet carrier, is used, and further wherein a biasing means between the radial bearing of the motor shaft and the further bearing is arranged, which is used to build up a compressive stress between de m rotor of the electric motor and said gear element is formed.

Erfindungsgemäß sind das die Motorwelle lagernde Radiallager, insbesondere Wälzlager, beispielsweise Kugellager, und das weitere Lager, mit welchem das gegenüber der Motorwelle drehbare Getriebeelement gelagert ist, in einer gemeinsamen Lageraufnahme aufgenommen, wobei zwischen einem Außenring des weiteren Lagers, bei welchem es sich vorzugsweise ebenfalls um ein Wälzlager, insbesondere ein Rillenkugellager, handelt, und der Lageraufnahme ein Außentoleranzring angeordnet ist, welcher sowohl außenseitig als auch innenseitig eine Verzahnungsstruktur aufweist.According to the invention, the bearing the motor shaft radial bearings, in particular bearings, such as ball bearings, and the other bearing with which the rotatable relative to the motor shaft gear member is stored in a common bearing receptacle, wherein between an outer ring of the other bearing, in which it also preferably is a rolling bearing, in particular a deep groove ball bearing, is, and the bearing receptacle, an outer tolerance ring is arranged, which has both on the outside and inside a tooth structure.

Durch die Kombination der innenseitigen Verzahnungsstruktur mit der außenseitigen Verzahnungsstruktur des Außentoleranzrings ist dieser in der Lage, seine ausgleichende Funktion in Zusammenwirkung mit der Vorspanneinrichtung, welche beispielsweise in Form einer Wellfeder realisiert ist, in einem besonders weiten Temperaturbereich zu erfüllen. Auf diese Weise können nicht gewünschte Verspannungen ebenso wie nicht gewünschtes Spiel innerhalb des Wankstabilisators, insbesondere innerhalb des Untersetzungsgetriebes, unter allen praktisch relevanten Betriebsbedingungen zuverlässig unterdrückt werden. Zugleich ist der Außentoleranzring äußerst materialsparend gestaltet. Eine Fertigung des Außentoleranzrings ist besonders rationell durch umformende Verfahren möglich.The combination of the inside tooth structure with the outside tooth structure of the outer tolerance ring enables it to fulfill its compensating function in cooperation with the pretensioning device, which is realized, for example, in the form of a corrugated spring, in a particularly wide temperature range. In this way, unwanted tension as well as undesirable play within the roll stabilizer, in particular within the reduction gear, can be reliably suppressed under all practically relevant operating conditions. At the same time, the outer tolerance ring is extremely material-saving. A production of the outer tolerance ring is particularly rational possible by forming processes.

Die durch die außenseitige Verzahnungsstruktur gegebenen Zähne des Außentoleranzrings befinden sich vorzugsweise jeweils im Bereich einer Vertiefung der innenseitigen Verzahnungsstruktur, wobei die außenseitige Verzahnungsstruktur beispielsweise in der Art eines - insgesamt zu einem geschlossenen Ring gebogenen - Rechteckprofils gestaltet ist. Die Gestaltung als Rechteckprofil mit in Umfangsrichtung des Außentoleranzrings breiten Zähnen hat den Vorteil, dass keine zu starke Einfederung in radialer Richtung des Außentoleranzrings und damit auch der Eingangswelle des Untersetzungsgetriebes auftritt. Das Untersetzungsgetriebe ist beispielsweise als ein- oder mehrstufiges Planetengetriebe aufgebaut.The teeth of the outer tolerance ring provided by the outer toothing structure are preferably each in the region of a depression of the inner tooth structure, wherein the outer tooth structure is designed, for example, in the manner of a rectangular profile bent overall into a closed ring. The design as a rectangular profile with teeth which are wide in the circumferential direction of the outer tolerance ring has the advantage that there is no excessive deflection in the radial direction of the outer tolerance ring and thus also the input shaft of the reduction gear. The reduction gear is constructed, for example, as a single or multi-stage planetary gear.

Gemäß einer ersten möglichen Querschnittsgestaltung des Außentoleranzrings ist jede durch die innenseitige Verzahnungsstruktur gebildete Vertiefung schmaler - in Umfangsrichtung des Außentoleranzrings betrachtet - als der zugehörige, radial außerhalb der genannten Vertiefung angeordnete, durch die außenseitige Verzahnungsstruktur gebildete Zahn. Dies ist gleichbedeutend damit, dass sich jeder außenseitige Zahn in Umfangsrichtung des Außentoleranzrings mit zwei benachbarten innenseitigen Zähnen überlappt. In diesem Überlappungsbereichen ist somit der Raum zwischen dem weiteren Lager, welches im Folgenden auch als zweites Radiallager bezeichnet wird, und der Lageraufnahme komplett mit Material des Außentoleranzrings, das heißt typischerweise Metall, ausgefüllt. Der Außentoleranzring ist damit besonders steif, was in Radialrichtung aufzunehmende Belastungen betrifft, ausgelegt. Die jeweils im Bereich eines äußeren Zahnes liegenden Vertiefungen der innenseitigen Verzahnungsstruktur können hierbei beispielsweise in Form näherungsweise rechteckiger Vertiefungen oder als abgerundete Sicken ausgebildet sein, wobei die Sicken in Axialrichtung des Außentoleranzrings ausgerichtet sind. According to a first possible cross-sectional configuration of the outer tolerance ring, each depression formed by the inner side tooth structure is narrower - as seen in the circumferential direction of the outer tolerance ring - than the corresponding tooth formed radially outside said recess and formed by the outer side tooth structure. This is equivalent to overlapping each outside tooth in the circumferential direction of the outer tolerance ring with two adjacent inside teeth. In this overlapping areas, the space between the additional bearing, which is also referred to below as the second radial bearing, and the bearing receptacle is thus completely filled with material of the outer tolerance ring, ie typically metal. The outer tolerance ring is thus particularly stiff, which concerns loads to be received in the radial direction. The depressions of the inside tooth structure lying in each case in the region of an external tooth can in this case be designed, for example, in the form of approximately rectangular recesses or as rounded beads, the beads being aligned in the axial direction of the external tolerance ring.

Gemäß einer alternativen Querschnittsgestaltung ist jede innenseitige Vertiefung des Außentoleranzrings in Umfangsrichtung breiter als der zugehörige außenseitige Zahn. Diese Gestaltung bedeutet, dass sich in keinem Umfangsabschnitt des Außentoleranzrings dessen Material, insbesondere Stahl, durchgehend vom Außenumfang des zweiten Radiallagers bis zur Lageraufnahme erstreckt. Vielmehr liegt der Außentoleranzring in jedem Umfangsabschnitt entweder nur am zweiten Radiallager oder nur an der Lageraufnahme oder an keinem der beiden genannten Teile an. Damit ist eine besonders weiche Auslegung des Außentoleranzrings, was elastische Auslegungen in radialer Richtung betrifft, gegeben. Bei dieser Gestaltung sind, im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen, elastisch weniger nachgiebigen Gestaltungen, die Zähne der innenseitigen Verzahnungsstruktur vorzugsweise schmaler als die Zähne der außenseitigen Verzahnungsstruktur.According to an alternative cross-sectional configuration, each inside recess of the outside tolerance ring is wider in the circumferential direction than the corresponding outside tooth. This design means that extends in any peripheral portion of the outer tolerance ring whose material, in particular steel, continuously from the outer periphery of the second radial bearing to the bearing receptacle. Rather, the outer tolerance ring is located in each peripheral portion either only on the second radial bearing or only on the bearing mount or on neither of the two parts mentioned. This is a particularly soft design of the outer tolerance ring, which relates to elastic designs in the radial direction, given. In this configuration, unlike the elastically less compliant designs described above, the teeth of the inside spline structure are preferably narrower than the teeth of the outside spline structure.

Unabhängig von der Querschnittsgestaltung des Außentoleranzrings weist das zweite, ein Getriebeelement des Untersetzungsgetriebes lagernde Radiallager vorzugsweise einen größeren Innendurchmesser und einen kleineren Außendurchmesser als das erste, die Motorwelle des Elektromotors lagernde Radiallager auf. Bei beiden Radiallagern handelt es sich vorzugsweise um Wälzlager, beispielsweise um Kugellager. Die Wälzkörper, insbesondere Kugeln, des zweiten Radiallagers sind vorzugsweise kleiner als die Wälzkörper des ersten Radiallagers.Regardless of the cross-sectional configuration of the outer tolerance ring, the second, a transmission element of the reduction gear bearing radial bearing preferably has a larger inner diameter and a smaller outer diameter than the first, the motor shaft of the electric motor superimposed radial bearings. Both radial bearings are preferably roller bearings, for example ball bearings. The rolling elements, in particular balls, of the second radial bearing are preferably smaller than the rolling elements of the first radial bearing.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung schließt sich an einen zylindrischen, sowohl die außenseitige als auch die innenseitige Verzahnungsstruktur aufweisenden Hülsenabschnitt des Außentoleranzrings ein radial nach innen gerichteter Bord an. Der Bord befindet sich vorzugsweise auf der dem ersten Radiallager zugewandten Stirnseite des Außentoleranzrings. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite kann der Außentoleranzring die Lageraufnahmen überragen. Bei der gehäusefesten Lageraufnahme handelt es sich vorzugsweise um ein aus Blech geformtes Teil.According to an advantageous development, a cylindrical, both the outside and the inside tooth structure having sleeve portion of the outer tolerance ring is followed by a radially inwardly directed board. The board is preferably located on the first radial bearing facing end side of the outer tolerance ring. On the opposite front side of the outer tolerance ring can project beyond the bearing receivers. The housing-fixed bearing receiver is preferably a part formed from sheet metal.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

1 ausschnittsweise einen Wankstabilisator in einer Schnittdarstellung,
2 einen weiteren Schnitt durch den Wankstabilisator nach 1,
3 und 4 einen Außentoleranzring des Wankstabilisators nach 1,
5 und 6 eine alternative Gestaltung eines Außentoleranzrings,
7 und 8 eine weitere Gestaltung eines Außentoleranzrings.

Several embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:

1 partial view of a roll stabilizer in a sectional view,
2 another cut through the roll stabilizer after 1 .
3 and 4 an outer tolerance ring of the roll stabilizer after 1 .
5 and 6 an alternative design of an outer tolerance ring,
7 and 8th another design of an outer tolerance ring.

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf sämtliche Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Unless otherwise stated, the following explanations relate to all exemplary embodiments. Corresponding or basically equivalent parts are indicated in all figures with the same reference numerals.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneter, nicht vollständig dargestellter elektromechanischer Wankstabilisator ist für die Verwendung im Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Hinsichtlich der prinzipiellen Funktion des Wankstabilisators 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verweisen.A total with the reference numeral 1 characterized, not fully illustrated electromechanical roll stabilizer is intended for use in the chassis of a motor vehicle. With regard to the principal function of the roll stabilizer 1 will refer to the cited prior art.

Der Wankstabilisator 1 weist einen Aktuator 2 auf, an den nicht dargestellte Stabilisatorarme angeschlossen sind. Die Stabilisatorarme, welche häufig auch als Stabilisatorhälften bezeichnet werden, sind zur gelenkigen Kopplung mit jeweils einem Radträger eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die Hauptdrehachse der Stabilisatorarme ist mit der Mittelachse M des Aktuators 2 identisch.The roll stabilizer 1 has an actuator 2 on, are connected to the stabilizer arms, not shown. The stabilizer arms, which are often referred to as stabilizer halves, are provided for articulated coupling, each with a wheel carrier of a motor vehicle. The main axis of rotation of the stabilizer arms is with the central axis M of the actuator 2 identical.

Der Aktuator 2 umfasst einen Elektromotor 3, nämlich einen bürstenlosen Gleichstrommotor, und ein durch diesen betätigtes Untersetzungsgetriebe 4, bei welchem es sich um ein mehrstufiges Planetengetriebe handelt. Das mit 5 bezeichnete Gehäuse des Aktuators 2 ist fest mit einem der Stabilisatorarme verbunden, während der andere Stabilisatorarm mit einem Flansch 6 verbunden ist, welcher das im wesentlichen zylindrische Gehäuse 5 auf einer seiner Stirnseiten abschließt, drehbar im Gehäuse 5 gelagert und mit der Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes 4 verbunden ist.The actuator 2 includes an electric motor 3 namely, a brushless DC motor, and a reduction gear operated by the same 4 in which it is a multi-stage planetary gear. That with 5 designated housing of the actuator 2 is firmly connected to one of the stabilizer arms, while the other stabilizer arm with a flange 6 is connected, which is the substantially cylindrical housing 5 on one of its faces closes, rotatable in the housing 5 stored and with the output shaft of the reduction gear 4 connected is.

Der Elektromotor 3 umfasst einen gehäusefesten Stator 7 und einen Rotor 8, welcher durch zwei Radiallager 9, von welchem in 1 ein einziges zu sehen ist, gelagert ist. Das Radiallager 9 wird im Folgenden als erstes Radiallager bezeichnet. Ein Innenring 10 des ersten Radiallagers 9 umgibt unmittelbar die mit 11 bezeichnete Motorwelle des Elektromotors 3. Ferner umfasst das erste Radiallager 9, welches als Kugellager gestaltet ist, Wälzkörper 12, das heißt Kugeln, sowie einen Außenring 13. Der Außenring 13 ist durch eine Lageraufnahme 14 gehalten, welche als Blechteil ausgebildet und im Gehäuse 5 befestigt ist. Die Lageraufnahme 14 hat die Grundform einer ringförmig geschlossenen Rinne, wobei der Außenring 13 einen inneren zylindrischen Abschnitt 15 der Lageraufnahme 14 kontaktiert. In Axialrichtung wird der Außenring 13 durch einen radial nach innen gerichteten Flansch 16 abgestützt, welcher an den inneren zylindrischen Abschnitt 15 anschließt. Radial nach außen schließt an den inneren zylindrischen Abschnitt 15 ein Scheibenabschnitt 17 an. Der Scheibenabschnitt 17 wiederum geht in mehrfach abgeknickter Weise in einen äußeren zylindrischen Abschnitt 18 über, welcher den inneren zylindrischen Abschnitt 15 konzentrisch umgibt.The electric motor 3 includes a housing-fixed stator 7 and a rotor 8th passing through two radial bearings 9 from which in 1 a single one is stored, stored. The radial bearing 9 is hereinafter referred to as the first radial bearing. An inner ring 10 of the first radial bearing 9 immediately surrounds with 11 designated motor shaft of the electric motor 3 , Furthermore, the first radial bearing comprises 9 , which is designed as a ball bearing, rolling elements 12 , that is balls, as well as an outer ring 13 , The outer ring 13 is through a warehouse admission 14 held, which formed as a sheet metal part and in the housing 5 is attached. The camp recording 14 has the basic shape of a ring-shaped closed channel, the outer ring 13 an inner cylindrical section 15 the camp admission 14 contacted. In the axial direction, the outer ring 13 by a radially inwardly directed flange 16 supported, which on the inner cylindrical portion 15 followed. Radially outward connects to the inner cylindrical section 15 a slice section 17 on. The disc section 17 in turn, goes in a multiple kinked manner in an outer cylindrical section 18 over which the inner cylindrical section 15 concentrically surrounds.

Im inneren zylindrischen Abschnitt 15 der Lageraufnahme 14 ist zusätzlich zum ersten Radiallager 9 ein zweites Radiallager 19 gehalten, welches allgemein als weitere Lager bezeichnet wird. Auch beim zweiten Radiallager 19 handelt es sich um ein Kugellager; es umfasst einen Innenring 20, Kugeln 21 und einen Außenring 22. Das zweite Radiallager 19 weist einen größeren Innendurchmesser und einen kleineren Außendurchmesser als das erste Radiallager 9 auf. Der Außenring 22 des zweiten Radiallagers 19 ist nicht direkt, sondern über einen Außentoleranzring 23 in der Lageraufnahme 14 gehalten. In Axialrichtung ist das gesamte zweite Radiallager 19 einschließlich Außentoleranzring 23 durch die Kraft einer Wellfeder 24 belastet. Die Wellfeder 24, welche allgemein als Vorspanneinrichtung bezeichnet wird, wirkt im Sinne einer Maximierung des Abstandes zwischen Komponenten des Elektromotors 3 und Komponenten des Untersetzungsgetriebes 4. Konkret wird durch die Wellfeder 24 eine Druckspannung zwischen der Motorwelle 11 und einem Getriebeelement 25 des Untersetzungsgetriebes 4 aufgebaut. Im Unterschied zum Innenring 10 des ersten Radiallagers 9 ist der Innenring 20 des zweiten Radiallagers 19 nicht mit der Motorwelle 11, sondern mit dem Getriebeelement 25, nämlich Planetenträger, des Untersetzungsgetriebes 4 drehfest verbunden.In the inner cylindrical section 15 the camp admission 14 is in addition to the first radial bearing 9 a second radial bearing 19 held, which is generally referred to as another camp. Also at the second radial bearing 19 it is a ball bearing; it includes an inner ring 20 , Balls 21 and an outer ring 22 , The second radial bearing 19 has a larger inner diameter and a smaller outer diameter than the first radial bearing 9 on. The outer ring 22 of the second radial bearing 19 is not direct, but via an outer tolerance ring 23 in the warehouse 14 held. In the axial direction is the entire second radial bearing 19 including outer tolerance ring 23 by the force of a wave spring 24 loaded. The wave spring 24 , which is generally referred to as a biasing device, acts in the sense of maximizing the distance between components of the electric motor 3 and components of the reduction gear 4 , Specifically, by the corrugated spring 24 a compressive stress between the motor shaft 11 and a transmission element 25 of the reduction gear 4 built up. In contrast to the inner ring 10 of the first radial bearing 9 is the inner ring 20 of the second radial bearing 19 not with the motor shaft 11 but with the gear element 25 , namely planet carrier, the reduction gear 4 rotatably connected.

Der Außentoleranzring 23 sorgt in Zusammenwirkung mit der Wellfeder 24 dafür, dass das zweite Radiallager 19 zumindest geringfügig in Axialrichtung verschiebbar ist, womit Spiel innerhalb des Untersetzungsgetriebes 4 minimiert wird, ohne Verspannungen hervorzurufen.The outer tolerance ring 23 provides in cooperation with the wave spring 24 for being the second radial bearing 19 at least slightly displaceable in the axial direction, whereby play within the reduction gear 4 is minimized without causing tension.

Die Gestaltung des Außentoleranzrings 23 des Aktuators 2 nach 1 geht aus den 3 und 4 hervor. Der Außentoleranzring 23 ist als ringförmiges Blechteil gestaltet, welches einen zylindrischen Hülsenabschnitt 26 aufweist, an den sich ein radial nach innen gerichteter Bord 27 anschließt. Die Wandstärke ist im Bereich des Hülsenabschnitts 26 sowie des Bordes 27 im Wesentlichen einheitlich. Der Bord 27 läuft in Form eines ringförmigen Absatzes 28 aus, an welchem die Wellfeder 24 anschlagen kann.The design of the outer tolerance ring 23 of the actuator 2 to 1 goes out of the 3 and 4 out. The outer tolerance ring 23 is designed as an annular sheet metal part, which has a cylindrical sleeve portion 26 has, to which a radially inwardly directed board 27 followed. The wall thickness is in the area of the sleeve section 26 as well as the board 27 essentially uniform. The board 27 runs in the form of an annular paragraph 28 out, on which the wave spring 24 can strike.

Der Hülsenabschnitt 28 weist eine innere Verzahnungsstruktur 29 und eine äußere Verzahnungsstruktur 30 auf. Gemäß 3 sind beide Verzahnungsstrukturen 29, 30 als Rechteckprofile gestaltet. Die innere Verzahnungsstruktur 29 beschreibt innere Zähne 31, zwischen welchen jeweils eine im Vergleich hierzu schmale innere Vertiefung 32 liegt. Im Fall der äußeren Verzahnungsstruktur 30 sind äußere Zähne 33 von äußeren Vertiefungen 34 unterscheidbar. Die Verzahnungsstrukturen 29, 30 sind derart gegeneinander versetzt, dass jeweils auf der Innenseite eines äußeren Zahns 33 eine innere Vertiefung 32 liegt. In analoger Weise ist radial umittelbar innerhalb einer äußeren Vertiefung 34 ein innerer Zahn 31 gebildet. Insgesamt ist durch die Verzahnungsstrukturen 29, 30 damit ein Zackenband näherungsweise einheitlicher Wandstärke gebildet.The sleeve section 28 has an internal tooth structure 29 and an outer tooth structure 30 on. According to 3 are both gearing structures 29 . 30 designed as rectangular profiles. The internal tooth structure 29 describes inner teeth 31 , between which in each case a narrower compared to this inner recess 32 lies. In the case of the outer tooth structure 30 are external teeth 33 from outer pits 34 distinguishable. The tooth structures 29 . 30 are offset from each other in such a way that in each case on the inside of an outer tooth 33 an inner recess 32 lies. In an analogous manner is radially umittelbar within an outer recess 34 an internal tooth 31 educated. Overall, through the gearing structures 29 . 30 thus a serrated band formed approximately uniform wall thickness.

Der Außentoleranzring 23 nach den 5 und 6 ist alternativ zum Außentoleranzring 23 nach den 3 und 4 im Aktuator 2 nach 1 verwendbar. Vom Außentoleranzring 23 nach 3 und 4 unterscheidet sich der Außentoleranzring 23 nach 5 und 6 hauptsächlich dadurch, dass die inneren Vertiefungen 32 in Form abgerundeter Sicken ausgebildet sind. Auch diese sickenförmigen Vertiefungen 32 befinden sich jeweils an der Innenseite eines zugehörigen außenseitigen Zahns 33.The outer tolerance ring 23 after the 5 and 6 is an alternative to the outer tolerance ring 23 after the 3 and 4 in the actuator 2 to 1 usable. From the outer tolerance ring 23 to 3 and 4 the outer tolerance ring differs 23 to 5 and 6 mainly because of the inner pits 32 are formed in the form of rounded beads. Also these bead-shaped depressions 32 are each located on the inside of an associated outside tooth 33 ,

In der Variante nach den 7 und 8 ist - grundsätzlich vergleichbar mit der Variante nach 3 und 4 - sowohl durch die innere Verzahnungsstruktur 29 als auch die äußere Verzahnungsstruktur 30 jeweils ein Rechteckprofil beschrieben. Im Unterschied zur Variante nach den 3 und 4 ist jedoch bei der Bauform nach 7 und 8 keine Überlappung zwischen den äußeren Zähnen 33 und den inneren Zähnen 31 in Umfangsrichtung des Außentoleranzrings 23 gegeben. Im Vergleich zur Bauform nach den 3 und 4 sowie zur Bauform nach den 5 und 6 ist somit beim Außentoleranzring 23 nach den 7 und 8 eine erhöhte elastische Nachgiebigkeit in radialer Richtung gegeben.In the variant after the 7 and 8th is - basically comparable to the variant 3 and 4 - both through the internal tooth structure 29 as well as the outer tooth structure 30 each described a rectangular profile. In contrast to the variant after the 3 and 4 is however in the design after 7 and 8th no overlap between the outer teeth 33 and the inner teeth 31 in the circumferential direction of the outer tolerance ring 23 given. Compared to the design after the 3 and 4 as well as the design according to the 5 and 6 is thus at the outer tolerance ring 23 after the 7 and 8th given an increased elastic compliance in the radial direction.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wankstabilisatorroll stabilizer
22: Aktuatoractuator
33: Elektromotorelectric motor
44: UntersetzungsgetriebeReduction gear
55: Gehäusecasing
66: Flanschflange
77: Statorstator
88th: Rotorrotor
99: erstes Radiallagerfirst radial bearing
1010: Innenringinner ring
1111: Motorwellemotor shaft
1212: Wälzkörperrolling elements
1313: Außenringouter ring
1414: Lageraufnahmebearing seat
1515: innerer zylindrischer Abschnittinner cylindrical section
1616: Flanschflange
1717: Scheibenabschnittdisk portion
1818: äußerer zylindrischer Abschnittouter cylindrical section
1919: weiteres Lager, zweites Radiallageranother bearing, second radial bearing
2020: Innenringinner ring
2121: KugelBullet
2222: Außenringouter ring
2323: AußentoleranzringOutside tolerance ring
2424: Wellfeder, VorspanneinrichtungWave spring, pretensioner
2525: Getriebeelement, PlanetenträgerTransmission element, planet carrier
2626: Hülsenabschnittsleeve section
2727: Bordshelf
2828: Absatzparagraph
2929: innere Verzahnungsstrukturinternal tooth structure
3030: äußere Verzahnungsstrukturouter tooth structure
3131: innerer Zahninner tooth
3232: innere Vertiefunginner recess
3333: äußerer Zahnouter tooth
3434: äußere Vertiefung outer recess
MM: Mittelachsecentral axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102015220176 A1 [0002]DE 102015220176 A1 [0002]
DE 102015215282 A1 [0003]DE 102015215282 A1 [0003]
DE 102015222068 A1 [0004]DE 102015222068 A1 [0004]
DE 102009052877 A1 [0005]DE 102009052877 A1 [0005]

Claims

Elektromechanischer Wankstabilisator für ein Kraftfahrzeug, mit einem Elektromotor (3) und einem Untersetzungsgetriebe (4), welche eine gemeinsame Mittelachse (M) aufweisen, wobei eine mit dem Rotor (8) des Elektromotors (3) verbundene Motorwelle (11) mittels mindestens eines Radiallagers (9) gelagert und als Eingangswelle des Untersetzungsgetriebes (4) vorgesehen ist, und wobei an einer Stirnseite des Elektromotors (3) zusätzlich zum Radiallager (9) der Motorwelle (11) ein weiteres Lager (19) angeordnet ist, welches der Lagerung eines nicht drehfest mit der Motorwelle (11) gekoppelten Getriebeelementes (25) des Untersetzungsgetriebes (4) dient, und wobei ferner eine Vorspanneinrichtung (24) zwischen dem Radiallager (9) und dem weiteren Lager (19) angeordnet ist, welche zum Aufbau einer Druckspannung zwischen dem Rotor (8) und dem genannten Getriebeelement (25) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager (9) und das weitere Lager (19) in einer gemeinsamen Lageraufnahme (14) aufgenommen sind und zwischen einem Außenring (22) des weiteren Lagers (19) und der Lageraufnahme (14) ein Außentoleranzring (23) angeordnet ist, welcher sowohl außenseitig als auch innenseitig eine Verzahnungsstruktur (29,30) aufweist.Electromechanical roll stabilizer for a motor vehicle, comprising an electric motor (3) and a reduction gear (4), which have a common central axis (M), wherein a motor shaft (11) connected to the rotor (8) of the electric motor (3) by means of at least one radial bearing (9) is mounted and provided as an input shaft of the reduction gear (4), and wherein on a front side of the electric motor (3) in addition to the radial bearing (9) of the motor shaft (11) another bearing (19) is arranged, which does not support the storage of a rotatably with the motor shaft (11) coupled to the transmission element (25) of the reduction gear (4), and further wherein a biasing means (24) between the radial bearing (9) and the further bearing (19) is arranged, which for building up a compressive stress between the Rotor (8) and said gear element (25) is formed, characterized in that the radial bearing (9) and the further bearing (19) in a common Lageraufn and an outer tolerance ring (23) is arranged between an outer ring (22) of the further bearing (19) and the bearing receptacle (14), which has a toothed structure (29, 30) both on the outside and on the inside.

Wankstabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich außenseitige Zähne (33) des Außentoleranzrings (23) jeweils im Bereich einer Vertiefung (32) der innenseitigen Verzahnungsstruktur (29) befinden.Roll stabilizer after Claim 1 , characterized in that outer teeth (33) of the outer tolerance ring (23) each in the region of a recess (32) of the inner tooth structure (29) are located.

Wankstabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede innenseitige Vertiefung (32) in Umfangsrichtung des Außentoleranzrings (23) schmaler als der zugehörige außenseitige Zahn (33) ist.Roll stabilizer after Claim 2 , characterized in that each inside recess (32) in the circumferential direction of the outer tolerance ring (23) is narrower than the associated outside tooth (33).

Wankstabilisator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die innenseitige Verzahnungsstruktur (29) als Rechteckprofil ausgebildet ist.Roll stabilizer after Claim 3 , characterized in that the inside toothing structure (29) is formed as a rectangular profile.

Wankstabilisator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (32) der innenseitigen Verzahnungsstruktur (29) als abgerundete Sicken ausgebildet sind.Roll stabilizer after Claim 3 , characterized in that the recesses (32) of the inside tooth structure (29) are formed as rounded beads.

Wankstabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede innenseitige Vertiefung (32) in Umfangsrichtung des Außentoleranzrings (23) breiter als der zugehörige außenseitige Zahn (33) ist.Roll stabilizer after Claim 2 , characterized in that each inside recess (32) in the circumferential direction of the outer tolerance ring (23) is wider than the corresponding outside tooth (33).

Wankstabilisator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (31) der innenseitigen Verzahnungsstruktur (29) schmaler als die Zähne (33) der außenseitigen Verzahnungsstruktur (30) sind.Roll stabilizer after Claim 6 , characterized in that the teeth (31) of the inside tooth structure (29) are narrower than the teeth (33) of the outside tooth structure (30).

Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite, zur Lagerung des Getriebeelementes (25) vorgesehene Lager (19) einen größeren Innendurchmesser und einen kleineren Außendurchmesser als das erste, die Motorwelle (11) des Elektromotors (3) lagernde Radiallager (9) aufweist.Roll stabilizer after one of Claims 1 to 7 , characterized in that the second, for the storage of the transmission element (25) provided bearing (19) has a larger inner diameter and a smaller outer diameter than the first, the motor shaft (11) of the electric motor (3) superimposed radial bearing (9).

Wankstabilisator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich an einen die außenseitige Verzahnungsstruktur (30) sowie die innenseitige Verzahnungsstruktur (29) aufweisenden Hülsenabschnitt (26) des Außentoleranzrings (23) ein radial nach innen gerichteter Bord (27) anschließt.Roll stabilizer after one of Claims 1 to 8th , characterized in that a radially inwardly directed board (27) adjoins a sleeve section (26) of the outer tolerance ring (23) having the outer tooth structure (30) and the inner tooth structure (29).

Wankstabilisator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Außentoleranzring (23) auf dessen dem Bord (27) abgewandter Stirnseite die Lageraufnahme (14) in Axialrichtung überragt.Roll stabilizer after Claim 9 , characterized in that the outer tolerance ring (23) on its side facing away from the board (27) facing the bearing receptacle (14) in the axial direction.