Die Erfindung betrifft eine Aktoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Aktoreinheit, die eine Antriebseinheit und ein von der Antriebseinheit entlang einer Achse linear angetriebenes Ausgangselement aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung einer derartigen Aktoreinrichtung. Die DE 197 23 394 A1 zeigt eine derartige Aktoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug und beschreibt weiterhin die Verwendung einer derartigen Aktoreinrichtung. Die Aktoreinrichtung umfasst dabei eine Aktoreinheit, die ihrerseits eine Antriebseinheit und ein von der Antriebseinheit linear angetriebenes Ausgangselement aufweist. Soll nun mittels einer derartigen Aktoreinrichtung (eines Aktors) ein Betätigunghebel, beispielsweise ein Kupplungshebel, bewegt werden, so wird in der Regel ein Verbindungspleuel zwischen Ausgangselement und Hebel zwischengeschaltet um Querkräfte auf die inneren Bauteile der Aktoreinrichtung zu minimieren. Ist das Verbindungspleuel beispielsweise Teil der Aktoreinrichtung, so wird es meist in einer Führung im Gehäuse der Aktoreinrichtung geführt und leiten somit die Querkräfte in das Gehäuse ein. Die Führung erstreckt sich daraus folgend über zumindest die Länge des Betätigungsweges der Aktoreinrichtung. Diese Anordnung mit dem Ausgangselement und dem Verbindungspleuel hat natürlich einen gewissen Platzbedarf. Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Aktoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, die einen möglichst geringen Platzbedarf hat.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Aktoreinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.

Bei der erfindungsgemäßen Aktoreinrichtung ist vorgesehen, dass diese eine Lagereinrichtung zur schwenkbaren Lagerung der (gesamten) Aktoreinheit bezüglich einer Schwenkachse aufweist. Im Allgemeinen ist die Schwenkachse quer (also nicht parallel) zur Bewegungsachse des Ausgangselements ausgerichtet. Der Bauraumbedarf wird gegenüber dem in der Beschreibungseinleitung genannten bekannten Aktoreinrichtung dadurch eingespart, dass statt eines Gelenkes zwischen dem Ausgangsele- ment und dem Pleuel die Aktoreinheit selbst gelenkig gelagert befestigt wird anstatt diese Aktoreinheit starr gestellfest anzubinden.

Bei einer solchen Aktoreinrichtung ist das Ausgangselement, insbesondere als eine Spindel ausgebildet. Die entsprechende Bewegungsachse ist sowohl Längs- als auch Linear-Bewegungsachse dieser Spindel.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schwenkachse senkrecht zur Bewegungsachse des Ausgangselements ausgerichtet ist. So werden die Querkräfte gut aufgenommen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Achsen in einer Ebene liegen. Mit anderen Worten kreuzen sich die beiden Achsen. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Schwerpunkt der Aktoreinheit ungefähr in der gedachten Schnittebene sekrecht zu der durch die beiden Achsen gebildeten Ebene liegt, die diese Ebene in der Schwenkachse schneidet. Bevorzugt führt die Schwenkachse in unmittelbarer Nähe des Schwerpunktes der Aktoreinheit entlang oder alternativ darüber oder darunter.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lagereinrichtung einen Lagerbügel aufweist. An diesem im Kraftfahrzeug fixierbaren Bügel ist die Aktoreinheit dann verschwenkbar gelagert. Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Antriebseinheit eine Antriebsmaschine sowie eine Bewegungswandlereinheit auf. Die Antriebsmaschine ist bevorzugt eine elektrische Maschine, also beispielsweise ein Elektromotor. Die Bewegungswandlereinheit ist bevorzugt als Planetenwälzgewindespindeltrieb ausgebildet, insbesondere wenn das Ausgangselement eine Spindel ist. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Ausgangselement an einem Ende ein Kopplungselement zum Ankoppeln an einen Betätigungshebel auf. Dieses Kopplungselement weist insbesondere einen Kugelkopf auf beziehungsweise ist als Kugelkopfelement ausgebildet.

Schließlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Aktoreinheit weiterhin einen Faltenbalg zum Abdecken zumindest eines Teils des Ausgangselements aufweist. Bei der Verwendung einer Aktoreinrichtung zur Betätigung eines Betätigungshebels Kraftfahrzeugkomponente ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine vorstehend genannte Aktoreinrichtung genutzt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

Fig. 1 : eine Aktoreinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit ausgefahrenem Ausgangselement,

Fig. 2: die Aktoreinrichtung der Fig. 1 mit eingefahrenem Ausgangselement,

Fig. 3: eine Aktoreinrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit ausgefahrenem Ausgangselement,

Fig. 4: die Aktoreinrichtung der Fig. 3 mit eingefahrenem Ausgangselement,

Fig. 5: die Aktoreinrichtung der Figuren 3 und 4 in einer Seitenansicht und

Fig. 6: die Aktoreinrichtung der Figuren 3 bis 5 in einer weiteren Ansicht.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Aktoreinrichtung (auch Ak- tor/Aktuator genannt) 10 für eine (nicht gezeigte) Kraftfahrzeugkomponente. Die Ak- toreinrichtung 10 umfasst eine Aktoreinheit 12, die ihrerseits eine Antriebseinheit 14 sowie ein von der Antriebseinheit 14 linear angetriebenes Ausgangselement 16 aufweist. Der Antrieb des Ausgangselement 16 erfolgt dabei auf einer Achse 18 (Doppelpfeil 20). Die Antriebseinheit 14 sowie Teile des Ausgangselements 16 werden von einem Gehäuse der Aktoreinheit 12 eingehaust. Die Aktoreinheit 12 umfasst weiterhin einen von dem Gehäuse bis zu einem freien Ende 22 des Ausgangselements 16 reichenden Faltenbalg 24, der das Ausgangselement 16 nach außen hin weitgehend abdeckt. Einzig ein am freien Ende 22 angeordnetes Kopplungselement 26 des Ausgangselements 16 befindet sich außerhalb des Faltenbalgs 24. In Fig. 1 ist die Ak- toreinrichtung 10 mit ausgefahrenem Ausgangselement 16 dargestellt, sodass auch der Faltenbalg 24 voll ausgefahren ist. Dabei ist das freie Ende 22 des Ausgangselements 16 mit dem Kopplungselement 26 in der ausgefahrenen Position leicht nach unten geneigt. Das Kopplungselement 26 hat die Form eines Kugelkopfes und steht in Wirkeingriff mit einer entsprechenden Struktur eines Betätigungshebels 28 der Kraft- fahrzeugkomponente. Dabei ist der gezeigte Betätigungshebel 28 mittels eines Hebellagers 30 verschwenkbar gelagert und weist einen Ausrücknocken 32 auf.

Die Aktoreinrichtung 10 weist neben der Aktoreinheit 12 auch eine Lagereinrichtung 34 zur schwenkbaren Lagerung der Aktoreinheit 12 bezüglich einer Schwenkachse 36 auf. Die Lagereinrichtung 34 weist dazu einen Lagerbügel 38 auf. An diesem im Kraftfahrzeug fixierbaren Lagerbügel 38 ist die komplette Aktoreinheit 12 dann verschwenkbar gelagert. Die Schwenkachse 36 ist dabei senkrecht zur Bewegungsachse 18 des Ausgangselements 16 ausgerichtet und die beiden Achsen 18, 36 kreuzen einander. Dabei führt die Schwenkachse 36 unterhalb, jedoch in unmittelbarer Nähe des Schwerpunktes 40 der Aktoreinheit 12 entlang.

Die Fig. 2 zeigt die Aktoreinrichtung 10 der Fig. 1 in einer weiteren schematischen Darstellung. Dabei ist das Ausgangselement 16 nun eingefahren dargestellt. Entsprechend ist auch der Faltenbalg 24 komplett eingefahren und die Aktoreinheit 12 leicht verschwenkt, sodass das Ausgangselement 16 nun im Wesentlichen waagerecht verläuft. Auf der dem Kopplungselement 26 und dem Faltenbalg 24 gegenüberliegenden Seite der Aktoreinheit 12 ist auch das Volumen der Bauraumersparnis 42 gegenüber einer Aktoreinrichtung gezeigt, die statt der Lagereinrichtung 24 ein Verbindungspleuel aufweist. Es ergeben sich die folgende Funktion und die folgenden Vorteile:

Der Bauraumbedarf wird gegenüber dem in der Beschreibungseinleitung genannten bekannten Aktoreinrichtung dadurch eingespart, dass statt eines Gelenkes zwischen dem Ausgang der Aktormechanik, also dem Ausgangselement 16, und dem Pleuel die Aktoreinheit 12 selbst gelenkig gelagert befestigt wird (z.B. mittels separatem Lagerbügel 38) anstatt diese Einheit 12 starr gestellfest anzubinden. Die dadurch erzielbare Bauraumersparnis ist signifikant.

Wird nun die Dreh- bzw. Schwenkachse 36 dieses Lagergelenks so an geordnet, dass diese die Betätigungsachse der Aktoreinheit 12 (z.B. die Bewegungsachse 18 des Ausgangselements 16) schneidet, entstehen durch die Betätigung keine Querkräfte auf die Mechanik der Aktoreinheit 12.

Vorzugsweise wird die Dreh- bzw. Schwenkachse 36 des Lagergelenks darüber hinaus möglichst nahe zum Schwerpunkt 40 der Aktoreinrichtung positioniert. Somit können Massen- und Trägheitskräfte aufgrund der Aktormasse direkt in das Lagergelenk eingeleitet werden und daraus resultierende Querkräfte auf die Mechanik der Ak- toreinheit 12 werden ebenfalls minimiert.

Zur Abdichtung der Mechanik nach außen kommt der Faltenbalg 24 zum Einsatz, dessen axiale Ausdehnung im eingefahrenen Zustand minimal ist. Die in den Figuren 3 bis 6 dargestellte Aktoreinrichtung 10 entspricht im Wesentlichen der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Aktoreinrichtung 10, sodass im Weiteren nur auf die Unterschiede eingegangen wird.

Die Fig. 3 zeigt eine konkrete Ausgestaltung der Aktoreinrichtung 10, wobei diese mit ausgefahrenem Ausgangselement 16 dargestellt ist. Dieses Ausgangselement 16 ist konkret als Spindel ausgebildet. Die Antriebseinheit 14 zum linearen Antrieb des als Spindel ausgebildeten Ausgangselements 16 weist eine Antriebsmaschine 44 sowie eine der Antriebsmaschine 44 nachgeschaltete und als Planetenwälzgewindespindel- trieb (PWG) 46 ausgebildete Bewegungswandlereinheit 48 auf. Die Aktoreinheit 12 weist als Antriebsmaschine 44 eine elektrische Maschine (einen Elektromotor) mit einem Stator und einem Rotor auf. Der Planetenwälzgewindespin- deltrieb (PWG) 46 erzeugt als Bewegungswandlereinheit 48 eine lineare Bewegung (Doppelpfeil 20) aus der Rotationsbewegung der Antriebsmaschine 44.

Der dargestellte PWG 46 weist die Hauptkomponenten Planetenwälzkörper, Planetenträgereinrichtung sowie ein Hohlrad auf. Die Hauptachse des PWG 46 fällt mit der Längs- bzw. Drehachse 18 der Spindel zusammen. Die als Planetenrollen ausgebildeten Planetenwälzkörper, von denen jedoch nur zwei dargestellt sind, umgeben die Spindel umfänglich, wobei sie achsparallel zur Spindel ausgerichtet sind und von der Planetenträgereinrichtung um ihre jeweilige Achse drehbar gelagert sind. Die Planetenwälzkörper sind von dem Hohlrad umfänglich umgeben. Dabei kämmt das Hohlrad mit den Planetenwälzkörpern und stützt sich an der Planetenträgereinrichtung in beiden Axialrichtungen ab. Die Planetenwälzkörper weisen einen ersten Axialabschnitt und einen zweiten Axialabschnitt mit je einem ersten Rillendurchmesser für den Hohlradkontakt und einen zentralen dritten Axialabschnitt mit einem zweiten Rillendurchmesser für den Spindelkontakt auf. Analog weist auch das Hohlrad zwei mit dem ersten beziehungsweise zweiten Axialabschnitt der Planetenwälzkörper korrespondierenden Längenbereiche mit Rillen für den Planetenkontakt auf. Das Hohlrad ist über entsprechende Axiallager axial gelagert. Die beiden Axiallager rahmen dabei das Hohlrad axial ein.

Die Planetenträgereinrichtung ist mit einer Hülse versehen oder bildet eine solche Hülse, an deren Innendurchmesser im Bereich des Hohlrades eine Reibeinrichtung, wie beispielsweise eine Schlingfeder, angeordnet ist. Die Schlingfedern können dabei als Doppelschlingfedern ausgebildet sein.

Auch in Fig. 3 ist die Aktoreinrichtung 10 mit ausgefahrenem Ausgangselement 16 dargestellt, sodass der Faltenbalg 24 voll ausgefahren ist. Dabei ist das freie Ende 22 des Ausgangselements 16 mit dem Kopplungselement 26 in der ausgefahrenen Position leicht nach unten geneigt. Die Fig. 4 zeigt die Aktoreinrichtung 10 der Fig. 3 in einer weiteren Schnittdarstellung. Dabei ist das Ausgangselement 16 nun eingefahren dargestellt. Entsprechend ist auch der Faltenbalg 24 komplett eingefahren und die Aktoreinheit 12 leicht verschwenkt, sodass das Ausgangselement 16 nun im Wesentlichen waagerecht ver- läuft.

Die Fig. 5 zeigt die Aktoreinrichtung 10 der Figuren 3 und 4 in einer Seitenansicht. Bei dieser Ansicht ist die Konstruktion der Lagereinrichtung 34 besonders gut sichtbar. Die Fig. 6 zeigt die Aktoreinrichtung 10 der Figuren 3 bis 5 in einer weiteren Ansicht. Dabei ist besonders gut sichtbar, dass die Schwenkachse 36 senkrecht zur Bewegungsachse 18 des Ausgangselements 16 ausgerichtet ist. Dabei liegen beiden Achsen 18, 36 in einer Ebene. Mit anderen Worten kreuzen sich die beiden Achsen 18, 36.

Bezuqszeichenliste Aktoreinrichtung

Aktoreinheit

Antriebseinheit

Ausgangselement (Spindel)

Achse (Linearbewegung Ausgangselement) Doppelpfeil

Ende, Spindel

Faltenbalg

Kopplungselement

Betätigungshebel

Hebellager

Ausrücknocken

Lagereinrichtung

Schwenkachse

Lagerbügel

Schwerpunkt

Bauraumersparnis

Antriebsmaschine (Elektromotor)

Planetenwälzgewindespindeltneb

Bewegungswandlereinheit