Verstellantrieb zur örtlichen Verstellung einer Fahrwerkskomponente

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Verstellantrieb zur örtlichen Verstellung einer Fahrwerkskomponente, mit einer Halterung, einem eine erste Mittelachse aufweisenden und um diese drehbaren ersten Rad, einem exzentrisch zu dem ersten Rad angeordneten und eine zweite Mittelachse aufweisenden zweiten Rad, die parallel zur ersten Mittelachse ausgerichtet ist, einem eine dritte Mittelachse aufweisenden und um diese drehbaren dritten Rad, die parallel zur ersten Mittelachse ausgerichtet ist oder mit dieser zusammenfällt, und einem mit der Halterung gekoppelten Antrieb, von dem wenigstens das erste und das dritte Rad drehbar sind. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines solchen Verstellantriebs sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Verstellantrieb.

Derartige Verstellantriebe sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die WO 2005/080826 Al offenbart z.B. einen Aktuator zum Verstellen der Lenkstange einer Fahrzeuglenkung, wobei ein Motor an einer Halterung befestigt ist, die eine Ausnehmung mit einer Innenverzahnung aufweist, mit der eine Außenverzahnung eines Zahnrads kämmt, das mit einer Motorwelle des Motors und mit einer Betätigungsstange gekoppelt ist, die bei drehender Motorwelle eine lineare Bewegung ausführt und mit der Lenkstange gekoppelt ist. Ferner kann ein mit der Betätigungsstange gekoppeltes zweites Zahnrad vorgesehen sein, dessen Außenverzahnung mit der Innenverzahnung kämmt.

Die DE 25 11 660 Bl beschreibt ein mechanisches Untersetzungsgetriebe zum Umwandeln einer drehenden in eine hin- und hergehende Bewegung mit einem Planetengetriebe, dessen Planetenräder den halben Durchmesser des innenverzahnten Sonnenrads aufweisen. Zum Antrieb der Planetenräder ist eine Planscheibe vorgesehen, welche stirnseitig mehrere öffnungen zur wahlweisen Aufnahme der Planetenräder unter Zwischenschaltung von Mitnehmerzapfen aufweist. Das Untersetzungsgetriebe wird für das Feinstellen der Stellgröße des in die Regelstrecke eingreifenden Stellglieds, insbesondere Regelventils oder Regelklappe, verwendet.

Die US 2004/0194986 Al offenbart ein elektrisches Werkzeug, wobei eine Drehbewegung eines Motors in eine Hin- und Herbewegung eines Hammers umgesetzt wird. Das Umsetzen erfolgt über ein von einer Motorwelle eines Motors angetriebenes Zahnrad, an dem ein erster Stift exzentrisch befestigt ist, an dem ein Planetenrad gelagert ist. Das Planetenrad greift mit seiner Außenverzahnung in die Innenverzahnung eines Sonnenrads ein, welches bei einem Belastungswechsel drehbar, ansonsten aber drehfest in einem Gehäuse angeordnet ist. An dem Planetenrad ist ein zweiter Stift exzentrisch befestigt, an dem ein Kurbelarm drehbar gelagert ist, der eine Hin- und Herbewegung zum Antreiben des Hammers ausführt. Gemäß einer Variante ist das Planentenrad mit dem ersten Stift unter Zwischenschaltung einer Kurbel verbunden, wobei an dem zweiten Stift ein Gegengewicht gelagert ist, welches von dem zweiten Stift hin- und her bewegt wird. In diesem Fall ist der Hammer zum Ausführen einer Hin- und Herbewegung unter Zwischenschaltung des Kurbelarms an dem ersten Stift gelagert.

Aus der JP 2000-346161 ist ein Planetengetriebe bekannt, wobei die Konvertierung zwischen einer linearen und einer rotatorischen Bewegung zwischen einer Kurbelwelle und einer Verbindungsstange erfolgt. Ein Kurbelmechanismus weist einen Rotor, der um eine zu der Kurbelwelle konzentrischen Achse drehbar ist, und eine an dem Rotor drehbar gelagerte Kurbel auf, die mit der Verbindungsstange verbunden ist.

Nachteilig an den bekannten Lösungen ist, das zum Erzielen eines relativ kleinen linearen Gesamthubs auch die Getrieberäder oder Zahnräder vergleichsweise klein ausgebildet

werden müssen, was bei gleichzeitig hoher Belastbarkeit dieser Räder in der Regel nur mit einem erhöhten Fertigungsaufwand bzw. Materialkosten realisierbar ist. Im Fahrwerk eines Fahrzeugs sind aber relativ kleine Gesamthübe z.B. bei der änderung der effektiven Länge eines Lenkers wünschenswert.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Verstellantrieb der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein relativ kleiner Gesamthub mit Getrieberädern realisierbar ist, die einen vergleichsweise großen Durchmesser aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verstellantrieb nach Anspruch 1, mit einer Verwendung eines solchen Verstellantriebs nach Anspruch 11 und mit einem Fahrzeug nach Anspruch 12 gelöst.

Der erfindungsgemäße Verstellantrieb zur örtlichen Verstellung einer Fahrwerkskomponente weist eine Halterung, ein eine erste Mittelachse umfassendes und um diese drehbares erstes Rad, ein exzentrisch zu dem ersten Rad angeordnetes und eine zweite Mittelachse umfassendes zweites Rad, die parallel zur ersten Mittelachse ausgerichtet ist, ein eine dritte Mittelachse umfassendes und um diese drehbares drittes Rad, die parallel zur ersten Mittelachse ausgerichtet ist oder mit dieser zusammenfällt, und einen mit der Halterung gekoppelten Antrieb auf, von dem wenigstens das erste und das dritte Rad drehbar sind, wobei das zweite Rad exzentrisch zu dem dritten Rad angeordnet und an diesem um die zweite Mittelachse drehbar gelagert ist, und wobei das erste Rad mit dem zweiten Rad zur übertragung einer Drehbewegung, insbesondere formschlüssig, gekoppelt ist. Bevorzugt ist das zweite Rad, insbesondere zusammen mit dem dritten Rad, zusätzlich um die dritte Mittelachse drehbar. Ferner sind die Räder um ihre jeweilige Mittelachse insbesondere relativ zur Halterung drehbar.

Bei dem erfindungsgemäßen Verstellantrieb ist ein erster Exzenter durch das erste Rad und das zweite Rad und ein zweiter Exzenter durch das zweite Rad und das dritte Rad gebildet. Dieser doppelte Exzenter ermöglicht es, einen relativ kleinen Gesamthub bei vergleichsweise

großem Durchmesser der Räder zu realisieren. Grundsätzlich ist der Verstellantrieb aber an den jeweiligen Anwendungsfall anzupassen, so dass die Erfindung nicht auf einen kleinen Gesamthub und/oder auf Räder mit großem Durchmesser beschränkt ist.

Der Antrieb kann an der Halterung befestigt oder gelagert sein und ist bevorzugt als Motor, insbesondere als Elektromotor ausgebildet. Alternativ kann der Antrieb aber auch hydraulisch oder pneumatisch betrieben werden. Das erste Rad und das dritte Rad sind von dem Antrieb mittelbar oder unmittelbar drehbar. Ferner kann von dem Antrieb das zweite Rad zumindest mittelbar drehbar sein.

Eine Verstellbewegung des Verstellantriebs erfolgt relativ zu der Halterung und wird an einem Koppelpunkt oder Abgriffsort abgegriffen, der insbesondere an dem zweiten Rad vorgesehenen ist. Die Verstellbewegung verläuft bevorzugt linear oder im Wesentlichen linear. Ferner ist das erste Rad insbesondere gegensinnig zum dem dritten Rad drehbar. Somit kann eine durch den ersten Exzenter bewirkte Verdrehung ganz oder teilweise durch eine durch den zweiten Exzenter bewirkte entgegengerichtete Verdrehung kompensiert werden, so dass der Abgriffsort relativ zu der Halterung eine lineare oder eine im Wesentlichen lineare Bewegung ausführt.

Das zweite Rad kann um die zweite Mittelachse gleichsinnig zu dem ersten Rad drehbar sein. Ferner kann das zweite Rad um die dritte Mittelachse gleichsinnig zu dem dritten Rad drehbar sein. Das dritte Rad ist insbesondere gegensinnig zu dem ersten Rad drehbar. Somit kann das zweite Rad gleichzeitig um die dritte Mittelachse, insbesondere gegensinnig zu dem ersten Rad, und um die zweite Mittelachse, insbesondere gegensinnig zu dem dritten Rad, drehbar sein. Ferner kann das zweite Rad gleichzeitig um die zweite Mittelachse, insbesondere gleichsinnig zu dem ersten Rad, und um die dritte Mittelachse, insbesondere gleichsinnig zu dem dritten Rad, drehbar sein.

Die Koppelung zwischen dem ersten Rad und dem zweiten Rad kann mittels wenigstens eines formschlüssigen Getriebeelements, wie z.B. eines Zahnriemens, erfolgen. Bevorzugt weist das erste Rad aber am Umfang eine erste Verzahnung und das zweite Rad am Umfang

eine in die erste Verzahnung eingreifende zweite Verzahnung auf, so dass das erste Rad als erstes Zahnrad und das zweite Rad als zweites Zahnrad ausgebildet ist, welches mit dem ersten Zahnrad kämmt. Insbesondere ist eine der Verzahnungen als Innenverzahnung und die andere der Verzahnungen als Außenverzahnung ausgebildet ist, so dass das erste Rad und das zweite Rad ein sogenanntes Innenradpaar bilden. Ein Rad mit einer Innenverzahnung kann auch als Hohlrad bezeichnet werden.

Das erste Rad kann um die erste Mittelachse drehbar an der Halterung gelagert sein, relativ zu welcher die erste Mittelachse insbesondere ortsfest ist. Ferner kann das dritte Rad um die dritte Mittelachse drehbar an der Halterung gelagert sein, relativ zu welcher die dritte Mittelachse insbesondere ortsfest ist.

Das erste Rad kann zur übertragung einer Drehbewegung, insbesondere formschlüssig, mit dem dritten Rad gekoppelt sein, wofür ein oder mehrere Räder zwischenschaltbar sind. Das erste Rad kann z.B. zur übertragung einer Drehbewegung, insbesondere formschlüssig, mit einem eine vierte Mittelachse aufweisenden und um diese drehbaren vierten Rad gekoppelt sein, die parallel zur ersten Mittelachse ausgerichtet ist, wobei das vierte Rad zur übertragung einer Drehbewegung zusätzlich mit dem dritten Rad, insbesondere formschlüssig, gekoppelt ist. Ferner kann das erste Rad zur übertragung einer Drehbewegung mit einem eine fünfte Mittelachse aufweisenden und um diese drehbaren fünften Rad, insbesondere formschlüssig, gekoppelt sein, die parallel zur ersten Mittelachse ausrichtet ist, wobei das fünfte Rad zur übertragung einer Drehbewegung zusätzlich mit dem vierten Rad, insbesondere formschlüssig, gekoppelt ist. In diesem Fall ist das erste Rad unter Zwischenschaltung des fünften Rads mit dem vierten Rad gekoppelt. Das erste Rad kann mit einem konzentrisch zu diesem angeordneten sechsten Rad drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet sein, welches zur übertragung einer Drehbewegung mit dem fünften Rad, insbesondere formschlüssig, gekoppelt ist. In diesem Fall ist das erste Rad unter Zwischenschaltung des sechsten Rads und des fünften Rads mit dem vierten Rad gekoppelt, wobei das erste Rad und das sechste Rad insbesondere in Richtung ihrer Drehachse zueinander versetzt sind. Somit ist es möglich, insbesondere das erste Rad und das dritte Rad

über eine geeignete übersetzung miteinander zu koppeln, deren übersetzungsverhältnis bevorzugt über die Durchmesser der Räder bestimmbar ist.

Das vierte Rad kann um die vierte Mittelachse drehbar an der Halterung gelagert sein, zu welcher die vierte Mittelachse insbesondere ortsfest ist. Ferner kann das fünfte Rad um die fünfte Mittelachse drehbar an der Halterung gelagert sein, zu welcher die fünfte Mittelachse insbesondere ortsfest ist. Dabei können die vierte Mittelachse und die fünfte Mittelachse einen Abstand zueinander aufweisen oder zusammenfallen.

Die Kopplungen der Räder miteinander können jeweils mittels wenigstens eines formschlüssigen Getriebeelements, wie z.B. einem Zahnriemen, erfolgen. Bevorzugt weist das dritte Rad aber am Umfang eine dritte Verzahnung und das vierte Rad am Umfang eine vierte Verzahnung auf, die in die dritte Verzahnung eingreift. Somit können das dritte Rad als drittes Zahnrad und das vierte Rad als viertes Zahnrad ausgebildet sein, das mit dem dritten Zahnrad kämmt. Die vierte Verzahnung kann zusätzlich in die erste Verzahnung eingreifen, so dass das vierte Zahnrad mit dem ersten Zahnrad und mit dem dritten Zahnrad kämmt. In diesem Fall können das fünfte Rad und/oder das sechste Rad entfallen. Ferner kann das fünfte Rad am Umfang eine fünfte Verzahnung aufweisen, die in die erste Verzahnung oder in eine sechste Verzahnung eingreift, die am Umfang des sechsten Rads vorsehbar ist. Somit kann das fünfte Rad als fünftes Zahnrad ausgebildet sein, das mit dem ersten Zahnrad oder mit dem als sechstes Zahnrad ausgebildeten sechsten Rad kämmt. Das fünfte Rad kann mit der fünften Verzahnung in die vierte Verzahnung des vierten Rads eingreifen, so dass das fünfte Zahnrad mit dem vierten Zahnrad kämmt. Alternativ kann das fünfte Rad konzentrisch zu dem vierten Rad angeordnet und mit diesem drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet sein, wobei das vierte Rad und das fünfte Rad insbesondere in Richtung ihrer Drehachse zueinander versetzt sind.

Die Verzahnungen der Räder können jeweils ganz oder teilweise umlaufend ausgebildet sein, so dass von jeder Verzahnung ein vollständiger oder teilweiser Zahnkranz gebildet ist, der insbesondere konzentrisch zur Achse des jeweiligen Rads angeordnet ist und bevorzugt drehfest an diesem befestigt oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.

Das dritte Rad kann z.B. als Scheibe ausgebildet sein und das zweite Rad kann einen Vorsprung oder Fortsatz aufweisen, der in eine Ausnehmung des dritten Rads oder der Scheibe eingreift und dort, insbesondere unter Zwischenschaltung eines Wälz- oder Gleitlagers, drehbar gelagert ist. Alternativ kann ein Vorsprung oder Fortsatz an dem dritten Rad vorgesehen sein und in eine Ausnehmung des zweiten Rads eingreifen, welches an dem Fortsatz insbesondere unter Zwischenschaltung eines Wälz- oder Gleitlagers, drehbar gelagert ist.

Gemäß einer ersten Variante ist die erste Verzahnung als Außenverzahnung und die zweite Verzahnung als Innenverzahnung ausgebildet, so dass das erste Zahnrad das innere Zahnrad des aus dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad gebildeten Innenradpaars bildet. Insbesondere greift die vierte Verzahnung in die fünfte Verzahnung ein. Die dritte Verzahnung, die vierte Verzahnung, die fünfte Verzahnung und die sechste Verzahnung sind insbesondere als Außenverzahnung ausgebildet, so dass das dritte Zahnrad und das vierte Zahnrad, das vierte Zahnrad und das fünfte Zahnrad sowie das fünfte Zahnrad und das sechste Zahnrad jeweils ein Außenradpaar bilden. Ferner können die Räder derart angeordnet sein, dass die erste Mittelachse, die vierte Mittelachse und die fünfte Mittelachse längs einer Geraden versetzt zueinander angeordnet sind. Die dritte Mittelachse kann diese Gerade schneiden, insbesondere mit der ersten Mittelachse zusammenfallen.

Gemäß einer Abwandlung der ersten Variante weist das dritte Zahnrad eine Innenverzahnung auf, in welche die Außenverzahnung des vierten Zahnrads eingreift, die zusätzlich in die Außenverzahnung des ersten Zahnrads eingreift, so dass das dritte Zahnrad und das vierte Zahnrad ein Innenradpaar und das vierte Zahnrad und das erste Zahnrad ein Außenradpaar bilden. Das fünfte Rad und/oder das sechste Rad können bei dieser Abwandlung entfallen. Alternativ kann das sechste Zahnrad konzentrisch und drehfest mit dem ersten Zahnrad verbunden sein, so dass die Außenverzahnung des vierten Zahnrads in die Innenverzahnung des dritten Zahnrads und in die Außenverzahnung des sechsten Zahnrads eingreift. In diesem Fall greift die Außenverzahnung des vierten Zahnrads nicht in die Außenverzahnung des ersten Zahnrads ein.

Gemäß einer zweiten Variante ist die erste Verzahnung als Innenverzahnung und die zweite Verzahnung als Außenverzahnung ausgebildet, so dass das zweite Zahnrad das innere Zahnrad des aus dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad gebildeten Innenradpaars bildet. Eine Exzenterwelle kann mit dem dritten Rad drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet sein, wobei das zweite Rad insbesondere unter Zwischenschaltung der Exzenterwelle exzentrisch an dem dritten Rad gelagert ist. Die Exzenterwelle ist insbesondere konzentrisch zu dem dritten Rad angeordnet, wobei das zweite Rad bevorzugt exzentrisch und um die zweite Mittelachse drehbar an der Exzenterwelle gelagert ist. Die Exzenterwelle kann einen exzentrisch zu dieser angeordneten ersten zylinderförmigen Körper aufweisen, der mit der Exzenterwelle drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet ist, an dem oder an dessen Mantelfläche das zweite Rad um die zweite Mittelachse drehbar gelagert ist, die insbesondere mit der Mittelachse des zylinderförmigen Körpers zusammenfällt. Mit dem zweiten Rad kann ein zweiter zylinderförmiger Körper oder Ring drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet sein, der exzentrisch zum zweiten Rad angeordnet ist. An dem zweiten zylinderförmigen Körper oder Ring kann die Verstellbewegung abgegriffen werden, so dass dieser den Abgriffsort bildet. Bevorzugt ist der zweite zylinderförmige Körper oder Ring linear geführt. Die Exzenterwelle verleiht dem Verstellantrieb insgesamt eine größere Stabilität und kann z.B. als Fortsatz des dritten Rads betrachtet werden. Die dritte Verzahnung, die vierte Verzahnung und die fünfte Verzahnung sind bevorzugt jeweils als Außenverzahnung ausgebildet, so dass das dritte Zahnrad und das vierte Zahnrad ein Außenradpaar und das fünfte Zahnrad und das erste Zahnrad ein Innenradpaar bilden. Das vierte Rad kann konzentrisch zu dem fünften Rad angeordnet und drehfest mit diesem verbunden sein. Ferner können das zweite Zahnrad, das erste Zahnrad und das dritte Zahnrad längs einer Geraden versetzt zueinander angeordnet sein. Bevorzugt fällt die dritte Mittelachse mit der ersten Mittelachse zusammen.

Der erfindungsgemäße Verstellantrieb wird insbesondere im Fahrwerk eines Fahrzeugs eingesetzt, bevorzugt zur Verstellung der effektiven Länge eines Lenkers in einem Fahrwerk des Fahrzeugs oder zur Verschiebung einer Fahrwerkskomponente relativ zu einem Fahrzeugaufbau des Fahrzeugs. Die Halterung kann an dem Fahrzeugaufbau, an einem

Fahrschemel oder an einem Hilfsrahmen befestigt sein, wohingegen der Abgriffsort mit der Fahrwerkskomponente, wie z.B. einem Fahrzeugrad, einem Achsschenkel, einem Radträger, dem Lenker, einer Lenk- oder Spurstange, einem Kugelgelenk, einem Elastomerlager etc, verbunden ist. Alternativ kann die Halterung an der Fahrwerkskomponente befestigt sein, wohingegen der Abgriffsort mit dem Fahrzeugaufbau, mit dem Fahrschemel oder mit dem Hilfsrahmen verbunden ist. Der Fahrschemel oder der Hilfsrahmen ist insbesondere fest mit dem Fahrzeugaufbau verbunden und kann diesem zugerechnet werden. Ferner kann der Fahrschemel gegenüber dem Fahrzeugaufbau verzwängt werden. Die Halterung kann eine insbesondere hohlzylindrische Fassung aufweisen, in welcher zumindest das erste Rad, das zweite Rad und das dritte Rad angeordnet sind. An der Halterung kann zusätzlich ein Gelenk oder Elastomerlager befestigt sein, wobei die Fassung und das Gelenk oder Elastomerlager an unterschiedlichen freien Enden der Halterung angeordnet oder befestigt sein können. Insbesondere ist es möglich, den erfindungsgemäßen Verstellantrieb in einen Lenker zu integrieren oder mit diesem zu verbinden, mittels welchem ein Fahrzeugrad an einem Fahrzeugaufbau, an einem Hilfsrahmen oder an einem Fahrschemel angelenkt ist. Somit ist mittels des Verstellantriebs die Position eines Fahrzeugrads relativ zum Fahrzeugaufbau verstellbar. Das Gelenk ist bevorzugt ein Kugelgelenk.

Ferner kann mittels des erfindungsgemäßen Verstellantriebs ein Fahrschemel oder ein Hilfsrahmen gegenüber dem Fahrzeugaufbau bewegt oder verstellt werden. Hierdurch ist es möglich, eine an dem Fahrschemel oder Hilfsrahmen angeordnete Fahrzeugachse zu verstellen, insbesondere zu lenken. Dafür kann wenigstens ein erfindungsgemäßer Verstellantrieb zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Fahrschemel oder Hilfsrahmen angeordnet sein, wobei die Halterung mit dem Fahrzeugaufbau und der Abgriffsort mit dem Fahrschemel oder Hilfsrahmen verbunden ist, oder wobei der Abgriffsort mit dem Fahrzeugaufbau und die Halterung mit dem Fahrschemel oder Hilfsrahmen verbunden ist. Bevorzugt sind aber mehrere, z.B. zwei, drei oder vier, erfindungsgemäße Verstellantriebe zur Verstellung des Fahrschemels oder Hilfsrahmens vorgesehen, wobei jeder dieser Verstellantriebe, wie zuvor beschrieben, zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Fahrschemel oder Hilfsrahmen angeordnet sein kann. Der Fahrschemel oder Hilfsrahmen kann über Fahrschemellager bzw. Hilfsrahmenlager an dem Fahrzeugaufbau befestigt sein,

so dass es möglich ist, einen oder mehrere dieser Lager jeweils mit einem erfindungsgemäßen Verstellantrieb zu verbinden oder integriert auszubilden.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines Verstellantriebs zur örtlichen Verstellung einer Fahrwerkskomponente eines Fahrzeugs relativ zu einem Fahrzeugaufbau des Fahrzeugs, wobei der Verstellantrieb insbesondere ein erfindungsgemäßer Verstellantrieb ist, der gemäß allen genannten Ausgestaltungen weitergebildet sein kann. Bevorzugt wird dabei mittels des Verstellantriebs die Position eines Fahrzeugrads relativ zum Fahrzeugaufbau verstellt.

Zusätzlich betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Fahrzeugaufbau, wenigstens einer Fahrwerkskomponente und einem erfindungsgemäßen Verstellantrieb, der insbesondere zwischen dem Fahrzeugaufbau und der Fahrwerkskomponente, wie z.B. einem Fahrzeugrad, angeordnet ist. Da es sich bei dem Verstellantrieb um einen erfindungsgemäßen Verstellantrieb handelt, kann dieser gemäß allen genannten Ausgestaltungen weitergebildet sein. Insbesondere ist mittels des Verstellantriebs die Position der Fahrwerkskomponente relativ zum Fahrzeugaufbau verstellbar.

Von Nutzen ist bei der Erfindung die direkte Umsetzung von Dreh- in Längsbewegungen, wobei der Einsatz weit verbreiteter, handelsüblicher Elektromotoren als Antrieb möglich ist. Insbesondere sind dazu keine Linearführungen wie Schiebkulissen oder dergleichen erforderlich, die bedingt durch Reibungseffekte mit schlechten Wirkungsgraden arbeiten und in der Regel verschleißbehaftet sowie nicht spielfrei sind.

Mit der Erfindung ist eine Geradführung umsetzbar. Ferner können die kinematischen Verhältnisse so ausgelegt werden, dass in bestimmten Positionen translatorische, in eine bestimmte Richtung wirkende Lasten den rotatorischen Antrieb bzw. Abtrieb nicht belasten (Totpunktlagen). Insbesondere sind haltefreie Stellpositionen des Koppelpunktes durch spezifische Zahnradkombinationen darstellbar, wodurch ein verbessertes Fail-Safe realisiert wird, auf Selbsthemmung des Systems verzichtet werden kann und der Antrieb kein

Haltemoment erzeugen muss. Der Koppelpunkt entspricht dabei insbesondere dem Abgriffsort, an dem die Verstellbewegung abgegriffen wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Verstellantriebs gemäß einer ersten

Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den Verstellantrieb nach Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Schnittansicht eines Verstellantriebs gemäß einer zweiten

Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf den Verstellantrieb nach Fig. 3, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines mit einem erfindungsgemäßen Verstellantrieb verbundenen Lenkers zur Anbindung eines Fahrzeugrads an einen

Hilfsrahmen, Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines einen erfindungsgemäßen Verstellantrieb aufweisenden Lenkers zur Anbindung eines Fahrzeugrads an einen

Fahrzeugaufbau, Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Verstellantrieb und Fig. 8 eine schematische Schnittansicht eines Verstellantriebs gemäß einer Abwandlung der ersten Ausführungsform der Erfindung.

Aus Fig. 1 und Fig. 2 sind schematische Ansichten eines Verstellantriebs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei ein erstes Zahnrad 1 mit einer Außenverzahnung in eine Innenverzahnung eines zweiten Zahnrads 2 eingreift, das exzentrisch zu dem ersten Zahnrad 1 angeordnet ist. Das zweite Zahnrad 2 ist ferner exzentrisch zu einem dritten Zahnrad 3 angeordnet und mittels eines Fortsatzes 44 drehbar in diesem gelagert. Das dritte Zahnrad 3 greift mit einer Außenverzahnung in eine Außenverzahnung eines vierten Zahnrads 4 ein, das mit seiner Außenverzahnung ferner in eine Außenverzahnung eines fünften Zahnrads 5 eingreift. Ein sechstes Zahnrad 6 ist

konzentrisch zu dem ersten Zahnrad 1 angeordnet und mit diesem drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet, wobei eine Außenverzahnung des sechsten Zahnrads 6 in die Außenverzahnung des fünften Zahnrads 5 eingreift.

Dabei fallen die Drehachse 9 des ersten Zahnrads 1 mit dessen Mittelachse zusammen, die Drehachse 10 des dritten Zahnrads 3 mit dessen Mittelachse zusammen, die Drehachse 11 des vierten Zahnrads 4 mit dessen Mittelachse zusammen, die Drehachse 12 des fünften Zahnrads 5 mit dessen Mittelachse zusammen und die Drehachse 13 des zweiten Zahnrads 2 mit dessen Mittelachse zusammen.

Das zweite Zahnrad 2 ist mit dem Fortsatz 44 unter Zwischenschaltung eines Wälz- oder Gleitlagers 7 in dem dritten Zahnrad 3 drehbar gelagert. Ferner sind das erste Zahnrad 1 zusammen mit dem sechsten Zahnrad 6, das dritte Zahnrad 3, das vierte Zahnrad 4 und das fünfte Zahnrad 5 jeweils drehbar an einer schematisch dargestellten Halterung 8 gelagert. Die Drehachse 9 des ersten Zahnrads 1 und des sechsten Zahnrads 6, die Drehachse 10 des dritten Zahnrads 3, die Drehachse 11 des vierten Zahnrads 4 sowie die Drehachse 12 des fünften Zahnrads 5 sind dabei relativ zu der Halterung 8 ortsfest, wobei die Drehachse 9 des ersten Zahnrads 1 und des sechsten Zahnrads 6 insbesondere mit der Drehachse 10 des dritten Zahnrads 3 zusammenfällt.

Eine Verstellbewegung kann an einem Abgriffsort 14 abgegriffen werden, der hier an dem zweiten Zahnrad 2 vorgesehen ist und einen Abstand zur Drehachse 13 aufweisen kann. Gemäß dieser Ausführungsform ist am Abgriffsort 14 ein Fortsatz 15 an dem zweiten Zahnrad 2 befestigt oder gelagert, über welchen die Verstellbewegung abgegriffen wird. Insbesondere kann der Fortsatz 15 in eine Ausnehmung eingreifen, die in dem zweiten Zahnrad 2 am Abgriffsort 14 vorgesehen ist. Die Verstellbewegung erfolgt relativ zur Halterung 8 und ist linear oder im Wesentlichen linear.

An der Halterung 8 ist ein Antrieb 16 befestigt, von dem ein Antriebszahnrad 17 um eine Drehachse 18 gedreht werden kann. Das Antriebszahnrad 17 weist eine Außenverzahnung auf, welche in die Außenverzahnung des Zahnrads 4 eingreift, so dass das

Antriebszahnrad 17 mit dem Zahnrad 4 kämmt, welches mittels des Antriebs 16 um die Drehachse 11 gedreht werden kann. Von dem vierten Zahnrad 4 sind das dritte Zahnrad 3 um die Drehachse 10 und das fünfte Zahnrad 5 um die Drehachse 12 drehbar, von welchem das sechste Zahnrad 6 und somit auch das erste Zahnrad 1 um die Drehachse 9 drehbar sind.

Die Halterung 8 weist eine hohlzylindrische Fassung 23 auf, in der das erste Zahnrad 1, das zweite Zahnrad 2, das dritte Zahnrad 3, das fünfte Zahnrad 5 und das sechste Zahnrad 6 angeordnet sind. Das hier außerhalb der hohlzylindrischen Fassung 23 gelagerte vierte Zahnrad 4 greift durch eine Wandung der hohlzylindrischen Fassung 23 hindurch, so dass das vierte Zahnrad 4 mit dem dritten Zahnrad 3 und mit dem fünften Zahnrad 5 kämmen kann.

Aus Fig. 3 und Fig. 4 sind schematische Ansichten eines Verstellantriebs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform identische oder ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind.

Ein erstes Zahnrad 1 greift mit einer Innenverzahnung in eine Außenverzahnung eines zweiten Zahnrads 2 ein, das exzentrisch zu dem ersten Zahnrad 1 angeordnet ist. Das zweite Zahnrad 2 ist exzentrisch zu einem dritten Zahnrad 3 angeordnet und an diesem unter Zwischenschaltung einer Exzenterwelle 19 drehbar gelagert. Das dritte Zahnrad 3 greift mit einer Außenverzahnung in eine Außenverzahnung eines vierten Zahnrads 4 ein, welches mit einem konzentrisch zu diesem angeordneten fünften Zahnrads 5 drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet ist, das eine Außenverzahnung aufweist, die in die Innenverzahnung des ersten Zahnrads 1 eingreift. Gemäß einer Alternative kann das vierte Zahnrad mit dem dritten Zahnrad und mit dem ersten Zahnrad kämmen, so dass das fünfte Zahnrad weggelassen werden kann.

Es fallen die Drehachse 9 des ersten Zahnrads 1 mit dessen Mittelachse zusammen, die Drehachse 10 des dritten Zahnrads 3 mit dessen Mittelachse zusammen, die Drehachse 11 des vierten Zahnrads 4 mit dessen Mittelachse zusammen, die Drehachse 12 des fünften

Zahnrads 5 mit dessen Mittelachse zusammen und die Drehachse 13 des zweiten Zahnrads 2 mit dessen Mittelachse zusammen.

Insbesondere fallen die Drehachse 9 des ersten Zahnrads 1 und die Drehachse 10 des dritten Zahnrads 3 zusammen. Ferner fallen die Drehachse 11 des vierten Zahnrads 4 und die Drehachse 12 des fünften Zahnrads 5 zusammen. Die Drehachse 9 des ersten Zahnrads 1, die Drehachse 10 des dritten Zahnrads 3, die Drehachse 11 des vierten Zahnrads 4 sowie die Drehachse 12 des fünften Zahnrads 5 sind dabei relativ zu der Halterung 8 ortsfest.

Die Exzenterwelle 19 weist einen exzentrisch zu dieser angeordneten zylinderförmigen Körper 20 auf, der mit der Exzenterwelle 19 drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet ist. Das zweite Zahnrad 2 ist unter Zwischenschaltung eines Wälz- oder Kugellagers 7 an der Mantelfläche des zylinderförmigen Körpers 20 um die Drehachse 13 drehbar gelagert, die mit der Mittelachse des zylinderförmigen Körpers 20 zusammenfällt. Ferner ist das dritte Zahnrad 3 mit der Exzenterwelle 19 drehfest verbunden und konzentrisch zu dieser angeordnet.

An der Halterung 8 ist mittels eines Befestigungsmittels 24 ein Antrieb 16 befestigt, von dem das vierte Zahnrad 4 um die Drehachse 11 gedreht werden kann. Von dem vierten Zahnrad 4 sind das dritte Zahnrad 3 um die Drehachse 10 und das fünfte Zahnrad 5 um die Drehachse 12 drehbar, von welchem das erste Zahnrad 1 um die Drehachse 9 drehbar ist. Das Befestigungsmittel 24 und der Antrieb 16 sind hier lediglich schematisch dargestellt.

Mit dem zweiten Zahnrad 2 ist ein Ring 21 drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet, der exzentrisch zum zweiten Zahnrad 2 angeordnet ist. Eine Verstellbewegung kann an dem Ring 21 abgegriffen werden, der somit den Abgriffsort 14 für die Verstellbewegung bildet. Da der Ring 21 an dem zweiten Zahnrad 2 befestigt ist, kann auch davon gesprochen werden, dass die Verstellbewegung am zweiten Zahnrad 2 abgegriffen wird. Die Verstellbewegung erfolgt relativ zu der Halterung 8 und ist linear oder im Wesentlichen linear, so dass der Ring 21 insbesondere linear geführt ist.

Die Halterung 8 weist eine hohlzylindrische Fassung 23 auf, in der das erste Zahnrad 1, das zweite Zahnrad 2, das dritte Zahnrad 3, das vierte Zahnrad 4 und das fünfte Zahnrad 5 vorgesehen sind. Der Antrieb 16 kann innerhalb oder außerhalb der Fassung 23 angeordnet und z.B. über eine Welle und/oder gegebenenfalls ein zusätzliches Getriebe oder Zahnrad mit dem vierten Zahnrad 4 gekoppelt sein.

Aus Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines mit einem erfindungsgemäßen Verstellantrieb 25 verbundenen Lenkers 26 zur Anbindung eines Fahrzeugrads an einen Hilfsrahmen ersichtlich, wobei die Halterung 8 des Verstellantriebs 25 mit dem Hilfsrahmen verbunden oder an diesem befestigt sein kann. Ferner kann an dem dem Verstellantrieb 25 abgewandten Ende des Lenkers 26 ein Kugelgelenk befestigt oder angeordnet sein, mittels welchem der Lenker 26 an dem Fahrzeugrad angelenkt werden kann. Der in Fig. 5 gezeigte Verstellantrieb 25 entspricht dabei der ersten Ausführungsform.

Alternativ ist es mögüch, auch die zweite Ausführungsform oder Abwandlungen von den beiden Ausführungsformen für den Verstellantrieb 25 zu verwenden. Insbesondere können zwei gleichartige Verstellantriebe vorgesehen sein, die bevorzugt eine gemeinsame Halterung 8, eine gemeinsame hohlzylindrische Fassung 23 und/oder einen gemeinsamen Antrieb 16 aufweisen, wobei die Abgriffsorte 14 beider Verstellantriebe auf den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der hohlzylindrischen Fassung 23 liegen. Insbesondere erstrecken sich dann die Fortsätze 15 beider Verstellantriebe aus den einander gegenüberhegenden Stirnseiten der hohlzylindrische Fassung 23 heraus.

Aus Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines einen erfindungsgemäßen Verstellantrieb 25 aufweisenden Lenkers 27 zur Anbindung eines Fahrzeugrads an einen Fahrzeugaufbau ersichtlich, wobei der sich an die hohlzylindrische Fassung 23 anschließende längliche Grundkörper 28 des Lenkers 27 von der Halterung 8 gebildet oder fest mit dieser verbunden ist. Ferner kann an dem dem Verstellantrieb 25 abgewandten Ende des Lenkers 27 ein Kugelgelenk befestigt oder angeordnet sein, mittels welchem der Lenker 27 an dem Fahrzeugrad angelenkt werden kann. Der in Fig. 6 gezeigte Verstellantrieb 25 entspricht dabei der ersten Ausführungsform.

Alternativ ist es möglich, auch die zweite Ausführungsform oder Abwandlungen von den beiden Ausführungsformen für den Verstellantrieb 25 zu verwenden. Insbesondere können, wie bereits zu Fig. 5 erläutert, zwei gleichartige Verstellantriebe vorgesehen sein, die bevorzugt eine gemeinsame Halterung 8, eine gemeinsame hohlzylindrische Fassung 23 und/oder einen gemeinsamen Antrieb 16 aufweisen, wobei die Abgriffsorte 14 beider Verstellantriebe auf den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der hohlzylindrischen Fassung 23 liegen.

Aus Fig. 7 ist eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug 29 ersichtlich, das eine erste Fahrzeugachse 30 und eine zweite Fahrzeugachse 31 aufweist. Die erste Fahrzeugachse 30 umfasst zwei Fahrzeugräder 32 und 33, die jeweils über Lenker 27, 34 bzw. 35, 36 an einen Fahrzeugaufbau 37 des Fahrzeugs 29 angelenkt sind. Dabei ist der Lenker 27 der in Fig. 6 gezeigte Lenker, in den ein erfindungsgemäßer Verstellantrieb 25 integriert ist. Ferner können einer oder mehrere der Lenker 34, 35 und 36 ebenfalls mit einem erfindungsgemäßen Verstellantrieb ausgestattet sein, insbesondere auf die gleiche Weise wie der Lenker 27.

Die zweite Fahrzeugachse 31 umfasst zwei Fahrzeugräder 38 und 39, die jeweils über Lenker 26, 40 bzw. 41, 42 an einen Hilfsrahmen 43 angelenkt sind, der an dem Fahrzeugaufbau 37 mittels Hilfsrahmenlager 45 befestigt ist. Dabei ist der Lenker 26 der in Fig. 5 gezeigte Lenker, der mit einem erfindungsgemäßen Verstellantrieb 25 verbunden ist, dessen Halterung 8 insbesondere an dem Hilfsrahmen 43 befestigt ist. Ferner können einer oder mehrere der Lenker 40, 41 und 42 ebenfalls mit einem erfindungsgemäßen Verstellantrieb verbunden sein, insbesondere auf die gleiche Weise wie der Lenker 26.

Alternativ oder ergänzend ist es möglich, ein oder mehrere der Lager 45 mit einem erfindungsgemäßen Verstellantrieb zu koppeln, so dass diese Lager 45 gegenüber dem Fahrzeugaufbau 37 verstellbar sind. Hierdurch ist es möglich, den Hilfsrahmen 43, und damit die Achse 31 einschließlich aller Anbauten, relativ zum Fahrzeugaufbau 37 zu verdrehen, so das die Räder 38 und 39 gelenkt werden können.

Aus Fig. 8 ist eine schematische Ansicht eines Verstellantriebs gemäß einer Abwandlung der ersten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform identische oder ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind.

Bei dieser Abwandlung weist das dritte Rad 3 eine Innenverzahnung auf, in welche die Außenverzahnung des vierten Zahnrads 4 eingreift, die zusätzlich in die Außenverzahnung des ersten Zahnrads 1 eingreift. Somit kann das fünfte Zahnrad entfallen. Zwar entfällt gemäß Fig. 8 auch das sechste Zahnrad, alternativ ist es aber möglich, das sechste Zahnrad wie bei der ersten Ausführungsform konzentrisch und drehfest mit dem ersten Zahnrad 1 zu koppeln, so dass die Außenverzahnung des vierten Zahnrads 4 in die Innenverzahnung des dritten Zahnrads 3 und in die Außenverzahnung des sechsten Zahnrads eingreift. In diesem Fall greift die Außenverzahnung des vierten Zahnrads 4 nicht mehr in die Außenverzahnung des ersten Zahnrads 1 ein.

Der in Fig. 8 nicht dargestellte Antrieb treibt das erste Zahnrad 1, das dritte Zahnrad 3 und/oder das vierte Zahnrad 4 an. Gemäß der Alternative kann auch das sechste Zahnrad von dem Antrieb angetrieben werden.

Bezugszeichenliste

1 erstes Zahnrad

2 zweites Zahnrad

3 drittes Zahnrad

4 viertes Zahnrad

5 fünftes Zahnrad

6 sechstes Zahnrad

7 Wälz- oder Gleitlager

8 Halterung

9 Drehachse des ersten Zahnrads

10 Drehachse des dritten Zahnrads

11 Drehachse des vierten Zahnrads

12 Drehachse des fünften Zahnrads

13 Drehachse des zweiten Zahnrads

14 Abgriffsort

15 Fortsatz

16 Antrieb

17 Antriebszahnrad

18 Drehachse des Antriebszahnrads

19 Exzenterwelle

20 zylinderförmiger Körper

21 Ring

22 Ringachse

23 hohlzylindrische Fassung

24 Befestigungsmittel

25 Verstellantrieb

26 Lenker

27 Lenker

28 Grundkörper des Lenkers

Fahrzeug erste Fahrzeugachse zweite Fahrzeugachse Fahrzeugrad Fahrzeugrad Lenker Lenker Lenker Fahrzeugaufbau Fahrzeugrad Fahrzeugrad Lenker Lenker Lenker Hilfsrahmen Fortsatz am zweiten Rad Hilfsrahmenlager