(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用のレベル調整のための装置であって、ボールねじ（２）を有しており、該ボールねじ（２）が、ねじスピンドル（３）と、転動体（５）つまりボールを介して前記ねじスピンドル（３）と協働するスピンドルナット（４）と、を備えており、該スピンドルナット（４）が、電動モータ（９）によって駆動可能であり、前記ねじスピンドル（３）に対して変位可能であるハウジング（６）に対して２つのスラスト自動調心軸受（１１）によって支承されており、
前記２つのスラスト自動調心軸受（１１）が、前記スピンドルナット（４）を前記ねじスピンドル（３）と一緒に前記ハウジング（６）に対して旋回させることができる際の基準となる１つの共通の回動点（Ｍ）を有していることを特徴とする、自動車用のレベル調整のための装置。
【請求項２】
前記ハウジング（６）に対する前記スピンドルナット（４）と前記ねじスピンドル（３）との旋回が、該ねじスピンドル（３）と前記ハウジング（６）との間で有効な滑り軸受要素（７）によって制限されていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記滑り軸受要素（７）によって、前記ねじスピンドル（３）と前記ハウジング（６）との間の旋回が、少なくとも１．２°の角度にまで許容されていることを特徴とする、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記ねじスピンドル（３）と前記ハウジング（６）との間の旋回が、最大５°の角度に制限されていることを特徴とする、請求項３記載の装置。
【請求項５】
一方のスラスト自動調心軸受（１１）に作用する予圧要素（１５）を有することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記電動モータ（９）が、伝動装置（８）を介して前記スピンドルナット（４）と協働することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
伝動装置（８）として歯車伝動装置が設けられていることを特徴とする、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記スラスト自動調心軸受（１１）がスラスト自動調心玉軸受として形成されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
前記スラスト自動調心軸受（１１）が複列の自動調心軸受として形成されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールねじを有する、自動車のレベル調整のための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじを用いて動作する、自動車のレベル調整のための装置が、例えば国際公開第２０１７／０１６５５６号に基づき公知である。この装置は、ナットと、転動体を介してナットと協働するスピンドルとを有している。このスピンドル内には、このスピンドルを軸方向で支持するアダプタスリーブが挿入されている。このアダプタスリーブは、半径方向内側に向けられたフランジを有している。このフランジは、ピストン・シリンダユニットのシリンダに支持されている。このシリンダからのアダプタスリーブの音響的な分離のために、少なくとも１つの弾性的な要素が設けられている。
【０００３】
車体の高さ調整のための別の装置が、独国特許出願公開第１０２０１４２０６１４２号明細書に開示されている。この装置は運動ねじを有している。この運動ねじの複数のねじ部材は、切換可能なロック装置によって橋渡し可能であり、これによって、運動ねじのねじ部材同士の間の作用係合が、機械的な高い負荷に対して防護される。
【０００４】
独国特許出願公開第１０２０１３２２２６４８号明細書に基づき公知のアクティブホイールサスペンション要素は、ボールねじを用いて動作し、シャシばねを支持するばね受けを調整するように作用し、このばね受けに同じく支持される付加的な補償ばねを有している。
【０００５】
独国特許出願公開第１０２００９０５８０２６号明細書に基づき公知の、車体の高さ調整のための装置は、作動手段を用いて動作する。この作動手段は、ばね長手方向軸線を中心として均一に分配されて配置された、力伝達手段を介して互いに運動連結された少なくとも３つのリニアガイドを有している。これらのリニアガイドは、載置プレートまたはばね受けをガイドするように形成されている。
【０００６】
独国特許出願公開第１０２００８０２１８６１号明細書に基づき公知のシャシアクチュエータは、ボールねじに対して付加的に制動装置を有している。この制動装置は、ナット回動またはスピンドル回動を阻止する摩擦モーメントを形成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、前述した先行技術に比べて改良された、特に頑強で要求に即した構造の点で優れた自動車用のレベル調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、本発明によれば、請求項１記載の、自動車用のレベル調整のための装置によって解決される。この装置、つまりレベル調整装置は、ボールねじを有している。このボールねじは、原理的に公知の基本構造において、ねじスピンドルと、スピンドルナットと、このねじスピンドルとスピンドルナットとの間で転動する転動体とを有している。ボールねじを駆動するために、電動モータが設けられている。この電動モータは直接的にまたは間接的に、つまり電気的な直接駆動の意味でまたは伝動装置を介してスピンドルナットを回転させる。このスピンドルナットの回転によって、レベル調整装置のハウジングがねじスピンドルに対して直線的に移動する。ハウジング内にスピンドルナットを支承するために、２つのスラスト自動調心軸受が設けられている。両スラスト自動調心軸受のうちの少なくとも一方のスラスト自動調心軸受は、ねじスピンドルとハウジングとの間の力の流れに配置されている。ねじスピンドルは、好適な組込み状況では、内側に位置するアダプタスリーブを介して、自動車のアブソーバまたは車体、つまりボデーおよび／またはフレームに軸方向で固く結合されている。高さ調整は、スピンドルナットが、軸受装置、つまり、２つのスラスト自動調心軸受から成るアッセンブリと、ばね受けを含むハウジングと共に、軸方向に運動することによって実現可能である。
【０００９】
スラスト自動調心軸受の原理的な構造については、例えば国際公開第２００８／１２５０８８号、国際公開第２０１４／０２９３９０号、欧州特許第１２８６８８３号明細書および独国特許出願公開第１０２０１１０７５９７２号明細書に記載されている。スラスト自動調心軸受は、例えば２９４１２−Ｅおよび２９３１８−Ｅという番号で本出願人により提供されている。
【００１０】
スラスト自動調心軸受に基づき、ねじスピンドルとスピンドルナットとを有する構成群が、全体的にハウジングに対して旋回可能となる。この場合、ハウジングとばね受けとのほかに、モータ、特に電動モータ、および伝動装置をも有する完全な構成群が、全体的にスピンドルナットに対して旋回可能であってよい。
【００１１】
シャフトまたはその他の機械要素の中心軸線により付与されていない幾何学的な旋回軸線は、ボールねじの中心軸線に対して直交方向に向いていてよい。この旋回可能性のおかげで、自動車の運転時にあらゆる運転条件のもとレベル調整装置の内部で不都合な応力が回避される。両スラスト自動調心軸受が、スピンドルナットと、このスピンドルナットと共にねじスピンドルをもハウジングに対して旋回させることができる際の基準となる１つの共通の回動点を有していることにより、応力なしの旋回可能性が実現可能となる。ねじスピンドルとスピンドルナットとの間での不都合な応力を回避することで、ボールねじおよびレベル調整装置全体の効率にプラスの影響を与える。スラスト自動調心軸受により達成される、スピンドルナットに作用する傾倒モーメントの回避が特に重要である。この傾倒モーメントは、レベル調整装置の寿命を縮めてしまう恐れがある。
【００１２】
両スラスト自動調心軸受の各々により可能となる旋回運動、つまり揺動運動によって、該当するスラスト自動調心軸受のハウジング側の軸受レースは、対応するシャフト側の、つまりスピンドル側の軸受レースに対して、断面図で見て、ボールねじの中心軸線も位置する１つの平面内に位置する円弧を描くように旋回する。空間的に見て、ハウジング側の軸受レースの考えられ得る運動は、ねじスピンドルの中心軸線に位置する中心点を有する球を描く。
【００１３】
スラスト自動調心軸受の旋回運動により描かれる両円の中心点の合致は、これらの円の半径が等しくない、つまり、両スラスト自動調心軸受が少なくとも軸受レースのジオメトリに関して互いに異なっていることを含意している。これに対して、両スラスト自動調心軸受の転動体のジオメトリは、統一されていてよい。
【００１４】
ハウジングに対するスピンドルナットとねじスピンドルとの旋回可能性は、好適な構成では、ねじスピンドルとハウジングとの間で有効な滑り軸受要素によって制限されている。ねじスピンドルとハウジングとの間で許容されている旋回角は、好ましくは少なくとも１．２°である。ボールねじの作動中には、典型的には旋回運動は生じない。それどころか、スラスト自動調心軸受は、一般的に、一度とられた応力なしの調整にとどまっている。滑り軸受要素へのねじスピンドルの当接によって、前述した旋回角は、好ましくは多くとも５°に制限されている。傾倒モーメントがボールねじに導入されないように、旋回角を可能な限り小さく保つことが有利である。
【００１５】
自動車の運転時に、重量がレベル調整装置のボールねじを介して支持される場合には、主に両スラスト自動調心軸受のうちの一方のスラスト自動調心軸受に、軸方向力によって負荷がかけられている。これに対して、原理的に例えば独国特許出願公開第１０２０１４２０６１４２号明細書に基づき公知であるように、ボールねじを通過する力の流れがブロッキング装置によって迂回される場合には、スピンドルナットは少なくともほぼ無負荷の状態にある。この状態でも両スラスト自動調心軸受を規定された状態でガイドするために、好ましくは、両スラスト自動調心軸受のうちの一方のスラスト自動調心軸受に、予圧要素によって軸方向で力が加えられている。予圧要素の代わりに、ばね弾性を有していない調整ディスクが使用されてもよい。
【００１６】
レベル調整装置のスラスト自動調心軸受は、好ましくはスラスト自動調心玉軸受である。代替的には、レベル調整装置にスラスト自動調心ころ軸受が使用可能である。両事例では、スラスト自動調心軸受が、単列の自動調心軸受として形成されていてもよいし、複列の自動調心軸受として形成されていてもよい。レベル調整のための装置は、純粋な調整機能に対して付加的にレベルコントロールの機能を有していてもよい。レベル調整装置は乗用車にも商用車にも適している。
【００１７】
以下に、本発明の実施例を図面に基づき詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】自動車用のレベル調整装置の概略的な断面図である。
【図２】図１に示したレベル調整装置のスラスト自動調心軸受の大まかな概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
全体を符号１で示した、自動車用のレベル調整のための装置（略してレベル調整装置と呼ばれる）は、ボールねじ２を有している。このボールねじ２は、ねじスピンドル３とスピンドルナット４とを備えている。このねじスピンドル３とスピンドルナット４との間では、転動体５としてのボールが転動する。ねじスピンドル３は、ハウジング６の内部で直線的に移動可能であると同時にハウジング６に対して旋回可能である。このハウジング６に対するねじスピンドル３の旋回は、このねじスピンドル３を環状に取り囲む滑り軸受要素７によって制限されている。自動車の運転時には、ハウジング６が、車体に結合されたねじスピンドル３を中心として、僅かではあるが、しかしながら、無視することはできない旋回運動にさらされている。
【００２０】
スピンドルナット４は、以下でさらに詳しく説明するように、ハウジング６内で回転可能であると同時に軸方向で不動に支承されている。本実施例では、ハウジング６の外側に配置された電動モータ９が、ハウジング６の内側に配置された伝動装置８、つまり、歯車伝動装置の形態の減速伝動装置を介してスピンドルナット４を駆動する。歯車伝動装置８の代わりに、その他の構造形態の伝動装置、例えばベルト伝動装置が使用されてもよい。電動モータ９を伝動装置８に連結するモータシャフトには、符号１０が付してある。電動モータ９のロータが環状のロータとしてねじスピンドル３に直接結合されており、かつねじスピンドル３が電気的に直接駆動される代替的な構成では、このモータシャフト１０は省略される。
【００２１】
スピンドルナット４をハウジング６内に支承するために、２つのスラスト自動調心軸受１１が設けられている。両スラスト自動調心軸受１１は、それぞれ２つの軸受レース１２，１３と、両軸受レース１２，１３の間で転動するボール１４とを有している。スラスト自動調心軸受１１は、複列のスラスト自動調心玉軸受である。各スラスト自動調心軸受１１の軸受レース１２は、シャフト側の軸受レース、略してシャフト側レースとも呼ばれる。軸受レース１３は、ハウジング側の軸受レース、つまりハウジング側レースである。
【００２２】
レベル調整装置１を有する自動車の車体の高さ調整時には、ハウジング６のレベルが調整されるのに対して、ねじスピンドル３は位置不変である。ハウジング６の上側でこのハウジング６に固く結合された概略的に図示したにすぎないばね受けが、図示していないシャシばねを支持している。このシャシばねの長手方向軸線は、一般的に、ボールねじ２の中心軸線に合致していない。
【００２３】
ハウジング６にばね力ＦＦが導入される。このとき、ねじスピンドル３の長手方向軸線、つまり、ボールねじ２の中心軸線と、力ベクトルＦＦの方向との間に角度αＦが形成される。図１には、この角度αＦが強調して大きく示してある。力ＦＦによって、両スラスト自動調心軸受１１のうちの、図１に示した配置形態に関して上側のスラスト自動調心軸受１１に負荷がかかる。シャシの選択されたレベル調整時にこの負荷を回避するために、ブロッキング装置（図示せず）が存在している。このブロッキング装置は多段の調整レベルを有しており、転動体５を通る力の流れを迂回している。両スラスト自動調心軸受１１のこの負荷除去された状態において、図１に示した配置形態に関して下側のスラスト自動調心軸受１１の下側に配置された、つまり、このスラスト自動調心軸受１１の軸受レース１３とハウジング６との間に介装された予圧ディスク１５（一般的に予圧要素と呼ばれる）によって、予圧力が発生する。こうして、転動体５は、スラスト自動調心軸受１１の軸受レース１２，１３同士の間に、常に遊びなしに配置される。
【００２４】
各スラスト自動調心軸受１１は、ボールねじ２の中心軸線に対して直交方向に向いた幾何学的な旋回軸線を中心として傾倒可能である。傾倒方向は図１に符号ＫＲで示してあり、旋回平面内に位置する湾曲した矢印によって略示してある。旋回可能性とは、各スラスト自動調心軸受１１の両軸受レース１２，１３が、互いに対して旋回可能であることを意味している。このとき、対応する旋回軸線が、中心点Ｍまたは回動点として表してある。両スラスト自動調心軸受１１の回動点Ｍは、図１から明らかであるように、互いに合致している。これは、スラスト自動調心軸受１１の、図１からは明らかでない互いに異なる構造形態によって可能となる。ねじスピンドル３に対するハウジング６の、両スラスト自動調心軸受１１によって可能となる旋回は、滑り軸受要素７によって、５°以下の旋回角に制限されている。
【００２５】
この旋回範囲内では、ボールねじ２を操作するために電動モータ９によって発生させるべきトルクは、ハウジング６に対するねじスピンドル３の向きと無関係である。転動体５を通過する力の流れを迂回してレベル調整装置１の不連続の調整を確定することができるブロッキング装置（図示せず）の機能は、ハウジング６の、スラスト自動調心軸受１１によって形成される旋回可能性とは無関係に付与されている。
【符号の説明】
【００２６】
１  レベル調整装置
２  ボールねじ
３  ねじスピンドル
４  スピンドルナット
５  転動体
６  ハウジング
７  滑り軸受要素
８  伝動装置
９  電動モータ
１０  モータシャフト
１１  スラスト自動調心軸受
１２  軸受レース
１３  軸受レース
１４  ボール
１５  予圧要素
αＦ  角度
ＦＦ  ばね力
ＨＶ  高さ調整
ＫＲ  傾倒方向
Ｍ  中心点、回動点
【図１】
0006884223.tif 000002
【図２】
0006884223.tif 000003