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Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung insbesondere für eine Klappe eines Fahrzeugs, mit einem mit einem feststehenden Basisteil oder mit einem bewegbaren Bauteil verbindbaren ersten Gehäuseteil, einem mit einem bewegbaren Bauteil oder mit einem feststehenden Basisteil verbindbaren zweiten Gehäuseteil, einem eine Gewindespindel und eine auf der Gewindespindel angeordneten Spindelmutter aufweisenden Spindeltrieb, durch den erstes und zweites Gehäuseteil axial relativ zueinander bewegbar sind, einem den Spindeltrieb drehbar antreibenden und einen Motor und ein in einem Getriebegehäuse untergebrachten Getriebe umfassenden Drehantrieb, wobei das Getriebegehäuse in einem Gehäuseteil angeordnet ist.
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Derartige Antriebseinrichtungen sind in einer Vielzahl von Variationen bekannt. Sie werden insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise zum Schließen und Öffnen von Motorhauben, Heckklappen, Kofferraumdeckeln, Türen und dergleichen schwenkbaren Elementen eingesetzt. Eine gattungsgemäße Antriebseinrichtung ist beispielsweise in der
DE 10 2007 054 448 B3 der Anmelderin offenbart. Die Antriebseinheit derartiger Antriebseinrichtungen verfügt üblicherweise neben der Motorbaugruppe auch über eine Getriebebaugruppe, welche die Drehbewegung der Motorbaugruppe untersetzt und an eine Stellbaugruppe der Antriebseinrichtung, beispielsweise einen Spindeltrieb, weiterleitet. Nachteilig bei diesen Antrieben ist jedoch, dass diese im manuellen Betrieb oder durch manuellen Eingriff während des automatischen Betriebs mit hohen Kräften belastet werden. Im Einzelfall können die fremd eingeführten Kräfte die üblichen, applikationsbedingten Kräfte im Antriebssystem um ein vielfaches überschreiten, wodurch verschiedene Bauteile der Antriebseinrichtungen beschädigt werden können.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art mit einfachem und somit kostengünstigem Aufbau zu schaffen, welche die Einzelkomponenten der Antriebseinrichtung vor Belastungsspitzen und möglichen Folgeschäden schützt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Getriebegehäuse in einem der beiden Gehäuseteile angeordnet und mittels Kraftschluss mit diesem drehfest verbunden ist und im Überlastungsfall die drehfeste Verbindung lösbar ist, wodurch sich das Getriebegehäuse rotatorisch in dem Gehäuseteil dreht.
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Bei einer Bauraum sparenden Variante der Antriebseinrichtung weist das Getriebegehäuse ein Aufnahmeelement auf, auf dem ein Adapterring angeordnet ist, der formschlüssig mit dem Aufnahmeelement verbunden ist.
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Erfindungsgemäß ist der Adapterring in weiterer Ausgestaltung von einem Haltering umgeben.
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Des Weiteren ist zwischen dem Adapterring und dem Haltering wenigstens teilweise ein Spalt vorgesehen, in dem ein Toleranzring angeordnet ist.
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Vorteilhafterweise ist der Haltering mittels Kraft- oder Formschluss drehfest mit einem der Gehäuseteile verbunden.
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Erfindungsgemäß ist die Lagerhülse mit einem der Gehäuseteile drehfest verbunden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
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1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit schwenkbar angetriebenen Heckklappe
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2 Die Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung im Schnitt
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3 eine Detailansicht der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung aus 1
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4 eine Detailansicht von Bauteilen aus 2
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Die 1 zeigt die Prinzipskizze eines Kraftfahrzeuges mit einer Karosserie als Basisteil 1 und einem eine Öffnung 2 des Basisteils 1 verschließenden oder öffnenden, bewegbaren Bauteil 3 in der Ausführung als Heckklappe.
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Es sei bemerkt, dass es sich bei dem relativ zum Basisteil 1 bewegbaren Bauteil auch um eine Front- oder Motorhaube, eine Fahrzeugtür oder eine entsprechende Anwendung handeln kann.
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Das bewegbare Bauteil 3 ist in einer quer zum Fahrzeug verlaufenden horizontalen Schwenkachse 4 gelagert. An einer Seite des bewegbaren Bauteils 3 ist eine erste Antriebseinrichtung 5, an der gegenüberliegenden Seite der Klappe 3 eine zweite Antriebseinrichtung 6 angeordnet.
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Die 2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer der beiden Antriebseinrichtungen in Form einer elektromechanischen Antriebseinrichtung, die in der nachstehenden Beschreibung der Einfachheit wegen der ersten Antriebseinrichtung 5 zugeordnet wird.
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Die erste Antriebseinrichtung 5 besitzt ein rohrförmiges erstes Gehäuseteil 7, das an einem Ende durch ein Bodenstück 8 verschlossen ist. Das Bodenstück 8 weist einen Gewindezapfen 9 auf, auf den ein Anschlusselement 10 geschraubt ist.
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Das erste Gehäuseteil 7 weist einen ersten Abschnitt 11, einen zweiten Abschnitt 12 und einen dritten Abschnitt 13 auf. Der erste Abschnitt 11 weist bei gleich bleibendem Außendurchmesser einen größeren Innendurchmesser als der zweite Abschnitt 12 auf. Der dritte Abschnitt 13 weist hingegen bei gleich bleibendem Innendurchmesser einen kleineren Außendurchmesser als der zweite Abschnitt 12 auf.
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Über den dritten Abschnitt 13 des ersten Gehäuseteils 7 ist ein zweites Gehäuseteil 14 angeordnet, dessen Außendurchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser des zweiten Abschnitts 12 des ersten Gehäuseteils 7 entspricht. Das zweite Gehäuseteil 14 ist an seinem dem ersten Gehäuseteil 7 abgewandten Ende durch ein Bodenstück 15 verschlossen. Das Bodenstück 15 weist einen Gewindezapfen 16 auf, auf den ein Anschlusselement 17 geschraubt ist.
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Bei den Anschlusselementen 10 und 17 kann es sich, wie in 2 dargestellt um Kugelpfannen handeln, jedoch können beispielsweise auch Gelenkaugen angeschlossen werden. Alternativ kann das Anschlusselement einstückig mit dem Bodenstück verbunden sein oder durch andere, dem Fachmann bekannte Verbindungstechniken, beispielsweise Schweißen oder Knautschen verbunden werden, damit die erste Antriebseinrichtung 5 an einem feststehenden Karosseriebauteil bzw. Basisteil 1 eines Kraftfahrzeugs und an einem als Klappe ausgebildeten bewegbaren Bauteil 3 des Kraftfahrzeugs gelenkig verbindbar ist.
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Im Inneren des Gehäuseteils 7 ist im Bereich des ersten Abschnitts 11 ein Drehantrieb 18 angeordnet. Der Drehantrieb 18 umfasst einen Elektromotor 19, eine in einem Sensorgehäuse 20 untergebrachte Sensoreinrichtung und ein in einem Getriebegehäuse 21 untergebrachtes, jedoch nicht detailliert dargestelltes Getriebe 22. Der Elektromotor 19 stützt sich über das Sensorgehäuse 20 an dem durch das Bodenstück 8 verschlossenen Ende des Gehäuses 7 ab. Über ein Adapterelement 23 stützt sich das Getriebegehäuse 21 an dem Elektromotor 19 ab, wobei das Getriebegehäuse 21 drehfest mit dem Adapterelement 23 verbunden ist und das Adapterelement 23 mit einer Ausnehmung 23a auf ein entsprechendes Zentrierelement 19a an der dem Getriebe zugewandten Stirnseite des Motors 19 aufgesteckt ist. Das Adapterelement dient gleichzeitig als Verschlussdeckel für das Getriebegehäuse 21. Das in dem Getriebegehäuse 21 angeordnete Getriebe 22 wird von einer koaxial zum Zentrierelement angeordneten Motorantriebswelle 24 angetrieben. Die Motorantriebswelle 24 ragt außerdem auf der dem Getriebegehäuse 21 gegenüberliegenden Seite in das Sensorgehäuse 20. Vom Sensorgehäuse 20 erstrecken sich die nicht gezeigten, Energieversorgungs- und Steuerleitungen umfassenden Anschlussleitungen durch das Bodenstück 8 aus dem Gehäuse 7.
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Durch die dem Elektromotor 19 gegenüberliegenden Seite des Getriebegehäuses 21 erstreckt sich eine Getriebewelle 25. Das Ende der Getriebewelle 25 ist mit einem Spindeltrieb 26 verbunden. Am Ende der Getriebewelle 25 befindet sich dazu ein Adaptereinsatz 27, an dem ein Spindeladapter 28 angeordnet ist. Mit dem Adaptereinsatz 27 und dem Spindeladapter 28 wird eine Gewindespindel 29 mit der Getriebewelle 25 verbunden.
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Der Spindeladapter 28 ist in einem Lager 30 gelagert. Das Lager 30 wiederum ist in einer Lagerhülse 31 angeordnet, die mittels Schrauben 32 oder Knaggen mit dem ersten Gehäuseteil 7 verbunden werden kann. An der der Gewindespindel 29 zugewandten Seite des Getriebegehäuses 21 ist ein konzentrisch zur Getriebewelle 25 angeordnetes, sich in Richtung Lagerhülse 31 erstreckendes, hülsenartiges Aufnahmeelement 33 ausgebildet, auf dem ein Adapterring 34 angeordnet ist. Der Adapterring 34 ist fest mit dem Aufnahmeelement 33 verbunden, beispielsweise mittels einer Presspassung, Kerbverzahnung, Verschraubung oder anderen geeigneten Mitteln. Der Adapterring 34 ist ferner in einem Haltering 35 angeordnet, der drehfest mit der Lagerhülse 31 verbunden ist. Dabei entsteht zwischen dem Adapterring 34 und dem Haltering 35 ein Ringspalt 36, in dem ein Toleranzring 37 angeordnet ist. Der Toleranzring 37 kann hülsenförmig aufgebaut sein oder einen Metallstreifen umfassen, der in dem Ringspalt 36 die Form eines Ringes annimmt.
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Die Lagerhülse und gegebenenfalls das Lager 30 liegen an einer Stufe 38 an, die durch die unterschiedlichen Innendurchmesser der Abschnitte 11 und 12 gebildet werden. Somit sind der Drehantrieb 18 zusammen mit dem Lager 30 und der Gewindespindel 29 in axialer Richtung innerhalb des ersten Abschnitts 11 des Gehäuseteils 7 fixiert. Mittels nicht gezeigten Schrauben oder Knaggen können weitere Teile des Drehantriebs 18, mit Ausnahme des Getriebegehäuses 21 so mit dem Gehäuseteil 7 verbunden werden, dass diese sich gegenüber dem Gehäuse nicht verdrehen können.
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An dem Lager 30 oder an der Lagerhülse 31 stützt sich, im Wesentlichen im zweiten Abschnitt 12, an der Innenwand des Gehäuseteils 7 anliegend, eine Federhülse 39 ab. Im Inneren der Federhülse 39 ist eine Wandung 40 mit einer Bohrung 41 ausgebildet, durch welche die Gewindespindel 29 hindurchragt. Die Federhülse 39 wird ausgehend vom zweiten Abschnitt 12 des Gehäuseteils 7 in Richtung dritter Abschnitt 13 durch ein Führungsrohr 42 bis zum Ende des Gehäuseteils 7 verlängert. Die Federhülse 39 weist an ihrem dem Führungsrohr 42 nahen Ende Ausnehmungen 43 auf, in welche an dem der Federhülse 39 nahen Ende des Führungsrohrs 42 ausgebildete Vorsprünge 44 eingreifen und somit verhindern, dass sich Federhülse 39 und Führungsrohr 42 gegeneinander verdrehen können. Das Führungsrohr 42 weist des Weiteren wenigstens eine sich in axialer Richtung erstreckende, als Schlitz ausgebildete Führungseinrichtung 45 auf, in den ein an einer Spindelmutter 46 ausgebildeter Vorsprung 47 hineinragt.
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Ein die Gewindespindel 29 teilweise umgebendes Federelement 48 erstreckt sich von der dem Lager 30 abgewandten Seite der Wandung 40 in Richtung dritter Abschnitt 13 des ersten Gehäuseteils 7 und kommt an der auf der Gewindespindel 29 laufenden Spindelmutter 46 zur Anlage, insbesondere dann, wenn die erste Antriebsrichtung 5 eingeschoben ist, d. h. sich die Klappe 3 in ihrer nahezu vollständig geschlossenen Position befindet. Das Federelement 48 versucht die Spindelmutter 46 beim Öffnen der Klappe 3 aus deren vollständig geschlossenen Position von der Wandung 40 wegzudrängen und unterstützt somit den Drehantrieb 18 wenigstens die ersten Zentimeter der Klappenöffnungsbewegung.
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Mit der Spindelmutter 46 wird ein Spindelrohr 49 in dem Führungsrohr 42 axial beweglich geführt, wobei sich das Spindelrohr 49 mit einem Ende an der Spindelmutter 46 und mit seinem anderen Ende an dem Bodenstück 15 des zweiten Gehäuseteils 14 angebracht ist. Die Gewindespindel 29 weist an dem dem Bodenstück 15 nahen Ende ein in dem Spindelrohr 49 angeordneten Führungsring 50 auf, wodurch ein radiales Schwingen der Gewindespindel 29 vermieden wird.
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Zwischen Spindelrohr 49 und dem dem Anschlusselement 17 nahen Ende des ersten Gehäuseteils 7 ist ein weiterer Führungsring 51 angeordnet, der ebenfalls ein radiales Schwingen der teleskopisch ausfahrbaren Bauteile verhindert und einen stabilen Knickschutz bildet.
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Im eingefahrenen Zustand überdeckt das zweite Gehäuseteil 14 den gesamten Abschnitt 13, wobei sich in dieser Stellung der Abschnitt 13 im Wesentlichen vollständig durch das zweite Gehäuseteil 14 erstreckt.
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Die 4 zeigt Adapterring 34, Toleranzring 37 und Haltering 35 in einer perspektivischen Ansicht. Bei zu starken fremd eingeführten Kräften, kann der sich Toleranzring 37 zusammen mit dem Adapterring 34 in dem Haltering 35 drehen und somit auch das Getriebegehäuse 21 in dem ersten Gehäuseteil 7 in Drehung versetzt werden. Dadurch wird der Kraftfluss unterbrochen und empfindliche Bauteile vor Beschädigungen geschützt.
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Der Adapterring 34 kann, wie hier gezeigt, auch Ausnehmungen 52 aufweisen, in die entsprechend ausgebildete, jedoch in den Zeichnungen nicht gezeigte Zapfen an dem Getriebegehäuse 21 eingreifen und eine Verdrehsicherung des Adapterrings 34 gegenüber dem Getriebegehäuse 21 bereitstellen. Über die äußere Mantelfläche 53 des Adapterrings 34 wird der Toleranzring 37 gestreift. Der Haltering 35 umgibt dabei Toleranzring 37 und Adapterring 34.
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An der dem Getriebegehäuse 21 abgewandten Seite sind an dem Haltering 35 radial nach innen gerichtete Flanschsegmente 54 ausgebildet, die den Adapterring 34 in axialer Richtung abstützen. Durch die Flanschsegmente 54 entstehen Aussparungen 55, in die entsprechend geformte, jedoch in den Zeichnungen nicht gezeigte Vorsprünge der Lagerhülse 31 hineinragen und somit eine Verdrehsicherung des Halterings 35 gegenüber dem ersten Gehäuseteil 7 bietet.
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Der Toleranzring 37 ist wellenförmig aufgebaut, wobei äußere Anlageflächen 56, die an einer Innenwand 57 des Halterings 35 anliegen, und innere Anlageflächen 58 entstehen, die an der Mantelfläche 53 des Adapterrings 34 anliegen. Dadurch kann sehr genau die Kraft festgelegt werden, die erforderlich sein muss, damit sich der Adapterring 34 gegenüber dem Haltering 35 verdrehen lässt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Basisteil
- 2
- Öffnung
- 3
- Klappe
- 4
- Schwenkachse
- 5
- erste Antriebseinrichtung
- 6
- zweite Antriebseinrichtung
- 7
- erstes Gehäuseteil
- 8
- Bodenstück
- 9
- Gewindezapfen
- 10
- Anschlusselement
- 11
- erster Abschnitt
- 12
- zweiter Abschnitt
- 13
- dritter Abschnitt
- 14
- zweites Gehäuseteil
- 15
- Bodenstück
- 16
- Gewindezapfen
- 17
- Anschlusselement
- 18
- Drehantrieb
- 19
- Elektromotor
- 19a
- Zentrierelement
- 20
- Sensorgehäuse
- 21
- Getriebegehäuse
- 22
- Getriebe
- 23
- Adapterelement
- 23a
- Ausnehmung
- 24
- Motorantriebswelle
- 25
- Getriebewelle
- 26
- Spindeltrieb
- 27
- Adaptereinsatz
- 28
- Spindeladapter
- 29
- Gewindespindel
- 30
- Lager
- 31
- Lagerhülse
- 32
- Schraube
- 33
- Aufnahmeelement
- 34
- Adapterring
- 35
- Haltering
- 36
- Ringspalt
- 37
- Toleranzring
- 38
- Stufe
- 39
- Federhülse
- 40
- Wandung
- 41
- Bohrung
- 42
- Führungsrohr
- 43
- Ausnehmung
- 44
- Vorsprung
- 45
- Führungseinrichtung
- 46
- Spindelmutter
- 47
- Vorsprung
- 48
- Federelement
- 49
- Spindelrohr
- 50
- Führungsring
- 51
- Führungsring
- 52
- Ausnehmung
- 53
- Mantelfläche
- 54
- Flanschsegment
- 55
- Aussparung
- 56
- äußere Anlagefläche
- 57
- Innenwand
- 58
- innere Anlagefläche