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Dokumentenidentifikation DE202006004059U1 30.08.2007
Titel Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung eines Verschlußelements eines Kraftfahrzeugs
Anmelder Brose Schließsysteme GmbH & Co. KG, 42369 Wuppertal, DE
Vertreter Patentanwälte Gesthuysen, von Rohr & Eggert, 45128 Essen
DE-Aktenzeichen 202006004059
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 30.08.2007
Registration date 26.07.2007
Application date from patent application 13.03.2006
IPC-Hauptklasse E05F 15/12(2006.01)A, F, I, 20060313, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung eines Verschlußelements eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 sowie eine entsprechende Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 25.

Der Begriff "Verschlußelement" eines Kraftfahrzeugs ist vorliegend umfassend zu verstehen. Hierunter fallen Heckklappen, Heckdeckel, Motorhauben, Seitentüren, Schiebetüren, Hubdächer, Schiebefenster etc.

Das in Rede stehende Verschlußelement ist einer Öffnung in der Karosserie des Kraftfahrzeugs zugeordnet und läßt sich zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung verstellen. Für die motorische Verstellung des Verschlußelements sind insbesondere in den Bereichen der Heckklappen und Heckdeckel von Kraftfahrzeugen zahlreiche Lösungen bekannt geworden.

Die bekannte Antriebsanordnung (DE 199 34 629 C2), von der die vorliegende Erfindung ausgeht, dient der motorischen Verstellung eines Heckdeckels eines Kraftfahrzeugs. Es ist ein mit dem Heckdeckel antriebstechnisch gekoppelter Antrieb vorgesehen, der einen Antriebsmotor und einen dem Antriebsmotor nachgeschalteten Antriebsstrang aufweist. Der Antriebsstrang besteht hier im wesentlichen aus einer Kurbel und einer mit der Kurbel einerseits und dem Heckdeckel andererseits gekoppelten Schubstange. Die Kurbel bildet zusammen mit der Schubstange ein Kurbelgetriebe, dessen Getriebeübersetzung von der jeweiligen Stellung der Kurbel anhängt.

Eine veränderliche Getriebeübersetzung ist zwar grundsätzlich gewünscht, um auf einfache Weise einen optimalen Verlauf der Antriebskraft gewährleisten zu können. Bei einem Kurbelgetriebe verändert sich die Getriebeübersetzung über die Stellung der Kurbel gesehen allerdings stets sinusförmig, was in bestimmten Anwendungsfällen unvorteilhaft ist. Der Antrieb läßt sich bei der Verwendung eines Kurbelgetriebes durch diese fest vorgegebene Abhängigkeit nicht optimal auf den jeweiligen Anwendungsfall anpassen.

Eine andere bekannte Möglichkeit zur Realisierung einer Antriebsanordnung zeigt die DE 101 17 935 A1. Hier ist ein Antrieb mit Antriebsmotor und nachgeschaltetem Antriebsstrang vorgesehen, wobei der Antriebsstrang ein Spindel-Spindelmutter-Getriebe aufweist. Eine auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnittene, veränderliche Getriebeübersetzung ist hier nur mit großem konstruktivem Aufwand unter Verwendung einer Kugelrollspindel möglich.

Schließlich sei noch auf eine bekannte Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung einer Schiebetür eines Fahrzeugs hingewiesen, bei der eine Spindel mit Spindelgewinde vorgesehen ist, in dem ein bolzenförmiger Mitnehmer läuft (DE 693 25 371 T2). Dieser Mitnehmer ist Bestandteil der Spindelmutter, die in Richtung der Spindelachse längsgeführt ist. In bestimmten Anwendungsfällen kann es mit dieser Anordnung zu Problemen hinsichtlich des benötigten Bauraums kommen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Antriebsanordnung derart auszugestalten und weiterzubilden, daß eine optimale Auslegung des Antriebs auf alle Anwendungsfälle insbesondere hinsichtlich der Getriebeübersetzung und des benötigten Bauraums möglich ist.

Das obige Problem wird bei einer Antriebsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.

Wesentlich ist zunächst die Erkenntnis, daß die Verwendung eines Kulissengetriebes im Antriebsstrang des Antriebs ganz besondere Freiheitsgrade bei der Auslegung der Getriebeübersetzung gewährleistet. Hierfür steht ein Antriebselement mit einem Abtriebselement über eine Steuerkulisse und einen zu der Steuerkulisse korrespondierenden Mitnehmer in antriebstechnischem Eingriff. Der Verlauf der Getriebeübersetzung über die Stellung des Antriebselements bzw. des Abtriebselements läßt sich durch eine entsprechende Ausgestaltung der Steuerkulisse in weiten Bereichen variieren.

Das Antriebselement ist hier um eine Antriebsachse drehbar. Durch eine Drehung des Antriebselements läßt sich das Abtriebselement im wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse verstellen. Dabei kann das Abtriebselement längsgeführt oder schwenkgelagert sein. Dies wird weiter unten noch erläutert. Durch die Verstellung des Abtriebselements im wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse läßt sich eine besonders kompakte Anordnung erzielen.

Für den grundsätzlichen Aufbau des Kulissengetriebes sind zwei bevorzugte Ausgestaltungen vorgesehen.

Bei der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 ist die Steuerkulisse dem Antriebselement und der Mitnehmer dem Abtriebselement zugeordnet. Dies bedeutet, daß die Steuerkulisse mittels des Antriebsmotors angetrieben wird. Das Abtriebselement mit dem Mitnehmer kann dabei längsgeführt sein (Anspruch 4) oder aber als um eine Abtriebsachse schwenkbarer Schwenkhebel ausgestaltet sein (Anspruch 5).

Eine besonders kompakte und gleichzeitig robuste Bauform läßt sich durch die bevorzugte Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 realisieren. Dies gilt besonders dann, wenn eine flache Bauform gewünscht ist.

Die zweite Möglichkeit für den grundsätzlichen Aufbau des Kulissengetriebes besteht gemäß Anspruch 9 darin, daß die Steuerkulisse dem Abtriebselement und der Mitnehmer dem Antriebselement zugeordnet ist. Dann wird es gemäß Anspruch 10 vorzugsweise vorgesehen sein, daß der Mitnehmer exzentrisch am Antriebselement angeordnet ist. Das Abtriebselement ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 11 als um eine Abtriebsachse schwenkbarer Schwenkhebel ausgestaltet, wobei die Steuerkulisse in oder an dem Schwenkhebel angeordnet ist.

Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird das oben genannte Problem bei der in Rede stehenden Antriebsanordnung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 25 gelöst.

Dabei ist erkannt worden, daß die Ausgestaltung des Abtriebselements als um eine Abtriebsachse schwenkbarer Schwenkhebel insbesondere hinsichtlich des benötigten Bauraums vorteilhaft sein kann.

Alle zu der zuvor beschriebenen Lehre denkbaren und hier erläuterten Varianten sind auch auf die weitere Lehre anwendbar, soweit sie die Schwenkbarkeit des Abtriebselements erlauben. Es darf ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß es dabei auf eine Verstellbarkeit des Abtriebselements senkrecht zur Antriebsachse nicht ankommt.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 26 ist es nach dieser weiteren Lehre vorgesehen, daß das Antriebselement walzenförmig ausgestaltet ist und an seinem Außenumfang die Steuerkulisse aufweist. Dies kann ganz besondere Vorteile hinsichtlich der Ausnutzung des jeweils vorhandenen Bauraums mit sich bringen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 das Heck eines Kraftfahrzeugs bei geöffneter Heckklappe mit einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung schematisch in einer Seitenansicht,

2 einen Antrieb der Antriebsanordnung gemäß 1 mit Kulissengetriebe bei vollständig geöffneter Klappe in einer Draufsicht,

3 drei Ausführungsformen der Steuerkulisse eines in 2 dargestellten Kulissengetriebes,

4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kulissengetriebes und

5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kulissengetriebes.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Antriebsanordnung anhand eines Verschlußelements 1 in Form einer Heckklappe 1 erläutert. Dies ist nicht beschränkend zu verstehen. Von dem Begriff "Verschlußelement" sind alle im einleitenden Teil der Beschreibung aufgeführten Varianten umfaßt.

1 zeigt eine Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung der Heckklappe 1 eines Kraftfahrzeugs, wobei die Heckklappe 1 zwischen der dargestellten Öffnungsstellung und einer nicht dargestellten Schließstellung verstellbar ist. Hierfür ist mindestens ein mit der Heckklappe 1 antriebstechnisch gekoppelter Antrieb 2 vorgesehen. Für den Fall, daß nur ein einziger Antrieb 2 vorgesehen ist, wird dieser in der Regel in Richtung der Querachse des Kraftfahrzeugs gesehen mittig angeordnet sein.

Um einen Verzug der Heckklappe 1 zu vermeiden, ist es vorzugsweise vorgesehen, daß zwei Antriebe 2 seitlich und hinsichtlich der Längsachse des Kraftfahrzeugs gegenüberliegend angeordnet sind. Der Antrieb 2 bzw. die Antriebe 2 können an der Karosserie des Kraftfahrzeugs oder aber an der Heckklappe 1 angeordnet sein.

Es darf darauf hingewiesen werden, daß alle im folgenden zu der Heckklappe 1 getroffenen Aussagen auch auf alle anderen Varianten des in Rede stehenden Verschlußelements 1 anwendbar sind.

2 zeigt den Aufbau des Antriebs 2. Der Antrieb 2 weist einen Antriebsmotor 3 und einen dem Antriebsmotor 3 nachgeschalteten Antriebsstrang 4 auf. Der Antriebsstrang 4 stellt gewissermaßen die antriebstechnische Kopplung zwischen dem Antriebsmotor 3 und der Heckklappe 1 bzw. der Karosserie des Kraftfahrzeugs her. Es kann auch vorgesehen sein, daß der Antrieb 2 einen Antriebsmotor 3 und mehrere, vorzugsweise zwei, Antriebsstränge 4 aufweist, wobei die Krafteinleitung dann vorzugsweise an beiden Seiten der Heckklappe 1 vorgesehen ist. Dadurch kann wieder einem Verwinden der Heckklappe 1 entgegengewirkt werden.

Wesentlich ist nun, daß in den Antriebsstrang 4 des Antriebs 2 ein Kulissengetriebe 5 geschaltet ist. Das Kulissengetriebe 5 weist ein Antriebselement 6 und ein Antriebselement 7 auf, wobei das Antriebselement 6 mittels des Antriebsmotors 3 um eine Antriebsachse 8 drehbar ist. Das Antriebselement 6 steht mit dem Abtriebselement 7 über eine Steuerkulisse 9 und einen zu der Steuerkulisse 9 korrespondierenden Mitnehmer 10 in antriebstechnischem Eingriff.

Durch eine Drehung des Antriebselements 6 läßt sich das Abtriebselement 7 im wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 8 verstellen. Im einzelnen wird dies weiter unten erläutert. Bei allen Ausführungsbeispielen ist es jedoch so, daß das Laufen des Mitnehmers 10 in der Steuerkulisse 9 nach Art eines Kulissengetriebes eine Relativbewegung zwischen dem Antriebselement 6 und dem Abtriebselement 7 bewirkt.

Es sind eine Reihe von Möglichkeiten denkbar, wie der Antrieb 2 mit dem Verschlußelement 1, hier also der Heckklappe 1, zusammenwirken kann. In bevorzugter Ausgestaltung ist das Verschlußelement 1 an der Karosserie des Kraftfahrzeugs um eine Verschlußelementachse 11 schwenkbar angelenkt. Dabei ist in den Antriebsstrang 4 vorzugsweise eine Schubstange 12 geschaltet, die an ihrem einen Ende 13 hinsichtlich der Verschlußelementachse 11 exzentrisch am Verschlußelement 1 oder an der Karosserie des Kraftfahrzeugs angelenkt ist, wobei die Schubstange 12 weiter vorzugsweise an ihrem anderen Ende 14 mit dem Abtriebselement 7 gekoppelt ist. Grundsätzlich kann es aber auch sein, daß zwischen die Schubstange 12 und das Abtriebselement 7 weitere Übertragungselemente und/oder Getriebe geschaltet sind.

Es wurde im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert, daß zwei Möglichkeiten für den grundsätzlichen Aufbau des Kulissengetriebes 5 vorgesehen sind.

2 zeigt eine bevorzugte Variante, bei der die Steuerkulisse 9 dem Antriebselement 6 und der Mitnehmer 10 dem Abtriebselement 7 zugeordnet ist. Die Steuerkulisse 9 läßt sich also mittels des Antriebsmotors 3 um die Antriebsachse 8 drehen, was dazu führt, daß der Mitnehmer 10 in der Steuerkulisse 9 läuft und entsprechend verstellt wird. Die in 2 verwendete Steuerkulisse 9 ist als solche in 3c) dargestellt.

Bei dem in 2 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Abtriebselement 7 mit dem Mitnehmer 10 längsgeführt, wobei vorzugsweise die Längsachse 15 der Längsführung 16 senkrecht zu der Antriebsachse 8 verläuft und in weiter bevorzugter Ausgestaltung die Antriebsachse 8 schneidet.

Die Längsführung 16 ist hier durch einen Schlitz in einem feststehenden Blech realisiert, das gleichzeitig einen Deckel für die Steuerkulisse 9 bildet. Bei der Längsführung 16 handelt es sich also um eine Gleitführung. Es sind auch andere Ausgestaltungen denkbar. Das Abtriebselement 7 bildet bei der in 2 dargestellten Ausgestaltung ein einstückiges Bauteil mit dem Mitnehmer 10. Das Abtriebselement 7 ist mit der Schubstange 12 über ein Kugelgelenk o. dgl. gekoppelt.

Bei der in 4 dargestellten, bevorzugten Ausführungsform ist das Abtriebselement 7 als um eine Abtriebsachse 17 schwenkbarer Schwenkhebel ausgestaltet, wobei der Mitnehmer 10 beabstandet von der Abtriebsachse 17 auf dem Abtriebselement 7 angeordnet ist. Das Abtriebselement 7 kann wieder über eine Schubstange 12 o. dgl. mit der Heckklappe 1 gekoppelt sein. Dies ist hier nicht dargestellt. Die bei der in 4 dargestellten Ausführungsform verwendete Steuerkulisse 9 ist in 3b) als solche dargestellt.

Es läßt sich der Darstellung in 4 entnehmen, daß die Abtriebsachse 17 im wesentlichen parallel zu der Antriebsachse 8 ausgerichtet ist. Damit läßt sich die Verstellung des Abtriebselements 7 im wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 8 gewährleisten.

Das Antriebselement 6 ist vorzugsweise scheibenförmig ausgestaltet, wobei die Steuerkulisse 9 an einer Stirnseite des Antriebselements 6 angeordnet ist.

Grundsätzlich kann es auch vorgesehen sein, daß die Steuerkulisse 9 an beiden Stirnseiten des scheibenförmigen Antriebselements 6 angeordnet ist. Beispielsweise läßt sich dadurch die für die Führung des Mitnehmers 10 benötigte Kraft auf die beiden Seiten des Antriebselements 6 verteilen. Dann ist die Teilkulisse auf der einen Stirnseite im wesentlichen identisch zu der Teilkulisse auf der anderen Stirnseite.

Es kann aber auch vorteilhaft sein, die beiden Teilkulissen unterschiedlich auszugestalten. Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß der Mitnehmer 10 beim Öffnungsvorgang mit der Teilkulisse der einen Stirnseite in Eingriff steht und beim Schließvorgang entsprechend mit der Teilkulisse der anderen Stirnseite. Damit läßt sich eine ganz bestimmte Schließ- und Öffnungscharakteristik realisieren.

Eine andere bevorzugte Ausgestaltung betrifft einen Antrieb 2 mit zwei Antriebssträngen 4. Hier ist wieder ein scheibenförmiges Antriebselement 6 mit jeweils einer Teilkulisse auf den beiden Stirnseiten vorgesehen. Allerdings sind zwei Mitnehmer 10 vorgesehen, die jeweils einem Antriebsstrang 4 zugeordnet sind. Beispielsweise ist dabei die eine Teilkulisse der einen Seite der Heckklappe 1 und die andere Teilkulisse der anderen Seite der Heckklappe 1 zugeordnet. Die beiden Teilkulissen sind dabei vorzugsweise identisch ausgestaltet.

3 zeigt drei bevorzugte Ausgestaltungen für die Steuerkulisse 9. Dabei sind die schraffierten Bereiche senkrecht zur Zeichenebene gesehen erhöht ausgebildet, wodurch die Steuerflächen 18 der Steuerkulisse 9 gebildet werden. Der Mitnehmer 10, der in 3 im Querschnitt kreisförmig dargestellt ist, wird durch den Eingriff mit den Steuerflächen 18 entsprechend verstellt.

Gemäß 3a) ist die Steuerkulisse 9 um die Antriebsachse 8 im wesentlichen spiralförmig ausgestaltet. Je nach Auslegung der Spirale der Steuerkulisse 9 läßt sich die Getriebeübersetzung des Kulissengetriebes 5 drehwinkelabhängig einstellen. Bei der Ausgestaltung der Steuerkulisse 9 kann es vorgesehen sein, daß die Verstellung des Verschlußelements 1 zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung mehrere Umdrehungen des Antriebselements 6 erfordert.

3b) zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung, bei der die Steuerkulisse 9 hinsichtlich der Antriebsachse 8 punktsymmetrisch ausgestaltet ist. Hierdurch lassen sich bestimmte Abschnitte der Steuerkulisse 9 um die Antriebsachse 8 herum periodisch wiederholen, was noch zu erläuternde Vorteile mit sich bringt.

Die in 3c) dargestellte Steuerkulisse 9 ist besonders geeignet für Verschlußelemente 1, insbesondere Heckklappen 1, mit zwei unterschiedlichen Schwenkbereichen, wobei die beiden Schwenkbereiche über den Verstellweg der Heckklappe 1 gesehen aneinander angrenzen. Beispielsweise ist es so, daß beim Öffnen der Heckklappe 1 zunächst der erste Schwenkbereich durchlaufen wird, in dem das Gewicht der Heckklappe 1 die in Öffnungsrichtung wirkende Vorspannung der Heckklappe 1 überwiegt. Nach dem Übergang vom ersten Schwenkbereich in den zweiten Schwenkbereich überwiegt die Vorspannung der Heckklappe 1 deren Gewichtskraft, wodurch die Heckklappe 1 den Öffnungsvorgang dann selbsttätig durchführt.

Bei der obigen Auslegung der Heckklappe 1 mit zwei Schwenkbereichen ist es für die motorische Verstellung der Heckklappe 1 von der Schließstellung in die Öffnungsstellung im ersten Schwenkbereich erforderlich, die Verstellbewegung der Heckklappe 1 anzutreiben und im zweiten Schwenkbereich erforderlich, die Verstellbewegung der Heckklappe 1 zu bremsen. Diesen Randbedingungen wird die in 3c) dargestellte Steuerkulisse 9 gerecht. Bei einer Drehung der Steuerkulisse 9 in 3c) rechtsherum läuft der Mitnehmer 10 entlang der Steuerfläche 18a), wodurch die Heckklappe 1 in Richtung der Öffnungsstellung durch den ersten Schwenkbereich verstellt wird. Nach einer Drehung der Steuerkulisse 9 um etwa 180° geht die Heckklappe 1 in den zweiten Schwenkbereich über, wodurch der Mitnehmer 10 auf die zweite Steuerfläche 18b) fällt. Bei weiterer Drehung der Steuerkulisse 9 erreicht die Heckklappe 1 schließlich die Öffnungsstellung und der Mitnehmer 10 die in 3c) gestrichelt dargestellte Position.

Der andere grundlegende Aufbau des Kulissengetriebes 5 ist in 5 dargestellt. Hier ist es so, daß die Steuerkulisse 9 dem Abtriebselement 7 und der Mitnehmer 10 dem Antriebselement 6 zugeordnet ist. Dabei ist der Mitnehmer 10 vorzugsweise exzentrisch am Antriebselement 6 angeordnet.

Bei dem in 5 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Abtriebselement 7 wieder als um eine Abtriebsachse 17 schwenkbarer Schwenkhebel ausgestaltet, wobei die Steuerkulisse 9 nun in oder an dem Schwenkhebel 7 angeordnet ist. Auch hier ist es vorzugsweise so, daß die Abtriebsachse 17 im wesentlichen parallel zu der Antriebsachse 8 ausgerichtet ist. Insbesondere in fertigungstechnischer Hinsicht ist es vorteilhaft, wenn die Steuerkulisse 9 eine Ausnehmung in dem als Schwenkhebel ausgestalteten Abtriebselement 7 ist.

Für die Realisierung des antriebstechnischen Eingriffs zwischen der Steuerkulisse 9 und dem Mitnehmer 10 sind unabhängig vom grundlegenden Aufbau des Kulissengetriebes 5 eine Reihe von Möglichkeiten denkbar. Die Steuerkulisse 9 kann beispielsweise als Steg, als Nut, als Ausnehmung oder als Schlitz auf bzw. in einem Kulissenkörper ausgestaltet sein. Die Ausgestaltung als Nut zeigt 3a). Die Ausgestaltung als Ausnehmung zeigen die 3b) und c) sowie 5.

In einfachster Ausgestaltung ist der Mitnehmer 10 als Mitnehmerbolzen ausgestaltet. Die in den 3, 4, 5 dargestellten Anordnungen zeigen einen solchen als Mitnehmerbolzen ausgestalteten Mitnehmer 10. Grundsätzlich kann es aber auch vorgesehen sein, daß die Steuerkulisse 9 wie oben erläutert als Steg oder dergleichen ausgestaltet ist, auf dem ein als Schlitten ausgestalteter Mitnehmer 10 läuft. Der Mitnehmer 10 ist dann ein- oder beidseitig des Steges mit entsprechenden Laufrollen ausgestattet. Es kann aber auch sein, daß der als Mitnehmerbolzen ausgestaltete Mitnehmer 10 als einzelne Laufrolle ausgestaltet ist. Der Mitnehmerbolzen ist dann einfach drehbar gelagert.

Letztlich ist es so, daß der Mitnehmer 10 entweder gleitend oder aber rollend in Eingriff mit der Steuerkulisse 9 steht. Im Falle des gleitenden Eingriffs ist auf eine geeignete Materialpaarung zwischen Mitnehmer 10 einerseits und Steuerfläche 18 der Steuerkulisse 9 andererseits zu achten.

Neben der beschriebenen motorischen Verstellung des Verschlußelements 1 ist in der Regel auch eine manuelle Verstellung gefordert. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Steuerkulisse 9 derart ausgestaltet ist, daß eine manuelle Verstellung des Verschlußelements 1 bzw. der Heckklappe 1 von der Öffnungsstellung in die Schließstellung und andersherum ohne eine Verstellung des Antriebselements 6 möglich ist. Dies ist beispielsweise in den 4 und 5 gezeigt.

Bei der in 4 gezeigten Ausgestaltung läßt sich das Abtriebselement 7 linksherum verstellen, ohne daß das Antriebselement 6 verstellt wird. Hierfür ist in der Steuerkulisse 9 ein entsprechender Freischnitt vorgesehen. Das gleiche gilt für die in 5 dargestellte Anordnung. Aus einer der Endstellungen heraus läßt sich das Abtriebselement 7 ohne eine Verstellung des Antriebselements 6 ebenfalls hin und her verstellen. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Steuerkulisse 9 kann auf eine Kupplung für die manuelle Betätigung vollständig verzichtet werden.

Je nach Anwendungsfall kann es auch vorteilhaft sein, daß die manuelle Verstellung des Verschlußelements 1 ohne eine Verstellung des Antriebselements 6 auch aus einer Zwischenstellung heraus möglich ist. Dies läßt sich beispielsweise mit der in 3c) dargestellten Steuerkulisse 9 erreichen.

Die manuelle Betätigbarkeit ist besonders einfach realisierbar, wenn der Antriebsmotor 3 mit nachgeschaltetem Antriebsstrang 4 nicht vollständig selbsthemmend ist. Dann kann es vorgesehen sein, daß eine manuelle Kraftausübung auf das Verschlußelement 1 zu einem Zurückstellen des Antriebselements 6 und des Antriebsmotors 3 führt. Vorzugsweise ist gleichzeitig eine Selbsthemmung des Antriebsmotors 3 zusammen mit dem Antriebsstrang 4 derart vorgesehen, daß die Selbsthemmung gerade noch ausreicht, um das Verschlußelement 1 in jeder Zwischenposition zu halten.

Bei dem in 3b) sowie in 4 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Steuerkulisse 9 derart symmetrisch ausgestaltet, daß einer Stellung des Mitnehmers 10 mindestens zwei hinsichtlich der Wirkung der Steuerkulisse 9 auf den Mitnehmer 10 gleichwertige Stellungen der Steuerkulisse 9 zugeordnet sind. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel bedeutet dies, daß die Stellung des Antriebselements 6 in diesem Sinne gleichwertig zu der um 180° gedrehten Stellung des Antriebselements 6 ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn keine volle Umdrehung des Antriebselements 6 für einen motorischen Betätigungsvorgang erforderlich ist. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der motorische Betätigungsvorgang nach einer Drehung des Antriebselements 6 um 180° abgeschlossen. Durch die obige Symmetrie des Antriebselements 6 kann der nächste Betätigungsvorgang unmittelbar anschließend und ohne zeitraubenden Freilauf durchgeführt werden.

Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es ferner so, daß die Steuerkulisse 9 derart ausgestaltet ist, daß eine Verstellung des Verschlußelements 1 aus der Öffnungsstellung und/oder aus der Schließstellung heraus mit minimalem – vorzugsweise keinem – anfänglichen Freilauf zwischen der Steuerkulisse 9 und dem Mitnehmer 10 erfolgt. Dies wird in erster Linie durch die Ausgestaltung der Steuerfläche 18a gewährleistet, die schon bei der kleinsten Verstellung des Antriebselements 6 in 4 rechtsherum eine korrespondierende Verstellung des Abtriebselements 7 bewirkt.

Es wurde schon im Zusammenhang mit der spiralförmigen Ausgestaltung der Steuerkulisse 9 darauf hingewiesen, daß zumindest abschnittsweise je nach Drehwinkel des Antriebselements 6 unterschiedliche Getriebeübersetzungen realisiert sein können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn auf eine separate Zuziehhilfe bei einer Heckklappe 1 oder dergleichen verzichtet werden soll. Dann ist eine besonders hohe Antriebskraft bzw. ein besonders hohes Antriebsmoment im Bereich der Schließstellung erforderlich, um die Heckklappe 1 entsprechend in die vollständig geschlossene Stellung zu ziehen. Die Steuerfläche 18 der Steuerkulisse 9 ist in diesem Bereich entsprechend flach ausgestaltet.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung weist die Steuerkulisse 9 mindestens zwei unterschiedliche Kulissenabschnitte auf, wobei der Mitnehmer 10 bei der Verstellung des Verschlußelements 1 von der Öffnungsstellung in die Schließstellung mit einem ersten Kulissenabschnitt in Eingriff kommt und wobei der Mitnehmer 10 bei der Verstellung des Verschlußelements 1 von der Schließstellung in die Öffnungsstellung mit einem zweiten Kulissenabschnitt in Eingriff kommt. Dies trägt der Forderung Rechnung, daß beim Öffnen bzw. beim Schließen unterschiedliche Geschwindigkeiten und/oder Kräfte gefordert sein können.

Um die Ansteuerung des Antriebsmotors 3 so weit wie möglich zu vereinfachen, ist für den Antriebsmotor 3 ein Blockbetrieb vorgesehen. Dies bedeutet, daß beim Erreichen der Öffnungsstellung und der Schließstellung gegebenenfalls vorgesehene Blockierelemente miteinander in Eingriff kommen und die weitere Verstellung des Antriebsmotors 3 blockieren.

In bevorzugter Ausgestaltung ist es zur Realisierung des Blockbetriebs vorgesehen, daß das Antriebselement 6 beim Erreichen der Öffnungsstellung und/oder der Schließstellung in blockierenden Eingriff mit dem Abtriebselement 7 oder einem mit dem Abtriebselement 7 gekoppelten Element kommt, wodurch die weitere Verstellung des Antriebselements 6 und damit des Antriebsmotors 3 blockiert wird.

Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind am Antriebselement 6 Blockierelemente 19 vorgesehen, die entsprechend in Eingriff mit Gegenblockierelementen 20 am Abtriebselement 7 kommen. Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es dagegen so, daß der am Antriebselement 6 angeordnete Mitnehmer 10 nach Abschluß der motorischen Verstellung durch die Steuerfläche 18b der am Abtriebselement 7 angeordneten Steuerkulisse 9 blockiert wird.

Beim Blockbetrieb ist es grundsätzlich so, daß bei Auftreten eines Blockstromes die an den Antriebsmotor 3 angelegte Spannung abgeschaltet wird. Die Erkennung des Blockstroms kann über die Algorithmen eines eventuell vorgesehenen steuerungstechnisch realisierten Einklemmschutzes erkannt und ausgewertet werden. Selbstverständlich sind zahlreiche weitere Möglichkeiten der Realisierung des Blockbetriebs denkbar.

Es wurde weiter oben darauf hingewiesen, daß neben der motorischen Verstellbarkeit grundsätzlich auch eine manuelle Verstellbarkeit gewünscht ist. In bestimmten Anwendungsfällen kann es ausreichen, diese manuelle Verstellbarkeit lediglich für den Notfall vorzusehen. Dabei ist es in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, daß der Mitnehmer 10 durch eine manuelle Ausrückbewegung außer Eingriff von der Steuerkulisse 9 bringbar ist. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel könnte diese Ausrückbewegung darin bestehen, den Mitnehmer 10 senkrecht zur Zeichenebene aus der Steuerkulisse 9 heraus zu bewegen.

Bei dem in 2 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es so, daß in den Antriebsstrang 4 an einer Stelle zwischen dem Antriebsmotor 3 und dem Kulissengetriebe 5 ein weiteres Getriebe – antriebsseitiges Getriebe – geschaltet ist. In der Regel wird es sich um ein Stirnradgetriebe handeln. Alternativ oder zusätzlich kann hier auch eine Kupplung oder dergleichen vorgesehen sein.

Ferner kann es vorgesehen sein, daß in den Antriebsstrang 4 an einer Stelle zwischen dem Kulissengetriebe 5 und dem Verschlußelement 1 ein weiteres Getriebe – abtriebsseitiges Getriebe – geschaltet ist. Hier kann es sich um ein zusätzliches Stirnradgetriebe oder vorzugsweise um ein Hebelgetriebe handeln.

Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die oben beschriebene Antriebsanordnung beansprucht, wobei in den Antriebsstrang 4 ein Kulissengetriebe 5 geschaltet ist und wobei hier das Abtriebselement 7 als um eine Abtriebsachse 17 schwenkbarer Schwenkhebel ausgestaltet ist. Dieser weiteren Lehre entspricht beispielsweise die in 4 dargestellte Ausführungsform.

Die Beschränkung der Verstellbarkeit des Abtriebselements 7 im wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 8 ist nach der weiteren Lehre nicht gefordert. Im übrigen gelten alle vorherigen Ausführungen entsprechend.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es nach der weiteren Lehre vorgesehen, daß das Antriebselement 6 walzenförmig ausgestaltet ist und an seinem Außenumfang die Steuerkulisse 9 aufweist. Sofern die Walze als Hohlwalze ausgestaltet ist, kann die Steuerkulisse 9 alternativ oder zusätzlich am Innenumfang der Walze angeordnet sein. Hier gelten die gleichen Überlegungen wie zu dem beschriebenen scheibenförmigen Antriebselement 6, das die Steuerkulisse 9 an beiden Stirnseiten aufweist.

Es wurde bereits erläutert, daß dies insbesondere hinsichtlich des benötigten Bauraums Vorteile haben kann. Auch für diese walzenförmige Ausgestaltung des Antriebselements 6 gelten alle vorherigen Ausführungen entsprechend.


Anspruch[de]
Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung eines Verschlußelements (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Verschlußelement (1) zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung verstellbar ist, wobei mindestens ein mit dem Verschlußelement (1) antriebstechnisch gekoppelter Antrieb (2) vorgesehen ist, wobei der Antrieb (2) einen Antriebsmotor (3) und einen dem Antriebsmotor (3) nachgeschalteten Antriebsstrang (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Antriebsstrang (4) des Antriebs (2) ein Kulissengetriebe (5) geschaltet ist, daß das Kulissengetriebe (5) ein Antriebselemnt (6) und ein Abtriebselement (7) aufweist, daß das Antriebselement (6) mittels des Antriebsmotors (3) um eine Antriebsachse (8) drehbar ist, daß das Antriebselement (6) mit dem Abtriebselement (7) über eine Steuerkulisse (9) und einen zu der Steuerkulisse (9) korrespondierenden Mitnehmer (10) in antriebstechnischem Eingriff steht und daß durch eine Drehung des Antriebselements (6) das Abtriebselement (7) im wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse (8) verstellbar ist. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (1) an der Karosserie des Kraftfahrzeugs um eine Verschlußelementachse (11) schwenkbar angelenkt ist, vorzugsweise, daß in den Antriebsstrang (4) eine Schubstange (12) geschaltet ist, die an ihrem einen Ende (13) hinsichtlich der Verschlußelementachse (11) exzentrisch am Verschlußelement (1) oder an der Karosserie des Kraftfahrzeugs angelenkt ist, weiter vorzugsweise, daß die Schubstange (12) an ihrem anderen Ende (14) mit dem Antriebselement (7) gekoppelt ist. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (9) dem Antriebselement (6) und der Mitnehmer (10) dem Abtriebselement (7) zugeordnet ist. Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebselement (7) mit dem Mitnehmer (10) längsgeführt ist, vorzugsweise, daß die Längsachse (15) der Längsführung (16) senkrecht zu der Antriebsachse (8) verläuft, weiter vorzugsweise, daß die Längsachse (15) der Längsführung (16) die Antriebsachse (8) schneidet. Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebselement (7) als um eine Abtriebsachse (17) schwenkbarer Schwenkhebel ausgestaltet ist und daß der Mitnehmer (10) beabstandet von der Abtriebsachse (17) auf dem Abtriebselement (7) angeordnet ist. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (6) scheibenförmig ausgestaltet ist und an einer Stirnseite, vorzugsweise an beiden Stirnseiten, die Steuerkulisse (9) aufweist. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (9) um die Antriebsachse (8) im wesentlichen spiralförmig ausgestaltet ist. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (9) hinsichtlich der Antriebsachse (8) punktsymmetrisch ausgestaltet ist. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (9) dem Abtriebselement (7) und der Mitnehmer (10) dem Antriebselement (6) zugeordnet ist. Antriebsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (10) exzentrisch am Antriebselement (6) angeordnet ist. Antriebsanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebselement (7) als um eine Abtriebsachse (17) schwenkbarer Schwenkhebel ausgestaltet ist und daß die Steuerkulisse (9) in oder an dem Schwenkhebel (7) angeordnet ist. Antriebsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (9) eine Ausnehmung in dem als Schwenkhebel ausgestalteten Abtriebselement (7) ist. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (9) als Steg, als Nut, als Ausnehmung oder als Schlitz auf bzw. in einem Kulissenkörper ausgestaltet ist. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (10) als Mitnehmerbolzen oder als Schlitten ausgestaltet ist. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (10) gleitend oder rollend in Eingriff mit der Steuerkulisse (9) steht. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (9) derart ausgestaltet ist, daß eine manuelle Verstellung des Verschlußelements (1) von der Öffnungsstellung in die Schließstellung und andersherum ohne eine Verstellung des Antriebselements (6) möglich ist, vorzugsweise, daß die manuelle Verstellung des Verschlußelements (1) ohne eine Verstellung des Antriebselements (6) auch aus einer Zwischenstellung heraus möglich ist. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (9) derart symmetrisch ausgestaltet ist, daß einer Stellung des Mitnehmers (10) mindestens zwei hinsichtlich der Wirkung der Steuerkulisse (9) auf den Mitnehmer (10) gleichwertige Stellungen der Steuerkulisse (9) zugeordnet sind. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (9) derart ausgestaltet ist, daß eine Verstellung des Verschlußelements (1) aus der Öffnungsstellung und/oder aus der Schließstellung heraus mit minimalem – vorzugsweise keinem – anfänglichen Freilauf zwischen der Steuerkulisse (9) und dem Mitnehmer (10) erfolgt. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (9) derart. ausgestaltet ist, daß zumindest abschnittsweise je nach Drehwinkel des Antriebselements (6) eine unterschiedliche Kulissenübersetzung wirksam ist. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkulisse (4) mindestens zwei Kulissenabschnitte aufweist und daß der Mitnehmer (10) bei der Verstellung des Verschlußelements (1) von der Öffnungsstellung in die Schließstellung mit einem ersten Kulissenabschnitt in Eingriff kommt und daß der Mitnehmer (10) bei der Verstellung des Verschlußelements (1) von der Schließstellung in die Öffnungsstellung mit einem zweiten Kulissenabschnitt in Eingriff kommt. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (6) beim Erreichen der Öffnungsstellung und/oder der Schließstellung in blockierenden Eingriff mit dem Abtriebselement (7) oder einem mit dem Abtriebselement (7) gekoppelten Element kommt, wodurch die weitere Verstellung des Antriebselements (6) blockiert wird. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (10) derart verstellbar ausgestaltet ist, daß er im Notfallbetrieb durch eine manuelle Ausrückbewegung außer Eingriff von der Steuerkulisse (9) bringbar ist. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Antriebsstrang (4) an einer Stelle zwischen dem Antriebsmotor (3) und dem Kulissengetriebe (5) ein weiteres Getriebe – antriebsseitiges Getriebe – geschaltet ist. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Antriebsstrang (4) an einer Stelle zwischen dem Kulissengetriebe (5) und dem Verschlußelement (1) ein weiteres Getriebe – abtriebsseitiges Getriebe – geschaltet ist. Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung eines Verschlußelements (1) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Verschlußelement (1) zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung verstellbar ist, wobei mindestens ein mit dem Verschlußelement (1) antriebstechnisch gekoppelter Antrieb (2) vorgesehen ist, wobei der Antrieb (2) einen Antriebsmotor (3) und einen dem Antriebsmotor (3) nachgeschalteten Antriebsstrang (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Antriebsstrang (4) des Antriebs (2) ein Kulissengetriebe (5) geschaltet ist, daß das Kulissengetriebe (5) ein Antriebselement (6) und ein Abtriebselement (7) aufweist, daß das Antriebselement (6) mittels des Antriebsmotors (3) um eine Antriebsachse (8) drehbar ist, daß das Antriebselement (6) mit dem Abtriebselement (7) über eine Steuerkulisse (9) und einen zu der Steuerkulisse (9) korrespondierenden Mitnehmer (10) in antriebstechnischem Eingriff steht und daß das Abtriebselement (7) als um eine Abtriebsachse (17) schwenkbarer Schwenkhebel ausgestaltet ist. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (6) oder das Abtriebselement (7) walzenförmig ausgestaltet ist und an seinem Außenumfang und/oder, bei Ausgestaltung als Hohlwalze, an seinem Innenumfang die Steuerkulisse (9) aufweist. Antriebsanordnung nach Anspruch 25 und ggf. nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils eines oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 24.






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