DE102006036548B3

DE102006036548B3 - Schwenkantrieb

Info

Publication number: DE102006036548B3
Application number: DE102006036548A
Authority: DE
Inventors: Roland Ruegenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2026-08-05

Abstract

Ein Schwenkantrieb zum Betätigen eines Schwenkteils eines Kraftfahrzeugs weist einen linearen Schieber (4, 23) und ein Schwenkgetriebe (3) auf, das die lineare Schieberbewegung in eine Schwenkbewegung eines schwenkbaren Betätigers (6) umsetzt, der mit dem Schwenkteil koppelbar ist. Der Schieber (4, 23) ist mittels einer elektromotorisch angetriebenen Gewindespindel (5) zumindest annähernd parallel zur Schwenkachse des Betätigers (6) verschiebbar. Der Schieber (4, 23) weist eine schräg zur Verschieberichtung verlaufende Kulissenführung (14) auf, in die ein quer zur Verschieberichtung auslenkbares Kulissenelement (15) gleitend eingreift. Die Auslenkbewegung des Kulissenelementes (15) wird durch Getriebeelemente auf den Betätiger (6) übertragen. Der stark untersetzende schlanke Schwenkantrieb kann vorteilhaft z.B. zwischen Scharnieren des Schwenkteils eingebaut werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwenkantrieb mit einem linearen Schieber und einem Umsetzgetriebe, das die lineare Schieberbewegung in eine Schwenkbewegung eines schwenkbaren Betätigers umsetzt, der mit einem Schwenkteil, z.B. einer Haube eines Kraftfahrzeugs, koppelbar ist.
Durch die EP 1160113 A ist ein Schwenkantrieb bekannt geworden, bei dem die Schwenkachse eines Verdeckspriegels in den Antrieb einbezogen ist. Dieser umfasst einen tangential abstehenden Öldruckzylinder mit einer als Schieber dienenden Zahnstange, die ein mit dem Verdeckspriegel gekoppeltes Zahnrad antreibt. Der Antrieb erfordert einen hydraulischen Druckerzeuger sowie eine druckfeste hydraulische Verbindungsleitung bei entsprechend hohem Montageaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den hohen hydraulischen Aufwand zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Steigung der Gewindespindel kann so klein gehalten werden, dass bereits an dieser Stelle eine großes Untersetzungsverhältnis zum Schieber eingestellt werden kann. Durch unterschiedliche Steigungen kann der Schwenkantrieb in einfacher Weise an unterschiedliche Belastungsfälle unterschiedlicher Antriebszwecke angepasst werden. Bei langem Schieberhub kann die Steigung der Kulissenführung klein gehalten werden, was eine weitere große Untersetzungsstufe ergibt, so dass eine sehr große Gesamtuntersetzung erreicht wird. Dadurch ist es möglich, auch schwere Teile mittels eines relativ kompakten Elektromotors zu bewegen. Das angetriebene Schwenkteil kann beispielsweise als Kofferraumklappe, Tür oder verstellbare Sitzlehne ausgebildet sein. Die längliche schmale Bauweise des Schwenkantriebs eignet sich besonders für den Einbau zwischen den weit beabstandeten Scharnieren des Schwenkteils.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 gekennzeichnet:
Durch das Hebelgetriebe nach Anspruch 2 ändert sich das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit vom Stellweg. Bei entsprechender Ausgestaltung ist es möglich, die Übersetzung den sich ändernden Antriebskräften anzupassen.
Durch das Zahngetriebe nach Anspruch 3 bleibt das Übersetzungsverhältnis über den Stellwinkel unverändert, so dass der Gesamthub des Schiebers verringert werden kann.
Durch die Überlastkupplung nach Anspruch 4 wird eine Überlastung des Antriebsmotors z.B. im Falle einer Blockade des angetriebenen Schwenkteils vermieden. Außerdem kann das Schwenkteil gegen den selbsthemmenden Antrieb mit Überkraft von Hand betätigt werden, wenn z.B. der Antrieb ausfällt.
Durch die Rastelemente nach Anspruch 5 kann die Antriebskraft in einfacher Weise auf das gewünschte Maximum eingestellt werden.
Durch die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 6 und 7 wird eine einfache und sichere Kopplung zwischen dem Getriebe und dem Betätiger hergestellt, wobei die entgegengesetzt gerichteten Kupplungskräfte nach Anspruch 7 intern ausgeglichen werden.
Bei der radial wirkenden Kupplung nach Anspruch 8 können z.B. die Vertiefungen am Umfang der Antriebswelle und federnde Rastnocken am Betätiger angeordnet sein. Eine Spiraldruckfeder für die Rastnocken kann z.B. im länglichen Betätigerarm aufgenommen sein.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Schwenkantriebs mit einem Hebelgetriebe in einer Zwischenstellung,
2 das vergrößerte Hebelgetriebe und eine Überlastkupplung nach 1,
3 die vergrößerte Überlastkupplung nach 2 in einer Ausgangsstellung,
4 eine perspektivische Ansicht eines anderen Schwenkantriebs mit einem Zahnradgetriebe in der Ausgangsstellung,
5 den Schwenkantrieb nach 4 in einer Endstellung,
6 das vergrößerte Zahnradgetriebe und die Überlastkupplung nach 4 in einer Zwischenstellung.
Nach den 1, 2 und 3 weist ein erster Schwenkantrieb ein durch eine Haube verschließbares längliches Gehäuse 1 auf, an dem ein Elektromotor 2 sowie ein Schwenkgetriebe 3 verankert sind. Ein flacher Schieber 4 ist mittels einer mit der Motorachse verbundenen Gewindespindel 5 in der Längsrichtung des Schwenkantriebs zwischen der strichpunktiert angedeuteten Ausgangs- und Endstellung gemäß den Bewegungspfeilen in einer längsseitigen Führung des Gehäuses 1 vor und zurück verschiebbar und befindet sich gerade in einer mittleren Zwischenstellung. Er ist über das Schwenkgetriebe 3 mit einem schwenkbaren hebelartigen Betätiger 6 kinematisch gekoppelt, der um eine zur Spindelachse parallelen Schwenkachse zwischen einer strichpunktiert angedeuteten waagerechten Ausgangs- und senkrechten Endstellung schwenkbar ist. Der Betätiger 6 ist mit Montagelöchern 7 zum Anschrauben an ein zu betätigendes Schwenkteil, z.B. eine Haube eines Kraftfahrzeugs versehen. Das Schwenkgetriebe 3 weist einen am Gehäuse befestigten Lagerblock 8 mit in drei Stützwänden 9 angeordneten koaxialen Lagerbohrungen auf, in denen eine längsgerichtete Antriebs welle 10 eines als Kurbel ausgebildeten Schwenkhebels 11 drehbar gelagert ist. Der Betätiger 6 ist zwischen zwei der Stützwände 9 axial fixiert.
In 2 sind das Gehäuse 1 und der Lagerbock 8 zur besseren Darstellung der Funktionsteile weggelassen. Der aus Blech geschnittene und gebogene Schieber 4 ist stirnseitig mit einem eingesetzten Gewindestück 12 für die Gewindespindel 5 versehen. Er weist in einem plattenartigen ebenen Boden 13 auf, an dem schräg zur Verschieberichtung eine geradlinige Führungsbahn einer Kulissenführung 14 diagonal verläuft, die durch freigeschnittene hochgebogene Lappen gebildet ist. Auf diese ist mit entsprechenden Führungsschlitzen ein Kulissenelement 15 aufgesetzt, das zwischen zwei der Stützwände 9 in der Querrichtung auslenkbar geführt und axial fixiert ist. Dadurch wird die lange Längsbewegung des Schiebers 4 in eine kurze Querbewegung des Kulissenelementes 15 umgesetzt. Diese Querbewegung wird mittels eines Pleuels 16 eines Kurbeltriebs 17 in eine Schwenkbewegung des Schwenkhebels 11 mit dem angekoppelten Betätiger 6 umgewandelt.
3 zeigt den Schwenkhebel 11 mit dem auf der Antriebswelle 10 drehbar gelagerten Betätiger 6 und mit einer Überlastkupplung 25. Der Betätiger 6 weist im Lagerbereich scheibenförmige seitliche Laschen 18 auf, die die Antriebswelle 10 des Schwenkhebels 11 umgreifen. Zwischen den Laschen 18 weist die Antriebswelle 10 einen quadratischen Querschnitt auf. Darauf sind zwei Kupplungsscheiben 19 axial verschiebbar und drehfest gelagert, die durch eine dazwischenliegende Druckfeder 20 gegen die scheibenartigen Laschen 18 gedrückt werden und die zusammen mit diesen die Überlastkupplung 25 bilden. An den Kupplungsflächen sind wechselseitig mit Auflaufschrägen versehene nockenartige Erhebungen 21 und entsprechende Vertiefungen ausgebildet, die als federnde Rastelemente wirken. Bei Normallast ist somit der Betätiger 6 kinematisch fest mit dem Schwenkhebel 11 gekoppelt, so dass dessen Schwenkbewegung auf ein angeschraubtes Schwenkteil unmittel bar übertragen wird. Bei einer auftretenden Überlast werden durch die Auflaufschrägen die Kupplungsscheiben 19 von den Laschen 18 weggedrückt und entkoppelt. Dadurch ist es trotz der Selbsthemmung des Schwenkantriebs möglich, das Schwenkteil von Hand zu betätigen.
Nach den 4, 5 und 6 ist ein dem ersten ähnlicher zweiter Schwenkantrieb ohne sein Gehäuse dargestellt. Der kurbelartige Schwenkhebel und das Pleuel sind hier durch ein Zahnradsegment 22 ersetzt. Am abgewandelten flachen Schieber 23 ist eine Vielzahl von zur Verschieberichtung flach schräg verlaufenden, zueinander parallelen Führungsbahnen in der Art einer Flachverzahnung 24 ausgeformt, in die das Zahnradsegment 22 eingreift. Dieses weist die dem Schwenkhebel 9 entsprechende Antriebswelle 10 auf, die in gleicher Weise wie beim ersten Schwenkantrieb über die gleiche Überlastkupplung 25 mit dem gleichen Betätiger 6 gekoppelt ist. Beim Verschieben des Schiebers zwischen der Anfangsstellung nach 4 und der Endstellung nach 5 wird das querstehende Zahnsegment verdreht und der Betätiger 6 aus einer waggerechten in eine senkrechte Stellung geschwenkt.

1: Gehäuse
2: Elektromotor
3: Schwenkgetriebe
4: Schieber
5: Gewindespindel
6: Betätiger
7: Montagelöcher
8: Lagerbock
9: Stützwand
10: Antriebswelle
11: Schwenkhebel
12: Gewindestück
13: Boden
14: Kulissenführung
15: Kulissenelement
16: Pleuel
17: Kurbeltrieb
18: Lasche
19: Kupplungsscheibe
20: Druckfeder
21: Erhebung
22: Zahnradsegment
23: Schieber
24: Flachverzahnung
25: Überlastkupplung

Claims

Schwenkantrieb mit einem linearen Schieber (4, 23) und einem Schwenkgetriebe (3), das die lineare Schieberbewegung in eine Schwenkbewegung eines schwenkbaren Betätigers (6) umsetzt, der mit einem Schwenkteil, z.B. einer Haube eines Kraftfahrzeugs, koppelbar ist dadurch gekennzeichnet, dass der drehfest gelagerte Schieber (4, 23) mittels einer elektromotorisch angetriebenen Gewindespindel (5) zumindest annährend parallel zur Schwenkachse des Betätigers (6) verschiebbar ist, dass der Schieber (4, 23) eine schräg zur Verschieberichtung in einer Ebene im wesentlichen geradlinig verlaufende Kulissenführung (14) aufweist, in die ein in der Verschieberichtung fixiertes, quer zur Verschieberichtung auslenkbares Kulissenelement (15) gleitend eingreift und dass zwischen dem Betätiger (6) und dem Kulissenelement (15) Getriebeelemente vorgesehen sind, die die Auslenkbewegung des Kulissenelementes (15) auf den Betätiger (6) übertragen.
Schwenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebelemente als Kurbeltrieb ausgebildet sind, bei dem das Kulissenelement (15) und der Betätiger (6) durch ein Pleuel (16) gekoppelt sind, das auf einem mit dem Betätiger (6) gekoppelten Schwenkhebel (11) gelagert ist.
Schwenkantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenführung durch eine Vielzahl der zueinander parallelen Kulissenführungen in der Art einer Flachverzahnung (24) gebildet ist, dass die Getriebeelemente als Zahnrad, insbesondere Zahnradsegment (22) ausgebildet sind, dessen Zähne eine Mehrzahl der Kulissenelemente bilden und das mit dem Betätiger (6) gekoppelt ist.
Schwenkantrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradsegment (22) bzw. der Schwenkhebel (11) und der Betätiger (6) über eine flanschartige Überlast kupplung (25) miteinander gekoppelt sind.
Schwenkantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlastkupplung (25) federnd nachgiebige Rastelemente aufweist.
Schwenkantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeelemente eine schwenkbare Antriebswelle (10) aufweisen, auf der der Betätiger (6) drehbar gelagert ist, und dass zwischen der Antriebswelle (10) und dem Betätiger (6) zumindest eine axial federnd vorgespannte Scheibenkupplung mit einander zugewandten Kupplungsflächen vorgesehen ist, an denen wechselseitige, mit Auflaufschrägen versehene Erhebungen (21) und Vertiefungen vorgesehen sind, die die Rastelemente bilden.
Schwenkantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Scheibenkupplungen vorgesehen sind., deren axial verschiebbare Kupplungsscheiben (19) durch eine gemeinsame Druckfeder (20) gegen Kupplungsflächen von seitlichen Laschen 18 des Betätigers (6) gedrückt sind.
Schwenkantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente radial federnd angeordnet sind.