DE102006042799A1 - Variable-speed drive for moving functional element in or on motor vehicle body, uses stop formed on ends of toothed rack for blocking further meshing of drive pinion - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Verstellantrieb zur Bewegung eines Funktionselementes in oder an einer Kraftfahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The The invention relates to an adjusting drive for moving a functional element in or on a motor vehicle body having the features of the preamble of claim 1.
Verstellantriebe in oder an einer Kraftfahrzeugkarosserie werden für die verschiedensten Einsatzfälle benötigt. Je nachdem, welches Funktionselement wie zu bewegen ist, unterscheidet sich die Gestaltung und Auslegung des Verstellantriebs. Besonders hoch beansprucht ist ein Verstellantrieb dann, wenn ein schweres Funktionselement in oder an der Kraftfahrzeugkarosserie mit einer ungünstigen Hebeluntersetzung bewegt werden muß.adjusting drives in or on a vehicle body are for a variety of applications needed. Depending on which functional element is how to move, different The design and interpretation of the adjustment. Especially highly stressed is an adjustment when a heavy Functional element in or on the vehicle body with a unfavorable lever reduction must be moved.
Besonders schwierige Umstände liegen bei einem Verstellantrieb zur Bewegung einer Kraftfahrzeugtür als Funktionselement vor. Der Begriff der "Kraftfahrzeugtür" ist vorliegend umfassend zu verstehen. Hierunter fallen nicht nur die Seitentüren eines Kraftfahrzeugs, sondern auch eine Heckklappe, ein Kofferraumdeckel, eine Motorhaube oder eine Laderaumklappe sowie ein ggf. vorhandenes Hubdach.Especially difficult circumstances are in an adjustment for moving a motor vehicle door as a functional element in front. The term "motor vehicle door" is presently comprehensive to understand. This does not only include the side doors of a Motor vehicle, but also a tailgate, a trunk lid, a bonnet or a cargo compartment door and any existing Lifting roof.
Ein Verstellantrieb zur Bewegung einer absenkbaren Seitenscheibe in einer Seitentür eines Kraftfahrzeugs, gemeinhin als Fensterheber bezeichnet, ist ebenfalls ein Verstellantrieb zur Bewegung eines Funktionselementes an einer Kraftfahrzeugkarosserie. Demgegenüber ist beispielsweise ein Verstellantrieb zur Bewegung eines Fahrzeugsitzes in horizontaler Richtung oder zur Bewegung einer Sitzlehne eines Fahrzeugsitzes, gemeinhin als Sitzverstellung bezeichnet, ein Verstellantrieb zur Bewegung eines Funktionselementes in einer Kraftfahrzeugkarosserie.One Adjusting drive for moving a lowerable side window in a side door a motor vehicle, commonly referred to as a window regulator, is also an adjusting drive for moving a functional element on a motor vehicle body. In contrast, for example, a Adjusting drive for moving a vehicle seat in horizontal Direction or movement of a seat back of a vehicle seat, commonly referred to as seat adjustment, an adjustment for Movement of a functional element in a motor vehicle body.
Vorliegend geht es um die getriebliche Kraftübertragung vom Antriebsritzel auf das Stellelement in einem Verstellantrieb der in Rede stehenden Art. Um die Anforderungen im Betrieb erfüllen zu können, müssen das Stellelement, das An triebsritzel und deren Lager nach Werkstoff, Gestaltung, Anordnung und Ausführung entsprechend ausgestaltet und angeordnet sein. Dies gilt für manuell betätigte Stellantriebe ebenso wie für heute immer verbreitetere motorische Verstellantriebe.present It is about the gear transmission from the drive pinion on the actuator in an adjustment of the subject in question Art. In order to meet the requirements during operation, the actuator, the To drive pinion and their bearings by material, design, arrangement and execution be configured and arranged accordingly. This applies to manual actuated Actuators as well as for today increasingly popular motorized actuators.
Ein Verstellantrieb der in Rede stehenden Art hat regelmäßig mindestens eine Endstellung, meist zwei Endstellungen für die einander entgegengerichteten Bewegungsrichtungen. Voraussetzungsgemäß wird die Endstellung durch einen Anschlag definiert. Das erfolgt so, daß die Bewegung des Stellelementes durch den am – entsprechenden – Ende des Zahnsegments selbst ausgebildeten und ein Weiterkämmen des Antriebsritzels blockierenden Anschlag begrenzt ist. Dieser Anschlag muß den in im Betrieb auftretenden maximalen Kräften und Momenten standhalten.One Adjustment of the type in question has regularly at least an end position, usually two end positions for the opposing one another Movement. Prerequisite, the end position is through defines a stop. This is done so that the movement of the actuating element through the - corresponding - end of the toothed segment self-trained and further combing the drive pinion blocking Stop is limited. This stop must be that occurring during operation maximum forces and withstand moments.
Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Verstellantrieb ist es zweckmäßig, daß die bereits auf die auftretenden Kräfte und Momente ausgelegten Bauteile – Stellelement, Antriebsritzel und deren Lager – für die Blockierung der Endstellung des Stellelements mittels eines integrierten Anschlags genutzt werden. Bislang ist es allerdings so, daß die Kraftwirkungsrichtung an der Anschlagfläche so liegt, daß das Antriebsritzel vom Zahnsegment des Stellelementes weggedrückt wird. Nur ein Zahn des Antriebsritzels nimmt beim Blockieren des Antriebsritzels durch den Anschlag die volle Kraft auf. Folglich müssen nicht nur die Lager von Antriebsritzel und Stellelement, sondern auch das Antriebsritzel selbst sehr widerstandsfähig ausgelegt sein.at the adjustment known from the prior art, it is expedient that the already on the forces occurring and torque components - actuator, drive pinion and their bearings - for blocking the end position of the actuating element by means of an integrated stop be used. So far, however, it is the case that the direction of force at the stop surface so lies that the Drive pinion is pushed away from the toothed segment of the actuating element. Only one tooth of the drive pinion decreases when blocking the drive pinion through the attack the full force. Consequently, you do not have to only the bearings of drive pinion and actuator, but also the drive pinion itself be designed to be very resistant.
Der Lehre liegt das Problem zugrunde, den bekannten Verstellantrieb zur Bewegung eines Funktionselementes in oder an einer Kraftfahrzeugkarosserie so auszugestalten und weiterzubilden, daß die Kräfte und Momente am Stellelement und Antriebsritzel optimal aufgenommen werden können.Of the Teaching is the problem underlying the known adjustment for moving a functional element in or on a motor vehicle body to design and further develop that the forces and moments on the actuator and drive pinion can be optimally absorbed.
Das zuvor aufgezeigte Problem ist bei einem Verstellantrieb mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The previously indicated problem is with an adjustment with the Features of the preamble of claim 1 by the features of characterizing part of claim 1. Preferred embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß rückt der Anschlag am Zahnsegment des Stellelementes auf die vom Zahnsegment abgewandte Seite der Lagerachse des Antriebsritzels. Damit wird zunächst eine Kraftkomponente an der Anschlagfläche des Antriebsritzels generiert, die die Lagerachse des Antriebsritzels nicht mehr, jedenfalls nicht mehr überwiegend in Richtung weg vom Zahnsegment belastet. Die Antriebsverbindung Zahnsegment/Ritzel wird beim Blockieren des Zahnsegments tendenziell nicht mehr, zumindest nicht mehr so stark auseinandergedrückt wie bisher.According to the invention moves the Stop on the toothed segment of the actuating element on the toothed segment opposite side of the bearing axis of the drive pinion. This will be first generates a force component on the abutment surface of the drive pinion, the bearing axle of the drive pinion no longer, at least not more predominantly loaded in the direction away from the tooth segment. The drive connection Toothed segment / pinion tends to become blocked when locking the toothed segment no more, at least not as strongly pressed as so far.
Bei dieser Lage des Anschlags wird die zur Kraftwirkung an der Anschlagfläche des Antriebsritzels entgegengerichtete Kraftwirkung an einer Zahnflanke eines Zahnes im Zahnsegment erzeugt, weil sich das Antriebsritzel notwendigerweise dort mit einem seiner Zähne abstützt.at this position of the stop is the force acting on the stop surface of the Drive pinion opposing force on a tooth flank a tooth generated in the sector gear, because the drive pinion necessarily supported there with one of his teeth.
Wenn die beiden Kräfte parallel und entgegengesetzt gerichtet sind, heben sich die Lagerkräfte zu Null auf. Die Lagerkraft ist aber auch Null, wenn die Abweichung der Kraftvektoren von der Parallelität das Doppelte vom Reibwinkel nicht überschreitet, da innerhalb dieses Bereichs Selbsthemmung herrscht.If the two forces are directed parallel and opposite, lift the bearing forces to zero on. The bearing force is also zero, if the deviation of the Force vectors of parallelism that Do not exceed twice the friction angle, there is self-inhibition within this area.
Die Lage des Anschlags vom Zahnsegment aus betrachtet muß nur jenseits der Lagerachse des Antriebsritzels sein. Rückt man relativ weit weg von der Lagerachse des Antriebsritzels, so, wie das der Flugkreis der Zähne des Antriebsritzels erlaubt, so kann man erreichen, daß die Kraftwirkungsrichtung an der korrespondierenden Zahnflanke des Zahnes im Zahnsegment der Kraftwirkungsrichtung an der Anschlagfläche des Anschlags etwa entgegengerichtet ist. Diese beiden Kraftwirkungsrichtungen sind dann mehr oder weniger parallel bzw. tangential zur Außenkontur des Zahnsegments ausgerichtet. Die Lager des Stellelements und des Antriebsritzels werden kaum mehr belastet. Auch die Zähne des Antriebsritzels werden weniger belastet, weil die beim Blockieren der Bewegung des Stellelementes auftretenden Kräfte auf die beiden in Wirkung tretenden Flächen aufgeteilt werden. Bei tatsächlich einander entgegengerichteten Kraftwirkungsrichtungen erfolgt schlicht eine Halbierung der aufzunehmenden Kräfte.The position of the stopper from the toothed segment From considered must be only beyond the bearing axis of the drive pinion. If you return relatively far away from the bearing axis of the drive pinion, as that allows the circle of the teeth of the drive pinion, it can be achieved that the force action direction is approximately opposite to the corresponding tooth flank of the tooth in the toothed segment of the force action direction of the stop surface of the stop. These two force action directions are then aligned more or less parallel or tangential to the outer contour of the toothed segment. The bearings of the actuator and the drive pinion are hardly loaded. Also, the teeth of the drive pinion are less stressed because the forces occurring in blocking the movement of the actuating element are shared between the two surfaces in effect. In actually opposing directions of force action is simply a halving of the forces to be absorbed.
Nachfolgend wird die Lehre der Erfindung und deren Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie Vorteile und Varianten anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigtfollowing is the teaching of the invention and its embodiments and developments as well as advantages and variants on the basis of only exemplary embodiments illustrative drawings closer explained. In the drawing shows
Verstellantriebe der in Rede stehenden Art dienen grundsätzlich zur Bewegung eines Funktionselementes in oder an einer Kraftfahrzeugkarosserie. Bereits in der Beschreibungseinleitung ist darauf hingewiesen worden, an welche Funktionselemente in oder an einer Kraftfahrzeugkarosserie man dabei bevorzugt denken mag. Diese Aufzählung ist nicht abschließend, grundsätzlich ist der erfindungsgemäße Verstellantrieb überall einzusetzen, wo ein Funktionselement in oder an einer Kraftfahrzeugkarosserie bewegt werden soll.adjusting drives The type in question basically serve to move a functional element in or on a motor vehicle body. Already in the introduction to the description has been pointed to which functional elements in or on a motor vehicle body one may prefer to think. This list is not exhaustive, in principle is the adjusting drive according to the invention to be used everywhere, where a functional element moves in or on a motor vehicle body shall be.
Erfindungsrelevante
Bestandteile des erfindungsgemäßen Verstellantriebes
sind lediglich ein bewegliches Stellelement
Wesentliche
Voraussetzung für
die Lehre der Erfindung ist ferner, daß die Bewegung des Stellelementes
Die
Gegenkraft zu der Kraft an der Anschlagfläche
Bei
dem in
Bei
dem in
Bei
dieser Konzeption kann man durch geschickte Anordnung der Anschlagflächen
Das
dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel
zeigt ferner, daß das
Antriebsritzel
Wegen
der insgesamt geringen Belastung der Zähne
Aufgrund
der Verteilung der aus dem Drehmoment am Antriebsritzel
In
den dargestellten Ausführungsbeispielen ist
vorgesehen, daß der
Anschlag
Um
Geräusche
zu dämpfen
und eine "weiche" Charakteristik des
Verstellantriebes zu realisieren, kann man schließlich vorsehen,
daß am
Anschlag
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