DE102007039823B4 - driving means - Google Patents
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Abstract
Antriebseinrichtung insbesondere für eine Klappe eines Fahrzeugs, mit einem mit einem feststehenden Bauteil oder einem bewegbaren Bauteil verbindbaren ersten Befestigungselement und mit einem an dem dem ersten Befestigungselement entgegengesetzten Ende axial relativ dazu bewegbaren Gehäuserohr, das an seinem dem ersten Befestigungselement entgegengesetzten Ende ein mit dem bewegbaren Bauteil oder dem feststehenden Bauteil befestigbares zweites Befestigungselement aufweist, mit einem eine Gewindespindel und eine auf der Gewindespindel angeordneten Spindelmutter aufweisenden Spindeltrieb, durch den das erste Befestigungselement und das Gehäuserohr axial relativ zueinander bewegbar antreibbar sind, wobei der Spindeltrieb von einem Drehantrieb drehbar antreibbar ist und die Gewindespindel ein Gewinde mit sich über die Längserstreckung der Gewindespindel ändernder Steigung aufweist, wobei die Gewindespindel (8) ein mehrgängiges Gewinde aufweist und die Spindelmutter (9) mit einer radialen Linienberührung in das Gewinde der Gewindespindel (8) eingreift, wobei die Spindelmutter (9) einen radial in das Gewinde der Gewindespindel (8) eingreifenden Mutterzapfen (29, 30, 31) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Mutterzapfen (31) fest an der Spindelmutter (9) angeordnet ist und die weiteren Mutterzapfen (29, 30) in Umfangsrichtung ortsfest und in Axialrichtung frei beweglich an der Spindelmutter (9) angeordnet sind.Drive device in particular for a flap of a vehicle, with a first fastening element that can be connected to a stationary component or a movable component and with a housing tube that is axially movable relative to the end opposite the first fastening element and that is connected to the movable component at its end opposite the first fastening element or the stationary component has a second fastening element that can be fastened to the stationary component, with a spindle drive having a threaded spindle and a spindle nut arranged on the threaded spindle, by means of which the first fastening element and the housing tube can be driven axially movable relative to one another, the spindle drive being rotatably driven by a rotary drive and the threaded spindle has a thread with a pitch that changes over the longitudinal extent of the threaded spindle, the threaded spindle (8) having a multiple thread and the spindle nut (9) with a radial L. line contact engages in the thread of the threaded spindle (8), the spindle nut (9) having a nut pin (29, 30, 31) engaging radially in the thread of the threaded spindle (8), characterized in that one of the nut pins (31) is firmly attached the spindle nut (9) is arranged and the further nut pins (29, 30) are arranged stationary in the circumferential direction and freely movable in the axial direction on the spindle nut (9).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung insbesondere für eine Klappe eines Fahrzeugs, mit einem mit einem feststehenden Bauteil oder einem bewegbaren Bauteil verbindbaren ersten Befestigungselement und mit einem an dem dem ersten Befestigungselement entgegengesetzten Ende axial relativ dazu bewegbaren Gehäuserohr, das an seinem dem ersten Befestigungselement entgegengesetzten Ende ein mit dem bewegbaren Bauteil oder dem feststehenden Bauteil befestigbares zweites Befestigungselement aufweist, mit einem eine Gewindespindel und eine auf der Gewindespindel angeordneten Spindelmutter aufweisenden Spindeltrieb, durch den das erste Befestigungselement und das Gehäuserohr axial relativ zueinander bewegbar antreibbar sind, wobei der Spindeltrieb von einem Drehantrieb drehbar antreibbar ist.The invention relates to a drive device, in particular for a flap of a vehicle, with a first attachment element which can be connected to a stationary component or a movable component and with a housing tube which can be moved axially relative to the first attachment element and which is opposite to the first attachment element End having a fastened to the movable member or the fixed component second fastener having a threaded spindle and a threaded spindle arranged on the spindle spindle having spindle through which the first fastener and the housing tube axially relative to each other are movable driven, wherein the spindle drive of a rotary drive is rotatably driven.
Bei derartigen Antriebseinrichtungen ist es bekannt die Gewindespindel durchgehend mit derselben Steigung des Gewindes auszubilden. Damit wird über den gesamten Verstellhub der Verstelleinrichtung dieselbe Verstellkraft aufgebracht.In such drive devices, it is known to form the threaded spindle continuously with the same pitch of the thread. Thus, the same adjusting force is applied over the entire adjustment stroke of the adjustment.
Aus der
In der
Aufgabe der Erfindung ist es eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln unterschiedliche Verstellkräfte über dem Verstellhub erzeugbar sind.The object of the invention is to provide a drive device of the aforementioned type, in which different adjustment forces can be generated via the adjustment stroke by simple means.
Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1, 3 und 5 angegebenen Merkmale gelöst.The object is solved by the features specified in
Dadurch das die Gewindespindel ein Gewinde mit sich über die Längserstreckung der Gewindespindel ändernder Steigung aufweist, kann abhängig von der jeweiligen Steigung des Gewindes der Gewindespindel eine unterschiedliche Verstellkraft von der Antriebseinrichtung aufgebracht werden. Eine geringe Steigung führt bei gleicher Antriebsleistung des Drehantriebs zu einer hohen Verstellkraft mit geringer Verstellgeschwindigkeit während eine große Steigung des Gewindes der Gewindespindel zu einer geringeren Verstellkraft und einer höheren Verstellgeschwindigkeit führt.Characterized that the threaded spindle has a thread with over the longitudinal extent of the threaded spindle changing pitch, depending on the respective pitch of the thread of the threaded spindle, a different adjusting force can be applied by the drive means. A small pitch results in the same drive power of the rotary drive to a high adjustment with low adjustment while a large pitch of the thread of the threaded spindle leads to a lower adjustment and a higher adjustment.
Diese Ausbildung ermöglicht einen Drehantrieb geringerer Leistung und damit auch geringerer Baugröße.This training allows a rotary drive lower power and thus smaller size.
Die Steigung des Gewindes kann sich kontinuierlich oder aber auch Abschnittsweise verändern.The pitch of the thread can change continuously or in sections.
Um ein Verklemmen der Spindelmutter in dem Gewinde der Gewindespindel bei sich verändernder Steigung zu vermeiden kann die Spindelmutter mit einer radialen Linienberührung in das Gewinde der Gewindespindel eingreifen.To avoid jamming of the spindle nut in the thread of the threaded spindle with changing pitch, the spindle nut can engage with a radial line contact in the thread of the threaded spindle.
Die freie Beweglichkeit kann dadurch erzielt werden, daß die weiteren Mutterzapfen in axialen Langlöchern der Spindelmutter in Axialrichtung frei beweglich angeordnet sind.The free mobility can be achieved, that the other parent pins are arranged freely movable in the axial slots of the spindle nut in the axial direction.
Alternativ weist die Spindelmutter jeweils einen in einen Gewindegang eingreifenden Mutterzapfen auf, wobei einer der Mutterzapfen fest an der Spindelmutter angeordnet ist und die weiteren Mutterzapfen in Axialrichtung ortsfest und in Umfangsrichtung frei beweglich an der Spindelmutter angeordnet sind.Alternatively, the spindle nut in each case one engaging in a thread nut tap, wherein one of the nut pin is fixedly arranged on the spindle nut and the other nut pins are fixed in the axial direction and freely movable in the circumferential direction on the spindle nut.
Die freie Beweglichkeit kann dadurch erzielt werden, daß die weiteren Mutterzapfen in radialen Langlöchern der Spindelmutter in Umfangsrichtung frei beweglich angeordnet sind.The free mobility can be achieved, that the other parent pins are arranged freely movable in radial slots of the spindle nut in the circumferential direction.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Spindelmutter jeweils einen in einen Gewindegang eingreifenden Mutterzapfen auf, wobei einer der Mutterzapfen fest an der Spindelmutter angeordnet ist und die weiteren Mutterzapfen sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung beweglich an der Spindelmutter angeordnet sind.In a further embodiment, the spindle nut in each case one engaging in a thread nut tap, wherein one of the nut pin is fixedly arranged on the spindle nut and the other nut pins are arranged both in the circumferential direction and in the axial direction movable on the spindle nut.
Die freie Beweglichkeit kann dadurch erzielt werden, daß die weiteren Mutterzapfen in verschränkten Langlöchern der Spindelmutter in Umfangsrichtung und Axialrichtung beweglich angeordnet sind.The free mobility can be achieved, that the further spigot are movably arranged in entangled slots of the spindle nut in the circumferential direction and axial direction.
Ist die Gewindespindel mit ihrem einen Ende an dem Gehäuserohr drehbar gelagert und gegenüber dem Gehäuserohr axial feststehend angeordnet sowie von dem Drehantrieb drehbar antreibbar und ist die mit dem ersten Befestigungselement verbundene Spindelmutter gegenüber dem Gehäuserohr verdrehgesichert, so fuhrt diese Ausbildung dazu, daß das Spindelmuttermoment innerhalb der Antriebseinrichtung abgestützt wird und nicht über die Befestigungselemente an dem bewegbaren Bauteil und dem feststehenden Bauteil abgestützt werden muß.Is the threaded spindle rotatably mounted with its one end to the housing tube and arranged axially fixed relative to the housing tube and rotatably driven by the rotary drive and the spindle nut connected to the first fastening element against rotation of the housing tube, so this training leads to the fact that the Spindelmuttermoment is supported within the drive means and not on the fasteners on the movable member and the fixed component must be supported.
Dies ermöglicht es die Antriebseinrichtung in einer beliebigen Ausrichtung an dem bewegbaren Bauteil und dem feststehenden Bauteil zu befestigen, wodurch sich die Montierbarkeit der Antriebseinrichtung erheblich vereinfacht.This makes it possible to fix the drive device in any orientation on the movable member and the fixed component, whereby the mountability of the drive device considerably simplified.
In einfacher und leicht herstellbarer Weise kann das Gehäuserohr ein durch Umformen wie z. B. Tiefziehen hergestelltes Metallbauteil, insbesondere Aluminiumbauteil oder ein durch Spritzgießen hergestelltes Kunststoffteil sein.In a simple and easy to produce way, the housing tube by a reshaping such. B. thermoforming produced metal component, in particular aluminum component or a plastic part produced by injection molding.
In einfacher Weise kann die Spindelmutter mit einem Ende eines die Gewindespindel koaxial umschließenden Spindelrohres verbunden sein, an dessen anderem Ende das erste Befestigungselement fest angeordnet ist.In a simple manner, the spindle nut can be connected to one end of a threaded spindle coaxially enclosing the spindle tube, at the other end, the first fastening element is fixedly arranged.
Auch das Spindelrohr kann ein durch Umformen wie z. B. Tiefziehen hergestelltes Metallbauteil, insbesondere Aluminiumbauteil oder ein durch Spritzgießen hergestelltes Kunststoffteil sein.The spindle tube can be a by forming such. B. thermoforming produced metal component, in particular aluminum component or a plastic part produced by injection molding.
Vorzugsweise ist der Drehantrieb ein Elektromotor, durch dessen Ausgangswelle die Gewindespindel oder ein Kupplungsbauteil einer Kupplung drehbar antreibbar ist.Preferably, the rotary drive is an electric motor, through the output shaft, the threaded spindle or a coupling component of a clutch is rotatably driven.
Zur Reduzierung der Drehzahl und Erhöhung des Drehmomentes kann der Spindeltrieb über ein Getriebe von dem Drehantrieb drehbar antreibbar sein.To reduce the speed and increase the torque of the spindle drive via a gearbox of the rotary drive can be driven rotatably.
Ist der Spindeltrieb über eine biegsame Welle von dem Drehantrieb drehbar antreibbar, so kann der Drehantrieb an räumlich anderer Stelle als der Spindeltrieb angeordnet sein.If the spindle drive can be driven rotatably by the rotary drive via a flexible shaft, then the rotary drive can be arranged at a location other than the spindle drive.
Zu einer kompakten Ausbildung kann aber auch der Drehantrieb und/oder das Getriebe fest in dem Gehäuserohr angeordnet sein.For a compact design but also the rotary drive and / or the transmission can be arranged fixed in the housing tube.
Ist das Getriebe ein Stirnradgetriebe und/oder ein Umlaufgetriebe, so entsteht nur eine geringe Geräuschemission, die noch weiter minimiert wird, wenn die drehantriebsnahen Stufen des Getriebes als schrägverzahnte Stufen ausgebildet sind.If the transmission is a helical gear and / or a planetary gear, so only a small noise emission, which is further minimized when the drehantriebsnahen stages of the transmission are designed as helical stages.
Zu einer einfachen und in beliebiger Drehlage zur Längsachse der Antriebseinrichtung montierbaren Ausführung führt es, wenn eines oder beide der Befestigungselemente ein Kugelkopf oder eine Kugelpfanne eines Kugelgelenks sind.It leads to a simple and in any rotational position to the longitudinal axis of the drive device mountable embodiment, if one or both of the fastening elements are a ball head or a ball socket of a ball joint.
Zur Kraftunterstützung der Antriebseinrichtung und damit einem Klappengewichtsausgleich sowie zu einer geringen Dimensionierung des Drehantriebs führt es, wenn das erste Befestigungselement von einer Federkraft in Ausfahrrichtung von dem Gehäuserohr weg beaufschlagt oder beaufschlagbar ist.To support the power of the drive device and thus a flap weight balance and to a small dimensioning of the rotary drive, it leads when the first fastener is acted upon or acted upon by a spring force in the extension of the housing tube away.
Dies kann über dem gesamten Verstellhub oder auch nur über einen Teil des Verstellhubes erfolgen.This can be done over the entire Verstellhub or only over part of the Verstellhubes.
Dazu ist in einfacher Ausbildung das erste Befestigungselement von einer an dem Gehäuserohr abgestützten Druckfeder, insbesondere einer Schraubendruckfeder beaufschlagt.For this purpose, in a simple embodiment, the first fastening element is acted upon by a compression spring supported on the housing tube, in particular a helical compression spring.
Alternativ oder ergänzend dazu kann auch das erste Befestigungselement von einem Gasdruck beaufschlagt sein.Alternatively or additionally, the first fastening element can also be acted on by a gas pressure.
Die Kraft, die benötigt wird die Spindel manuell zu bewegen, wird vorzugsweise genau so gewählt, daß die Klappe in Zwischenpositionen bei deaktiviertem Drehantrieb gehalten werden kann. Somit ist bei elektromotorischem Drehantrieb eine stromlose Stop-Position problemlos realisierbar.The force required to move the spindle manually is preferably chosen to be such that the flap can be held in intermediate positions with the rotary drive disengaged. Thus, in electromotive rotary drive an electroless stop position can be easily realized.
Ist durch einen Huberfassungssensor die Hubposition des Spindelrohres erfaßbar, so sind dessen Ausgangssignale insbesondere zur Synchronisation bei parallelem Einsatz zweier Antriebseinrichtungen an der Klappe verwendbar. Es ist aber durch das Ausgangssignal auch die Verfahrposition der Antriebseinrichtung bestimmbar.Is by a Huberfassungssensor the stroke position of the spindle tube can be detected, so its output signals in particular for synchronization with parallel use of two drive means on the flap can be used. But it is also determined by the output signal and the travel position of the drive device.
In einer einfachen und nur geringen Bauraum benötigenden Ausbildung kann dabei der Huberfassungssensor ein Linearpotentiometer sein, dessen Schleifer an dem Spindelrohr oder dem Gehäuserohr und dessen Schleiferbahn mit dem Gehäuserohr oder dem Spindelrohr fest verbunden ist.In a simple and only small space-requiring training while the Huberfassungssensor be a linear potentiometer whose grinder is firmly connected to the spindle tube or the housing tube and the slider track with the housing tube or the spindle tube.
Zur Bestimmung der Verfahrgeschwindigkeit, der Verfahrposition und der Synchronisation paralleler Antriebseinrichtungen können durch einen Spindelsensor die Spindelumdrehungen erfaßbar sein.For determining the travel speed, the travel position and the synchronization of parallel drive devices, the spindle revolutions can be detected by a spindle sensor.
Zur Entkopplung des Drehantriebs von dem Spindeltrieb kann der Spindeltrieb über eine öffenbare Kupplung von dem Drehantrieb drehbar antreibbar sein.For decoupling the rotary drive from the spindle drive, the spindle drive can be rotatably driven via an openable coupling of the rotary drive.
Diese Kupplung kann eine formschlüssige oder eine reibschlüssige Kupplung sein.This coupling can be a positive or a frictional coupling.
Zum Ein- und Auskuppeln kann die Kupplung eine schaltbare, insbesondere schaltbare Magnetkupplung sein. For coupling and disengaging the clutch may be a switchable, in particular switchable magnetic coupling.
Auf einem besonderen Kupplungsantrieb kann aber verzichtet werden, wenn die Kupplung eine bei unbelasteter oder in Ausfahrrichtung belasteter Antriebseinrichtung offene und durch Belastung der Antriebseinrichtung in Einfahrrichtung schließbare Kupplung ist.On a special coupling drive but can be omitted if the clutch is open at unloaded or in the extension direction loaded drive device and closable by loading the drive device in the retraction direction clutch.
Dies führt auf einfache Weise zu einer manuellen Bewegbarkeit mit komfortablen Handkräften in Zugrichtung der Antriebsvorrichtung, da dann der Drehantrieb und ggf. das Getriebe nicht hemmend auf die Spindel wirken können.This results in a simple way to a manual mobility with comfortable hand forces in the pulling direction of the drive device, since then the rotary drive and possibly the transmission can not act inhibiting on the spindle.
Der Klappengewichtsausgleich ist vorzugsweise so auszulegen, daß immer ein resultierendes Moment in Schließrichtung wirkt. Das bedeutet, daß die Antriebseinrichtung die Klappe immer motorisch öffnen können muß. Zum Schließen muß die Klappe nur mit einer definierten Geschwindigkeit abgelassen werden.The flap weight compensation is preferably designed so that always a resulting moment acts in the closing direction. This means that the drive device must always be able to open the flap by motor. To close the flap must be drained only at a defined speed.
An dem Gehäuserohr kann ein das Spindelrohr mit Abstand umschließendes Führungsrohr angeordnet sein.A guide tube enclosing the spindle tube at a distance may be arranged on the housing tube.
Umschließt dabei die Schraubendruckfeder das Führungsrohr mit Abstand und ist ebenfalls mit Abstand von einem mit dem ersten Befestigungselement verbundenen Überrohr umschlossen, so ist die Schraubendruckfeder sowohl geführt als auch radial nach innen und außen geschützt.While enclosing the helical compression spring, the guide tube at a distance and is also enclosed at a distance from a connected to the first fastener overtube, the helical compression spring is both guided and protected radially inwardly and outwardly.
Ein Schutz der Bauteile der Antriebseinrichtung gegen Verschmutzung und Beschädigung wird dadurch erreicht, daß das Gehäuserohr und das Überrohr teleskopartig ineinander verschiebbar sind.A protection of the components of the drive device against contamination and damage is achieved in that the housing tube and the overtube are telescopically slidable.
Das Führungsrohr kann einen radial durchgehenden Axialschlitz aufweisen, durch den der an dem Spindelrohr fest angeordnete Schleifer zu der fest an dem Führungsrohr angeordneten Schleiferbahn hindurch und/oder ein radial gerichteter Abstützzapfen der Spindelmutter hinein ragt, wodurch auf einfache Weise eine Abstützung des Spindelmuttermoments erfolgt.The guide tube may have a radially continuous axial slot, through which the grinder fixed to the spindle tube to the fixedly arranged on the guide tube grinding path and / or a radially directed support pin of the spindle nut protrudes into, whereby a simple way of supporting the spindle nut torque.
Zu einer schlanken Ausführung führt es, wenn die Komponenten Drehantrieb und/oder Getriebe und/oder Kupplung und/oder Spindeltrieb in Reihenanordnung zueinander angeordnet sind.It leads to a slim design, if the components rotary drive and / or gear and / or clutch and / or spindle drive are arranged in a row to each other.
Sind die Komponenten Drehantrieb und/oder Getriebe und/oder Kupplung und/oder Spindeltrieb in Parallelanordnung zueinander angeordnet, so ist eine nicht so schlanke, dafür aber kürzere Ausbildung möglich.If the components rotary drive and / or gear and / or clutch and / or spindle drive arranged in parallel to each other, so not a slim, but shorter training is possible.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it
Die in den Figuren dargestellte Antriebseinrichtung besitzt ein Gehäuserohr
An dem dem Gehäuserohr
In dem dem Überrohr
Auf der Gewindespindel
Die Spindelmutter
Die Spindelmutter ist in einem das Spindelrohr
In dem Ringspalt zwischen dem Führungsrohr
Die Gewindespindel
Das Führungsrohr
Entsprechend der Axialschlitze
Dem ersten Kupplungsteil koaxial gegenüberliegend ist in dem Gehäuserohr
Über ein Axiallager
Das erste Kupplungsteil
Eine Abtriebswelle
Getriebe
Das Ausführungsbeispiel weist einen als Linearpotentiometer
Dazu ist nahe der Spindelmutter
Die Gewindespindel
Die Spindelmutter
Über das im Führungsrohr
Eine weitere Ausführungsform der Spindelmutter wird in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gehäuserohrhousing tube
- 22
- ÜberrohrAbout pipe
- 33
- erste Kugelpfannefirst ball socket
- 44
- zweite Kugelpfannesecond ball socket
- 55
- Lagerteilbearing part
- 66
- erstes Kupplungsteilfirst coupling part
- 77
- Kupplungclutch
- 88th
- Gewindespindelscrew
- 99
- Spindelmutterspindle nut
- 1010
- Führungsrohrguide tube
- 1111
- Spindelrohrspindle tube
- 1212
- SchraubendruckfederHelical compression spring
- 1313
- Führungshülseguide sleeve
- 1414
- Axialschlitzeaxial slots
- 1515
- Abstützzapfensupport pin
- 1616
- zweites Kupplungsteilsecond coupling part
- 1717
- Axiallagerthrust
- 1818
- WiderlagerteilAbutment part
- 1919
- Abtriebswelleoutput shaft
- 2020
- Getriebetransmission
- 2121
- Elektromotorelectric motor
- 2323
- LinearpotentiometerLinear
- 2424
- Schleifergrinder
- 2525
- Schleiferbahnslider track
- 2626
- erster Abschnittfirst section
- 2727
- zweiter Abschnittsecond part
- 2828
- dritter Abschnittthird section
- 2929
- erster Mutterzapfenfirst mother pin
- 29'29 '
- erster Mutterzapfenfirst mother pin
- 29''29 ''
- erster Mutterzapfenfirst mother pin
- 3030
- zweiter Mutterzapfensecond mother pin
- 30'30 '
- zweiter Mutterzapfensecond mother pin
- 30''30 ''
- zweiter Mutterzapfensecond mother pin
- 3131
- dritter Mutterzapfenthird mother pin
- 3131
- dritter Mutterzapfenthird mother pin
- 31''31 ''
- dritter Mutterzapfenthird mother pin
- 3232
- erstes Langlochfirst slot
- 32'32 '
- erstes Langlochfirst slot
- 32''32 ''
- erstes Langlochfirst slot
- 3333
- zweites Langlochsecond slot
- 33'33 '
- zweites Langlochsecond slot
- 33''33 ''
- zweites Langlochsecond slot
Claims (32)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102007039823.0A DE102007039823B4 (en) | 2007-08-23 | 2007-08-23 | driving means |
Publications (2)
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---|---|
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