DE102007048539A1

DE102007048539A1 - Antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE102007048539A1
Application number: DE102007048539A
Authority: DE
Inventors: Bernd Arenz
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 2007-10-09
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2027-10-10
Also published as: DE102007048539B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (5) insbesondere für eine Klappe eines Fahrzeugs, mit einem mit einem feststehenden Bauteil (1) oder mit einem bewegbaren Bauteil (3) verbindbaren ersten Gehäuseteil (7, 107), einem mit dem bewegbaren Bauteil (3) oder mit dem feststehenden Bauteil (1) verbindbaren zweiten Gehäuseteil (8, 108), einem eine Gewindespindel (16) und eine auf der Gewindespindel (16) angeordneten Spindelmutter (17) aufweisenden Spindeltrieb, durch den erstes und zweites Gehäuseteil (7, 8, 107, 108) axial relativ zueinander bewegbar sind, einem den Spindeltrieb drehbar antreibenden Drehantrieb (10, 110) und einem wenigstens in eine Richtung die axiale Bewegung der beiden Gehäuseteile (7, 8, 107, 108) relativ zueinander unterstützenden Federelement (30, 130). Das Federelement (30, 130) ist achsparallel zum ersten und zweiten Gehäuseteil (7, 8, 107, 108) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung insbesondere für eine Klappe eines Fahrzeugs, mit einem mit einem feststehenden Bauteil oder mit einem bewegbaren Bauteil verbindbaren ersten Gehäuseteil, einem mit einem bewegbaren Bauteil oder mit einem feststehenden Bauteil 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 Drehantrieb und einem wenigstens in eine Richtung die axiale Bewegung der beiden Gehäuseteile relativ zueinander unterstützenden Federelement.
In der Automobilbranche sind derartige Antriebe schon seit einigen Jahren bekannt, jedoch ergeben sich durch deren stetiger Verbreitung immer neue Anwendungsmöglichkeiten und somit konstruktive Probleme, die mit den bekannten Antriebsvorrichtungen nicht überwunden werden können. Bei den meisten Antriebsvorrichtungen werden die Klappen der Fahrzeuge, beispielsweise Kofferraumdeckel, Heckklappe oder Motorhaube, von Antriebsvorrichtungen geöffnet oder geschlossen, die einerseits in dem durch die Klappe zu verschließenden Raum oder außerhalb, beispielsweise in der Regenrinne, und andererseits seitlich an der Klappe angelenkt sind. Die Klappen werden entweder beidseitig elektromechanisch angetrieben oder nur einseitig, wobei dann die zweite Seite meist durch eine Federeinrichtung lediglich in Aufschwenkrichtung auf die Klappe wirkt.
Für manche Fahrzeugtypen wird aber auch der Einbau in dem der Heckklappe zugewandten Dachende bevorzugt. Während bei den seitlich an die Klappe angreifenden Antriebsvorrichtungen eine lange schlanke Bauform gewünscht ist, wird aufgrund der Platzverhältnisse im Dach eines Fahrzeugs eine kurze Bauform und in Richtung des Dachverlaufs ebenfalls schlanke Konstruktion bevorzugt.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, die bei minimalem konstruktiven Aufwand eine optimale Bauraumausnutzung bietet.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das Federelement achsparallel zum ersten und zweiten Gehäuseteil angeordnet ist.
Bei einer Bauteile einsparenden Weiterbildung ist wenigstens ein Ende des Federelements mittelbar oder unmittelbar mit einem Anschlusselement verbunden ist, mit dem eines der Gehäuseteile verbunden ist.
Durch Unterbringung des Drehantriebs in einem dritten rohrförmigen Gehäuseteil, das achsparallel zum ersten und zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, kann in vorteilhafter Weise die Baulänge der Antriebsvorrichtung reduziert werden.
Um Material an der Federeinrichtung einzusparen kann das Federelement mit einem Ende an einem stirnseitigen Ende des dritten Gehäuseteils anliegen.
Als vorteilhaft hat sich dabei herausgestellt, wenn das Federelement mit einem Ende fest mit dem dritten Gehäuseteil, beispielsweise durch Schweißen, Schrauben oder Kleben, verbunden ist.
Die Montage lässt sich noch weiter vereinfachen, wenn das dritte Gehäuseteil eine Vertiefung aufweist, in das das Federelement mit einem Ende hineinragt. Dabei ist eine Befestigung an das dritte Gehäuseteil mittels Schweißen, Schrauben oder Kleben nicht mehr notwendig.
Bei einer weiteren Ausführungsform sind das erste Gehäuseteil und das dritte Gehäuseteil einteilig ausgebildet.
Eine einfache Montage ergibt sich ferner dadurch, dass das erste Gehäuseteil und das dritte Gehäuseteil an einer gemeinsamen Haltevorrichtung angebracht sind, an der wiederum ein Anschlusselement befestigt ist.
In Vorteilhafter Ausgestaltung sind das Federelement und das zweite Gehäuseteil mittels einer der Haltevorrichtung gegenüberliegenden zweiten Haltevorrichtung miteinander verbunden, an der auch ein Anschlusselement angeordnet sein kann.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine Gasfeder als Federelement gezeigt.
Um die Antriebsvorrichtung unempfindlicher gegen Schmutz zu machen kann sich das erste Gehäuserohr in axialer Richtung nahezu über die gesamte Länge über das zweite Gehäuseteil und das Federelement erstrecken.
Besonders unempfindlich gegen Verschmutzung wird die Antriebsvorrichtung, wenn sich das zweite Gehäuseteil im Wesentlichen vollständig über das erste Gehäuseteil und das dritte Gehäuseteil erstreckt, da dann erstes und drittes Gehäuse auch im ausgefahrenen Zustand bzw. bei geöffneter Klappe wenigstens noch teilweise von dem zweiten Gehäuseteil überdeckt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeughecks mit einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
2 eine erste Ausführungsform der Erfindung
3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung
4 eine Ansicht analog 3 einer dritten Ausführungsform der Erfindung
5 eine Ansicht analog 3 einer vierten Ausführungsform der Erfindung
6 eine Ansicht analog 3 einer fünften Ausführungsform der Erfindung
7 eine Ansicht analog 3 einer sechsten Ausführungsform der Erfindung
8 eine Ansicht analog 3 einer siebten Ausführungsform der Erfindung.
Die 1 zeigt die Prinzipskizze eines Kraftfahrzeuges mit einer Karosserie als ein feststehendes Bauteil 1 und einem eine Öffnung 2 des feststehenden Bauteils 1 verschließenden oder öffnenden, bewegbaren Bauteil 3 in der Ausführung als Heckklappe.
Es sei bemerkt, dass es sich bei der Klappe auch um eine Front- oder Motorhaube, eine Fahrzeugtür oder eine entsprechenden Anwendung handeln kann.
Die Klappe 3 ist in einer quer zum Fahrzeug verlaufenden horizontalen Schwenkachse 4 gelagert und wird durch eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 5 in Öffnungs- oder Schließrichtung betätigt.
Die 2 zeigt eine erste beispielhafte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 5 in teilweiser geschnittener Ansicht. Die Antriebsvorrichtung 5 umfasst eine Antriebseinheit 6, die ein erstes rohrförmiges Gehäuseteil 7 und ein das erste Gehäuseteil 7 wenigstens teilweise überdeckendes zweites rohrförmiges Gehäuseteil 8, wobei das zweite Gehäuseteil 8 an dem ersten Gehäuseteil 7 teleskopisch verschiebbar geführt ist.
Das erste Gehäuseteil 7 weist an einer Seite ein geschlossenes Ende 9 auf, durch das nicht gezeigte Zuleitungen für einen Drehantrieb 10 hindurchgeführt sind. Der Drehantrieb umfasst einen an dem Ende 9 angeordneten Elektromotor 11 und ein durch eine nicht dargestellte Motorwelle angetriebenes Getriebe 12.
Die Abtriebswelle 13 des Getriebes treibt über eine Kupplungseinheit 14 einen Spindeltrieb 15 an, der wiederum eine Gewindespindel 16 und eine auf der Gewindespindel 16 angeordneten Spindelmutter 17 umfasst, wobei die Spindelmutter 17 gegenüber dem ersten Gehäuseteil 7 drehfest angeordnet ist. Die Spindelmutter 17 ist mit einem Ende eines die Gewindespindel 16 koaxial umschließenden Spindelrohres 18 verbunden. Die Spindelmutter 17 ist in einem das Spindelrohr 18 umschließenden Führungsrohr 19 axial verschiebbar geführt, das mit dem zweiten Gehäuseteil 8 fest verbunden ist.
In dem Ringspalt zwischen dem Führungsrohr 19 und dem dieses mit Abstand umschließenden zweiten Gehäuseteils 8 ist eine Schraubendruckfeder 20 angeordnet, die mit ihrem einen Ende an dem zweiten Gehäuseteil 8 an dessen geschlossenen Ende 21 und mit ihrem anderen Ende mit einem Abstützelement 22 an dem ersten Gehäuseteil 7 abgestützt ist.
Die Gewindespindel 16 trägt an ihrem der Kupplungseinheit 14 abgewandten Ende eine Führungshülse 23, mit deren zylindrischer Mantelfläche die Gewindespindel 16 in dem Spindelrohr 18 axial verschiebbar geführt ist.
Das Führungsrohr 19 besitzt gleichmäßig am Umfang verteilt mehrere Axialschlitze 24, die sich weitgehend über dessen Länge erstrecken. Entsprechend der Axialschlitze 24 sind an der Spindelmutter 17 radial hervorstehende Abstützzapfen 25 angeordnet, die in die Axialschlitze 24 hineinragen und für eine Verdrehsicherung der Spindelmutter 17 gegenüber dem Führungsrohr 19 sorgen.
Über ein Axiallager 26 ist die Kupplungseinheit 14 an der der Gewindespindel 16 gegenüberliegenden Seite axial an einem in dem ersten Gehäuseteil 7 fest angeordneten Widerlagerteil 27 abgestützt.
Die Antriebseinheit 6 kann ferner eine Sensoreinrichtung aufweisen, beispielsweise einen nahe der Spindelmutter 17 an dem Spindelrohr 18 angeordneten Schleifer 28, der durch einen der Axialschlitze 14 ragt und mit der Spindelmutter 17 und dem Spindelrohr 18 entlang einer Schleiferbahn 29 bewegbar ist, die sich über diesen Axialschlitz 14 an seiner Außenseite erstreckt. Andere Sensoreinrichtungen, beispielsweise Drehpotentiometer sind jedoch auch möglich.
Die Antriebsvorrichtung 5 umfasst ferner ein achsparallel zur Antriebseinheit 6 angeordnetes Federelement 30. Das Federelement 30 ist vorzugsweise als Kolben-Zylinderaggregat und besonders bevorzugt als Gasfeder ausgebildet. Das Federelement 30 umfasst einen an einem Ende 31 geschlossenen Zylinder 32, aus dem sich an dem dem Ende 31 gegenüberliegenden Ende 33 eine Kolbenstange 34 durch ein nicht gezeigtes Dichtungs- und Führungspaket aus dem Zylinder 32 erstreckt.
An dem sich im Zylinder 32 befindende Ende der Kolbenstange 34 ist ein schematisch dargestellter Kolben 35 angeordnet, der den Zylinder 32 in zwei Arbeitsräume unterteilt. Der Kolben 35 kann jedoch auch mit einem nicht gezeigten Schaltring oder mit einem oder mehreren Durchgangsbohrungen versehen sein, mit dem der Fluss des Mediums, vorzugsweise Stickstoff, gesteuert werden kann. Des Weiteren kann der Zylinder 32 eine Axialnut 36 aufweisen mit dem ebenfalls der Mediumfluss gesteuert werden kann.
Das Ende 31 des Federelements 30 und das Ende 9 der Antriebseinheit 6 bzw. des ersten Gehäuseteils 7 sind an eine Haltevorrichtung 37 angeschlossen. An der dem Federelement 30 und der Antriebseinheit 6 gegenüberliegenden Seite der Haltevorrichtung 37 ist ein Anschlusselement 38 angeordnet. Das Anschlusselement 38 kann beispielsweise ein Gelenkauge, eine Kugelpfanne oder einen Kugelzapfen umfassen.
Das Ende 21 des zweiten Gehäuseteils 8 und das aus dem Zylinder 32 ragende Ende der Kolbenstange 34 sind mit einer weiteren Haltevorrichtung 39 verbunden. An der der Kolbenstange 34 und dem Ende 21 gegenüberliegenden Seite der Haltevorrichtung 39 ist ein Anschlusselement 40 angeordnet, das wiederum ein Gelenkauge, eine Kugelpfanne oder einen Kugelzapfen oder dergleichen umfassen kann.
Eines der Anschlusselemente 38 oder 40 wird an das Basisteil 1, das andere an die Klappe 3 angeschlossen.
In 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung dargestellt, welche in wesentlichen Teilen der in der 1 dargestellten Ausführungsform entspricht. Analoge Bauteile sind daher mit gleichen Bezugszeichen, jedoch um die Zahl 100 vermehrt, versehen.
Wenigstens der Elektromotor 111 ist dabei parallel neben dem ersten Gehäuseteil 107 in einem dritten rohrförmigen Gehäuseteil 41 angeordnet. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass weitere Teile des Drehantriebs 110, beispielsweise Getriebe 112 oder die hier nicht dargestellte Kupplungseinheit im dritten Gehäuseteil 41 untergebracht sind.
Das Ende 109 des ersten Gehäuseteils 107 und ein Ende 42 des dritten Gehäuseteils 41 sind mit der Haltevorrichtung 137 verbunden. An der dem ersten Gehäuseteil 107 und der dem dritten Gehäuseteil 41 gegenüberliegenden Seite der Haltevorrichtung 137 ist das Anschlusselement 138 angeordnet. An dem dem Ende 42 des dritten Gehäuseteils 41 gegenüberliegenden Ende 43 ist das Federelement 130 angeordnet. Das Ende 131 des Federelements 130 kann mittels geeigneter Maßnahmen, beispielsweise Schrauben, Kleben oder Schweißen, mit dem Ende 43 des dritten Gehäuseteils 41 verbunden werden.
Das Ende 121 des zweiten Gehäuseteils 108 und das aus dem Zylinder 132 ragende Ende der Kolbenstange 134 sind mit der Haltevorrichtung 139 verbunden. An der der Kolbenstange 134 und dem Ende 121 gegenüberliegenden Seite der Haltevorrichtung 139 ist das Anschlusselement 140 angeordnet.
Die 4 zeigt eine erfindungsgemäße Weiterbildung der in 3 dargestellten Ausführungsform. Der einzige Unterschied besteht darin, dass das Ende 131 des Zylinders 132 in einer muldenartige Vertiefung 44 nahe dem Ende 43 des dritten Gehäuseteils 41 angeordnet ist. Dadurch kann ein Arbeitsgang, nämlich das feste Verbinden des Zylinders 132 durch Schweißen oder dergleichen mit dem dritten Gehäuseteil 41 eingespart werden.
In der 5 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung der in 3 dargestellten Ausführungsform dargestellt. Das Ende 109 des ersten Gehäuseteils 107 und das Ende 42 des dritten Gehäuseteils 41 sind mit der Haltevorrichtung 137 verbunden, während an dem aus dem Zylinder 132 ragende Ende der Kolbenstange 134 ein Anschlusselement 45 und an dem Ende 121 des zweiten Gehäuseteils 108 ein Anschlusselement 46 angeordnet ist.
Eine weitere Ausführungsform ist in der 6 dargestellt. Erstes und drittes Gehäuseteil sind als ein Teil ausgebildet an dem einerseits das Federelement 130 angeordnet ist und andererseits sich das zweite Gehäuseteil 108 relativ dazu axial verschiebbar ist.
Die 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der sich das erste Gehäuserohr 107 in axialer Richtung nahezu über die gesamte Länge über das zweite Gehäuseteil 108 und das Federelement 130 erstreckt. An einem dem Ende 109 gegenüberliegenden Ende 47 können treten die Kolbenstange 134 und das zweite Gehäuseteil 108 aus dem ersten Gehäuseteil 107 heraus und sind relativ zum ersten Gehäuseteil 107 bewegbar. Es ist ersichtlich, dass die Kolbenstange 134 außerhalb der ersten Gehäuseteils 107 mittels der Haltevorrichtung 139 mit dem zweiten Gehäuseteil 108 verbunden werden kann. Die Form des Gehäuserohrs kann dabei im Querschnitt betrachtet oval oder kreisrund sein oder der Form ähnlich einer 8 entsprechen.
In der 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, Das zweite Gehäuseteil 108 erstreckt sich dabei im Wesentlichen vollständig über das erste Gehäuseteil 107 und das dritte Gehäuseteil 41. Dabei können erstes und zweites Gehäuseteil, wie in den 3 bis 5 dargestellt, als separate Gehäuseteile oder, wie in 6 gezeigt, als ein Teil ausgebildet sein. Das Anschlusselement 140 ist dabei am Ende 121 des zweiten Gehäuseteils angeordnet.

1: Basisteil
2: Öffnung
3: Klappe
4: Schwenkachse
5: Antriebsvorrichtung
6: Antriebseinheit
7: erstes Gehäuseteil
8: zweites Gehäuseteil
9: Ende
10: Drehantrieb
11: Elektromotor
12: Getriebe
13: Abtriebswelle
14: Kupplungseinheit
15: Spindeltrieb
16: Gewindespindel
17: Spindelmutter
18: Spindelrohr
19: Führungsrohr
20: Schraubendruckfeder
21: Ende
22: Abstützelement
23: Führungshülse
24: Axialschlitz
25: Abstützzapfen
26: Axiallager
27: Widerlagerteil
28: Schleifer
29: Schleiferbahn
30: Federelement
31: Ende
32: Zylinder
33: Ende
34: Kolbenstange
35: Kolben
36: Axialnut
37: Haltevorrichtung
38: Anschlusselement
39: Haltevorrichtung
40: Anschlusselement
41: drittes Gehäuseteil
42: Ende
43: Ende
44: Vertiefung
45: Anschlusselement
46: Anschlusselement
47: Ende
107: erstes Gehäuseteil
108: zweites Gehäuseteil
109: Ende
110: Drehantrieb
111: Elektromotor
112: Getriebe
121: Ende
130: Federelement
131: Ende
132: Zylinder
134: Kolbenstange
137: Haltevorrichtung
138: Anschlusselement
139: Haltevorrichtung
140: Anschlusselement

Claims

Antriebsvorrichtung 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 Bauteil 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 Drehantrieb, einem wenigstens in eine Richtung die axiale Bewegung der beiden Gehäuseteile relativ zueinander unterstützenden Federelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (30, 130) achsparallel zum ersten und zweiten Gehäuseteil (7, 8, 107, 108) angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ende (31, 131) des Federelements (30, 130) mittelbar oder unmittelbar mit einem Anschlusselement (38, 40, 138, 140) verbunden ist, mit dem eines der Gehäuseteile (7, 8, 107, 108) verbunden ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (10, 110) in einem dritten Gehäuseteil (41) untergebracht ist, das achsparallel zum ersten und zweiten Gehäuseteil (7, 8, 107, 108) angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (30, 130) mit einem Ende (31, 131) an einem stirnseitigen Ende (43) des dritten Gehäuseteils (41) anliegt.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (30, 130) mit einem Ende (31, 131) fest mit dem dritten Gehäuseteil (41) verbunden ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Gehäuseteil (41) eine Vertiefung (44) aufweist, in das das Federelement (30, 103) mit dem Ende (31, 131) hineinragt.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (7, 107) und das dritte Gehäuseteil (41) einteilig ausgebildet sind.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (7, 107) und das dritte Gehäuseteil (41) an einer gemeinsamen Haltevorrichtung (37, 137) angebracht sind.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, das das Anschlusselement (38, 138) an der Haltevorrichtung (37, 137) befestigt ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (30, 130) und das zweite Gehäuseteil (8, 108) mittels einer der Haltevorrichtung (37, 137) gegenüberliegenden weiteren Haltevorrichtung (39, 139) miteinander verbunden sind.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (40, 140) an der zweiten Haltevorrichtung (39, 139) angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (30, 130) eine Gasfeder umfasst.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste Gehäuserohr (107) in axialer Richtung nahezu über die gesamte Länge über das zweite Gehäuseteil (108) und das Federelement (130) erstreckt
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zweite Gehäuseteil (108) im Wesentlichen vollständig über das erste Gehäuseteil (107) und das dritte Gehäuseteil (41) erstreckt.