DE102007059564B4 - Antriebseinrichtung - 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 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 Hubposition des ersten Befestigungselements durch einen Sensor erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Gewindespindel ein Dauermagnet (14) in Spindellängsrichtung entlang des Empfindlichkeitsbereichs eines fest angeordneten Magnetfeldsensors bewegbar antreibbar ist.
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 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 Hubposition des ersten Befestigungselements durch einen Sensor erfassbar ist.
- Eine derartige gattungsbildende Antriebseinrichtung ist aus der
DE 10 2005 030 052 A1 bekannt. Bei dieser Antriebseinrichtung wird die Hubposition durch einen Linearpotentiometer und die Spindelumdrehung durch einen Hall-Sensor erfasst. - Diese Ausbildung erfordert einen großen Bauraum und einen aufwendigen Aufbau.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen kompakten und einfachen Aufbau aufweist.
- Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Antriebseinrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass durch die Gewindespindel ein Dauermagnet in Spindellängsrichtung entlang des Empfindlichkeitsbereichs eines fest angeordneten Magnetfeldsensors bewegbar antreibbar ist.
- Vorteilhafte Ausgangshaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 16 angegeben.
- Diese Ausbildung zur Erfassung der Hubposition ermöglicht auch nach einer Unterbrechung der Energieversorgung die aktuell angenommene Hubposition der Antriebseinrichtung zu erfassen.
- Die Hubpositionserfassung erfolgt berührungslos und somit verschleißfrei, was auch eine Wartung weitgehend nicht erfordert.
- Magnetfeldsensoren sind dabei alle Sensoren, die eine von der magnetischen Feldstärke oder der magnetischen Induktion abhängige Größe in eine elektrische Größe umwandeln wobei die von der magnetischen Feldstärke oder der magnetischen Induktion abhängige Größe z. B. eine Spannungsinduktion oder ein Hall-Effekt sein kann.
- Vorzugsweise ist der Magnetfeldsensor ein MR-Sensor (magnetoresistiver Sensor), so weist der Magnetfeldsensor eine hohe Empfindlichkeit auf und liefert große Ausgangssignale, was zu einer hohen Genauigkeit der Positionserfassung führt.
- Der Dauermagnet kann an einem drehfesten Innengewindering angeordnet sein, dessen Innengewinde in das Außengewinde der Gewindespindel eingreift, wobei der Innengewindering vorzugsweise die Spindelmutter ist.
- Zu einer Reduzierung des durch den MR-Sensor zu erfassenden Weges des Dauermagneten gegenüber dem Verstellweg der Spindelmutter führt es, wenn auf der Gewindespindel ein zylindrisches Außengewindeteil fest angeordnet ist, dessen Gewinde eine geringere Steigung als das Gewinde der Gewindespindel aufweist, wobei das Gewinde eines ringartigen Innengewindeteils in das Gewinde des Außengewindeteils eingreift und den Dauermagneten trägt.
- Dadurch reduziert sich auch die Baugröße der Antriebseinrichtung.
- Dazu kann in einfacher Ausbildung das Gewinde von Außengewindeteil und Innengewindeteil ein Feingewinde sein.
- Um das Innengewindeteil auf einfache Weise an einem Drehen zu hindern aber eine Axialbewegung zuzulassen, kann das Innengewindeteil und/oder der Dauermagnet radial nach außen in eine sich axial zur Gewindespindel erstreckende, ortsfeste Linearführungsnut oder einen ortsfesten Linearführungsschlitz eingreifen, die oder der sich zumindest annähern über die Länge des Außengewindeteils erstreckt.
- Zur einfachen Herstellbarkeit kann dabei die Linearführungsnut oder der Linearführungsschlitz in einem fest angeordneten ringartigen Linearführungsteil ausgebildet sein.
- Um ein möglichst großes Ausgangssignal des Magnetfeldsensors zu erhalten, ist vorzugsweise der Magnetfeldsensor an der radial äußeren Seite der Linearführungsnut oder des Linearführungsschlitzes und somit nahe der Bewegungsbahn des Dauermagneten angeordnet.
- Zu einer kompakten Ausbildung führt es, wenn der Drehantrieb im Gehäuserohr angeordnet ist.
- Vorzugsweise ist der Drehantrieb ein Elektromotor, durch dessen Ausgangswelle die Gewindespindel drehbar antreibbar ist.
- Zur Reduzierung der Drehzahl und Erhöhung des Drehmoments kann die Gewindespindel über ein Getriebe von dem Drehantrieb drehbar antreibbar sein, wobei die Anordnung des Getriebes im Gehäuserohr ebenfalls zu einer kompakten Ausbildung führt.
- Zur Unterstützung der Ausfahrbewegung kann das erste Befestigungselement von einer Federkraft in Ausfahrrichtung von dem Gehäuserohr weg beaufschlagt sein, wobei in einfacher Ausbildung das erste Befestigungselement von einer an dem Gehäuserohr abgestützten Druckfeder, insbesondere Schraubendruckfeder beaufschlagt ist, die bauraumsparend die Gewindespindel mit Abstand umschließen kann.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
-
1 eine Antriebseinrichtung im Längsschnitt -
2 einen vergrößerten Ausschnitt der Antriebseinrichtung nach1 . - Die dargestellte Antriebseinrichtung besitzt ein einseitig durch einen Boden geschlossenes Gehäuserohr
1 , in dem in Reihe hintereinander geschaltet ein von einem Elektromotor2 drehbar antreibbares Getriebe3 angeordnet ist, durch dessen Ausgangswelle4 über eine Motorbuchse8 und eine Spindelbuchse5 eine Gewindespindel6 drehbar antreibbar ist. - An dem Boden des Gehäuserohres
1 ist ein als Kugelpfanne ausgebildetes zweites Befestigungselement angeordnet. - Die axiale feste Spindelbuchse
5 ist über ein Wälzlager7 drehbar in dem Gehäuserohr1 gelagert. - Die Spindelbuchse
5 ragt in die Öffnung eines topfartigen Außengewinderings9 hinein, dessen Boden10 fest mit der Gewindespindel6 verbunden ist. - Das Außengewinde
9 ist an seiner zylindrischen Mantelfläche mit einem Feingewinde11 versehen, dessen Steigung geringer ist als die Steigung des Gewindes12 der Gewindespindel6 . - In das Feingewinde
11 des Außengewindeteils9 greift das entsprechende Gewinde eines Innengewindeteils13 wesentlich geringerer axialer Länge als das Außengewindeteil9 ein, das radial nach außen hervorstehend einen Dauermagneten14 trägt. - Das Innengewindeteil
13 wiederum ist mit radialem Abstand von einem hülsenartigen Linearführungsteil15 umschlossen, das sich über die ganze Länge des Außengewindeteils9 erstreckt und mit seiner äußeren Mantelfläche fest in das Gehäuserohr1 eingesetzt ist. - Der Dauermagnet
14 ragt radial nach außen durch einen im Linearführungsteil15 ausgebildeten, sich axial zur Gewindespindel6 erstreckenden Linearführungsschlitz16 , so dass das Innengewindeteil13 gegen Verdrehen gesichert ist. - In einer Öffnung
17 des Gehäuserohres1 ist im Bereich des Außengewindeteils9 ein MR-Sensor18 angeordnet, an dem und damit auch an dessen Empfindlichkeitsbereich durch Drehung der Gewindespindel6 und damit auch des Außengewindeteils9 der Dauermagnet14 axial vorbeibewegbar ist. - Entsprechend der axialen Position des Innengewindeteils
13 auf dem Außengewindeteil9 und damit des Dauermagneten14 erzeugt der MR-Sensor18 ein Ausgangssignal, das über einen Kabelanschluss19 einer nicht dargestellten elektrischen oder elektronischen Einheit zuleitbar ist. - Der von dem MR-Sensor
18 erfassbare Bewegungsweg des Dauermagneten14 entspricht annähernd dem Bewegungsweg einer auf der Gewindespindel6 axial bewegbar angeordneten und verdrehgesicherten Spindelmutter20 . - An der Spindelmutter
20 ist innerhalb des Gehäuserohres1 ein Spindelrohr21 angeordnet, das die Gewindespindel6 umschließt und dessen dem Elektromotor2 abgewandtes Ende aus dem Gehäuserohr1 herausgeführt ist und ein als Kugelpfanne ausgebildetes erstes Befestigungselement22 trägt. - Ein Schutzrohr
23 ist mit seinem einen Ende im Bereich des ersten Befestigungselements22 mit dem Spindelrohr21 verbunden und umschließt teleskopartig den dem ersten Befestigungselement22 zugewandten Endbereich des Gehäuserohres1 . - In dem dem Außengewindeteil
9 nahen Endbereich ist die Gewindespindel mit radialem Abstand von einer insbesondere vorgespannten Schraubendruckfeder24 umschlossen, die sich mit ihrem einen Ende an einem fest mit dem Gehäuserohr1 verbundenen Anschlag25 und mit ihrem anderen Ende die Spindelmutter20 in Ausfahrrichtung kraftbeaufschlagt. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Gehäuserohr
- 2
- Elektromotor
- 3
- Getriebe
- 4
- Ausgangswelle
- 5
- Spindelbuchse
- 6
- Gewindespindel
- 7
- Wälzlager
- 8
- Motorbuchse
- 9
- Außengewindeteil
- 10
- Boden
- 11
- Feingewinde
- 12
- Gewinde
- 13
- Innengewindeteil
- 14
- Dauermagnet
- 15
- Linearführungsteil
- 16
- Linearführungsschlitz
- 17
- Öffnung
- 18
- MR-Sensor
- 19
- Kabelanschluss
- 20
- Spindelmutter
- 21
- Spindelrohr
- 22
- erstes Befestigungselement
- 23
- Schutzrohr
- 24
- Schraubendruckfeder
- 25
- Anschlag
- 26
- zweites Befestigungselement
Claims (16)
- Antriebseinrichtung, insbesondere für eine Klappe eines Fahrzeugs, mit einem mit einem feststehenden Bauteil oder einem bewegbaren Bauteil verbindbaren ersten Befestigungselement und 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 Hubposition des ersten Befestigungselements durch einen Sensor erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Gewindespindel ein Dauermagnet (
14 ) in Spindellängsrichtung entlang des Empfindlichkeitsbereichs eines fest angeordneten Magnetfeldsensors bewegbar antreibbar ist. - Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor ein MR-Sensor (
18 ) (magnetoresistiver Sensor) ist. - Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet an einem drehfesten Innengewindering angeordnet ist, dessen Innengewinde in das Außengewinde der Gewindespindel eingreift.
- Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innengewindering die Spindelmutter ist.
- Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Gewindespindel (
6 ) ein zylindrisches Außengewindeteil (9 ) fest angeordnet ist, dessen Gewinde eine geringere Steigung als das Gewinde (12 ) der Gewindespindel (6 ) aufweist, wobei das Gewinde eines ringartigen Innengewindeteils (13 ) in das Gewinde des Außengewindeteils (9 ) eingreift und den Dauermagneten (14 ) trägt. - Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde von Außengewindeteil (
9 ) und Innengewindeteil (13 ) ein Feingewinde (11 ) ist. - Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewindeteil und/oder der Dauermagnet (
14 ) radial nach außen in eine sich axial zur Gewindespindel (6 ) erstreckende, ortsfeste Linearführungsnut oder einen ortsfesten Linearführungsschlitz (16 ) eingreift, die oder der sich zumindest annähernd über die Länge des Außengewindeteils (9 ) erstreckt. - Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführungsnut oder der Linearführungsschlitz (
16 ) in einem fest angeordneten ringartigen Linearführungsteil (15 ) ausgebildet ist. - Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor an der radial äußeren Seite der Linearführungsnut oder des Linearführungsschlitzes (
16 ) angeordnet ist. - Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb im Gehäuserohr (
1 ) angeordnet ist. - Antriebseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb ein Elektromotor (
2 ) ist, durch dessen Ausgangswelle die Gewindespindel (6 ) drehbar antreibbar ist. - Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (
6 ) über ein Getriebe (3 ) von dem Drehantrieb drehbar antreibbar ist. - Antriebseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (
3 ) im Gehäuserohr (1 ) angeordnet ist. - Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Befestigungselement (
22 ) von einer Federkraft in Ausfahrrichtung von dem Gehäuserohr (1 ) weg beaufschlagt ist. - Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Befestigungselement (
22 ) von einer an dem Gehäuserohr (1 ) abgestützten Druckfeder, insbesondere Schraubendruckfeder (24 ) beaufschlagt ist. - Antriebseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubendruckfeder (
24 ) die Gewindespindel (6 ) mit Abstand umschließt.
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R206 | Amended patent specification |
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