DE102008032422B4

DE102008032422B4 - Fahrzeugdach mit einer Antriebseinrichtung für ein bewegbares Dachteil

Info

Publication number: DE102008032422B4
Application number: DE102008032422.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schütt
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2028-07-11
Also published as: DE102008032422A1

Abstract

Fahrzeugdach mit einem bewegbar gelagerten Dachteil, das mittels einer von einer Antriebseinrichtung betätigbaren Verstelleinrichtung in unterschiedliche Positionen verstellbar ist, wobei die Antriebseinrichtung eine Gewindespindeleinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet,dass die Antriebseinrichtung eine Planeten-Wälz-Gewindespindeleinheit aufweist, die eine Gewindespindel (6) mit einer Außenprofilierung (5), eine Mutter (10) mit einer Innenprofilierung (9) sowie mehrere planetenartig zwischen der Mutter (10) und der Gewindespindel (6) angeordnete und mit der Mutter (10) und der Gewindespindel (6) zusammenwirkende Wälz- oder Rollenkörper (11) enthält, die jeweils mindestens eine Außenprofilierung aufweisen, unddass die Planeten-Wälz-Gewindespindeleinheit in einem Gehäuse (4) angeordnet ist, das eine sich entlang der Gewindespindel (6) erstreckende längliche Öffnung (14) aufweist, durch die sich ein mit der Mutter (10) verbundenes Koppelteil (18), insbesondere ein Bolzen, erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugdach mit einem bewegbar gelagerten Dachteil, das mittels einer von einer Antriebseinrichtung betätigbaren Verstelleinrichtung in unterschiedliche Positionen verstellbar ist, wobei die Antriebseinrichtung eine Gewindespindeleinheit aufweist.
Es ist bekannt, Cabrioverdecksysteme und andere Dach- und Karosseriesysteme entweder mittels hydraulischer Antriebseinrichtungen oder mittels elektrischer Drehantriebe zu verstellen. Gleiches gilt für Verschlusseinrichtungen für diese Systeme, bei denen zumeist eine elektrische Drehbewegung über ein Schneckengetriebe und nachfolgende Zahnradpaare in eine langsamere Drehbewegung oder in Sonderfällen auch in Linearbewegungen umgewandelt werden. Diese Umwandlungen sind in der Regel pro Getriebestufe auf eine Übersetzung von maximal 1:100 beschränkt und haben insbesondere dann hohe Wirkverluste, wenn mehrere Stufen von Getrieben hintereinander geschaltet werden, um das erforderliche Drehmoment bei geringen Drehzahlen zu erreichen. Die Nachteile solcher elektrischen Antriebe sind somit hohe Verluste und hohe Kosten durch mehrere Getriebestufen sowie großer Bauraumbedarf.
Bereits bekannte Spindelantriebe mit einer am Außengewinde der Spindel in Eingriff befindlichen Mutter weisen aufgrund der unter Last erfolgenden Gleitbewegung hohe Reibungsverluste auf und sehen keine Möglichkeit der Notbetätigung vor. Außerdem sind die Kosten durch speziell gefertigte Bauteile sehr hoch.
Hydraulische Antriebe bedingen aufgrund der erforderlichen Pumpen, Ventile und Leitungen hohe Kosten.
Aus der EP 0 320 621 A1 ist eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung bekannt geworden, die eine Gewindespindel, eine die Gewindespindel umgebende und relativ zu dieser drehbare Mutter mit Innenprofilierung und eine Anzahl dazwischen angeordneter profilierter Wälz- oder Rollenkörper aufweist. Die Gewindespindel weist außenseitig ein ein- oder mehrgängiges Feingewinde auf. Die Innenprofilierung der relativ zur Gewindespindel drehbaren Mutter ist in Form verhältnismäßig grober Rillen ausgeführt. Jeder Wälz- oder Rollenkörper ist in einander abwechselnden Abschnitten mit zwei unterschiedlichen Profilierungen gebildet, nämlich mit einer zum Feingewinde auf der Gewindespindel passenden Profilierung und einer anderen den groben Rillen im Inneren der Mutter entsprechenden Rillenprofilierung, wobei die eine Profilierung den axialen Kraftschluss zu dem Feingewinde auf der Gewindespindel und die andere Profilierung den axialen Kraftschluss zur groben Rillenprofilierung auf der Innenseite der Mutter herstellt.
Die DE 195 16 199 C2 offenbart eine Verwendung einer Planeten-Wälz-Gewindespindeleinheit gemäß der EP 0 320 621 A1 für einen Überlastungsschutz, indem die Kraftübertragungselemente in Form der Gewindespindel, der Mutter und der Wälz- oder Rollenkörper aus verformbarem oder aus elastisch verformbarem Material hergestellt sind.
Die DE 38 39 402 C1 zeigt ein gattungsgemäßes Fahrzeugdach mit einem ausstellbaren Dachteil, das eine Dachscheibe aufweist, die mittels eines Schwenkgelenks an einem eine Dachöffnung umgebenden Dachrahmen schwenkbar gelagert ist und zwischen einer Schließstellung und einer um das vordere Schwenkgelenk aufgeschwenkten Lüftungsstellung verschwenkbar ist. Zum Betätigen der Dachscheibe ist ein Schieber vorgesehen, der an einer mittigen Verbindungsstrebe des Dachrahmens translatorisch bewegbar ist und eine vorgekrümmte Blattfeder in Gleiteingriff umfasst, die mit ihrem Vorderende an einem vorderen Dachrahmenschenkel fest angebracht ist und mit ihrem Hinterende mit der Dachscheibe verbunden ist. Innerhalb der trogartigen Verbindungsstrebe und entlang dieser erstreckt sich eine drehbar gelagerte Gewindespindel. Die Gewindespindel durchgreift den Schieber, der als Gewindemutter ausgebildet ist. Ein Elektromotor kann die Gewindespindel antreiben. Der Gewindetrieb kann mit hohem Wirkungsgrad als Kugelgewindespindel mit großer Steigung bei geringer Selbsthemmung ausgeführt sein, so dass bei einem Versagen des Elektromotors der Schieber unter Mitdrehen der Gewindespindel auch von Hand zu betätigen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Fahrzeugdach zu schaffen, das eine insbesondere im Hinblick auf die erforderliche Antriebskraft und das Gebrauchsverhalten verbesserte Antriebseinrichtung aufweist.
Die Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Fahrzeugdach dadurch gelöst, dass die Antriebseinrichtung eine Planeten-Wälz-Gewindespindeleinheit (auch PWG genannt) aufweist, die eine Gewindespindel mit einer Außenprofilierung, eine Mutter mit einer Innenprofilierung sowie mehrere planetenartig zwischen der Mutter und der Gewindespindel angeordnete und mit der Mutter und der Gewindespindel zusammenwirkende Wälz- oder Rollenkörper enthält, die jeweils mindestens eine Außenprofilierung aufweisen, und dass die Planeten-Wälz-Gewindespindeleinheit in einem Gehäuse angeordnet ist, das eine sich entlang der Gewindespindel erstreckende längliche Öffnung aufweist, durch die sich ein mit der Mutter verbundenes Koppelteil, insbesondere ein Bolzen, erstreckt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Hiermit kann ein Fahrzeugdachteil mittels einer einfach aufgebauten Antriebseinrichtung mit vergleichsweise geringem Energieaufwand und Bauaufwand betriebssicher betätigt und verstellt werden. Wesentlich ist die erfindungsgemäße Verwendung einer an sich bekannten Planeten-Wälz-Gewindespindeleinheit für die Antriebseinrichtung des Fahrzeugdachteils.
Da die Planeten-Wälz-Gewindespindeleinheit in einem Gehäuse angeordnet ist, das eine sich entlang der Gewindespindel erstreckende längliche Öffnung aufweist, durch die sich ein mit der Mutter verbundenes Koppelteil, insbesondere ein Bolzen oder ein Stufenbolzen oder ein vergleichbares Teil, erstreckt, ist ein Schutz vor Staub- oder Schmutz sowie ein Eingriffsschutz gegeben. Das Gehäuse kann eine beliebige Form aufweisen, ist aber zweckmäßigerweise rohrförmig. Die längliche Öffnung kann durch ein Dichtteil abgedichtet werden.
Das Dachteil kann ein bewegbarer Deckel eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches mit fester Dachstruktur sein, wie z. B. ein Deckel eines Schiebedaches, eines Schiebe-Hebe-Daches oder eines Spoilerdaches. Das Dachteil kann aber auch ein Teil eines Falt- oder Klappverdecks eines Cabriolets oder ein Deckel wie z. B. ein Kofferraum- oder Verdeckkastendeckel sein.
Vorzugsweise wird ein elektrischer Motor in Standardausführung an einem Gehäuse angebracht, in dem eine Planeten-Wälz-Gewindespindeleinheit staubdicht untergebracht ist. Die eine Planeten-Wälz-Gewindespindeleinheit ist aus einfach gerollten Bauteilen aufgebaut, die sehr kostengünstig und sehr genau hergestellt sind und eine hohe Oberflächendichte haben. Durch die Vielzahl der Wälzeingriffe und die hohe Oberflächendichte ist auch bei diesen kostengünstigen Bauteilen die Übertragung hoher linearer Kräfte möglich. Durch die genaue Fertigung sind die Übertragungswirkungsgrade sehr hoch. Die Begriffe Gewinde und Rillenprofilierung werden synonym für eine Profilierung verwendet.
Hohe Kraftausbeute bei geringem Bauraum in nur einer Getriebestufe können erzielt werden. Die elektrischen Antriebe sind parallel ansteuerbar, wodurch sich kurze Zykluszeiten ergeben.
Durch eine lösbare Anbindung der Mutter z. B. an das Gestänge eines CabrioletDaches ist eine manuelle Notbetätigung bei Ausfall des Antriebsmotors möglich und eine Übertragung der hohen Kräfte in kleinstem Bauraum.
Bei Systemen mit geringen zu übertragenden Kräften können kostengünstigere Materialien verwendet werden.
Der elektrische Antriebsmotor kann im Vergleich zu anderen Stellantrieben mit gleicher Gesamtleistung in seiner Leistung deutlich reduziert werden, da nur eine Getriebestufe mit einem hohen Wirkungsgrad erforderlich ist.
Die Anbindung an das zu bewegenden Karosserieteil, z.B. ein Cabriodach, kann auf der Festseite über zwei Stufenbolzen in die feste Aufhängung bzw. ein karosserieseitiges Hauptlager erfolgen. Auf der beweglichen Seite erfolgt die Aufhängung auch über einen Stufenbolzen, der in einem Schlitz oder Langloch in dem Gehäuse verschiebbar ist. Der Schlitz in dem Gehäuse ist mit einem Gleitelement oder Gleitstein versehen, der die Reibung vermindert und über zwei Staubschutzlippen die Spindel vor eindringendem Staub schützt.
Der Stufenbolzen im verschiebbaren Teil verhindert die Drehung der Mutter und zwingt diese damit in eine Längsbewegung.
Der Stufenbolzen ist am äußeren Ende in einem Verdeckglied, z.B. einem Lenker, gelagert und über einen Clip in Längsrichtung gehalten. Der Clip wird zur Montage quer zum Lenker aufgeschoben. Der Lenker ist über einen längeren Bereich geschlitzt und erlaubt eine Notbetätigung, wenn der Clip z.B. bei einem Stromausfall entfernt wird.
Die Baugröße ist bei einer optimierten Baulänge auf die Verhältnisse in modernen Karosserieanbauteilen abgestimmt.
Als Alternativvariante ist es möglich, den Kraftabtrieb stirnseitig vorzusehen, so dass die Notwendigkeit der Dichtung des seitlichen Schlitzes entfällt. Dazu wird die Mutter axial festgehalten und die Spindel wird verschoben. Zum Optimieren des Bauraums ist es vorteilhaft, einen ringförmigen hohlen Motor zu verwenden und die Spindel auch im Bereich des Motors zu bewegen.
Für Schiebedächer und Anwendungen mit geringeren Kraftanforderungen können die Bauteile der Spindel oder der PWG auch aus kostengünstigeren Materialien wie z.B. Kunststoffen gefertigt werden. Hier kann durch die großen Verfahrwege eine Zwischenabstützung der Spindel notwendig werden. Dazu kann man eine zweite passive Mutter mitfahren lassen, die nur der Abstützung dient.
In einer sehr vorteilhaften Ausführungsvariante kann die zweite Mutter, die auf der axial festgelegten Spindel angeordnet ist und bei rotierender Spindel sich axial bewegt, ebenfalls eine Antriebs- oder Verstellfunktion aufgrund ihrer axialen Bewegung übernehmen.
Wenn auf einer Spindel zwei Muttern gelagert sind und die beiden Planetenräder-Mutterkombinationen unterschiedliche Steigungen aufweisen, können jeweilige daran angekoppelte Bauteile mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und auch gegenläufig verschoben werden, wenn negative oder umgekehrte Steigungen verwendet werden, wie dies bei PWGs möglich ist.
Es sind mehrere Bewegungen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit oder Richtung aus einem Antrieb möglich.
Bei bestimmten Kombinationen von Elastizitäten in den PWG-Bauteilen zu den Steigungen der Übersetzung ist es weiterhin möglich, den Effekt der Richtungsumkehr bei hohen Kraftanstiegen als Einklemmschutz oder Erkennung der Endposition zu nutzen.
Zweckmäßigerweise ist die Verstelleinrichtung oder ein Verstellelement der Verstelleinrichtung mit der Mutter oder alternativ mit der Gewindespindel der Planeten-Wälz-Gewindespindeleinheit gekoppelt. Damit sind unterschiedliche Antriebskonzepte realisierbar.
Vorzugsweise ist die Mutter mittels eines Gleitelements an der Innenseite des Gehäuses, insbesondere im Bereich der länglichen Öffnung, gleitend abgestützt.
Die Mutter kann sich somit axial bewegen, ist aber an einer Führung gegen Rotation abgestützt.
In bevorzugter Gestaltung weist das Verstellelement der Verstelleinrichtung des Dachteils eine Führung oder Führungskulisse auf, an der das Koppelteil verschiebbar aufgenommen ist. Das an der Führung oder Führungskulisse aufgenommene Koppelteil kann mittels eines Befestigungsteils, wie einem Clip oder einer Klammer oder dergleichen, das an dem Verstellelement anbringbar oder angebracht ist, an der Führungskulisse ortsfest festgelegt werden, so dass es keine relative Verschiebebewegung entlang der Führungskulisse ausführen kann.
Wenn das Koppelteil mittels des Befestigungsteils am Verstellelement lösbar festlegbar ist und nach dem Lösen seiner Festlegung entlang der Führungskulisse relativ zum Verstellelement bewegbar ist, ist eine manuelle Notbetätigung des Verstellelementes oder eines Cabrioletdaches oder eines Schiebedaches ausführbar.
Das Befestigungsteil kann mittels einer Schiebeführung an dem Verstellelement geführt sein, wodurch es bei der Montage oder der Notbetätigung einfacher handzuhaben ist. Die Schiebeführung kann Abstützlaschen oder andere Führungselemente aufweisen, die am Verstellelement gebildet oder angebracht sind.
Vorzugsweise ist das Befestigungsteil mittels einer Rastverbindung am Koppelteil, insbesondere an einer Nut oder Stufe des Koppelteils, festlegbar, so dass es im Betrieb dauerhaft gesichert ist.
Das Koppelteil und/oder das Gleitelement können eine Rotation der Mutter im Gehäuse verhindern. Es können hierfür aber auch andere Mittel vorgesehen sein.
In einer bevorzugten Gestaltung umgreifen zwei einander zugeordneten Verstellelemente oder zwei Teile des Verstellelements, z. B. zwei Arme oder Erweiterungen, das Gehäuse beidseitig und die Mutter ist über zwei gegenüberliegende Koppelteile an den Führungskulissen der beiden Verstellelemente oder Teile geführt. Jedoch sind auch andere Gestaltungen der Verstellelemente möglich.
Wenn eine zweite Mutter auf der Gewindespindel angeordnet, gegen Rotation am Gehäuse abgestützt und bei Drehung der Gewindespindel axial bewegbar ist, kann sie eine Stützfunktion insbesondere bei längeren Spindeln oder hohen Kräften übernehmen. Die zweite Mutter kann auch mit einem anzutreibenden Bauteil verbunden sein und damit eine zusätzliche Verstellbewegung ausführen und übertragen.
Vorzugsweise kann die erste Mutter und die zweite Mutter bzw. ihre Wälz- oder Rollkörper mit unterschiedlichen Gewinde- oder Rillensteigungen für eine gegenseitige Relativbewegung der beiden Muttern bei Drehung der Gewindespindel ausgelegt sein. Dann können unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeiten für unterschiedliche anzutreibende Bauteile bereitgestellt werden.
In alternativer Gestaltung kann die Gewindespindel im Gehäuse drehfest und axial bewegbar gelagert sein, mit einem zu bewegenden Verstellelement insbesondere über ihre freie Stirnseite gekoppelt sein und von der axial festgelegten rotierenden Mutter axial bewegt werden.
Schließlich kann bzw. können die Gewindespindel und/oder die Mutter und/oder die Wälz- oder Rollkörper aus verformbarem oder aus elastisch verformbarem Material gebildet sein oder die Wälz- oder Rollkörper können elastisch gelagert sein, so dass über eine lastabhängige Steigungsänderung ein Überlastungsschutz bereitgestellt ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

1 in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung eine Antriebseinrichtung für ein Verstellelement eines Dachteils eines Cabriolet-Fahrzeugdachs;
2 in einer Querschnittsansicht in vergrößerter Darstellung die Antriebseinrichtung der 1 in der Schnittebene A - A in 1;
3 in einer Seitenansicht das Verstellelement mit einer Ankoppelung an die Antriebseinrichtung; und
4 in einer Schnittansicht eine Planeten-Wälz-Gewindespindel der Antriebseinrichtung.

Ein Faltverdeck eines Cabriolets ist in bekannter Weise beidseits der Fahrzeuglängsmittellinie jeweils mittels einer Verstelleinrichtung, die zumindest ein Verstellelement 1 aufweist (siehe 1), an einem Hauptlager 2 der Karosserie zwischen einer Schließstellung über dem Fahrzeuginnenraum und einer Offen- oder Ablagestellung in einem heckseitigen Ablageraum verstellbar gelagert. Die Verstelleinrichtung enthält z. B. eine Lenkereinrichtung, die einen Hauptlenker sowie eine das Verstellelement 1 bildende Hauptsäule in Viergelenkanordnung aufweist. Ein solches Faltverdeck kann grundsätzlich ein Hardtop wie auch ein Softtop sein.
Eine Antriebseinrichtung 3 zum Verstellen des Faltverdecks ist als eine Linearantriebseinheit mit einem rohrförmigen Gehäuse 4 gebildet, in dem eine ein feines Außengewinde 5 aufweisende Gewindespindel 6 drehbar und axial festgelegt gelagert ist. Das Gehäuse 4 ist im Bereich seines karosserieseitigen Endes mittels eines Schwenklagers 7 am Hauptlager 2 schwenkbar angebracht. Ein Elektromotor 8 ist am Gehäuse 4 an dessen karosserieseitigen Ende angeordnet und mit der Gewindespindel 6 an ihrem dem Elektromotor 8 zugeordneten antriebsseitigen Ende drehfest gekoppelt. Eine ein Innengewinde 9 aufweisende Mutter 10 umgibt die Gewindespindel 6 und ist über mehrere über den Umfang verteilte Wälz- oder Rollenkörper 11 in Planetenanordnung an der Gewindespindel 6 gelagert. Die Wälz- oder Rollenkörper 11 sind axial beidendig an zwei ringförmigen Planetenhaltern 12 drehbar und in gegenseitigem Abstand gelagert und weisen jeweils ein feines Gewinde 26 zum Eingriff mit dem feinen Außengewinde 5 der Gewindespindel 6 und ein grobes Gewinde 27 zum Eingriff mit dem groben Innengewinde 9 der Mutter 10 auf. Eine derartige Einheit aus Gewindespindel, Mutter und Wälz- oder Rollenkörpern wird als Planeten-Wälz-Gewindespindel (siehe 4) bezeichnet und ist in der EP 0 320 621 A1 (die die in 4 dargetellte Planeten-Wälz-Gewindespindel ausführlich erläutert) und der DE 195 16 199 C2 grundsätzlich beschrieben, so dass auf die dortige Offenbarungen Bezug genommen wird und der Aufbau und die Funktionsweise hier nicht näher erläutert wird.
Das Gehäuse 4 weist an seinem im wesentlichen zylindrischen Umfang zwei Wandabschnitte 13 auf, die sich am Umfang des Gehäuses 4 gegenüberliegend längs erstrecken und in denen jeweils eine langlochartige oder schlitzartige längliche Öffnung 14 gebildet ist. Die Innenseite jedes ebenen Wandabschnitts 13 ist als Längsführung 15 für ein jeweiliges Gleitelement 16 gebildet. Die beiden Gleitelemente 16 sind am Umfang der Mutter 10 im Bereich von zwei Sacklöchern 17 angeordnet, die an der Mutter 10 umfangsseitig sich gegenüberliegend gebildet sind und deckungsgleich zu den länglichen Öffnungen 14 des Gehäuses 4 angeordnet sind, wenn die Mutter 10 im Gehäuse 4 aufgenommen ist. In die Sacklöcher 17 greifen zwei Koppelteile oder Bolzen 18 ein, die sich durch die länglichen Öffnungen 14 von der Mutter 10 radial nach außen erstrecken. Die Gleitelemente 16 sind am Umfang der Mutter 10 fest angebracht und bilden eine drehfeste Abstützung der Mutter 10 über die Längsführungen 15 am Gehäuse 4. Die Gleitelemente 16 können auch jeweils eine Bohrung aufweisen, mit der sie deckungsgleich zu dem Sackloch 17 angeordnet sind, so dass der Bolzen 18 das Gleitelement 16 in seiner Stellung an der Mutter 10 hält. Die drehfeste Abstützung kann zusätzlich oder alternativ auch über die beiden Bolzen 18 erfolgen, die sich an den länglichen Öffnungen 14 in Umfangsrichtung relativ zum Gehäuse 4 abstützen. Somit ist die Mutter 10 im Gehäuse drehfest und zentriert gehalten und kann sich axial relativ zum Gehäuse 4 und zur Gewindespindel 6 bewegen.
Das Verstellelement 1 weist zwei zueinander parallele Arme 19 auf, die vom Verstellelement 1 gabelförmig abstehen und jeweils eine Kulissenführung enthalten, die z. B. von einem Langloch 20 gebildet ist (siehe 1 und 3). Die beiden Arme 19 umgreifen das Gehäuse 4 und sind diesem derart zugeordnet, dass die beiden Koppelteile oder Bolzen 18 in den Langlöchern 20 aufgenommen sind, während sie in die Sacklöcher 17 der Mutter 10 eingreifen.
Jeder Bolzen 18 ist mittels eines Befestigungselements 21 an dem Arm 19 des Verstellelementes 1 sowohl in axialer Richtung wie auch entlang des Langloches 20 festgelegt. Das Befestigungselement 21 ist z. B. ein platten- oder scheibenförmiger Clip und ist an Führungselementen 22 des Armes 19 quer zum Arm 19 bzw. Langloch 20 verschiebbar gelagert. Das Befestigungselement 21 enthält eine trichterförmig zulaufende Ausnehmung 23, in der der Bolzen 18 aufgenommen wird, wenn das Befestigungselement 21 in seine Schließstellung (siehe 3) verschoben ist. Das Befestigungselement 21 greift in eine Nut 24 am Außenumfang des Bolzens 18, so dass der Bolzen 18 hierdurch oder auch durch eine weitere nicht dargestellte Sicherung gegen axiales Herausziehen gesichert ist. Das Befestigungselement 21 kann in Schließstellung am Bolzen 18 einrasten oder durch eine nicht dargestellte Rasteinrichtung in Schließstellung gehalten werden.
1 zeigt die Antriebseinrichtung in einer Stellung bei abgelegtem geöffnetem Faltverdeck. Die Mutter 10 befindet sich im Gehäuse 4 in einer Endstellung benachbart zum Elektromotor und das Verstellelement 1 ist über die Bolzen 18 in einer aufgeschwenkten unteren Stellung gehalten. Zum Schließen des Faltverdecks wird mittels des Elektromotors 8 die Gewindespindel 6 derart rotiert, dass sich die Mutter 10 entlang dem Gehäuse 4 in Richtung ihrer anderen Endstellung bewegt, wobei die Länge der länglichen Öffnung 14 den maximalen Bewegungshub an dem dementsprechend langen Gehäuse 4 vorgibt. Das Gehäuse 4 verschwenkt dabei um sein Schwenklager 7 in Abhängigkeit der gegenseitigen Positionierungen der Schwenkachse 7 des Gehäuses 4, der Schwenkachse 25 des Verstellelements 1 und des am Arm 19 festgelegten Bolzens 18. Das Verstellelement 1 wird gemäß 1 im Gegenuhrzeigersinn in seine Schließstellung verschwenkt.
Die Rastung oder Rasteinrichtung des Befestigungselements 21 ist derart ausgelegt, dass das Befestigungselement 21 für eine Notbetätigung des Faltverdecks bei Ausfall des Elektromotors 8 aus seiner den Bolzen 18 haltenden Schließstellung gelöst werden kann. Wenn das Befestigungselement 21 dem Bolzen 18 für eine Bewegung in dem Langloch relativ zum Arm 19 freigibt, kann der Bolzen 18 im Langloch 20 eine Ausgleichsbewegung ausführen, so dass auch bei axial feststehender Mutter 10 die nötige Beweglichkeit zwischen dem Gehäuse 4 und dem Verstellelement 1 gegeben ist.
Wenn die Planeten-Wälz-Gewindespindel gemäß der DE 195 16 199 C2 elastisch verformbare Bauteile aufweist, kann bei der vorliegenden Antriebseinrichtung ein Überlastschutz bereitgestellt werden, der z. B. beim Einklemmen eines Körperteils einer Person oder eines Gegenstandes beim Schließen des Faltverdecks wirksam sein kann.
Das Gleitelement 16 bildet über seine Länge eine Abdichtung der länglichen Öffnung 14 des Gehäuses 4. Zusätzlich kann ein weiteres längliches insbesondere teleskopierbares Dichtelement zum Abdichten der länglichen Öffnung 14 vorgesehen sein, das mit der Mutter 10 bewegt wird.
In einer Abwandlung des voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels ist die Gewindespindel 6 im Gehäuse 4 drehfest gelagert, während die Mutter 10 axial festgehalten ist und vom Elektromotor 8 rotatorisch angetrieben wird. Die Gewindespindel 6 bewegt sich dann axial in die jeweilige von der Drehrichtung der Mutter 10 abhängige axiale Richtung. An ihrem aus dem Gehäuse 4 stimseitig herausragenden Ende kann die Gewindespindel 6 über ein Verbindungs- oder Koppelglied mit einem zu verstellenden Fahrzeugbauteil wie dem Verstellelement 1 verbunden sein. Eine Abdichtung der Gewindespindel 6 ist nur an dem Austritt aus dem Gehäuse 4 erforderlich.
Die in der Beschreibung und anhand des Ausführungsbeispiels offenbarten einzelnen Merkmale können in beliebigen technisch zweckmäßigen Anordnungen und Gestaltungen mit dem Erfindungsgegenstand in seiner allgemeinen Form kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

1: Verstellelement
2: Hauptlager
3: Antriebseinrichtung
4: Gehäuse
5: Außengewinde
6: Gewindespindel
7: Schwenklager
8: Elektromotor
9: Innengewinde
10: Mutter
11: Wälz- oder Rollenkörper
12: Planetenhalter
13: Wandabschnitt
14: längliche Öffnung
15: Längsführung
16: Gleitelement
17: Sackloch
18: Bolzen
19: Arm
20: Langloch
21: Befestigungselement
22: Führungselement
23: Ausnehmung
24: Nut
25: Schwenkachse
26: feines Gewinde
27: grobes Gewinde

Claims

Fahrzeugdach mit einem bewegbar gelagerten Dachteil, das mittels einer von einer Antriebseinrichtung betätigbaren Verstelleinrichtung in unterschiedliche Positionen verstellbar ist, wobei die Antriebseinrichtung eine Gewindespindeleinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung eine Planeten-Wälz-Gewindespindeleinheit aufweist, die eine Gewindespindel (6) mit einer Außenprofilierung (5), eine Mutter (10) mit einer Innenprofilierung (9) sowie mehrere planetenartig zwischen der Mutter (10) und der Gewindespindel (6) angeordnete und mit der Mutter (10) und der Gewindespindel (6) zusammenwirkende Wälz- oder Rollenkörper (11) enthält, die jeweils mindestens eine Außenprofilierung aufweisen, und dass die Planeten-Wälz-Gewindespindeleinheit in einem Gehäuse (4) angeordnet ist, das eine sich entlang der Gewindespindel (6) erstreckende längliche Öffnung (14) aufweist, durch die sich ein mit der Mutter (10) verbundenes Koppelteil (18), insbesondere ein Bolzen, erstreckt.
Fahrzeugdach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachteil ein bewegbarer Deckel eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches ist oder dass ein Falt- oder Klappverdeck das Fahrzeugdach bildet und das Dachteil ein Teil dieses Falt- oder Klappverdecks ist.
Fahrzeugdach nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung oder ein Verstellelement (1) der Verstelleinrichtung mit der Mutter (10) oder mit der Gewindespindel (6) der Planeten-Wälz-Gewindespindeleinheit gekoppelt ist.
Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (10) mittels eines Gleitelements (16) an der Innenseite des Gehäuses (4), insbesondere im Bereich der länglichen Öffnung (14), gleitend abgestützt ist.
Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (1) der Verstelleinrichtung des Dachteils eine Führungskulisse (20) aufweist, an der das Koppelteil (18) verschiebbar aufgenommen ist.
Fahrzeugdach nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das an der Führungskulisse (20) aufgenommene Koppelteil (18) mittels eines Befestigungsteils (21), das an dem Verstellelement (1) anbringbar oder angebracht ist, an der Führungskulisse (20) ortsfest festlegbar ist.
Fahrzeugdach nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelteil (18) mittels des Befestigungsteils (21) am Verstellelement (1) lösbar festlegbar ist und nach dem Lösen seiner Festlegung entlang der Führungskulisse (20) relativ zum Verstellelement (1) bewegbar ist.
Fahrzeugdach nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil (21) mittels einer Schiebeführung (22) an dem Verstellelement (1) geführt ist.
Fahrzeugdach nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebeführung (22) Abstützlaschen aufweist, die am Verstellelement (1) gebildet oder angebracht sind.
Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil (21) mittels einer Rastverbindung am Koppelteil (18), insbesondere an einer Nut (24) oder Stufe des Koppelteils (18), festlegbar ist.
Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelteil (18) und/oder das Gleitelement (16) eine Rotation der Mutter (10) im Gehäuse (4) verhindert.
Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander zugeordnete Verstellelemente (1) oder zwei Teile (19) des Verstellelements (1) das Gehäuse (4) beidseitig umgreifen und die Mutter (10) über zwei gegenüberliegende Koppelteile (18) an den Führungskulissen (20) der beiden Verstellelemente (1) oder Teile (19) geführt ist.
Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Mutter auf der Gewindespindel (6) angeordnet, gegen Rotation am Gehäuse (4) abgestützt und bei Drehung der Gewindespindel (6) axial bewegbar ist.
Fahrzeugdach nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Mutter mit einem anzutreibenden Bauteil verbunden ist.
Fahrzeugdach nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mutter und die zweite Mutter bzw. ihre Wälz- oder Rollkörper (11) mit unterschiedlichen Gewinde-oder Rillensteigungen für eine gegenseitige Relativbewegung der beiden Muttern bei Drehung der Gewindespindel (6) ausgelegt sind.
Fahrzeugdach nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (6) und/oder die Mutter (10) und/oder die Wälz- oder Rollkörper (11) aus verformbarem oder aus elastisch verformbarem Material gebildet sind oder dass die Wälz- oder Rollkörper (11) elastisch gelagert sind, so dass über eine lastabhängige Steigungsänderung ein Überlastungsschutz bereitgestellt ist.