DE102009011184B4

DE102009011184B4 - Antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE102009011184B4
Application number: DE102009011184.0A
Authority: DE
Inventors: Jörg Hillen; Andreas Ritter
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 2009-01-28
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2029-03-05
Also published as: DE102009011184A1; US8375814B2; FR2941508B1; US20100186528A1; FR2941508A1

Abstract

Antriebseinrichtung mit einer mit einem feststehenden Basisteil, insbesondere eine Fahrzeugkarosserie, oder mit einem bewegbaren Bauteil, insbesondere eine Fahrzeugklappe oder Fahrzeugtür, verbindbaren ersten Befestigungsvorrichtung, einer mit dem bewegbaren Bauteil oder mit dem feststehenden Basisteil verbindbaren zweiten Befestigungsvorrichtung, einem eine Gewindespindel und eine auf der Gewindespindel angeordneten Spindelmutter aufweisenden Spindeltrieb, durch den die erste und die zweite Befestigungsvorrichtung axial relativ zueinander bewegbar sind, und einem den Spindeltrieb über eine Überlastschutzeinrichtung drehbar antreibenden Drehantrieb, wobei deren drehfeste Verbindung miteinander bei Überschreitung eines bestimmten Drehmoments lösbar ist und die Überlastschutzeinrichtung durch eine Kupplungseinrichtung gebildet wird, die ein an dem Drehantrieb angeschlossenes Innenteil umfasst, das über ein Dämpfungselement ein Zwischenteil und über das Zwischenteil ein mit dem Spindeltrieb verbundenes Außenteil in eine Drehbewegung versetzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (32) an seiner Außenmantelfläche mehrere radial nach außen ragende Vorsprünge (37) und das Zwischenteil (34) gleich viele radial nach innen gerichtete Vorsprünge (38) aufweist, wobei das Innenteil (32) mit dem Dämpfungselement (33) und dem Zwischenteil (34) eine Art elastische Klauenkupplung bildet und das Zwischenteil (34) über einen Federring (35) mit dem Außenteil (36) verbunden ist und ab einem gewissen Drehmoment das Zwischenteil (34) relativ zum Federring (35) verdrehbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung mit einer mit einem feststehenden Basisteil, insbesondere eine Fahrzeugkarosserie, oder mit einem bewegbaren Bauteil, insbesondere eine Fahrzeugklappe oder Fahrzeugtür, verbindbaren ersten Befestigungsvorrichtung, einer mit dem bewegbaren Bauteil oder mit dem feststehenden Basisteil verbindbaren zweiten Befestigungsvorrichtung, einem eine Gewindespindel und eine auf der Gewindespindel angeordneten Spindelmutter aufweisenden Spindeltrieb, durch den die erste und die zweite Befestigungsvorrichtung axial relativ zueinander bewegbar sind, und einem den Spindeltrieb über eine Überlastschutzeinrichtung drehbar antreibenden Drehantrieb, wobei deren drehfeste Verbindung miteinander bei Überschreitung eines bestimmten Drehmoments lösbar ist und die Überlastschutzeinrichtung durch eine Kupplungseinrichtung gebildet wird, die ein an dem Drehantrieb angeschlossenes Innenteil umfasst, das über ein Dämpfungselement ein Zwischenteil und über das Zwischenteil ein mit dem Spindeltrieb verbundenes Außenteil in eine Drehbewegung versetzt.
Derartige Antriebe sind in einer Vielzahl von Variationen bekannt. Aus der DE 103 30 176 B4 ist beispielsweise ein Antrieb bekannt, der im Wesentlichen einer Gasfeder entspricht, deren hohle Kolbenstange ein Innengewinde aufweist und durch Drehen über eine in dem Gasfedergehäuse befestigte Gewindespindel mit Außengewinde in das Gasfedergehäuse hinein- oder herausfahrbar ist. Ein Motor treibt über eine biegsame Welle ein Schneckenrad an, das mittels Kraftschluss über eine Rutschkupplung ein Drehmoment auf die Kolbenstange überträgt. Wenn auf die Rutschkupplung ein Drehmoment einwirkt, das größer ist, als es durch die Vorspannung einer Tellerfeder und die Rebverhältnisse zwischen dem Schneckenrad und den Kupplungsscheiben vorgegeben ist, wird die kraftschlüssige Verbindung gelöst und die Kolbenstange ist gegenüber dem Schneckenrad verdrehbar. Nachteilig bei diesen Antrieben ist jedoch, dass es durch Fluchtungsfehler und Achsversatz zu einer starken Geräuschbildung und zu einem erhöhten Leistungsverlust kommt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Spindelantrieb zu schaffen bei dem größere Bauteiltoleranzen möglich sind und Fluchtungs- und Winkelfehler zwischen dem Drehantrieb und dem Spindelantrieb ausgeglichen werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Innenteil an seiner Außenmantelfläche mehrere radial nach außen ragende Vorsprünge und das Zwischenteil gleich viele radial nach innen gerichtete Vorsprünge aufweist, wobei das Innenteil mit dem Dämpfungselement und dem Zwischenteil eine Art elastische Klauenkupplung bildet und das Zwischenteil über einen Federring mit dem Außenteil verbunden ist und ab einem gewissen Drehmoment das Zwischenteil relativ zum Federring verdrehbar ist.
Insbesondere sind die Vorsprünge des Innenteils und die Vorsprünge des Zwischenteils versetzt zueinander angeordnet sind und berühren sich nicht.
Erfindungsgemäß ist der Federring an dem Außenteil in axialer und in radialer Richtung fixiert.
In weiterer Ausgestaltung erstrecken sich in Axialrichtung mehrere Finger des Federrings in gleich viele Aussparungen, die in dem Außenteil ausgebildet sind.
Eine sichere Fixierung wird dadurch erreicht, dass die Finger jeweils eine Durchgangsöffnung aufweisen, in die in den Aussparungen des Außenteils ausgebildete Vorsprünge einrasten.
Alternativ durchragen einige der Finger die Aussparungen vollständig, wobei die Enden der Finger radial nach außen gebogen sind und am Ende der Aussparungen mit dem Außenteil verrasten.
In weiterer Ausgestaltung erfolgt die Verbindung des Federringes zum Zwischenteil über mehrere radial angeordnete Federarme, die in radial umlaufende wellenartige oder dreieckförmige Mulden an der Außenmantelfläche des Zwischenteils eingreifen, wobei die Mulden direkt aneinander liegen.
Erfindungsgemäß weisen die Federarme an ihren freien Enden zwei krallenähnliche, radial nach innen gerichtete Vorsprünge auf, die in die Mulden eingreifen.
Bei einer alternativen Ausgestaltung sind zum Fixieren des Federrings die Vorsprünge an der Außenfläche des Außenteils angeordnet, welche in die in den Fingern ausgebildeten Durchgangsöffnungen des Federrings ragen, wenn dieser vom Anschlusselement her auf das Außenteil aufgeschoben wird, wobei sich die Finger in axialer Richtung über das Außenteil erstrecken.
In weiterer Ausgestaltung erstrecken sich von dem Federring über das Außenteil mehrere Federarme in axialer Richtung, deren Enden radial nach innen gebogen und sich zum äußeren Ende hin verjüngend ausgebildet sind, wobei die Enden der Federarme in einige der an dem Zwischenteil ausgebildeten Mulden eingreifen.
Dabei ist erfindungsgemäß das Zwischenteil teilweise und drehbar in dem Außenteil angeordnet, während die Mulden axial außerhalb des Außenteils liegend angeordnet sind.
Bei einer alternativen Ausführungsform weist das Außenteil am Übergang zum Anschlusselement mehrere Vorsprünge auf, die in die Durchgangsöffnungen des Federrings ragen, wenn dieser vom Anschlusselement her auf das Außenteil aufgeschoben wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner dadurch gelöst, dass das Innenteil an seiner Außenmantelfläche mehrere radial nach außen ragende Vorsprünge und das Zwischenteil gleich viele radial nach innen gerichtete Vorsprünge aufweist, wobei das Innenteil mit dem Dämpfungselement und dem Zwischenteil eine Art elastische Klauenkupplung bildet und das Zwischenteil über einen Schieber mit dem Außenteil verbunden ist und ab einem gewissen Drehmoment das Zwischenteil relativ zum Schieber verdrehbar ist
Erfindungsgemäß weist das Außenteil an seinem dem Drehantrieb zugewandten Ende eine Haltevorrichtung auf, die eine Stufe bildet, an der eine Stützscheibe zur Anlage kommt.
In weiterer Ausgestaltung umfasst die Haltevorrichtung einen in eine Nut eingesetzten Sicherungsring, ist als Bördelung ausgebildet oder umfasst mehrere Finger, deren freies Ende radial nach innen gebogen sind und die Stützscheibe an dem Außenteil sichern.
Des Weiteren liegt ein Gleitring, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Außenteils entspricht oder geringfügig kleiner ist, innerhalb des Außenteils an der Stützscheibe an.
In weitere Ausgestaltung kommt an dem Gleitring das Zwischenteil zur Anlage.
Erfindungsgemäß ist das Dämpfungselement zwischen dem Innenteil und dem Zwischenteil angeordnet und erstreckt sich wenigstens teilweise zwischen die Stützscheibe und das Zwischenteil ohne die Stützscheibe zu berühren.
Alternativ kann sich das Dämpfungselement in axialer Richtung auf dem Gleitring abstützen, damit das Dämpfungselement nicht in Anlage an die Stützscheibe gelangt, wenn sich bei der Einleitung eines starken Drehmoments das Dämpfungselement stark Verformt und es zu einer Wulstbildung in Richtung Stützscheibe kommen sollte, wodurch die Reibkraft erhöht werden könnte.
In weiterer Ausgestaltung liegt der Schieber an dem Zwischenteil an, wobei die einander zugewandten Stirnseiten von Zwischenteil und Schieber mit einander entsprechenden Stirnverzahnungen versehen sind.
Erfindungsgemäß weist der Schieber Ausnehmungen aufweist, in welche an der Innenseite des Außenteils ausgebildete Führungsstege eingreifen und ein Federelement den Schieber gegen das Zwischenteil und dementsprechend eine Stirnverzahnung in die andere Stirnverzahnung drängt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin dadurch gelöst, dass das Innenteil an seiner Außenmantelfläche mehrere radial nach außen ragende Vorsprünge und das Zwischenteil gleich viele radial nach innen gerichtete Vorsprünge aufweist, wobei das Innenteil mit dem Dämpfungselement und dem Zwischenteil eine Art elastische Klauenkupplung bildet und das Zwischenteil über einen Federring mit dem Außenteil verbunden ist und ab einem gewissen Drehmoment das Außenteil relativ zum Federring verdrehbar ist.
Erfindungsgemäß ist die Kupplungseinrichtung radial und axial in einem Spindellager gelagert, wobei an dem Außenteil eine Anschlusseinrichtung mit geringerem Außendurchmesser vorgesehen, in welche die Gewindespindel eingeführt ist.
Für einen komfortablen Betrieb der Antriebseinrichtung umfasst eine Sensoreinrichtung ein drehbar und taumelnd gelagertes Hohlrad, das über einen Mitnehmer von dem Außenteil der Kupplungseinrichtung angetrieben wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 einen Querschnitt einer Antriebseinrichtung
2 einen vergrößerten Ausschnitt der Antriebseinrichtung nach 1
3 bis 7 Detailansichten der in der Antriebseinrichtung gemäß 1 enthaltenen Kupplungseinrichtung
8 bis 10 eine weitere Variante zu der in den 1 bis 7 gezeigten Kupplungseinrichtung
11 einen Querschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung
12 eine Detailansicht der in der Antriebseinrichtung gemäß 11 enthaltenen Kupplungseinrichtung
13 eine weitere Variante zu der in den 11 und 12 gezeigten Kupplungseinrichtung
14 einen Querschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung
15 und 16 eine Detailansicht der in der Antriebseinrichtung gemäß 14 enthaltenen Kupplungseinrichtung
17 eine weitere Variante zu der in den 14 bis 16 gezeigten Kupplungseinrichtung
18 und 19 eine weitere Variante der Kupplungseinrichtung
Die in 1 dargestellte Antriebseinrichtung besitzt ein erstes Gehäuserohr 1 mit einem ersten Ende 2, wobei das erste Ende 2 mit einem Bodenstück 3 verschlossen ist. An dem Bodenstück 3 ist ein Gewindezapfen 4 ausgebildet, an das eine erste Befestigungsvorrichtung 5 in Form einer Kugelpfanne aufgeschraubt ist. An einem dem ersten Ende 2 gegenüberliegenden zweiten Ende 6 ist eine Hülse 7 angeordnet, in der wiederum eine Führungsbuchse 8 im Presssitz angeordnet ist. Alternativ kann jedoch vorgesehen sein, Hülse 7 und Führungsbuchse 8 einteilig aufzubauen.
Nahe dem ersten Ende 2 des ersten Gehäuserohrs 1 ist ein Drehantrieb 9 angeordnet, der einen Elektromotor 10 und ein Getriebe 11 umfasst. Aus beiden Stirnseiten des Elektromotors 10 ragt eine Antriebswelle 12 heraus, die einerseits eine Sensoreinrichtung 13 und andererseits das Getriebe 11 antreibt. Auf der dem Elektromotor 10 gegenüberliegenden Seite des Getriebes 11 erstreckt sich eine Getriebeausgangswelle 14 in Richtung zweites Ende 6. Eine Kupplungseinrichtung 15 ist einerseits mit der Getriebeausgangswelle 14 und andererseits mit einer sich durch die Führungsbuchse 8 erstreckenden Gewindespindel 16 eines Spindeltriebs 17 verbunden. Durch die Führungsbuchse 8 erstreckt sich ferner ein die Gewindespindel 16 koaxial umgebendes Führungsrohr 18.
Auf der Gewindespindel 16 ist eine Spindelmutter 19 angeordnet, die axial verschiebbar, jedoch verdrehsicher in dem Führungsrohr 18 geführt wird. Die Spindelmutter 19 ist mit einem Ende eines die Gewindespindel 16 koaxial umschließenden Spindelrohrs 20 verbunden, in dem die Gewindespindel 16 an ihrem der Kupplungseinrichtung 15 entgegengesetzten Ende mittels einer Spindelführung 21 geführt ist, um Radialbewegungen der Gewindespindel 16 zu verhindern. An dem der Spindelmutter 19 gegenüberliegenden Ende ist ein Gewindebolzen 22 an dem Spindelrohr 20 angeordnet, auf den wiederum eine Abstützscheibe 23 aufgesteckt ist, die mit einer zweiten Befestigungsvorrichtung 24 in Form einer weiteren Kugelpfanne an dem Gewindebolzen 22 fixiert ist.
An dem Ende, das dem in der Führungsbuchse 8 ruhenden Ende des Führungsrohrs 18 gegenüberliegt, ist eine Führungsbuchse 25 angeordnet, welche das Spindelrohr 20 in axialer Richtung verschiebbar führt. Das Führungsrohr 18 wird koaxial von einem zweiten Gehäuserohr 26 umgeben, wobei sich das zweite Gehäuserohr 26 mit einem Innenflansch 27 an dem zweiten Ende 6 des ersten Gehäuserohrs 1 bzw. an der Führungsbuchse 8 oder der Hülse 7 abstützt.
Das zweite Gehäuserohr 26 ist wiederum wenigstens teilweise von einem Überrohr 28 umgeben. Das Überrohr 28 weist einen Innenflansch 29 auf, der an der Abstützscheibe 23 anliegt.
Um die Ausfahrbewegung der Antriebseinrichtung zu unterstützen, ist zwischen dem Führungsrohr 18 und dem zweiten Gehäuserohr 26 bzw. dem Überrohr 28 eine Schraubendruckfeder 30 angeordnet, welche sich am Innenflansch 27 des zweiten Gehäuserohrs 26 und dem Innenflansch 29 des Überrohrs 28 abstützt.
Die 2 bis 6 zeigen jeweils einen Ausschnitt, der in 1 gezeigten Antriebseinrichtung, insbesondere die einzelnen Bauteile der Kupplungseinrichtung 15.
Die Kupplungseinrichtung 15 ist zwischen dem Getriebe 11 und einem Spindellager 31 angeordnet. Andere Positionen im Antriebsstrang sind jedoch auch möglich. Die Kupplungseinrichtung 15 umfasst ein Innenteil 32, ein Dämpfungselement 33, ein Zwischenteil 34, ein Federring 35 und einem Außenteil 36.
Die Getriebeausgangswelle 14 ist mittels einer form- oder kraftschlüssigen Verbindung, beispielsweise eine Kerbverzahnung, zur Drehmomentübertragung mit dem Innenteil 32 steckbar verbunden. Das Innenteil 32 bildet mit dem Dämpfungselement 33 und dem Zwischenteil 34 eine Art elastische Klauenkupplung. Dazu weist, wie in 4 gezeigt, in welcher das Dämpfungselement der Übersichtlichkeit wegen weggelassen wurde, das Innenteil 32 an seiner Außenmantelfläche mehrere radial nach außen ragende Vorsprünge 37 und das Zwischenteil 34 gleich viele radial nach innen gerichtete Vorsprünge 38 auf, die versetzt zueinander angeordnet sind, sich aber nicht berühren. Das Dämpfungselement 33 verhindert in radialer und in axialer Richtung eine Berührung von Zwischenteil 34 und Innenteil 32. Die elastische Klauenkupplung gleicht zusätzlich axialen Versatz und Winkelabweichungen von Gewindespindel 16 zur Getriebeausgangswelle 14 aus und sorgt für eine Geräuschdämmung.
Das Zwischenteil 34 ist über den Federring 35 mit dem Außenteil 36 verbunden. Der Federring 35 ist in dem Außenteil 36 in axialer und in radialer Richtung fixiert. Dazu erstrecken sich axial in Richtung zweites Ende 6 des ersten Gehäuserohrs 1 vorzugsweise mehrere Finger 39 des Federrings 35 in gleich viele Aussparungen 40, die in dem Außenteil 36 ausgebildet sind. Die Finger 39 weisen jeweils eine Durchgangsöffnung 41 auf, in die in den Aussparungen 40 des Außenteils 36 ausgebildete Vorsprünge 42 einrasten.
Die Verbindung des Federringes 35 zum Zwischenteil 34, erfolgt über mehrere radial angeordnete Federarme 43, die in radial umlaufende wellenartige oder dreieckförmige Mulden 44 an der Außenmantelfläche des Zwischenteils 34 eingreifen. Die Mulden 44 liegen direkt aneinander, ähnlich einer Kerbverzahnung, um zu verhindern, dass sich die winklig gebogenen Enden der Federarme 43 zwischen zwei Mulden positionieren können. Die Übertragung des Drehmomentes erfolgt über die Getriebeausgangswelle 14, das Innenteil 32, das Dämpfungselement 33, das Zwischenteil 34 und den Federring 35 in das Außenteil 36 der Kupplungseinrichtung 15.
Dabei erfolgt die Übertragung des Drehmoments zwischen dem Federring 35 und dem Zwischenteil 34 über die winklig geformten Enden der Federarme 43. Ab einem gewissen Drehmoment wird das Zwischenteil 34 relativ zum Federring 35 verdreht, wobei, wenn sich das Zwischenteil weiter dreht, die Federarme 43 über die winklig ausgebildeten Enden zuerst radial nach außen gedrückt werden und sich anschließend wieder zurück biegen, wobei die Enden in die nächste Mulde 44 einrasten.
Um gleiche Überlastmomente in beiden Drehrichtungen zu ermöglichen, ist die gleiche Anzahl von gegenläufig angeordneten Federarmen 43 vorgesehen. Werden die Federarme 43 nicht gegenläufig angeordnet, ist es möglich, unterschiedliche Rastmomente in beiden Drehrichtungen einzustellen.
Die Kupplungseinrichtung 15 ist radial und axial in dem Spindellager 31 gelagert. Dazu ist, wie in den 1 und 7 zu sehen, an dem Außenteil eine Anschlusseinrichtung 45 mit geringerem Außendurchmesser vorgesehen, in welche die Gewindespindel 16 eingeführt ist. Die Drehmomentübertragung auf die Gewindespindel 16 erfolgt über eine Kerbverzahnung. Andere Wellen-Naben-Verbindungen, z. B. eine axial gesicherte Schraubverbindung oder andere form- oder kraftschlüssige Verbindungen sind möglich. Über eine Nietverbindung 46 wird die Gewindespindel 16 axial im Außenteil 36 gesichert. Damit die Kupplungseinrichtung 15 in axialer Richtung fixiert ist, ist zwischen dem Spindellager 31 und dem Führungsrohr 18 eine Ringscheibe 47 angeordnet. Über die Ringscheibe 47 und die um die Kupplungseinrichtung 15 angeordneten Bauelemente werden in axialer Richtung wirkende Kräfte um die Kupplungseinrichtung geleitet.
Die in der 7 gezeigte Ausführungsform umfasst eine Sensoreinrichtung 48. Die hier dargestellte Sensoreinrichtung 48 umfasst ein drehbar und taumelnd gelagertes Hohlrad 49, das über einen Mitnehmer 50 von dem Außenteil 36 der Kupplungseinrichtung 15 angetrieben wird. Das Hohlrad 49 umfasst radial nach innen gerichtete Zähne, die mit den Zähnen eines Zahnrades 51 kämmen, wobei beispielsweise ein Schleifer über eine Widerstandsbahn, ein Hall-Baustein über einen Magneten oder ein Magnet über einen Hall-Baustein bewegt wird, um die Position der Spindel und somit die Stellung des bewegbaren Bauteils zum feststehenden Bauteil zu ermitteln.
Es versteht sich, dass die Sensoreinrichtung 48 auf gleiche oder ähnliche Weise auch in den noch nachstehend beschriebenen Ausführungsformen angewendet werden kann.
Bei der in den 8 bis 10 gezeigten Ausführungsform durchragen einige der Finger 39 die Aussparungen 40 vollständig, wobei die Enden der Finger 39 radial nach außen gebogen sind und am Ende der Aussparungen 40 mit dem Außenteil 36 verrasten.
Die Federarme 43 weisen an ihren freien Enden zwei krallenähnliche, radial nach innen gerichtete Vorsprünge auf; die in die Mulden 44 eingreifen.
Die in 11 dargestellte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der in der 1 gezeigten Antriebseinrichtung. Deshalb wird nachfolgend lediglich der davon abweichende Aufbau der in der 12 detaillierter dargestellten Kupplungseinrichtung 15 ausführlich beschrieben.
Als zusätzliche axiale und radiale Sicherung des Federrings 35 sind die Vorsprünge 42 an der Außenfläche des Außenteils 36 angeordnet, welche in die in den Fingern 39 ausgebildeten Durchgangsöffnungen 41 des Federrings 35 ragen, wenn dieser vom Anschlusselement 45 her auf das Außenteil 36 aufgeschoben wird. Bei der hier dargestellten Ausführungsform erstrecken sich jedoch die Finger 39 in axialer Richtung über das Außenteil 36.
Ferner erstrecken sich von dem Federring 35 über das Außenteil 36 mehrere Federarme 43 in axialer Richtung, deren Enden radial nach innen gebogen und sich zum äußeren Ende hin verjüngend ausgebildet sind. Die Enden der Federarme 43 greifen dabei in einige der an dem Zwischenteil 34 ausgebildeten Mulden 44 ein. Vorzugsweise weisen die äußeren Enden der Federarme 43 die gleiche Form auf, wie die Mulden 44. Das Zwischenteil 34 ist teilweise und drehbar in dem Außenteil 36 angeordnet, während die Mulden 44 axial außerhalb des Außenteils 36 liegend angeordnet sind.
Das Innenteil 32 wirkt mit dem Dämpfungselement 33 auf die gleiche Weise auf das Zwischenteil 34 ein, wie die zu den 2 bis 7 beschrieben Bauelemente.
Eine weitere Variante wird in der 13 veranschaulicht. Das Außenteil 36 weist am Übergang zum Anschlusselement 45 mehrere Vorsprünge 42 auf, die in die Durchgangsöffnungen 41 des Federrings 35 ragen, wenn dieser vom Anschlusselement 45 her auf das Außenteil 36 aufgeschoben wird. Von dem Federring 35 erstrecken sich in axialer Richtung über das Außenteil 36 die Federarme 43. Auf die Finger 39 kann dabei verzichtet werden.
Die in 14 dargestellte Ausführungsform entspricht wieder im Wesentlichen der in der 1 gezeigten Antriebseinrichtung. Nachfolgend wird deshalb lediglich der davon abweichende Aufbau der in den 15 und 16 detailliert dargestellten Kupplungseinrichtung 15 ausführlich beschrieben.
Das in der 15 gezeigte Außenteil 36 weist an seinem dem Getriebe 11 zugewandten Ende eine sich in axialer Richtung erstreckende Haltevorrichtung 52 auf, die eine Stufe 53 bildet, an der eine Stützscheibe 54 zur Anlage kommt. Die Haltevorrichtung kann, wie hier beispielhaft dargestellt, mehrere Finger umfassen, jedoch auch als Bördelung ausgebildet sein oder einen in eine Nut eingesetzten Sicherungsring umfassen. Das äußere Ende der hier dargestellten Finger der Haltevorrichtung 52 ist radial nach innen gebogen und sichert somit die Stützscheibe 54 an dem Außenteil 36. Ein Gleitring 55, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Außenteils 36 entspricht oder geringfügig kleiner ist, liegt innerhalb des Außenteils 36 an der Stützscheibe 54 an. An diesem wiederum kommt das Zwischenteil 34 zur Anlage.
Zwischen dem Innenteil 32 und dem Zwischenteil 34 ist das Dämpfungselement 33 angeordnet. Wenigstens teilweise erstreckt sich das Dämpfungselement 33 auch zwischen die Stützscheibe 54 und das Zwischenteil 34, berührt die Stützscheibe 54 dabei aber nicht. An dem Zwischenteil 34 liegt wiederum ein Schieber 56 an. Die einander zugewandten Stirnseiten von Zwischenteil 34 und Schieber 56 sind mit einander entsprechenden Stirnverzahnungen 57 und 58 versehen, wie der 16 zu entnehmen ist, bei welcher der besseren Übersicht wegen, das Außenteil nicht dargestellt ist. Der Schieber 56 weist ferner Ausnehmungen 59 auf, in welche an der Innenseite des Außenteils 36 ausgebildete Führungsstege 60 eingreifen und somit eine gegen Verdrehung gesicherte Axialbewegung des Schiebers 56 in dem Außenteil 36 ermöglicht. Ein Federelement 61 drängt den Schieber 56 gegen das Zwischenteil 34 und dementsprechend die Stirnverzahnung 58 in Stirnverzahnung 57.
Die Vorspannkraft des Federelements 61 ist so groß, dass bei Normalbetrieb das über das Getriebe 11 abgegebene Drehmoment über Innenteil 32, Dämpfungselement 33, Zwischenteil 34, Schieber 56 und Außenteil 36 auf die Gewindespindel 16 übertragen wird. Dabei ist das zu übertragbare Drehmoment abhängig von dem Winkel der Zahnflanken, von der Höhe der axialen Vorspannkraft und von dem Haftreibungsbeiwert der Zahnoberflächen, des Gleitrings und des Schiebers, der von dem Material und der Rauhigkeit abhängt. Neben der formschlüssigen Wirkung ist somit auch eine reibschlüssige Wirkung vorhanden, wobei die formschlüssige Wirkung aber dominierend ist. Bei geringer Drehmomentdifferenz zwischen der Gewindespindel 16 und der Getriebeausgangswelle 14 sowie im Ruhezustand greifen die Stirnverzahnungen 57 und 58 ineinander. Bei Erhöhung der Drehmomentdifferenz greifen die Stirnverzahnungen 57 und 58 solange ineinander, bis die Vorspannkraft des Federelements 61 nicht mehr ausreicht die rotatorische Bewegung der Stirnverzahnungen 57 und 58 entgegen ihrem Flankenwinkel und der vorhandenen Haftreibung zu fixieren. Oberhalb dieses durch die Vorspannkraft des Federelements 61 einstellbaren Überlastdrehmoments befinden sich die Stirnverzahnungen 57 und 58 nicht im Eingriff.
Die in der 17 gezeigte Variante der Kupplungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Dämpfungselement 33 nicht in Anlage an die Stützscheibe 54 gelangt, wenn sich bei der Einleitung eines starken Drehmoments das Dämpfungselement stark verformt und es zu einer Wulstbildung in Richtung Stützscheibe kommen sollte, wodurch die Reibkraft erhöht werden könnte. Das Dämpfungselement stützt sich in axialer Richtung lediglich auf dem Gleitring 55 ab.
Bei der in den 18 und 19 dargestellten Ausführungsform der Kupplungseinrichtung ist der Federring 35 über die Finger 39 fest und somit verdrehsicher mit dem Zwischenteil 34 verbunden und die Verbindung des Federringes 35 zum Außenteil 36 erfolgt über die Federarme 43, wobei dann die Mulden 44 an der Innenmantelfläche des Außenteils 36 ausgebildet sind.
Bezugszeichenliste

1: erstes Gehäuserohr
2: erstes Ende
3: Bodenstück
4: Gewindezapfen
5: erste Befestigungsvorrichtung
6: zweites Ende
7: Hülse
8: Führungsbuchse
9: Drehantrieb
10: Motor
11: Getriebe
12: Antriebswelle
13: Sensoreinrichtung
14: Getriebeausgangswelle
15: Kupplungseinrichtung
16: Gewindespindel
17: Spindeltrieb
18: Führungsrohr
19: Spindelmutter
20: Spindelrohr
21: Spindelführung
22: Gewindebolzen
23: Abstützscheibe
24: zweite Befestigungsvorrichtung
25: Führungsbuchse
26: zweites Gehäuserohr
27: Innenflansch
28: Überrohr
29: Innenflansch
30: Schraubendruckfeder
31: Spindellager
32: Innenteil
33: Dämpfungselement
34: Zwischenteil
35: Federring
36: Außenteil
37: Vorsprung
38: Vorsprung
39: Finger
40: Aussparung
41: Durchgangsöffnung
42: Vorsprung
43: Federarm
44: Mulde
45: Anschlusseinrichtung
46: Nietverbindung
47: Ringscheibe
48: Sensoreinrichtung
49: Hohlrad
50: Mitnehmer
51: Zahnrad
52: Haltevorrichtung
53: Stufe
54: Stützscheibe
55: Gleitring
56: Schieber
57: Stirnverzahnung
58: Stirnverzahnung
59: Ausnehmung
60: Führungssteg
61: Federelement

Claims

Antriebseinrichtung mit einer mit einem feststehenden Basisteil, insbesondere eine Fahrzeugkarosserie, oder mit einem bewegbaren Bauteil, insbesondere eine Fahrzeugklappe oder Fahrzeugtür, verbindbaren ersten Befestigungsvorrichtung, einer mit dem bewegbaren Bauteil oder mit dem feststehenden Basisteil verbindbaren zweiten Befestigungsvorrichtung, einem eine Gewindespindel und eine auf der Gewindespindel angeordneten Spindelmutter aufweisenden Spindeltrieb, durch den die erste und die zweite Befestigungsvorrichtung axial relativ zueinander bewegbar sind, und einem den Spindeltrieb über eine Überlastschutzeinrichtung drehbar antreibenden Drehantrieb, wobei deren drehfeste Verbindung miteinander bei Überschreitung eines bestimmten Drehmoments lösbar ist und die Überlastschutzeinrichtung durch eine Kupplungseinrichtung gebildet wird, die ein an dem Drehantrieb angeschlossenes Innenteil umfasst, das über ein Dämpfungselement ein Zwischenteil und über das Zwischenteil ein mit dem Spindeltrieb verbundenes Außenteil in eine Drehbewegung versetzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (32) an seiner Außenmantelfläche mehrere radial nach außen ragende Vorsprünge (37) und das Zwischenteil (34) gleich viele radial nach innen gerichtete Vorsprünge (38) aufweist, wobei das Innenteil (32) mit dem Dämpfungselement (33) und dem Zwischenteil (34) eine Art elastische Klauenkupplung bildet und das Zwischenteil (34) über einen Federring (35) mit dem Außenteil (36) verbunden ist und ab einem gewissen Drehmoment das Zwischenteil (34) relativ zum Federring (35) verdrehbar ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (37) des Innenteils (32) und die Vorsprünge (38) des Zwischenteils (34) versetzt zueinander angeordnet sind und sich nicht berühren
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federring (35) an dem Außenteil (36) in axialer und in radialer Richtung fixiert ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich in Axialrichtung mehrere Finger (39) des Federrings (35) in gleich viele Aussparungen (40) erstrecken, die in dem Außenteil (36) ausgebildet sind.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Finger (39) jeweils eine Durchgangsöffnung (41) aufweisen, in die in den Aussparungen (40) des Außenteils (36) ausgebildete Vorsprünge (42) einrasten.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass einige der Finger (39) die Aussparungen (40) vollständig durchragen, wobei die Enden der Finger (39) radial nach außen gebogen sind und am Ende der Aussparungen (40) mit dem Außenteil (36) verrasten.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des Federringes (35) zum Zwischenteil (34) über mehrere radial angeordnete Federarme (43) erfolgt, die in radial umlaufende wellenartige oder dreieckförmige Mulden (44) an der Außenmantelfläche des Zwischenteils (34) eingreifen, wobei die Mulden (44) direkt aneinander liegen.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (43) an ihren freien Enden zwei krallenähnliche, radial nach innen gerichtete Vorsprünge aufweisen, die in die Mulden (44) eingreifen.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Fixieren des Federrings (35) die Vorsprünge (42) an der Außenfläche des Außenteils (36) angeordnet sind, welche in die in den Fingern (39) ausgebildeten Durchgangsöffnungen (41) des Federrings (35) ragen, wenn dieser vom Anschlusselement (45) her auf das Außenteil (36) aufgeschoben wird, wobei sich die Finger (39) in axialer Richtung über das Außenteil (36) erstrecken.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich von dem Federring (35) über das Außenteil (36) mehrere Federarme (43) in axialer Richtung erstrecken, deren Enden radial nach innen gebogen und sich zum äußeren Ende hin verjüngend ausgebildet sind, wobei die Enden der Federarme (43) in einige der an dem Zwischenteil (34) ausgebildeten Mulden (44) eingreifen.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenteil (34) teilweise und drehbar in dem Außenteil (36) angeordnet ist, während die Mulden (44) axial außerhalb des Außenteils (36) liegend angeordnet sind.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (36) am Übergang zum Anschlusselement (45) mehrere Vorsprünge (42) aufweist, die in die Durchgangsöffnungen (41) des Federrings (35) ragen, wenn dieser vom Anschlusselement (45) her auf das Außenteil (36) aufgeschoben wird.
Antriebseinrichtung mit einer mit einem feststehenden Basisteil, insbesondere eine Fahrzeugkarosserie, oder mit einem bewegbaren Bauteil, insbesondere eine Fahrzeugklappe oder Fahrzeugtür, verbindbaren ersten Befestigungsvorrichtung, einer mit dem bewegbaren Bauteil oder mit dem feststehenden Basisteil verbindbaren zweiten Befestigungsvorrichtung, einem eine Gewindespindel und eine auf der Gewindespindel angeordneten Spindelmutter aufweisenden Spindeltrieb, durch den die erste und die zweite Befestigungsvorrichtung axial relativ zueinander bewegbar sind, und einem den Spindeltrieb über eine Überlastschutzeinrichtung drehbar antreibenden Drehantrieb, wobei deren drehfeste Verbindung miteinander bei Überschreitung eines bestimmten Drehmoments lösbar ist und die Überlastschutzeinrichtung durch eine Kupplungseinrichtung gebildet wird, die ein an dem Drehantrieb angeschlossenes Innenteil umfasst, das über ein Dämpfungselement ein Zwischenteil und über das Zwischenteil ein mit dem Spindeltrieb verbundenes Außenteil in eine Drehbewegung versetzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (32) an seiner Außenmantelfläche mehrere radial nach außen ragende Vorsprünge (37) und das Zwischenteil (34) gleich viele radial nach innen gerichtete Vorsprünge (38) aufweist, wobei das Innenteil (32) mit dem Dämpfungselement (33) und dem Zwischenteil (34) eine Art elastische Klauenkupplung bildet und das Zwischenteil (34) über einen Schieber (56) mit dem Außenteil (36) verbunden ist und ab einem gewissen Drehmoment das Zwischenteil (34) relativ zum Schieber (56) verdrehbar ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (36) an seinem dem Drehantrieb (9) zugewandten Ende eine Haltevorrichtung (52) aufweist, die eine Stufe (53) bildet, an der eine Stützscheibe (54) zur Anlage kommt.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (52) einen in eine Nut eingesetzten Sicherungsring umfasst, als Bördelung ausgebildet ist, oder mehrere Finger umfasst, deren freies Ende radial nach innen gebogen sind und die Stützscheibe (54) an dem Außenteil (36) sichern.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gleitring (55), dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Außenteils (36) entspricht oder geringfügig kleiner ist, innerhalb des Außenteils (36) an der Stützscheibe (54) anliegt.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gleitring (55) das Zwischenteil (34) zur Anlage kommt.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (33) zwischen dem Innenteil (32) und dem Zwischenteil (34) angeordnet ist und sich wenigstens teilweise zwischen die Stützscheibe (54) und das Zwischenteil (34) erstreckt ohne die Stützscheibe (54) zu berühren.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Dämpfungselement (33) in axialer Richtung auf dem Gleitring (55) abstützt.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (56) an dem Zwischenteil (34) anliegt, wobei die einander zugewandten Stirnseiten von Zwischenteil (34) und Schieber (56) mit einander entsprechenden Stirnverzahnungen (57) und (58) versehen sind.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (56) Ausnehmungen (59) aufweist, in welche an der Innenseite des Außenteils (36) ausgebildete Führungsstege (60) eingreifen und ein Federelement (61) den Schieber (56) gegen das Zwischenteil (34) und dementsprechend die Stirnverzahnung (58) in Stirnverzahnung (57) drängt.
Antriebseinrichtung mit einer mit einem feststehenden Basisteil, insbesondere eine Fahrzeugkarosserie, oder mit einem bewegbaren Bauteil, insbesondere eine Fahrzeugklappe oder Fahrzeugtür, verbindbaren ersten Befestigungsvorrichtung, einer mit dem bewegbaren Bauteil oder mit dem feststehenden Basisteil verbindbaren zweiten Befestigungsvorrichtung, einem eine Gewindespindel und eine auf der Gewindespindel angeordneten Spindelmutter aufweisenden Spindeltrieb, durch den die erste und die zweite Befestigungsvorrichtung axial relativ zueinander bewegbar sind, und einem den Spindeltrieb über eine Überlastschutzeinrichtung drehbar antreibenden Drehantrieb, wobei deren drehfeste Verbindung miteinander bei Überschreitung eines bestimmten Drehmoments lösbar ist und die Überlastschutzeinrichtung durch eine Kupplungseinrichtung gebildet wird, die ein an dem Drehantrieb angeschlossenes Innenteil umfasst, das über ein Dämpfungselement ein Zwischenteil und über das Zwischenteil ein mit dem Spindeltrieb verbundenes Außenteil in eine Drehbewegung versetzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (32) an seiner Außenmantelfläche mehrere radial nach außen ragende Vorsprünge (37) und das Zwischenteil (34) gleich viele radial nach innen gerichtete Vorsprünge (38) aufweist, wobei das Innenteil (32) mit dem Dämpfungselement (33) und dem Zwischenteil (34) eine Art elastische Klauenkupplung bildet und das Zwischenteil (34) über einen Federring (35) mit dem Außenteil (36) verbunden ist und ab einem gewissen Drehmoment das Außenteil (36) relativ zum Federring (35) verdrehbar ist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (15) radial und axial in einem Spindellager (31) gelagert ist, wobei an dem Außenteil (36) eine Anschlusseinrichtung (45) mit geringerem Außendurchmesser vorgesehen, in welche die Gewindespindel (16) eingeführt ist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung (48) ein drehbar und taumelnd gelagertes Hohlrad (49) umfasst, das über einen Mitnehmer (50) von dem Außenteil (36) der Kupplungseinrichtung (15) angetrieben wird.