DE102011084713A1

DE102011084713A1 - Overload protection device for e.g. planetary gear utilized in rear flap drive for motor vehicle, has drive and friction surfaces connected together during locking operation and rotatable relative to each other during slide operation

Info

Publication number: DE102011084713A1
Application number: DE201110084713
Authority: DE
Inventors: Franz Schwendemann; Roland Braun
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-10-18
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2013-04-18
Also published as: CN103104629A

Abstract

The device has a driven shaft (1) extended in an axial direction, and a pinion (3) rotatable around the shaft. A drive plate (2) is rotatable around the shaft, where the pinion is rotated in a locking operation or in a slide operation. The drive plate has a drive surface (2.1) that extends transverse to the shaft, and the pinion has a friction surface (3.1) that extends transverse to the shaft. The drive and friction surfaces are connected with one another in a form-fit and/or force-fit manner during the locking operation and rotatable relative to each other during the slide operation. The pinion is designed as a gear wheel.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Überlastschutz für eine Getriebeanordnung mit einer Abtriebswelle, die sich in eine axiale Richtung erstreckt, mit einem drehbar um die Abtriebswelle angeordneten Getrieberad, und mit einer drehfest um die Abtriebswelle angeordnete Mitnehmerscheibe, wobei die Mitnehmerscheibe eine sich quer zur Abtriebswelle erstreckende Mitnehmerfläche und das Getrieberad eine sich quer zur Abtriebswelle erstreckende Reibfläche aufweisen. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Getriebeanordnung mit einem erfindungsgemäßen Überlastschutz sowie einen Verstellantrieb für eine Komponente mit einer solchen Getriebeanordnung.The present invention relates to an overload protection for a transmission assembly having an output shaft extending in an axial direction, with a rotatably disposed about the output shaft gear, and with a rotatably disposed about the output shaft drive plate, wherein the drive plate extending transversely to the output shaft driving surface and the gear have a transverse to the output shaft extending friction surface. The present invention further relates to a transmission arrangement with an overload protection according to the invention and an adjustment drive for a component with such a transmission arrangement.

Zum Verstellen von Komponenten, beispielsweise einer Klappe, einer Tür oder eines Fensters, oder zur Höhenverstellung oder Neigungsverstellung eines Sitzes, werden Verstellantriebe benötigt, die häufig eine hohe Untersetzung aufweisen und ein hohes Drehmoment übertragen. Solche Komponenten sind, insbesondere in Kraftfahrzeugen, oftmals auch manuell bedienbar.To adjust components, such as a flap, a door or a window, or for height adjustment or tilt adjustment of a seat, adjusting drives are required, which often have a high reduction and transmit high torque. Such components are often manually operable, especially in motor vehicles.

Jedoch kann das Getriebe des Verstellantriebs beziehungsweise der Komponente, oder der Verstellantrieb selbst, während des automatischen Verstellens bei einer gleichzeitig erfolgenden insbesondere ruckartigen manuellen Bedienung oder einem Festhalten beschädigt oder sogar zerstört werden.However, the transmission of the adjustment or the component, or the adjustment itself, during the automatic adjustment in a simultaneously taking place in particular jerky manual operation or a holding damaged or even destroyed.

Um eine solche Beschädigung zu vermeiden, ist es bekannt, die Komponente mit einem Überlastschutz zu versehen, beispielsweise mit einer Rutschkupplung, die eine Relativbewegung zwischen dem manuell bedienbaren Bauteil der Komponente und dem Getriebe beziehungsweise dem Verstellantrieb ermöglicht. Eine solche Rutschkupplung muss ein minimales Drehmoment sicher übertragen können, ohne durchzurutschen, um die Komponente verstellen zu können. Zudem soll sie ab einem Grenzdrehmoment sicher durchrutschen, um das Drehmoment in der Getriebeanordnung zu begrenzen. Die Differenz zwischen dem minimalen Drehmoment und dem Grenzdrehmoment ist die für das übertragbare Drehmoment der Rutschkupplung maßgebliche Toleranz.To avoid such damage, it is known to provide the component with an overload protection, for example with a slip clutch, which allows a relative movement between the manually operated component of the component and the transmission or the adjustment. Such a slip clutch must be able to transmit a minimum torque safely without slipping in order to adjust the component can. In addition, it should slip safely from a limit torque to limit the torque in the gear assembly. The difference between the minimum torque and the limit torque is the relevant tolerance for the transmittable torque of the slip clutch.

Für eine solche Rutschkupplung wird häufig ein Toleranzring verwendet. Jedoch weist ein Toleranzring einen nur sehr kleinen Arbeitsbereich, nämlich einen sehr kleinen Federweg, auf, so dass die benötigte Toleranz nur schwer erreichbar ist. Zur Sicherstellung der Funktion dieser Rutschkupplung müssen ihre Bauteile daher mit sehr engen Toleranzen gefertigt werden, was häufig eine Nachbearbeitung der Bauteile erfordert und somit kostenintensiv ist.For such a slip clutch, a tolerance ring is often used. However, a tolerance ring has a very small working range, namely a very small spring travel, so that the required tolerance is difficult to achieve. To ensure the function of this slip clutch their components must therefore be made with very tight tolerances, which often requires a reworking of the components and thus is costly.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Überlastschutz für eine Getriebeanordnung zu schaffen, mit dem sehr große Drehmomente übertragbar sind, der nach mehreren Betätigungen noch funktionsfähig ist, dessen Arbeitsbereich im Vergleich zu einer mit Toleranzring ausgeführten Rutschkupplung größer und flexibler einstellbar ist, und der durch eine einfache Bauteilgestaltung und größere zulässige Bauteiltoleranzen kostengünstiger fertigbar ist. Object of the present invention is to provide an overload protection for a gear assembly, with the very large torques are transferable, which is still functional after several operations whose working range is larger and more flexible adjustable compared to a running with tolerance ring slip clutch, and by a simple component design and larger allowable component tolerances is less expensive manufacturable.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Überlastschutz für eine Getriebeanordnung mit einer Abtriebswelle, die sich in eine axiale Richtung erstreckt, mit einem drehbar um die Abtriebswelle angeordneten Getrieberad, und mit einer drehfest um die Abtriebswelle angeordnete Mitnehmerscheibe, wobei sich das Getrieberad bei Belastung mit einem Drehmoment entweder in einem Rastbetrieb gemeinsam mit der Mitnehmerscheibe, oder in einem Gleitbetrieb relativ zur Mitnehmerscheibe dreht, und wobei die Mitnehmerscheibe eine sich quer zur Abtriebswelle erstreckende Mitnehmerfläche und das Getrieberad eine sich quer zur Abtriebswelle erstreckende Reibfläche aufweisen, die im Rastbetrieb form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind, und die sich im Gleitbetrieb relativ zueinander drehen.The object is achieved with an overload protection for a transmission arrangement with an output shaft which extends in an axial direction, with a rotatably disposed about the output shaft gear, and with a rotatably disposed about the output shaft drive plate, wherein the gear under load with a torque either in a latching operation together with the drive plate, or rotates in a sliding operation relative to the drive plate, and wherein the drive plate has a transverse to the output shaft extending cam surface and the gear a transverse to the output shaft extending friction surface, the form-locking and / or non-positively in the latching operation connected to each other, and rotate in sliding relative to each other.

Im Rastbetrieb lässt die erfindungsgemäße form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen der Mitnehmerfläche und der Reibfläche daher die Übertragung des Drehmomentes zu, während die Relativbewegung der Mitnehmerfläche zur Reibfläche im Gleitbetrieb keine Drehmomentübertragung ermöglicht. Der erfindungsgemäße Überlastschutz wirkt daher wie eine Rutschkupplung, die eine Übertragung eines auf sie wirkenden überhöhten Drehmomentes, also eines Drehmomentes, welches das Grenzdrehmoment des Überlastschutzes überschreitet, nicht zulässt. Ein solches überhöhtes Drehmoment entsteht beispielsweise bei gleichzeitigem Antrieb des Getrieberades und Festhalten oder sogar Gegendrehen der Abtriebswelle. Prinzipiell kann ein solches überhöhtes Drehmoment aber auch antriebsseitig entstehen, wenn die Überlastkupplung mit einem das Grenzdrehmoment überschreitenden Drehmoment angetrieben wird.In latching operation, the positive and / or non-positive connection between the driver surface and the friction surface according to the invention therefore permits the transmission of the torque, while the relative movement of the driver surface to the friction surface during sliding operation does not allow torque transmission. The overload protection according to the invention therefore acts as a slip clutch, which does not allow a transmission of an excessive torque acting on it, ie a torque which exceeds the limit torque of the overload protection. Such excessive torque arises, for example, at the same time driving the gear and holding or even counter-rotating the output shaft. In principle, however, such an excessive torque can also arise on the drive side if the overload clutch is driven with a torque exceeding the limit torque.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform liegen die Mitnehmerfläche und die Reibfläche im Rastbetrieb aneinander an. In dieser Ausführungsform besteht im Gleitbetrieb nahezu nur Gleitreibung zwischen der Mitnehmerfläche und der Reibfläche.In a first preferred embodiment, the driver surface and the friction surface abut one another in the latching mode. In this embodiment, there is almost only sliding friction between the driving surface and the friction surface during sliding operation.

In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Mitnehmerfläche und der Reibfläche zumindest eine Kugel angeordnet. In dieser Ausführungsform verbindet die Kugel im Rastbetrieb die Mitnehmerscheibe mit dem Getrieberad, so dass sich diese gemeinsam drehen. Im Gleitbetrieb dreht sich hingegen die Kugel relativ zur Mitnehmerfläche und/oder zur Reibfläche, so dass sich die Mitnehmerfläche relativ zur Reibfläche dreht. In dieser Ausführungsform bewirkt die Kugel, dass zwischen der Mitnehmerfläche und der Reibfläche nahezu nur Rollreibung besteht und nahezu keine Gleitreibung. In a second preferred embodiment, at least one ball is arranged between the driver surface and the friction surface. In this embodiment, the ball connects in the latching operation, the drive plate with the gear so that they rotate together. In sliding operation, however, the ball rotates relative to the driver surface and / or the friction surface, so that the driver surface rotates relative to the friction surface. In this embodiment, the ball causes between the driver surface and the friction surface almost only rolling friction and almost no sliding friction.

Bei ausreichend kleinem zu übertragenem Drehmoment ist es bevorzugt, dass die Mitnehmerfläche und/oder die Reibfläche als glatte Flächen ausgeführt sind. Bei großem zu übertragenden Drehmoment ist es hingegen bevorzugt, dass die Mitnehmerfläche eine Kontur mit sich in die axiale Richtung erstreckenden Erhebungen aufweist, und die Reibfläche eine zu dieser Kontur korrespondierende Gegenkontur, da die Kontur den Formund/oder Kraftschluss zwischen der Mitnehmerfläche und der Reibfläche verbessert und das übertragbare Drehmoment gegenüber glatten Flächen daher erheblich größer ist. Über die Wahl der Kontur der Mitnehmerfläche und des Getrieberades ist die Größe des übertragbaren Drehmomentes des Überlastschutzes daher maßgeblich einstellbar. Die Erhebungen sind in einer Umfangsrichtung der Abtriebswelle vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet. Zudem sind die Kontur und die Gegenkontur bevorzugt als eine Wellenkontur ausgeführt, insbesondere als eine dreieckförmige, sägezahnförmige oder sinusförmige Wellenkontur.With a sufficiently small torque to be transmitted, it is preferred that the driver surface and / or the friction surface are designed as smooth surfaces. For large torque to be transmitted, however, it is preferred that the driver surface has a contour with extending in the axial direction elevations, and the friction surface corresponding to this contour counter contour, since the contour improves the positive and / or frictional connection between the driver surface and the friction surface and the transmissible torque against smooth surfaces is therefore considerably greater. About the choice of the contour of the driver surface and the gear, the size of the transmittable torque of the overload protection is therefore significantly adjustable. The elevations are preferably distributed uniformly in a circumferential direction of the output shaft. In addition, the contour and the mating contour are preferably designed as a wave contour, in particular as a triangular, sawtooth or sinusoidal wave contour.

Bei einer mit Kontur ausgeführten Mitnehmerfläche sowie einem mit Gegenkontur ausgeführten Getrieberad greifen die Kontur und die Gegenkontur im Rastzustand in der oben genannten ersten bevorzugten Ausführungsform, in der diese Flächen im Rastbetrieb aneinander anliegen, ineinander. In dieser Ausführungsform ist die Toleranz des Überlastschutzes nur schwer bemessbar, da sie unter anderem von der Rauheit der Mitnehmerfläche und der Reibfläche abhängig ist, sowie von der Schmierung der Flächen. Im Gegensatz dazu ist eine Rollreibung, wie sie in der oben genannten zweiten bevorzugten Ausführungsform, in der eine Kugel zwischen der Mitnehmerfläche und der Reibfläche angeordnet ist, besser bemessbar. Daher sind das minimale Drehmoment und das Grenzdrehmoment bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform feiner einstellbar.In the case of a driving surface designed with a contour and a gear wheel designed with a counter contour, the contour and the mating contour engage in one another in the latching state in the abovementioned first preferred embodiment in which these surfaces abut one another in the latching mode. In this embodiment, the tolerance of the overload protection is difficult to measure, since it is dependent inter alia on the roughness of the driver surface and the friction surface, as well as the lubrication of the surfaces. In contrast, a rolling friction, as in the above-mentioned second preferred embodiment, in which a ball between the driving surface and the friction surface is arranged, better dimensioned. Therefore, the minimum torque and the limit torque are finer adjustable in the second preferred embodiment.

Das Getrieberad wird bevorzugt elastisch, insbesondere mittels der Kraft einer Feder, gegen die Mitnehmerscheibe gedrückt. Dabei wird bevorzugt eine Tellerfeder oder eine Spiralfeder verwendet. Prinzipiell sind aber auch andere elastische Federelemente, beispielsweise aus einem Gummi oder Kunststoff, verwendbar. Auch die Wahl der Feder, insbesondere ihre Federsteifigkeit sowie ihr Federweg, bestimmen das übertragbare Drehmoment maßgeblich. Dabei ist es bevorzugt, dass ein Verstellweg, um den sich das Getrieberad im Gleitbetrieb in axialer Richtung verstellt, kleiner ist, als ein Federweg der Feder. Der Verstellweg entspricht bei wellenförmig ausgeführter und zueinander korrespondierender Kontur und Gegenkontur der Höhe der Erhebung des Getrieberades. Mittels der Einstellung der Vorspannung der Feder ist die Überlastkupplung beziehungsweise ihr Grenzdrehmoment nach ihrer Montage justierbar. Dadurch sind axiale Bauteiltoleranzen durch Veränderung der Vorspannung der Feder ausgleichbar.The gear is preferably elastic, in particular by means of the force of a spring, pressed against the drive plate. In this case, a plate spring or a coil spring is preferably used. In principle, however, other elastic spring elements, for example of a rubber or plastic, used. The choice of spring, in particular their spring stiffness and their travel, determine the transmissible torque significantly. It is preferred that an adjustment by which the gear moves in the sliding operation in the axial direction, is smaller than a spring travel of the spring. The adjustment corresponds to wavy executed and mutually corresponding contour and mating contour of the height of the elevation of the gear. By means of the adjustment of the bias of the spring, the overload clutch or its limit torque is adjustable after its assembly. As a result, axial component tolerances can be compensated by changing the bias of the spring.

Die Feder stützt sich bevorzugt gegen ein Befestigungsmittel ab, welches axial unverschieblich an der Abtriebswelle angeordnet ist, beispielsweise gegen einen Sicherungsring. Ein Sicherungsring ist auf einfache Weise kostengünstig an der Abtriebswelle festlegbar, beispielsweise indem in der Abtriebswelle ein Einschnitt vorgesehen ist, in den der Sicherungsring einlegbar ist.The spring is preferably supported against a fastening means, which is arranged axially immovably on the output shaft, for example against a retaining ring. A retaining ring can be fixed in a simple manner at a low cost on the output shaft, for example, by an incision is provided in the output shaft, in which the retaining ring is inserted.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass das Getrieberad gehärtet ist, oder dass zwischen dem Getrieberad und der Feder eine Reibscheibe vorgesehen ist, um einem Abrieb am Getrieberad entgegen zu wirken. Die Reibscheibe ist bevorzugt aus einem Material hoher Reibfestigkeit oder aus einem gehärteten Material hergestellt. Bei einem gehärteten Getrieberad entfällt die Reibscheibe gegebenenfalls.It is further preferred that the gear is hardened, or that between the gear and the spring, a friction disc is provided to counteract abrasion on the gear. The friction disc is preferably made of a high friction material or a hardened material. For a hardened gear wheel, the friction disc may be omitted.

Zwischen der Feder und dem Befestigungsmittel, oder zwischen der Feder und der Scheibe, oder zwischen der Scheibe und dem Getrieberad ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine Kugellagerung vorgesehen, um eine gut bemessbare Rollreibung zwischen diesen Bauteilen zu realisieren.Between the spring and the fastening means, or between the spring and the disc, or between the disc and the gear wheel, a ball bearing is provided in a further preferred embodiment in order to realize a well-dimensioned rolling friction between these components.

An der der Mitnehmerscheibe abgewandten Seite des Getrieberades sind bevorzugt eine erste Lagerfläche, und an der dem Getrieberad abgewandten Seite der Mitnehmerscheibe eine zweite Lagerfläche an der Abtriebswelle vorgesehen. Die Durchmesser der ersten Lagerfläche und der zweiten Lagerfläche sind weiterhin bevorzugt gleich groß ausgeführt. Dadurch verteilt sich die auf den Überlastschutz wirkende Kraft gleichmäßig auf beide Lagerflächen.On the side facing away from the drive plate of the gear are preferably a first bearing surface, and provided on the side facing away from the gear of the drive plate, a second bearing surface on the output shaft. The diameters of the first bearing surface and the second bearing surface are furthermore preferably made the same size. As a result, the force acting on the overload protection is distributed evenly on both bearing surfaces.

Das Getrieberad ist bevorzugt als ein Zahnrad ausgeführt. Die Verzahnung ermöglicht den Antrieb des Getrieberades. Dabei ist das Getrieberad bevorzugt ein Bauteil der Getriebeanordnung, für die der Überlastschutz benötigt wird. Für das Bauteil beziehungsweise für den Überlastschutz wird dann kein zusätzlicher Bauraum benötigt, so dass die Getriebeanordnung mit dem Überlastschutz sehr kompakt herstellbar ist.The gear is preferably designed as a gear. The teeth allow the drive of the gear. In this case, the gear is preferably a component of the gear arrangement, for which the overload protection is required. For the component or for the overload protection then no additional space is needed, so that the gear assembly with the overload protection is very compact.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Getriebeanordnung mit einem erfindungsgemäßen Überlastschutz. Es ist bevorzugt, dass die Getriebeanordnung einen Getriebemotor umfasst, der die Getriebeanordnung antreibt, insbesondere einen Gleichstrommotor. Die Getriebeanordnung kann sowohl einstufig als auch mehrstufig ausgebildet sein und prinzipiell beliebige Getriebeformen umfassen, beispielsweise Zahnradgetriebe, Schneckengetriebe und/oder Planetengetriebe. Um auf kleinem Raum ein großes Drehmoment übertragen zu können, ist es aber bevorzugt, dass sie zumindest eine Getriebestufe mit einem Planetengetriebe umfasst. The object is also achieved with a gear arrangement with an overload protection according to the invention. It is preferred that the gear arrangement comprises a gear motor which drives the gear arrangement, in particular a DC motor. The gear arrangement can be designed both single-stage and multi-stage and in principle include any gear forms, such as gear transmission, worm gear and / or planetary gear. In order to be able to transmit a large torque in a small space, however, it is preferred that it comprises at least one gear stage with a planetary gear.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verstellantrieb für eine Komponente mit einer solchen Getriebeanordnung und mit einer Schnittstelle zu der Komponente. Die Schnittstelle zur Komponente ist beispielsweise eine Anschlussplatte, an der die Komponente festlegbar ist. Der Verstellantrieb wird bevorzugt für eine Fahrzeugkomponente, insbesondere eine Heckklappe, einen Sitz, ein Fenster, ein Schiebedach oder eine Tür eines Kraftfahrzeugs, verwendet.The object is further achieved with an adjusting drive for a component with such a gear arrangement and with an interface to the component. The interface to the component is, for example, a connection plate to which the component can be fixed. The adjusting drive is preferably used for a vehicle component, in particular a tailgate, a seat, a window, a sliding roof or a door of a motor vehicle.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.In the following the invention will be described with reference to figures. The figures are merely exemplary and do not limit the general idea of the invention.

1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Überlastschutzes, 1 shows a first embodiment of an overload protection according to the invention,

2 zeigt in (a) eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Überlastschutzes, und in (b) schematisch die Anordnung einer Kugel zwischen einer Mitnehmerfläche einer Mitnehmerscheibe und einer Reibfläche eines Getrieberades des Überlastschutzes, 2 shows in (a) a second embodiment of an overload protection according to the invention, and in (b) schematically the arrangement of a ball between a cam surface of a drive plate and a friction surface of a gear wheel of the overload protection,

3 zeigt in (a) die Mitnehmerfläche einer Mitnehmerscheibe und in (b) einen Verlauf einer Kontur der Mitnehmerfläche an einem Außenumfang der Mitnehmerscheibe, und 3 shows in (a) the driver surface of a driver disk and in (b) a profile of a contour of the driver surface on an outer periphery of the driver disk, and

4 zeigt in (a) und (b) verschiedene weitere Verläufe der Kontur der Mitnehmerflächen weiterer Ausführungsformen der Mitnehmerscheibe an ihrem Außenumfang. 4 shows in (a) and (b) various further courses of the contour of the driver surfaces of further embodiments of the driver disk on its outer periphery.

Der erfindungsgemäße Überlastschutz 10 weist eine Abtriebswelle 1 auf, an der hier beispielhaft ein Axialanlauf 1.3 sowie eine Abtriebsverzahnung 1.4 vorgesehen sind. Weiterhin umfasst der Überlastschutz 10 eine Mitnehmerscheibe 2 und ein Getrieberad 3. Die Mitnehmerscheibe 2 ist drehfest an der Abtriebswelle 1 angeordnet, während das Getrieberad 3 mit kleinem Radialspiel drehbar auf der Antriebswelle 1 gelagert ist.The overload protection according to the invention 10 has an output shaft 1 on, for example, an axial start-up 1.3 and an output gear 1.4 are provided. Furthermore, the overload protection covers 10 a drive disc 2 and a gear wheel 3 , The driving disc 2 is non-rotatable on the output shaft 1 arranged while the gear wheel 3 with small radial play rotatable on the drive shaft 1 is stored.

An der dem Getrieberad 3 abgewandten Seite der Mitnehmerscheibe 2 ist an der Abtriebswelle 1 eine erste Lagerfläche L1.1 und an der der Mitnehmerscheibe 2 abgewandten Seite des Getrieberades 3 ist an der Abtriebswelle 1 eine zweite Lagerflächen L1.2 vorgesehen. Die Lagerflächen L1.1, L1.2 sind hier vorteilhaft mit gleich großem Durchmesser ausgeführt. Prinzipiell könnten sie aber auch mit verschieden großem Durchmesser ausgeführt sein, oder der Überlastschutz 10 kann nur an einer Lagerfläche gelagert sein.At the gear wheel 3 opposite side of the drive plate 2 is on the output shaft 1 a first bearing surface L1.1 and at the driving disc 2 opposite side of the gear 3 is on the output shaft 1 a second bearing surfaces L1.2 provided. The bearing surfaces L1.1, L1.2 are advantageously designed with the same large diameter. In principle, they could also be designed with different diameters, or the overload protection 10 can only be stored on a storage area.

Um die Mitnehmerscheibe 2 drehfest an der Abtriebswelle 1 festzulegen, ist an der Abtriebswelle 1 ein Rändel 1.1 vorgesehen. Das Rändel 1.1 ermöglicht, dass die Mitnehmerscheibe 2 mit einem größeren Innendurchmesser gefertigt werden kann, als der Durchmesser der Lagerflächen L1.1, L1.2. Dadurch kann sie auf die Abtriebswelle 1 montiert werden, ohne die Lagerflächen L1.1, L1.2 beim Aufschieben der Mitnehmerscheibe 2 auf die Abtriebswelle 1 zu beschädigen. Die Mitnehmerscheibe 2 wird erst drehfest auf die Abtriebswelle 1 gepresst, wenn sie auf das Rändel 1.1 trifft. Da das Rändel 1.1 schmaler als eine Breite 2.3 der Mitnehmerscheibe 2 ausgeführt ist, ist die Mitnehmerscheibe 2 nach dem Aufpressen auf das Rändel 1.1 zusätzlich zum Reibschluss durch Formschluss gegen ein axiales Verschieben gesichert. Prinzipiell sind auch andere drehfeste Verbindungen der Mitnehmerscheibe 2 auf die Abtriebswelle 1 denkbar, beispielsweise eine Kerbverzahnung oder eine andere konstruktive Gestaltung. Zudem ist auch eine einstückige Fertigung der Mitnehmerscheibe 2 mit der Abtriebswelle 1 möglich.To the drive disc 2 rotationally fixed to the output shaft 1 set is on the output shaft 1 a knurl 1.1 intended. The knurl 1.1 allows the drive plate 2 can be made with a larger inner diameter than the diameter of the bearing surfaces L1.1, L1.2. This allows it to the output shaft 1 be mounted without the bearing surfaces L1.1, L1.2 when sliding the drive plate 2 on the output shaft 1 to damage. The driving disc 2 is only against rotation on the output shaft 1 when pressed on the knurl 1.1 meets. Because the knurl 1.1 narrower than a width 2.3 the drive disc 2 is executed, is the drive plate 2 after pressing on the knurl 1.1 secured in addition to the frictional engagement by positive locking against axial displacement. In principle, other non-rotatable connections of the drive plate 2 on the output shaft 1 conceivable, for example, a serration or other structural design. In addition, a one-piece production of the drive plate is 2 with the output shaft 1 possible.

Das Getrieberad 3 wird mittels einer Feder 5 elastisch gegen die Mitnehmerscheibe gedrückt. Dafür weist die Abtriebswelle 1 einen Einschnitt 1.2 auf, in den als Befestigungsmittel 6 hier ein Sicherungsring eingelegt ist. Die Feder ist hier als Tellerfeder ausgeführt. Es ist aber auch ein anderes elastisches Federelement verwendbar, beispielsweise eine andere Ausführungsform der Feder, insbesondere eine Spiralfeder, oder ein beispielsweise aus einem Gummi oder Kunststoff gefertigtes Federelement. Die Feder stützt sich am Sicherungsring ab.The gear wheel 3 is by means of a spring 5 elastically pressed against the drive plate. For this, the output shaft 1 an incision 1.2 in, as a fastener 6 here a locking ring is inserted. The spring is designed here as a plate spring. But it is also another elastic spring element used, for example, another embodiment of the spring, in particular a coil spring, or a made example of a rubber or plastic spring element. The spring is supported on the circlip.

Anstelle einen Sicherungsring 6 zu verwenden, an dem sich das elastische Federelement 5 abstützt, ist es ebenfalls bevorzugt, eine selbstsichernde Mutter (nicht gezeigt) zu verwenden. In dieser Ausführungsform ist die Drehmomenteinstellung variabler möglich.Instead of a circlip 6 to use, on which the elastic spring element 5 it is also preferable to use a self-locking nut (not shown). In this embodiment, the torque adjustment is possible variable.

Zwischen der Feder 5 und dem Getrieberad 3 ist eine Reibscheibe 4 vorgesehen, die einen Abrieb am Getrieberad 3 verhindert. Die Reibscheibe ist aus einem gegenüber dem Getrieberad härteren Material gefertigt. Die Feder 5 sowie die Reibscheibe 4 und der Sicherungsring 6 sind in einer ersten Ausnehmung 3.3 des Getrieberades 3 angeordnet, so dass eine axiale Aufbauhöhe 10.1 des Überlastschutzes 10 gering und der Überlastschutz kompakt baubar ist. Zudem ist das Getrieberad 3 als Zahnrad mit einer Außenverzahnung 3.2 ausgeführt, so dass der Überlastschutz 10 in eine Getriebeanordnung (nicht gezeigt) integrierbar ist, dort gegebenenfalls die Funktion eines Bauteils einer Getriebestufe der Getriebeanordnung übernimmt, und einen möglichst kleinen beziehungsweise keinen zusätzlichen Platzbedarf aufweist.Between the spring 5 and the gear wheel 3 is a friction disk 4 provided, which is an abrasion on the gear 3 prevented. The friction disc is made of a material harder with respect to the gear. The feather 5 as well as the friction disc 4 and the circlip 6 are in a first recess 3.3 of the gear wheel 3 arranged so that an axial height 10.1 of the overload protection 10 low and the overload protection is compact buildable. In addition, the gear is 3 as a gear with external teeth 3.2 executed, so that the overload protection 10 in a transmission arrangement (not shown) can be integrated, where appropriate, assumes the function of a component of a gear stage of the gear assembly, and has the smallest possible or no additional space.

Auch die Mitnehmerscheibe 2 ist prinzipiell variabel gestaltbar und weist hier eine Anlauffläche auf.Also the drive disc 2 is in principle variable shaped and has here a contact surface.

Die Mitnehmerscheibe 2 weist zudem quer zur Abtriebswelle 1 eine Mitnehmerfläche 2.1 und das Getrieberad 3 weist quer zur Abtriebswelle 1 eine Reibfläche 3.1 auf. In der hier gezeigten Ausführungsform weisen die Mitnehmerfläche 2.1 und die Reibfläche 3.1 Erhebungen 221, 331 (s. 3, 4) auf, die sich in die axiale Richtung 81 erstrecken. Dabei ist eine Kontur 22 der Mitnehmerfläche 2.1 bevorzugt korrespondierend zu einer Gegenkontur 33 der Reibfläche 3.1 vorgesehen. Prinzipiell sind die Mitnehmerfläche 2.1 und/oder die Reibfläche 3.1 in Abhängigkeit vom zu übertragenden Drehmoment aber auch glatt und ohne Erhebungen 221, 331 herstellbar, wenn ein ausreichend kleines Drehmoment zu übertragen ist.The driving disc 2 also points across the output shaft 1 a driving surface 2.1 and the gear wheel 3 points transversely to the output shaft 1 a friction surface 3.1 on. In the embodiment shown here, the driving surface 2.1 and the friction surface 3.1 surveys 221 . 331 (S. 3 . 4 ), which extend in the axial direction 81 extend. There is a contour 22 the driving surface 2.1 preferably corresponding to a mating contour 33 the friction surface 3.1 intended. In principle, the driving surface 2.1 and / or the friction surface 3.1 depending on the torque to be transmitted but also smooth and without surveys 221 . 331 can be produced if a sufficiently small torque is to be transmitted.

In der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform wird die Reibfläche 3.1 des Getrieberades 3 unmittelbar gegen die Mitnehmerfläche 2.1 der Mitnehmerscheibe 2 gedrückt. Wenn die Überlastkupplung 10 mit einem Drehmoment beaufschlagt wird, liegen die Reibfläche 3.1 und die Mitnehmerfläche 2.1 bei ausreichend kleinem Drehmoment, also bei einem Drehmoment, dass kleiner als das Grenzdrehmoment ist, in einem Rastbetrieb aneinander form- und/oder reibschlüssig an. Das Getrieberad 3 ist dann drehmomentübertragend mit der Mitnehmerscheibe 2 verbunden und dreht sich gemeinsam mit dieser. Dabei greifen die Kontur 22 der Mitnehmerscheibe 2 und die Gegenkontur 33 des Getrieberades 3 ineinander. Überschreitet das auf die Überlastkupplung 10 wirkende Drehmoment das Grenzdrehmoment, dann gleitet die Reibfläche 3.1 in einem Gleitbetrieb entlang der Mitnehmerfläche 2.1, so dass kein Drehmoment vom Getrieberad 3 auf die Mitnehmerscheibe 2 oder umgekehrt übertragen wird. Dabei ist es unerheblich, ob das überhöhte Drehmoment von einer Antriebsseite aus oder von einer Abtriebsseite aus auf die Überlastkupplung 10 wirkt.In the in 1 shown first embodiment, the friction surface 3.1 of the gear wheel 3 directly against the driving surface 2.1 the drive disc 2 pressed. When the overload clutch 10 is applied with a torque, are the friction surface 3.1 and the driving surface 2.1 at a sufficiently small torque, ie at a torque that is smaller than the limit torque, in a latching operation against each other form-fitting and / or frictionally engaged. The gear wheel 3 is then torque transmitting with the drive plate 2 connected and turns together with this. The contour is gripping 22 the drive disc 2 and the counter contour 33 of the gear wheel 3 each other. Exceeds the overload clutch 10 acting torque the limit torque, then slides the friction surface 3.1 in a sliding operation along the driving surface 2.1 , so no torque from the gear 3 on the drive disc 2 or vice versa. It is irrelevant whether the excessive torque from a drive side or from an output side on the overload clutch 10 acts.

Sofern die Mitnehmerscheibe 2 und das Getrieberad 3 eine zueinander korrespondierende insbesondere wellenförmige Kontur 22, 33 aufweisen, wird dabei das Getrieberad 3 gegen die Kraft der Feder 5 um einen Verstellweg l1, der höchstens der maximalen Höhe 332 (s. 4(b)) der Erhebungen 331 des Getrieberades 3 entspricht, in die axiale Richtung 81 verschoben.Unless the drive disc 2 and the gear wheel 3 a mutually corresponding, in particular wave-shaped contour 22 . 33 have, is the gear 3 against the force of the spring 5 by an adjustment l1, the maximum of the maximum height 332 (S. 4 (b) ) of the surveys 331 of the gear wheel 3 corresponds, in the axial direction 81 postponed.

Um das übertragbare Drehmoment mittels der Einstellung einer Vorspannung der Feder 5 justieren und Bauteiltoleranzen ausgleichen zu können, ist es bevorzugt, dass ein Federweg l2, um den die Feder 5 komprimierbar ist, größer als der Verstellweg l1 ist. Zum Justieren wird beim Zusammenbau des Überlastschutzes 10 entweder das Grenzdrehmoment gemessen und die Mitnehmerscheibe 2 zum Erhöhen der Vorspannung gegen die Kraft der Feder 5 in die axiale Richtung 81 oder zum Senken der Vorspannung gegen die axiale Richtung 81 verschoben. Oder es wird beim Zusammenbau die Aufbauhöhe 10.1 des Überlastschutzes 10 gemessen und die Position der Mitnehmerscheibe 2 entsprechend eingestellt. Alternativ oder zusätzlich ist es ebenfalls möglich, die Reibscheibe 4 in ihrer Scheibendicke zu variieren. Zudem besteht die Möglichkeit, anstelle des in den Einstich 1.2 gefügten Sicherungsringes 6 eine an ein Gewinde (nicht gezeigt) angeordnete selbstsichernde Mutter (nicht gezeigt) zu verwenden, deren Position entlang des Gewindes variierbar ist.To the transferable torque by adjusting a bias of the spring 5 To adjust and compensate for component tolerances, it is preferable that a spring travel l2 to which the spring 5 is compressible, greater than the adjustment l1 is. To adjust, when assembling the overload protection 10 either the limit torque measured and the drive plate 2 for increasing the preload against the force of the spring 5 in the axial direction 81 or for lowering the bias against the axial direction 81 postponed. Or it is the assembly height during assembly 10.1 of the overload protection 10 measured and the position of the drive plate 2 adjusted accordingly. Alternatively or additionally, it is also possible, the friction disc 4 to vary in their slice thickness. In addition, there is the possibility, instead of in the puncture 1.2 fitted retaining ring 6 a self-locking nut (not shown) disposed on a thread (not shown) whose position is variable along the thread.

Der erfindungsgemäße Überlastschutz 10 wird bevorzugt für Verstellantriebe (nicht gezeigt) von Fahrzeugkomponenten (nicht gezeigt) verwendet, die sowohl mit einem Getriebemotor (nicht gezeigt) als auch manuell verstellbar sind, besonders bevorzugt für eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs. Ein Überschreiten des auf die Überlastkupplung 10 wirkenden Grenzdrehmomentes entsteht beispielsweise auf der manuell bedienbaren Abtriebsseite des Verstellantriebs durch eine ruckartige manuelle Betätigung oder ein Festhalten der Komponente. Der Überlastschutz 10 lässt bei Überschreiten des Grenzdrehmomentes im Gleitbetrieb eine Relativbewegung zwischen der Mitnehmerscheibe 2 und dem Getrieberad 3 zu, so dass sich bei Antrieb des Getrieberades 3 gleichzeitig die Mitnehmerscheibe 2 nicht oder sogar in Gegenrichtung drehen kann. Der Überlastschutz 10 schützt daher die Getriebeanordnung, insbesondere den Getriebemotor, vor einer Beschädigung oder sogar Zerstörung in einem solchen Überlastfall. Wird der Überlastschutz 10 danach mit einem Drehmoment beaufschlagt, das kleiner als das Grenzdrehmoment ist, rasten die Mitnehmerfläche 2.1 und die Reibfläche 3.1 wieder form- und/oder kraftschlüssig aneinander, so dass der Überlastschutz 10 beziehungsweise der Verstellantrieb weiter funktionsfähig ist.The overload protection according to the invention 10 is preferably used for adjusting drives (not shown) of vehicle components (not shown), which are both with a geared motor (not shown) and manually adjustable, particularly preferably for a tailgate of a motor vehicle. Exceeding the on the overload clutch 10 acting limit torque arises, for example, on the manually operable output side of the adjustment by a jerky manual operation or holding the component. The overload protection 10 When the limit torque is exceeded in sliding operation, a relative movement between the drive plate is possible 2 and the gear wheel 3 too, so that when driving the gear 3 at the same time the driving disc 2 can not turn or even in the opposite direction. The overload protection 10 therefore protects the gear assembly, in particular the gear motor, from damage or even destruction in such an overload case. Will the overload protection 10 then acted upon by a torque which is smaller than the limit torque, the driving surface snap 2.1 and the friction surface 3.1 again positively and / or non-positively to each other, so that the overload protection 10 or the adjustment is still functional.

Die Ausführungsform der 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform der 1 lediglich darin, dass zwischen der Mitnehmerfläche 23.1 und der Reibfläche 3.1 Kugeln 7 angeordnet sind. Die Kugeln 7 verursachen im Gleitbetrieb vornehmlich Rollreibung und nur in geringem Maße Gleitreibung, im Gegensatz zur Ausführungsform der 1, in der im Gleitbetrieb zwischen der Mitnehmerfläche 2.1 und der Reibfläche 3.1 Gleitreibung besteht.The embodiment of the 2 differs from the embodiment of the 1 only in that between the driving surface 23.1 and the friction surface 3.1 roll 7 are arranged. The balls 7 cause in sliding mainly roller friction and only to a slight extent sliding friction, in contrast to the embodiment of 1 , in sliding operation between the driving surface 2.1 and the friction surface 3.1 Sliding friction exists.

Im Rastbetrieb besteht jeweils ein Reibschluss zwischen den Kugeln 7 und der Mitnehmerfläche 2.1 und der Reibfläche 3.1. Im Gleitbetrieb drehen sich die Kugeln 7 dagegen so, dass die Reibfläche 3.1 beziehungsweise das Getrieberad 3 sich relativ zur Mitnehmerfläche 2.1 beziehungsweise der Mitnehmerscheibe 2 dreht. Auch dabei wird das Getrieberad 3 gegen die Kraft der Feder 5 entsprechend dem Verlauf seiner Kontur 33 in die axiale Richtung 81 um den Verstellweg l1 verstellt. Bei wellenförmiger Kontur 33 bewegt sich das Getrieberad 3 daher in und gegen die axiale Richtung 81 hin- und her, wie schematisch in 2(b) gezeigt ist.In latching mode there is a respective frictional engagement between the balls 7 and the driving surface 2.1 and the friction surface 3.1 , In sliding mode, the balls rotate 7 on the other hand so that the friction surface 3.1 or the gear wheel 3 relative to the driver surface 2.1 or the drive disc 2 rotates. Also here is the gear 3 against the force of the spring 5 according to the course of its contour 33 in the axial direction 81 adjusted by the adjustment l1. For wavy contour 33 the gear moves 3 therefore in and against the axial direction 81 back and forth, as shown schematically in 2 B) is shown.

Die 3 zeigt beispielhaft eine Mitnehmerfläche 23.1 mit dreieckförmiger Wellenkontur 22. Dabei zeigt 3(a) eine Draufsicht auf die Mitnehmerfläche 2.1 und 3(b) den Verlauf der Kontur 22 am Außenumfang 2.1.1 der Mitnehmerfläche 2.1. Sichtbar ist, dass die Mitnehmerfläche 2.1 in Umfangsrichtung 82 gleichmäßig verteilt die Erhebungen 221 aufweist. Bei zur Kontur 22 der Mitnehmerscheibe 2 korrespondierend ausgebildeter Gegenkontur 33 des Getrieberades 3 ist die Reibfläche 3.1 gleich der Mitnehmerfläche 2.1 ausgebildet und liegt im Rastbetrieb um einen der Anzahl der Erhebungen 221, 331 entsprechenden Winkel versetzt an der Mitnehmerfläche 2.1 an.The 3 shows an example of a driver surface 23.1 with triangular wave contour 22 , It shows 3 (a) a plan view of the driver surface 2.1 and 3 (b) the course of the contour 22 on the outer circumference 2.1.1 the driving surface 2.1 , Visible is that the driving surface 2.1 in the circumferential direction 82 evenly distributed the surveys 221 having. At to the contour 22 the drive disc 2 correspondingly formed counter contour 33 of the gear wheel 3 is the friction surface 3.1 equal to the driving surface 2.1 trained and lies in the resting mode to one of the number of surveys 221 . 331 corresponding angle offset at the driver surface 2.1 at.

Die 4(a) und (b) zeigen beispielhaft mögliche Verläufe der Kontur 22 beziehungsweise Gegenkontur 33 weiterer Ausführungsformen der Mitnehmerscheibe 2 beziehungsweise des Getrieberades 3. Bei der 4(a) handelt es sich um einen sägezahnförmigen Verlauf, bei der 4(b) um einen sinusförmigen Verlauf.The 4 (a) and (b) show by way of example possible profiles of the contour 22 or counter contour 33 further embodiments of the drive plate 2 or the gear wheel 3 , In the 4 (a) it is a sawtooth course in which 4 (b) around a sinusoidal course.

Der erfindungsgemäße Überlastschutz 10 ermöglicht durch die Wahl der Kontur 22, 33 und die Wahl der Feder 5 eine im Vergleich zu einem Überlastschutz mit Torsionsring erheblich genauere und flexiblere Einstellung des übertragbaren Drehmomentes, insbesondere des Grenzdrehmomentes. Er lässt die Übertragung eines größeren Drehmomentes zu. Aufgrund der Justierbarkeit während der Montage sind Bauteiltoleranzen ausgleichbar und daher Bauteile verwendbar, die mit größeren Toleranzen und daher kostengünstiger gefertigt sind. Zudem wird der Überlastschutz 10 durch Auftreten eines Überlastdrehmomentes nicht zerstört, sondern bleibt verwendbar.The overload protection according to the invention 10 made possible by the choice of contour 22 . 33 and the choice of the spring 5 a considerably more accurate and flexible adjustment of the transmittable torque, in particular the limit torque, compared to an overload protection with a torsion ring. It allows the transmission of a larger torque. Due to the adjustability during assembly component tolerances are compensated and therefore components used, which are manufactured with larger tolerances and therefore more cost-effective. In addition, the overload protection 10 is not destroyed by the occurrence of overload torque, but remains usable.

Claims

Overload protection ( 10 ) for a transmission arrangement with an output shaft ( 1 ) extending in an axial direction with a rotatable about the output shaft ( 1 ) arranged gear ( 3 ), and with a rotationally fixed to the output shaft ( 1 ) arranged driving disk ( 2 ), wherein the gear wheel ( 3 ) when loaded with a torque either in a latching operation together with the drive plate ( 2 ), or in a sliding operation relative to the drive plate ( 2 ), characterized in that the drive plate ( 2 ) one transverse to the output shaft ( 1 ) extending cam surface ( 2.1 ) and the gear ( 3 ) one transverse to the output shaft ( 1 ) extending friction surface ( 3.1 ), which are positively and / or non-positively connected to each other in the latching operation, and which rotate in sliding operation relative to each other.

Overload protection ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the driver surface ( 2.1 ) a contour ( 22 ) in the axial direction ( 81 ) surveys ( 221 ), and the friction surface ( 3.1 ) one to the contour ( 22 ) corresponding counter contour ( 33 ) exhibit.

Overload protection ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the surveys ( 221 . 331 ) in a circumferential direction ( 82 ) of the output shaft ( 1 ) are arranged evenly distributed.

Overload protection ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the contour ( 22 ) and the counter contour ( 33 ) is a wave contour, in particular a triangular, sawtooth or sinusoidal wave contour, is.

Overload protection ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the contour ( 22 ) and the counter contour ( 33 ) engage in latching operation, and the mating contour ( 33 ) in sliding operation along the contour ( 22 ) slides.

Overload protection ( 10 ) according to any one of claims 1-4, characterized in that between the driver surface ( 2.1 ) and the friction surface ( 3.1 ) at least one ball ( 23 ) is arranged, which in sliding operation relative to the driver surface ( 2.1 ) and / or to the friction surface ( 3.1 ) rotates, so that the driver surface ( 2.1 ) relative to the friction surface ( 3.1 ) turns.

Overload protection ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the gear wheel ( 3 ) elastically, in particular by means of the force of a spring ( 5 ), against the drive plate ( 2 ) is pressed.

Overload protection ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring ( 5 ) against a fastener ( 6 ), which axially non-displaceable on the output shaft ( 1 ) is arranged, for example against a retaining ring.

Overload protection ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the gear wheel ( 3 ), or that between the gear ( 3 ) and the spring ( 5 ) a friction disc ( 4 ) is provided.

Overload protection ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that between the spring ( 5 ) and the fastening means ( 6 ), or between the spring ( 5 ) and the disc ( 4 ), or between the disc ( 4 ) and the gear ( 3 ) A ball bearing is provided.

Overload protection ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the output shaft ( 1 ) on the drive disc ( 2 ) facing away from the gear ( 3 ) a first bearing surface (L1.2), and on the the gear ( 3 ) facing away from the drive plate ( 2 ) a second bearing surface (L1.1) are provided.

Overload protection ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the first bearing surface (L1.1) is equal to the diameter of the second bearing surface (L1.2).

Gear arrangement with an overload protection ( 10 ) according to one of the preceding claims.

Gear arrangement according to claim 13, characterized in that it comprises a gear motor, in particular a DC motor.

Adjusting drive for a component, in particular a motor vehicle, in particular tailgate drive for a motor vehicle, with a gear arrangement according to one of claims 13-14 and with an interface to the component.