DE102012100220B4

DE102012100220B4 - Antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE102012100220B4
Application number: DE102012100220.7A
Authority: DE
Inventors: Marc Missler; Axel Knopp; Jan Bochen
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 2012-01-12
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2015-01-15
Anticipated expiration: 2032-01-13
Also published as: CN104040104A; EP2802725B1; DE102012100220A1; WO2013104622A1; JP6058697B2; EP2802725A1; US9605735B2; CN104040104B; US20150000199A1; JP2015510055A

Abstract

Antriebseinrichtung insbesondere für eine Klappe eines Fahrzeugs, mit einem Gehäuserohr und einem Schutzrohr, die teleskopisch axial relativ zueinander bewegbar sind, wobei das Gehäuserohr mit seinem dem Schutzrohr abgewandten geschlossenen Ende an einem feststehenden Basisteil oder einem bewegbaren Bauteil und das Schutzrohr mit seinem dem Gehäuserohr abgewandten geschlossenen Ende an dem bewegbaren Bauteil oder dem Basisteil angeordnet ist, mit einem im Gehäuserohr und/oder Schutzrohr angeordneten Linearantrieb, durch den das Gehäuserohr und das Schutzrohr axial relativ zueinander bewegbar antreibbar sind, wobei das von dem Gehäuserohr oder dem Schutzrohr umschlossene Schutzrohr oder Gehäuserohr an seiner radial umlaufenden äußeren Mantelfläche von einem Dichtring umschlossen ist, durch den der zwischen Gehäuserohr und Schutzrohr gebildete Ringspalt in der maximal zueinander bewegten Einfahrstellung von Gehäuserohr und Schutzrohr dicht geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (16, 16') einen Außendurchmesser aufweist, der annähernd dem Innendurchmesser des äußeren Rohres (Gehäuserohr (5) oder Schutzrohr (6)) entspricht und den Ringspalt (19) im Bereich seiner nach außen führenden Mündung (22) radial verschließt, wobei er in der Einfahrstellung der Antriebseinrichtung mit federnder Vorspannung an der Innenwand (21) der äußeren Rohres in Anlage ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung insbesondere für eine Klappe eines Fahrzeugs, mit einem Gehäuserohr und einem Schutzrohr, die teleskopisch axial relativ zueinander bewegbar sind, wobei das Gehäuserohr mit seinem dem Schutzrohr abgewandten geschlossenen Ende an einem feststehenden Basisteil oder einem bewegbaren Bauteil und das Schutzrohr mit seinem dem Gehäuserohr abgewandten geschlossenen Ende an dem bewegbaren Bauteil oder dem Basisteil angeordnet ist, mit einem im Gehäuserohr und/oder Schutzrohr angeordneten Linearantrieb, durch den das Gehäuserohr und das Schutzrohr axial relativ zueinander bewegbar antreibbar sind, wobei das von dem Gehäuserohr oder dem Schutzrohr umschlossene Schutzrohr oder Gehäuserohr an seiner radial umlaufenden äußeren Mantelfläche von einem Dichtring umschlossen ist, durch den der zwischen Gehäuserohr und Schutzrohr gebildete Ringspalt in der maximal zueinander bewegten Einfahrstellung von Gehäuserohr und Schutzrohr dicht geschlossen ist.
Derartige Antriebseinrichtungen können zum Öffnen und Schließen von Heckklappen an Kraftfahrzeugen dienen. Dabei befindet sich die Antriebseinrichtung bei geschlossener Heckklappe in ihrer normalerweise eingenommenen Einfahrstellung und bei geöffneter Heckklappe in ihrer ausgefahrenen Stellung.
Toleranzbedingt ist zwischen den teleskopisch zueinander angeordneten Gehäuserohr und Schutzrohr ein Ringspalt gebildet, der an der Mündung des äußeren Rohres nach außen mündet.
Dadurch kann Schmutz und Feuchtigkeit durch den Ringspalt von außen zu dem im Inneren der Antriebseinrichtung befindlichen Linearantrieb gelangen und diesen beschädigen.
Aus der DE 20 2005 007 154 U1 ist eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der ein erster Dichtring fest auf dem Rohr geringeren Durchmessers angeordnet ist. An dem Rohr größeren Durchmessers ist ein Halter angeordnet, der axial von dem freien Ende des Rohres größeren Durchmessers wegragt und einen zweiten Dichtring aufweist, der in der Einfahrstellung auf den Außenumfang des ersten Dichtrings aufgeschoben ist. In einer anderen Ausführung ist an dem ersten Dichtring ein Halter angeordnet, der axial zum Rohr größeren Durchmessers ragt und einen zweiten Dichtring aufweist, der in der Einfahrstellung auf den Außenumfang des Rohres größeren Durchmessers aufgeschoben ist.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die in einfacher Weise ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in das Innere von Gehäuserohr und/oder Schutzrohr zumindest weitgehend vermieden wird, wobei der erforderliche Bauraum gering gehalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dichtring einen Außendurchmesser aufweist, der annähernd dem Innendurchmesser des äußeren Rohres (Gehäuserohr oder Schutzrohr) entspricht und den Ringspalt im Bereich seiner nach außen führenden Mündung radial verschließt, wobei er in der Einfahrstellung der Antriebseinrichtung mit federnder Vorspannung an der Innenwand der äußeren Rohres in Anlage ist.
Durch diese Ausbildung ist der Ringspalt in der überwiegend eingenommenen Einfahrstellung verschlossen, so daß kein Schmutz und keine Feuchtigkeit über den Ringspalt in das Innere der Antriebseinrichtung und zum Linearantrieb gelangen und diesen beschädigen kann.
Da der Dichtring einen Außendurchmesser aufweist, der annähernd dem Innendurchmesser des äußeren Rohres (Gehäuserohr oder Schutzrohr) entspricht, erhält die Antriebseinrichtung durch den Dichtring keinen größeren Außendurchmesser, so daß der erforderliche Bauraum der Antriebseinrichtung gering gehalten wird.
Da der Dichtring bei dem teleskopischen Auseinanderbewegen der Antriebseinrichtung aus der Einfahrstellung nach Verlassen der Einfahrstellung nicht mehr in Anlage an dem äußeren Rohr ist, sind auch keine durch den Dichtring verursachten Reibkräfte während der Ausfahrbewegung zu überwinden.
Dadurch ist der von dem äußeren Rohr in der Einfahrstellung überdeckte Bereich des Dichtrings durch das äußere Rohr gegen Verschmutzen und Beschädigung geschützt.
Damit der Dichtring in der Einfahrstellung der Antriebseinrichtung mit federnder Vorspannung an der Innenwand des äußeren Rohres zur Anlage kommt und damit die Sicherheit gegen Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit erhöht, kann der einen größeren Außendurchmesser als dem Innendurchmesser des äußeren Rohres aufweisende Dichtring aus einem elastischen Werkstoff bestehen.
Zur Verschleißminimierung besteht der Dichtring vorzugsweise aus einem reibfesten Werkstoff.
Der Dichtring kann durch jegliche geeignete Weise wie z. B. durch Kleben oder durch Aufspritzen auf das innere Rohr fest auf der zylindrischen Mantelfläche des inneren Rohres angeordnet sein.
Um durch die axiale Kraftbeaufschlagung bei der Bewegung des äußeren Rohres in die Einfahrstellung gegen Verschieben auf dem inneren Rohr gesichert zu sein, kann in einfacher Weise der Dichtring in eine an der radial umlaufenden äußeren Mantelfläche des Gehäuserohres oder Schutzrohres radial umlaufend ausgebildete Nut eingesetzt sein.
Damit das äußere Rohr bei seiner Bewegung in die Einfahrstellung nicht mit seiner Stirnseite die ihr gegenüberliegende Stirnseite des Dichtrings beaufschlagt und den Dichtring beschädigt, kann der Dichtring an seinem dem Ringspalt zugewandten Endbereich zu seinem dem Ringspalt zugewandten Ende hin sich konisch verringernd ausgebildet sein, wobei das dem Ringspalt zugewandte Ende des Dichtrings einen geringeren Durchmesser und der dem Ringspalt entfernte Bereich des Dichtrings einen größeren Durchmesser aufweist als der Außendurchmesser des Ringspalts.
Darüber hinaus kann auch die Innenwand des äußeren Gehäuserohres oder äußeren Schutzrohres an dessen Mündungsbereich sich zur Mündung hin konisch erweiternd ausgebildet sein.
Vorzugsweise besitzen die Konusse an Dichtring und Gehäuserohr oder Schutzrohr annähernd den gleichen Neigungswinkel zur Längsachse der Antriebseinrichtung.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Lineartriebs besteht darin, daß der Lineartrieb eine Gewindespindel aufweist, auf der eine Spindelmutter angeordnet ist, wobei die Gewindespindel von einem einen Elektromotor aufweisenden Drehantrieb drehbar antreibbar ist.
Vorzugsweise ist die Antriebseinrichtung in einem an der Karosserie angeordneten, zur Horizontalen geneigten Wasserkanal seitlich einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs angeordnet, wobei das geschlossene Ende des Gehäuserohres oder Schutzrohres an der Karosserie und das geschlossene Ende des Schutzrohres oder Gehäuserohres an der Heckklappe angelenkt ist und wobei bei in der maximal zueinander bewegten Einfahrstellung von Gehäuserohr und Schutzrohr die Heckklappe sich in ihrer Schließstellung und in der voneinander weg bewegten Ausfahrstellung von Gehäuserohr und Schutzrohr die Heckklappe sich in ihrer Öffnungsstellung befindet.
Damit kann bei auf das Kraftfahrzeug auftreffendem Regen das im Wasserkanal abfliesende Wasser bei geschlossener Heckklappe nicht durch den Ringspalt in das Innere der Antriebseinrichtung eindringen.
Bei geöffneter Heckklappe ist der Mündungsbereich des äußeren Rohres zusammen mit dem größten Teil der Antriebseinrichtung zumindest weitgehend aus dem Wasserkanal herausbewegt, so daß auch dann das in dem Wasserkanal abfließende Wasser nicht in die Antriebseinrichtung eintreten kann.
Um den Umgebungsbedingungen eines Kraftfahrzeugs dauerhaft standzuhalten, ist der Dichtring vorzugsweise resistent gegen Stoffe wie Öle, Fette, Reiniger, Benzin, Diesel, Bremsflüssigkeit, Frostschutzmittel und Motorenöl.
Weiterhin ist der Dichtring vorzugsweise resistent gegen UV-Strahlung und Temperaturen im Bereich zwischen –40°C und +100°C.
Der Dichtring hält vorzugsweise im Hinblick auf Reibung und Abrieb mindestens 30.000 Lastwechseln der Antriebseinrichtung stand ohne seine Abdichtfunktion zu verlieren.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 eine Prinzipdarstellung in der Seitensicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Antriebseinrichtung im Längsschnitt am Heckbereich eines Kraftfahrzeugs
2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts „X” in 1
3 eine Perspektivdarstellung von Gehäuserohr und Schutzrohr der Antriebseinrichtung nach 1
4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Antriebseinrichtung im Längsschnitt
5 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts „Y” in 4.
In 1 ist schematisch der hintere Bereich eines Kraftfahrzeugs mit Heckklappe 1 dargestellt.
Dabei ist die Heckklappe 1 um eine horizontale Schwenkachse 2 im hinteren Endbereich des Fahrzeugdachs 3 schwenkbar gelagert.
Die Heckklappe 1 ist zum einen in ihre schräg nach unten gerichteten Schließstellung und zum anderen in ihre schräg nach oben geöffneten Öffnungsstellung schwenkbar.
In der Karosserie des Kraftfahrzeugs sind zwei Wasserkanäle 4 ausgebildet, die sich jeweils bei in Schließstellung befindlicher Heckklappe 1 entlang dem Bereich der seitlichen Ränder der Heckklappe 1 erstrecken.
Zur Schwenkbewegung der Heckklappe 1 ist zumindest in einem der Wasserkanäle 4 eine Antriebseinrichtung angeordnet, die ein Gehäuserohr 5 und ein Schutzrohr 6 aufweist.
Das Gehäuserohr 5 weist ein geschlossenes Ende auf, an dem ein erstes Anlenkelement 7 angeordnet ist, das über eine erste Achse 8 in einem Abstand zur Schwenkachse 2 im oberen Bereich des Wasserkanals 4 an der Karosserie angelenkt ist.
Auf dem Gehäuserohr 5 ist axial teleskopisch verschiebbar ein Schutzrohr 6 angeordnet, an dessen dem Gehäuserohr 5 abgewandten Ende sich ein Linearantrieb 9 koaxial anschließt.
Das dem Gehäuserohr 5 abgewandte Ende weist ein zweites Anlenkelement 10 auf, das über eine an der Heckklappe 1 in einem Abstand zur Schwenkachse 2 angeordnete zweite Achse 11 an der Heckklappe 1 angelenkt ist.
Der Linearantrieb 9 weist einen einen Elektromotor besitzenden Drehantrieb 12 auf, durch den eine nicht dargestellte Spindelmutter drehbar antreibbar ist, die auf einer Gewindespindel 13 angeordnet ist. Der Drehantrieb 12 ist über ein Kabel 24 mit einer elektrischen Energiequelle in dem Kraftfahrzeug verbunden, wobei das Kabel durch die Heckklappe 1 geführt ist.
Die Gewindespindel 13 ist koaxial durch das Schutzrohr 6 und das Gehäuserohr 5 geführt und an ihrem dem Drehantrieb 12 abgewandten Ende mit dem das erste Anlenkelement 7 aufweisenden Ende des Gehäuserohres 5 fest verbunden.
Eine vorgespannte Schraubendruckfeder 14 umschließt mit Spiel die Gewindespindel 13 und ist mit ihrem einen Ende an dem geschlossenen Ende des Gehäuserohres 5 und mit ihrem anderen Ende an dem Drehantrieb 12 abgestützt.
Der Übersicht halber sind in den 1 und 2 die Gewindespindel 13 und die Schraubendruckfeder 14 nicht dargestellt.
In dem dem ersten Anlenkelement 7 nahen Endbereich des Gehäuserohres 5 ist dessen radial umlaufende äußere Mantelfläche 15 von einem Dichtring 16, 16' umschlossen, der in eine an der Mantelfläche 15 radial umlaufend ausgebildete Ringnut 17, 17' eingesetzt ist.
Der Dichtring 16, 16' besteht aus einem reibfesten elastischen Werkstoff wie z. B. TPE (thermoplastischer Elastomer).
In der Einfahrstellung bei geschlossener Heckklappe 1 ragt der dem Schutzrohr zugewandte Endbereich 18 in einen zwischen dem Gehäuserohr 5 und dem Schutzrohr 6 gebildeten Ringspalt 19 und verschließt diesen nach außen.
Der Dichtring 16, 16' besitzt einen Außendurchmesser, der größer ist als der Innendurchmesser des Schutzrohres 6.
Dabei ist der Endbereich 18 des Dichtrings 16, 16' zu seinem dem Ringspalt 19 zugewandten Ende 20 hin sich so konisch verringernd ausgebildet, daß an dem Ende 20 der Durchmesser des Dichtrings 16, 16' kleiner ist als der Innendurchmesser des Schutzrohres 6.
Entsprechend ist die Innenwand 21 des Schutzrohres 6 an dessen Mündungsbereich 23 sich zur Mündung 22 hin konisch erweiternd ausgebildet.
In der Einfahrstellung liegt der Dichtring 16, 16' mit seinem konischen Endbereich 18 mit federnder Vorspannung an dem konischen Mündungsbereich 23 des Schutzrohres 6 an und verschließt den Ringspalt 19 nach außen.
Bezugszeichenliste

1: Heckklappe
2: Schwenkachse
3: Fahrzeugdach
4: Wasserkanal
5: Gehäuserohr
6: Schutzrohr
7: erstes Anlenkelement
8: erste Achse
9: Linearantrieb
10: zweites Anlenkelement
11: zweite Achse
12: Drehantrieb
13: Gewindespindel
14: Schraubendruckfeder
15: Mantelfläche
16: Dichtring
16': Dichtring
17: Ringnut
17': Ringnut
18: Endbereich
19: Ringspalt
20: Ende
21: Innenwand
22: Mündung
23: Mündungsbereich
24: Kabel

Claims

Antriebseinrichtung insbesondere für eine Klappe eines Fahrzeugs, mit einem Gehäuserohr und einem Schutzrohr, die teleskopisch axial relativ zueinander bewegbar sind, wobei das Gehäuserohr mit seinem dem Schutzrohr abgewandten geschlossenen Ende an einem feststehenden Basisteil oder einem bewegbaren Bauteil und das Schutzrohr mit seinem dem Gehäuserohr abgewandten geschlossenen Ende an dem bewegbaren Bauteil oder dem Basisteil angeordnet ist, mit einem im Gehäuserohr und/oder Schutzrohr angeordneten Linearantrieb, durch den das Gehäuserohr und das Schutzrohr axial relativ zueinander bewegbar antreibbar sind, wobei das von dem Gehäuserohr oder dem Schutzrohr umschlossene Schutzrohr oder Gehäuserohr an seiner radial umlaufenden äußeren Mantelfläche von einem Dichtring umschlossen ist, durch den der zwischen Gehäuserohr und Schutzrohr gebildete Ringspalt in der maximal zueinander bewegten Einfahrstellung von Gehäuserohr und Schutzrohr dicht geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (16, 16') einen Außendurchmesser aufweist, der annähernd dem Innendurchmesser des äußeren Rohres (Gehäuserohr (5) oder Schutzrohr (6)) entspricht und den Ringspalt (19) im Bereich seiner nach außen führenden Mündung (22) radial verschließt, wobei er in der Einfahrstellung der Antriebseinrichtung mit federnder Vorspannung an der Innenwand (21) der äußeren Rohres in Anlage ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (16, 16') aus einem elastischen Werkstoff besteht.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (16, 16') aus einem reibfesten Werkstoff besteht.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (16, 16') in eine an der radial umlaufenden äußeren Mantelfläche (15) des Gehäuserohres (5) oder Schutzrohres (6) radial umlaufend ausgebildete Ringnut (17, 17') eingesetzt ist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (16, 16') an seinem dem Ringspalt (19) zugewandten Endbereich (18) zu seinem dem Ringspalt (19) zugewandten Ende (20) hin sich konisch verringernd ausgebildet ist, wobei das dem Ringspalt (19) zugewandte Ende (20) des Dichtrings (16, 16') einen geringeren Durchmesser und der dem Ringspalt (19) entfernte Bereich des Dichtrings (16, 16') einen größeren Durchmesser aufweist als der Außendurchmesser des Ringspalts (19).
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (21) des äußeren Gehäuserohres (5) oder äußeren Schutzrohres (6) an dessen Mündungsbereich (23) sich zur Mündung (22) hin konisch erweiternd ausgebildet ist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lineartrieb eine Gewindespindel (13) aufweist, auf der eine Spindelmutter angeordnet ist, wobei die Gewindespindel (13) oder die Spindelmutter von einem einen Elektromotor aufweisenden Drehantrieb (12) drehbar antreibbar ist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung in einem an der Karosserie angeordneten, zur Horizontalen geneigten Wasserkanal (4) seitlich einer Heckklappe (1) eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei das geschlossene Ende des Gehäuserohres (5) oder Schutzrohres (6) an der Karosserie und das geschlossene Ende des Schutzrohres (6) oder Gehäuserohres (5) an der Heckklappe (1) angelenkt ist und wobei bei in der maximal zueinander bewegten Einfahrstellung von Gehäuserohr (5) und Schutzrohr (6) die Heckklappe (1) sich in ihrer Schließstellung und in der voneinander weg bewegten Ausfahrstellung von Gehäuserohr (5) und Schutzrohr (6) die Heckklappe (1) sich in ihrer Öffnungsstellung befindet.