Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spindelantrieb für eine Klappe eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 15.The present invention relates to a spindle drive for a flap of a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and to a flap arrangement of a motor vehicle according to claim 15.
Der Begriff „Klappe” ist vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst beispielsweise eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Motorhaube, eine Seitentür, eine Laderaumklappe, ein Hubdach o. dgl. eines Kraftfahrzeugs. Im Folgenden steht der Anwendungsbereich der motorischen Verstellung einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs im Vordergrund. Dies ist nicht beschränkend zu verstehen.The term "flap" is to be understood in the present case. It includes, for example, a tailgate, a trunk lid, an engine hood, a side door, a cargo compartment lid, a lifting roof o. The like. A motor vehicle. Below is the scope of the motorized adjustment of a tailgate of a motor vehicle in the foreground. This is not meant to be limiting.
Der bekannte Spindelantrieb ( DE 10 2012 014 135 A1 ), von dem die Erfindung ausgeht, ist einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs zugeordnet. Er befindet sich in einem seitlichen Bereich der Heckklappe, so dass der verfügbare Bauraum außerordentlich gering ist. Dies betrifft insbesondere den Durchmesser des Spindelantriebs quer zu dessen Längserstreckung.The known spindle drive ( DE 10 2012 014 135 A1 ), from which the invention proceeds, is associated with a tailgate of a motor vehicle. It is located in a lateral area of the tailgate, so that the available space is extremely low. This relates in particular to the diameter of the spindle drive transversely to its longitudinal extent.
Neben den beschränkten Bauraumverhältnissen stellt die Bewegungssteuerung des bekannten Spindelantriebs eine Herausforderung dar. Dazu gehört nicht nur die elektrische Ansteuerung, sondern auch die mechanische Realisierung eines Endanschlags insbesondere in der vollständig ausgefahrenen Stellung. Der Endanschlag für die vollständig ausgefahrene Stellung ist bei dem bekannten Spindelantrieb von besonderer Bedeutung, da hier eine Federanordnung vorgesehen ist, die den Spindelantrieb in die ausgefahrene Stellung drängt. Die Realisierung eines solchen Endanschlags bei dem bekannten Spindelantrieb ist regelmäßig mit einer Vergrößerung des Durchmessers des Spindelantriebs verbunden, was mit der oben angesprochenen Bauraumsituation nicht zu vereinbaren ist.In addition to the limited space requirements, the motion control of the known spindle drive is a challenge. This includes not only the electrical control, but also the mechanical realization of an end stop, especially in the fully extended position. The end stop for the fully extended position is in the known spindle drive of particular importance, since a spring arrangement is provided here, which urges the spindle drive in the extended position. The realization of such an end stop in the known spindle drive is regularly connected to an increase in the diameter of the spindle drive, which is not compatible with the above-mentioned space situation.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, den bekannten Spindelantrieb derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Bewegungssteuerung insbesondere im Hinblick auf den Durchmesser des Spindelantriebs auf kompakte Weise verbessert wird.The invention is based on the problem, the known spindle drive in such a way and further develop that the motion control is improved in particular in view of the diameter of the spindle drive in a compact manner.
Das obige Problem wird bei einem Spindelantrieb gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The above problem is solved in a spindle drive according to the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1.
Die vorschlagsgemäße Lösung basiert auf der grundsätzlichen Überlegung, zusätzlich zu dem Schraubgetriebe, das der Erzeugung von Antriebsbewegungen dient, ein weiteres Schraubgetriebe vorzusehen, das ein Laufelement antreibt. Die Stellung des Laufelements repräsentiert dann gewissermaßen die jeweilige Antriebsstellung des Spindelantriebs. Wird beispielsweise dem Laufelement eine Laufbegrenzung zugeordnet, so wirkt diese Laufbegrenzung auf den Spindelantrieb insgesamt als Endanschlag. Alternativ oder zusätzlich kann dem Laufelement aber auch eine Sensoranordnung zugeordnet sein, mit der auf die jeweilige Antriebsstellung des Spindelantriebs geschlossen wird.The proposed solution is based on the fundamental idea, in addition to the helical gear, which serves to generate drive movements, to provide a further helical gear, which drives a running element. The position of the running element then effectively represents the respective drive position of the spindle drive. If, for example, the running element is assigned a travel limitation, then this travel limit affects the entire spindle drive as an end stop. Alternatively or additionally, however, the running element can also be assigned a sensor arrangement with which the respective drive position of the spindle drive is closed.
Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass das Laufelement, getrieben von der Spindelanordnung, über ein weiteres Schraubgetriebe in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Spindelanordnung eine Laufbewegung in zwei zueinander entgegengesetzten Laufrichtungen vollzieht. Eine Drehung der Spindelanordnung bewirkt also eine axiale Laufbewegung des Laufelements. Eine Drehrichtungsumkehr der Spindelanordnung bewirkt entsprechend eine Laufrichtungsumkehr des Laufelements. Die Stellung des Laufelements ist also wie oben angesprochen ein Indikator für die Antriebsstellung des Spindelantriebs insgesamt.Specifically, it is proposed that the running element, driven by the spindle arrangement, via a further helical gear in dependence on the direction of rotation of the spindle assembly executes a running movement in two mutually opposite directions. A rotation of the spindle arrangement thus causes an axial running movement of the running element. A reversal of the direction of rotation of the spindle arrangement accordingly causes a reversal of the running direction of the running element. The position of the running element is therefore an indicator of the drive position of the spindle drive as a whole, as mentioned above.
Vorteilhaft bei der vorschlagsgemäßen Lösung ist die Tatsache, dass sich das Laufelement und das zugeordnete, weitere Schraubgetriebe in einfacher Weise in den Antriebsstrang eines Spindelantriebs, insbesondere in den Antriebsstrang zwischen Antriebsmotor und Spindelanordnung, integrieren lassen. Eine Vergrößerung des Durchmessers des Spindelantriebs ist hiermit nicht verbunden. Der Antrieb des Laufelements mittels eines weiteren Schraubgetriebes lässt sich bei geeigneter Auslegung besonders reibungsarm und damit verlustarm realisieren. Umgekehrt ist es aber auch denkbar, das Laufelement im Rahmen einer dauernd wirkenden Bremse einzusetzen, wie weiter unten erläutert wird.An advantage of the proposed solution is the fact that can be easily integrated into the drive train of a spindle drive, in particular in the drive train between the drive motor and spindle assembly, the running element and the associated, further helical gear. An increase in the diameter of the spindle drive is not connected hereby. The drive of the running element by means of another helical gear can be particularly low friction and thus realize low loss with a suitable design. Conversely, it is also conceivable to use the running element in the context of a permanently acting brake, as will be explained below.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 dient das Laufelement für die Realisierung mindestens eines Endanschlags des Spindelantriebs insgesamt. Hierfür ist eine mindestens einseitige Laufbegrenzung für das Laufelement vorgesehen, wobei die Laufbegrenzung gleichzeitig eine Blockierung einer weitergehenden Spindeldrehung verursacht. Die Blockierung des Laufelements wirkt damit als Blockierung des Spindelantriebs insgesamt.In the particularly preferred embodiment according to claim 4, the running element is used for the realization of at least one end stop of the spindle drive as a whole. For this purpose, an at least one-sided running limitation is provided for the running element, wherein the running limit simultaneously causes a blockage of a further spindle rotation. The blocking of the running element thus acts as a blockage of the spindle drive as a whole.
Die bevorzugte Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 betrifft die Verschachtelung der Motor-Antriebsanordnung mit der Spindelmutter, was zu einer besonders kompakten Ausgestaltung führt. Gleichzeitig steht bei dieser Ausgestaltung ein gewisser Bauraum innerhalb der Spindelmutter zur Verfügung, um das Laufelement und das zugeordnete, weitere Schraubgetriebe unterzubringen.The preferred embodiment according to claim 6 relates to the nesting of the motor drive assembly with the spindle nut, resulting in a particularly compact design. At the same time in this embodiment, a certain space within the spindle nut is available to accommodate the running element and the associated, further helical gear.
Die bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 7 bis 11 betreffen mechanisch besonders robuste und gleichzeitig kompakte Möglichkeiten zur Erzeugung der Laufbewegung des Laufelements.The preferred embodiments according to claims 7 to 11 relate mechanically particularly robust and at the same time compact possibilities for generating the running movement of the running element.
Bei dem bevorzugten Spindelantrieb gemäß Anspruch 7 ist das Laufelement bezogen auf die Spindelachse drehfest, jedoch axial verschieblich gelagert. Die hierfür erforderliche Drehmomentabstützung des Laufelements lässt sich leicht dadurch realisieren, dass das Laufelement mit einer Gehäusekomponente in abstützendem Eingriff steht.In the preferred spindle drive according to claim 7, the running element is rotatably relative to the spindle axis, but mounted axially displaceable. The torque support of the running element required for this purpose can easily be realized by the running element being in supporting engagement with a housing component.
Bei der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 9 weist die Spindelanordnung zur Erzeugung des weiteren Schraubgetriebes ein Steuer-Außengewinde auf, das speziell auf den verfügbaren Bewegungsbereich des Laufelements hin ausgelegt sein kann. Die Ausstattung der Spindelanordnung mit einem Antriebs-Außengewinde einerseits und einem Steuer-Außengewinde andererseits erlaubt insoweit eine besonders flexible Auslegung.In the further preferred embodiment according to claim 9, the spindle assembly for generating the further helical gear on a control external thread, which can be designed specifically for the available range of motion of the running element out. The equipment of the spindle assembly with a drive external thread on the one hand and a control external thread on the other hand allows in this respect a particularly flexible design.
Bei der ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 11 ist es dagegen so, dass das Laufelement mit der Spindelanordnung mitdrehend, jedoch axial verschieblich, gelagert ist. Zur Erzeugung des weiteren Schraubgetriebes ist dann vorzugsweise ein insbesondere ortsfestes Außen-Steuergewinde vorgesehen. Diese Variante kann dadurch vorteilhaft sein, dass die Verdrehsicherung des Laufelements gegenüber der Spindelanordnung unabhängig von irgendwelchen Gehäusekomponenten erfolgen kann.In the likewise preferred embodiment according to claim 11, however, it is such that the running element with the spindle assembly co-rotating, but axially displaceable, is mounted. To generate the further helical gear, a particularly fixed external control thread is then preferably provided. This variant can be advantageous in that the rotation of the running element relative to the spindle assembly can be independent of any housing components.
Zwei bevorzugte Varianten für die Realisierung der Laufbegrenzung des Laufelements zeigt Anspruch 13. Zunächst kann die Laufbegrenzung als Anschlaganordnung mit mindestens einem axialen Anschlag für das Laufelement ausgestaltet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Laufbegrenzung als Schraubbegrenzung in dem jeweiligen Steuergewinde ausgestaltet ist. Beide Varianten lassen sich konstruktiv unter Nutzung ohnehin vorhandener Komponenten realisieren.Two preferred variants for the realization of the running limitation of the running element are shown in claim 13. First, the running limit can be designed as a stop arrangement with at least one axial stop for the running element. Alternatively or additionally, it is conceivable that the running limitation is designed as a screw limit in the respective control thread. Both variants can be realized constructively using already existing components.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 15, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer Klappe zum Verschließen einer Klappenöffnung und mit mindestens einem, der Klappe zugeordneten, vorschlagsgemäßen Spindelantrieb beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Spindelantrieb, die geeignet sind, die Klappenanordnung zu beschreiben, darf verwiesen werden.According to another teaching according to claim 15, which has independent significance, a flap arrangement of a motor vehicle is claimed with a flap for closing a flap opening and with at least one, the flap associated, proposed spindle drive. On all versions of the proposed spindle drive, which are suitable to describe the flap assembly, may be referenced.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtIn the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment. In the drawing shows
1 in einer schematischen Seitenansicht das Heck eines Kraftfahrzeugs mit einem vorschlagsgemäßen Spindelantrieb, 1 in a schematic side view of the rear of a motor vehicle with a proposed spindle drive,
2 einen Spindelantrieb gemäß 1 a) in der vollständig eingefahrenen Stellung in einem Längsschnitt und b) in der vollständig ausgefahrenen Stellung in einem Längsschnitt und 2 a spindle drive according to 1 a) in the fully retracted position in a longitudinal section and b) in the fully extended position in a longitudinal section and
3 eine ausschnittsweise Darstellung des Spindelantriebs gemäß 1 a) in der Ausführungsform gemäß 2, b) in einer zweiten Ausführungsform und c) in einer dritten Ausführungsform, jeweils in einem Längsschnitt und in einem Querschnitt. 3 a detail of the spindle drive according to 1 a) in the embodiment according to 2 , b) in a second embodiment and c) in a third embodiment, in each case in a longitudinal section and in a cross section.
Der in der Zeichnung dargestellte Spindelantrieb 1 dient der motorischen Verstellung einer Klappe 2 eines Kraftfahrzeugs, die hier als Heckklappe ausgestaltet ist. Auf die oben angesprochene, weite Auslegung des Begriffs „Klappe” darf verwiesen werden.The spindle drive shown in the drawing 1 is used for motorized adjustment of a flap 2 a motor vehicle, which is designed here as a tailgate. Reference may be made to the above-mentioned, broad interpretation of the term "flap".
Die Klappe 2 dient in üblicher Weise dem Verschließen einer Klappenöffnung 3. Dabei ist der Spindelantrieb 1 seitlich der Klappenöffnung 3, hier und vorzugsweise in einer seitlich der Klappenöffnung 3 gelegenen Regenrinne 4 angeordnet. 1 zeigt zwar nur einen einzigen Spindelantrieb 1. Hier und vorzugsweise ist es allerdings vorgesehen, dass beidseits der Klappenöffnung 3 jeweils ein Spindelantrieb 1 angeordnet ist. Die beiden Spindelantriebe 1 sind konstruktiv im Wesentlichen identisch ausgestaltet.The flap 2 serves in the usual way closing a flap opening 3 , Here is the spindle drive 1 at the side of the flap opening 3 , here and preferably in a side of the flap opening 3 located gutter 4 arranged. 1 Although only shows a single spindle drive 1 , Here and preferably, however, it is provided that both sides of the flap opening 3 one spindle drive each 1 is arranged. The two spindle drives 1 are designed structurally essentially identical.
Es lässt sich der Darstellung gemäß 1 entnehmen, dass der dort dargestellte Spindelantrieb 1 einenends an der Karosserie 5 des Kraftfahrzeugs und anderenends an der Klappe 2 angelenkt ist. Der Spindelantrieb 1 weist vorteilhafterweise eine nur geringe Länge auf, was sich aus dem vorschlagsgemäßen Aufbau des Spindelantriebs 1 ergibt.It can be according to the representation 1 see that the spindle drive shown there 1 one at the body 5 of the motor vehicle and the other end on the flap 2 is articulated. The spindle drive 1 advantageously has only a small length, resulting from the proposed structure of the spindle drive 1 results.
Der Spindelantrieb 1 weist eine Motor-Antriebsanordnung 6 auf, der antriebstechnisch ein als Spindelgetriebe ausgestaltetes Schraubgetriebe 7 nachgeschaltet ist. Ferner ist der Spindelantrieb 1 mit zwei Antriebsanschlüssen 8, 9 zum Ausleiten von Antriebsbewegungen ausgestattet.The spindle drive 1 has a motor drive arrangement 6 on, the drive technology designed as a spindle gear helical gear 7 is downstream. Furthermore, the spindle drive 1 with two drive connections 8th . 9 equipped to remove drive movements.
Das Schraubgetriebe 7 weist eine von der Motor-Antriebsanordnung 6 um eine geometrische Spindelachse 10 drehbare Spindelanordnung 11 auf, die mit einem Antriebs-Außengewinde 12 ausgestattet ist. Das Schraubgetriebe 7 weist ferner eine drehfeste Spindelmutter 13 mit einem Spindelmutter-Innengewinde 14 auf, das mit dem Antriebs-Außengewinde 12 der Spindelanordnung 11 in Schraubeingriff steht. Es ergibt sich aus einer Zusammenschau von 2a und 2b, dass eine Spindeldrehung je nach Drehrichtung durch den Schraubeingriff eine axiale Einfahrbewegung 15 der Spindelmutter 13, bei der sich der Abstand der beiden Antriebsabschlüsse 8, 9 verringert, und eine axiale Ausfahrbewegung 16 der Spindelmutter 13, bei der sich der Abstand der beiden Antriebsanschlüsse 8, 9 vergrößert, verursacht. Die Spindelmutter 13 ist hier und vorzugsweise rohrförmig ausgestaltet, wodurch sich eine noch zu erläuternde Verschachtelung mit der Motor-Antriebsanordnung 6 ergibt.The helical gear 7 has one of the engine drive assembly 6 around a geometric spindle axis 10 rotatable spindle arrangement 11 on that with a drive external thread 12 Is provided. The helical gear 7 also has a rotatable spindle nut 13 with a spindle nut internal thread 14 on that with the external drive thread 12 the spindle arrangement 11 in screw engagement. It results from a synopsis of 2a and 2 B in that a spindle rotation, depending on the direction of rotation by the screw engagement, causes an axial retraction movement 15 the spindle nut 13 , at the distance between the two drive terminations 8th . 9 decreases, and an axial extension movement 16 the spindle nut 13 , at which the distance between the two drive connections 8th . 9 enlarged, caused. The spindle nut 13 is here and preferably designed tubular, resulting in an interleaving yet to be explained with the motor drive assembly 6 results.
Es darf an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass der Begriff „axial” stets auf die geometrische Spindelachse 10 bezogen ist. Der Begriff „axiale Bewegung” bedeutet also eine Bewegung in Richtung der geometrischen Spindelachse 10. Entsprechend ist der Begriff „radial” vorliegend ebenfalls stets auf die geometrische Spindelachse 10 bezogen.It should be noted at this point that the term "axial" always on the geometric spindle axis 10 is related. The term "axial movement" thus means a movement in the direction of the geometric spindle axis 10 , Accordingly, the term "radial" in the present case is also always on the geometric spindle axis 10 based.
Wesentlich ist nun, dass ein Laufelement 17 vorgesehen ist, das, getrieben von der Spindelanordnung 11, über ein weiteres Schraubgetriebe 18 in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Spindelanordnung 11 eine Laufbewegung in zwei zueinander entgegengesetzten Laufrichtungen 19, 20 vollzieht. In Abhängigkeit von der konstruktiven Ausgestaltung ist das Laufelement 17 hierfür drehfest (3a, 3b) oder mitdrehend mit der Spindelanordnung 11 (3c) ausgestaltet. Dies wird weiter unten im Detail erläutert.It is essential now that a running element 17 is provided, which, driven by the spindle assembly 11 , via another helical gearbox 18 depending on the direction of rotation of the spindle assembly 11 a running movement in two mutually opposite directions 19 . 20 takes place. Depending on the structural design, the running element 17 rotatable for this purpose ( 3a . 3b ) or co-rotating with the spindle assembly 11 ( 3c ) designed. This will be explained in detail below.
Erkennbar ist in 2, dass die Laufbewegung in den zueinander entgegengesetzten Laufrichtungen 19, 20 eine axiale Bewegung relativ zu der Spindelanordnung 11 ist. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Laufbewegung in einem Winkel zu der geometrischen Spindelachse 10 ausgerichtet ist oder dass die Laufbewegung eine rotatorische Bewegung ist.Is recognizable in 2 in that the running movement is in the opposite directions of travel 19 . 20 an axial movement relative to the spindle assembly 11 is. In principle, it is conceivable that the running movement is at an angle to the geometric spindle axis 10 is aligned or that the running motion is a rotational movement.
Interessant bei den dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die Tatsache, dass das weitere Schraubgetriebe 18 eine Bewegungskopplung zwischen dem Laufelement 17 mit seiner Laufbewegung und der Spindelanordnung 11 mit ihrer Drehbewegung bereitstellt. Dies bedeutet vorliegend, dass jede Drehbewegung der Spindelanordnung 11 eine entsprechende Laufbewegung des Laufelements 17 verursacht. Dies bedeutet aber auch, dass sich eine Drehbewegung der Spindelanordnung 11 durch ein Bremsen oder Blockieren des Laufelements 17 entsprechend bremsen oder blockieren lässt. Dies wird bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen ausgenutzt, indem eine mindestens einseitige Laufbegrenzung 17a, 17b für das Laufelement 17 vorgesehen ist, die das Laufelement 17 beim Erreichen einer axialen Grenzstellung, die einer Laufrichtung 19, 20 zugeordnet ist, blockiert und dadurch eine weitergehende Spindeldrehung blockiert.Interesting in the illustrated and so far preferred embodiments is the fact that the further helical gear 18 a movement coupling between the running element 17 with its running motion and spindle arrangement 11 with their rotary motion. This means in the present case that every rotational movement of the spindle arrangement 11 a corresponding running movement of the running element 17 caused. But this also means that a rotational movement of the spindle assembly 11 by braking or locking the running element 17 brake or block accordingly. This is exploited in all illustrated embodiments by an at least one-sided travel limitation 17a . 17b for the running element 17 is provided, which is the running element 17 upon reaching an axial limit position, the one direction 19 . 20 is assigned, blocks and thereby blocks further spindle rotation.
Hier und vorzugsweise ist die Laufbegrenzung 17a, 17b beidseitig ausgestaltet, wobei das Laufelement 17 beim Erreichen einer der jeweiligen Laufrichtung 19, 20 zugeordneten Grenzstellung blockiert. Das Erreichen der ersten Grenzstellung, die dem vollständig eingefahrenen Zustand des Spindelantriebs 1 entspricht, zeigt 2a. Eine zweite Grenzstellung, die der vollständig ausgefahrenen Stellung des Spindelantriebs 1 entspricht, zeigt 2. Wie das Blockieren des Laufelements 17 in der jeweiligen Grenzstellung erreicht wird, ergibt sich aus den noch folgenden Erläuterungen.Here and preferably is the Laufbegrenzung 17a . 17b designed on both sides, wherein the running element 17 when reaching one of the respective direction 19 . 20 assigned limit position blocked. Reaching the first limit position, the fully retracted state of the spindle drive 1 corresponds, shows 2a , A second limit position, the fully extended position of the spindle drive 1 corresponds, shows 2 , Like blocking the running element 17 is reached in the respective limit position, results from the following explanations.
Der grundsätzliche Aufbau des Spindelantriebs 1 lässt sich am besten der Darstellung gemäß 2 entnehmen. Zur näheren Erläuterung dieses Aufbaus darf auf die deutsche Patentanmeldung DE 10 2012 014 135 A1 verwiesen werden, die auf die Anmelderin zurückgeht und deren Inhalt insoweit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.The basic structure of the spindle drive 1 is best done according to the presentation 2 remove. For a more detailed explanation of this structure may refer to the German patent application DE 10 2012 014 135 A1 referenced by the applicant, the content of which is the subject of the present application.
Im Einzelnen weist die Motor-Antriebsanordnung 6 ein rohrförmiges Antriebsgehäuse 21 auf, wobei das Laufelement 17 in dem Antriebsgehäuse 21 untergebracht ist. Ferner nimmt das Antriebsgehäuse 21 einen Antriebsmotor 22 der Motor-Antriebsanordnung 6 und hier und vorzugsweise ein dem Antriebsmotor 22 nachgeschaltetes Zwischengetriebe 23 auf. Das derart rohrförmige Antriebsgehäuse 21 wird auch als „Antriebspatrone” bezeichnet und ist vorzugsweise als vormontierbare Komponente ausgestaltet. Damit ergibt sich eine besonders einfache Endmontage des Spindelantriebs 1.Specifically, the engine-drive assembly 6 a tubular drive housing 21 on, with the running element 17 in the drive housing 21 is housed. Furthermore, the drive housing takes 21 a drive motor 22 the motor drive assembly 6 and here and preferably a drive motor 22 downstream intermediate gear 23 on. The tubular drive housing 21 is also referred to as a "drive cartridge" and is preferably designed as a pre-assembled component. This results in a particularly simple final assembly of the spindle drive 1 ,
Der strukturelle Aufbau des in 2 dargestellten Spindelantriebs 1 zeichnet sich weiter dadurch aus, dass sich das Spindelmutter-Innengewinde 14 zumindest in der vollständig eingefahrenen Stellung (2a) in Richtung der Einfahrbewegung 15 über das Antriebs-Außengewinde 12 hinaus erstreckt und zumindest einen Teil der Motor-Antriebsanordnung 6, hier die gesamte Motor-Antriebsanordnung 6, umschließt. Wie oben angedeutet, ist die Spindelmutter 13 hier und vorzugsweise rohrförmig ausgestaltet mit einem Innendurchmesser 24, der zumindest geringfügig größer ist als die entsprechende Ausdehnung des von der Spindelmutter 13 umschlossenen Teils der Motor-Antriebsanordnung 6.The structural design of the in 2 shown spindle drive 1 is characterized by the fact that the spindle nut internal thread 14 at least in the fully retracted position ( 2a ) in the direction of the retraction movement 15 via the external drive thread 12 also extends and at least a portion of the engine-drive assembly 6 , here the whole engine-drive arrangement 6 , encloses. As indicated above, the spindle nut is 13 here and preferably tubular designed with an inner diameter 24 which is at least slightly larger than the corresponding extent of the spindle nut 13 enclosed part of the engine-drive assembly 6 ,
Der Spindelantrieb 1 ist ferner mit einer Federanordnung 25 ausgestattet, die die beiden Antriebsanschlüsse 8, 9 gegeneinander vorspannt. Die Federanordnung 25 ist hier und vorzugsweise als Schraubenfederanordnung, insbesondere als Schraubendruckfederanordnung ausgestaltet, die konzentrisch zu der geometrischen Spindelachse 10 ausgerichtet ist und die, vorzugsweise, die Spindelmutter 13 umschließt. Die Federanordnung 25 spannt die beiden Antriebsanschlüsse 8, 9 gegeneinander in Richtung der vollständig ausgefahrenen Stellung vor. Um hier einen definierten Anschlag zu garantieren, ist eine oben angesprochene Laufbegrenzung 17a, 17b des Laufelements 17 vorgesehen, deren blockierende Wirkung sich in 2b realisiert.The spindle drive 1 is also with a spring arrangement 25 equipped with the two drive connections 8th . 9 biased against each other. The spring arrangement 25 is here and preferably designed as a helical spring arrangement, in particular as a helical compression spring arrangement which is concentric with the geometric spindle axis 10 is aligned and the, preferably, the spindle nut 13 encloses. The spring arrangement 25 Clamps the two drive connections 8th . 9 against each other in the direction of the fully extended position. To guarantee a defined stop here is an above-mentioned Laufbegrenzung 17a . 17b of the running element 17 provided, whose blocking effect is in 2 B realized.
Eine erste bevorzugte Variante für die Erzeugung der Laufbewegung des Laufelements 17 zeigen 2 und 3a. Hier ist das Laufelement 17 bezogen auf die Spindelachse 10 drehfest, jedoch axial verschieblich gelagert. Dem in 3a gezeigten Querschnitt lässt sich entnehmen, dass das Laufelement 17 hier an eine Gehäusekomponente 26, hier und vorzugsweise an dem Antriebsgehäuse 21, bezogen auf die Spindelachse 10 drehfest, jedoch axial verschieblich gelagert ist. Hierfür weist die Gehäusekomponente 26, hier und vorzugsweise das Antriebsgehäuse 21, mindestens eine Ausnehmung 27 auf, in die mindestens eine Ausformung 28 des Laufelements 17 bezogen auf die Spindelachse 10 drehfest, jedoch axial verschieblich, eingreift. Vorzugsweise ist es weiter so, dass die mindestens eine Ausformung 28 des Laufelements 17 durch die mindestens eine Ausnehmung 27 im Antriebsgehäuse 21 hindurchragt und in drehfesten Eingriff mit mindestens einer Ausformung 29 in der Spindelmutter 13, insbesondere im Spindelmutter-Innengewinde 14, kommt. Hier und vorzugsweise ist die Ausformung des Laufelements 28 eine im Querschnitt radial nach außen gerichtete, also konvexe Ausformung. Bei der mindestens einen Ausnehmung 27 im Antriebsgehäuse 21 und der mindestens einen Ausformung 29 in der Spindelmutter 13 handelt es sich jeweils um eine entlang der geometrischen Spindelachse 10 verlaufende, längliche Ausformung, um die axiale Verschieblichkeit des Laufelements 17 zu gewährleisten.A first preferred variant for generating the running movement of the running element 17 demonstrate 2 and 3a , Here is the running element 17 relative to the spindle axis 10 rotatably mounted, but axially displaceable. The in 3a shown cross-section can be seen that the running element 17 here to a housing component 26 , here and preferably on the drive housing 21 , relative to the spindle axis 10 rotatably, but is mounted axially displaceable. For this purpose, the housing component 26 , here and preferably the drive housing 21 , at least one recess 27 on, in the at least one shape 28 of the running element 17 relative to the spindle axis 10 non-rotatable, but axially displaceable, engages. Preferably, it is further such that the at least one formation 28 of the running element 17 through the at least one recess 27 in the drive housing 21 protrudes and in rotationally fixed engagement with at least one formation 29 in the spindle nut 13 , in particular in the spindle nut internal thread 14 , comes. Here and preferably, the shape of the running element 28 a radially outwardly directed in cross-section, ie convex shape. In the at least one recess 27 in the drive housing 21 and the at least one molding 29 in the spindle nut 13 each is one along the geometric spindle axis 10 extending, elongated shape to the axial displaceability of the running element 17 to ensure.
Zur Erzeugung des weiteren, dem Laufelement 17 zugeordneten Schraubgetriebes 18 weist die Spindelanordnung 11 ein Steuer-Außengewinde 30 auf, das zu einem Lauf-Innengewinde 31 des Laufelements 17 korrespondiert. 3a zeigt, dass das Steuer-Außengewinde 30 der Spindelanordnung 11 mit dem Lauf-Innengewinde 31 des Laufelements 17 in Schraubeingriff steht und so das weitere Schraubgetriebe 18 bildet. Eine Spindeldrehung geht angesichts der oben angesprochenen, drehfesten Lagerung des Laufelements 17 mit einer Laufbewegung des Laufelements 17 in einer der Laufrichtungen 19, 20 einher.To generate the further, the running element 17 associated helical gear 18 has the spindle arrangement 11 a control external thread 30 on that to a barrel internal thread 31 of the running element 17 corresponds. 3a shows that the control external thread 30 the spindle arrangement 11 with the barrel internal thread 31 of the running element 17 is in screw engagement and so the more helical gear 18 forms. A spindle rotation is given the above-mentioned, non-rotatable mounting of the running element 17 with a running movement of the running element 17 in one of the directions 19 . 20 associated.
Eine hinsichtlich der Erzeugung der Laufbewegung des Laufelements 17 grundsätzlich identische, jedoch gegenüber der in 3a gezeigten Variante leichter herzustellende Ausführungsform zeigt 3b. Hier weist das Antriebsgehäuse 21 mindestens eine Ausformung 32 auf, in die mindestens eine Ausformung 33 des Laufelements 17 bezogen auf die Spindelachse 10 drehfest, jedoch axial verschieblich, eingreift. Dabei ist es weiter vorzugsweise so, dass die mindestens eine Ausformung 32 des Antriebsgehäuses 21 in drehfesten Eingriff mit mindestens einer Ausformung 34 in der Spindelmutter 13, hier und vorzugsweise im Spindelmutter-Innengewinde 14, kommt. Auch hier sind die Ausformung 32 des Antriebsgehäuses 21 und die Ausformung 34 der Spindelmutter 13 länglich entlang der geometrischen Spindelachse 10 ausgestaltet, um die Verschieblichkeit des Laufelements 17 zu gewährleisten.One regarding the generation of the running motion of the running element 17 basically identical, but opposite to in 3a shown variant easier to manufacture embodiment shows 3b , Here shows the drive housing 21 at least one shape 32 on, in the at least one shape 33 of the running element 17 relative to the spindle axis 10 non-rotatable, but axially displaceable, engages. It is further preferred that the at least one shape 32 of the drive housing 21 in rotational engagement with at least one formation 34 in the spindle nut 13 , here and preferably in the spindle nut internal thread 14 , comes. Again, the shape 32 of the drive housing 21 and the shape 34 the spindle nut 13 elongated along the geometric spindle axis 10 designed to the displaceability of the running element 17 to ensure.
Eine andere, ebenfalls bevorzugte Möglichkeit zur Erzeugung der Lautbewegung des Laufelements 17 zeigt 3c. Hier ist das Laufelement 17 mit der Spindelanordnung 11 mitdrehend, jedoch axial verschieblich gelagert. Bei dem in 3c dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist im Querschnitt ein Formschluss zwischen der Spindelanordnung 11 und dem Laufelement 17 vorgesehen, der jedoch ein axiales Verschieben des Laufelements 17 erlaubt. Hier und vorzugsweise ist die Spindelanordnung 11 im Bewegungsbereich des Laufelements 17 mehreckig ausgestaltet. Das Laufelement 17 zeigt eine zu diesem mehreckigen Querschnitt korrespondierende Ausformung 35.Another, likewise preferred possibility for generating the sound movement of the running element 17 shows 3c , Here is the running element 17 with the spindle arrangement 11 co-rotating but axially displaceable. At the in 3c illustrated and so far preferred embodiment is a positive connection in cross-section between the spindle assembly 11 and the running element 17 provided, however, an axial displacement of the running element 17 allowed. Here and preferably, the spindle assembly 11 in the movement area of the running element 17 polygonal designed. The running element 17 shows a corresponding to this polygonal cross-section molding 35 ,
Das dem Laufelement 17 zugeordnete, weitere Schraubgetriebe 18 ergibt sich nun dadurch, dass ein Lauf-Außengewinde 36 vorgesehen ist, das mit einem hier und vorzugsweise ortsfesten Steuer-Innengewinde 37 in Schraubeingriff steht. Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Steuer-Innengewinde 37 an dem Antriebsgehäuse 21 angeordnet.The running element 17 assigned, further helical gears 18 now results from the fact that a barrel external thread 36 is provided, with a here and preferably stationary control internal thread 37 in screw engagement. In the illustrated and so far preferred embodiment, the control internal thread 37 on the drive housing 21 arranged.
Das Steuer-Innengewinde 37 ist vorzugsweise als Einsatz ausgestaltet, der mindestens eine Ausformung 38 aufweist, die in mindestens eine Ausformung 39 im Antriebsgehäuse 21 eingesetzt ist, und zwar derart, dass sich eine bezogen auf die geometrische Spindelachse 10 drehfeste Anordnung des Einsatzes ergibt. Weiter vorzugsweise ragt die mindestens eine Ausformung 38 durch die mindestens eine Ausnehmung 39 im Antriebsgehäuse 21 hindurch und kommt in drehfesten Eingriff mit mindestens einer Ausformung 40 in der Spindelmutter 13, hier und vorzugsweise im Spindelmutter-Innengewinde 14. Dadurch bildet der oben angesprochene Einsatz nicht nur das Steuer-Innengewinde 37, sondern auch eine Verdrehsicherung der Spindelmutter 13, wie in ähnlicher Weise zu den Ausführungen in 3a und 3b erläutert worden ist.The control internal thread 37 is preferably designed as an insert, the at least one molding 38 having, in at least one shape 39 in the drive housing 21 is used, in such a way that one with respect to the geometric spindle axis 10 rotatable arrangement of the insert results. More preferably, the at least one molding protrudes 38 through the at least one recess 39 in the drive housing 21 through and comes into rotationally fixed engagement with at least one molding 40 in the spindle nut 13 , here and preferably in the spindle nut internal thread 14 , As a result, the above-mentioned use forms not only the control internal thread 37 , but also a rotation of the spindle nut 13 , as in a similar way to the remarks in 3a and 3b has been explained.
Eine fertigungstechnisch besonders bevorzugte Variante sieht vor, dass der in 3 dargestellte Einsatz, der das Steuer-Innengewinde 37 sowie die mindestens eine Ausformung 38 aufweist, an das Antriebsgehäuse 21 im Kunststoff-Spritzgießverfahren angespritzt ist. Durch die mindestens eine Ausnehmung 39 in dem Antriebsgehäuse 21 ergibt sich eine gute Verankerung dieses angespritzten Kunststoffteils.A manufacturing technology particularly preferred variant provides that the in 3 illustrated insert, the control internal thread 37 as well as the at least one shape 38 has, to the drive housing 21 molded in plastic injection molding. Through the at least one recess 39 in the drive housing 21 This results in a good anchoring of this molded plastic part.
Wie weiter oben angesprochen, überträgt sich ein Bremsen des Laufelements 17 über das weitere Schraubgetriebe 18 auf die Spindelanordnung 11. Dies kann genutzt werden, um eine weitergehende Spindeldrehung zu bremsen. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist eine nicht dargestellte Bremsanordnung vorgesehen, die das Laufelement 17 gegenüber dem Steuergewinde 30, 37, insbesondere gegenüber den oben angesprochenen Steuer-Außengewinde 30 bzw. dem ebenfalls oben angesprochenen Steuer-Innengewinde 37, vorzugsweise ständig, bremst. Dies kann bereits dadurch realisiert sein, dass für den Schraubeingriff zwischen dem Laufelement 17 und dem Steuergewinde 30, 37 eine Reibpaarung gewählt wird, die eine entsprechende Bremswirkung erzeugt. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es jedoch so, dass das Laufelement 17 mindestens zwei Scheiben mit jeweils einem Laufgewinde aufweist, wobei die Laufgewinde in Schraubeingriff mit dem jeweiligen Steuergewinde stehen und wobei die Laufgewinde zur Erzeugung einer Reib-Bremskraft zwischen den Laufgewinden und dem Steuergewinde mittels einer Brems-Federanordnung axial gegeneinander vorgespannt sind. Hierdurch lässt sich durch eine geeignete Wahl der Brems-Federanordnung die resultierende Reib-Bremskraft in einem weiten Bereich einstellen. As mentioned above, a braking of the running element transfers 17 over the further helical gear 18 on the spindle arrangement 11 , This can be used to brake a further spindle rotation. In a particularly preferred embodiment, a brake assembly, not shown, is provided, which is the running element 17 opposite the control thread 30 . 37 , in particular with respect to the above-mentioned control external thread 30 or the above-mentioned control internal thread 37 , preferably constantly, brakes. This can already be realized by the fact that for the screw engagement between the running element 17 and the control thread 30 . 37 a friction pair is selected, which generates a corresponding braking effect. In a particularly preferred embodiment, however, it is such that the running element 17 has at least two discs, each with a thread, wherein the barrel threads are in screw engagement with the respective control thread and wherein the barrel threads for generating a friction braking force between the barrel threads and the control thread by means of a brake-spring assembly are axially biased against each other. As a result, can be adjusted by a suitable choice of the brake-spring assembly, the resulting friction-braking force in a wide range.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass für die dem Laufelement 17 zugeordnete Laufbegrenzung 17a, 17b zahlreiche konstruktive Realisierungen denkbar sind. Bei den dargestellten Ausführungsformen ist es durchweg so, dass die Laufbegrenzung 17a, 17b als Anschlaganordnung mit mindestens einem axialen Anschlag 41, 42 ausgestaltet ist. Grundsätzlich können für die Anschläge 41, 42 bereits vorhandene Komponenten, wie hier die Spindelanordnung 11 selbst, Anwendung finden. Denkbar ist aber auch, dass die Anschläge 41, 42 von Gehäusekomponenten, insbesondere vom Antriebsgehäuse 21, bereitgestellt werden. In diesem Zusammenhang darf darauf hingewiesen werden, dass es je nach Anwendungsfall vorteilhaft sein kann, dass die Anschlaganordnung nur einen einzigen Anschlag, insbesondere einen der vollständig ausgefahrenen Stellung zugeordneten Anschlag, aufweist.It has already been noted that for the the running element 17 assigned run limitation 17a . 17b numerous constructive realizations are conceivable. In the illustrated embodiments, it is consistently the case that the travel limit 17a . 17b as a stop arrangement with at least one axial stop 41 . 42 is designed. Basically, for the attacks 41 . 42 already existing components, like here the spindle arrangement 11 yourself, find application. It is also conceivable that the attacks 41 . 42 of housing components, in particular of the drive housing 21 , to be provided. In this connection, it should be pointed out that, depending on the application, it may be advantageous for the stop arrangement to have only one stop, in particular a stop associated with the fully extended position.
Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Laufbegrenzung 17a, 17b als Schraubbegrenzung im Steuergewinde 30, 37, also in dem oben angesprochenen Steuer-Außengewinde 30 oder in dem ebenfalls oben angesprochenen Steuer-Innengewinde 37 vorgesehen ist. Im Einzelnen kann hier im jeweiligen Gewinde ein umlaufender Bund und/oder ein Gewindeauslauf vorgesehen sein.Alternatively or additionally, it may be provided that the running limitation 17a . 17b as screw limitation in the control thread 30 . 37 , So in the above-mentioned control external thread 30 or in the above-mentioned control internal thread 37 is provided. In detail, a circumferential collar and / or a threaded outlet can be provided here in the respective thread.
Für die Auslegung des weiteren Schraubgewindes 18 sind zahlreiche Varianten denkbar. Hier und vorzugsweise ist es so, dass die axiale Laufrichtung des Laufelements 17 stets entgegengesetzt zu der axialen Bewegungsrichtung der Spindelmutter 13 ist. Alternativ kann es aber auch vorgesehen sein, dass die axiale Laufrichtung des Laufelements 17 stets gleichgerichtet zu der axialen Bewegungsrichtung der Spindelmutter 13 ist. In Abhängigkeit von den konstruktiven Gegebenheiten lässt sich hiermit ein optimaler Kraftfluss für die beim Erreichen der obigen Grenzstellungen auftretenden Anschlagkräfte realisieren.For the design of the other screw thread 18 Many variants are conceivable. Here and preferably, it is such that the axial direction of the running element 17 always opposite to the axial direction of movement of the spindle nut 13 is. Alternatively, however, it may also be provided that the axial running direction of the running element 17 always rectified to the axial direction of movement of the spindle nut 13 is. Depending on the structural conditions, an optimum force flow can be realized for the impact forces that occur when the above limit positions are reached.
Eine Zusammenschau von 2a mit 2b zeigt ferner, dass ein bestimmter Verstellweg der Spindelmutter 13 einem geringeren Verstellweg des Laufelements 17 entspricht. Auch dies lässt sich mit der Auslegung des weiteren Schraubgetriebes 18 einstellen. Dabei ist besonders vorteilhaft, dass es bei der Auslegung des weiteren Schraubgetriebes 18 auf eine Rücktreibbarkeit nicht ankommt. Das für die Erzeugung der Antriebsbewegungen vorgesehene Schraubgetriebe 7 dagegen ist hier und vorzugsweise rücktreibbar ausgestaltet, um eine manuelle Verstellbarkeit der Klappe 2 des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.A synopsis of 2a With 2 B further shows that a certain adjustment of the spindle nut 13 a smaller displacement of the running element 17 equivalent. This can also be done with the interpretation of the other helical gear 18 to adjust. It is particularly advantageous that it is in the design of the further helical gear 18 on a repatriation does not matter. The provided for the generation of drive movements helical gear 7 By contrast, here and preferably designed to be repositioned to a manual adjustability of the flap 2 allow the motor vehicle.
Bei den dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispielen stellt das Laufelement 17 einen insbesondere beidseitigen Endanschlag für den Spindelantrieb 1 insgesamt bereit. Alternativ oder zusätzlich kann das Laufelement 17 eine steuerungstechnische Funktion erfüllen. Dabei ist es vorzugsweise so, dass dem Laufelement 17 eine in 3c lediglich angedeutete Sensoranordnung 43 zugeordnet ist, die der Erfassung der Stellung des Laufelements 17 und damit der Erfassung der jeweiligen Spindelantriebsstellung dient. In besonders bevorzugter Ausgestaltung handelt es sich bei der Sensoranordnung 43 um einen Absolutsensor. Denkbar ist aber auch, dass hier ein relativ messender, insbesondere inkrementeller Sensor Anwendung findet. In einer besonders kostengünstigen Variante kann auch vorgesehen sein, dass der mindestens einen axialen Grenzstellung ein entsprechender Endschalter zugeordnet ist, der das Erreichen der jeweiligen Grenzstellung erfasst.In the illustrated and insofar preferred embodiments, the running element provides 17 a particular two-sided end stop for the spindle drive 1 altogether ready. Alternatively or additionally, the running element 17 fulfill a control function. It is preferable that the running element 17 one in 3c merely indicated sensor arrangement 43 associated with the detection of the position of the running element 17 and thus the detection of the respective spindle drive position is used. In a particularly preferred embodiment, the sensor arrangement is 43 around an absolute sensor. However, it is also conceivable that a relatively measuring, in particular incremental, sensor is used here. In a particularly cost-effective variant can also be provided that the at least one axial limit position is associated with a corresponding limit switch, which detects the achievement of the respective limit position.
Aus den obigen Erläuterungen ergibt sich, dass verschiedene Varianten für eine besonders kompakte Ausgestaltung des Laufelements 17 mit dem zugeordneten, weiteren Schraubgetriebe 18 denkbar sind. Die Kompaktheit der Gesamtanordnung wird insbesondere dadurch unterstützt, dass die Motorwelle 22a des Antriebsmotors 22, die Spindelanordnung 11 mit ihrer geometrischen Spindelachse 10, die Spindelmutter 13 und das Laufelement 17 koaxial zueinander angeordnet sind. Hinzu kommt, dass die Spindelanordnung 11 und die Motor-Antriebsanordnung 6 entlang der geometrischen Spindelachse 10 unmittelbar hintereinander angeordnet sind.From the above explanations it follows that different variants for a particularly compact embodiment of the running element 17 with the associated, further helical gear 18 are conceivable. The compactness of the overall arrangement is particularly supported by the fact that the motor shaft 22a of the drive motor 22 , the spindle arrangement 11 with its geometric spindle axis 10 , the spindle nut 13 and the running element 17 are arranged coaxially with each other. In addition, the spindle arrangement 11 and the engine drive assembly 6 along the geometric spindle axis 10 are arranged directly behind one another.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer Klappe 2 zum Verschließen einer Klappenöffnung 3 und mit mindestens einem, der Klappe 2 zugeordneten, oben erläuterten Spindelantrieb 1 beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Spindelantrieb 1 darf verwiesen werden. According to another teaching, which also has independent significance, is a flap assembly of a motor vehicle with a flap 2 for closing a flap opening 3 and with at least one, the flap 2 assigned, discussed above spindle drive 1 claimed. On all versions of the proposed spindle drive 1 may be referred.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102012014135 A1 [0003, 0032] DE 102012014135 A1 [0003, 0032]
