DE102017110121A1

DE102017110121A1 - Lageranordnung für einen Antrieb eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017110121A1
Application number: DE102017110121.7A
Authority: DE
Inventors: Daniela Stegner; Jürgen Rampel; Norbert Hess; Christian Fricke
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2017-05-10
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2018-11-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung (9) für einen Antrieb (1), insbesondere Zugmittelantrieb, eines Verschlusselements (2) eines Kraftfahrzeugs, welcher ein Getriebe (5) mit einer um eine erste Getriebeachse (z) rotierbaren ersten Getriebekomponente (5a) zur Erzeugung von Antriebsbewegungen aufweist, wobei die Lageranordnung (9) ein Gehäuse (10) mit mindestens zwei Gehäuseteilen (10a, 10b, 10c) aufweist, die konfiguriert sind, die rotierbare erste Getriebekomponente (5a) aufzunehmen, wobei ein erstes Gehäuseteilpaar (11a) aus einem ersten und einem zweiten der Gehäuseteile (10a, 10b) mehrere Vorsprünge (12) und mehrere dazu korrespondierende Aufnahmen (13) für die Vorsprünge (12) aufweist, wobei die Vorsprünge (12) und korrespondierenden Aufnahmen (13) derart miteinander zusammenwirken, dass das erste Gehäuseteil (10a) und das zweite Gehäuseteil (10b) im bestimmungsgemäß montierten Zustand relativ zueinander hinsichtlich ihrer Position und Winkellage ausgerichtet sind. Es wird vorgeschlagen, dass mindestens zwei der Vorsprünge (12) mit der jeweils korrespondierenden Aufnahme (13) eine Nut/Feder-Verbindung (14) entlang einer Nutmittelebene (15, 15') und einer Federmittelebene (16, 16') ausbilden, wobei mindestens zwei der Nut/Feder-Verbindungen (14) bei identischer Einführrichtung winkelig zueinander verlaufen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung für einen Antrieb eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, einen Antrieb für die motorische Verstellung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 12, eine Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 14 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung gemäß Anspruch 15.
Der Begriff „Verschlusselement“ ist vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst beispielsweise eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Motorhaube, eine Seitentür, eine Laderaumklappe, eine Fensterscheibe, ein Hubdach o. dgl. eines Kraftfahrzeugs. Im Folgenden steht der Anwendungsbereich der Verstellung einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs im Vordergrund.
Speziell die motorische Verstellung einer Heckklappe o. dgl. hat sich in den letzten Jahren insbesondere im Bereich der Kombi-Kraftfahrzeuge durchgesetzt. Die dazu vorgesehenen Antriebe sind dabei üblicherweise in mehrteiligen Gehäusen angeordnet, beispielsweise Gehäusen mit zwei oder drei Gehäuseteilen. Die Gehäuseteile werden, wenn sie eine oder mehrere um jeweils eine Getriebeachse rotierbare Getriebekomponenten aufnehmen, entlang der Getriebehauptachse nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden. Mit anderen Worten folgt einem ersten Gehäuseteil in Verlaufsrichtung der Getriebehauptachse ein zweites Gehäuseteil und ggfs. wiederum ein drittes Gehäuseteil etc. Mit der Getriebehauptachse, im Folgenden auch erste Getriebeachse genannt, ist dabei die Rotationsachse der Hauptkomponente des Getriebes gemeint, beispielsweise die Rotationsachse einer Wickelrolle eines Zugmittelantriebs.
Die in Verlaufsrichtung der Getriebehauptachse benachbart zueinander angeordneten Gehäuseteile, insbesondere ein Gehäuseteil zur Aufnahme von Getriebe und Antriebsmotor und ein zugeordneter Gehäusedeckel als zweites Gehäuseteil, werden meist über zwei Pins in Kombination mit einem Rundloch und einem Langloch zueinander ausgerichtet. Die Position der Pins ist dabei oft willkürlich und nicht nach funktionalen Gesichtspunkten gewählt. Das durch diese Ausrichtung entstehende Koordinatensystem hat demnach einen willkürlichen Nullpunkt. Die Positionen der Getriebeachsen unterliegen somit einer relativ starken Prozessstreuung bzw. -varianz zum Ausrichtsystem und Werkzeugkonturen gestalten sich entsprechend schwierig. Durch Wärmedehnung kann es insbesondere bei unterschiedlichen Gehäusematerialien zu weiteren Verschiebungen und sogar Schiefstellungen der Getriebeachse kommen. Dies wirkt sich nachteilig auf die Qualität des Getriebes aus, das sehr empfindlich auf Achsabstandsabweichungen und Achsschiefstellungen reagiert.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Lageranordnung der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Qualität des Getriebes und eines entsprechenden Antriebs für die motorische Verstellung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs verbessert wird.
Das obige Problem wird bei einer Lageranordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Wesentlich ist dabei die grundsätzliche Überlegung, dass die in Verlaufsrichtung der Getriebehauptachse bzw. ersten Getriebeachse jeweils benachbart zueinander angeordneten Gehäuseteile, also ein erster und ein dazu benachbarter zweiter Gehäuseteil bzw. der zweite Gehäuseteil und ein dazu benachbarter dritter Gehäuseteil etc., miteinander zusammenwirkende Vorsprünge und dazu jeweils korrespondierende Aufnahmen aufweisen, die als Nut/Feder-Verbindungen zusammenwirken. Die Aufnahmen bilden dabei im weitesten Sinne eine Nut und die Vorsprünge eine dazu korrespondierende Feder. Unter einer „Nut“ wird ganz allgemein eine Aufnahme in Form einer Vertiefung oder Öffnung verstanden, die nicht zwingend einen Nutgrund (Nutboden) aufweisen muss, sondern nach unten auch offen sein kann, wobei die Nut einander gegenüberliegende, entlang einer Nutmittelebene verlaufende Seitenwände bzw. Innenflächen aufweist, die einen Schlitz zur Aufnahme des korrespondierenden Vorsprungs ausbilden. Ein korrespondierender, d. h. federbildender, Vorsprung folgt dabei der Verlaufsrichtung der Nut, ist also nicht rund, sondern insbesondere länglich ausgebildet. Der jeweilige Vorsprung wird in einer Einführrichtung in die zugeordnete Aufnahme eingeführt und berührt im bestimmungsgemäß bzw. maximal eingeführten Zustand mit seinen beiden voneinander weg weisenden, entlang seiner Federmittelebene verlaufenden Seitenwänden bzw. Außenflächen die jeweils gegenüberliegenden Innenflächen der Aufnahme zumindest partiell, vorzugsweise vollständig. Die der jeweiligen Nut-/Federverbindung zugeordnete Einführrichtung verläuft entsprechend parallel zu den Seitenwänden des jeweiligen Vorsprungs und der zugeordneten Aufnahme bzw. der jeweiligen Nut- und Federmittelebene sowie orthogonal zu der Verlaufsrichtung der Nut und des Vorsprungs bzw. der Nut-/Federverbindung. Insbesondere verläuft die jeweilige Einführrichtung parallel zur Getriebehauptachse. Vorzugsweise verlaufen die Einführrichtungen aller Nut-/Federverbindungen des jeweiligen Gehäuseteilpaars parallel zueinander und/oder parallel zur Getriebehauptachse.
Indem mindestens zwei Vorsprünge mit jeweils korrespondierenden Aufnahmen in Form einer Nut/Feder-Verbindung miteinander zusammenwirken und mindestens zwei Nut/Feder-Verbindungen, d. h. deren Nut- und Federmittelebenen, winkelig zueinander verlaufen, kann mit geringem Aufwand eine sehr exakte Ausrichtung zweier benachbarter Gehäuseteile hinsichtlich ihrer Position und Winkellage erfolgen, wenn diese miteinander verbunden werden. Da die Aufnahmen jeweils länglich ausgebildet sind, ist für jede Nut/Feder-Verbindung eine eindeutige Nutmittelebene definiert, die jeweils mittig in Längsrichtung durch die jeweilige Nut verläuft. Im montierten Zustand des Gehäuses wird so auch die Position der Federmittelebene eindeutig festgelegt, wobei die Nut- und Federmittelebene der jeweiligen Nut/Feder-Verbindung insbesondere deckungsgleich sind. Durch die zueinander winkelige Anordnung mindestens zweier der Nut/Feder-Verbindungen treffen sich die Nut- und Federmittelebenen der mindestens zwei Nut/Feder-Verbindungen an einer definierten Stelle bzw. Schnittlinie, in der der Nullpunkt eines Koordinatensystems liegt. Ist dieser Koordinatennullpunkt bzw. diese Schnittlinie nun auf der ersten Getriebeachse angeordnet, liegt die erste Getriebeachse im Koordinatennullpunkt und hat keinen theoretischen Versatz zum Ausrichtsystem, welches der Herstellung der Gehäuseteile und/oder der Montage zugrunde gelegt wird. Ferner ist es bei Vorhandensein einer zweiten Getriebeachse möglich, die Nut/Feder-Verbindungen und somit das Koordinatensystem so festzulegen, dass die zweite Getriebeachse eine der Koordinatenachsen schneidet und somit in Richtung dieser Ausrichtbasis keinen theoretischen Versatz zum Koordinatensystem hat, lediglich in der dazu orthogonalen Richtung entlang der anderen Koordinatenachse einen theoretischen Achsabstand. Auf diese Weise kann die Prozessstreuung bzw. -varianz der Achsposition der ersten Getriebeachse bzw. Getriebehauptachse auf das absolute Minimum reduziert werden. Auch die Wärmedehnung hat so keinen Einfluss auf die Genauigkeit der Getriebehauptachse und nur geringen Einfluss auf die Genauigkeit der zweiten Getriebeachse bzw. deren Achsabstand zueinander. Die Gehäuseteile und Achsen in den Gehäuseteilen lassen sich damit sehr genau zueinander ausrichten. Insbesondere verlaufen bei mindestens einem der Gehäuseteile die erste Getriebeachse und die zweite Getriebeachse parallel zueinander und/oder die erste und/oder zweite Getriebeachse jeweils benachbarter Gehäuseteile verlaufen koaxial zueinander.
Das zuvor erläuterte Prinzip lässt sich bei einem mindestens dreiteiligen Gehäuseaufbau auf jedes Gehäuseteilpaar anwenden, also auf das erste Gehäuseteilpaar aus einem ersten und zweiten der Gehäuseteile und auf ein zweites Gehäuseteilpaar aus dem zweiten und einem dritten der Gehäuseteile etc. (Anspruch 2). Die jeweiligen Vorsprünge und korrespondierenden Aufnahmen der mindestens zwei Gehäuseteilpaare liegen sich im bestimmungsgemäß montierten Zustand des Gehäuses in Verlaufsrichtung der ersten Getriebeachse insbesondere genau gegenüber, fluchten also miteinander in Verlaufsrichtung der ersten Getriebeachse. Es entstehen dann mindestens zwei Bezugskoordinatensysteme, nämlich eines für das erste Gehäuseteilpaar und ein weiteres für jedes weitere Gehäuseteilpaar, mit dem gleichen theoretischen Nullpunkt in der Getriebehauptachse.
Bei der Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 sind mindestens drei der Vorsprünge, insbesondere genau drei der Vorsprünge, vorzugsweise mindestens vier der Vorsprünge, insbesondere genau vier der Vorsprünge, des ersten und/oder zweiten Gehäuseteilpaars wie zuvor definiert ausgebildet und angeordnet. Im einfachsten Fall können bei der vorschlagsgemäßen Lageranordnung also zwei Nut/FederVerbindungen vorgesehen sein, die dann aber winkelig zueinander verlaufen müssen. Grundsätzlich können aber auch drei oder vier oder noch weitere Nut/Feder-Verbindungen vorgesehen sein, um benachbarte Gehäuseteile nach dem vorangehenden Prinzip miteinander zu verbinden, wobei in diesem Fall aber mindestens zwei der Nut/Feder-Verbindungen winkelig zueinander verlaufen.
Die Ansprüche 4 bis 9 betreffen besondere Ausgestaltungs- und Anordnungsmöglichkeiten der Vorsprünge bzw. Federn und der Aufnahmen bzw. Nuten.
Bei der Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 ist bzw. sind das erste Gehäuseteilpaar und/oder das zweite Gehäuseteilpaar so ausgebildet, dass das jeweilige Gehäuseteilpaar oder beide Gehäuseteilpaare zusammen zusätzlich zur ersten Getriebekomponente noch eine zweite Getriebekomponente des Getriebes aufnehmen können, die insbesondere Antriebsbewegungen der ersten Getriebekomponente aufnimmt und ggfs. an eine weitere Getriebekomponente überträgt.
Bei der Ausgestaltung gemäß Anspruch 11 sind die Vorsprünge und korrespondierenden Aufnahmen so zueinander positioniert, dass bei einem Koordinatensystem mit zueinander orthogonaler x- und y-Achse mindestens ein Vorsprung mit der korrespondierenden Aufnahme, insbesondere mindestens zwei Vorsprünge mit den korrespondierenden Aufnahmen, auf der x-Achse und mindestens ein Vorsprung mit der korrespondierenden Aufnahme, insbesondere mindestens zwei Vorsprünge mit den korrespondierenden Aufnahmen, auf der y-Achse liegen. Der Koordinatennullpunkt liegt dabei wie erläutert insbesondere auf der ersten Getriebeachse, wobei die zweite Getriebeachse vorzugsweise auf der x-Achse liegt und vom Koordinatennullpunkt beabstandet ist.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 12, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Antrieb, insbesondere Zugmittelantrieb, für die motorische Verstellung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs beansprucht, der eine vorschlagsgemäße Lageranordnung aufweist. Hier darf auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Lageranordnung verwiesen werden, soweit diese geeignet sind, den Antrieb zu erläutern.
Eine besondere Ausgestaltung des Antriebs definiert Anspruch 13, wobei die Lageranordnung die erste und/oder zweite Getriebekomponente des Getriebes, das ein Zugmittelgetriebe, beispielsweise Seilgetriebe, sein kann, um die jeweilige Getriebeachse rotierbar aufnimmt.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 14, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einem mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verstellbar gekoppelten Verschlusselement und mit mindestens einem vorschlagsgemäßen Antrieb, insbesondere Zugmittelantrieb, für die motorische Verstellung des Verschlusselements beansprucht. Wiederum darf auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Lageranordnung sowie dem vorschlagsgemäßen Antrieb verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 15, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Herstellung einer vorschlagsgemäßen Lageranordnung oder eines vorschlagsgemäßen Antriebs beansprucht, bei dem ein oder mehrere Verfahrensschritte bei der Herstellung der Gehäuseteile basierend auf einem Koordinatensystem durchgeführt werden, das eine x-Achse und eine dazu orthogonale y-Achse aufweist, wobei mindestens ein Vorsprung mit der korrespondierenden Aufnahme, insbesondere mindestens zwei Vorsprünge mit der korrespondierenden Aufnahme, auf der x-Achse und mindestens ein Vorsprung mit der korrespondierenden Aufnahme, insbesondere mindestens zwei Vorsprünge mit der korrespondierenden Aufnahme, auf der y-Achse liegen. Vorzugsweise liegt auch hier der Nullpunkt des Koordinatensystems auf der ersten Getriebeachse, wobei weiter vorzugsweise die zweite Getriebeachse auf der x-Achse liegt und vom Nullpunkt des Koordinatensystems beabstandet ist (Anspruch 16).
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 in ganz schematischer Darstellung den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer vorschlagsgemäßen Verschlusselementanordnung, die einen vorschlagsgemäßen Antrieb mit einer integrierten vorschlagsgemäßen Lageranordnung aufweist,
2 einen Antrieb gemäß 1 in einer Draufsicht sowie einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,
3 ein Ausführungsbeispiel eines Antriebs gemäß 2 mit einer Explosionsdarstellung des mehrteiligen Gehäuses,
4 das Ausführungsbeispiel aus 3 in einer Explosionsdarstellung, die teilweise geschnitten ist und den Antriebsmotor zeigt und
5 eine schematische Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Antriebs für die Verschlusselementanordnung in 1.

In 1 ist ein Beispiel für einen Antrieb 1 zur motorischen Verstellung eines Verschlusselements 2 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, welcher hier beispielhaft als Zugmittelantrieb 1 ausgeführt ist. Der Antrieb 1 dient hier der Übertragung des Kraftflusses der von einem Antriebsmotor 3 des Antriebs 1 erzeugten Antriebskraft zum Verschlusselement. Der Anwendungsfall des als Heckklappe ausgestalteten Verschlusselements 2 steht hier im Vordergrund. Allerdings ist die vorschlagsgemäße Lösung auf alle anderen Arten von Verschlusselementen ebenfalls anwendbar. Auf die beispielhafte Aufzählung im einleitenden Teil der Beschreibung darf verwiesen werden.
Der in 1 dargestellten Heckklappe 2 können auch zwei Antriebe 1 zugeordnet sein, die dann an den beiden Seitenrändern der Heckklappenöffnung 4 und an der Heckklappe 2 selbst angreifen. Dem jeweiligen Antrieb 1 sind hier Antriebsanschlüsse 6a, 6b zugeordnet, die beispielsweise Kugelköpfe oder Kugelpfannen zur Herstellung einer Kugelkopf-Kugelpfannen-Lagerung aufweisen.
Die beiden Ausführungsbeispiele in den 3 und 4 zeigen, dass der Antrieb 1 ein mit dem Antriebsmotor 3 zusammenwirkendes Getriebe 5 aufweist, welches hier lediglich beispielhaft als Zugmittelgetriebe 5 ausgeführt ist. Das Zugmittelgetriebe 5 ist mit mindestens einem flexiblen Zugmittel 7a, 7b versehen, wobei über das Zugmittelgetriebe 5 eine Antriebsbewegung zwischen den beiden Antriebsanschlüssen 6a, 6b erzeugbar ist. Bei dem Getriebe 5 kann es sich um jedwede Anordnung handeln, mit der eine Antriebskraft bzw. eine Antriebsbewegung, hier beispielhaft über Zugmittel 7a, 7b, übertragen und/oder übersetzt werden kann.
Wie in der teilweise geschnittenen Darstellung in 4 erkennbar ist, ist dem Antriebsmotor 3 hier und vorzugsweise als Teil des Getriebes 5 ein Schneckengetriebe 8 nachgeschaltet.
In den 2 bis 4 ist eine Lageranordnung 9 für den zuvor beschriebenen Antrieb 1 dargestellt, wobei die 3 und 4 unterschiedliche Aspekte der vorschlagsgemäßen Lageranordnung 9 zeigen, die jeweils für sich eine eigene Erfindung darstellen, deren Merkmale aber grundsätzlich auch beliebig miteinander kombiniert werden können.
Im Folgenden soll nun anhand der 2 und 3 ein erster Aspekt der vorschlagsgemäßen Lageranordnung 9 erläutert werden. So weist die Lageranordnung 9 ein mehrteiliges Gehäuse 10 auf, das hier drei Gehäuseteile 10a, 10b, 10c aufweist, die entlang einer ersten Getriebeachse z₁ , die hier die Getriebehauptachse bildet, nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden sind. Der Antrieb 3 wird dabei von den Gehäuseteilen 10a und 10b aufgenommen. Eine rotierbare erste Getriebekomponente 5a, hier beispielhaft in Form einer Wickelrolle 5a, wird hier und vorzugsweise von den Gehäuseteilen 10a, 10b und 10c zusammen aufgenommen. Die Gehäuseteile 10a und 10c dienen dabei zur drehbaren Lagerung der ersten Getriebekomponente 5a, wobei das Gehäuseteil 10b die erste Getriebekomponente lediglich umgibt.
Wie die 2 und 3 zeigen, weist das aus den Gehäuseteilen 10a und 10b gebildete erste Gehäuseteilpaar 11a sowie das aus den Gehäuseteilen 10b und 10c gebildete zweite Gehäuseteilpaar 11b jeweils mehrere Vorsprünge 12 und mehrere dazu korrespondierende Aufnahmen 13 für die jeweiligen Vorsprünge 12 auf, wobei die Vorsprünge 12 und die korrespondierenden Aufnahmen 13 so ausgestaltet und angeordnet sind und entsprechend derart miteinander zusammenwirken, dass das erste Gehäuseteil 10a und das zweite Gehäuseteil 10b einerseits und das zweite Gehäuseteil 10b und das dritte Gehäuseteil 10c andererseits im bestimmungsgemäß montierten Zustand des Gehäuses 10 relativ zueinander hinsichtlich ihrer Position und Winkellage ausgerichtet sind.
Wesentlich ist dabei, dass mindestens zwei der Vorsprünge 12, hier alle Vorsprünge 12, mit der jeweils korrespondierenden Aufnahme 13 eine Nut/Feder-Verbindung 14 ausbilden, was in 2 in der unteren Ansicht zu erkennen ist. Die Aufnahmen 13 bilden hier klassische Nuten, also längliche Vertiefungen mit hier und vorzugsweise einem sich orthogonal zur Einführrichtung erstreckenden Nutgrund 13a und sich insbesondere abschnittsweise oder vollständig parallel zu einer Nutmittelebene 15, 15' erstreckenden Innenflächen 13b. Die Aufnahmen 13 können sich auch nach innen, also in Einführrichtung der Vorsprünge 12, verjüngen, das heißt, eine oder beide Innenflächen 13b erstrecken sich dann winkelig zur Nutmittelebene 15, 15'. Die Vorsprünge 12 wiederum sind als klassische Federn ausgebildet, die hier sich parallel zu einer Federmittelebene 16, 16' erstreckende Außenflächen 12a aufweisen. Auch die Vorsprünge 12 können sich verjüngen, und zwar nach außen bzw. in ihre Einführrichtung, das heißt, eine oder beide Außenflächen 12a erstrecken sich dann winkelig zur Federmittelebene 16, 16'. Die Außenflächen 12a der Vorsprünge 12 berühren hier im bestimmungsgemäß montierten Zustand über ihre gesamte Länge in Verlaufsrichtung der Federmittelebene 16 bzw. 16' die Innenflächen 13b der korrespondierenden Aufnahmen 13, wodurch die Vorsprünge 12 in der korrespondierenden Aufnahme 13 jeweils drehfest angeordnet sind.
Wie 2 in der unteren Ansicht auch zeigt, sind die Vorsprünge 12 in Verlaufsrichtung der jeweiligen Nut- und/oder Federmittelebene 15, 15' bzw. 16, 16' hier und vorzugsweise beidseitig zu der korrespondierenden Aufnahme 13 beabstandet, haben also Spiel. Spiel bzw. ein Abstand ist auch in der dazu orthogonalen Verlaufsrichtung der Nut- und/oder Federmittelebene 15, 15' bzw. 16, 16' zwischen dem Vorsprung 12 und dem Nutgrund 13a vorgesehen. In einer besonderen Ausgestaltung kann auf einen Nutgrund auch verzichtet werden, so dass es sich bei der jeweiligen Aufnahme 13 um eine Öffnung handelt. Demgegenüber ist in Richtung quer zur Nut- und/oder Federmittelebene 15, 15' bzw. 16, 16' kein Spiel vorgesehen, so dass in dieser Richtung keine oder zumindest keine nennenswerten Relativbewegungen zwischen dem Vorsprung 12 und der korrespondierenden Aufnahme 13 möglich sind.
Wie die 2 und 3 auch zeigen, treffen die jeweiligen Federmittelebenen 16, 16' aller Vorsprünge 12 und die jeweiligen Nutmittelebenen 15, 15' alle Aufnahmen 13 auf einer gemeinsamen Schnittlinie zusammen, die koaxial zur ersten Getriebeachse z₁ verläuft. Die Schnittlinie bzw. die erste Getriebeachse z₁ definiert dabei den Koordinatennullpunkt eines Koordinatensystems mit einer zur ersten Getriebeachse z₁ orthogonalen x-Achse und einer zur ersten Getriebeachse z₁ und zur x-Achse orthogonalen y-Achse. Hier und vorzugsweise liegen bei jedem Gehäuseteilpaar 11a, 11b im montierten Zustand des Gehäuses 10, wenn also die Gehäuseteile 10a, 10b bzw. 10b, 10c hinsichtlich Position und Winkellage ausgerichtet sind, je zwei der Vorsprünge 12 und zugeordneten Aufnahmen 13 auf der x-Achse und je zwei der Vorsprünge 12 und zugeordneten Aufnahmen 13 auf der y-Achse. Eine solche Anordnung, bei der die erste Getriebeachse z₁ durch den Koordinatennullpunkt verläuft, hat den Vorteil, dass die Prozessstreuung und -varianz der Position auf das absolute Minimum reduziert werden kann. Da die Vorsprünge 12 und Aufnahmen 13 ebenfalls auf den Koordinatenachsen x und y liegen und insbesondere die Nutmittelebenen 15, 15' und Federmittelebenen 16, 16' auf den Koordinatenachsen x und y verlaufen, hat auch eine Wärmedehnung keinen Einfluss auf die Position der Getriebehauptachse. Dies gilt insbesondere in dem Fall, dass in Verlaufsrichtung der Koordinatenachsen x und y die Nut/Feder-Verbindungen 14 spielbehaftet sind.
Das zuvor Gesagte gilt auch für das alternative Ausführungsbeispiel in 5, das neben der ersten rotierbaren Getriebekomponente 5a noch eine weitere rotierbare Getriebekomponente 5b und dementsprechend neben der ersten Getriebeachse z₁ noch eine weitere Getriebeachse z₂ aufweist. Die beiden Getriebeachsen z₁ und z₂ verlaufen hier parallel zueinander, wobei hier und vorzugsweise die erste Getriebekomponente 5a von der zweiten Getriebekomponente 5b angetrieben wird, die wiederum vom Antriebsmotor 3 über das optionale Schneckengetriebe 8 angetrieben wird. Grundsätzlich ist auch der Fall denkbar, dass die zweite Getriebekomponente 5b von der ersten Getriebekomponente 5a angetrieben wird, wobei in diesem Fall die erste Getriebekomponente 5a wie in den 3 und 4 mit dem Antriebsmotor 3 gekoppelt ist. Auch hier läuft der Koordinatennullpunkt durch die erste Getriebeachse z₁ . Zusätzlich ist vorgesehen, dass die zweite Getriebeachse z₂ auf einer der Koordinatenachsen x und y, hier auf der y-Achse, liegt. Auch hier hat eine Wärmedehnung keinen Einfluss auf die Position der ersten Getriebeachse z₁ und nur einen geringen Einfluss auf die Position der zweiten Getriebeachse z₂ bzw. den Achsabstand zwischen den Getriebeachsen z₁ und z₂ . So kann bei einer Wärmedehnung hier nur eine Verschiebung der zweiten Getriebeachse z₂ relativ zur ersten Getriebeachse z₁ in Richtung der y-Achse auftreten, nicht aber in Richtung der x-Achse.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die vorschlagsgemäße Lageranordnung 9 oder der vorschlagsgemäße Antrieb 1 dadurch hergestellt, dass ein oder mehrere Verfahrensschritte bei der Herstellung der Gehäuseteile 10a, 10b und ggf. 10c basierend auf einem wie zuvor definierten Koordinatensystem durchgeführt werden. Dies dient insbesondere als Basis für die Werkzeugkorrektur. Mit Hilfe der Werkzeugkorrektur können die vorhandenen Zeichnungsmaße des Werkstücks direkt zum Programmieren einer Werkzeugmaschine, beispielsweise CNC-Maschine, genutzt werden. Vorschlagsgemäß kann insbesondere das Gießen der Gehäuseteile 10a, 10b und ggf. 10c und/oder deren Nachbearbeitung, bei der es sich vorzugsweise um eine spanende Nachbearbeitung handelt, jeweils basierend auf dem besagten Koordinatensystem durchgeführt werden, dessen Koordinatennullpunkt auf der ersten Getriebeachse z₁ liegt.
Im Folgenden soll nun anhand von 4 ein weiterer Aspekt der vorschlagsgemäßen Lageranordnung 9 erläutert werden, der eine eigene Erfindung darstellt. Die im Folgenden beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen können außerdem auch vorteilhafte Weiterbildungen der zuvor beschriebenen Erfindung bzw. Merkmalskombinationen darstellen.
So ist auch in 4 eine Lageranordnung 9 für einen Antrieb 1, insbesondere für einen Zugmittelantrieb, eines Verschlusselements 2 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Der Antrieb 1 weist ebenfalls ein Getriebe 5 mit einer um eine Getriebeachse z₁ rotierbaren Getriebekomponente 5a zur Erzeugung von Antriebsbewegungen auf, wie dies zuvor beschrieben wurde. Die Lageranordnung 9 weist ferner auch ein mehrteiliges Gehäuse 10 auf.
Das Gehäuse 10 weist mindestens eine Lagerstelle 17a, 17b, hier zwei Lagerstellen 17a, 17b, auf, die konfiguriert ist bzw. sind, die Getriebekomponente 5a rotatorisch zu lagern. Die jeweilige Lagerstelle 17a, 17b weist wiederum ein mit dem Gehäuse 10 verbundenes, erstes Lagerstellenelement 18a, 18b und ein mit dem ersten Lagerstellenelement 18a, 18b kraftschlüssig verbundenes, zweites Lagerstellenelement 19a, 19b auf, wobei die einander berührenden, die kraftschlüssige Verbindung erzeugenden Kontaktflächen des ersten und zweiten Lagerstellenelements 18a, 18b, 19a, 19b jeweils einen zumindest abschnittsweise zur Getriebeachse z₁ winkeligen Verlauf haben. Vorteile solcher separaten Lagerstellenelemente sind unter anderem, dass das Gehäuse ohne Notwendigkeit einer spanenden Nachbearbeitung gegossen werden kann, es kann gussgerecht mit Entformungsschrägen gegossen werden, was zu einer besseren Qualität führt, und die Werkzeughaltbarkeit wird verbessert.
Hier sind die Kontaktflächen des ersten und zweiten Lagerstellenelements 18a, 18b, 19a, 19b jeweils rotationssymmetrisch und haben insbesondere einen konischen Verlauf, wobei sich die Kontaktfläche des ersten Lagerstellenelements 18a, 18b hier zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, parallel zur Kontaktfläche des zweiten Lagerstellenelements 19a, 19b erstreckt.
Der jeweilige Winkel α, β, γ, δ zwischen der jeweiligen Kontaktfläche und der Getriebeachse z₁ liegt insbesondere in einem Bereich von 0, 5 bis 10°, bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 5°, besonders bevorzugt in einem Bereich von 2 bis 3°.
Das zweite Lagerstellenelement 19a, 19b bildet hier eine Ausgleichsbuchse 19a, 19b, deren umlaufende Buchsenwand an der von der Kontaktfläche wegweisenden Seite eine zylindrische Lauffläche 20a, 20b ausbildet. Die rotierbare Getriebekomponente 5a weist insbesondere eine zugeordnete, zu der zylindrischen Lauffläche 20a, 20b der jeweiligen Ausgleichsbuchse 19a, 19b korrespondierende, zylindrische Lauffläche 21a, 21b auf, wobei die Laufflächen 20a, 21a bzw. 20b, 21b in gleitendem Kontakt miteinander sind.
Hier und vorzugsweise ist eine der Lagerstellen 17a, 17b eine außenliegende Lagerstelle 17a, die als erstes Lagerstellenelement 18a einen Lagervorsprung 22a, insbesondere Lagerzapfen 22a, aufweist, wobei das zweite Lagerstellenelement 19a kraftschlüssig auf den Lagervorsprung 22a aufgesteckt ist. Vorzugsweise ist die zylindrische Lauffläche 20a der Ausgleichsbuchse 19a an ihrer Außenseite vorgesehen, wobei die zugeordnete zylindrische Lauffläche 21a der Getriebekomponente 5a insbesondere an der Innenseite einer axialen Vertiefung 23a der Getriebekomponente 5a vorgesehen ist.
Hier und vorzugsweise ist die andere Lagerstelle 17b eine innenliegende Lagerstelle 17b, die als erstes Lagerstellenelement 18b eine Lagervertiefung 22b, insbesondere Lagerbohrung 22b, aufweist, wobei das zweite Lagerstellenelement 19b kraftschlüssig in die Lagervertiefung 22b eingesetzt ist. Vorzugsweise ist die zylindrische Lauffläche 20b der Ausgleichsbuchse 19b an ihrer Innenseite vorgesehen, wobei die zugeordnete zylindrische Lauffläche 21b der Getriebekomponente 5a an der Außenseite eines axialen Vorsprungs 23b der Getriebekomponente 5a vorgesehen ist.
Das Gehäuse 10 ist wie gesagt mehrteilig ausgebildet, wobei hier die äußeren Gehäuseteile 10a, 10c, also der erste Gehäuseteil 10a und der dritte Gehäuseteil 10c jeweils eine der Lagerstellen aufweist, die hier koaxial zueinander angeordnet sind. Die Lagerstelle 17a des ersten Gehäuseteils 10a ist demnach eine außenliegende Lagerstelle 17a und/oder die Lagerstelle 17b des anderen Gehäuseteils 10c eine innenliegende Lagerstelle 17b.
Ein hier und vorzugsweise vorgesehener mittlerer Gehäuseteil 10b, zuvor als zweiter Gehäuseteil 10b bezeichnet, bildet hier eine Aufnahme für die Getriebekomponente 5a.
Nach noch einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird der jeweilige obige Antrieb 1, der zusammen mit der jeweiligen Lageranordnung 9 beschrieben worden ist, als solcher beansprucht. Der vorschlagsgemäße Antrieb 1 dient entsprechend der motorischen Verstellung eines Verschlusselements 2 eines Kraftfahrzeugs. In besonders bevorzugter und in den 2 bis 4 dargestellter Ausgestaltung handelt es sich bei dem Antrieb 1 um einen Zugmittelantrieb.
Nach noch einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine in 1 dargestellte Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs als solche beansprucht. Die vorschlagsgemäße Verschlusselementanordnung weist ein mit dem übrigen Kraftfahrzeug verstellbar gekoppeltes Verschlusselement 2, hier in Form einer Heckklappe, sowie mindestens einen vorschlagsgemäßen Antrieb 1 für die motorische Verstellung des Verschlusselements 2 auf.

Claims

Lageranordnung für einen Antrieb (1), insbesondere Zugmittelantrieb, eines Verschlusselements (2) eines Kraftfahrzeugs, welcher ein Getriebe (5) mit einer um eine erste Getriebeachse (z₁) rotierbaren ersten Getriebekomponente (5a) zur Erzeugung von Antriebsbewegungen aufweist, wobei die Lageranordnung (9) ein Gehäuse (10) mit mindestens zwei Gehäuseteilen (10a, 10b, 10c) aufweist, die konfiguriert sind, die rotierbare erste Getriebekomponente (5a) aufzunehmen, wobei ein erstes Gehäuseteilpaar (11a) aus einem ersten und einem zweiten der Gehäuseteile (10a, 10b) mehrere Vorsprünge (12) und mehrere dazu korrespondierende Aufnahmen (13) für die Vorsprünge (12) aufweist, wobei die Vorsprünge (12) und korrespondierenden Aufnahmen (13) derart miteinander zusammenwirken, dass das erste Gehäuseteil (10a) und das zweite Gehäuseteil (10b) im bestimmungsgemäß montierten Zustand relativ zueinander hinsichtlich ihrer Position und Winkellage ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Vorsprünge (12) mit der jeweils korrespondierenden Aufnahme (13) eine Nut/Feder-Verbindung (14) entlang einer Nutmittelebene (15, 15') und einer Federmittelebene (16, 16') ausbilden, wobei mindestens zwei der Nut/Feder-Verbindungen (14) bei identischer Einführrichtung winkelig zueinander verlaufen.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) mindestens drei Gehäuseteile (10a, 10b, 10c) aufweist, die konfiguriert sind, die rotierbare erste Getriebekomponente (5a) aufzunehmen, wobei ferner ein zweites Gehäuseteilpaar (11a, 11b) aus dem zweiten und einem dritten der Gehäuseteile (11b, 11c) mehrere Vorsprünge (12) und mehrere dazu korrespondierende Aufnahmen (13) für die Vorsprünge (12) aufweist, wobei die Vorsprünge (12) und korrespondierenden Aufnahmen (13) derart miteinander zusammenwirken, dass das zweite Gehäuseteil (10b) und das dritte Gehäuseteil (10c) im bestimmungsgemäß montierten Zustand relativ zueinander hinsichtlich ihrer Position und Winkellage ausgerichtet sind, und wobei mindestens zwei der Vorsprünge (12) mit der jeweils korrespondierenden Aufnahme (13) eine Nut/Feder-Verbindung (14) entlang einer Nutmittelebene (15, 15') und einer Federmittelebene (16, 16') ausbilden, wobei mindestens zwei der Nut/FederVerbindungen (14) winkelig zueinander verlaufen.
Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei der Vorsprünge (12), vorzugsweise mindestens vier der Vorsprünge (12), des ersten und/oder zweiten Gehäuseteilpaars (11a, 11b) mit der jeweils korrespondierenden Aufnahme (13) eine Nut/Feder-Verbindung (14) ausbilden.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (12) der Nut/Feder-Verbindungen (14) des ersten und/oder zweiten Gehäuseteilpaars (11a, 11b) zwei sich zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, parallel zu der Federmittelebene (16, 16') erstreckende Außenflächen und die korrespondierenden Aufnahmen (13) zwei sich zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, parallel zu der Nutmittelebene (15, 15') erstreckende Innenflächen aufweisen.
Lageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Federmittelebenen (16, 16') aller Vorsprünge (12) der Nut/FederVerbindungen (14) des ersten und/oder des zweiten Gehäuseteilpaars (11a, 11b) und die jeweiligen Nutmittelebenen (15, 15') aller Aufnahmen (13) der Nut/Feder-Verbindungen (14) desselben Gehäuseteilpaars (11a, 11b) auf einer gemeinsamen Schnittlinie zusammentreffen, vorzugsweise, dass die Schnittlinie koaxial zur ersten Getriebeachse (z₁) der ersten Getriebekomponente (5a) verläuft.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (12) der Nut/Feder-Verbindungen (14) des ersten und/oder des zweiten Gehäuseteilpaars (11a, 11b) jeweils in der korrespondierenden Aufnahme (13) drehfest angeordnet sind.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (12) des ersten und/oder zweiten Gehäuseteilpaars (11a, 11b) mit ihren Außenflächen die korrespondierenden Aufnahmen (13) an ihren Innenflächen berühren.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem ersten und/oder zweiten Gehäuseteilpaar (11a, 11b) in Verlaufsrichtung der jeweiligen Nut- und/oder Federmittelebene (15, 15'; 16, 16') zumindest einer der Vorsprünge (12), insbesondere alle Vorsprünge (12), einseitig oder beidseitig zu der korrespondierenden Aufnahme (13) beabstandet sind.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Aufnahmen (13), insbesondere alle Aufnahmen (13), des ersten und/oder zweiten Gehäuseteilpaars (11a, 11b) einen von dem korrespondierenden Vorsprung (12) beabstandeten Boden aufweisen.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteilpaar (11a) und/oder das zweite Gehäuseteilpaar (11b) konfiguriert ist/sind, eine rotierbare zweite Getriebekomponente (5b) des Getriebes (5) aufzunehmen.
Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (12) und korrespondierenden Aufnahmen (13) des ersten und/oder zweiten Gehäuseteilpaars (11a, 11b) im bestimmungsgemäß montierten Zustand der Gehäuseteile (10a, 10b, 10c) des jeweiligen Gehäuseteilpaars (11a, 11b) relativ zueinander derart positioniert sind, dass ein Koordinatensystem mit einer x-Achse und einer dazu orthogonalen y-Achse gebildet wird, bei dem mindestens ein Vorsprung (12) mit der korrespondierenden Aufnahme (13), insbesondere mindestens zwei Vorsprünge (12) mit den korrespondierenden Aufnahmen (13), des jeweiligen Gehäuseteilpaars (11a, 11b) auf der x-Achse und mindestens ein Vorsprung (12) mit der korrespondierenden Aufnahme (13), insbesondere mindestens zwei Vorsprünge (12) mit der korrespondierenden Aufnahme (13), des jeweiligen Gehäuseteilpaars (11a, 11b) auf der y-Achse liegen, vorzugsweise, dass der Nullpunkt des Koordinatensystems auf der ersten Getriebeachse (z₁) liegt, weiter vorzugsweise, dass die zweite Getriebeachse (z₂) auf der x-Achse liegt und vom Nullpunkt des Koordinatensystems beabstandet ist.
Antrieb, insbesondere Zugmittelantrieb, für die motorische Verstellung eines Verschlusselements (2) eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Lageranordnung (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist.
Antrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (1) einen Antriebsmotor (3) und ein dem Antriebsmotor (3) nachgeschaltetes Getriebe (5) aufweist, vorzugsweise, dass die Lageranordnung (9) die erste Getriebekomponente (5a) und/oder die zweite Getriebekomponente (5b) um die jeweilige Getriebeachse (z₁, z₂) rotierbar aufnimmt, weiter vorzugsweise, dass das Getriebe (5) ein Zugmittelgetriebe, insbesondere Seilgetriebe, und die rotierbare erste Getriebekomponente (5a) eine Wickelrolle ist.
Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einem mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verstellbar gekoppelten Verschlusselement (2) und mit mindestens einem Antrieb (1) für die motorische Verstellung des Verschlusselements (2) nach Anspruch 12 oder 13.
Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder eines Antriebs (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Verfahrensschritte bei der Herstellung der Gehäuseteile (10a, 10b, 10c) basierend auf einem Koordinatensystem durchgeführt werden, das eine x-Achse und eine dazu orthogonale y-Achse aufweist, wobei mindestens ein Vorsprung (12) mit der korrespondierenden Aufnahme (13) des jeweiligen Gehäuseteilpaars (11a, 11b) auf der x-Achse und mindestens ein Vorsprung (12) mit der korrespondierenden Aufnahme (13) des jeweiligen Gehäuseteilpaars (11a, 11b) auf der y-Achse angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Nullpunkt des Koordinatensystems so gewählt wird, dass die spätere erste Getriebeachse (z₁) durch den Nullpunkt verläuft, vorzugsweise, dass der Nullpunkt des Koordinatensystems so gewählt wird, dass die spätere zweite Getriebeachse (z₂) auf der x-Achse liegt und vom Nullpunkt des Koordinatensystems beabstandet ist.