DE102017115547A1 - Drive arrangement for the motorized adjustment of a closure element of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung (1) zur motorischen Verstellung eines Verschlusselements (2) eines Kraftfahrzeugs (3), wobei in einem Antriebsstrang (4) der Antriebsanordnung (1) eine elektrische Antriebseinheit mit einem elektrischen Antriebsmotor (7) und ein durch die Antriebseinheit (6) antreibbares Vorschubgetriebe (8) zur Erzeugung von Antriebsbewegungen vorgesehen sind, wobei im Antriebsstrang (4) eine Kupplung (9) angeordnet ist, die in mindestens eine eingekuppelte Stellung und mindestens eine ausgekuppelte Stellung verstellbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Antriebseinheit (6) in einer ersten Betätigungsrichtung selbsthemmend und in einer zweiten Betätigungsrichtung nicht-selbsthemmend ausgestaltet ist.The invention relates to a drive arrangement (1) for the motorized adjustment of a closure element (2) of a motor vehicle (3), wherein in a drive train (4) of the drive arrangement (1) an electric drive unit with an electric drive motor (7) and by the drive unit ( 6) drivable feed gear (8) are provided for generating drive movements, wherein in the drive train (4) a clutch (9) is arranged, which is adjustable in at least one engaged position and at least one disengaged position. It is proposed that the drive unit (6) is self-locking in a first actuating direction and non-self-locking in a second actuating direction.
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 11.The invention relates to a drive arrangement for the motorized adjustment of a closure element of a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and to a closure element arrangement of a motor vehicle according to claim 11.
Die in Rede stehende Antriebsanordnung lässt sich für jedwedes Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs anwenden. Im Vordergrund steht vorliegend allerdings die Anwendung der Antriebsanordnung für eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs.The drive assembly in question can be used for any closure element of a motor vehicle. In the foreground, however, is the application of the drive arrangement for a tailgate of a motor vehicle.
Die bekannte Antriebsanordnung (
Aus diesem Grund weist der Antriebsstrang eine Kupplung auf, die die elektrische Antriebseinheit in einer eingekuppelten Stellung mit dem Vorschubgetriebe antriebstechnisch verbindet und die elektrische Antriebseinheit in einer ausgekuppelten Stellung von dem Vorschubgetriebe antriebstechnisch trennt. Die ausgekuppelte Stellung wird dabei mittels eines elektrischen Entriegelungsmechanismus eingestellt. Für den Notfallbetrieb bei einem Ausfall der Spannungsversorgung kann die Kupplung auch in eine Zwischen-Kuppelstellung gebracht werden, die es einerseits erlaubt, das Verschlusselement, beispielsweise die Heckklappe, in einer geöffneten Position zu halten, ohne dass diese unkontrolliert zufällt. Andererseits ist in der Zwischen-Kuppelstellung gewährleistet, dass das Verschlusselement durch eine manuelle Betätigung mit einer vorbestimmten Mindest-Betätigungskraft verstellbar ist. Eine solche Überlastkupplung ist aber relativ aufwändig und nimmt relativ viel Bauraum ein.For this reason, the drive train has a coupling that connects the electric drive unit in an engaged position with the feed gear drive technology and the electric drive unit separates in a disengaged position of the feed gear drive technology. The disengaged position is adjusted by means of an electric unlocking mechanism. For emergency operation in the event of a power failure, the clutch can also be brought into an intermediate dome position which, on the one hand, allows the closure element, for example the tailgate, to be kept in an open position without it falling uncontrollably. On the other hand, it is ensured in the intermediate dome position that the closure element is adjustable by a manual operation with a predetermined minimum actuation force. Such overload clutch is relatively complex and takes up a relatively large amount of space.
Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, die bekannte Antriebsanordnung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass ein einfacherer Aufbau erreicht wird.The invention is based on the problem to design the known drive arrangement such and further, that a simpler structure is achieved.
Das obige Problem wird bei einer Antriebsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The above problem is solved in a drive assembly according to the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1.
Wesentlich ist zunächst die Erkenntnis, dass durch eine richtungsabhängige Selbsthemmung der Antriebseinheit in einer Betätigungsrichtung ein Blockieren der Antriebseinheit gewährleistet werden kann, wohingegen in der entgegengesetzten Richtung auch ohne das Vorhandensein einer aufwändigen Kupplung, die auch in eine Zwischen-Kuppelstellung bringbar ist, eine manuelle Betätigung des Verschlusselements ermöglicht wird. Eine Kupplung im Antriebsstrang kann auf diese Weise einfacher als im Stand der Technik ausgestaltet sein und braucht insbesondere keine Zwischen-Kuppelstellung einnehmen können. Grundsätzlich ist es aber auch bei der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung denkbar, eine Kupplung vorzusehen, die neben einer eingekuppelten und einer ausgekuppelten Stellung auch eine Zwischen-Kuppelstellung einnehmen kann, zumindest für den Fall einer Betätigung der Antriebsanordnung in die Schließrichtung derselben.It is essential to first realize that a blocking of the drive unit can be ensured by a direction-dependent self-locking of the drive unit in one direction of actuation, whereas in the opposite direction, even without the presence of a complex coupling that can be brought into an intermediate dome position, a manual operation the closure element is made possible. A clutch in the drive train can be configured in this way simpler than in the prior art and, in particular, need not be able to assume any intermediate coupling position. In principle, however, it is also conceivable in the proposed drive arrangement to provide a coupling which, in addition to a coupled position and a disengaged position, can also assume an intermediate coupling position, at least in the case of actuation of the drive arrangement in the closing direction thereof.
Mit „Schließrichtung“ ist hier die Betätigungsrichtung der Antriebsanordnung gemeint, in der das Verschlusselement, beispielsweise die Heckklappe, geschlossen wird. Entsprechend wird unter der „Öffnungsrichtung“ die Betätigungsrichtung der Antriebsanordnung verstanden, bei der das Verschlusselement geöffnet wird.By "closing direction" is meant here the actuating direction of the drive arrangement, in which the closure element, for example the tailgate, is closed. Accordingly, the "opening direction" is understood to mean the actuating direction of the drive arrangement, in which the closure element is opened.
Ein weiterer Vorteil ist, dass bei einer manuellen Betätigung der Antriebsanordnung in einer der Betätigungsrichtungen eine Kupplung im Antriebstrang nicht entriegelt werden muss, das heißt nicht von der eingekuppelten in eine ausgekuppelte Stellung gebracht werden muss.Another advantage is that, in a manual actuation of the drive assembly in one of the actuation directions, a clutch in the drive train does not have to be unlocked, that is, does not have to be brought from the engaged to a disengaged position.
Besonders vorteilhaft ist die vorschlagsgemäße Lösung dann, wenn die erste Betätigungsrichtung, in der die Antriebseinheit selbsthemmend ist, die Schließrichtung der Antriebsanordnung und die zweite Betätigungsrichtung, in der die Antriebseinheit nicht-selbsthemmend ist, die Öffnungsrichtung der Antriebsanordnung ist. Auf diese Weise kann ein Verschlusselement, beispielsweise eine Heckklappe, auch im stromlosen Zustand geöffnet werden, ohne dass dazu eine Kupplung betätigt bzw. deaktiviert (entsperrt) werden muss. Dennoch ist im umgekehrten Fall, wenn das Verschlusselement geöffnet ist, gewährleistet, dass dieses in der jeweiligen Position gehalten wird und nicht unkontrolliert zufällt. Letzteres wird durch die Selbsthemmung der Antriebseinheit und die aktive Kupplung erreicht.The proposed solution is particularly advantageous when the first actuating direction, in which the drive unit is self-locking, the closing direction of the drive assembly and the second operating direction, in which the drive unit is non-self-locking, the opening direction of the drive assembly. In this way, a closure element, such as a tailgate, even in the de-energized state can be opened without the need for a clutch to be activated or deactivated (unlocked). Nevertheless, in the opposite case, when the closure element is opened, it is ensured that this is held in the respective position and does not fall uncontrollably. The latter is achieved by the self-locking of the drive unit and the active coupling.
Der Begriff „Selbsthemmung“ ist hier weit zu verstehen. Eine Selbsthemmung in einer Betätigungsrichtung liegt zumindest dann vor, wenn in dieser Betätigungsrichtung, beispielsweise in der Schließrichtung, das Verschlusselement bei abgeschaltetem Antriebsmotor jedenfalls ohne äußere Einwirkung in der jeweiligen Stellung gehalten wird. Die Selbsthemmung kann dabei so ausgelegt sein, dass sich das Verschlusselement auch durch erhöhte Kraftbeaufschlagung in die Betätigungsrichtung nicht verstellen lässt. Es ist aber auch der Fall denkbar, dass die Selbsthemmung so ausgelegt ist, dass eine erhöhte Kraftbeaufschlagung in die Betätigungsrichtung eine Verstellung des Verschlusselements ermöglicht.The term "self-locking" is to be understood here broadly. A self-locking in an actuating direction is at least present when in this operating direction, for example in the closing direction, the closure element at switched off drive motor is held in any case without external influence in the respective position. The self-locking can be designed so that the closure element can not be adjusted by increased application of force in the direction of actuation. However, it is also conceivable that the self-locking is designed so that an increased application of force in the operating direction allows an adjustment of the closure element.
Bei den besonders bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 3 bis 5 weist die Antriebseinheit ein Zwischengetriebe, also ein zwischen den Antriebsmotor und das Vorschubgetriebe geschaltetes Getriebe, auf, insbesondere ein Planetengetriebe, wobei das Zwischengetriebe vorzugsweise in seiner der ersten Betätigungsrichtung der Antriebsanordnung entsprechenden Bewegungsrichtung bzw. Drehrichtung selbsthemmend ausgestaltet ist, in seiner der zweiten Betätigungsrichtung der Antriebsanordnung entsprechenden Bewegungsrichtung bzw. Drehrichtung dagegen nicht-selbsthemmend ausgestaltet ist. Die Kupplung ist dabei vorzugsweise zwischen dem Zwischengetriebe und dem Vorschubgetriebe angeordnet, obwohl es grundsätzlich auch denkbar ist, die Kupplung zwischen dem Antriebsmotor und dem Zwischengetriebe anzuordnen. Die erstgenannte Anordnung hat aber den Vorteil, dass beim manuellen Betrieb der Antriebsanordnung, wenn diese in die rücktreibbare Richtung, insbesondere die Öffnungsrichtung, bewegt wird, das Zwischengetriebe nicht mit bewegt werden muss.In the particularly preferred embodiments according to
Die weiteren bevorzugten Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 6 und 7 betreffen einfache konstruktive Möglichkeiten, um in der ersten Betätigungsrichtung der Antriebsanordnung eine Selbsthemmung und in der zweiten Betätigungsrichtung der Antriebsanordnung eine Rücktreibbarkeit zu gewährleisten. Insbesondere ist das Zwischengetriebe so ausgestaltet, dass in der selbsthemmenden, ersten Betätigungsrichtung bzw. entsprechenden Getriebedrehrichtung ein größerer Widerstand, insbesondere Reibungswiderstand, als in der entgegengesetzten Richtung zu überwinden ist (Anspruch 6) und/oder in der selbsthemmenden, ersten Betätigungsrichtung bzw. entsprechenden Getriebedrehrichtung ein größerer Bremswiderstand als in der entgegengesetzten Richtung zu überwinden ist (Anspruch 7).The further preferred embodiments according to
Nach der Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 kann ein mechanischer und/oder elektrischer Entriegelungsmechanismus für die Kupplung vorgesehen sein, der es notfalls erlaubt, die Kupplung in die ausgekuppelte Stellung zu verstellen, um die Antriebsanordnung manuell in die erste Betätigungsrichtung zu bewegen, in der diese im eingekuppelten Zustand selbsthemmend ist. Auf diese Weise kann bei einem Ausfall des elektrischen Antriebsmotors ein geöffnetes Verschlusselement auch geschlossen werden.According to the embodiment according to
Die Ansprüche 9 und 10 definieren bevorzugte Ausgestaltungen des Vorschubgetriebes.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 11, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einem mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verstellbar gekoppelten Verschlusselement und mit mindestens einer Antriebsanordnung gemäß der erstgenannten Lehre beansprucht.According to another teaching according to claim 11, which has independent significance, a closure element arrangement of a motor vehicle is claimed with a closure element adjustably coupled to the body of the motor vehicle and with at least one drive arrangement according to the first-mentioned teaching.
Wesentlich nach der weiteren Lehre ist, dass die Antriebsanordnung eine Betätigung des Verschlusselements in eine Betätigungsrichtung, insbesondere Öffnungsrichtung, auch im stromlosen Zustand erlaubt, wohingegen in der entgegengesetzten Betätigungsrichtung, insbesondere in Schließrichtung, das Verschlusselement sicher gehalten wird.Essential according to the further teaching is that the drive arrangement allows actuation of the closure element in an actuating direction, in particular opening direction, even in the currentless state, whereas in the opposite direction of actuation, in particular in the closing direction, the closure element is securely held.
Hinsichtlich der letztgenannten Lehre darf auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung verwiesen werden.With regard to the latter teaching may be made to all versions of the proposed drive arrangement.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
-
1 den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung, -
2 die Antriebsanordnung gemäß1 in einem teilweisen Längsschnitt in einer Schließstellung und -
3 eine Detailansicht der Antriebsanordnung gemäß2 .
-
1 the rear area of a motor vehicle with a proposed drive arrangement, -
2 the drive assembly according to1 in a partial longitudinal section in a closed position and -
3 a detailed view of the drive assembly according to2 ,
Die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung
Ganz allgemein kann es sich bei solchen Verschlusselementen
Die Antriebsanordnung
Die Antriebseinheit
Wesentlich ist nun, dass bei abgeschaltetem oder ausgefallenem elektrischen Antriebsmotor
Um ein Schließen des Verschlusselements
Um die im manuellen Betrieb vorgesehene Selbsthemmung in der ersten Betätigungsrichtung der Antriebsanordnung
Um die richtungsabhängige Selbsthemmung zu erreichen, ist der zu überwindende Widerstand, insbesondere Reibungswiderstand (Reibungsmoment und/oder Reibungskraft), im Zwischengetriebe
Um von der Bewegungs- bzw. Drehrichtung abhängige Unterschiede im zu überwindenden Widerstand zu bewirken, kann beispielsweise ein Bremselement auf die Motorwelle
Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Vorschubgetriebe
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine in
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007027622 A1 [0003]DE 102007027622 A1 [0003]
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DE102019112682A1 (en) * | 2019-05-15 | 2020-11-19 | Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg | Spindle drive for a closure element of a motor vehicle |
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2017
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