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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Getriebe-Antriebseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Getriebe-Antriebseinrichtung als Bestandteil eines Schiebedachantriebs in einem Kraftfahrzeug.
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Eine gattungsgemäße Getriebe-Antriebseinrichtung ist aus der
DE 10 2013 200 359 A1 der Anmelderin bekannt. Die als Bestandteil eines Schiebedachantriebs dienende Getriebe-Antriebseinrichtung weist ein Getriebegehäuse auf, an das ein als Elektromotor ausgebildeter Antriebsmotor angeflanscht ist. Das Getriebegehäuse ist dazu ausgebildet, über drei Befestigungs- bzw. Ankoppelstellen an einem Trägerelement in Form einer Karosseriestruktur des Fahrzeugs befestigt zu werden. Hierzu weisen die Befestigungsstellen Durchgangsöffnungen auf, durch die Befestigungsschrauben hindurchgeführt werden können. Es ist somit erforderlich, zum Befestigen der Getriebe-Antriebseinrichtung drei Gewindeschrauben zu montieren, was einen relativ hohen Montageaufwand bedeutet. Wesentlich dabei ist weiterhin, dass die Montage bzw. das Anziehen der Befestigungsschrauben mit einem definierten Dreh- bzw. Anzugsmoment erfolgen muss, was die Montage zusätzlich aufwendig macht.
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Darüber hinaus sind aus der Praxis gattungsgemäße Getriebe-Antriebseinrichtungen bekannt, bei denen zusätzlich zu den drei Befestigungsstellen ein sogenannter Zentrierdorn am Getriebegehäuse angeordnet ist, der der positionsgenauen Zentrierung bzw. Anordnung der Getriebe-Antriebseinrichtung zu dem Trägerelement dient.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Getriebe-Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie sich bei kostengünstiger Herstellung besonders einfach und mit geringem Montageaufwand an einem Trägerelement montieren lässt. Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Gegensatz zum Stand der Technik nicht drei Befestigungselemente, sondern lediglich ein einziges Befestigungselement, insbesondere in Form einer Gewindeschraube vorgesehen ist. Die Gewindeschraube bzw. das Befestigungselement dient dazu, an einer von Ankoppelstellen zwischen der Getriebe-Antriebseinheit und dem Trägerelement örtlich getrennten Stelle das Getriebegehäuse mit dem Trägerelement zu verbinden. Die erfindungsgemäße Getriebe-Antriebseinrichtung ermöglicht es somit, den Montageaufwand dahingehend zu reduzieren, dass lediglich eine einzige Befestigungschraube bzw. ein einziges Befestigungselement montiert werden muss. Gleichzeitig ist durch die drei Ankoppelstellen eine positionsgenaue Anordnung der Getriebe-Antriebseinrichtung zum Trägerelement möglich.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Getriebe-Antriebseinrichtung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Eine hinsichtlich der Kinematik bevorzugte Ausgestaltung der Getriebe-Antriebseinrichtung sieht vor, dass die Ankoppelstellen und das Befestigungselement im Bereich des Getriebegehäuses angeordnet sind, und dass das Befestigungselement vorzugsweise innerhalb eines die Ankoppelstellen miteinander verbindenden Geraden eines gedachten Dreiecks angeordnet ist. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass die Ankoppelstellen im Bereich ein und desselben Bauteils der Getriebe-Antriebseinrichtung, dem Getriebegehäuse angeordnet sind, und dass die drei Ankoppelstellen Eckpunkte eines Dreiecks bilden, innerhalb dessen das Befestigungselement angeordnet ist. Dadurch lässt sich mittels des Befestigungselements das Getriebegehäuse gleichmäßig gegen das Trägerelement verspannen.
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In konstruktiv bevorzugter Ausgestaltung der Ankoppelstellen sind diese in Form von Aufnahmen und damit zumindest mittelbar zusammenwirkenden Zentrierzapfen ausgebildet.
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Um einen Toleranzausgleich zwischen dem Getriebegehäuse und dem Trägerelement zu ermöglichen, es ist darüber hinaus vorgesehen, dass die Aufnahmen im Bereich von elastisch ausgebildeten Zwischenelementen, insbesondere in Form von Gummipuffern, ausgebildet sind, die formschlüssig in den Aufnahmen gehalten sind. Durch die formschlüssige Aufnahme der Gummipuffer in den Aufnahmen sind diese unverlierbar in den Aufnahmen angeordnet und benötigen keinerlei zusätzliche Befestigungselemente.
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Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Aufnahmen im Bereich des Getriebegehäuses angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, ebenfalls die Gummipuffer im Bereich des Getriebegehäuses anzuordnen, sodass deren Befestigung in den Montage- bzw. Herstellungsprozess des Getriebegehäuses integriert werden kann.
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Um insbesondere bei einer Überkopfmontage eine unverlierbare Anordnung der Getriebe-Antriebseinrichtung an dem Trägerelement zu ermöglichen, ohne dass das Befestigungselement bereits mit dem Trägerelement verbunden ist, ist es vorgesehen, dass der Zentierzapfen Bestandteil einer Rastverbindung und vorzugsweise als Kugelschnappverbinder oder Ringschnappverbinder ausgebildet ist. Es wird somit eine Rastverbindung zwischen den Zentierzapfen und der entsprechenden Zentrieröffnung ausgebildet, die das Getriebegehäuse axial vorpositioniert bzw. in einer axialen Anschraubposition hält.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Befestigungselement koaxial zu einem aus dem Getriebegehäuse herausragenden Abtriebselement angeordnet ist und das Abtriebselement durchsetzt. Hierbei wird es als vorteilhaft angesehen, dass im Falle der Ausbildung des Abtriebselements als Zahnrad oder ähnlichem innerhalb des Getriebegehäuses zur Anordnung der Befestigungsschraube bzw. des Befestigungselements kein zusätzlicher, ansonsten beispielsweise für Getriebebauteile erforderlicher Bauraum benötigt wird, so dass das Getriebegehäuse hinsichtlich seiner Baugröße unverändert übernommen werden kann.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Trägerelement wenigstens ein Übertragungselement, beispielsweise in Form einer Steigwendel oder ähnlichem für ein zu verstellendes Bauteil aufnimmt, und dass das Trägerelement dazu ausgebildet ist, mit einer Karosseriestruktur verbunden zu werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, das Trägerelement zusammen mit der Getriebe-Antriebseinrichtung bzw. dem Getriebegehäuse und dem Antriebsmotor vorzumontieren, insbesondere beim Hersteller der Getriebe-Antriebseinrichtung, sodass beispielsweise ein Fahrzeughersteller lediglich die soweit beschriebene Baueinheit noch mit der Karosseriestruktur verbinden muss.
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Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn das Getriebegehäuse aus Kunststoff besteht. Dadurch lassen sich mit relativ geringen zusätzlichen Werkzeugkosten die zur Aufnahme insbesondere der Gummipuffer bzw. Zwischenelemente benötigten Aufnahmen ausbilden, wobei durch die Verwendung von Kunststoff die Getriebe-Antriebseinrichtung darüber hinaus ein relativ geringes Gewicht aufweist.
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Weiterhin umfasst die Erfindung auch die Verwendung einer soweit beschriebenen Getriebe-Antriebseinrichtung als Bestandteil eines Schiebedachantriebs in einem Kraftfahrzeug.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugt Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
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Diese zeigt in:
- 1 ein Trägerelement und eine Getriebe-Antriebseinrichtung in einer teilweise geschnittenen, voneinander beabstandeten Position in perspektivischer Ansicht,
- 2 die Anordnung gemäß 1 in perspektivischer, montierter Anordnung,
- 3 die Anordnung gemäß 2 in einer teilweise geschnittenen, perspektivischen Darstellung,
- 4 einen Längsschnitt durch die Anordnung gemäß der 2 und 3 und
- 5 und 6 vereinfachte Darstellungen von unterschiedlich ausgebildeten Ankoppelstellen zwischen einem Trägerelement und einer Getriebe-Antriebseinrichtung.
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Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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In den 1 bis 4 ist eine Getriebe-Antriebseinrichtung 10 als Bestandteil eines Schiebedachantriebs in einem Kraftfahrzeug dargestellt. Die Getriebe-Antriebseinrichtung 10 weist ein aus Kunststoff bestehendes, im Spritzgußverfahren hergestelltes, mehrteiliges Getriebegehäuse 12 auf, an das ein Motorgehäuse 14 eines als Antriebsmotor dienenden Elektromotors 15 angeflanscht ist. Der Elektromotor 15 wirkt mit einer in den Figuren nicht dargestellten, aus dem Motorgehäuse 14 in das Getriebegehäuse 12 hineinragenden Antriebswelle auf ein ein- oder mehrstufig ausgebildetes, im Getriebegehäuse 12 angeordnetes Getriebe, dessen Abtriebselement 17 in Form eines schrägverzahnten Zahnrads 18 aus dem Getriebegehäuse 12 herausragt. Das Zahnrad 18 wirkt beispielhaft mit zwei, parallel zueinander angeordneten Übertragungselementen 20 in Form von biegsam ausgebildeten Steigwendeln zusammen, die von dem Zahnrad 18 gedreht werden können, um damit ein zu verstellendes Element, insbesondere das Schiebedach des Kraftfahrzeugs, zumindest indirekt zu verstellen. Die beiden Übertragungselemente 20 sind im Bereich eines Trägerelements 25 angeordnet, das seinerseits wiederum an der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs befestigbar ist.
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Wie aus einer Zusammenschau der 1 und 4 erkennbar ist, weist das Trägerelement 25 im Bereich des Abtriebselements 17 in Richtung zum Getriebegehäuse 12 einen zapfenförmigen Fortsatz 26 auf, der in eine gegengleiche Zentrieröffnung 28 im Getriebegehäuse 12 hineinragt und von dieser radial bereichsweise umfasst ist, sodass das Getriebegehäuse 12 und das Trägerelement 25 über den Fortsatz 26 und die Zentrieröffnung 28 zueinander zentriert sind. Weiterhin sind im Bereich des Getriebegehäuses 12 drei, als Durchgangsöffnungen ausgebildete Aufnahmen 31 bis 33 ausgebildet, in denen jeweils ein als Zwischenelement dienender Gummipuffer 35 formschlüssig angeordnet ist. Hierzu weist der Gummipuffer 35 eine radial umlaufende Ringnut 36 auf, die in einen entsprechend ausgebildeten Aufnahmeabschnitt 37 der Aufnahme 31 bis 33 hineinragt. Weiterhin weisen die Gummipuffer 35 vorzugsweise zylindrisch ausgebildete Durchgangsöffnungen 39 auf. Die Aufnahmen 31 bis 33 sind, wie insbesondere anhand der 2 erkennbar ist, an Eckpunkten eines gedachten Dreiecks 40 mit Verbindungslinien 41 bis 43 angeordnet. Weiterhin ist anhand der 3 erkennbar, dass der Bereich des Abtriebselements 17 zumindest bereichsweise bzw. mit seiner Längsachse innerhalb der Verbindungslinien 41 bis 43 angeordnet ist.
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Die Aufnahmen 31 bis 33 wirken als Ankoppelstellen zum Trägerelement 25. Hierzu wirken die Durchgangsöffnungen 39 der Gummipuffer 35 mit drei, am Trägerelement 25 vorzugsweise monolithisch ausgebildeten, beispielhaft stiftförmigen Zentrierzapfen 45 zusammen. Die Zentrierzapfen 45 sind vorzugsweise spielfrei innerhalb der Durchgangsöffnungen 39 angeordnet und positionieren das Getriebegehäuse 12 der Getriebe-Antriebseinrichtung 10 zum Trägerelement 25.
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Die Befestigung der Getriebe-Antriebseinrichtung 10 bzw. des Getriebegehäuses 12 an dem Trägerelement 25 erfolgt mittels einer einzigen Befestigungsschraube 50, die von der dem Abtriebselement 17 abgewandten Seite in eine radial innerhalb des Abtriebselements 17 angeordnete Durchgangsöffnung 52 einsetzbar ist. Wie insbesondere anhand der 4 erkennbar ist, wirkt ein Gewindeabschnitt 54 der Befestigungsschraube 50 mit einer Gewindebohrung 56 im Bereich des Fortsatzes 26 des Trägerelements 25 zusammen.
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Zur Montage des Getriebegehäuses 12 an dem Trägerelement 25 wird das Getriebegehäuse 12 mit den Durchgangsöffnungen 39 der Gummipuffer 35 zu den Zentierzapfen 45 ausgerichtet und axial in Überdeckung mit den Zentierzapfen 45 gebracht sowie axial gefügt. In der axialen Endposition des Getriebesgehäuses 12 wird anschließend das Getriebegehäuse 12 mit der Befestigungsschraube 50 mit dem Trägerelement 25 verbunden. Gleichzeitig gelangt beim axialen Fügen des Getriebegehäuses 12 an dem Trägerelement 25 das Abtriebselement 17 in Wirkverbindung mit den Übertragungselementen 20.
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Die Zentierzapfen 45 sind im Bereich der Durchgangsöffnungen 39 hohlzylindrisch ausgebildet. Um es zu ermöglichen, dass das Getriebegehäuse 12 beim Befestigen an dem Trägerelement 25 auch ohne Befestigungsschraube 50 an dem Trägerelement 25 in einer Vormontageposition axial gehalten bzw. gesichert ist, kann es vorgesehen sein, dass entsprechend der schematischen Darstellung der 5 ein Zentrierzapfen 45a am Trägerelement 25a vorgesehen ist, der beispielhaft kugelabschnittsförmig als Kugelschnappverbinder ausgebildet ist, und der mit einer gegengleichen Aufnahme 57 beispielsweise im Bereich des Getriebegehäuses 12a zusammenwirkt.
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Alternativ ist es denkbar, dass entsprechend der Darstellung der 6 der Zentrierzapfen 45b als Ringschnappverbinder 60 ausgebildet ist, das heißt beispielhaft mehrere, durch in axiale Richtung verlaufende Schlitze 61 voneinander getrennte Elemente mit radial nach außen ragenden Schnapphaken 62 aufweist, die beispielsweise die Durchgangsöffnungen 39 der Gummipuffer 35 übergreifen und somit das Getriebegehäuse 12 am Trägerelement 25 axial sichern.
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Die soweit beschriebene Getriebe-Antriebseinrichtung 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne von Erfindungsgedanken abzuweichen. So wird insbesondere erwähnt, dass es selbstverständlich auch möglich ist, die Zentierzapfen 45, 45a, 45b anstelle am Trägerelement 25, 25a auch im Bereich des Getriebegehäuses 12, 12a anzuordnen bzw. vorzusehen, das heißt, die Funktionalität von Vorsprüngen und Öffnungen gegenüber den in den Figuren dargestellten Anordnungen umzutauschen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013200359 A1 [0002]
