DE102018118299B3

DE102018118299B3 - Antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE102018118299B3
Application number: DE102018118299.6A
Authority: DE
Inventors: Madalina Gherman; Mihai-Augustin Vidrean; Sergei Mazepa; Magnus Hümmerich
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2019-09-26
Anticipated expiration: 2038-07-28
Also published as: JP2020016335A; US20200032865A1; JP6825051B2; CN110778621B; US11111973B2; CN110778621A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung mit einem Antriebsmotor 3, von dessen Antriebswelle direkt oder indirekt eine Gewindespindel 9 unter Überwindung einer von einer Reibungsbremsanordnung 7 mittels einer vorgespannten Feder erzeugten bestimmten Bremskraft drehbar antreibbar ist. Dabei sind der Antriebsmotor 3 und die Gewindespindel 9 koaxial in einem Gehäuserohr 2 und die Komponenten der Reibungsbremsanordnung 7 in einem rohrartigen Bremsgehäuse 16 angeordnet, das axialfest und drehfest in dem Gehäuserohr 2 angeordnet ist und das an seinem ersten Ende eine oder mehrere radial nach innen gerichtete erste Anschlagschultern 18 und an seinem zweiten Ende eine oder mehrere radial nach innen gerichtete zweite Anschlagschultern aufweist. Das Bremsgehäuse 16 bildet an seinem erste Ende einen radial umlaufenden Ring 17, von dem aus sich ein oder mehrere radial federnde Federarme 19 axial zum zweiten Ende hin erstrecken, an deren freien Enden die zweiten Anschlagschultern angeordnet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung mit einem Antriebsmotor, von dessen Antriebswelle direkt oder indirekt eine Gewindespindel unter Überwindung einer von einer Reibungsbremsanordnung mittels einer vorgespannten Feder erzeugten bestimmten Bremskraft drehbar antreibbar ist, wobei der Antriebsmotor und die Gewindespindel koaxial in einem Gehäuserohr und die Komponenten der Reibungsbremsanordnung in einem rohrartigen Bremsgehäuse angeordnet sind, das axialfest und drehfest in dem Gehäuserohr angeordnet ist und das an seinem ersten Ende eine oder mehrere radial nach innen gerichtete erste Anschlagschultern und an seinem zweiten Ende eine oder mehrere radial nach innen gerichtete zweite Anschlagschultern aufweist.
Bei einer derartigen Antriebseinrichtung ist es bekannt, daß die ersten und/oder die zweiten Anschlagschultern durch plastisch umgebogene, lappenartige Ansätze am ersten und/oder zweiten Ende des aus einem Metall bestehenden Bremsgehäuses gebildet sind. Nach Einsetzen der Komponenten der Reibungsbremsanordnung in das Bremsgehäuse werden diese lappenartigen Ansätze radial nach innen gerichtet plastisch umgebogen, so daß die Reibungsbremsanordnung eine vormontierbare Baugruppe bildet, die die Montage der Antriebseinrichtung vereinfacht. Um die Bremskraft über die Lebensdauer der Antriebseinrichtung konstant zu halten, müssen die Komponenten der Reibungsbremsanordnung auch über die Lebensdauer der Antriebseinrichtung in derselben Position gehalten werden.
Die umgebogenen lappenartigen Ansätze haben aber den Nachteil, daß sie mit der Zeit sich unter der permanenten Kraftbeaufschlagung durch die vorgespannte Feder etwas zurückbiegen können, was zu einer Veränderung der Positionen der Komponenten der Reibungsbremsanordnung und so zu einer Reduzierung der Bremskraft und damit zu einem Absenken der ausgefahrenen Gewindespindel führt.
Aus der DE 10 2010 019 344 B3 ist eine Antriebseinrichtung bekannt, die einen Antriebsmotor aufweist, von dessen Antriebswelle direkt oder indirekt eine Gewindespindel unter Überwindung einer von einer Reibungsbremsanordnung mittels einer axial vorgespannten Feder erzeugten bestimmten Bremskraft drehbar antreibbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach montierbar und bei der die Bremskraft der Reibungsbremsanordnung über die Lebenszeit der Antriebseinrichtung zumindest weitestgehend konstant ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bremsgehäuse an seinem erste Ende einen radial umlaufenden Ring bildet, von dem aus sich ein oder mehrere radial federnde Federarme axial zum zweiten Ende hin erstrecken, an deren freien Enden die zweiten Anschlagschultern angeordnet sind.
Durch diese Ausbildung können die Komponenten der Reibungsbremsanordnung unter radial federnder Aufweitung der Federarme in das Bremsgehäuse eingesetzt werden, das durch Zurückfedern der Federarme in ihre axiale Ursprungslage alle Komponenten in dem Bremsgehäuse gekammert hält und eine vormontierte Baueinheit bildet.
Nach anschließendem Einführen des Bremsgehäuses der Reibungsbremseinheit in das Gehäuserohr sind dann die Federarme und damit auch die zweiten Anschlagschultern durch das Gehäuserohr gegen ein radiales Auslenken nach außen gehindert und so die zweiten Anschlagschultern dauerhaft in ihrer Position gehalten. Damit bleibt die Bremskraft der Reibungsbremsanordnung über die Lebenszeit der Antriebseinrichtung zumindest weitestgehend konstant.
Vorzugsweise ist dabei das Bremsgehäuse mit dem radial umlaufenden Ring, den Federarmen und den zweiten Anschlagschultern einteilig ausgebildet.
Zur leichten Steckmontage der Komponenten der Reibungsbremsanordnung können die mehreren Federarme mit radialem Abstand zueinander gleichmäßig am Umfang des Bremsgehäuses verteilt ausgebildet sein.
Sind die zweiten Anschlagschultern als Rasthaken ausgebildet, die an ihren zum Inneren des Bremsgehäuses zugewandten Innenseiten sich radial erstrecken und die an ihren dem Inneren des Bremsgehäuses abgewandten Außenseiten von radial außen nach radial innen zum Inneren des Bremsgehäuses geneigt sind, so werden Einführrampen gebildet, durch die beim Einführen der Komponenten in das Bremsgehäuse die Federarme automatisch radial nach außen schwenken, um dann nach dem Passieren der zweiten Anschlagschultern wieder in ihre axiale Ausgangslage zu schwenken.
Die Ausbildung der zweiten Anschlagschultern als Rasthaken weist den weiteren Vorteil auf, daß durch diese Formgebung ein Aufbiegen der zweiten Anschlagschultern besonders gut vermieden wird.
Ein leicht montierbarer Aufbau der Reibungsbremsanordnung besteht darin, daß an den ersten Anschlagschultern eine vorgespannte Druckfederanordnung axial abgestützt ist, die axial über eine erste Anlaufscheibe auf eine Bremsscheibe wirkt, die wiederum über eine zweite Anlaufscheibe axial an den zweiten Anschlagschultern abgestützt ist, wobei die axial verschiebbaren Anlaufscheiben drehfest mit dem Bremsgehäuse und die axial verschiebbare Bremsscheibe drehfest mit der Gewindespindel verbunden sind.
Es versteht sich, daß nicht nur eine zwischen zwei Anlaufscheiben angeordnete Bremsscheibe sondern auch mehrere zwischen Anlaufscheiben angeordnete Bremsscheiben vorhanden sein können.
Dabei kann die drehfeste Verbindung der Anlaufscheiben mit dem Bremsgehäuse durch radial am Außenumfang der Anlaufscheiben hervorstehende Ansätze gebildet sein, die in sich axial erstreckende Abstände zwischen den Federarmen des Bremsgehäuses ragen.
Die drehfeste Verbindung der Bremsscheibe mit der Gewindespindel kann durch eine Kerbverzahnung an der Gewindespindel gebildet sein, auf der die Bremsscheibe mit einer zentrischen Ausnehmung entsprechender Kontur mit Schiebesitz angeordnet ist.
Zur Positionierung der Reibungsbremsanordnung in eine axialer Richtung im Gehäuserohr kann das Bremsgehäuse mit seinem ersten Ende direkt oder indirekt an einem Stützring axial abgestützt sein, der im Gehäuserohr axial fest angeordnet ist.
Zur Positionierung der Reibungsbremsanordnung in die andere axiale Richtung im Gehäuserohr kann das Bremsgehäuse mit seinem zweiten Ende direkt oder indirekt an einer Führungsbuchse axial abgestützt sein, die im Gehäuserohr axial fest angeordnet ist.
Die Antriebswelle kann über eine elastische Kupplung mit der Gewindespindel gekuppelt sein.
Dabei kann zur Lagerung der Gewindespindel nahe ihrem der Antriebswelle nahen Ende die Gewindespindel mittels eines zwischen dem Bremsgehäuse und der elastischen Kupplung angeordneten Wälzlagers drehbar gelagert sein.
Besteht das Bremsgehäuse aus einem formstabilen Kunststoff, so ist es kostengünstig einteilig herstellbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

1 einen Ausschnitt einer Antriebseinrichtung im Längsschnitt
2 den Ausschnitt der Antriebseinrichtung nach 1 in einem weiteren Längsschnitt
3 den Ausschnitt der Antriebseinrichtung nach 1 in einem dritten Längsschnitt
4 eine Seitenansicht eines Bremsgehäuses der Antriebseinrichtung nach 1
5 eine Perspektivansicht des Bremsgehäuses nach 4
6 eine Längsschnittansicht des Bremsgehäuses nach 4
7 einen vergrößerten Ausschnitt „X“ aus 6
8 einen vergrößerten Ausschnitt „Y“ aus 6.

Die in den Figuren dargestellte Antriebseinrichtung weist ein rohrförmiges Antriebsgehäuse 1 auf, in dem ein Gehäuserohr 2 eingesetzt ist.
In dem Gehäuserohr 2 sind axial hintereinander ein als Elektromotor ausgebildeter Antriebsmotor 3, ein Getriebe 4, eine Kupplung 5, eine Lagereinheit 6 und eine Reibungsbremsanordnung 7 angeordnet.
Von dem Antriebsmotor 3 wird über das Getriebe 4 von dessen Antriebswelle 8 über die Kupplung 5 eine Gewindespindel 9 drehbar angetrieben.
Die Kupplung 5 ist eine elastische Kupplung, bei der das radial erweiterte Ende 10 der Antriebswelle über einen das Ende 10 radial umschließenden Elastomerring 11 mit einem auf der Gewindespindel 9 fest angeordneten Buchsenelement 12 verbunden ist.
Das Buchsenelement 12 und mit ihm die Gewindespindel 9 sind wiederum über ein als Radialkugellager ausgebildetes Wälzlager 13 an einem in das Gehäuserohr 2 eingesetzten ersten Stützring 14 drehbar gelagert, der sich zum Antriebsmotor 3 hin axial an einem zweiten Stützring 15 abstützt, welcher wiederum mit dem Gehäuserohr 2 axial und radial fest verbunden ist.
An der dem Antriebsmotor 3 abgewandten Stirnseite des ersten Stützrings 14 ist ein aus einem Kunststoff ausgebildetes, in das Gehäuserohr 2 eingesetztes rohrartiges Bremsgehäuse 16 der Reibungsbremsanordnung 7 axial abgestützt.
Das Bremsengehäuse 16 weist an seinem dem Antriebsmotor 3 zugewandten ersten Ende einen radial umlaufenden Ring 17 auf, an dessen freiem Ende lappenartige, radial nach innen gerichtete erste Anschlagschultern 18 angeordnet sind.
Von dem Ring 17 aus erstrecken sich am Umfang verteilt mehrere radial federnde Federarme 19 zu seinem dem Antriebsmotor 3 entfernteren zweiten Ende hin, an deren freien Enden radial nach innen gerichtete zweite Anschlagschultern bildende Rasthaken 20 angeordnet sind. An ihren dem Inneren des Bremsgehäuses 16 abgewandten Außenseiten sind die Rasthaken 20 von radial außen nach radial innen zum Inneren des Bremsgehäuses 16 hin geneigt und bilden so Rampen, bei deren axialer Beaufschlagung durch die einzusetzenden Komponenten der Reibungsbremsanordnung ein Auslenken der Federarme 19 radial nach außen erfolgt.
Die dem Inneren des Bremsgehäuses 18 näheren Seiten der Rasthaken 20 erstrecken sich radial nach innen.
Mit ihren dem Inneren des Bremsgehäuses 16 abgewandten Außenseiten sind die Rasthaken 20 axial an einer in das Gehäuserohr 2 eingesetzten Führungsbuchse 21 abgestützt, die mit dem Gehäuserohr 2 axial und radial fest verbunden ist.
Abwechselnd sind zwischen zwei Federarmen zum einen sich axial erstreckende Abstände 22 und zum anderen axial über die Länge der Federarme hinaus sich erstreckende Verdrehsicherungsarme 23 gebildet.
Die Verdrehsicherungsarme 23 ragen mit ihren freien Enden in entsprechende Ausnehmungen 24 in der Führungsbuchse 21 hinein, so daß das Bremsgehäuse 16 verdrehfest in dem Gehäuserohr 2 angeordnet ist.
Die Anordnung des Bremsgehäuses 16 zwischen dem ersten Stützring 14 und der Führungsbuchse 21 fixiert das Bremsgehäuse 16 auch axial in dem Gehäuserohr 2.
In dem Bremsgehäuse 16 befindet sich eine vorgespannte ringförmige Druckfederanordnung 25, die axial an dem ersten Anschlagschultern 18 abgestützt ist und axial eine erste Anlaufscheibe 26 beaufschlagt.
Auf der der Druckfederanordnung 25 abgewandten Seite liegt die erste Anlaufscheibe 26 axial an der einen Seite einer Bremsscheibe 27 an, an deren anderer Seite eine zweite Anlaufscheibe 28 in Anlage ist, die wiederum an den dem Inneren des Bremsgehäuses 18 näheren Seiten der Rasthaken 20 axial abgestützt sind.
In den Bereichen der Abstände 22 zwischen den Federarmen 19 weisen die erste Anlaufscheibe 26 und die zweite Anlaufscheibe 28 radial nach außen in diese Abstände 22 hineinragende Ansätze 29 auf, durch die die Anlaufscheiben 26 und 28 drehfest gehalten sind. In den Abständen 22 können sich die Ansätze 29 und damit auch die Anlaufscheiben 26 und 28 axial frei verschieben.
In dem das Bremsgehäuse 16 durchragenden Bereich ist auf der Gewindespindel 9 eine Verzahnungsbuchse 30 fest angeordnet, die an ihrer äußeren umlaufenden Mantelfläche mit einer sich axial erstreckenden Außenkerbverzahnung 31 versehen ist.
Die Bremsscheibe 27 weist eine koaxiale Durchgangsöffnung auf, die mit einer der Außenkernverzahnung entsprechenden Innenkerbverzahnung versehen ist, in die die Außenkerbverzahnung der Verzahnungsbuchse 30 so eingreift, daß die Bremsscheibe 27 drehfest mit der Gewindespindel 9 verbunden ist, sich aber axial frei auf der Verzahnungsbuchse 30 verschieben kann.
Durch die Vorspannung der Druckfederanordnung 25 wird die erste Anlaufscheibe 26 gegen die Bremsscheibe 27 und die Bremsscheibe 27 gegen die an den Rasthaken 20 axial abgestützte zweite Anlaufscheibe 28 gepreßt, so daß bei einem Drehantrieb der Gewindespindel 9 durch den Antriebsmotor 3 ein bestimmtes Bremsmoment überwunden werden muß.
Bei nicht angetriebener Gewindespindel 9 wird diese durch dieses Bremsmoment in ihrer momentanen Position drehfest gehalten.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsgehäuse
2: Gehäuserohr
3: Antriebsmotor
4: Getriebe
5: Kupplung
6: Lagereinheit
7: Reibungsbremsanordnung
8: Antriebswelle
9: Gewindespindel
10: Ende
11: Elastomerring
12: Buchsenelement
13: Wälzlager
14: erster Stützring
15: zweiter Stützring
16: Bremsgehäuse
17: Ring
18: erste Anschlagschultern
19: Federarme
20: Rasthaken
21: Führungsbuchse
22: Abstände
23: Verdrehsicherungsarme
24: Ausnehmungen
25: Druckfederanordnung
26: erste Anlaufscheibe
27: Bremsscheibe
28: zweite Anlaufscheibe
29: Ansätze
30: Verzahnungsbuchse
31: Außenkerbverzahnung

Claims

Antriebseinrichtung mit einem Antriebsmotor (3), von dessen Antriebswelle direkt oder indirekt eine Gewindespindel (9) unter Überwindung einer von einer Reibungsbremsanordnung (7) mittels einer vorgespannten Feder erzeugten bestimmten Bremskraft drehbar antreibbar ist, wobei der Antriebsmotor (3) und die Gewindespindel (9) koaxial in einem Gehäuserohr (2) und die Komponenten der Reibungsbremsanordnung (7) in einem rohrartigen Bremsgehäuse (16) angeordnet sind, das axialfest und drehfest in dem Gehäuserohr (2) angeordnet ist und das an seinem ersten Ende eine oder mehrere radial nach innen gerichtete erste Anschlagschultern (18) und an seinem zweiten Ende eine oder mehrere radial nach innen gerichtete zweite Anschlagschultern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsgehäuse (16) an seinem erste Ende einen radial umlaufenden Ring (17) bildet, von dem aus sich ein oder mehrere radial federnde Federarme (19) axial zum zweiten Ende hin erstrecken, an deren freien Enden die zweiten Anschlagschultern angeordnet sind.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Federarme mit radialem Abstand zueinander gleichmäßig am Umfang des Bremsgehäuses verteilt ausgebildet sind.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Anschlagschultern als Rasthaken (20) ausgebildet sind, die an ihren zum Inneren des Bremsgehäuses (16) zugewandten Innenseiten sich radial erstrecken und die an ihren dem Inneren des Bremsgehäuses (16) abgewandten Außenseiten von radial außen nach radial innen zum Inneren des Bremsgehäuses (16) geneigt sind.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den ersten Anschlagschultern (18) eine vorgespannte Druckfederanordnung (25) axial abgestützt ist, die axial über eine erste Anlaufscheibe (26) auf eine Bremsscheibe (27) wirkt, die wiederum über eine zweite Anlaufscheibe (28) axial an den zweiten Anschlagschultern abgestützt ist, wobei die axial verschiebbaren Anlaufscheiben (26, 28) drehfest mit dem Bremsgehäuse (16) und die axial verschiebbare Bremsscheibe (27) drehfest mit der Gewindespindel (9) verbunden sind.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsgehäuse (16) mit seinem ersten Ende direkt oder indirekt an einem Stützring (14, 15) axial abgestützt ist, der im Gehäuserohr (2) axial fest angeordnet ist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsgehäuse (16) mit seinem zweiten Ende direkt oder indirekt an einer Führungsbuchse (21) axial abgestützt ist, die im Gehäuserohr (2) axial fest angeordnet ist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (8) über eine elastische Kupplung mit der Gewindespindel (9) gekuppelt ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (9) mittels eines zwischen dem Bremsgehäuse (16) und der elastischen Kupplung angeordneten Wälzlagers (13) drehbar gelagert ist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsgehäuse (16) aus einem Kunststoff besteht.