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Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zur Verstellung eines Verstellelements, insbesondere einer Klappe, eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Scharnieranordnung mit einer solchen Antriebsanordnung gemäß Anspruch 14 sowie eine Klappenanordnung mit einer solchen Scharnieranordnung gemäß Anspruch 15.
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Im Rahmen der Komfortsteigerung bei Kraftfahrzeugen kommt der angetriebenen, insbesondere motorischen, Verstellung von Klappen und anderen Verstellelementen besondere Bedeutung zu. Bei einer Klappe handelt es sich beispielsweise um einen Heckdeckel. Andere Arten von Klappen in diesem Sinne sind beispielsweise Heckklappen, Fronthauben, Türen, insbesondere Seiten- oder Hecktüren, o.dgl. Ein Verstellelement ist beispielsweise auch ein Teil eines Fahrzeugsitzes, beispielsweise das Sitzteil oder die Rückenlehne.
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Die bekannte Antriebsanordnung (
DE 10 2014 105 956 A1 ), von der die Erfindung ausgeht, dient der motorischen Verstellung einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs. Die Antriebsanordnung weist eine Antriebseinheit mit einem Antrieb auf, der eine rotatorische Motoreinheit und ein der Motoreinheit nachgeschaltetes Vorschubgetriebe in Form eines Spindel-Spindelmuttergetriebes zur Erzeugung linearer Antriebsbewegungen zwischen zwei Koppelstellen der Antriebseinheit entlang einer geometrischen Antriebsachse zum Öffnen und Schließen der Klappe aufweist. Über die Koppelstellen ist die Antriebseinheit einerseits mit der Klappe und andererseits mit dem Kraftfahrzeug im Übrigen gekoppelt. Die Koppelstellen werden dabei von einem Kugelgelenk gebildet, das ein der Antriebseinheit zugeordnetes Gelenkteil und ein der Klappe bzw. dem Kraftfahrzeug im Übrigen zugeordnetes Gegengelenkteil aufweist. Das Gelenkteil weist einen Anschlussabschnitt auf, der mit einem eine Getriebekomponente des Vorschubgetriebes lagernden Lagermittel drehfest und axialfest verbunden ist. Ein solches Lagermittel ist hier zum einen das Getriebegehäuse, das die Spindel des Vorschubgetriebes lagert. Zum anderen ist hier ein Lagermittel das Führungsrohr, welches mit der Spindelmutter drehfest und axialfest verbunden ist und die Relativbewegung der Spindelmutter gegenüber der Spindel an die entsprechende Koppelstelle überträgt. Die Verbindung zwischen dem Anschlussabschnitt und dem zugeordneten Lagermittel wird dabei häufig, wie hier bei dem Führungsrohr, durch Vercrimpen hergestellt.
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Ein Vorteil der bekannten Antriebsanordnung besteht darin, dass durch das Vercrimpen auf besonders einfache Weise eine Verbindung zwischen Anschlussabschnitt und Lagermittel erzeugt werden kann, die sowohl Linearbewegungen als auch Drehbewegungen zuverlässig überträgt. Allerdings muss bereits während des Zusammenbaus der Antriebsanordnung die an die konkrete Einbausituation angepasste Ausrichtung des Gelenkteils gegenüber dem Lagermittel festgelegt werden. Eine solchermaßen zusammengebaute Antriebsanordnung ist damit in der Regel nur für eine einzelne Einbausituation verwendbar.
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Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, die bekannte Antriebsanordnung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Antriebsanordnung auf möglichst einfache Weise auch für unterschiedliche Einbausituationen verwendbar ist.
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Das obige Problem wird bei einer Antriebsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
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Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, die Verbindung zwischen dem Anschlussabschnitt des Gelenkteils und dem Lagermittel, beispielsweise einem Getriebegehäuse, einstellbar zu gestalten. „Einstellbar“ meint in diesem Zusammenhang, dass beim Zusammenbau der Antriebsanordnung die Ausrichtung des Gelenkteils gegenüber dem Lagermittel und dementsprechend der Schwenkbereich des Gelenks nicht endgültig festgelegt werden muss, sondern flexibel anpassbar bleibt. Eine entsprechende Antriebsanordnung kann auf diese Weise für verschiedene Fahrzeuge eingesetzt und auch ohne Weiteres, beispielsweise nach einer Vormontage aller Bauteile der Antriebsanordnung, an unterschiedliche Einbausituationen angepasst werden. Die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung hat somit einen breiten Anwendungsbereich.
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Im Einzelnen wird nun vorgeschlagen, dass der Anschlussabschnitt in mehreren vorgegebenen Winkeistellungen um die geometrische Antriebsachse mit dem Lagermittel in Umfangsrichtung formschlüssig verbindbar ist. Das Lagermittel, beispielsweise das Getriebegehäuse, und der Anschlussabschnitt sind also derart ausgestaltet, dass sie im Rahmen des Zusammenbaus der Antriebsanordnung bzw. Antriebseinheit, und zwar insbesondere noch vor dem Einbau in das Kraftfahrzeug, in einer von mehreren vorgegebenen Winkelstellungen zueinander ausgerichtet werden können und in jeder dieser Winkelstellung dann formschlüssig miteinander verbunden werden können. Vorzugsweise kann die formschlüssige Verbindung in der jeweiligen Winkelstellung auch wieder aufgehoben und eine andere Winkelstellung vorgesehen werden, in der dann der Anschlussabschnitt mit dem Lagermittel in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden wird. Mit „vorgegebenen“ Winkelstellungen sind solche Winkelstellungen gemeint, die durch die Formgebung bzw. Gestalt des Anschlussabschnitts und des Lagermittels eindeutig definiert sind. Die Ausrichtung des Anschlussabschnitts relativ zum Lagermittel ist somit also nicht beliebig wie bei einer Vercrimpung, sondern nur in den vorgegebenen Winkelstellungen möglich. Außerdem ist die formschlüssige Verbindung, wie im Weiteren noch erläutert wird, im Unterschied zu einer Vercrimpung vorzugsweise wieder lösbar.
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Nach der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 ist der Anschlussabschnitt in einem Winkelbereich in Umfangsrichtung von mindestens 45°, vorzugsweise von mindestens 90°, weiter vorzugsweise von mindestens 180°, weiter vorzugsweise von 360°, in den mehreren vorgegebenen Winkelstellungen mit dem Lagermittel formschlüssig verbindbar.
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Nach der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 sind mehrere und vorzugsweise alle Winkelstellungen in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet. Es sind aber auch ungleichmäßige Winkelabstände denkbar. Zusätzlich oder alternativ beträgt der Winkel zwischen zwei benachbarten Winkelstellungen höchstens 30°, vorzugsweise höchstens 20°, weiter vorzugsweise höchstens 15°. Je feiner diese Teilung in Umfangsrichtung ist, umso genauer lässt sich der Lagerabschnitt relativ zum Lagermittel ausrichten.
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In den Ansprüchen 4 und 5 sind besonders bevorzugte Ausgestaltungen definiert, mit denen sich die formschlüssige Verbindung in den definierten Winkelstellungen erzeugen lässt. Insbesondere wirken hier ein oder mehrere über den Umfang angeordnete Vorsprünge des Anschlussabschnitts mit einer oder mehreren zugeordneten Vertiefungen des Lagermittels zusammen. Besonders bevorzugt wirken hier am Umfang des Anschlussabschnitts und am Umfang des Lagermittels vorgesehene Zähne miteinander in Umfangsrichtung formschlüssig zusammen. Der Abstand der Vorsprünge bzw. Vertiefungen, insbesondere der Zähne, in Umfangsrichtung gibt eine bestimmte Teilung vor, die die Winkelstellungen definiert, in denen der Anschlussabschnitt mit dem Lagermittel formschlüssig verbindbar ist. Die lagermittelseitigen Vorsprünge bzw. Vertiefungen, insbesondere Zähne, sind dabei in einer dem Anschlussabschnitt zugeordneten Aufnahme des Lagermittels vorgesehen.
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Neben einem Formschluss in Umfangsrichtung, also in Richtung um die Antriebsachse, ist gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 6 ferner ein axialer Formschluss und/oder Kraftschluss zwischen Anschlussabschnitt und Lagermittel vorgesehen. Vorzugsweise wird der Anschlussabschnitt axial spielfrei in der Aufnahme, die in dem Lagermittel vorgesehen ist, gehalten. Mit „axial“ ist dabei die Verlaufsrichtung der geometrischen Antriebsachse gemeint. Anspruch 7 konkretisiert dabei die Ausgestaltung der formschlüssigen Verbindung in der axialen Richtung.
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Nach der weiteren bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 weist der Anschlussabschnitt zumindest einen ersten radial hervorstehenden, in Umfangsrichtung umlaufenden Teilabschnitt auf. Dieser ist vorzugsweise als umlaufende Scheibe ausgestaltet, die gegenüber dem äußeren Umfang des Verbindungsabschnitts radial hervorsteht. An diesem Teilabschnitt sind dann, insbesondere radial außenseitig, die Vorsprünge, insbesondere die Zähne, vorgesehen. Dieser umlaufende Teilabschnitt dient dem Formschluss in Umfangsrichtung, ggf. auch in axialer Richtung. Zusätzlich kann der Anschlussabschnitt, axial beabstandet von dem ersten Abschnitt, noch einen zweiten radial hervorstehenden, in Umfangsrichtung umlaufenden Teilabschnitt aufweisen, der dann vorzugsweise zum Erzeugen des Formschlusses ausschließlich in axialer Richtung dient. Dieser ist vorzugsweise ebenfalls als umlaufende Scheibe ausgestaltet, die gegenüber dem äußeren Umfang eines schmaleren Teils des Anschlussabschnitts, der zwischen dem ersten und zweiten Teilabschnitt liegt, radial hervorsteht. Im Falle des Vorhandenseins eines solchen zweiten Teilabschnitts kann dann vorgesehen sein, dass der erste Teilabschnitt ausschließlich zur Erzeugung des Formschlusses in Umfangsrichtung dient. Für den Formschluss in Umfangsrichtung einerseits und den Formschluss in Axialrichtung andererseits sind in diesem Fall also zwei unterschiedliche Teilabschnitte des Anschlussabschnitts vorgesehen.
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Wie bereits zuvor angedeutet, kann es sich bei dem Lagermittel um ein Getriebegehäuse handeln. Das Getriebegehäuse bildet dann insbesondere die Aufnahme für den Anschlussabschnitt. Insbesondere weist das Getriebegehäuse zwei im zusammengebauten Zustand zueinander axialfeste und drehfeste Gehäuseteile auf (Anspruch 9). Die Verbindung zwischen den Gehäuseteilen ist vorzugsweise lösbar, womit es möglich ist, die Ausrichtung des Gelenkteils gegenüber dem Lagermittel und dementsprechend den Schwenkbereich des Gelenks anders einzustellen. Die beiden Gehäuseteile des Getriebegehäuses sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass beim Verbinden der Gehäuseteile eine, insbesondere radiale, Klemmung des Anschlussabschnitts erzeugt wird. Grundsätzlich kann es sich bei dem Lagermittel auch um ein Führungsrohr mit einer damit drehfest und axialfest verbundenen Spindelmutter eines Spindel-Spindelmuttergetriebes handeln.
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Nach der ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 ist das Vorschubgetriebe als Spindel-Spindelmuttergetriebe ausgestaltet, das wiederum als Getriebekomponenten eine Spindel und eine damit in kämmendem Eingriff stehende Spindelmutter aufweist. Das Spindel-Spindelmuttergetriebe dient dann zur Erzeugung der insbesondere linearen Antriebsbewegungen entlang der geometrischen Spindelachse der Spindel.
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Weiter bevorzugte Ausgestaltungen, die den weiteren Aufbau der Antriebsanordnung betreffen, sind Gegenstand der Ansprüche 11 und 12. So kann der Antrieb eine rotatorische Motoreinheit aufweisen, der das Vorschubgetriebe insbesondere nachgeschaltet ist (Anspruch 11). Über die rotatorische Motoreinheit kann dann ein Drehmoment im Antriebsstrang erzeugt werden, das die Antriebsbewegungen bewirkt. Insbesondere kann die Motoreinheit die Spindel des Spindel-Spindelmuttergetriebes in Rotation versetzen, wodurch die Spindelmutter eine Linearbewegung entlang der Spindelachse ausführt.
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Besonders bevorzugt ist zwischen Motoreinheit und Vorschubgetriebe eine Schneckengetriebestufe geschaltet (Anspruch 13). Die Schneckengetriebestufe weist eine mit der Abtriebswelle antriebstechnisch gekoppelte Schnecke und ein damit in kämmendem Eingriff stehendes Schneckenrad auf, welches vorzugsweise mit dem Vorschubgetriebe, insbesondere mit der Spindel, antriebstechnisch gekoppelt ist. Grundsätzlich kann gemäß einer anderen Alternative aber auch die Spindelmutter diejenige Getriebekomponente sein, die mit dem Schneckenrad antriebstechnisch gekoppelt ist. Auch ist es denkbar, dass das Schneckenrad von der Spindelmutter gebildet wird. Ein besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, dass eine Anordnung möglich ist, bei der die Getriebeachse der Schnecke die Spindelachse überquert, in einer Draufsicht die beiden Achsen also einander kreuzen. Dies führt zu einer besonders kompakten Konstruktion.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 14, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Scharnieranordnung für eine Klappe, insbesondere einen Heckdeckel, eines Kraftfahrzeugs als solche beansprucht. Die vorschlagsgemäße Scharnieranordnung weist ein Scharnier und eine dem Scharnier zugeordnete Scharnier-Schwenkachse auf. Mit dem Scharnier ist eine Schwinge gekoppelt, die im montierten Zustand mit der Klappe verbunden ist.
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Wesentlich nach der weiteren Lehre ist, dass eine vorschlagsgemäße Antriebsanordnung zur, insbesondere motorischen, Verstellung der Klappe an der Schwinge angreift. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung darf verwiesen werden. Die Schwinge kann dabei zwischen der Scharnier-Schwenkachse und der Klappe als, insbesondere kreisabschnittsförmig, gebogen verlaufender Bogenabschnitt ausgestaltet sein. Dies ermöglicht die Verlagerung der Koppelstelle, der die Antriebseinheit mit dem Kraftfahrzeug im Übrigen verbindet, in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen nach vorne, ohne dass der zwischen Heckscheibe und Heckdeckel befindliche Querträger eine Klappenbewegung blockiert. Bevorzugt wird die von dem Bogenabschnitt der Schwinge aufgespannte geometrische Fläche bauraumtechnisch von der Antriebseinheit genutzt, so dass sich eine insgesamt besonders kompakte Anordnung ergibt.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 15, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Klappenanordnung als solche beansprucht, die eine Klappe und eine vorschlagsgemäße Scharnieranordnung aufweist, wobei die Klappe mit der Schwinge der Scharnieranordnung verbunden ist. Auch insoweit darf auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung sowie zu der vorschlagsgemäßen Scharnieranordnung verwiesen werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
- 1 den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer vorschlagsgemäßen Klappenanordnung, die mit einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung sowie mit einer vorschlagsgemäßen Scharnieranordnung ausgestattet ist,
- 2 die Antriebsanordnung gemäß 1 in einer ausschnittsweisen Darstellung,
- 3 die Antriebsanordnung gemäß 1 in einer perspektivischen Ansicht mit einer perspektivischen und teilgeschnittenen Detailvergrößerung,
- 4 die Antriebsanordnung gemäß 1 in einer Explosionsdarstellung mit einzelnen Detailvergrößerungen und
- 5 die Antriebsanordnung gemäß 1 a) gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und b) gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel jeweils in einer teilgeschnittenen Darstellung.
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Die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung 1 dient der Verstellung, hier und vorzugsweise der motorischen Verstellung, eines Verstellelements 2 in Form einer Klappe 2 eines Kraftfahrzeugs. Die Klappe 2 ist mittels der Antriebsanordnung 1 in Öffnungsrichtung und/oder in Schließrichtung der Klappe 2 verstellbar.
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Bei der Klappe 2 handelt es sich hier und vorzugsweise um einen Heckdeckel des Kraftfahrzeugs. Der Anwendungsfall „Heckdeckel“ ist für die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung 1 besonders vorteilhaft, da der dort vorhandene Bauraum mit der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung 1 besonders gut ausgenutzt werden kann. Dies wird weiter unten noch im Detail erläutert.
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Grundsätzlich lässt sich die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung 1 aber auch auf andere Arten von Verstellelementen eines Kraftfahrzeugs anwenden. Hierunter fallen Heckklappen, Fronthauben, Türen, insbesondere Seiten- oder Hecktüren, oder dergleichen. Auch Schiebetüren lassen sich zumindest über einen Verstellbereich von der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung 1 motorisch verstellen.
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Eine Zusammenschau der 1 und 2 zeigt, dass die Antriebsanordnung 1 im montierten Zustand an einer der Klappe 2 zugeordneten Schwinge 3 angreift. Grundsätzlich kann die Antriebsanordnung 1 auch unmittelbar an der Klappe 2 angreifen.
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Die Antriebsanordnung 1 weist eine Antriebseinheit 4 mit einem Antrieb 5 auf. Der Antrieb 5 als solcher ist in der perspektivischen Darstellung gemäß 3 vergrößert dargestellt. Hier und vorzugsweise ist der Klappe 2 nur eine einzige Antriebseinheit 4 zugeordnet. Grundsätzlich können der Klappe 2 aber auch zwei Antriebseinheiten 4 zugeordnet sein, die jeweils an einer von zwei an gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeug-Kofferraums angeordneten Schwingen angreifen. Die beiden Antriebseinheiten 4 sind dann vorzugsweise identisch zueinander oder spiegelbildlich zueinander ausgestaltet.
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3 zeigt, dass der Antrieb 5 hier und vorzugsweise eine rotatorische Motoreinheit 6 mit einer Abtriebswelle 7 aufweist. Der Begriff „rotatorisch“ bedeutet vorliegend, dass die Motoreinheit 6 über die Abtriebswelle 7 rotatorische Antriebsbewegungen ausleitet. Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Abtriebswelle 7 um die Motorwelle der Motoreinheit 6. Grundsätzlich kann es aber auch vorgesehen sein, dass die Motoreinheit 6 neben einem Antriebsmotor auch ein nachgeschaltetes Zwischengetriebe aufweist, so dass die Abtriebswelle 7 entsprechend Bestandteil des Zwischengetriebes ist.
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Darüberhinaus zeigt 3, dass der Motoreinheit 6 als Vorschubgetriebe 8 zur Erzeugung von, hier und vorzugsweise linearen, Antriebsbewegungen ein Spindel-Spindelmuttergetriebe 8 nachgeschaltet ist. Das Spindel-Spindelmuttergetriebe 8 weist eine Spindel 9 auf, die in an sich üblicher Weise mit einer Spindelmutter 10 kämmt. Alternativ sind auch andere Getriebearten als Vorschubgetriebe denkbar, beispielsweise ein Schubstangengetriebe, wobei in diesem Fall das Schubstangengetriebe mindestens eine rotatorische Getriebekomponente zum Antrieb einer Schubstange aufweist.
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3 zeigt schließlich, dass zwischen die Motoreinheit 6 und das Vorschubgetriebe 8, hier das Spindel-Spindelmuttergetriebe 8, eine Schneckengetriebestufe 11 geschaltet ist. Die Schneckengetriebestufe 11 weist eine mit der Abtriebswelle 7 gekoppelte Schnecke 12 und ein mit der Schnecke 12 in ebenfalls an sich üblicher Weise kämmendes Schneckenrad 13 auf, das hier und vorzugsweise mit der Spindel 9 antriebstechnisch, hier drehfest, gekoppelt ist.
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Die Schnecke 12 ist dabei um eine erste Getriebeachse und das damit kämmende Schneckenrad 13 um eine zweite Getriebeachse, die quer und insbesondere orthogonal zur ersten Getriebeachse verläuft, drehbar.
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Die Motoreinheit 6, die Schneckengetriebestufe 11 und das Vorschubgetriebe 8, hier das Spindel-Spindelmuttergetriebe 8, sind in einem Antriebsstrang der Antriebsanordnung 1 angeordnet, der zur Drehmomentübertragung von der Motoreinheit 6 zur Spindelmutter 10 dient, die dadurch entlang einer geometrischen Antriebsachse X linear verfahrbar ist und zwei Koppelstellen 14a, 14b der Antriebseinheit 4 auf diese Weise relativ zueinander in eine erste Verstellrichtung, die insbesondere einem Öffnen der Klappe 2 entspricht, und in eine entgegengesetzte, zweite Verstellrichtung, die insbesondere einem Schließen der Klappe 2 entspricht, verfährt. Die eine Koppelstelle 14a verbindet die Spindelmutter 10 schwenkbar mit der Klappe 2 oder, wie dies in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist, mit der der Klappe 2 zugeordneten Schwinge 3, während die andere Koppelstelle 14b die Antriebseinheit 4, insbesondere über ein Getriebegehäuse 15, mit dem Kraftfahrzeug im Übrigen schwenkbar verbindet. Der Begriff „Getriebegehäuse“ ist vorschlagsgemäß weit zu verstehen und umfasst auch ganz allgemein einen Träger, an dem die Spindel 9 gelagert ist, wobei der Träger die Spindel 9 nicht zwingend an mehreren oder allen Seiten umgeben muss.
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Mindestens eine der Koppelstellen 14a, 14b, hier und vorzugsweise die getriebegehäuseseitige Koppelstelle 14b, weist ein Gelenkteil 16 zum Ausleiten der Antriebsbewegungen auf. Das Gelenkteil 16 bildet im montierten Zustand mit einem Gegengelenkteil 17, das kraftfahrzeugseitig angeordnet ist, ein Gelenk, insbesondere Kugelgelenk. Hier und vorzugsweise ist das Gegengelenkteil 17 ortsfest an der Kraftfahrzeugkarosserie fixiert, womit die Koppelstelle 14b eine karosserieseitige Koppelstelle bildet. Die Koppelstelle 14a ist dementsprechend die verstellelementseitige bzw. klappenseitige Koppelstelle.
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Das Gelenkteil 16 weist, wie insbesondere 5 veranschaulicht, einen Lagerabschnitt 18, insbesondere eine Kugelpfanne, auf, der mit dem entsprechenden Gegenstück, insbesondere einer Kugel, des Gegengelenkteils 17 schwenkbar zusammenwirkt. An dem Lagerabschnitt 18 ist ein Verbindungsteil 19 des Gelenkteils 16 und daran ein Anschlussabschnitt 20 des Gelenkteils 16 angeordnet. Der Anschlussabschnitt 20 dient dem Anschluss eines eine Getriebekomponente 9, 10 des Vorschubgetriebes 8 lagernden Lagermittels 21 an das Gelenkteil 16. Bei der Getriebekomponente handelt es sich hier und vorzugsweise um die Spindel 9.
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Das Lagermittel 21 wird dabei von dem Getriebegehäuse 15 gebildet. Das Getriebegehäuse 15 weist hier und vorzugsweise zwei im zusammengebauten Zustand zueinander axialfeste und drehfeste Gehäuseteile 15a, 15b auf. Diese werden im Rahmen des Zusammenbaus orthogonal zur Antriebsachse X zusammengefügt und insbesondere miteinander verschraubt. In einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsform, ist es auch denkbar, zwei zueinander axialfeste und drehfeste Gehäuseteile vorzusehen, die parallel zur Verlaufsrichtung der Antriebsachse X zusammengefügt werden.
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Wesentlich ist nun, dass der Anschlussabschnitt 20 in mehreren vorgegebenen Winkelstellungen um die geometrische Antriebsachse X mit dem Lagermittel 21 in Umfangsrichtung U, also in Richtung um die Antriebsachse X, formschlüssig verbindbar ist. Auf diese Weise lässt sich die Antriebseinheit 4 und somit die Antriebsanordnung 1 auf einfache Weise in unterschiedlichen Einbausituationen verwenden. Auf diese Weise ist die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung 1 in einem breiten Anwendungsbereich einsetzbar.
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Bei der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung 1 ist der Anschlussabschnitt 20 vorzugsweise in einem Winkelbereich in Umfangsrichtung U von mindestens 45°, vorzugsweise von mindestens 90°, weiter vorzugsweise von mindestens 180°, weiter vorzugsweise von 360°, in mehreren vorgegebenen Winkelstellungen um die geometrische Antriebsachse X mit dem Lagermittel 21 in Umfangsrichtung U formschlüssig verbindbar. Besonders bevorzugt sind dabei mehrere, vorzugsweise alle, Winkelstellungen in Umfangsrichtung U gleichmäßig voneinander beabstandet. Der Winkel zwischen zwei benachbarten mehrerer der Winkelstellungen, vorzugsweise zwischen zwei benachbarten aller Winkelstellungen, das heißt die Teilung in Umfangsrichtung U, beträgt insbesondere höchstens 30°, vorzugsweise höchstens 20°, weiter vorzugsweise höchstens 15°. Hier und vorzugsweise sind alle durch die Gestalt von Anschlussabschnitt 20 und Lagermittel 21 vorgegebenen Winkelstellungen gleichmäßig voneinander beabstandet. Jede Winkelstellung ist hier und vorzugsweise von den beiden jeweils benachbarten höchsten 15°, hier und vorzugsweise genau 12°, beabstandet. Somit ist hier und vorzugsweise der Anschlussabschnitt 20 des Gelenkteils 16, bezogen auf die Umfangsrichtung U, über einen Winkelbereich von 360° in 12°-Schritten relativ zu dem Lagermittel 21 anordenbar.
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Hier und vorzugsweise weist das Lagermittel 21 in Form der beiden Gehäuseteile 15a, 15b eine dem Anschlussabschnitt 20 zugeordnete Aufnahme 23 auf, in der der Anschlussabschnitt 20 in jeder der vorgegebenen Winkelstellungen in Umfangsrichtung U formschlüssig anordenbar ist.
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Die einzelnen vorgegebenen Winkelstellungen werden durch ein Zusammenwirken von Vorsprüngen 22a bzw. 24b mit zugeordneten Vertiefungen 24a bzw. 22b definiert, wie im Folgenden erläutert wird.
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So weist zum Erzeugen der formschlüssigen Verbindung in Umfangsrichtung U bei den dargestellten Ausführungsbeispielen der Anschlussabschnitt 20 mindestens einen hier radial nach außen gerichteten Vorsprung 22a, hier und vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung U voneinander beabstandete, hier radial nach außen gerichtete Vorsprünge 22a, auf. Entsprechend weist hier die dem Anschlussabschnitt 20 zugeordnete Aufnahme 23 des Lagermittels 21 mehrere mit dem bzw. den Vorsprüngen 22a in Umfangsrichtung U formschlüssig zusammenwirkende, in Umfangsrichtung U voneinander beabstandete, hier radial nach außen gerichtete Vertiefungen 24a auf. Zusätzlich oder alternativ weist zum Erzeugen der formschlüssigen Verbindung in Umfangsrichtung U die dem Anschlussabschnitt 20 zugeordnete Aufnahme 23 des Lagermittels 21 mindestens einen hier radial nach innen gerichteten Vorsprung 24b, hier und vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung U voneinander beabstandete, hier radial nach innen gerichtete Vorsprünge 24b, auf. Entsprechend weist dann der Anschlussabschnitt 20 mehrere mit dem bzw. den Vorsprüngen 24b in Umfangsrichtung U formschlüssig zusammenwirkende, in Umfangsrichtung U voneinander beabstandete, hier radial nach innen gerichtete Vertiefungen 22b auf.
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Die Vorsprünge 22a, 24b und die Vertiefungen 24a, 22b werden hier und vorzugsweise von Zähnen 25 gebildet. So ist hier und vorzugsweise der Anschlussabschnitt 20 einerseits und das Lagermittel 21 andererseits derart ausgestaltet, dass zum Erzeugen der formschlüssigen Verbindung in Umfangsrichtung U der Anschlussabschnitt 20 und/oder die dem Anschlussabschnitt 20 zugeordnete Aufnahme 23 des Lagermittels 21 in einem oder mehreren Umfangsabschnitten U1, U2, vorzugsweise in zwei diametral gegenüberliegenden Umfangsabschnitten U1, U2, oder über den gesamten Umfang Zähne 25, vorzugsweise radiale Zähne 25, aufweist. Die Zähne 25 bilden dann die Vorsprünge 22a, 24b, wobei zwischen den Zähnen 25 jeweils eine der Vertiefungen 24a, 22b ausgebildet ist.
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Zusätzlich zu dem vorangehend beschriebenen Formschluss in Umfangsrichtung U ist hier und vorzugsweise ferner vorgesehen, dass die dem Anschlussabschnitt 20 zugeordnete Aufnahme 23 des Lagermittels 21 den Anschlussabschnitt 20 axial formschlüssig und/oder kraftschlüssig hält. Weiter vorzugsweise ist hier vorgesehen, dass der Anschlussabschnitt 20 im endgültig zusammengebauten Zustand in der Aufnahme 23 axial spielfrei gehalten wird.
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Zur Erzeugung der axial formschlüssigen Verbindung kommen der oder die hier radial nach außen gerichteten Vorsprünge 22a des Anschlussabschnitts 20 bei der in 5a) gezeigten Variante axial zu mindestens einer Seite, vorzugsweise axial zu beiden Seiten, an jeweils einer axialen Abstützfläche 27a, 27b des Lagermittels 21 zur Anlage. Die axialen Abstützflächen 27a, 27b werden hier insbesondere von der dem Anschlussabschnitt 20 zugeordneten Aufnahme 23 des Lagermittels 21 gebildet. Bei der in 5a) gezeigten Variante ist es also so, dass der Anschlussabschnitt 20 zumindest einen ersten radial hervorstehenden, in Umfangsrichtung U zumindest teilweise, hier und vorzugsweise vollständig, umlaufenden Teilabschnitt 28 aufweist, an dem hier radial außenseitig der bzw. die Vorsprünge 22a vorgesehen sind. Dieser Teilabschnitt 28, der gemäß der Variante in 5a) der einzige umlaufende Teilabschnitt 28 ist, dient bei dieser Variante zum einen zur Erzeugung eines Formschlusses in Umfangsrichtung U, zum anderen aber auch zum Erzeugen eines Formschlusses in axialer Richtung, das heißt in Verlaufsrichtung der geometrischen Antriebsachse X. Bei dieser Variante können also die hier nach außen gerichteten Vorsprünge 22a, insbesondere die Zähne 25, an der jeweiligen axialen Abstützfläche 27a, 27b für den axialen Formschluss zur Anlage kommen.
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Zusätzlich oder alternativ kann auch ein von dem bzw. den Vorsprüngen 22a separater Anlageabschnitt 26 vorgesehen sein, der axial zu mindestens einer Seite, vorzugsweise axial zu beiden Seiten, an jeweils einer axialen Abstützfläche 27a, 27b des Lagermittels 21 zur Anlage kommt. „Separat“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Anlageabschnitt 26 selbst nicht die Vorsprünge 22a ausbildet, sondern von den Vorsprüngen 22a verschieden ist. Der Anlageabschnitt 26 kann dabei radial innerhalb der Vorsprünge 22a, insbesondere als Bestandteil des umlaufenden Teilabschnitts 28, vorgesehen sein, wie dies in 5a) gezeigt ist. In diesem Fall bildet der Teilabschnitt 28 sowohl den Anlageabschnitt 26 als auch die Vorsprünge 22a bzw. die Zähne 25.
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Es ist aber auch denkbar, dass der Anlageabschnitt 26 von einem weiteren umlaufenden Teilabschnitt 29 des Anschlussabschnitts 20 gebildet wird, der von dem die Vorsprünge 22a aufweisenden umlaufenden Teilabschnitt 28 axial beabstandet ist und der insbesondere selbst keine Vorsprünge und/oder Vertiefungen bzw. Zähne aufweist. Letzteres ist in der Variante gemäß 5b) vorgesehen, bei der der Anschlussabschnitt 20 zusätzlich einen zweiten radial hervorstehenden, in Umfangsrichtung U zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, umlaufenden Teilabschnitt 29 aufweist, der von dem ersten Teilabschnitt 28 axial beabstandet und somit verschieden ist und den Anlageabschnitt 26 bildet. In diesem Fall wird der axiale Formschluss ausschließlich über den zweiten Teilabschnitt 29 und der Formschluss in Umfangsrichtung U vorzugsweise ausschließlich über den Teilabschnitt 28 erzeugt.
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Hier und vorzugsweise wird außerdem ein Kraftschluss zwischen dem Anschlussabschnitt 20, und zwar hier und vorzugsweise dem umlaufenden Teilabschnitt 28, und dem Lagermittel 21 erzeugt. Dies wird dadurch bewerkstelligt, dass durch das Verbinden der Gehäuseteile 15a, 15b eine hier radiale Klemmung des Anschlussabschnitts 20 erzeugt wird.
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Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Scharnieranordnung 30 für eine Klappe 2, insbesondere einen Heckdeckel, eines Kraftfahrzeugs, als solche beansprucht. Die Scharnieranordnung 30 ist mit einem Scharnier 31, mit einer dem Scharnier 31 zugeordneten Scharnier-Schwenkachse S, mit einer mit dem Scharnier 31 gekoppelten Schwinge 3, die im montierten Zustand mit der Klappe 2 verbunden ist, und mit einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung 1, die in obiger Weise an der Schwinge 3 angreift, ausgestattet. Insoweit darf auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung 1 verwiesen werden.
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Die Schwinge 3 ist zwischen der Scharnier-Schwenkachse S und der Klappe 2 als, hier und vorzugsweise kreisabschnittsförmig, gebogen verlaufender Bogenabschnitt 32 ausgestaltet. Die bogenartige Schwinge 3 erlaubt eine Positionierung der Scharnier-Schwenkachse S an der in 1 dargestellten Position, ohne dass die Schwinge 3 mit einem Karosserieteil, hier Querträger, der sich zwischen der Heckscheibe 33 und der Klappe 2 befindet, kollidiert.
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Es lässt sich der Darstellung gemäß 2 entnehmen, dass die Antriebsanordnung 1 zumindest bei geschlossener Klappe 2, hier und vorzugsweise sowohl bei geschlossener Klappe 2 als auch bei geöffneter Klappe 2, in der Projektion in Richtung der Scharnier-Schwenkachse S gesehen, innerhalb der von dem Bogenabschnitt 32 der Schwinge 3 aufgespannten geometrischen Fläche 34 angeordnet ist. Die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung 1 ist also in einem Bauraum untergebracht, der üblicherweise ungenutzt ist. Entsprechend ergibt sich mit der vorschlagsgemäßen Scharnieranordnung 30 eine besonders gute Bauraumausnutzung.
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Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Klappenanordnung 35 mit einer Klappe 2, insbesondere einem Heckdeckel, und mit einer vorschlagsgemäßen Scharnieranordnung 30 beansprucht. Vorschlagsgemäß ist die Klappe 2 mit der Schwinge 3 der Scharnieranordnung 30 verbunden. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Scharnieranordnung 30 einerseits und zu der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung 1 andererseits darf verwiesen werden.
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Schließlich zeigt eine Zusammenschau der 1 und 2, dass die Abtriebswelle 7 der Motoreinheit 6 im eingebauten Zustand waagerecht ausgerichtet ist. Dies bedeutet zwar, dass ein Teil der Motoreinheit 6, insbesondere eine Spulenanordnung der Motoreinheit 6, trägheitsbedingte Drehmomente auf die Schneckengetriebestufe 11 bzw. auf das Spindel-Spindelmuttergetriebe 8 ausübt. Dies kann allerdings in Kauf genommen werden, da mit der waagerechten Ausrichtung der Abtriebswelle 7 der Motoreinheit 6 bei geeigneter Auslegung eine besonders gute Bauraumausnutzung einhergeht. Insbesondere kann der Bauraum von der Fahrzeugaußenseite zur Fahrzeuginnenseite (Querrichtung), das heißt in Richtung parallel zur Scharnier-Schwenkachse S, auf ein Minimum beschränkt werden.
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Die Antriebseinheit 4 ist hier und vorzugsweise auch so angeordnet, dass der Motorschwerpunkt vertikal unterhalb der Antriebsachse X, hier der Spindelachse, liegt. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass kein oder jedenfalls ein auf ein Minimum beschränktes Moment durch die Massenträgheit des Antriebsmotors in die Antriebseinheit 4 eingeleitet wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014105956 A1 [0003]