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Die Erfindung betrifft eine Anschlussgelenkanordnung zum Anschluss einer längenverstellbaren Antriebsanordnung an ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Antriebsanordnung zur Verstellung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12, ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14 sowie eine Anschlussgelenkanordnung zum Anschluss einer längenverstellbaren Antriebsanordnung an ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 15.
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Der motorischen Verstellung von Verschlusselementen kommt bei der Komfortsteigerung von Kraftfahrzeugen eine besondere Bedeutung zu. Bei diesen Verschlusselementen handelt es sich beispielsweise um Heckklappen oder Heckdeckel. Andere Arten von Verschlusselementen in diesem Sinne sind Fronthauben, Türen, insbesondere Seiten- oder Hecktüren, o.dgl.
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Üblicherweise weisen Antriebsanordnungen zum Verstellen eines Verschlusselements eine Antriebseinheit mit einem Antriebsmotor und einem Übersetzungsgetriebe, auch als Zwischengetriebe bezeichnet, sowie ein der Antriebseinheit nachgeschaltetes Vorschubgetriebe, insbesondere ein Spindel-Spindelmuttergetriebe, zur Erzeugung linearer Antriebsbewegungen zum Öffnen und Schließen des Verschlusselements auf. Die linearen Antriebsbewegungen werden über eine Anschlussgelenkanordnung auf das Verschlusselement des Kraftfahrzeugs und über eine weitere Anschlussgelenkanordnung auf das Kraftfahrzeug im Übrigen übertragen.
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Die bekannte Anschlussgelenkanordnung (
DE 20 2008 016 615 U1 ), von der die Erfindung ausgeht, weist einen Kugelbolzen und eine Kugelpfanneneinheit auf, wobei die Kugelpfanneneinheit eine Kugelpfanne mit einem radial innenseitigen Hohlraum zur Aufnahme eines Kugelkopfes des Kugelbolzens aufweist. Im montierten Zustand bilden der Kugelbolzen und die Kugelpfanneneinheit zusammen ein Kugelgelenk. Zur Arretierung des Kugelkopfes in der Kugelpfanne ist eine Sicherungsspange vorgesehen, die einen Bügelabschnitt und zwei damit endseitig verbundene Sperrzungen aufweist. Der Bügelabschnitt erstreckt sich radial außerhalb der Kugelpfanne. Die davon winkelig abgehenden Sperrzungen erstrecken sich durch eine jeweils zugeordnete Durchführung, die in der Kugelpfanne ausgebildet ist, in den Hohlraum. Im montierten Zustand, d.h., wenn sich der Kugelkopf innerhalb der Kugelpfanne bzw. in dem Hohlraum befindet, hintergreifen die beiden Sperrzungen den Kugelkopf an seiner dem Bolzenschaft zugewandten Seite und sichern den Kugelbolzen dadurch gegen ein Herausziehen aus dem Hohlraum entgegen der Einführrichtung des Kugelkopfes.
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Ein Vorteil dieser Anschlussgelenkanordnung ist, dass sich der Kugelbolzen auf einfache Weise mit der Kugelpfanneneinheit verbinden lässt. So kann bereits vor der Montage des Kugelbolzens die Sicherungsspange mit der Kugelpfanneneinheit wie zuvor beschrieben verbunden sein, so dass die Sperrzungen in den Hohlraum in der Kugelpfanne ragen. Wird nun im Rahmen der Montage der Kugelkopf axial, d.h. in Einführrichtung, in Richtung des Hohlraums bewegt, werden durch den Kugelkopf die Sperrzungen zurückgedrängt, so dass der Kugelkopf diese axial passieren kann. Die Sperrzungen bewegen sich danach automatisch wieder in Richtung ihrer Ausgangsstellung, wodurch sie den Kugelkopf hintergreifen. Der Kugelbolzen ist dann entgegen der Einführrichtung über die Sperrzungen arretiert. Dabei ist es aus Gründen der Betriebssicherheit wünschenswert, wenn die Arretierung möglichst hohen Abzugskräften, also einer möglichst hohen Belastung entgegen der Einführrichtung, standhält.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Anschlussgelenkanordnung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass diese möglichst hohen Abzugskräften standhält.
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Das obige Problem wird bei einer Anschlussgelenkanordnung 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 Sicherungsspange und die Kugelpfanne so auszugestalten, dass sich die Sicherungsspange im montierten Zustand des Kugelgelenks, wenn sich also der Kugelkopf im Hohlraum der Kugelpfanne befindet und von den Sperrzungen hintergriffen ist, bei Belastungen nicht unabsichtlich lösen kann. Insbesondere wird, speziell bei einer axialen Zugbelastung, verhindert, dass der Kugelkopf die Sperrzungen der Sicherungsspange durch die Durchführungen nach außen zurückdrängen kann. Verhindert wird dies dadurch, dass der Kugelkopf, wenn dieser im montierten Zustand gegen die Sperrzungen drückt, die Sperrzungen in eine mit der Kugelpfanne formschlüssige Lage drängt. Der Formschluss zwischen der jeweiligen Sperrzunge und der Kugelpfanne besteht dabei entgegen der Richtung, in der bei der Montage der Sicherungsspange an der Kugelpfanneneinheit die Sperrzungen von außen durch die jeweilige Durchführung in den Hohlraum geführt worden sind. Eine Bewegung der Sperrzungen entgegen der Richtung, in der diese ursprünglich durch die Durchführungen hindurchgeführt worden sind, wird somit sicher blockiert.
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Im Einzelnen wird nun vorgeschlagen, dass im montierten Zustand der Kugelkopf relativ zu der Kugelpfanne in eine erste Stellung bringbar ist, in der eine entlang der zugeordneten Durchführung nach außen gerichtete Bewegung der jeweiligen Sperrzunge formschlüssig blockiert ist. Mit dem „montierten Zustand“ ist im Weiteren der montierte Zustand des Kugelgelenks gemeint, bei dem der Kugelkopf des Kugelbolzens im Hohlraum der Kugelpfanne der Kugelpfanneneinheit angeordnet und durch die Sicherungsspange in der Kugelpfanne arretiert ist. Bei der vorschlagsgemäßen Anschlussgelenkanordnung wird dann in besagter ersten Stellung des Kugelkopfes relativ zu der Kugelpfanne eine Bewegung der jeweiligen Sperrzunge entgegen der Richtung, in der sie ursprünglich durch die Durchführungen in den Hohlraum geführt worden ist, durch Bereitstellen eines Formschlusses verhindert. In der ersten Stellung des Kugelkopfes relativ zu der Kugelpfanne, in der die nach außen gerichtete Bewegung der jeweiligen Sperrzunge formschlüssig blockiert ist, kann das Kugelgelenk einer axialen Zugbelastung bzw. einer Abzugskraft von vorzugsweise mehr als 700 N, weiter vorzugsweise von mehr als 800 N, weiter vorzugsweise von mehr als 850 N, standhalten. Die Betriebssicherheit der vorschlagsgemäßen Anschlussgelenkanordnung und einer entsprechenden Antriebsanordnung ist dadurch besonders hoch.
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Nach der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 ist der Kugelkopf relativ zu der Kugelpfanne durch eine axiale Zugbelastung zwischen Kugelkopf und Kugelpfanne in die erste Stellung bringbar. Eine axiale Zugbelastung ist eine Belastung entgegen der Einführrichtung des Kugelkopfes in die Kugelpfanne, also eine Belastung, die zum Bewirken einer Bewegung des Kugelkopfes entgegen seiner Einführrichtung aus dem Hohlraum heraus auf den Kugelkopf und die Kugelpfanne wirkt. In dieser ersten Stellung lässt sich die Sicherungsspange nicht, jedenfalls nicht zerstörungsfrei, von der Kugelpfanneneinheit abziehen.
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Anspruch 3 definiert eine zweite Stellung des Kugelkopfes relativ zu der Kugelpfanne, in der im montierten Zustand eine entlang der zugeordneten Durchführung nach außen gerichtete Bewegung der jeweiligen Sperrzunge freigegeben ist. Diese zweite Stellung wird vorzugsweise schon im unbelasteten Zustand des Kugelgelenks erreicht. Zusätzlich oder alternativ ist der Kugelkopf relativ zu der Kugelpfanne durch eine axiale Druckbelastung zwischen Kugelkopf und Kugelpfanne in die zweite Stellung bringbar. Eine axiale Druckbelastung ist dabei eine Belastung in Einführrichtung des Kugelkopfes in die Kugelpfanne, also eine Belastung, die bei einer Bewegung des Kugelkopfes in seiner Einführrichtung in den Hohlraum auf den Kugelkopf und die Kugelpfanne wirkt. In dieser zweiten Stellung lässt sich die Sicherungsspange zerstörungsfrei von der Kugelpfanneneinheit abziehen, wobei die Sperrzungen durch die Durchführungen in der Kugelpfanne nach außen herausgezogen werden können.
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Der Kugelkopf ist im montierten Zustand vorzugsweise mit axialem Spiel in der Kugelpfanne gehalten, um die Relativbewegung von Kugelkopf zu Kugelpfanne zwischen der ersten und der zweiten Stellung zu erlauben (Anspruch 4).
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Die Ansprüche 5 bis 8 betreffen ein Blockierelement an den Sperrzungen, über das der Formschluss zwischen der jeweiligen Sperrzunge und der Kugelpfanne in der ersten Stellung des Kugelkopfes relativ zu der Kugelpfanne erzeugt werden kann. Das Blockierelement kommt dabei in der ersten Stellung zur Erzeugung des Formschlusses mit der Kugelpfanne, insbesondere mit einer nach innen gerichteten Anschlagfläche der Kugelpfanne, in Kontakt (Anspruch 5). „Nach innen gerichtet“ meint in Richtung einer zur Einführrichtung koaxialen Mittelachse der Kugelpfanne und/oder in Richtung des Hohlraums gerichtet. Die Anschlagfläche bildet dann einen Anschlag für das Blockierelement in dem Fall, dass die jeweilige Sperrzunge entgegen der Richtung, in der sie ursprünglich im Rahmen der Montage von außen durch die jeweilige Durchführung in Richtung des Hohlraums geführt worden ist, kraftbeaufschlagt wird. Bei dem Blockierelement handelt es sich vorzugsweise um eine Erhebung, insbesondere in Form eines Wulstes oder einer Ausprägung (Anspruch 7). Das Blockierelement bzw. die Erhebung ist dabei vorzugsweise an der vom Kugelkopf abgewandten Seite der Sperrzunge angeordnet (Anspruch 8).
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Nach der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 9 liegt die Sperrzunge jedenfalls in der ersten Stellung mit ihrer dem Kugelkopf zugewandten Seite am Kugelkopf an. Grundsätzlich kann die Sperrzunge aber auch in der zweiten Stellung am Kugelkopf anliegen.
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Die Ansprüche 10 und 11 betreffen besonders bevorzugte Ausgestaltungen der Sicherungsspange.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 12, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Antriebsanordnung zur, insbesondere motorischen, Verstellung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs als solche beansprucht. Die Antriebsanordnung weist eine insbesondere motorische Antriebseinheit und ein der Antriebseinheit nachgeschaltetes Vorschubgetriebe zur Längenverstellung der Antriebsanordnung auf. Die Antriebsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass sie mindestens eine vorschlagsgemäße Anschlussgelenkanordnung aufweist, über welche die Antriebsanordnung an dem Verschlusselement oder an dem Kraftfahrzeug im Übrigen befestigbar ist. Grundsätzlich kann die Antriebsanordnung auch zwei vorschlagsgemäße Anschlussgelenkanordnungen aufweisen, wobei dann die Antriebsanordnung über die eine Anschlussgelenkanordnung an dem Verschlusselement und über die andere Anschlussgelenkanordnung an dem Kraftfahrzeug im Übrigen befestigbar ist. Es darf hinsichtlich der Vorteile und Ausgestaltungen auf die Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Anschlussgelenkanordnung verwiesen werden.
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Anspruch 13 definiert eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung, bei der das Vorschubgetriebe als Spindel-Spindelmuttergetriebe ausgestaltet ist.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 14, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Kraftfahrzeug mit einem von einer Offenstellung in eine Schließstellung verstellbaren Verschlusselement und mit einer längenverstellbaren Antriebsanordnung zur Verstellung des Verschlusselements als solches beansprucht. Die Antriebsanordnung ist dabei eine vorschlagsgemäße Antriebsanordnung und/oder weist eine vorschlagsgemäße Anschlussgelenkanordnung auf. Hinsichtlich der Vorteile und Ausgestaltungen darf auf die Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Anschlussgelenkanordnung sowie der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung verwiesen werden.
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Schließlich wird nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 15, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, unabhängig von der Anschlussgelenkanordnung gemäß der ersten Lehre eine weitere Anschlussgelenkanordnung zum Anschluss einer längenverstellbaren Antriebsanordnung an ein Kraftfahrzeug beansprucht. Diese zeichnet sich zur Bereitstellung einer Verdrehsicherung dadurch aus, dass die Sperrzungen jeweils an einem im montierten Zustand in den Hohlraum ragenden Sperrzungenabschnitt ein Blockierelement aufweisen und dass im montierten Zustand bei einer Drehbewegung des Kugelbolzens relativ zu der Kugelpfanne um eine Drehachse, die orthogonal zu einer Ebene verläuft, entlang der sich der Bügelabschnitt und die Sperrzungen erstrecken, sich der Bolzenschaft an dem in den Hohlraum ragenden Sperrzungenabschnitt abstützt und sich der Sperrzungenabschnitt über das Blockierelement an der Kugelpfanne abstützt. Eine solche Verdrehsicherung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Vorschubgetriebe als Spindel-Spindelmuttergetriebe ausgestaltet ist und bei einer Rotation der Spindel ein Mitdrehen der Spindelmutter verhindert werden muss, um eine Linearbewegung des Vorschubgetriebes zu erzeugen. Diese Anschlussgelenkanordnung der weiteren Lehre kann einzelne oder alle Merkmale der Anschlussgelenkanordnung gemäß der ersten Lehre aufweisen. Insoweit darf hinsichtlich der Vorteile und Ausgestaltungen auf die Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Anschlussgelenkanordnung gemäß der ersten Lehre verwiesen werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
- 1 in einer ganz schematischen Darstellung den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer Heckklappe, die mit einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung angetrieben ist, die wiederum über vorschlagsgemäße Anschlussgelenkanordnungen an der Heckklappe und dem Kraftfahrzeug im Übrigen angeschlossen ist,
- 2 in einer geschnittenen Seitenansicht die Antriebsanordnung gemäß 1 a) in einer eingefahrenen Stellung und b) in einer ausgefahrenen Stellung,
- 3 in einer perspektivischen Darstellung ein Kugelgelenk der jeweiligen Anschlussgelenkanordnung gemäß 1 a) während der Montage und b) nach der Montage,
- 4 in einer teilgeschnittenen Seitenansicht die Montage des Kugelgelenks gemäß 3 und
- 5 in einer teilgeschnittenen Seitenansicht das Kugelgelenk gemäß 3 im montierten Zustand a) bei einer Druckbelastung und b) bei einer Zugbelastung.
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Die in der Zeichnung dargestellte längenverstellbare Antriebsanordnung 1 ist als Spindelantrieb ausgestaltet und dient der vorzugsweise motorischen Verstellung eines hier beispielhaft als Heckklappe ausgestalteten Verschlusselements 2 eines Kraftfahrzeugs. Hinsichtlich des weiteren Verständnisses des Begriffs „Verschlusselement“ darf auf den einleitenden Teil der Beschreibung verwiesen werden. Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines als Heckklappe ausgestalteten Verschlusselements 2 erläutert, da gerade hier aufgrund der vergleichsweise hohen Kräfte, die durch das Gewicht des Verschlusselements 2 bedingt sind, eine besonders hohe Zuverlässigkeit der Antriebsanordnung 1 gegeben sein muss.
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Die als Spindelantrieb ausgestaltete Antriebsanordnung 1 ist mit einer hier und vorzugsweise motorischen Antriebseinheit 3 ausgestattet, die einen hier und vorzugsweise elektrischen Antriebsmotor 4 und ein dem Antriebsmotor 4 nachgeschaltetes Zwischengetriebe 5 aufweist. Der Antriebseinheit 3 insgesamt antriebstechnisch nachgeschaltet ist hier und vorzugsweise ein Vorschubgetriebe 6 zur Längenverstellung der Antriebsanordnung 1 entlang einer geometrischen Antriebsachse 7 des Vorschubgetriebes 6. Das Vorschubgetriebe 6 ist hier und vorzugsweise als Spindel-Spindelmuttergetriebe mit geometrischer Spindelachse 8 zur Erzeugung von linearen Antriebsbewegungen zwischen zwei Anschlussgelenkanordnungen 9, 10 ausgestaltet. Das Spindel-Spindelmuttergetriebe weist in an sich üblicher Weise eine Spindel 11 und eine damit in kämmendem Eingriff stehende Spindelmutter 12 auf.
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Die Antriebsanordnung 1 weist einen Antriebsstrang 13 mit zwei Antriebsabschnitten 13a, 13b auf, wobei jeder Antriebsabschnitt 13a, 13b jeweils einer der Anschlussgelenkanordnungen 9, 10 zugeordnet ist. Der Antriebsabschnitt 13a ist hier der Anschlussgelenkanordnung 9 und der Antriebsabschnitt 13b der Anschlussgelenkanordnung 10 zugeordnet. Die beiden Antriebsabschnitte 13a, 13b sind, angetrieben durch das hier als Spindel-Spindelmuttergetriebe ausgestaltete Vorschubgetriebe 6, linear zueinander beweglich, und zwar zwischen der in 2a) gezeigten eingefahrenen Stellung der Antriebsanordnung 1 bzw. des Spindelantriebs und der in 2b) gezeigten ausgefahrenen Stellung der Antriebsanordnung 1 bzw. des Spindelantriebs. So ist bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel die Spindel 11 dem Antriebsabschnitt 13a und somit der Anschlussgelenkanordnung 9 zugeordnet, wohingegen die Spindelmutter 12 dem Antriebsabschnitt 13b und somit der Anschlussgelenkanordnung 10 zugeordnet ist. Durch Betätigen der Antriebseinheit 3 wird die Spindel 11 in Rotation versetzt und die Spindelmutter 12 linear bewegt. Die Spindelmutter 12 ist hier und vorzugsweise mit einem Spindelmutterrohr 14 axialfest verbunden, wobei das Spindelmutterrohr 14 wiederum mit der Anschlussgelenkanordnung 10 verbunden ist. Auf diese Weise wird die Relativbewegung zwischen Spindel 11 und Spindelmutter 12 über das Spindelmutterrohr 14 auf die Anschlussgelenkanordnung 10 übertragen, wodurch sich die Anschlussgelenkanordnungen 9, 10 entsprechend relativ zueinander bewegen.
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Die Antriebsanordnung 1 ist in dem in 1 dargestellten montierten Zustand antriebstechnisch mit dem Verschlusselement 2 einerseits und dem Kraftfahrzeug im Übrigen andererseits gekoppelt. Dabei übernimmt die Antriebsanordnung 1 auf die zuvor beschriebene Weise die hier und vorzugsweise motorische Verstellung des Verschlusselements 2, hier der Heckklappe, zwischen der in 1 dargestellten Offenstellung und einer nicht dargestellten Schließstellung. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die hier als Spindelantrieb beispielhaft dargestellte Antriebsanordnung 1 auch manuell betätigbar ist, d.h., der Anwender das Verschlusselement 2 auch manuell öffnen und/oder schließen kann. Grundsätzlich kann auch anstelle einer motorischen Antriebseinheit 3 eine ausschließlich kraftgetriebene Antriebseinheit vorgesehen sein, die eine Verstellung der Antriebsanordnung 1 von der eingefahrenen in die ausgefahrene Stellung allein über eine Druckfeder o.dgl. bewirkt. Eine solche Druckfeder 15 ist auch bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, hier aber zur Unterstützung der motorischen Antriebseinheit 3 bei der Bewegung von der eingefahrenen in die ausgefahrene Stellung.
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Bei dem in 1 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel sind insgesamt zwei Antriebsanordnungen 1, hier und vorzugsweise zwei Spindelantriebe, vorgesehen, die an zwei gegenüberliegenden Randbereichen einer Verschlusselementöffnung 16, hier einer Heckklappenöffnung, angeordnet sind. Grundsätzlich kann es aber auch vorgesehen sein, dass lediglich eine solche Antriebsanordnung 1 vorgesehen ist, die dann insbesondere an einem der Randbereiche der Verschlusselementöffnung 16 angeordnet ist.
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Wie bereits zuvor erläutert, ist die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung 1 über zwei Anschlussgelenkanordnungen 9, 10 am Verschlusselement 2 des Kraftfahrzeugs einerseits und am Kraftfahrzeug im Übrigen andererseits angeschlossen. Besonders bevorzugt ist ausschließlich oder zumindest die die Antriebsanordnung 1 mit dem Verschlusselement 2 verbindende Anschlussgelenkanordnung 9 auf die im Folgenden beschriebene, vorschlagsgemäße Weise ausgestaltet. Grundsätzlich kann aber auch die andere Anschlussgelenkanordnung 10 oder können beide Anschlussgelenkanordnungen 9, 10 auf die vorschlagsgemäße Weise ausgestaltet sein.
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Die vorschlagsgemäße Anschlussgelenkanordnung 9, 10 weist einen Kugelbolzen 17 auf, wobei der Kugelbolzen 17 einen Kugelkopf 18 und einen Bolzenschaft 19 mit einem Anschlussabschnitt 19a zur Befestigung des Kugelbolzens 17 an dem Kraftfahrzeug oder der Antriebsanordnung 1, hier am Verschlusselement 2 bzw. an dem Kraftfahrzeug im Übrigen, aufweist.
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Weiter weist die vorschlagsgemäße Anschlussgelenkanordnung 9, 10 eine Kugelpfanneneinheit 20 auf, die im montierten Zustand mit dem Kugelbolzen 17 ein Kugelgelenk 21 bildet. Die Kugelpfanneneinheit 20 weist eine Kugelpfanne 22 und einen Kugelpfannenschaft 23 mit einem Anschlussabschnitt 23a zur Befestigung der Kugelpfanneneinheit 20 an dem Kraftfahrzeug oder der Antriebsanordnung 1, hier jeweils an der Antriebsanordnung 1, auf.
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Die Kugelpfanne 22 weist einen radial innenseitigen Hohlraum 24 zur Aufnahme des, im Zuge der Montage des Kugelgelenks 21, in einer axialen Einführrichtung X eingeführten Kugelkopfes 18 und mehrere radial von außen in den Hohlraum 24 führende Durchführungen 25 auf. Die Durchführungen 25 verlaufen von einer radialen Außenseite der Kugelpfanne 22 zu dem radial innenseitigen Hohlraum 24. „Radial“ ist dabei bezogen auf eine zur Einführrichtung X koaxiale Mittelachse M der Kugelpfanne 22.
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Ferner weist die vorschlagsgemäße Anschlussgelenkanordnung 9, 10 eine Sicherungsspange 26 zur Arretierung des Kugelkopfes 18 in der Kugelpfanne 22 nach der Montage auf. Die Sicherungsspange 26 weist wiederum einen, hier und vorzugsweise gebogenen, Bügelabschnitt 27 und damit verbundene Sperrzungen 28 auf. Hier und vorzugsweise sind genau zwei Sperrzungen 28 vorgesehen, die jeweils endseitig am Bügelabschnitt 27 angeordnet sind. Wie die 4 und 5 zeigen, erstrecken sich die Sperrzungen 28 hier und vorzugsweise winkelig zum Bügelabschnitt 27, d.h., die Sperrzungen 28 bilden einen vom Bügelabschnitt 27 abgewinkelten Abschnitt der Sicherungsspange 26. Die Sperrzungen 28 haben hier und vorzugsweise einen geraden Verlauf. Die Sicherungsspange 26 ist hier und vorzugsweise entgegen der Einführrichtung X des Kugelkopfes 18 auf die Kugelpfanne 22 aufgesetzt. Entsprechend erstrecken sich der Bügelabschnitt 27 und die damit verbundenen Sperrzungen 28 entlang einer Ebene E, durch die auch die Mittelachse M der Kugelpfanne 22 verläuft.
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Die Sicherungsspange 26 ist hier und vorzugsweise aus Metall, insbesondere Federstahl, gebildet, kann aber in einer anderen Ausführungsform auch aus Kunststoffmaterial gebildet sein. Hier und vorzugsweise ist die Sicherungsspange 26 als Stanz-Biegeteil und/oder einstückig ausgestaltet. Außerdem ist die Sicherungsspange 26 hier und vorzugsweise bandförmig ausgestaltet. „Bandförmig“ meint, dass die Längserstreckung der Sicherungsspange 26 größer als ihre Breitenerstreckung ist, die wiederum größer als ihre Materialstärke (Dickenerstreckung) ist. Die Längserstreckung ist die Erstreckung vom freien Ende der einen Sperrzunge 28 über den Bügelabschnitt 27 zum freien Ende der anderen Sperrzunge 28. Die Breitenerstreckung ist entsprechend die zur Längserstreckung und Dickenerstreckung orthogonale Erstreckung. Anstelle einer bandförmigen Sicherungsspange 26 kann grundsätzlich auch eine drahtförmige Sicherungsspange 26, insbesondere aus einem Federdraht, vorgesehen sein.
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Wie die 5a) und b) veranschaulichen, erstreckt sich der Bügelabschnitt 27 im montierten Zustand radial außerhalb der Kugelpfanne 22, wobei sich die jeweilige Sperrzunge 28 vom Bügelabschnitt 27 durch eine jeweils zugeordnete der Durchführungen 25 in den Hohlraum 24 erstreckt. Die Sperrzungen 28 hintergreifen den Kugelkopf 18 im montierten Zustand an seiner dem Bolzenschaft 19 zugewandten Seite. Auf diese Weise wird der Kugelbolzen 17 gegen ein Herausziehen entgegen der Einführrichtung X aus dem Hohlraum 24 gesichert. Die Sicherungsspange 26 bewirkt hier und vorzugsweise allein die besagte Arretierung.
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Die Montage des Kugelgelenks 21 ist schematisch in 4 dargestellt. Dabei wird zunächst die Kugelpfanne 22 mit der Sicherungsspange 26 versehen, wobei die Sperrzungen 28 durch eine jeweils zugeordnete Durchführung 25 in den Hohlraum 24 geführt werden. Dann wird der Kugelkopf 18 in der Einführrichtung X entlang der Mittelachse M der Kugelpfanne 22 in Richtung des Hohlraums 24 bewegt. Der Kugelkopf 18 trifft dabei auf die Sperrzungen 28 und drückt diese durch die jeweils zugeordnete Durchführung 25 etwas nach au-ßen, so dass der Kugelkopf 18 diese passieren kann. Anschließend bewegen sich die Sperrzungen 28 wieder zurück und hintergreifen den Kugelkopf 18 an seiner dem Bolzenschaft 19 zugewandten Seite, wie 5a) zeigt.
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Wie die 4 und 5 auch zeigen, hat die Sicherungsspange 26 am Bügelabschnitt 27 im Bereich zwischen den Sperrzungen 28, insbesondere mittig zwischen den Sperrzungen 28, einen dem Hohlraum 24 der Kugelpfanne 22 zugewandten Vorsprung 29, der im montierten Zustand hier und vorzugsweise in einer außenseitigen Vertiefung 30 in der Kugelpfanne 22 gelagert ist und mit der Vertiefung 30 eine Ausrichthilfe bildet. Der Vorsprung 29 und die Vertiefung 30 sind hier außerdem so geformt, dass zwischen der Sicherungsspange 26 und der Kugelpfanne 22 ein Werkzeug zum Lösen der Sicherungsspange 26 angesetzt werden kann. Ferner können zusätzlich oder alternativ zur Versteifung der Sicherungsspange 26 Prägeabschnitte am Bügelabschnitt 27 und/oder an den Sperrzungen 28, insbesondere im Übergangsbereich zwischen Bügelabschnitt 27 und jeweiliger Sperrzunge 28, vorgesehen sein (hier nicht dargestellt).
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Wesentlich ist nun, dass im montierten Zustand der Kugelkopf 18 relativ zu der Kugelpfanne 22 in eine erste Stellung bringbar ist, in der eine entlang der zugeordneten Durchführung 25 nach außen gerichtete Bewegung der jeweiligen Sperrzunge 28 formschlüssig blockiert ist. Diese erste Stellung des Kugelkopfes 18 relativ zur Kugelpfanne 22 ist in 5b) dargestellt. In der vergrößerten Detailansicht ist deutlich zu erkennen, dass in dieser ersten Stellung ein Formschluss zwischen der Sperrzunge 28 und der zum Hohlraum 24 bzw. zur Mittelachse M gewandten Seite der Kugelpfanne 22 besteht, was im Weiteren noch näher erläutert wird.
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Dieser Formschluss verhindert eine vom Hohlraum 24 weg gerichtete Bewegung der jeweiligen Sperrzunge 28 durch die jeweilige Durchführung 25. Insbesondere besteht ein Formschluss in tangentialer Richtung, was durch die Pfeile in 5b) dargestellt ist. Mit der „tangentialen Richtung“ ist die Richtung einer Tangente T des Kugelkopfes 18 an der Stelle gemeint, an der die jeweilige Sperrzunge 28 mit dem Kugelkopf 18 in Kontakt ist. Auf diese Weise wird auch bei hohen Auszugskräften, d.h. bei einer hohen axialen Zugbelastung zwischen Kugelkopf 18 und Kugelpfanne 22, sicher verhindert, dass der Kugelkopf 18 die Sperrzungen 28 aus dem Hohlraum 24 nach außen wegdrücken kann. Auf diese Weise kann die Anschlussgelenkanordnung 9, 10 durchaus Auszugskräften von mehr als 700 N, vorzugsweise von mehr als 800 N, weiter vorzugsweise von mehr als 850 N, standhalten.
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Besonders bevorzugt ist es bei der vorschlagsgemäßen Anschlussgelenkanordnung 9, 10 so, dass der Kugelkopf 18 relativ zu der Kugelpfanne 22 durch eine axiale Zugbelastung zwischen Kugelkopf 18 und Kugelpfanne 22 in die besagte erste Stellung bringbar ist. Die Zugbelastung ist in 5b) durch Pfeile dargestellt. Vorzugsweise ist der Kugelkopf 18 im montierten Zustand relativ zu der Kugelpfanne 22 aber auch in eine zweite Stellung bringbar, in der eine entlang der zugeordneten Durchführung 25 nach außen gerichtete Bewegung der jeweiligen Sperrzunge 28 freigegeben ist. Dies ist beispielhaft in 5a) dargestellt. insbesondere ist der Kugelkopf 18 relativ zu der Kugelpfanne 22 durch eine axiale Druckbelastung zwischen Kugelkopf 18 und Kugelpfanne 22 in die zweite Stellung bringbar. Eine solche Druckbelastung ist in 5a) ebenfalls durch Pfeile dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine Belastung in Einführrichtung X. Grundsätzlich ist es sogar denkbar, dass der Kugelkopf 18 relativ zu der Kugelpfanne 22 auch im unbelasteten Zustand des Kugelgelenks 21 in der zweiten Stellung ist. Wie insbesondere die vergrößerte Detailansicht von 5a) zeigt, ist der zuvor beschriebene Formschluss hier aufgehoben und die jeweilige Sperrzunge 28 ist frei entlang der Durchführung 25 und durch diese hindurch bewegbar.
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Um eine axiale Bewegung des Kugelkopfes 18 relativ zu der Kugelpfanne 22 zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung zu erlauben, ist ein axiales Spiel S zwischen Kugelkopf 18 und Kugelpfanne 22 vorgesehen.
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Zur Erzeugung des Formschlusses ist hier und vorzugsweise jede Sperrzunge 28 mit einem Blockierelement 31 versehen. Die Sperrzungen 28 weisen das Blockierelement 31 jeweils an einem im montierten Zustand in den Hohlraum 24 ragenden Sperrzungenabschnitt 28a auf. In der ersten Stellung und/oder bei einer axialen Zugbelastung zwischen Kugelkopf 18 und Kugelpfanne 22 kommt, wie dies in 5b) dargestellt ist, die jeweilige Sperrzunge 28 über das Blockierelement 31 formschlüssig mit der Kugelpfanne 22, hier mit einer nach innen gerichteten Anschlagfläche 32, in Eingriff. Die Anschlagfläche 32 ist hier zur Mittelachse M gerichtet. Hier und vorzugsweise verläuft die Anschlagfläche 32 parallel zur Mittelachse M. Weiter ist hier und vorzugsweise die Anordnung so getroffen, dass in der zweiten Stellung und/oder bei einer axialen Druckbelastung zwischen Kugelkopf 18 und Kugelpfanne 22 das Blockierelement 31 mit der Kugelpfanne 22, insbesondere mit der nach innen gerichteten Anschlagfläche 32, außer Eingriff ist oder kommt. In der vergrößerten Detailansicht in 5a) ist deutlich erkennbar, dass in dem sich durch die gesamte Sicherungsspange 26, also sowohl durch den Bügelabschnitt 27 als auch die Sperrzungen 28, erstreckenden Schnitt die Durchführung 25 jeweils einen Querschnitt aufweist, der größer oder gleich dem maximalen Querschnitt der Sperrzunge 28 im Bereich des Blockierelements 31 ist. Der maximale Querschnitt der Sperrzunge 28 erstreckt sich von der zum Kugelkopf 18 gewandten Unterseite der Sperrzunge 28 bis zu der Stelle am Blockierelement 31, die den größten Abstand von der Unterseite bzw. vom Kugelkopf 18 aufweist. Auf diese Weise ist in der in 5a) gezeigten zweiten Stellung des Kugelkopfes 18 relativ zur Kugelpfanne 22 ein Lösen der Sicherungsspange 26 ohne Weiteres möglich. „Ohne Weiteres“ meint in diesem Zusammenhang ohne Beschädigung oder Zerstörung, insbesondere ohne plastische Verformung, der Sicherungsspange 26.
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Bei dem jeweiligen Blockierelement 31 handelt es sich insbesondere um eine Erhebung. Die Erhebung kann durch einen Wulst, also eine Erhebung aus Vollmaterial, oder durch eine Ausprägung gebildet sein. Mit einer Ausprägung ist eine durch Prägen erzeugte Erhebung gemeint, so dass auf der gegenüberliegenden Seite, hier also der Unterseite, der jeweiligen Sperrzunge 28 eine entsprechende Vertiefung bzw. Sicke ausgebildet ist. Hier und vorzugsweise ist das Blockierelement 31 bzw. die Erhebung an der vom Kugelkopf 18 abgewandten Seite der Sperrzunge 28 angeordnet.
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Wie ferner eine Zusammenschau der 5a) und b) zeigt, liegt bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Sperrzunge 28 in der ersten Stellung und vorzugsweise auch in der zweiten Stellung mit ihrer dem Kugelkopf 18 zugewandten Seite am Kugelkopf 18 an. In der ersten Stellung liegt die Sperrzunge 28 hier und vorzugsweise gleichzeitig mit ihrer vom Kugelkopf 18 abgewandten Seite, insbesondere mit dem Blockierelement 31, an der Kugelpfanne 22, insbesondere an der Anschlagfläche 32, an. In der zweiten Stellung ist, wie dies zuvor erläutert wurde, die vom Kugelkopf 18 abgewandte Seite der Sperrzunge 28, insbesondere das Blockierelement 31, von der Anschlagfläche 32 beabstandet.
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Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Antriebsanordnung 1 zur, insbesondere motorischen, Verstellung eines Verschlusselements 2 eines Kraftfahrzeugs mit einer, insbesondere motorischen, Antriebseinheit 3 und mit einem dieser nachgeschalteten Vorschubgetriebe 6 zur Längenverstellung der Antriebsanordnung 1 als solche beansprucht. Die Antriebsanordnung 1 weist mindestens eine vorschlagsgemäße Anschlussgelenkanordnung 9, 10 auf, über welche die Antriebsanordnung 1 an dem Verschlusselement 2 oder an dem Kraftfahrzeug im Übrigen befestigbar ist. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Anschlussgelenkanordnung 9, 10 darf verwiesen werden.
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Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Kraftfahrzeug mit einem von einer Offenstellung in eine Schließstellung verstellbaren Verschlusselement 2 und mit einer längenverstellbaren Antriebsanordnung 1 zur Verstellung des Verschlusselements 2 als solche beansprucht. Die Antriebsanordnung 1 ist dabei eine vorschlagsgemäße Antriebsanordnung 1. Zusätzlich oder alternativ weist die Antriebsanordnung 1 eine vorschlagsgemäße Anschlussgelenkanordnung 9, 10 auf.
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Nach noch einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine weitere Anschlussgelenkanordnung 9, 10 zum Anschluss einer längenverstellbaren Antriebsanordnung 1 an ein Kraftfahrzeug, insbesondere an ein Verschlusselement 2 des Kraftfahrzeugs und/oder an das Kraftfahrzeug im Übrigen, beansprucht. Diese Anschlussgelenkanordnung 9, 10 kann wie die zuvor beschriebene Anschlussgelenkanordnung 9, 10 gemäß der ersten Lehre ausgestaltet sein.
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Auch die Anschlussgelenkanordnung 9, 10 gemäß der weiteren Lehre weist einen Kugelbolzen 17 auf, wobei der Kugelbolzen 17 einen Kugelkopf 18 und einen Bolzenschaft 19 mit einem Anschlussabschnitt 19a zur Befestigung des Kugelbolzens 17 an dem Kraftfahrzeug oder der Antriebsanordnung 1 aufweist. Die Anschlussgelenkanordnung 9, 10 weist auch eine Kugelpfanneneinheit 20 auf, die im montierten Zustand mit dem Kugelbolzen 17 ein Kugelgelenk 21 bildet, wobei die Kugelpfanneneinheit 20 eine Kugelpfanne 22 mit einem radial innenseitigen Hohlraum 24 zur Aufnahme des in einer axialen Einführrichtung X eingeführten Kugelkopfes 18 und mit mehreren radial von außen in den Hohlraum 24 führenden Durchführungen 25 aufweist, wobei die Kugelpfanneneinheit 20 einen Anschlussabschnitt 23a zur Befestigung der Kugelpfanneneinheit 20 an der Antriebsanordnung 1 oder dem Kraftfahrzeug aufweist. Schließlich weist die Anschlussgelenkanordnung 9, 10 ebenfalls eine Sicherungsspange 26 zur Arretierung des Kugelkopfes 18 in der Kugelpfanne 22 auf, wobei die Sicherungsspange 26 einen Bügelabschnitt 27 und damit verbundene Sperrzungen 28 aufweist, wobei sich der Bügelabschnitt 27 im montierten Zustand radial außerhalb der Kugelpfanne 22 erstreckt und sich die jeweilige Sperrzunge 28 vom Bügelabschnitt 27 durch eine jeweils zugeordnete der Durchführungen 25 in den Hohlraum 24 erstreckt, wobei die Sperrzungen 28 den Kugelkopf 18 im montierten Zustand an seiner dem Bolzenschaft 19 zugewandten Seite hintergreifen.
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Die Anschlussgelenkanordnung 9, 10 gemäß der weiteren Lehre zeichnet sich durch eine Verdrehsicherung aus. Dazu ist vorschlagsgemäß vorgesehen, dass die Sperrzungen 28 jeweils an einem im montierten Zustand in den Hohlraum 24 ragenden Sperrzungenabschnitt 28a ein Blockierelement 31 aufweisen. Außerdem ist vorgesehen, dass im montierten Zustand bei einer Drehbewegung des Kugelbolzens 17 relativ zu der Kugelpfanne 22 um eine Drehachse 7, 8, die orthogonal zu einer Ebene E verläuft, entlang der sich der Bügelabschnitt 27 und die Sperrzungen 28 erstrecken und in der insbesondere eine zur Einführrichtung X koaxiale Mittelachse M der Kugelpfanneneinheit 20 verläuft, sich der Bolzenschaft 19 an dem in den Hohlraum 24 ragenden Sperrzungenabschnitt 28a abstützt und sich der Sperrzungenabschnitt 28a über das Blockierelement 31 an der Kugelpfanne 22, insbesondere einer nach innen gerichteten Anschlagfläche 32 der Kugelpfanne 22, abstützt. Die Drehachse 7, 8 entspricht hier und vorzugsweise der Antriebs- bzw. Spindelachse 7, 8. Die jeweilige Abstützung ist dabei vorzugsweise federnd, bedingt durch das federelastische Material der Sicherungsspange 26 und/oder des Blockierelements 31.
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Eine solche Verdrehsicherung verhindert in dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem das Vorschubgetriebe 6 als Spindel-Spindelmuttergetriebe ausgestaltet ist, bei einer Rotation der Spindel 11 ein Mitdrehen der Spindelmutter 12, wodurch die Linearbewegung des Vorschubgetriebes 6 erzeugt werden kann. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Anschlussgelenkanordnung 9, 10 darf verwiesen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008016615 U1 [0004]
