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Die Erfindung betrifft einen Schiebetürantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit umfassend ein Gehäuse, einen elektrischen Antrieb, ein dem Antrieb nachgeschaltetes Getriebe und eine Kupplung, wobei mittels der Antriebseinheit zumindest eine auf einer Antriebswelle angeordnete Wickeltrommel antreibbar ist.
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In heutigen Kraftfahrzeugen werden mehr und mehr elektrisch betätigbare Schiebetüren eingesetzt. Dies erleichtert den Zugang zum Kraftfahrzeug und/oder gibt zum Beispiel Kindern die Möglichkeit, auch große Schiebetüren zum Ein- und Aussteigen zu betätigen. Die Schiebetüren kommen bei Transportern wie aber auch bei Personenkraftwagen zum Einsatz. Hierbei unterscheiden sich die Schiebetüren aufgrund ihrer Größe und in Bezug auf das Gewicht. Auch spielen bei großen Schiebetüren die zu überwindenden Dichtungsdrücke eine entscheidende Rolle bei der elektrischen Betätigung der Schiebetüren. Somit können verschiedene Anforderungen an einen Schiebetürantrieb gestellt werden. In vielen Fällen werden Seilzüge zur Betätigung, das heißt einem Verfahren bzw. Verschieben der Türen eingesetzt.
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So ist aus der
DE 10 2014 109 055 A1 ein Schiebetürantrieb bekannt geworden, bei dem Seiltrommeln mittels eines Elektromotors und über ein Getriebe und eine Kupplung angetrieben werden. Die Seil- oder Wickeltrommeln werden von einem reversierend arbeitenden Antriebsmotor über ein zwischengeschaltetes Getriebe angetrieben. Bei geschlossener Schiebetür ist ein an einem Türarm angeschlossener Seilstrang auf einer Wickeltrommel aufgewickelt und ein anderer an den Tragarm angeschlossener Seilstrang wird von einer weiteren Wickeltrommel abgewickelt. Die Lagerung der Seil- bzw. Wickeltrommeln erfolgt einseitig über eine Lagerung in der Kupplungsgetriebeeinheit.
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In der
DE 198 19 421 A1 ist ein Schiebetürantrieb für die Schiebetür eines Kraftfahrzeugs offenbart, wobei die Schiebetür mit einem Türarm an ein Seilzugaggregat angeschlossen ist und das Seilzugaggregat zumindest einen Seilzug und zumindest eine Wickeltrommel zum Seilaufwickeln und Abwickeln aufweist. Die Wickeltrommel wird von einem reversierend arbeitenden Antriebsmotor über ein zwischengeschaltetes Getriebe angetrieben, wobei bei geschlossener Schiebetür ein an einem Türarm angeschlossener Seilstrang auf der Wickeltrommel aufgewickelt und ein anderer an dem Tragarm angeschlossener Seilstrang von der Wickeltrommel abgewickelt wird. Außerdem ist der Antriebsmotor und das Getriebe auf der Karosserieinnenseite angeordnet, wobei für den Seilzug eine Seilführung vorgesehen ist. Bei geschlossener Schiebetür ist ein an dem Türarm angeschlossener Seilstrang auf der Wickeltrommel aufgewickelt und ein anderer an den Tragarm angeschlossener Seilstrang von der Wickeltrommel abgewickelt. Die Wickeltrommel ist als einteilige Trommel ausgebildet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, zwei koaxial gelagerte Wickeltrommeln zu verwirklichen, die mittels einer Feder zur Aufrechterhaltung der Seilspannung in entgegengesetzte Wickelrichtungen beaufschlagt sind.
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Aus der
US 4,640,050 B ist ein Schiebetürantrieb für eine Schiebetür bekannt geworden, bei dem die Schiebetür von einer geschlossenen Position zu einer geöffneten Position oder umgekehrt verfahrbar ist. Dabei weist der Schiebetürantrieb einen an der Unterseite der Fahrzeugbodenplatte befestigten Umkehrmotor, eine Drehzahlreduziervorrichtung und eine in dieser Drehzahlreduziervorrichtung angebrachte elektromagnetische Klauenkupplung auf. Eine sich unterhalb eines Gehäuses nach unten erstreckende Seiltrommel ist drehbar auf dem unteren Teil der Welle gelagert. Ein Rotor ist mit der Oberseite der Seiltrommel über eine Keilverbindung derart verbunden, dass er axial zur Welle beweglich, jedoch nicht relativ zur Seiltrommel verdrehbar ist. Die Seiltrommel ist drehbar auf einer Antriebswelle gelagert, wobei die Antriebswelle in einem Gehäuse und einem Gehäusedeckel aufgenommen ist. Offenbart ist eine beidseitige Lagerung einer Antriebswelle, die Antriebswelle selbst bildet aber wiederum eine Lagerstelle für ein Kugellager der Seiltrommel, so dass eine konstruktiv aufwändige Lösung offenbart ist.
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Der bekannte Stand der Technik zeigt Lösungsansätze von Aufbauten von Antriebseinheiten eines Schiebetürantriebs auf, ist aber insgesamt verbesserungswürdig. Insbesondere ist die Anzahl der zur Lagerung der Seiltrommel notwendigen Bestandteile hoch, konstruktiv aufwändig und somit kostenintensiv und darüber hinaus müssen die Antriebe unter ständigen Lastwechseln hohe Lebensdauern erreichen, was wiederum konstruktiv aufwändige und berechnungsintensive Lösungen zur Übertragung von dauerstabilen Antriebseinheiten führt. Um eine Lebensdauerbeständigkeit zu erzielen, muss folglich ein hoher konstruktiver Aufwand betrieben werden. Hier setzt die Erfindung an.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Schiebetürantrieb für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, einen Schiebetürantrieb und insbesondere eine Antriebseinheit für einen Schiebetürantrieb für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, der konstruktiv einfach aufgebaut ist und sich durch eine hohe Lebensdauerbeständigkeit auszeichnet.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind, es sind vielmehr beliebige Variationsmöglichkeiten der in der Beschreibung und den Unteransprüchen beschriebenen Merkmale möglich.
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Gemäß dem Patentanspruch 1 wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass ein Schiebetürantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit bereitgestellt wird, umfassend ein Gehäuse, einen elektrischen Antrieb, ein dem Antrieb nachgeschaltetes Getriebe und eine Kupplung, wobei mittels der Antriebseinheit zumindest eine auf einer Antriebswelle angeordnete Wickeltrommel antreibbar ist, und wobei die Antriebswelle einen Teil des Getriebes bildet. Dadurch, dass die Antriebswelle der Antriebseinheit einen Teil des Getriebes bildet, kann die Anzahl der zum Antrieb der Antriebswellen benötigten Bauteile reduziert werden. Die Reduzierung der Anzahl der Bauteile ist stets ein Vorteil, da sich hierdurch einerseits die Herstellungskosten reduzieren und andererseits auf zum Beispiel eine Schnittstelle zur Kraftübertragung verzichtet werden kann. Der Kraftfluss durch die Antriebseinheit hindurch kann somit insgesamt verbessert werden. Die konstruktiven und kraftflussbedingten Vorteile werden zusätzlich noch dadurch ergänzt, dass sich die Montage des Schiebetürantriebs durch die Reduzierung der Bauteile vereinfacht. Muss bei einem mehrteiligen Aufbau eine Schnittstelle vorgesehen werden, so sind dazu stets konstruktive Maßnahmen notwendig, die ein sicheres Übertragen der im Antrieb übertragenen Kräfte und/oder Momente gewährleisten. Somit ist ein konstruktiver Aufwand zu bewerkstelligen, der zeitaufwändig ist, eine Auslegung und Simulation bedingt und darüber hinaus eine Beständigkeit über die Lebensdauer hinweg gewährleistet. Durch den Einsatz einer Antriebswelle, die unmittelbar einen Teil des Getriebes bildet, kann ein verbesserter Schieberantrieb zur Verfügung gestellt werden, der die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Beispielsweise kann die Antriebswelle einstückig mit einem Hohlrad zur Momentenübertragung ausgefüllt sein.
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Der Schiebetürantrieb weist eine Antriebseinheit und bevorzugt einen Elektromotor auf, mit dem ein entsprechendes Abtriebsmoment in den Schiebetürantrieb einleitbar ist. Der elektrische Antrieb wirkt dabei mit einem Getriebe zusammen, um die entsprechenden Übersetzungsverhältnisse für die Schiebetür bereitzustellen. Die Übersetzungsverhältnisse können selbstverständlich schwanken, da mittels des Schiebetürantriebs unterschiedliche Türbreiten, Türgewichte oder Türhöhen angetrieben werden können. Das Getriebe passt das Antriebsmoment und/oder die Drehzahl des elektrischen Antriebs an die Schließgeschwindigkeit an.
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Zur weiteren Anpassung an die Schließgeschwindigkeit kann der Durchmesser der Seiltrommel variiert werden, so dass wiederum Einfluss auf die zur Verfügung stehenden Kräfte beim Bewegen der Schiebetür genommen werden kann.
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Der Schiebetürantrieb umfasst weiter eine Kupplung, so dass der Antrieb von der Welle der Wickeltrommel entkoppelbar ist. Dieses Entkoppeln des Antriebs ist notwendig, um ein Notbetätigen der Schiebetür zu ermöglichen. Im Allgemeinen weist der elektrische Antrieb ein Bremsmoment auf, das ein Verschieben der Schiebetür, insbesondere in Kombination mit dem Getriebe, verhindern oder zumindest stark einschränken kann. Damit die Schiebetür zum Beispiel im Falle eines Stromausfalls manuell und auch leicht manuell verschiebbar ist, kann mittels der Kupplung die Antriebskette unterbrochen werden und ein manuelles Verschieben der Schiebetür ermöglichen. Ausführungsformen der Kupplung sind zum Beispiel aus dem zitierten Stand der Technik bekannt.
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Als besonders bevorzugt hat sich herausgestellt, wenn das Getriebe ein Umlaufgetriebe ist. Ein Umlaufgetriebe, auch Planetenradgetriebe genannt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass ein Planetenradträger Planetenräder trägt, die um ein Sonnenrad herum angeordnet und in einem Hohlrad geführt sind. Planetenradgetriebe zeichnen sich durch ein geringes Volumen aus, was wiederum vorteilhaft für den Einsatz in der Automobilindustrie ist, da hier stets ein geringer Platzbedarf zur Verfügung steht. Insbesondere kann durch das geringe Volumen auch der Einsatz in Bereichen erfolgen, die lediglich ein geringfügiges Platzangebot bieten, wie beispielsweise in einer Schiebetür oder einer Karosserie des Kraftfahrzeugs, die darüber hinaus weitere Funktionseinheiten aufnehmen können muss. Darüber hinaus ist es ein Vorteil von Planetengetrieben, dass durch Planetengetriebe eine Übertragung hoher Drehmomente ermöglichbar ist. Durch die Vervielfachung der parallel angeordneten Zahnpaarungen mit mehreren Planetenrädern oder Umlaufrädern können hohe Drehmomente mit geringen Unwuchten übertragen werden.
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Insgesamt kann somit eine hohe Lebensdauer des Schiebetürantriebs bereitgestellt werden.
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In einer Ausgestaltungsvariante der Erfindung bildet die Antriebswelle zumindest einen Teil des Planetenradträgers des Umlaufgetriebes. Durch die Ausbildung der Antriebswelle als unmittelbarer Bestandteil des Umlaufgetriebes ist die Möglichkeit geschaffen, auf eine reduzierte Anzahl von Bauteilen zurückgreifen zu müssen, um eine Antriebswelle für Wickeltrommeln bereitzustellen, die mittels eines Planetengetriebes antreibbar ist. Antriebswelle und Planetenradträger bilden dabei eine Einheit und sind bevorzugt einstückig aufgebaut. Mit anderen Worten bildet die Antriebswelle einerseits eine Lagerstelle für die eine oder zwei Wickeltrommeln und gleichzeitig bildet die Antriebswelle einen Teil des Planetenradgetriebes. Der Teil der Antriebswelle, der einen Teil des Planetenradgetriebes bildet, ist erfindungsgemäß der Planetenradträger. Auf dem Planetenradträger sind die Planeten- oder Stegräder unmittelbar aufgenommen bzw. geführt. Die Planetenräder werden bevorzugt mittels in den Planetenradträger einschiebbaren oder einführbaren Achsen im Planetenradträger gehalten. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau ergeben sich eine Reihe von Vorteilen für den Schiebetürantrieb. Durch die einstückige Ausbildung der Antriebswelle ergibt sich ein günstiger Kraftfluss durch die Antriebswelle ausgehend von dem antreibenden Sonnenrad im Planetenradgetriebe gelangen die Drehmomente über die Planetenräder unmittelbar in den durch die Antriebswelle gebildeten Planetenradträger. Die Drehmomente werden somit ohne eine konstruktive Trennung zwischen Planetenradgetriebe und Antriebswelle in die Antriebswelle eingeleitet. Es findet ein ungehinderter Kraftfluss bzw. Momentenfluss durch das Planetenradgetriebe auf die Wickeltrommel Platz. Hierdurch können Toleranzen eliminiert und ein sicherer Kraftfluss bzw. Momentenfluss gewährleistet werden. Neben dem optimierten Kraftfluss bzw. Momentenfluss durch den Antrieb hindurch kann darüber hinaus ein Nachteil des Planetenradgetriebes, nämlich der das eine Anzahl von Bauteilen zur Bereitstellung eines vorteilhaften Planetenradgetriebes benötigt wird, reduziert werden. Hierdurch ergänzen sich die Vorteile des Planetenradgetriebes in entscheidender Weise, da die Vorteile des Planetenradgetriebes mit einer Reduzierung der benötigten Bauteile zum Antrieb einer Wickeltrommel durch den erfindungsgemäßen Aufbau bereitgestellt werden kann.
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Ist die Antriebswelle in einem Zahnrad, insbesondere einem Schneckenrad eines Schneckenradgetriebes, gelagert, so ergibt eine weitere konstruktive vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Bevorzugt arbeitet der Schiebetürantrieb mit einem Schneckenradgetriebe als Antrieb für das Planetengetriebe zusammen. Dazu weist der Schiebetürantrieb einen Elektromotor auf, auf dessen Abtriebswelle eine Schnecke angeordnet ist, die mit einem Schneckenrad in Wirkverbindung steht. Das Schneckenrad wiederum ist koaxial zur Antriebswelle anordbar, so dass die Antriebswelle in vorteilhafter Weise unmittelbar im Schneckenrad des Schneckenradgetriebes lagerbar ist. Hierdurch reduziert sich die Anzahl der benötigten Bauteile wiederum, da durch den Schneckenradantrieb selbst eine Lagerstelle für die Antriebswelle bereitstellbar ist. Besonders bevorzugt ist der Teil der Antriebswelle im Schneckenrad gelagert, der den Planetenradträger bildet. Mit anderen Worten greift ein Teil und insbesondere eine Verlängerung des Planetenradträgers in das Schneckenrad ein bzw. ist im Schneckenrad gelagert. Bevorzugt kann eine umlaufende Metallplatte oder ein Gleitlager zwischen dem Planetenradträger und dem Schneckenrad angeordnet sein und eine axiale Lagerstelle für die Antriebswelle bilden. Das Schneckenrad selbst kann auf einer fest mit dem Gehäuse des Schiebetürantriebs verbundenen Achse gelagert sein.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich dann, wenn ein Sonnenrad unlösbar mit dem Schneckenrad verbunden, insbesondere einstückig mit dem Schneckenrad verbunden ist. Eine einstückige Ausbildung des Schneckenrads mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes reduziert die Anzahl der Bauteile zur Bereitstellung eines Schiebetürantriebs in vorteilhafter Weise. Durch den kombinierten Aufbau von Schneckenrad und Sonnenrad des Planetenradgetriebes des Antriebs des Planetenradgetriebes kann die Anzahl der Bauteile reduziert, ein Kraftfluss optimiert und die Lebensdauersicherheit gewährleistet werden. Der Kraft- bzw. Momentenfluss vom elektrischen Antrieb bzw. dem Elektromotor über die Schnecke kann folglich unmittelbar vom kombinierten Schneckenrad und Sonnenrad auf die Planetenräder erfolgen. Es können wiederum Toleranzen eliminiert und ein optimaler Kraft- bzw. Momentenfluss gewährleistet werden. Insgesamt zeichnet sich der erfindungsgemäße Schiebetürantrieb durch eine geringstmögliche Anzahl von Bauteilen aus, was Toleranzen eliminiert und eine hohe Lebensdauer für den Schiebetürantrieb gewährleistet.
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In einer weiteren Ausgestaltungsvariante sind das Schneckenrad und das Sonnenrad einstückig und aus Kunststoff gebildet. Die Schneckenradstufe wird mittels des Elektromotors angetrieben, wobei die Schnecke auf der Abtriebswelle des Elektromotors angeordnet ist. Die Schnecke kann aus Metall, zum Beispiel Messing, gefertigt sein, wird bevorzugt aber aus Kunststoff gebildet. Eine Kunststoffschnecke bietet dabei den Vorteil, dass ein geringeres Gewicht vorliegt, aber vor allem die Schnecke zusätzlich dämpfend, das heißt zumindest bereichsweise elastisch mit dem Schneckenrad zusammenwirkt. Das Schneckenrad kann wiederum aus einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Stahl oder Messing, gebildet sein, kann aber auch erfindungsgemäß als Kunststoffbauteil ausgebildet sein. Ebenso kann das Sonnenrad aus einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Messing, gebildet sein und unlösbar mit dem Schneckenrad verbunden sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schneckenrad mit dem Sonnenrad einstückig und aus Kunststoff ausgebildet. Zwar können hohe Drehmomente zum Antrieb einer zum Beispiel großen Schiebetür notwendig sein oder es können große Momente zum Beispiel durch witterungsbedingte Einflüsse zur Verfügung gestellt werden müssen, so dass eine hohe Belastung auf den Schiebetürantrieb wirkt. Die einsetzbaren Kunststoffe sind aber ebenfalls hochfest auslegbar, wobei zum Beispiel Kunststoffe mit einer Glasfaserverstärkung zum Einsatz kommen können. Glasfaserverstärkte Kunststoffe, wie beispielsweise Polyamid oder Polybutylenterephthalat oder kurz PBT, zeichnen sich durch gute Maßbeständigkeit und sehr geringe Kriechverformungsneigungen bei einer hohen Abriebsfestigkeit aus. Solche Art Kunststoffe und insbesondere faserverstärkte Kunststoffe können auch hohe Lasten aushalten und somit zum Antrieb der Wickeltrommeln bzw. Seiltrommeln genutzt werden. Der teilweise Einsatz von metallischen Bauteilen oder zumindest bereichsweise Einsatz von metallischen Bauteilen im Kraftfluss des Schiebetürantriebs kann zum Beispiel durch die hohen Lasten, die beispielsweise bei sehr großen Türen auftreten können, konstruktiv bedingt notwendig sein. Bevorzugt werden aber hochfeste Kunststoffe und insbesondere faserverstärkte Kunststoffe zum Einsatz kommen.
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Ist die mindestens eine Wickeltrommel, vorzugsweise werden zwei Wickeltrommeln eingesetzt, formschlüssig mit der Antriebswelle verbunden, so ergibt sich eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Die Antriebswelle leitet ein Drehmoment in die eine oder zwei Wickeltrommeln ein, so dass mittels der Wickeltrommeln und insbesondere einem auf der oder den Wickeltrommeln befestigten Seil eine Schiebetür antreibbar ist. Bevorzugt sind zwei Seile an zwei Wickeltrommeln auf der Antriebswelle befestigt, wobei die Schiebetür mittels einer Wickeltrommel aufziehbar und mit der weiteren Wickeltrommel zuziehbar ist. Durch eine gegenläufige Betätigung, das heißt ein gegensinniges Antreiben der Antriebswelle, kann somit ein Zuziehen oder Öffnen der Schiebetür erzeugt werden. In vorteilhafter Weise sind die Wickeltrommeln auf die Antriebswelle aufschiebbar. Durch beispielsweise eine Verzahnung auf der Antriebswelle oder eine formschlüssige konstruktive Anpassung zwischen Wickeltrommel und Antriebswelle ist ein sicheres Übertragen eines Drehmoments von der Antriebswelle auf die Wickeltrommel gewährleistbar. Auch ist es vorstellbar, dass eine Nutenfeder zum Einsatz kommt, um ein spielfreies Übertragen der Drehmomente über die Antriebswelle auf die Wickeltrommel zu gewährleisten. Ein Aufschieben bietet eine konstruktiv günstige Möglichkeit der Verbindung und ermöglicht eine leichte Montage der Wickeltrommeln auf die Antriebswelle.
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Ist die Antriebswelle aus Kunststoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, gebildet, so ergibt sich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Die Ausbildung der Bestandteile des Schiebetürantriebs aus Kunststoff bietet den Vorteil, dass ein Schiebetürantrieb mit einem geringen Gewicht zur Verfügung gestellt werden kann. Das Gewicht ist bei der konstruktiven Auslegung des Schiebetürantriebs von entscheidender Bedeutung, da die Automobilindustrie stets bestrebt ist, das Gewicht der Kraftfahrzeuge zu reduzieren und somit den Kraftstoffverbrauch insgesamt zu verringern. Insbesondere durch den Einsatz glasfaserverstärkter Kunststoffe, wie beispielsweise Polyamid oder PBT, können hierbei Werkstoffe zur Verfügung gestellt werden, die eine ausreichende Festigkeit zur Übertragung der im Schiebetürantrieb auftretenden Momente bzw. Kräfte gewährleisten können. In einer Ausgestaltungsvariante, die als bevorzugte Ausführungsform gelten kann, können folglich die Antriebswelle, die Planetenräder, das Hohlrad, das Sonnenrad, das Schneckenrad und die Schnecke selbst aus Kunststoff gebildet sein. Je nach Belastung sind natürlich auch einzelne Bestandteile zumindest bereichsweise aus einem metallischen Werkstoff ausführbar, wobei auch eine Kombination eines hybriden Bauteils, das zum Teil aus zum Beispiel einem metallischen Kern und einer Kunststoffumspritzung gebildet ist, zum Einsatz kommen kann. Insbesondere in hochbelasteten Bereichen, wie beispielsweise im Bereich des Schneckenrads und des Sonnenrads, aber auch im Übergangsbereich zwischen Planetenradträger und Antriebswelle können metallische Einsätze oder ein teilweise metallischer Bereich zum Einsatz kommen, um eine ausreichende Festigkeit auch in Extremsituationen gewährleisten zu können.
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Ist die Antriebswelle in einem Gehäuse, insbesondere einem Gehäusedeckel der Antriebseinheit gelagert, so ergibt sich eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Die Antriebswelle wird bevorzugt einseitig und axial im Schneckenrad des Antriebs gelagert. Dem Schneckenrad, das heißt dem Planetengetriebe gegenüberliegend, ist die Antriebswelle in einem Lager, beispielsweise einem Gleitlager, aufnehmbar. Bevorzugt wird die Lagerstelle durch den Gehäusedeckel des ein-, zwei- oder mehrteilig ausgebildeten Gehäuses des Schiebetürantriebs gebildet. Die axiale Lagerung erfolgt somit mit einem geringstmöglichen Anteil an Bauteilen, wodurch eine konstruktiv günstige Lagerung der Antriebswelle bereitstellbar ist. Die Lagerstelle im Gehäusedeckel kann darüber hinaus ein Axial- und Radiallager bilden, um die Anzahl der benötigten Bauteile weiter zu reduzieren. Eine radiale Lagerung erfährt die Antriebswelle antriebsseitig über die Abstützung des Planetenradträgers in den Steg oder Planetenrädern, die sich wieder im Hohlrad und/oder dem das Hohlrad umgebenden Kupplungsglied abstützen. Darüber hinaus wird die radiale Lagerung der Antriebswelle natürlich auch über den Eingriff der Planetenräder in das Sonnenrad des Planetenradgetriebes gewährleistet. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Schiebetürantriebs kann ein Antrieb mit einem geringstmöglichen Anteil von Bauteilen, mit einer hohen Maßhaltigkeit und einer geringstmöglichen Anzahl an notwendigem Spiel zwischen den Antriebskomponenten bereitgestellt werden. Durch die Reduzierung der Bauteile und das Ausführen der Bauteile mit übergreifenden Funktionen, das heißt Mehrfachfunktionen, wie sie beispielsweise bei der Antriebswelle vorliegen, kann ein Schiebetürantrieb mit einer hohen Lebensdauerbeständigkeit und einem konstruktiv günstigen Aufbau bereitgestellt werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es gilt jedoch der Grundsatz, dass das Ausführungsbeispiel die Erfindung nicht beschränkt, sondern lediglich ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Die dargestellten Merkmale können einzeln oder in Kombination mit weiteren Merkmalen der Beschreibung wie auch den Patentansprüchen einzeln oder in Kombination ausgeführt werden.
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Es zeigt:
- 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß aufgebauten Schiebetürantrieb, wobei der Schnitt als Querschnitt durch eine Längsachse der Welle der Wickeltrommeln wiedergegeben ist.
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In der 1 ist ein Schiebetürantrieb 1 in einer Querschnittsdarstellung entlang einer Mittelachse A einer Antriebswelle 2 sowie einer Lagerachse 3 wiedergegeben. Der Schiebetürantrieb 1 weist in dieser Ausführungsform ein dreiteiliges Gehäuse 4 auf, wobei sich das Gehäuse in ein Gehäuseunterteil 5, ein Mittenteil 6 und einen Gehäusedeckel 7 aufteilt. Durch eine Öffnung 8 des Gehäuseunterteils 5 ist ein nicht dargestellter elektrischer Antriebsmotor zumindest bereichsweise einführbar und mit dem Gehäuse 4 verbindbar. Der elektrische Motor greift mit einer auf einer Abtriebswelle des elektrischen Motors angeordneten Schnecke 9 in ein Schneckenrad 10 ein, so dass das Schneckenrad 10 um die Achse 3 herum betätigbar ist. Das Schneckenrad 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit einem Sonnenrad 11 eines Planetenradgetriebes 12 ausgeführt. Wie im Querschnitt sehr gut zu erkennen, sind Planetenräder 13, 14 und deren Achsen 15, 16 in einem Planetenradträger 17 drehbar aufgenommen und wirken mit einem Hohlrad 18 zusammen. Das Hohlrad 18 wiederum ist mittels einer Kupplung 19 fixierbar bzw. freigebbar. Die 1 zeigt den eingekoppelten Zustand, so dass das Hohlrad 18 im Gehäuse 4 verdrehfest gehalten ist.
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Erfindungsgemäß ist der Planetenradträger einstückig mit der Antriebswelle 2 ausgeführt, wobei die Antriebswelle zusätzlich die Wickeltrommeln 20, 21 aufnimmt. Der Antriebswelle 2 kommt somit eine Doppelfunktion zu. Einerseits dient die Antriebswelle 2 zum Antrieb der Wickeltrommeln 20, 21 und zur Aufnahme der Wickeltrommeln 20, 21 und gleichzeitig dient die Antriebswelle 2 als Planetenradträger 17 für das Planetenradgetriebe 12.
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Die Antriebswelle 2 selbst ist axial und radial mittels eines Gleitlagers 22 im Gehäusedeckel 7 geführt und wird gleichzeitig mittels eines Axiallagers 23, das beispielsweise aus einer Metallplatte bestehen kann oder ein Gleitlager sein kann, im Schneckenrad 10 geführt. Eine radiale Lagerung erfährt die Antriebswelle 2 insbesondere durch den Planetenradträger 17, wobei sich die Planetenräder 13, 14 auf dem Sonnenrad 11 sowie dem Hohlrad 18 abstützen.
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Auf der Antriebswelle 2 sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Seil- oder Wickeltrommeln 20, 21 angeordnet. Die Wickeltrommeln 20, 21 sind form- und/oder kraftschlüssig mit der Antriebswelle 2 verbunden und/oder mittels eines Federelements verdrehfest zur Momentenübertragung auf der Antriebswelle 2 gehalten. Die Seile der Wickeltrommeln 20, 21 sind an unterschiedlichen Enden einer Schiebetür angebracht, so dass je nach Drehrichtung des Antriebsmotors die Schiebetür in unterschiedliche Richtungen verfahrbar ist.
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Die Antriebswelle 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Hohlwelle ausgebildet und aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff gefertigt. Je nach Ausführungsform und Anforderung an den Schiebetürantrieb 1 kann die Antriebswelle 2 aber auch aus einem metallischen Werkstoff oder als Hybridbauteil, das heißt aus Kunststoff und Metall, hergestellt sein.
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Um ein Notbetätigen des Schiebetürantriebs 1 zu ermöglichen, ist eine Kupplung 19 am äußeren Umfang des Hohlrads 18 angeordnet. Wird die Kupplung eines nicht dargestellten Federelements, vorzugsweise mittels einer Wellfeder, betätigt, wobei die Kupplung 19 in der 1 in Richtung der Wickeltrommeln 20, 21 bewegt wird, so wird die Kraft und/oder Momentenübertragung zwischen dem Sonnenrad 11 und den Planetenräder 14, 15 unterbrochen, wodurch ein manuelles Verschieben der Schiebetür bzw. ein manuelles Verdrehen der Wickeltrommeln 20, 21, erleichtert wird. Der erfindungsgemäße Aufbau des Schiebetürantriebs 1 ermöglicht einen kostengünstigen, mit einer geringen Anzahl von Bauteilen ausgestatten Aufbau und darüber hinaus eine hohe Lebensdauerbeständigkeit. Dabei vereint der erfindungsgemäße Schiebetürantrieb die Vorteile eines Planetenradgetriebes 12 mit einer kostengünstigen und konstruktiv einfachen Ausgestaltung einer Antriebswelle 2, so dass ausreichende Kräfte zum Antrieb einer Schiebetür bereitstellbar sind und gleichzeitig ein kompakter und leichter Aufbau des Schiebetürantriebs 1 gewährleistet werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schiebetürantrieb
- 2
- Antriebswelle
- 3, 15, 16
- Achse
- 4
- Gehäuse
- 5
- Gehäuseunterteil
- 6
- Mittenteil
- 7
- Gehäusedeckel
- 8
- Öffnung
- 9
- Schnecke
- 10
- Schneckenrad
- 11
- Sonnenrad
- 12
- Planetenradgetriebe
- 13, 14
- Planetenräder
- 17
- Planetenradträger
- 18
- Hohlrad
- 19
- Kupplung
- 20, 21
- Wickeltrommel
- 22
- Gleitlager
- 23
- Axiallager
- A
- Mittelachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014109055 A1 [0003]
- DE 19819421 A1 [0004]
- US 4640050 [0005]
