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Die Erfindung betrifft eine Luftleiteinrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Eine derartige Luftleitvorrichtung ist aus der Praxis bekannt und umfasst ein Spoilerelement, das mit einer Ausstellkinematik zwischen einer eingefahrenen Ruhestellung, in der es mit einer angrenzenden Fahrzeugaußenhaut fluchten kann, und einer ausgestellten Anströmstellung verstellbar ist, in welcher es das Fahrverhalten des betreffenden Fahrzeugs beeinflusst. Die Ausstellkinematik umfasst bezogen auf eine vertikale Fahrzeuglängsmittelebene beidseits jeweils eine Lenkeranordnung, an der das Spoilerelement gelagert ist. Die Lenkeranordnungen sind mit einer Abtriebswelle eines Stellantriebs verbunden, der einen Antriebsmotor mit einer Antriebswelle umfasst, welche über ein Untersetzungsgetriebe die Abtriebswelle antreibt. Um sicherzustellen, dass das Spoilerelement im unbetätigten Zustand des Antriebsmotors keine durch äußere Kräfte ausgelöste Verstellbewegung ausführt, ist es ferner bei Einsatz eines nicht selbsthemmenden Getriebes als Untersetzungsgetriebe gegebenenfalls erforderlich, eine Bremseinrichtung einzusetzen, die ein Verdrehen der Abtriebswelle im unbetätigten Zustand des Antriebsmotors verhindert. Aus der Druckschrift
DE 10 2008 029 884 B4 ist als Bremseinrichtung eine über einen Lenker gesteuerte Sperrklinke bekannt, die aber den gestellten Anforderungen nicht genügt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftleitvorrichtung der einleitend genannten Art mit einer gegenüber dem Stand der Technik optimierten Bremseinrichtung zu schaffen.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Luftleitvorrichtungen mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 17, 20 und 27 gelöst.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird also eine Luftleitvorrichtung vorgeschlagen, bei der die Bremseinrichtung mit einem Gehäuse zusammenwirkt, das von der Abtriebswelle, die die Ausstellkinematik antreibt, durchgriffen ist. Das Gehäuse wird somit als Teil der Bremseinrichtung genutzt.
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Bei einer speziellen Ausführungsform der Luftleitvorrichtung ist das Bremselement, das mit dem Gehäuse zusammenwirkt, ein Bremsring, der drehfest und axial verschiebbar auf der Abtriebswelle sitzt und der mittels eines Abtriebsrads des Untersetzungsgetriebes zwischen der Bremsstellung und einer Freigabestellung verstellbar ist. Der Bremsring erfährt bei einer Betätigung des Abtriebsrads in Folge einer Betätigung des Antriebsmotors einen Versatz in Axialrichtung der Abtriebswelle, wodurch er von dem das Bremsgegenelement darstellenden Gehäuse abgehoben wird. Die Abtriebswelle kann dann gedreht und das Spoilerelement verstellt werden. Bei Nichtbetätigung des Antriebsmotors steht der Bremsring in Eingriff mit dem Gehäuse. Damit stellt der Antriebsmotor, der das Abtriebsrad antreibt, auch den Aktivierungs- bzw. Deaktivierungsantrieb für die Bremseinrichtung dar.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Luftleitvorrichtung nach der Erfindung weist der Bremsring eine Mitnehmerverzahnung auf, die mit einer Gegenverzahnung des Abtriebsrads in Eingriff steht und die Rampen aufweist, die mit Stellrampen der Gegenverzahnung zusammenwirken, so dass eine Drehung des Abtriebsrads zu einem Versatz des Bremsrings parallel zur Achse der Abtriebswelle erfolgt. Bei einem Antrieb des Abtriebsrads mittels des Antriebsmotors gleiten die Stellrampen, die an dem Abtriebsrad ausgebildet sind, an den Rampen der Mitnehmerverzahnung des Bremsrings, wodurch der Bremsring parallel zur Achse der Abtriebswelle verlagert wird. Jedoch verbleibt die Mitnehmerverzahnung in Eingriff mit der Gegenverzahnung, womit das Abtriebsrad ein Drehmoment über den Bremsring auf die Abtriebswelle überträgt.
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Um den Bremsring im nicht betätigten Zustand des Antriebsmotors in seine Bremsstellung zu verstellen, weist eine bevorzugte Ausführungsform der Luftleitvorrichtung eine Rückstellfeder auf, die den Bremsring in Richtung der Bremsstellung bzw. Eingriffsstellung vorspannt.
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Um eine gute Bremswirkung zu gewährleisten, kann der Bremsring eine Bremsverzahnung haben, die in der Bremsstellung in korrespondierende Ausnehmungen des Gehäuses eingreift.
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Alternativ oder zusätzlich kann der Bremsring eine Kegelfläche haben, die in der Bremsstellung an einer korrespondierenden, insbesondere ebenfalls als Kegelfläche ausgebildeten Bremsfläche des Gehäuses anliegt.
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Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der Luftleitvorrichtung nach der Erfindung ist das Bremselement eine Bremsscheibe, die drehfest auf der Abtriebswelle sitzt und die Federarme hat, die an die Abtriebswelle angebunden sind und die einen Bremsring der Bremsscheibe in Richtung ihrer Bremsstellung vorspannen, wobei bei einer Betätigung eines Abtriebsrads des Untersetzungsgetriebes eine Stellhülse den Bremsring gegen die Kraft der Federarme in eine Freigabestellung drückt. Die Stellhülse hat vorzugsweise Rampen bzw. schiefe Ebenen, die mit dem Abtriebsrad zusammenwirken, so dass bei dessen Antrieb die Stellhülse einen Versatz erfährt und den Bremsring der Bremsscheibe gegen die Federkraft der Federarme aus der Bremsstellung in die Freigabestellung verstellt.
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Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der Luftleitvorrichtung nach der Erfindung ist das Bremselement eine Kegelhülse, die mit ihrer Mantelfläche mit einer Bremsfläche des Gehäuses zusammenwirkt und die eine gewellte Stirnfläche hat, die mit einer Stellfläche zusammenwirkt, die an einem Abtriebsrad des Untersetzungsgetriebes angeordnet ist. Durch Zusammenwirken der Stellfläche mit der gewellten Stirnfläche wird die Kegelhülse, die mit ihrem Umfang an einer Bremsfläche des Gehäuses anliegt, aus der Bremsstellung in die Freigabestellung gedrückt und damit von der Bremsfläche gelöst, wobei die Freigabestellung vorzugsweise durch Mitnehmer, die sowohl an dem Abtriebsrad als auch an der Bremshülse ausgebildet sind, gehalten wird. Bei einem Antrieb der Abtriebswelle bzw. des Abtriebsrads wird damit die Kegelhülse ab einem bestimmten Verstellwinkel des Abtriebsrads mitgedreht. Das Zurückstellen der Kegelhülse in die Bremsstellung erfolgt vorzugsweise mittels einer Rückstellfeder, die sich an dem Gehäuse abstützen kann. Dies erfolgt, wenn das Abtriebsrad nicht angetrieben ist, und zwar durch ein Gleiten der gewellten Stirnfläche an der Stellfläche des Abtriebsrads.
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Um die Bremswirkung der Kegelhülse zu vergrößern und um das Verstellen der Kegelhülse zwischen der Bremsstellung und der Freigabestellung zu erleichtern, kann zwischen der Kegelhülse und der Abtriebswelle mindestens eine Spreizkugel angeordnet sein, auf der die Kegelhülse bei einem Verstellen zwischen der Freigabestellung und der Bremsstellung abrollt und die die Kegelhülse in der Bremsstellung aufspreizt und mit ihrer Mantelfläche gegen die an dem Gehäuse ausgebildete Bremsfläche drückt.
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Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der Luftleitvorrichtung nach der Erfindung, bei der das Bremselement mit dem Gehäuse zusammenwirkt, weist das Untersetzungsgetriebe ein Abtriebsrad auf, das ein schräg verzahntes Stirnrad ist, an dem mindestens ein Zapfen ausgebildet ist, der das Bremselement der Bremseinrichtung bildet und der in der Bremsstellung in eine korrespondierende Gehäuseausnehmung eingreift. Das Abtriebsrad ist axial verschiebbar und drehfest auf der Abtriebswelle gelagert. Bei einem Betätigen des Abtriebsrads mittels eines korrespondierenden Antriebsrads, das ebenfalls schräg verzahnt ist, erfährt das Abtriebsrad einen Versatz in Axialrichtung der Abtriebswelle, wodurch der Zapfen aus der korrespondierenden Gehäuseausnehmung gezogen wird. Denkbar ist es auch, anstelle eines Zapfens eine Kegelfläche als Bremsfläche an dem Abtriebsrad auszubilden, die mit einer korrespondierenden Kegelfläche des Gehäuses zusammenwirkt. Auch ist es denkbar, an dem Abtriebsrad eine Verzahnung auszubilden, die mit einer Gegenverzahnung des Gehäuses zusammenwirkt.
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Vorzugsweise ist das schräg verzahnte Stirnrad auf einer Gleithülse axial verschiebbar gelagert und mittels einer Feder in Richtung der Bremsstellung vorgespannt. Die Gleithülse kann einen Anschlag aufweisen, der die Freigabestellung bzw. eine Endstellung des Abtriebsrads definiert, in der dieses zusammen mit der Abtriebswelle drehbar ist.
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Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der Luftleitvorrichtung ist das Bremselement eine Bremsscheibe, die auf der Abtriebswelle sitzt und die mittels mindestens eines Ausrücknockens, der am Umfang der Abtriebswelle ausgebildet ist, bei einem Antrieb der Abtriebswelle mittels des Untersetzungsgetriebes aus einer Bremsstellung in eine Freigabestellung verlagerbar ist. Die Bremsscheibe ist axial auf der Abtriebswelle verlagerbar. Wenn kein Drehmoment über das Untersetzungsgetriebe auf die Abtriebswelle übertragen wird, steht die Bremsscheibe beispielsweise über Bremslaschen mit dem Gehäuse in Eingriff, an dem korrespondierende Bremsrippen ausgebildet sein können. Wenn die Abtriebswelle mittels des Untersetzungsgetriebes angetrieben wird, erfährt die Bremsscheibe mittels des Ausrücknockens eine Verlagerung in Axialrichtung der Abtriebswelle, wodurch sie von dem Gehäuse gelöst wird. Die Abtriebswelle ist nun frei drehbar. Vorzugsweise ist die Bremsscheibe mittels einer Feder in Richtung ihrer Bremsstellung vorgespannt.
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Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der Luftleitvorrichtung nach der Erfindung ist das Bremselement von einer Bremstrommel gebildet, die einen Stellabschnitt, der mit einem Abtriebsrad des Untersetzungsgetriebes drehfest verbunden ist, einen Mitnehmerabschnitt, der mit der Abtriebswelle drehfest verbunden ist, und Bremsabschnitte umfasst, die über verformbare Stege mit dem Stellabschnitt verbunden sind, wobei bei einem Verdrehen des Mitnehmerabschnitts gegenüber dem Stellabschnitt durch Verformung der Stege die Bremsabschnitte von einer Bremsfläche des Gehäuses gelöst werden und Mitnehmerelemente des Stellabschnitts und des Mitnehmerabschnitts aneinander anschlagen. Damit wird die Drehung des Abtriebsrads auf die Abtriebswelle übertragen. Im nicht betätigten Zustand des Abtriebsrads drücken sich die Bremsabschnitte aufgrund des Rückstellvermögens der verformbaren Stege gegen die Bremsfläche des Gehäuses.
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Die Bremsabschnitte der Bremstrommel können eine Reibfläche aufweisen, die in der Bremsstellung an der Bremsfläche des Gehäuses anliegt.
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Alternativ ist es denkbar, dass die Bremsabschnitte jeweils eine Eingriffsstruktur haben, die als Verzahnung ausgebildet sein kann, wobei dann die Bremsfläche des Gehäuses mit einer korrespondierenden Gegenverzahnung ausgebildet sein kann.
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Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist es grundsätzlich möglich, dass der Antriebsmotor auch zur Aktivierung bzw. Deaktivierung der Bremseinrichtung genutzt wird und damit einen Bremsantrieb bildet. Ein weiterer Aktuator für die Bremseinrichtung ist nicht mehr erforderlich. Beispielsweise wird der Antriebsmotor am Anfang seiner Betätigung zur Deaktivierung der Bremseinrichtung und dann zum Verstellen des Spoilerelements genutzt, wohingegen die Bremseinrichtung aktiviert wird, wenn der Antriebsmotor angehalten wird. Gegebenenfalls muss der Antriebsmotor in einer definierten Drehstellung der Abtriebswelle des Abtriebsrads und/oder eines sonstigen Bestandteils der Anordnung gestoppt werden. Zur Aktivierung der Bremseinrichtung kann es des Weiteren gegebenenfalls erforderlich sein, dass der Antriebsmotor ein kleines Stück zurückfährt, damit eine Bremsverzahnung oder dergleichen mit einem Gegenelement in Eingriff gebracht werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend ein Spoilerelement, das mittels einer Ausstellkinematik zwischen einer eingefahrenen Ruhestellung und mindestens einer ausgefahrenen Anströmstellung verstellbar ist, wobei die Ausstellkinematik mit einem Stellantrieb gekoppelt ist, der einen Antriebsmotor mit einer Antriebswelle, die über ein Untersetzungsgetriebe eine um eine Drehachse drehbare Abtriebswelle antreibt, die mit der Ausstellkinematik verbunden ist, und eine Bremseinrichtung umfasst, die bei nicht betätigtem Antriebsmotor ein ungewolltes Verstellen des Spoilerelements und ein Drehen der Abtriebswelle verhindert. Die Bremseinrichtung umfasst ein federbelastetes Bremselement, das in einer Bremsstellung direkt auf ein mit der Abtriebswelle oder der Antriebswelle drehfest verbundenes Gegenelement wirkt.
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Bei dieser Luftleitvorrichtung wird also ein Bremselement in Eingriff mit dem Gegenelement gebracht, das an der Abtriebswelle oder der Antriebswelle drehfest angeordnet ist.
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Bei einer speziellen Ausführungsform dieser Luftleitvorrichtung ist das Bremselement durch eine Kugel gebildet, die mittels einer Feder in Richtung ihrer Bremsstellung vorgespannt ist und die in der Bremsstellung in eine Mulde des Gegenelements eingreift, die an einem Muldenaufsatz ausgebildet ist, der bezüglich der Antriebswelle oder der Abtriebswelle drehfest angeordnet ist.
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Bei einer alternativen Ausführungsform ist das Bremselement eine Rolle oder Kugel, die an einem federbelasteten Hebel angeordnet ist, und die in einer Bremsstellung in eine Rast eines Bremsrads eingreift, das auf der Antriebswelle oder auf der Abtriebswelle sitzt. Das Bremsrad kann nach Art eines Zahnrads mit abgeflachten Zähnen ausgebildet sein, wobei die Rolle bzw. die Kugel in der Bremsstellung in einem der Zahnzwischenräume angeordnet ist, der die betreffende Rast bildet. Die Antriebskraft, die von dem Antriebsmotor aufgebracht wird, muss die Federkraft der Feder des Hebels übersteigen, so dass der Hebel in eine Freigabestellung verschwenkt werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend ein Spoilerelement, das mittels einer Ausstellkinematik zwischen einer eingefahrenen Ruhestellung und mindestens einer ausgefahrenen Anströmstellung verstellbar ist, wobei die Ausstellkinematik mit einem Stellantrieb gekoppelt ist, der einen Antriebsmotor mit einer Antriebswelle, die über ein Untersetzungsgetriebe eine um eine Drehachse drehbare Abtriebswelle antreibt, die mit der Ausstellkinematik verbunden ist, und eine Bremseinrichtung umfasst, die bei nicht betätigtem Antriebsmotor ein ungewolltes Verstellen des Spoilerelements und ein Drehen der Abtriebswelle verhindert. Die Bremseinrichtung umfasst ein Bremselement, die durch eine Bewegung des Antriebsmotors gegenüber einer Lagerbasis zwischen einer Bremsstellung und einer Freigabestellung verstellbar ist. Diese Bremseinrichtung nutzt eine Anfahrbewegung des Antriebsmotors aus, der schwimmend gelagert sei kann. Durch diese Anfahrbewegung wird das Bremselement der Bremseinrichtung aus der Bremsstellung in die Freigabestellung gebracht. Wenn der Antriebsmotor gestoppt wird, bewegt sich der Antriebsmotor zurück in seine Ausgangsstellung, womit sich das Bremselement zurück in seine Bremsstellung verstellt.
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Beispielsweise umfasst das Bremselement eine Schlingenfeder, deren Betätigung durch ein Betätigungselement erfolgt, das starr mit dem Antriebsmotor verbunden ist. Das Betätigungselement kann ein Zapfen sein, der an einem stabförmigen Vorsprung eines Gehäuses des Motors angeordnet ist.
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Bei einer alternativen Ausführungsform ist das Bremselement eine Hebelanordnung, die mittels einer Feder in Richtung einer Bremsstellung vorgespannt ist und die in der Bremsstellung an der Abtriebswelle anliegt und so deren Drehung blockiert. Die Hebelanordnung ist auch mit dem Antriebsmotor verbunden. Durch die Anfahrbewegung des Antriebsmotors wird die Hebelanordnung aus der Bremsstellung in die Freigabestellung verstellt.
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Die Hebelanordnung kann einen Bremshebel mit einer Ausnehmung umfassen, in die die Abtriebswelle in der Bremsstellung eingreift.
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Bei einer alternativen Ausführungsform umfasst das Bremselement einen Bremskeil, der auf die Abtriebswelle oder auf die Antriebswelle wirkt. Der Bremskeil wird beim Anfahren des Motors durch dessen Anfahrbewegung verschoben, wodurch die Drehung der Abtriebswelle oder der Antriebswelle freigegeben wird.
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Beispielsweise ist der Bremskeil durch eine keilförmige Ausnehmung eines Schiebers gebildet, der bei einer Anfahrbewegung des Antriebsmotors eine Verschiebung erfährt.
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Ein Stellglied für den Schieber kann durch einen Motorflansch des Antriebsmotors gebildet sein, an dem ein korrespondierender Vorsprung des Schiebers gleitet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Luftleitvorrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend ein Spoilerelement, das mittels einer Ausstellkinematik zwischen einer eingefahrenen Ruhestellung und mindestens einer ausgefahrenen Anströmstellung verstellbar ist, wobei die Ausstellkinematik mit einem Stellantrieb gekoppelt ist, der einen Antriebsmotor mit einer Antriebswelle, die über ein Untersetzungsgetriebe eine um eine Drehachse drehbare Abtriebswelle antreibt, die mit der Ausstellkinematik verbunden ist, und eine Bremseinrichtung umfasst, die bei nicht betätigtem Antriebsmotor ein ungewolltes Verstellen des Spoilerelements und ein Drehen der Abtriebswelle verhindert. Die Bremseinrichtung umfasst eine elektrische Magneteinrichtung. Die elektrische Magneteinrichtung ist bei nicht betätigtem Antriebsmotor derart aktiviert bzw. deaktiviert, dass die Abtriebswelle keine Drehung erfahren kann.
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Bei einer speziellen Ausführungsform umfasst die elektrische Magneteinrichtung einen Magnetring, der auf der Antriebswelle oder auf der Abtriebswelle sitzt und der mit einer elektrischen Magnetspule oder mit einem Permanentmagneten zusammenwirkt, der mit einer elektrischen Spule umwickelt ist.
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Bei einer alternativen Ausführungsform umfasst die elektrische Magneteinrichtung einen Hubmagneten, der ein Bremsglied betätigt, das in einer Bremsstellung an einem Rad des Untersetzungsgetriebes, insbesondere an einem Abtriebsrad des Untersetzungsgetriebes anliegt, das mit der Abtriebswelle verbunden ist.
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Das Bremsglied kann zur Erhöhung der Bremswirkung eine Verzahnung aufweisen, die mit einer Verzahnung des Rads des Untersetzungsgetriebes korrespondiert und die mit in der Bremsstellung mit dieser Verzahnung in Eingriff steht.
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Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform umfasst die elektrische Magneteinrichtung einen Rotor und einen Stator mit einem Elektromagneten, wobei in einem Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor ein Magnetpulver angeordnet ist, das bei aktiviertem Elektromagneten eine Bremswirkung auf den Rotor ausübt, der mit der Antriebswelle oder der Abtriebswelle verbunden sein kann.
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Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform umfasst die elektrische Magneteinrichtung eine gehäusefeste Bremsbacke, eine Scheibe, die drehfest und axial verschiebbar auf der Abtriebswelle angeordnet ist, und einen Elektromagneten, der die Scheibe zwischen einer Bremsstellung, in der sie mit der Bremsbacke zusammenwirkt, und einer Freigabestellung verstellt.
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Das Untersetzungsgetriebe der Luftleitvorrichtung nach der Erfindung umfasst beispielsweise mindestens zwei hintereinander geschaltete Planetengetriebestufen, die über eine weitere Getriebestufe die Abtriebswelle antreiben. Die hintereinander geschalteten Planetengetriebestufen können gleich ausgebildet sein. Die weitere Getriebestufe ist beispielsweise eine Stirnradstufe aus einem Stirnradpaar oder auch eine Acbar-Getriebestufe, das heißt eine Exzentergetriebestufe.
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Alternativ kann das Untersetzungsgetriebe mindestens zwei jeweils aus einem Stirnradpaar gebildete Stirnradstufen umfassen, die über ein weiteres Stirnradpaar die Abtriebswelle antreiben. Die Stirnräder der Stirnradstufen können im Aufbau des Stellantriebs in einfacher Weise gelagert werden. Zudem können die Stirnräder der Stirnradstufen zumindest teilweise gleichartig aufgebaut sein, was einen hohen Gleichteilegrad bedeutet und die Kosten der Luftleitvorrichtung niedrig hält.
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Des Weiteren ist es auch denkbar, dass das Untersetzungsgetriebe mindestens eine Exzentergetriebestufe, vorzugsweise zwei hintereinander geschaltete Exzentergetriebestufen umfasst. Die Exzentergetriebestufe kann eine Zykloidgetriebestufe oder auch eine Acbar-Getriebestufe sein, die über eine Stirnradstufe aus einem Stirnradpaar die Abtriebswelle antreibt.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ausführungsbeispiele einer Luftleitvorrichtung nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Luftleitvorrichtung nach der Erfindung;
- 2 eine perspektivische Ansicht einer Bremseinrichtung der Luftleitvorrichtung nach 1;
- 3 eine Explosionsdarstellung der Bremseinrichtung nach 2;
- 4 eine Seitenansicht der Bremseinrichtung;
- 5 eine weitere perspektivische Darstellung der Bremseinrichtung in Bremsstellung;
- 6 eine 5 entsprechende Ansicht in einer Freigabestellung für eine erste Drehrichtung einer Abtriebswelle;
- 7 ebenfalls eine 5 entsprechende Ansicht der Bremseinrichtung in einer Freigabestellung, jedoch für eine zweite Drehrichtung der Abtriebswelle;
- 8 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art;
- 9 eine Explosionsdarstellung der Bremseinrichtung nach 8;
- 10 eine weitere perspektivische Darstellung der Bremseinrichtung nach 8 in Bremsstellung;
- 11 eine 10 entsprechende Ansicht der Bremseinrichtung, jedoch in einer Freigabestellung für eine erste Drehrichtung einer Abtriebswelle;
- 12 ebenfalls eine 10 entsprechende Ansicht der Bremseinrichtung, jedoch in einer Freigabestellung für eine zweite Drehrichtung der Abtriebswelle;
- 13 eine perspektivische Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art;
- 14 eine Explosionsdarstellung der Bremseinrichtung nach 13;
- 15 eine weitere perspektivische Ansicht der Bremseinrichtung nach 13 in einer Bremsstellung;
- 16 eine 15 entsprechende Ansicht der Bremseinrichtung, jedoch in einer Freigabestellung;
- 17 eine Seitenansicht der Bremseinrichtung nach 13 in deren Bremsstellung;
- 18 eine 17 entsprechende Ansicht der Bremseinrichtung, jedoch in deren Freigabestellung;
- 19 eine erste perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art;
- 20 eine zweite perspektivische Ansicht der Bremseinrichtung nach 18;
- 21 eine Explosionsdarstellung der Bremseinrichtung nach den 19 und 20;
- 22 eine weitere perspektivische Ansicht der Bremseinrichtung nach den 19 und 20 in deren Bremsstellung;
- 23 eine 22 entsprechende Ansicht der Bremseinrichtung, jedoch in deren Freigabestellung;
- 24 eine Seitenansicht der Bremseinrichtung nach den 19 und 20 in deren Bremsstellung;
- 25 eine 24 entsprechende Ansicht der Bremseinrichtung, jedoch in deren Freigabestellung;
- 26 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art;
- 27 eine Explosionsdarstellung der Bremseinrichtung nach 26;
- 28 eine perspektivische Ansicht einer Kegelhülse der Bremseinrichtung nach 26;
- 29 einen Längsschnitt durch die Kegelhülse;
- 30 eine Seitenansicht der Bremseinrichtung nach 26 in deren Bremsstellung;
- 31 eine 30 entsprechende Ansicht der Bremseinrichtung, jedoch in deren Freigabestellung;
- 32 eine schematische Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art in deren Bremsstellung;
- 33 eine 32 entsprechende Ansicht der Bremseinrichtung, jedoch in deren Freigabestellung;
- 34 eine Draufsicht auf eine Gleithülse der Bremseinrichtung nach den 32 und 33;
- 35 eine perspektivische Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art;
- 36 eine Explosionsdarstellung der Bremseinrichtung nach 35;
- 37 eine perspektivische Ansicht einer Bremstrommel der Bremseinrichtung nach 35;
- 38 eine Draufsicht auf die Bremstrommel;
- 39 eine Seitenansicht der Bremstrommel;
- 40 die Bremstrommel zusammen mit einem Gehäuse in der Bremsstellung;
- 41 die Bremstrommel zusammen mit dem Gehäuse in Freigabestellung für eine erste Drehrichtung einer Abtriebswelle;
- 42 die Bremstrommel zusammen mit dem Gehäuse in der Freigabestellung für eine zweite Drehrichtung der Abtriebswelle;
- 43 eine perspektivische Ansicht der Bremstrommel für eine Freigabestellung;
- 44 eine perspektivische Ansicht der Bremstrommel und des korrespondierenden Gehäuseabschnitts in einer Freigabestellung;
- 45 eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer Bremstrommel einer Bremseinrichtung der in den 35 bis 44 dargestellten Art;
- 46 eine weitere alternative Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art;
- 47 eine Explosionsdarstellung der Bremseinrichtung nach 46;
- 48 eine weitere perspektivische Darstellung der Bremseinrichtung nach 46 in deren Bremsstellung;
- 49 eine 48 entsprechende Darstellung der Bremseinrichtung, jedoch in deren Freigabestellung;
- 50 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art in der Bremsstellung;
- 51 eine 50 entsprechende Ansicht der Bremseinrichtung, jedoch in deren Freigabestellung;
- 52 eine Explosionsdarstellung der Bremseinrichtung nach den 50 und 51;
- 53 eine Stirnansicht der Bremseinrichtung nach 50 in der Bremsstellung;
- 54 eine Stirnansicht der Bremseinrichtung nach 50 in deren Freigabestellung;
- 55 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art;
- 56 eine Explosionsdarstellung der Bremseinrichtung nach 55;
- 57 eine Stirnansicht der Bremseinrichtung nach 55 in deren Bremsstellung;
- 58 eine 57 entsprechende Ansicht der Bremseinrichtung, jedoch in deren Freigabestellung für eine erste Drehrichtung einer Abtriebswelle;
- 59 ebenfalls eine 57 entsprechende Ansicht der Bremseinrichtung, jedoch in deren Freigabestellung für eine zweite Drehrichtung der Abtriebswelle;
- 60 eine Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art;
- 61 eine Stirnansicht der Bremseinrichtung nach 60 in deren Bremsstellung;
- 62 eine Stirnansicht der Bremseinrichtung nach 60 in deren Freigabestellung;
- 63 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art;
- 64 eine Explosionsdarstellung der Bremseinrichtung nach 63;
- 65 eine Stirnansicht der Bremseinrichtung nach 63 in deren Bremsstellung;
- 66 eine Stirnansicht der Bremseinrichtung nach 63 in deren Freigabestellung;
- 67 eine weitere alternative Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art;
- 68 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art in einer Bremsstellung;
- 69 die Bremseinrichtung nach 68 in deren Freigabestellung;
- 70 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art in einer Bremsstellung;
- 71 die Bremseinrichtung nach 70 in deren Freigabestellung;
- 72 eine weitere alternative Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art in der Bremsstellung;
- 73 die Bremseinrichtung nach 72 in deren Freigabestellung;
- 74 eine weitere alternative Ausführungsform einer Bremseinrichtung einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art in einer Bremsstellung;
- 75 die Bremseinrichtung nach 74 in deren Freigabestellung;
- 76 eine schematische Prinzipskizze eines Untersetzungsgetriebes der Luftleitvorrichtung nach 1;
- 77 einen Schnitt durch den Aufbau nach 76 entlang der Linie A-A in 75;
- 78 eine alternative Ausführungsform eines Untersetzungsgetriebes einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art;
- 79 einen Schnitt durch die Anordnung nach 78 entlang der Linie B-B in 78;
- 80 eine weitere alternative Ausführungsform eines Untersetzungsgetriebes einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art;
- 81 einen Schnitt durch die Anordnung nach 79 entlang der Linie C-C in 79;
- 82 eine weitere alternative Ausführungsform eines Untersetzungsgetriebes einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art; und
- 83 einen Schnitt durch die Anordnung nach 82 entlang der Linie D-D in 82.
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In 1 ist eine Luftleitvorrichtung 1 eines als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeugs dargestellt, die als verstellbarer Heckspoiler ausgelegt ist, der das Fahrverhalten des Fahrzeugs beeinflusst.
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Die Luftleitvorrichtung 1 umfasst ein verstellbares Spoilerelement 2, welches sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckt und welches ein Anströmelement darstellt, von dessen Stellung das Fahrverhalten des Fahrzeugs abhängig ist. Das Spoilerelement 2 ist bezogen auf eine vertikale Fahrzeuglängsmittelebene beidseits jeweils mit einer Lenkeranordnung 3 verbunden, die als Mehrgelenkanordnung, insbesondere als Viergelenkanordnung ausgelegt ist. Die beiden Lenkeranordnungen 3 bilden zusammen eine Ausstellkinematik 4 für das Spoilerelement 2, mittels derer letzteres zwischen einer eingefahrenen Ruhestellung und verschiedenen ausgefahrenen Anströmstellungen verstellbar ist.
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Zum Verstellen des Spoilerelements 2 sind die Lenkeranordnungen 3 mit einem Stellantrieb 5 gekoppelt, welcher einen Antriebsmotor 6 umfasst, der als Elektromotor ausgeführt ist und mit einer nicht näher dargestellten Steuerelektronik des Fahrzeugs verbunden ist. Der Antriebsmotor 6 treibt eine Antriebswelle 7 an, welche über ein Untersetzungsgetriebe 8 eine Abtriebswelle 9 antreibt, welche ein Gehäuse 10 durchgreift und welche mit den beiden Lenkeranordnungen 3 der Ausstellkinematik 4 verbunden ist.
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Das Untersetzungsgetriebe 8 kann entsprechend den in den 76 bis 83 dargestellten Ausführungsformen ausgelegt sein, die weiter unten detailliert beschrieben werden. Insbesondere kann das Untersetzungsgetriebe 8 nicht selbsthemmend ausgebildet sein.
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Um ein ungewolltes Verstellen des Spoilerelements 2 durch äußere Krafteinwirkung bei nicht betätigtem Antriebsmotor 6 zu verhindern, weist die Luftleitvorrichtung 1 bzw. deren Stellantrieb 5 eine Bremseinrichtung 11 auf, die auf die Abtriebswelle 9 wirkt und eine Drehung derselben in dem Gehäuse 10 blockieren kann und die in den 2 bis 7 detailliert dargestellt ist.
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Die Bremseinrichtung 11, die auf die Abtriebswelle 9 wirkt, umfasst als Bremselement einen Bremsring 12, der eine Innenverzahnung 13 hat, welche mit einer Stegverzahnung eines Lagerelements 14 korrespondiert, das auf der Abtriebswelle 9 angeordnet ist, so dass der Bremsring 12 drehfest und axial verschiebbar auf der Abtriebswelle 9 angeordnet ist. Zudem liegt der Bremsring 12 mit seiner Rückseite an einer Rückstellfeder 15 an, die als Tellerfeder ausgelegt ist und sich mit ihrer dem Bremsring 12 abgewandten Seite an einem Stützring 16 abstützt, der in einer Ringnut 17 des Gehäuses 10 angeordnet ist.
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An seiner dem Stützring 16 abgewandten Seite hat der Bremsring 12 eine Bremsverzahnung 18, die mit Ausnehmungen 19 des Gehäuses 10 korrespondiert, so dass der Bremsring 12 und damit die Abtriebswelle 9 gegen ein Verdrehen gesichert ist, wenn die Bremsverzahnung 18 in die Ausnehmungen 19 eingreift.
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Radial nach innen versetzt und konzentrisch zu der Bremsverzahnung 18 weist der Bremsring 12 eine Mitnehmerverzahnung 20 auf, welche mit einer Gegenverzahnung 21 in Eingriff steht, die an einem Abtriebsrad 22 ausgebildet ist, das Bestandteil des Untersetzungsgetriebes 8 ist und das über eine Lagerhülse 23 frei drehbar auf der Abtriebswelle 9 gelagert ist.
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Die Mitnehmerverzahnung 20 hat Zähne, die an ihren beiden Zahnflanken jeweils eine Rampe 24 aufweisen, die in eine axial ausgerichtete Seitenfläche übergeht, die Bestandteil eines Endstücks 25 ist. Die Rampen 24 wirken jeweils mit einer Stellrampe 26 zusammen, welche an den Zähnen der Gegenverzahnung 21 ausgebildet ist. In Richtung des Abtriebsrads 22, das als Stirnrad ausgebildet ist, gehen die Stellrampen 26 jeweils in eine axial ausgerichtete Seitenfläche des jeweiligen Zahns der Gegenverzahnung 21 über.
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Die vorstehend beschriebene Bremseinrichtung 11 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.
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In der Bremsstellung greift die Bremsverzahnung 18 in die Ausnehmungen 19 des Gehäuses 10 ein. Dadurch wird eine Drehung der Abtriebswelle 9 in dem Gehäuse 10 verhindert. Wenn nun mittels des Antriebsmotors 6 ein Drehmoment in das Abtriebsrad 22 des Untersetzungsgetriebes 8 eingetragen wird, dreht sich dieses auf der Abtriebswelle 9, wodurch die Stellrampen 26 der Gegenverzahnung 21, die an dem Abtriebsrad 22 angeordnet ist, an den Rampen der Mitnehmerverzahnung 20 gleiten, so dass der Bremsring 12 gegen die Kraft der Rückstellfeder 15 in Richtung des Stützrings 16 verlagert wird. Hierdurch wird die Bremsverzahnung 18 des Bremsrings 12 aus den Ausnehmungen 19 des Gehäuses 10 gedrückt. Folglich kann sich der Bremsring 12 in dem Gehäuse 10 und damit auch die Abtriebswelle 9 in dem Gehäuse 10 drehen. Das Drehmoment des Abtriebsrads 22 wird über die Seitenflächen der Gegenverzahnung 21 und die Endstücke 25 der Mitnehmerverzahnung 20 auf den Bremsring 12 übertragen, wodurch auch die Abtriebswelle 9 gedreht und das Spoilerelement 2 verstellt wird.
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Wenn der Antrieb des Abtriebsrads 22 gestoppt wird, wird der Bremsring 12 mittels der Rückstellfeder 15 aus seiner Freigabestellung zurück in die Bremsstellung gedrückt, in der die Bremsverzahnung 18 in die Ausnehmungen 19 des Gehäuses 10 eingreift. Ein ungewolltes Verstellen des Spoilerelements 2 durch äußere Kräfte ist damit blockiert. Hierzu muss der Bremsring 12 mittels des Abtriebsrades 22 gegebenenfalls noch in die korrekte Drehstellung gebracht werden, in der die Bremsverzahnung 18 mit den Ausnehmungen 19 fluchtet.
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In den 8 bis 12 ist eine weitere Ausführungsform einer Bremseinrichtung 11' dargestellt, die weitgehend derjenigen nach den 2 bis 7 entspricht, sich von dieser aber dadurch unterscheidet, dass sie einen ein Bremselement bildenden Bremsring 12' umfasst, der anstelle einer Bremsverzahnung eine Kegelfläche 27 aufweist, die mit einer korrespondierenden, ebenfalls als Kegelfläche ausgebildeten Bremsfläche 28 zusammenwirkt, die an dem Gehäuse 10 anstelle der Ausnehmungen ausgebildet ist. Im Übrigen entspricht die Bremseinrichtung 11' derjenigen nach den 2 bis 7, so dass auf die obige diesbezügliche Beschreibung verwiesen wird.
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In der Bremsstellung liegt die Kegelfläche 27 satt an der Bremsfläche 28 des Gehäuses 10 an, so dass eine Drehung der Abtriebswelle 9 wirksam verhindert ist. Bei Antrieb des Abtriebsrads 22 mittels des Antriebsmotors 6 wird der Bremsring 12' von der Bremsfläche 28 abgehoben, so dass sich der Bremsring 12' und die Abtriebswelle 9 in dem Gehäuse 10 drehen können.
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In den 13 bis 18 ist eine weitere Ausführungsform einer Bremseinrichtung 30 einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art gezeigt. Die Bremseinrichtung 30 umfasst als Bremselement eine Bremsscheibe 31, die von der Abtriebswelle 9 durchgriffen ist, welche mit der Ausstellkinematik 4 verbunden ist. Auf der Abtriebswelle 9 ist in drehfester Weise ein Abtriebsrad 22 angeordnet, das Bestandteil des Untersetzungsgetriebes 8 ist. Des Weiteren durchgreift die Abtriebswelle 9 das Gehäuse 10, welches mit einer Trennwand 32 versehen ist, das auf einer Seite mit Bremsrippen 33 versehen ist, die mit Bremslaschen 34 zusammenwirken, die an der Bremsscheibe 31 ausgebildet sind. Die Bremsscheibe 31 liegt an einer Rückstellfeder 15 an, die sich mit ihrer der Bremsscheibe 31 abgewandten Seite an einem Deckel 35 des Gehäuses 10 abstützt.
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Die Bremsscheibe 31 hat eine zentrale Ausnehmung 36, in der Ausrücknocken 37 angeordnet sind, die am Umfang der Abtriebswelle 9 angeordnet sind. Die Ausrücknocken 37 haben jeweils Flanken 38, die als schiefe Ebenen ausgebildet sind und an einem als Anschlag ausgebildeten Endbereich 39 enden. Die Ausrücknocken 37 bzw. deren Flanken 38 und deren Endbereiche 39 wirken mit der Kontur der zentralen Ausnehmung 36 der Bremsscheibe 31 in nachfolgend beschriebener Weise zusammen.
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Im Ruhezustand, das heißt im nicht angetriebenen Zustand des Abtriebsrads 22 und der Abtriebswelle 9 greifen die Bremslaschen 34 der Bremsscheibe 31 in die von den Bremsrippen 33 der Trennwand 32 begrenzten Ausnehmungen ein. Durch das Zusammenwirken der Kontur der zentralen Ausnehmung 36 der Bremsscheibe 31 mit den Ausrücknocken 37 ist damit ein Verdrehen der Abtriebswelle 9 durch von außen auf das Spoilerelement 2 wirkende Kräfte blockiert. Wenn nun das Abtriebsrad 22 mittels des Antriebsmotors 6 angetrieben und damit über das Abtriebsrad 22 ein Drehmoment auf die Abtriebswelle 9 übertragen wird, löst die Drehung der Abtriebswelle 9 durch die als schiefe Ebenen ausgebildeten Flanken 38 der Ausrücknocken 37 einen axialen Versatz der Bremsscheibe 31 aus, so dass die Bremslaschen 34 aus den von den Bremsrippen 33 begrenzten Ausnehmungen gedrückt werden. Damit kann sich die Abtriebswelle 9 frei drehen. Wenn die Bremsscheibe 31 die Endbereiche 39 der Ausrücknocken 37 erreicht hat, dreht sie sich zusammen mit der Abtriebswelle 9. Wenn der Antriebsmotor 6 angehalten wird und damit über das Abtriebsrad 22 kein Drehmoment mehr in die Abtriebswelle 9 eingetragen wird, wird die Bremsscheibe 31 mittels der Rückstellfeder 15 entlang den Flanken 38 der Ausrücknocken 37 aus der Freigabestellung in die Bremsstellung zurückgedrückt, in der die Bremslaschen 34 der Bremsscheibe 31 zwischen den Bremsrippen 33 der Trennwand 32 des Gehäuses 10 angeordnet sind. Eine weitere Drehung der Abtriebswelle 9 ist damit gesperrt.
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In den 19 bis 25 ist eine weitere Ausführungsform einer Bremseinrichtung 40 einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art gezeigt. Die Bremseinrichtung 40 umfasst eine aus einem Blech gebildete Bremsscheibe 41, die zum Blockieren einer Drehung der Abtriebswelle 9 mit einer Wand 42 des Gehäuses 10 zusammenwirkt. Die Bremsscheibe 41 umfasst einen Bremsring 43, der über radial ausgerichtete Federarme 44, die in Nuten 45 der Abtriebswelle 9 eingreifen, an der Abtriebswelle 9 drehfest befestigt ist.
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Die Abtriebswelle 9 durchgreift eine Stellhülse 46, die mit einer Stirnseite an den Federarmen 44 der Bremsscheibe 41 anliegt und an ihrer der Bremsscheibe 41 abgewandten Seite in axialer Richtung vorstehende Vorsprünge 47 aufweist, die an ihren Flanken jeweils schiefe Ebenen 48 aufweisen. Die Vorsprünge 47 stehen mit Ausnehmungen 49 in Eingriff, die an einem Abtriebsrad 22 des Untersetzungsgetriebes 8 ausgebildet sind. Das Abtriebsrad 22 sitzt axial verschiebbar auf einer Gleithülse 50, die fest mit der Abtriebswelle 9 verbunden ist. An der Gleithülse 50 sind Axialrippen 51 ausgebildet, die in korrespondierende Aussparungen des Abtriebsrads 22 eingreifen.
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Die Bremseinrichtung 40 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.
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In der in den 22 und 24 dargestellten Bremsstellung greift der Bremsring 43 mit seiner Oberflächenstruktur in eine korrespondierende Struktur an der Wand 42 des Gehäuses 10 ein. Damit ist ein Verdrehen der Abtriebswelle 9 blockiert.
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Wenn das Abtriebsrad 22 durch den Antriebsmotor 6 über das Untersetzungsgetriebe 8 angetrieben wird, wird die Stellhülse 46 durch Zusammenwirken der schiefen Ebenen 48 der Vorsprünge 47 mit den schiefen Ebenen, die in den Ausnehmungen 49 des Abtriebsrads 22 ausgebildet sind, in axialer Richtung verschoben. Dies führt dazu, dass die Stellhülse 46, die an den Federarmen 44 anliegt, den Bremsring 43 der Bremsscheibe 41 von der Wand 42 des Gehäuses 10 abhebt und in die Freigabestellung verstellt. Die Abtriebswelle 9 kann sich damit in dem Gehäuse 10 drehen. Sobald das Spiel, das zwischen den Axialrippen 51 der Gleithülse 50 und den Flanken der Aussparungen für diese Axialrippen in dem Abtriebsrad 22 überwunden ist, nimmt das Abtriebsrad 22 die Abtriebswelle 9 mit und dreht diese zum Verstellen des Spoilerelements 2. Sobald der Antriebsmotor 6 gestoppt wird, drücken die Federarme 44 den Bremsring 43 zurück in die Bremsstellung, in der die Oberflächenstruktur des Bremsrings 43 mit der korrespondierenden Struktur der Wand 42 des Gehäuses 10 in Eingriff steht. Durch die kreisförmige gleichmäßige Verteilung der gegebenenfalls durch Mulden gebildeten Oberflächenstruktur der Wand 42 kann die Bremsscheibe 41 in unterschiedlichen Positionen in ihrer Bremsstellung gehalten werden.
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In den 26 bis 31 ist eine Bremseinrichtung 60 dargestellt, die ebenfalls Bestandteil einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art ist. Die Bremseinrichtung 60 umfasst eine insbesondere aus elastischem Kunststoff gefertigte Kegelhülse 61, die an ihrem Umfang eine Kegelfläche 62 und an ihrer Innenseite eine gegensinnig angestellte Kegelinnenfläche 63 aufweist. Des Weiteren weist die Kegelhülse 61 einen Ringbund 64 auf, der die Kegelfläche 62 begrenzt. An der dem Ringbund 64 abgewandten Stirnseite weist die Kegelhülse 61 eine gewellte Stirnfläche 65 mit sechs Senken und sechs Kämmen auf. Die Stirnfläche 65 liegt an einer korrespondierend ausgebildeten Stellfläche 68 an, die an einer Seite des Abtriebsrads 22 angeordnet ist, auf der auch die Mitnehmerelemente 67 angeordnet sind. Die Stellfläche 68 hat also ebenfalls sechs Senken und sechs Kämme.
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Am Umfang weist die Kegelhülse zwei Anschlagelemente 66 auf, die um 180° zueinander versetzt sind und die mit vier Mitnehmerelementen 67 zusammenwirken, die an einer Seite eines Abtriebsrads 22 angeordnet sind, das Bestandteil des Untersetzungsgetriebes 8 ist und drehfest auf der Abtriebswelle 9 angeordnet ist.
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Zudem ist die Kegelhülse 61 über Spreizkugeln 69 axial verlagerbar auf der Abtriebswelle 9 gelagert. Ferner ist die Kegelhülse 61 mittels einer Rückstellfeder 15, die sich an dem Gehäuse 10 abstützt, in Richtung des Abtriebsrads 22 vorgespannt, so dass die Stirnfläche 65 gegen die Stellfläche 68 des Abtriebsrads 22 gedrückt wird.
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Die Bremseinrichtung 60 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.
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Bei nicht betätigtem Antriebsmotor 6 und damit nicht betätigtem Abtriebsrad 22 drückt die Rückstellfeder 15 die Kegelhülse 61 gegen das Abtriebsrad 22. Die Anschlagelemente 66 der Kegelhülse 61 liegen hierbei an zwei der Mitnehmerelemente 67 des Abtriebsrads 22 an. Die Stirnfläche 65 der Kegelhülse 61 liegt zumindest angenähert formschlüssig an der Stellfläche 68 des Abtriebsrads 22 an. Durch die Kegelinnenfläche 63 und die Spreizkugeln 69 wird die Kegelhülse 61 mit ihrer äußeren Kegelfläche 62 satt gegen eine korrespondierende Bremsfläche an der Innenseite des Gehäuses 10 gedrückt (vgl. 30). Damit wird das Abtriebsrad 22 und somit die Abtriebswelle 9 blockiert.
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Wenn das Abtriebsrad 22 mittels des Antriebsmotors 6 gedreht wird, gleitet die Stirnfläche 65 der Kegelhülse 61 an der Stellfläche 68 des Abtriebsrads 22, wodurch die Kegelhülse 61 gegen die Federkraft der Rückstellfeder 15 in die dem Abtriebsrad 22 abgewandte Richtung verlagert wird. Damit wird auch die äußere Kegelfläche 62 von der korrespondierenden Bremsfläche des Gehäuses 10 gelöst, wodurch die Abtriebswelle 9 frei gegenüber dem Gehäuse 10 drehbar ist. Wenn das Abtriebsrad 9 mit ihren Mitnehmerelementen 67 die Anschlagelemente 66 erreicht, wird die Kegelhülse 61 mitgedreht. Sobald der Antrieb des Abtriebsrads 22 gestoppt wird, bewirkt die Rückstellfeder 15, dass die Kegelhülse 61 entlang der schiefen Ebenen der Stellfläche 68 des Abtriebsrads 22 gleitet, wodurch mittels der innen liegenden Spreizkugeln 69 eine Aufweitung der Kegelhülse 61 erfolgt und diese wieder in dem Gehäuse 10 verklemmt wird. Eine Rotation der Abtriebswelle 9 durch externe Kräfte kann damit wirkungsvoll verhindert werden.
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In den 32 bis 34 ist eine weitere Ausführungsform einer Bremseinrichtung 70 einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art gezeigt. Die Bremseinrichtung 70 ist dadurch gebildet, dass sie eine Stirnradstufe 71 umfasst, die ein mit der Antriebswelle 7 des Antriebsmotors 6 verbundenes, schräg verzahntes Antriebsrad 72 umfasst, welches mit einem ebenfalls schräg verzahnten Abtriebsrad 73 in Eingriff steht, das auf der Abtriebswelle 9 sitzt. Das Abtriebsrad 73 ist auf einer Lagerhülse 74 axial verschiebbar in Umfangsrichtung mit Spiel gelagert, welche mit einer Anschlagplatte 75 versehen ist.
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An der der Lagerhülse 74 abgewandten Seite ist das Abtriebsrad 73 mit Zapfen 76 versehen, welche Bremselemente bilden und mit korrespondierenden Ausnehmungen einer Wand des Gehäuses 10 korrespondieren, das von der Abtriebswelle 9 durchgriffen ist und in einer Bremsstellung mit Spiel in diesen Gehäuseausnehmungen angeordnet sind. Des Weiteren ist eine Rückstellfeder 15 vorgesehen, welche das Abtriebsrad 73 in Richtung der mit den Ausnehmungen versehenen Gehäusewand vorspannt.
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Die Bremseinrichtung 70 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.
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Wenn der Antriebsmotor 6 unbestromt ist, erfolgt kein Antrieb des Abtriebsrads 73. Die Rückstellfeder 15 drückt das Abtriebsrad 73 dann in Richtung der mit den Ausnehmungen versehenen Gehäusewand, so dass die Zapfen 76 in diese Ausnehmungen eingreifen. Damit ist ein Verdrehen der Abtriebswelle 9 durch von außen wirkende Momente blockiert, da diese von dem Gehäuse 10 aufgenommen werden.
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Wenn der Antriebsmotor 6 betätigt wird, übt das Antriebsrad 72 ein Moment auf das Abtriebsrad 73 aus. Die Schrägverzahnung der beiden Räder 72 und 73 führt dazu, dass bezogen auf die Achse der Abtriebswelle 9 eine axiale Kraft auf die Zahnflanken wirkt, die das Abtriebsrad 73 gegen die Kraft der Rückstellfeder 15 in Richtung der Anschlagplatte 75 der Lagerhülse 74 verlagert, wodurch sich die Zapfen 76 aus dem Gehäuse 10 lösen. Damit kann sich die Abtriebswelle 9 über die Lagerhülse 74 mit dem Abtriebsrad 73 mitdrehen, so dass das Spoilerelement 2 verstellt wird. Wenn der Antriebsmotor 6 angehalten wird, drückt die Rückstellfeder 15 das Abtriebsrad 73 zurück in die Ausgangsstellung und die Zapfen 76 in die Ausnehmungen der Gehäusewand.
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In den 35 bis 44 ist eine weitere Ausführungsform einer Bremseinrichtung 80 einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art gezeigt. Die Bremseinrichtung 80 umfasst als Bremselement eine Bremstrommel 81, die von der Abtriebswelle 9 durchgriffen ist und mit einer Wand 42 des Gehäuses 10 zusammenwirkt, das ebenfalls von der Abtriebswelle 9 durchgriffen ist.
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Die Bremstrommel 81, die in den 37 bis 39 in Alleinstellung dargestellt ist, umfasst einen Stellabschnitt 82, der drehfest mit einem Abtriebsrad 22 des Untersetzungsgetriebes 8 verbunden ist und zusammen mit diesem drehbar auf der Abtriebswelle 9 angeordnet ist. Der Stellabschnitt 82 ist über vier Stege 83 mit zwei Bremsabschnitten 84 verbunden, die sich halbkreisartig in Umfangsrichtung erstrecken und mit ihrer Umfangsfläche eine Bremsfläche bilden. Die Bremsabschnitte 84 sind wiederum mit einem Mitnehmerabschnitt 85 verbunden, der als Quersteg ausgebildet ist und drehfest mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist.
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An dem rohrartigen Stellabschnitt 82 sind in radialer Richtung vorstehende, zackenartige Mitnehmerelemente ausgebildet, die mit korrespondierenden Mitnehmerelementen 87 zusammenwirken, die um 180° zueinander versetzt an dem Mitnehmerabschnitt 85 ausgebildet sind.
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Die Bremstrommel 81 ist aus einem elastischen Kunststoff ausgebildet, so dass der Stellabschnitt 82 und der Mitnehmerabschnitt 85 über die Stege 83 gegeneinander verdrehbar sind. In der Bremsstellung, die insbesondere in 10 dargestellt ist, liegen die Bremsabschnitte 84 mit ihren als Reibflächen ausgebildeten Umfangsflächen an einer korrespondierenden Reibfläche 88 an, die durch eine kreisförmige zylindrische Ausnehmung in der Wand 42 des Gehäuses 10 gebildet ist. Damit ist eine Rotation der Abtriebswelle 9 blockiert. Das Spoilerelement 2 kann sich somit durch extern aufgebrachte Kräfte nicht verstellen.
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Wenn das Abtriebsrad 22 mittels des Antriebsmotors 6 betätigt wird, wird der Stellabschnitt 82 der Bremstrommel 81 gegenüber dem Mitnehmerabschnitt 85 verdreht, dessen Stirnseiten stets von der Wand 42 beabstandet sind. Hierdurch werden die Stege 83 verformt, wodurch das jeweilige außenliegende Stegende in Richtung Abtriebswelle 9 gezogen wird und auch die Bremsabschnitte 84 von der Reibfläche 88 der Gehäusewand 42 abgehoben werden. Es resultiert ein umlaufender Luftspalt zwischen der Wand 42 und der Bremstrommel 81. Die Abtriebswelle 9 ist nun gegenüber dem Gehäuse 10 verdrehbar. Durch Auffahren der Mitnehmerelemente 86 des Stellabschnitts 82 auf die Mitnehmerelemente 87 des Mitnehmerabschnitts 85 wird die Abtriebswelle 9 von dem Abtriebsrad 22 angetrieben.
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In 45 ist eine alternative Ausführungsform einer Bremstrommel 81' einer Bremseinrichtung der in den 35 bis 44 dargestellten Art gezeigt. Die Bremstrommel 81' entspricht weitgehend derjenigen der oben beschriebenen Art, unterscheidet sich aber von dieser dadurch, dass sie anstelle einer reinen Reibfläche an der Umfangsfläche der Bremsabschnitte 84 eine durch Haken 89 gebildete Eingriffsstruktur aufweist, die mit einer korrespondierenden Gegenstruktur an der betreffenden Wand 42 des Gehäuses formschlüssig in Eingriff gebracht werden kann. Im Übrigen entspricht die Bremstrommel 81' der oben beschriebenen Bremstrommel 81. Auf eine weiterführende detaillierte Beschreibung der Bremstrommel 81' wird daher verzichtet.
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In den 46 bis 49 ist eine weitere Ausführungsform einer Bremseinrichtung 90 einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art gezeigt. Die Bremseinrichtung 90 umfasst eine Kugel 91, die in einem Kugeltopf 92 gelagert ist und auf einer Feder 93 aufliegt, die sich an dem Gehäuse 10 abstützt, das von der Abtriebswelle 9 durchgriffen ist. Die Kugel 91 wirkt mit einem Muldenaufsatz 94 zusammen, der aus einem Ring gebildet ist, der drehfest auf der Abtriebswelle sitzt und an ein Abtriebsrad 22 des Untersetzungsgetriebes 8 angrenzt. Am Umfang des Muldenaufsatzes 94 sind mehrere Mulden 95 ausgebildet, die jeweils eine Funktionsstellung des Spoilerelements 2 definieren, welche durch die entsprechende Drehstellung der Abtriebswelle 9 vorgegeben ist.
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In einer Bremsstellung, die in den durch die Mulden 95 definierten Drehstellung der Abtriebswelle 9 vorgegeben ist, greift die Kugel 91 aufgrund der Kraft der als Tellerfeder ausgebildeten Feder 93 in die betreffende Mulde 95 an dem Muldenaufsatz 94 ein. Die Mulden 95 befinden sich an definierten Positionen an der Mantelfläche des einen Tellerkopf bildenden Muldenaufsatzes 94, so dass mehrere Sperrpositionen möglich sind. Die Federkraft der Feder 93 ist so gewählt, dass gewöhnliche Windlasten oder sonstige gewöhnliche an dem Spoilerelement 2 angreifende Kräfte zu keiner Verdrehung der Abtriebswelle 9 führen können. Erst wenn von dem Antriebsmotor 6 das geforderte Antriebsmoment auf die Abtriebswelle 9 aufgebracht wird, kann die Kugel 91 gegen die Kraft der Feder 93 über eine schiefe Ebene der betreffenden Mulde 95 aus dieser gedrückt werden, so dass die Feder 93 gestaucht wird. Bei einem Weiterdrehen der Abtriebswelle 9 rollt die Kugel 91 an der Mantelfläche des Muldenaufsatzes 94 ab. Dies entspricht der Freigabestellung der Bremseinrichtung 90, in der sich die Abtriebswelle 9 frei drehen kann. Bei Erreichen der nächsten Mulde 95 fällt die Kugel 91 in diese, so dass die Abtriebswelle 9 ohne das geforderte Moment gegen ein Weiterverdrehen gesichert ist.
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In den 50 bis 54 ist eine weitere Ausführungsform einer Bremseinrichtung 100 dargestellt, bei der, wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nach den 46 bis 49 ein federbelastetes Bremselement in eine Bremsstellung direkt auf ein an der Abtriebswelle 9 drehfest angeordnetes Gegenelement wirkt. Die Bremseinrichtung 100 umfasst einen Bremshebel 101, der über ein Gelenk 102 schwenkbar an einer Wand 42 des Gehäuses 10 der Luftleitvorrichtung gelagert ist und mittels einer Schenkelfeder 103 in Sperrrichtung vorgespannt ist. An seinem dem Gelenk 102 abgewandten Ende ist an dem Bremshebel 101 eine Rolle 104 gelagert, welche mit einem Bremsrad 105 zusammenwirkt, das drehfest mit der Abtriebswelle 9 und dem Abtriebsrad 22 des Untersetzungsgetriebes 8 verbunden ist. Das Bremsrad 105 hat an seinem Umfang eine Nockenstruktur mit Rasten 106, die über den Umfang verteilt sind.
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Die Schenkelfeder 103 hat eine Federkraft, die so groß gewählt ist, dass sie übliche, von außen auf das Spoilerelement 2 bzw. die Abtriebswelle 9 wirkende Kräfte übersteigt und bei Anordnung der Rolle 104 in einer der Rasten 106 eine Drehung der Abtriebswelle 9 blockieren kann. Jedoch ist das von dem Antriebsmotor 6 und dem Untersetzungsgetriebe 8 erzeugte Antriebsmoment größer als die Federkraft der Schenkelfeder 103. Dadurch wird der Bremshebel 101 gegen die Kraft der Schenkelfeder 103 aus der entsprechenden Rast gedrückt, so dass sich durch den Antrieb des Abtriebsrads 22 die Abtriebswelle 9 drehen kann. Wenn die gewünschte Stellung des Spoilerelements 2 erreicht ist, fällt die Rolle 104 aufgrund der Federkraft der Schenkelfeder 103 in die korrespondierende Rast 106, wodurch ein Weiterdrehen oder Zurückdrehen der Abtriebswelle 9 aufgrund von externen, auf das Spoilerelement 2 wirkenden Kräfte wirksam verhindert ist.
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In den 55 bis 66 sind Ausführungsformen von Bremseinrichtungen dargestellt, die ebenfalls Bestandteil einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art sind und die jeweils eine Anfahrbewegung des schwimmend gelagerten Antriebsmotors 6 ausnutzen.
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In den 55 bis 59 ist eine Bremseinrichtung 110 dargestellt, welche eine Hebelanordnung 111 umfasst, die einen Steuerlenker 112, der an den Antriebsmotor 6 angelenkt ist, einen an dem Gehäuse 10 schwenkbar bzw. fest mit dem Gehäuse 10 verbundenen Lagerelment gelagerten Stützlenker 113, einen über einen gemeinsamen Gelenkpunkt mit dem Steuerlenker 112 und dem Stützlenker 113 verbundenen Übertragungslenker 114 und einen ein Bremselement bildenden Bremshebel 115 umfasst, der einerseits gelenkig mit dem Übertragungslenker 114 und andererseits schwenkbar an dem Gehäuse 10 gelagert ist. Der Bremshebel 115 ist zweifach gewinkelt ausgebildet und umfasst im Bereich einer Abwinkelung eine Mulde 116, die mit der Abtriebswelle 9 zusammenwirkt. Zudem umfasst die Bremseinrichtung 110 eine Rückstellfeder 117, die als Schenkelfeder ausgebildet ist und über einen Zapfen 118 auf den Antriebsmotor 6 wirkt. Des Weiteren umfasst die Bremseinrichtung 110 eine ringförmige Motorführung 119, an der der Motoranlenkpunkt des Steuerlenkers 112 und der Zapfen 118 für die Rückstellfeder 117 ausgebildet sind und die von der Antriebswelle 7 des Antriebsmotors 6 durchgriffen ist.
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Die Vorspannkraft der Rückstellfeder 117 bewirkt, dass die Mulde 116, die eine Reibfläche des Bremshebels 115 bildet, gegen die Abtriebswelle 9 gedrückt wird und diese gegen eine Drehung sperrt. Wenn der Antriebsmotor 6 betätigt wird, führt dieser eine Anfahrbewegung bzw. eine Rotation aus. Diese Rotation bewegt die Motorführung 119, an der die Hebelanordnung 111 und die Rückstellfeder 117 angebunden sind. Die Rückstellfeder 117 wird gespannt und die Hebelanordnung 111 wird betätigt. Durch die Betätigung der Hebelanordnung 111 wird, wie in den 58 und 59 dargestellt ist, der Bremshebel 115 von der Abtriebswelle 9 gelöst, so dass sich diese frei drehen kann. Wenn der Antriebsmotor 6 angehalten wird, drückt die Rückstellfeder 117 die Motorführung 119 zusammen mit dem Antriebsmotor 6 zurück in die Ausgangsstellung. Dadurch wird die Hebelanordnung 111 ebenfalls in ihre Ausgangsstellung zurückgedrückt, in welcher der Bremshebel 115 an der Abtriebswelle 9 anliegt und diese hinsichtlich einer Drehung sperrt (vgl. 57).
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In den 60 bis 62 ist eine Bremseinrichtung 120 einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art gezeigt. Die Bremseinrichtung 120 umfasst an der der Antriebswelle 7 abgewandten Seite des Antriebsmotors 6 einen Motordeckel mit einem Zapfen 121, an dem ein in radialer Richtung vorspringendes Stellglied 122 ausgebildet ist, die mit einer Schlingenfeder 123 zusammenwirkt. Die Schlingenfeder 123 umgreift die Abtriebswelle 9, welche über das Untersetzungsgetriebe 8, welches ein Antriebsrad und ein Abtriebsrad 22 umfasst, angetrieben wird. Im nicht angetriebenen Zustand, das heißt im nicht betätigten Zustand des Antriebsmotors 6 sperrt die Schlingenfeder 123 eine Drehung der Abtriebswelle 9 und damit eine ungewollte Verstellbewegung des Spoilerelements 2 (vgl. 61). Wenn der Antriebsmotor 6 gestartet wird, führt er eine Anfahrbewegung aus, wodurch das Stellglied 122 auf einen Schenkel der Schlingenfeder 123 wirkt und diese aufweitet. Dadurch wird die Abtriebswelle 9 für eine Drehung freigegeben. Das Spoilerelement 2 kann über die Abtriebswelle 9 verstellt werden.
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In den 63 bis 66 ist eine weitere Ausführungsform einer Bremseinrichtung 130 einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art gezeigt. Diese Bremseinrichtung umfasst einen Gehäuserahmen 131, der dem Gehäuse 10 zugeordnet ist bzw. mit diesem starr verbunden ist und in dem ein Schieber 132 verschiebbar geführt ist. Der Schieber 132 umfasst eine keilförmige bzw. umgekehrt V-förmige Ausnehmung 133, so dass ein Bremskeil ausgebildet ist, welcher auf die Antriebswelle 7 des Antriebsmotors 6 wirkt, die die Ausnehmung 133 durchgreift. An seiner Unterseite hat der Schieber 132 eine Stellnase 134, welche auf einer im Querschnitt bogenförmigen Keilauflage 135 eines mit dem Antriebsmotor 6 verbundenen Motorflansches 136 aufsteht, die sich ausgehend von ihrer Längsmittelebene hin zu ihren beiden seitlichen Rändern jeweils verdickt.
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Zudem ist der Schieber 132 durch zwei Federn 137, die sich am oberen Querschenkel des Gehäuserahmens 131 abstützen, in Richtung der Keilauflage 135 vorgespannt. Der Antriebsmotor 6 ist schwimmend gelagert und führt beim Anfahren eine Anfahr- bzw. Drehbewegung aus.
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Wenn der Antriebsmotor 6 unbetätigt ist, drücken die Druckfedern 137 den Schieber 132 so nach unten gegen die Keilauflage 135, dass die Antriebswelle 7 in der keilförmigen Ausnehmung 133 verklemmt und gegen ein Verdrehen gesperrt ist. Damit kann sich auch die über das Untersetzungsgetriebe mit der Antriebswelle 7 gekoppelte Abtriebswelle 9 nicht drehen. Eine Verstellbewegung des Spoilerelements 2 durch extern ausgeübte Kräfte ist folglich gesperrt.
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Wenn der Antriebsmotor 6 betätigt wird, führt er eine Drehbewegung aus. Durch die Drehbewegung wird auch der Motorflansch 136 zusammen mit der Keilauflage 135 um die Motorachse gedreht, so dass die Keilauflage 135 den Schieber 132 gegen die Kraft der Federn 137 nach oben drückt, wodurch die Antriebswelle 7 des Antriebsmotors 6 freigegeben wird und sich drehen kann. Damit kann das Spoilerelement 2 verstellt werden.
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In 67 ist eine weitere Ausführungsform einer Bremseinrichtung 140 einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art gezeigt. Die Bremseinrichtung 140 umfasst einen zweipoligen Magnetring 141, der auf der Antriebswelle 7 des Antriebsmotors 6 drehfest angeordnet ist und mit einer elektrischen Magnetspule 142 zusammenwirkt, die gehäusefest montiert ist.
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Um eine Drehung der Antriebswelle 7 zu verhindern, wird in der Magnetspule 142 ein Magnetfeld erzeugt. Damit wird der Magnetring 141 in Position gehalten. Eine Drehung der Antriebswelle 7 ist nicht mehr möglich. Wenn der Stromfluss in der Magnetspule 142 unterbrochen wird, erzeugt die Magnetspule 142 kein Magnetfeld mehr, so dass sich die Antriebswelle 7 drehen lässt und ein von dem Antriebsmotor 6 ausgeübtes Antriebsmoment über das Untersetzungsgetriebe 8 und die Abtriebswelle 9 auf die Ausstellkinematik des Spoilerelements 2 übertragen werden kann.
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Gemäß einer Variante der in 67 dargestellten Ausführungsform kann die Magnetspule 142 einen zusätzlichen Permanentmagneten umgreifen. Dies führt dazu, dass bei unbestromter Magnetspule 142 die Magnetfelder des Permanentmagneten und des Magnetrings 141 die Antriebswelle 7 halten. Wenn die Magnetspule 142 bestromt wird, heben sich das von der Magnetspule 142 erzeugte Magnetfeld und das Magnetfeld des Permanentmagneten auf, wodurch sich die Antriebswelle 7 drehen lässt. Im unbestromten Zustand der Magnetspule 142 wird also die Antriebswelle 7 in Position gehalten.
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In den 68 und 69 ist eine alternative Ausführungsform einer Bremseinrichtung 150 einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art gezeigt. Die Bremseinrichtung 150 umfasst zwei elektrische Hubmagnete 151, die jeweils einen ein Bremsglied bildenden Stempel 152 antreiben, der an seiner Stirnseite eine Reibfläche 153 aufweist. Die Hubmagneten 151 sind an dem Gehäuse 10 der Luftleitvorrichtung befestigt und so angeordnet, dass ihre Stempel 152 gegensinnig betätigbar sind und von entgegengesetzten Seiten auf die Stirnflächen eines Abtriebsrads 22 des Untersetzungsgetriebes wirken. Das Abtriebsrad 22 ist drehfest mit der Abtriebswelle 9 verbunden, das die Ausstellkinematik 4 des Spoilerelements 2 antreibt. An seinen Stirnseiten hat das Abtriebsrad 22, das als Stirnrad ausgebildet ist, Reibflächen, die mit den Reibflächen 153 der Stempel 152 der Hubmagneten 151 zusammenwirken.
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Zwischen den Gehäusen der Hubmagneten 151 und den Stempeln 152 ist jeweils eine Druckfeder 154 eingespannt, die im unbestromten Zustand der Hubmagneten 151 die Stempel 152 mit ihren Reibflächen 153 gegen die Stirnseiten des Abtriebsrads 22 drücken und die Abtriebswelle 9 blockieren. Dies entspricht der Bremsstellung der Bremseinrichtung 150 (vgl. 68). Wenn der Antriebsmotor 6 der Luftleitvorrichtung betätigt wird, werden auch die Hubmagnete 151 bestromt, wodurch die Stempel 152 von dem Abtriebsrad 22 abgehoben werden und dieses freigeben. Nun kann die Abtriebswelle 9 frei drehen und das Antriebsmoment auf die Ausstellkinematik 4 übertragen. Damit liegt die Freigabestellung der Bremseinrichtung 150 vor (vgl. 69).
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In den 70 und 71 ist eine Bremseinrichtung 160 dargestellt, welche Bestandteil einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art ist und mit einem Abtriebsrad 22 des Untersetzungsgetriebes 8 zusammenwirkt. Das Abtriebsrad 22 ist drehfest auf der Abtriebswelle 9 angeordnet, die die Ausstellkinematik der Luftleitvorrichtung antreibt.
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Die Bremseinrichtung 160 umfasst einen elektrischen Hubmagneten 161, der einen ein Bremsglied bildenden Stempel 162 betätigt, der an seiner Stirnseite eine Verzahnung 163 aufweist, die mit der Verzahnung des als Stirnrad ausgebildeten Abtriebsrads 22 korrespondiert. Des Weiteren ist der Stempel 162 mittels einer Druckfeder 164, die sich am Gehäuse des Hubmagneten 161 abstützt, in Richtung der Bremsstellung vorgespannt, in der die Verzahnung des Stempels 162 mit der Verzahnung des Abtriebsrads 22 in Eingriff steht. Im unbestromten Zustand des Hubmagneten 161 ist also die Abtriebswelle 9 gesperrt. Sie kann nicht rotieren.
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Wenn der Antriebsmotor 6 betätigt wird, wird auch der Hubmagnet 161 bestromt, wodurch der Stempel 162 gegen die Kraft der Druckfeder 164 von dem Abtriebsrad 22 weggezogen wird, das von einem Antriebsrad 72, das auf der Antriebswelle 7 sitzt, angetrieben wird. Damit kann sich die Abtriebswelle 9 drehen und das von dem aus den Rädern 73 und 22 gebildeten Untersetzungsgetriebe 8 eingetragene Moment auf die Ausstellkinematik 4 übertragen.
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In den 72 und 73 ist eine Bremseinrichtung 170 einer Luftleitvorrichtung der in 1 näher dargestellten Art gezeigt. Die Bremseinrichtung 170 umfasst einen Stator 171, der gehäusefest angeordnet ist, sowie einen Rotor 172, der drehfest auf der Abtriebswelle 9 montiert ist. Zwischen dem Stator 171 und dem Rotor 172 liegt ein Luftspalt, in dem ein Magnetpulver 173 angeordnet ist. Der Stator 171 hat einen innenliegenden Elektromagneten 174, welcher bei entsprechender Bestromung ein magnetisches Feld erzeugt, das das Magnetpulver 173 in seiner Viskosität beeinflusst. Dadurch wird Reibung zwischen dem Stator 171 und dem Rotor 172 erzeugt, die die Abtriebswelle 9 bremst. Wenn der Elektromagnet 174 nicht bestromt wird und das magnetische Feld aufgehoben wird, wird das Magnetpulver 173 durch die Zentrifugalkraft nach außen gegen den Stator 171 geschleudert. Damit wird die Bremswirkung aufgehoben und die Abtriebswelle 9 kann sich frei drehen.
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Alternativ ist es denkbar, eine Magnetbremse der vorstehend beschriebenen Art mit Stator, Rotor und Magnetpulver an einer anderen beliebigen Stelle eines Untersetzungsgetriebes oder auf der Antriebswelle des Antriebsmotors anzuordnen.
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In den 74 und 75 ist eine Bremseinrichtung 180 einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art gezeigt. Die Bremseinrichtung 180 umfasst ein Bremsengehäuse 181, das gehäusefest angeordnet ist und das von der Abtriebswelle 9 durchgriffen ist, auf der eine Rotationsscheibe 182 drehfest angeordnet ist, die in ihrem Randbereich umlaufend mit einem Bremsbelag 183 versehen ist. Die Rotationsscheibe 182 ist in Axialrichtung verschiebbar und drehfest auf der Abtriebswelle 9 gelagert.
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An dem Bremsengehäuse 181 ist ein Druckblech 184 gelagert, das mittels Druckfedern 185 in Richtung der Rotationsscheibe 182 vorgespannt ist. Zudem nimmt das Bremsengehäuse 181 eine elektromagnetische Spule 186 auf, die mit dem ferromagnetisch ausgebildeten Druckblech 184 zusammenwirkt, das an Führungsbolzen 187 in Axialrichtung der Abtriebswelle 9 geführt ist. Zudem weist die Bremseinrichtung 180 eine gehäusefeste Bremsbacke 188 auf, die starr gegenüber dem Gehäuse 10 der Luftleitvorrichtung angeordnet ist.
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Im nicht bestromten Zustand der elektromagnetischen Spule 186 der Bremseinrichtung 180 drücken die Druckfedern 185 das Druckblech 184 gegen die Bremsbeläge 183 der Rotationsscheibe 182 und damit diese gegen die Bremsbacke 188. Dadurch wird die Rotationsscheibe 182 blockiert, wodurch eine Drehung der Abtriebswelle 9 gesperrt ist (vgl. 74).
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Wenn die elektromagnetische Spule 186 bestromt wird, wird mittels dieser ein Magnetfeld erzeugt, das das Druckblech 184 anzieht und die Druckfedern 185 staucht. Die Rotationsscheibe 182 liegt dann frei, so dass sich diese zusammen mit der Abtriebswelle 9 drehen kann. Ein in die Abtriebswelle 9 mittels des Untersetzungsgetriebes eingetragenes Verstellmoment kann damit auf die Ausstellkinematik des Spoilerelements übertragen werden (vgl. 75).
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Das Untersetzungsgetriebe 8, das das Antriebsmoment des Antriebsmotors 6 auf die Abtriebswelle 9 überträgt und zusammen mit einer der vorstehend beschriebenen Bremseinrichtungen in der betreffenden Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art eingesetzt wird, kann in unterschiedlicher Art ausgebildet sein. Beispielsweise umfasst das Untersetzungsgetriebe 8, wie in den 76 und 77 dargestellt ist, drei hintereinander geschaltete Planetengetriebestufen 190A, 190B und 190C, die jeweils einen Planetenradsatz umfassen und von denen die erste Planetengetriebestufe 190A mit der Antriebwelle 7 des Antriebsmotors 6 gekoppelt ist. Die letzte Planetengetriebestufe 190C treibt über ein als Stirnrad ausgebildetes Antriebsrad 72 das Abtriebsrad 22 und somit die Abtriebswelle 9 an. Das Antriebsrad 72 und das Abtriebsrad 22 bilden in Form einer Stirnradstufe bzw. eines Stirnradpaars eine weitere Getriebestufe 191, die von den Planetengetriebestufen 190A, 190B und 190C angetrieben ist. Insgesamt umfasst das Untersetzungsgetriebe 8 gemäß den 76 und 77 also vier Getriebestufen.
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In den 78 und 79 ist eine alternative Ausführungsform eines Untersetzungsgetriebes 8 einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art gezeigt. Dieses Untersetzungsgetriebe 8 umfasst insgesamt fünf Stirnradstufen 191A, 191B, 191C, 191D und 191E, die jeweils aus einem Stirnradpaar gebildet sind und hintereinander geschaltet sind. Die Stirnradstufen 191A, 191B, 191C und 191D haben jeweils ein Stirnrad, das frei drehbar auf der Abtriebswelle 9 gelagert ist. Die Stirnradstufe 191 E umfasst zwei Stirnräder 72 und 22, von denen das Abtriebsrad 22 die Abtriebswelle 9 antreibt. Ein kleines Zahnrad 192 der ersten Stirnradstufe 191A ist drehfest mit der Antriebswelle 7 des Antriebsmotors 6 verbunden. Ein großes Zahnrad 193 der ersten Stirnradstufe 191A, das mit dem kleinen Zahnrad 192 in Eingriff steht, ist frei drehbar auf der Abtriebswelle 9 gelagert und drehfest mit einem kleinen Zahnrad der zweiten Stirnradstufe 191B verbunden. Ein großes Zahnrad der zweiten Stirnradstufe 191B ist drehfest mit einem kleinen Zahnrad der dritten Stirnradstufe 191C verbunden, welches mit einem großen Zahnrad in Eingriff steht, das wiederum auf der Abtriebswelle 9 drehbar gelagert ist und drehfest mit einem kleinen Zahnrad der vierten Stirnradstufe 191D verbunden ist. Ein großes Zahnrad der vierten Stirnradstufe 191D ist drehfest mit dem kleinen Zahnrad 72 der fünften Stirnradstufe 191E verbunden, das mit dem Abtriebsrad 22 in Eingriff steht.
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In den 80 und 81 ist eine weitere Ausführungsform eines Untersetzungsgetriebes 8 einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art gezeigt. Dieses Untersetzungsgetriebe 8 umfasst zwei Zykloidgetriebestufen 195A und 195B, die hintereinander geschaltet sind und von denen die Zykloidgetriebestufe 195A von der Antriebswelle 7 des Antriebsmotors 6 angetrieben ist und die Zykloidgetriebestufe 195B ein Antriebsrad 72 antreibt, das mit einem Abtriebsrad 22 in Eingriff steht, das die Abtriebswelle 9 antreibt. Das Antriebsrad 72 und das Abtriebsrad 22 bilden eine Getriebestufe bzw. ein Stirnradpaar des Untersetzungsgetriebes 8. Die jeweils eine Exzentergetriebestufe darstellenden Zykloidgetriebestufen 195A und 195B sind in üblicher, dem Fachmann bekannter Weise ausgebildet.
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In den 82 und 83 ist eine weitere Ausführungsform eines Untersetzungsgetriebes 8 einer Luftleitvorrichtung der in 1 dargestellten Art gezeigt. Dieses Untersetzungsgetriebe 8 umfasst eine in üblicher Weise ausgebildete Acbar-Getriebestufe 196, die ein Exzentergetriebe darstellt und von der Antriebswelle 7 des Antriebsmotors 6 angetrieben ist. Ausgangsseitig ist die Acbar-Getriebestufe 196 mit einer Stirnradstufe verbunden, welche ein Antriebsrad 72 und ein mit diesem in Eingriff stehendes Abtriebsrad 22 umfasst, das die Abtriebswelle 9 antreibt, die mit der Ausstellkinematik des Spoilerelements verbunden ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Luftleitvorrichtung
- 2
- Spoilerelement
- 3
- Lenkeranordnung
- 4
- Ausstellkinematik
- 5
- Stellantrieb
- 6
- Antriebsmotor
- 7
- Antriebswelle
- 8
- Untersetzungsgetriebe
- 9
- Abtriebswelle
- 10
- Gehäuse
- 11, 11'
- Bremseinrichtung
- 12, 12'
- Bremsring
- 13
- Innenverzahnung
- 14
- Lagerelement
- 15
- Rückstellfeder
- 16
- Stützring
- 17
- Ringnut
- 18
- Bremsverzahnung
- 19
- Ausnehmung
- 20
- Mitnehmerverzahnung
- 21
- Gegenverzahnung
- 22
- Abtriebsrad
- 23
- Lagerhülse
- 24
- Rampe
- 25
- Endstück
- 26
- Stellrampe
- 27
- Kegelfläche
- 28
- Bremsfläche
- 30
- Bremseinrichtung
- 31
- Bremsscheibe
- 32
- Trennwand
- 33
- Bremsrippe
- 34
- Bremslasche
- 35
- Deckel
- 36
- Ausnehmung
- 37
- Ausrücknocken
- 38
- Flanke
- 39
- Endbereich
- 40
- Bremseinrichtung
- 41
- Bremsscheibe
- 42
- Wand
- 43
- Bremsring
- 44
- Federarm
- 45
- Nut
- 46
- Stellhülse
- 47
- Vorsprung
- 48
- schiefe Ebene
- 49
- Ausnehmungen
- 50
- Gleithülse
- 51
- Axialrippe
- 60
- Bremseinrichtung
- 61
- Kegelhülse
- 62
- Kugelfläche
- 63
- Kegelinnenfläche
- 64
- Ringbund
- 65
- Stirnfläche
- 66
- Anschlagelement
- 67
- Mitnehmerelement
- 68
- Stellfläche
- 69
- Spreizkugel
- 70
- Bremseinrichtung
- 71
- Stirnradstufe
- 72
- Antriebsrad
- 73
- Abtriebsrad
- 74
- Lagerhülse
- 75
- Anschlagplatte
- 76
- Zapfen
- 80
- Bremseinrichtung
- 81, 81'
- Bremstrommel
- 82
- Stellabschnitt
- 83
- Stege
- 84
- Bremsabschnitt
- 85
- Mitnehmerabschnitt
- 86
- Mitnehmerelement
- 87
- Minehmerelement
- 88
- Reibfläche
- 89
- Haken
- 90
- Bremseinrichtung
- 91
- Kugel
- 92
- Kugeltopf
- 93
- Feder
- 94
- Muldenaufsatz
- 95
- Mulde
- 100
- Bremseinrichtung
- 101
- Bremshebel
- 102
- Gelenk
- 103
- Schenkelfeder
- 104
- Rolle
- 105
- Bremsrad
- 106
- Rast
- 110
- Bremseinrichtung
- 111
- Hebelanordnung
- 112
- Steuerlenker
- 113
- Stützlenker
- 114
- Übertragungslenker
- 115
- Bremshebel
- 116
- Mulde
- 117
- Rückstellfeder
- 118
- Zapfen
- 119
- Motorführung
- 120
- Bremseinrichtung
- 121
- Zapfen
- 122
- Stellglied
- 123
- Schlingenfeder
- 130
- Bremseinrichtung
- 131
- Gehäuserahmen
- 132
- Schieber
- 133
- Ausnehmung
- 134
- Stellnase
- 135
- Keilauflage
- 136
- Motorflansch
- 137
- Feder
- 140
- Bremseinrichtung
- 141
- Magnetring
- 142
- Magnetspule
- 150
- Bremseinrichtung
- 151
- Hubmagnet
- 152
- Stempel
- 153
- Reibfläche
- 154
- Druckfeder
- 160
- Bremseinrichtung
- 161
- Hubmagnet
- 162
- Stempel
- 163
- Verzahnung
- 164
- Druckfeder
- 170
- Bremseinrichtung
- 171
- Stator
- 172
- Rotor
- 173
- Magnetpulver
- 174
- Elektromagnet
- 180
- Bremseinrichtung
- 181
- Bremsengehäuse
- 182
- Rotationsscheibe
- 183
- Bremsbelag
- 184
- Druckblech
- 185
- Druckfeder
- 186
- elektromagnetische Spule
- 187
- Führungsbolzen
- 188
- Bremsbacke
- 190A, B, C
- Planetengetriebestufe
- 191
- Getriebestufe
- 191A, B, C, D, E
- Stirnradstufe
- 192
- Zahnrad
- 193
- Zahnrad
- 195A, B
- Zykloidgetriebestufe
- 196
- Acbar-Getriebestufe
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008029884 B4 [0002]
