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Die Erfindung betrifft einen Spindelelement für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Montage eines Spindelantriebs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 16.
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Der in Rede stehende Spindelantrieb findet Anwendung im Rahmen der motorischen Verstellung jedweder Verschlusselemente eines Kraftfahrzeugs. Bei solchen Verschlusselementen kann es sich beispielsweise um Heckklappen, Heckdeckel, Motorhauben, Laderaumböden, aber auch um Türen, insbesondere Schiebetüren, eines Kraftfahrzeugs handeln. Insoweit ist der Begriff „Verschlusselement“ vorliegend weit zu verstehen.
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Ein bekannter Spindelantrieb (
DE 10 2017 117 993 A1 ), von dem die Erfindung ausgeht, weist ein Spindel-Spindelmuttergetriebe mit einer Spindel und einer damit in üblicher Weise kämmenden Spindelmutter auf, um zwischen einem spindelseitigem Antriebsanschluss und einem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss lineare Antriebsbewegungen zu erzeugen. Der Spindelantrieb weist eine Antriebseinheit mit einem elektrischen Antriebsmotor auf, der zusammen mit der Motorelektronik und weiteren Antriebseinheitskomponenten in einem Antriebseinheitsgehäuse angeordnet ist. Das Antriebseinheitsgehäuse ist zum spindelseitigen Antriebsanschluss einerseits und zum Spindel-Spindelmuttergetriebe andererseits über Dichtelemente abgedichtet, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.
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Die Abdichtung der Antriebseinheit bzw. des Antriebseinheitsgehäuses gegenüber der Umgebung ist hier sehr effizient, benötigt aber vergleichsweise viel axialen Bauraum, speziell aufgrund der Dichtungsmaßnahmen zwischen der rotierenden Spindel und dem Antriebseinheitsgehäuse.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, den bekannten Spindelantrieb derart auszugestalten und weiterzubilden, dass unter Beibehaltung einer optimalen Dichtigkeit dessen technische Länge reduziert wird.
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Das obige Problem wird bei einem Spindelantrieb gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
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Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, eine Abdichtung zum Antriebseinheitsgehäuse hin zwischen dem Torsionsrohr, in dem die Spindelmutter axialbeweglich und drehfest geführt ist, und dem an der Spindelmutter axialfest und drehfest fixierten Spindelführungsrohr vorzusehen. Auf diese Weise kann Feuchtigkeit von der Abtriebsseite her schon nicht in das Torsionsrohr gelangen. Da außerdem auch zwischen Spindel und Spindelmutter Feuchtigkeit nicht nennenswert eindringen kann, ist der motorseitige Spindelanschlussabschnitt, mit dem die Spindel in das Antriebseinheitsgehäuse geführt ist, durch die Abdichtung zwischen Torsionsrohr und Spindelführungsrohr optimal vor Feuchtigkeit geschützt. In diesem axialen Abschnitt der Spindel kann daher der Aufwand für Dichtungsmaßnahmen zumindest erheblich reduziert werden. Insbesondere ist es sogar denkbar, auf ein an der rotierenden Spindel anliegendes Dichtelement gänzlich zu verzichten. Dadurch lässt sich der notwendige Bauraum im Spindelantrieb im Bereich des Spindelanschlussabschnitts reduzieren, wodurch die technische Länge des Spindelantriebs insgesamt reduziert werden kann.
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Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass im montierten Zustand radial zwischen dem Spindelführungsrohr und dem Torsionsrohr ein Dichtelement angeordnet ist, das einen vom Torsionsrohr radial umschlossenen ersten Raumabschnitt, der während der Antriebsbewegungen von der Spindelmutter axial durchlaufen wird, gegenüber einem dazu axial benachbarten, vom Torsionsrohr radial umschlossenen zweiten Raumabschnitt und/oder der Umgebung des Torsionsrohrs abdichtet.
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Nach der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 weist das Dichtelement einen Ringkörper auf. Dieser legt sich im montierten Zustand dichtend an das dazu axialbeweglich geführte Rohr, insbesondere das darin geführte Spindelführungsrohr. Der Ringkörper kann auch als Dichtlippe ausgestaltet sein und/oder die Funktion eines Abstreifelements haben, das bei axialen Relativbewegungen des jeweiligen Rohres zum Dichtelement Feuchtigkeit abstreifen kann. Besonders bevorzugt ist das Dichtelement im montierten Zustand daher axialfest zu dem Rohr, an dem es befestigt ist, insbesondere zum Torsionsrohr (Anspruch 3).
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Die Ansprüche 4 und 5 betreffen einen Dichtelementträger, über den das Dichtelement axialfest an dem jeweiligen Rohr, insbesondere Torsionsrohr, befestigt ist. Der Dichtelementträger, bei dem es sich vorzugsweise um ein im Wesentlichen zylindrisches Bauteil handelt, kann dabei ein von dem jeweiligen Rohr, insbesondere Torsionsrohr, separates Bauteil sein, das dann eine vormontierte Einheit mit dem Dichtelement bildet, die anschließend mit dem Rohr axialfest verbunden wird (Anspruch 6). Grundsätzlich ist es aber gemäß einer Alternative auch denkbar, dass der Dichtelementträger vom Rohr, insbesondere Torsionsrohr, selbst gebildet wird, somit also Dichtelementträger und Torsionsrohr zusammen einstückig ausgestaltet sind (Anspruch 7).
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Besonders bevorzugte Materialien für das Dichtelement und den Dichtelementträger sind Gegenstand der Ansprüche 8 und 9. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Einheit aus Dichtelement und Dichtelementträger um ein 2K-Bauteil (Zweikomponentenbauteil).
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Nach der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 weist die Spindelmutter einen oder mehrere Führungsvorsprünge auf, die im montierten Zustand jeweils mit einer zugeordneten Führungsnut im Torsionsrohr in führendem Eingriff sind, wobei sich der oder die Führungsvorsprünge radial über den Außenquerschnitt des Spindelführungsrohrs hinaus erstrecken.
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Die Ansprüche 11 bis 15 betreffen besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Dichtelementträgers und der Anordnung des Dichtelements relativ zum Dichtelementträger, um im Rahmen der Montage zu ermöglichen, dass das Dichtelement mit dem Dichtelementträger axial über die Spindelmutter mit dem oder den Führungsvorsprüngen geführt werden kann und das Dichtelement anschließend dichtend am Spindelführungsrohr anliegen kann. Besonders bevorzugt weist dazu der Dichtelementträger je Führungsvorsprung der Spindelmutter eine radiale Aussparung auf, die der Ringkörper des Dichtelements quert (Anspruch 11). Dies ermöglicht es der Spindelmutter, wenn diese durch das Dichtelement hindurch in das Torsionsrohr eingeführt wird, den Ringkörper des Dichtelements temporär radial nach außen zu drängen. So kann der Ringkörper im Bereich der radialen Aussparungen im Dichtelementträger nach außen ausweichen, wenn der jeweilige Führungsvorsprung der Spindelmutter am Ringkörper vorbeigeführt wird. Anschließend kann der Ringkörper des Dichtelements aufgrund seiner Elastizität wieder zurückfedern, um sich dann außen an das Spindelführungsrohr dichtend anzulegen.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 16, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Montage eines Spindelantriebs für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines vorschlagsgemäßen Spindelantriebs, beansprucht, wobei im montierten Zustand der Spindelantrieb ein Spindel-Spindelmuttergetriebe aufweist, das eine Spindel und eine damit kämmende Spindelmutter zur Erzeugung linearer Antriebsbewegungen entlang einer geometrischen Spindelachse zwischen einem spindelseitigen Antriebsanschluss und einem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss zum Ausleiten der Antriebsbewegungen aufweist, und die Spindel in einem Spindelführungsrohr axialbeweglich geführt ist, das mit der Spindelmutter axialfest und drehfest verbunden ist und mit dem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss axialfest gekoppelt ist, wobei die Spindelmutter, insbesondere mit daran befestigtem Spindelführungsrohr, axial in ein Torsionsrohr eingeführt wird, in dem die Spindelmutter im montierten Zustand axialbeweglich und drehfest geführt ist und das mit dem spindelseitigen Antriebsanschluss axialfest und drehfest gekoppelt wird. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Spindelantrieb darf insoweit verwiesen werden.
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Wesentlich nach der weiteren Lehre ist, dass ein Dichtelement am Torsionsrohr befestigt wird, dass dann die Spindelmutter, insbesondere mit daran befestigtem Spindelführungsrohr, axial in das Torsionsrohr, das Dichtelement axial passierend, eingeführt wird, dass, während die Spindelmutter das Dichtelement passiert, das Dichtelement zumindest abschnittsweise von der Spindelmutter radial nach außen gedrängt wird und anschließend, nachdem die Spindelmutter das Dichtelement teilweise, insbesondere größtenteils, oder vollständig passiert hat, wieder radial nach innen zurückfedert und sich radial außen an das Spindelführungsrohr dichtend anlegt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
- 1 den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einem vorschlagsgemäßen Spindelantrieb für das dortige Verschlusselement,
- 2 eine seitliche Schnittansicht des Spindelantriebs gemäß 1 in dessen a) Einfahrstellung und b) Ausfahrstellung und
- 3 teilgeschnittene perspektivische Ansichten eines Ausschnitts des Spindelantriebs gemäß 1 während der Montage.
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Die Zeichnung zeigt einen vorschlagsgemäßen Spindelantrieb 1, der einer Verschlusselementanordnung 2, in 1 beispielsweise einer Heckklappenanordnung, zugeordnet ist, die wiederum mit einem Verschlusselement 3, hier einer Heckklappe, ausgestattet ist. Die Verschlusselementanordnung 2 ist einem Kraftfahrzeug 4 zugeordnet.
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Bei dem Verschlusselement 3 kann es sich wie eingangs erwähnt auch um ein anderes Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs 4, insbesondere einen Heckdeckel, aber auch eine Schiebetür handeln. Alle Ausführungen gelten für andere Verschlusselemente entsprechend.
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1 zeigt, dass zum Öffnen und Schließen des Verschlusselements 3 der Spindelantrieb 1 eine Antriebseinheit 5 aufweist. Die Antriebseinheit 5 umfasst eine Mehrzahl an Komponenten 6, 7, 8, die in axialer Richtung X hintereinander angeordnet sind und drehmomentübertragend miteinander verbunden sind. Die Komponenten 6, 7, 8, die im Weiteren noch näher beschrieben werden, sind in einem hier als Motorrohr bezeichneten Gehäuserohr 9a eines Antriebseinheitsgehäuses 9 der Antriebseinheit 5 axialfest gelagert.
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Der Antriebseinheit 5 antriebstechnisch nachgeschaltet ist ein Spindel-Spindelmuttergetriebe 10 mit in axialer Richtung X verlaufender geometrischer Spindelachse A zur Erzeugung linearer Antriebsbewegungen in eine erste Verstellrichtung, die insbesondere einem Öffnen des Verschlusselements 3 entspricht, und in eine zweite Verstellrichtung, die insbesondere einem Schließen des Verschlusselements 3 entspricht.
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Das Spindel-Spindelmuttergetriebe 10 des Spindelantriebs 1 ist in an sich üblicher Weise mit einer rotierenden Spindel 10a und einer damit in kämmendem Eingriff stehenden Spindelmutter 10b ausgestattet. Die Spindel 10a ist mit einem Endabschnitt, hier über eine Kopplungsanordnung 11, mit der Antriebseinheit 5 gekoppelt und über ein Kugellager 12 drehbar gelagert.
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Der Spindelantrieb 1 ist in zwei Antriebsabschnitte unterteilt, einen motorseitigen Antriebsabschnitt 1a, der die Antriebseinheit 5 und die Spindel 10a aufweist, und einen spindelmutterseitigen Antriebsabschnitt 1b, der die Spindelmutter 10b aufweist. Die Spindel 10 und die Spindelmutter 10b bilden insoweit Antriebskomponenten des Spindelantriebs 1.
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Die Antriebseinheit 5 und das Spindel-Spindelmuttergetriebe 10 sind in einem Antriebsstrang 13 angeordnet, der sich von einem spindelseitigen Antriebsanschluss 14a zu einem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss 14b erstreckt. Der spindelseitige Antriebsanschluss 14a ist hier und vorzugsweise axialfest und/oder drehfest mit dem Antriebseinheitsgehäuse 9 verbunden, insbesondere vercrimpt.
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Die Spindel 10a ist in einem Spindelführungsrohr 15 axialbeweglich geführt, das mit der Spindelmutter 10b axialfest und drehfest verbunden ist und mit dem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss 14b axialfest, hier auch drehfest, gekoppelt ist. Die Spindelmutter 10b ist wiederum in einem Torsionsrohr 16 des Spindelantriebs 1 axialbeweglich und drehfest geführt, wobei das Torsionsrohr 16 radial um die Spindel 10a herum angeordnet ist und mit dem spindelseitigen Antriebsanschluss 14a axialfest und drehfest gekoppelt ist. Um die Spindelmutter 10b drehfest zu halten, weist das Torsionsrohr 16 hier und vorzugsweise eine oder mehrere Führungsnuten (nicht dargestellt) auf, die hier und vorzugsweise parallel zur Spindelachse A verlaufen. Da die Spindelmutter 10b durch das Torsionsrohr 16 verdrehgesichert ist, wird eine Rotationsbewegung der Spindel 10a über die Spindelmutter 10b in eine Translationsbewegung des mit der Spindelmutter 10b drehfest gekoppelten Spindelführungsrohrs 15 umgewandelt. Entsprechend lassen sich die beiden Antriebsabschnitte 1a, 1b bzw. Antriebsanschlüsse 14a, 14b in axialer Richtung X, d.h. entlang der Spindelachse A, relativ zueinander verstellen.
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Der Spindelantrieb 1 weist ferner ein das Spindel-Spindelmuttergetriebe 10 aufnehmendes Gehäuse 17 umfassend ein Gehäuserohr 17a, insbesondere Gehäuseaußenrohr, und hier und vorzugsweise ein zum Gehäuserohr 17a axialbewegliches weiteres Gehäuserohr 17b auf, das teleskopartig zu dem Gehäuserohr 17a gelagert ist, wobei das Gehäuserohr 17a mit dem spindelseitigen Antriebsanschluss 14a axialfest, hier auch drehfest, gekoppelt ist und das Gehäuserohr 17b mit dem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss 14b axialfest, hier auch drehfest, gekoppelt ist. Das Gehäuse 17 bildet zusammen mit dem Antriebseinheitsgehäuse 9 ein Antriebsgehäuse des Spindelantriebs 1.
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Das Antriebseinheitsgehäuse 9 bzw. Motorrohr 9a, das mit dem spindelseitigen Antriebsanschluss 14a axialfest gekoppelt ist, dient hier und vorzugsweise zur Aufnahme einer Antriebsmotoreinheit 6 mit einem elektrischen Antriebsmotor 6a, der in einem gemeinsamen Gehäuse 6b mit einer Motorelektronik 6c angeordnet ist. Hier und vorzugsweise dient das Antriebseinheitsgehäuse 9 bzw. Motorrohr 9a auch zur Aufnahme einer antriebstechnisch nachgeschalteten Zwischengetriebeeinheit 7 mit Getriebekomponenten 7a, beispielsweise in Form eines Planetenradgetriebes, die in einem gemeinsamen Gehäuse 7b angeordnet sind, und/oder zur Aufnahme einer antriebstechnisch nachgeschalteten Zusatzkomponenteneinheit 8, bei der es sich hier und vorzugsweise um eine Überlastkupplungs- und/oder Bremseinheit handelt, die als Zusatzkomponente 8a eine Überlastkupplung und/oder eine Bremse aufweist.
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Wie die Figuren zeigen, sind in axialer Richtung X hintereinander zunächst der spindelseitige Antriebsanschluss 14a, dann die Antriebsmotoreinheit 6, dann die Zwischengetriebeeinheit 7, dann die Zusatzkomponenteneinheit 8, dann die Kopplungsanordnung 11 mit daran angeordneter Spindel 10a und dann das Torsionsrohr 16 angeordnet, wobei all diese Komponenten zum spindelseitigen Antriebsanschluss 14a axialfest sind. Die einzelnen Komponenten sind untereinander jeweils über Kupplungen, hier Klauenkupplungen, drehmomentübertragend verbunden. Es sei darauf hingewiesen, dass die zuvor beschriebene Reihenfolge der einzelnen zum spindelseitigen Antriebsanschluss 14a axialfesten Komponenten (Antriebsmotoreinheit 6, Zwischengetriebeeinheit 7, Zusatzkomponenteneinheit 8, Torsionsrohr 16) nur beispielhaft ist und durchaus auch anders sein kann.
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Das Torsionsrohr 16 bildet hier und vorzugsweise auch ein Federführungsrohr, das radial innerhalb mindestens einer koaxial zu der geometrischen Spindelachse A verlaufenden Schraubenfeder 18 angeordnet ist, die die beiden Antriebsanschlüsse 14a, 14b gegeneinander vorspannt. Die Funktion eines Federführungsrohrs ist es, die mindestens eine Schraubenfeder 18 radial zu stützen und axial zu führen. Gemäß einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsform kann ein solches innerhalb der mindestens einen Schraubenfeder 18 vorgesehenes Federführungsrohr auch ohne die Funktion eines Torsionsrohrs ausgestaltet sein, wobei dann vorzugsweise die Spindelmutter 10b dadurch verdrehgesichert ist, dass an anderer Stelle zwischen den Antriebsabschnitten 1a, 1b eine Verdrehsicherung vorgesehen ist, beispielsweise zwischen den beiden Gehäuserohren 17a, 17b.
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Wesentlich ist nun, dass im montierten Zustand radial zwischen dem Spindelführungsrohr 15 und dem Torsionsrohr 16 ein Dichtelement 19 angeordnet ist, das einen vom Torsionsrohr 16 radial umschlossenen ersten Raumabschnitt, der während der Antriebsbewegungen von der Spindelmutter 10b axial durchlaufen wird, gegenüber einem dazu axial benachbarten, vom Torsionsrohr 16 radial umschlossenen zweiten Raumabschnitt und/oder der Umgebung des Torsionsrohrs 16 abdichtet.
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Der Begriff „montierter Zustand“ meint hier den fertig zusammengebauten Zustand des Spindelantriebs 1, in welchem Zustand der Spindelantrieb 1 dann am Kraftfahrzeug 4 montierbar ist.
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Hier und vorzugsweise wird der zweite Raumabschnitt, der vorzugsweise zur Umgebung des Torsionsrohrs 16 nicht abgedichtet ist, während der Antriebsbewegungen von der Spindelmutter 10b axial nicht durchlaufen, sondern wird nur im Rahmen der Montage des Spindelantriebs 1 von der Spindelmutter 10b durchlaufen. Das Dichtelement 19 ist also axial zwischen der Spindelmutter 10b und dem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss 14b angeordnet, und zwar während aller Antriebsbewegungen des Spindelantriebs 1 bzw. sowohl in dessen Einfahrstellung als auch in dessen Ausfahrstellung.
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Mit der Umgebung des Torsionsrohrs 16 ist hier der Raum gemeint, in den das Torsionsrohr 16 zum spindelmutterseitigen Antriebsanschluss 14b mündet und der das Torsionsrohr 16 umgibt. Hier und vorzugsweise erstreckt sich die Schraubenfeder 18 in diesem Raum, so dass dieser hier ein Federaufnahmeraum ist.
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Mit „abdichten“ ist hier gemeint, dass unter normalbetriebsgemäßen Bedingungen eine zumindest flüssigkeitsdichte Abdichtung erzeugt wird. Gegebenenfalls kann diese Abdichtung sogar luftdicht sein.
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Wie insbesondere 3a) veranschaulicht, weist das Dichtelement 19 hier und vorzugsweise einen Ringkörper 19a auf, der im montierten Zustand über seinen gesamten Verlauf, also seine gesamte im montierten Zustand um die geometrische Spindelachse A umlaufende Erstreckung, radial außenseitig am Spindelführungsrohr 15 und/oder, gemäß einer hier nicht dargestellten Ausführungsform, radial innenseitig am Torsionsrohr 16 anliegt.
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Das Dichtelement 19 ist hier und vorzugsweise im montierten Zustand axialfest, insbesondere auch drehfest, zum Torsionsrohr 16. Grundsätzlich kann gemäß einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsform auch der umgekehrte Fall vorgesehen sein, bei dem das Dichtelement 19 im montierten Zustand axialfest, insbesondere auch drehfest, zum Spindelführungsrohr 15 ist, wobei in diesem Fall dann das Torsionsrohr 16 und nicht wie in 3 das Spindelführungsrohr 15 dasjenige Rohr ist, das im normalbetriebsgemäßen Zustand an dem Dichtelement 19 axial entlang bewegt wird.
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Zusätzlich zum Ringkörper 19a weist das Dichtelement 19 hier und vorzugsweise noch mindestens einen Befestigungsabschnitt 19b auf. Dieser dient zum Fixieren des Dichtelements 19, vorzugsweise an dem im Weiteren beschriebenen Dichtelementträger 20.
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So ist das Dichtelement 19, wie 3a) zeigt, hier und vorzugsweise an einem, hier insbesondere im Wesentlichen zylinderförmigen, Dichtelementträger 20 fixiert, der im montierten Zustand axialfest, insbesondere auch drehfest, zum Torsionsrohr 16 ist. Der Ringkörper 19 ist dann vorzugsweise radial innenseitig am Dichtelementträger 20 angeordnet. Es sei nochmals angeführt, dass gemäß einer hier nicht dargestellten, alternativen Ausführungsform das Dichtelement 19 und somit dann auch der Dichtelementträger 20 statt am Torsionsrohr 16 auch am Spindelführungsrohr 15 vorgesehen sein kann, wobei in diesem Fall dann vorzugsweise der Ringkörper 19a radial außenseitig am Dichtelementträger 20 angeordnet ist.
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Mit „fixiert“ ist gemeint, dass das Dichtelement 19 so am Dichtelementträger 20 befestigt ist, dass es jeder Bewegung des Dichtelementträgers 20 relativ zum dazu axialbeweglichen Rohr, gemäß dem hier dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel dem Spindelführungsrohr 15, folgt.
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Für eine solche Fixierung ist das Dichtelement 19 hier und vorzugsweise mit dem Dichtelementträger 20 stoffschlüssig, hier und vorzugsweise durch Anspritzen des Dichtelements 19 an den Dichtelementträger 20, verbunden. Grundsätzlich sind auch andere stoffschlüssige Verbindungsarten denkbar, beispielsweise ein Anschweißen oder Ankleben. Zusätzlich oder alternativ ist auch eine formschlüssige Verbindung zwischen Dichtelement 19 und Dichtelementträger 20, insbesondere durch eine Rastverbindung, und/oder eine kraftschlüssige Verbindung, insbesondere durch eine Schraubverbindung, denkbar. Zusätzlich oder alternativ ist es dabei so, dass das Dichtelement 19 mit dem Dichtelementträger 20 unlösbar verbunden ist, also nicht zerstörungsfrei von dem Dichtelementträger 20 lösbar ist.
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Hier und vorzugsweise bildet das Dichtelement 19 zusammen mit dem Dichtelementträger 20 eine vormontierte Einheit, die in 3a) noch vor dem Verbinden mit dem Torsionsrohr 16 dargestellt ist. Diese vormontierte Einheit wird hier im Rahmen der Montage, wie 3b) zeigt, am Torsionsrohr 16 axialfest, insbesondere auch drehfest, befestigt. Gemäß der hier nicht dargestellten, alternativen Ausführungsform ist eine solche Befestigung der vormontierten Einheit stattdessen dann insbesondere am Spindelführungsrohr 15 vorgesehen.
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Hier und vorzugsweise wird im Rahmen der Montage die vormontierte Einheit mit dem Torsionsrohr 16, gemäß der nicht dargestellten alternativen Ausführungsform stattdessen mit dem Spindelführungsrohr 15, formschlüssig, insbesondere durch eine Rastverbindung, verbunden. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine kraftschlüssige Verbindung, insbesondere Schraubverbindung, und/oder eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere durch Anspritzen, Anschweißen oder Ankleben, vorgesehen sein.
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Alternativ zum Vorsehen einer vormontierten Einheit aus Dichtelement 19 und Dichtelementträger 20 kann grundsätzlich auch, was hier aber nicht dargestellt ist, der Dichtelementträger 20 vom Torsionsrohr 16 gebildet werden und das Dichtelement 19 im Rahmen der Montage dann am Torsionsrohr 16 axialfest, insbesondere auch drehfest, befestigt werden. Gemäß der grundsätzlich auch denkbaren, hier aber auch nicht dargestellten Ausführungsform, bei der das Dichtelement 19 nicht am Torsionsrohr 16, sondern stattdessen am Spindelführungsrohr 15 vorgesehen wird, kann entsprechend der Dichtelementträger 20 auch vom Spindelführungsrohr 15 gebildet werden und das Dichtelement 19 somit im Rahmen der Montage am Spindelführungsrohr 15 axialfest, insbesondere auch drehfest, befestigt werden. Der Dichtelementträger 20 ist zusammen mit dem jeweiligen Rohr, hier also dem Torsionsrohr 16, also einstückig ausgestaltet.
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Hier und vorzugsweise ist das Dichtelement 19 aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem thermoplastischen Elastomer (definiert nach DIN EN ISO 18064; ISO 18064), ausgestaltet, und/oder, der Dichtelementträger 20, das Torsionsrohr 16 und/oder das Spindelführungsrohr 15 aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem Thermoplast, und/oder aus Metall ausgestaltet.
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Wie 3a) veranschaulicht, bildet hier und vorzugsweise das Dichtelement 19 zusammen mit dem Dichtelementträger 20 ein 2K-Bauteil (Zweikomponentenbauteil), bei dem das Dichtelement 19 eine Weichkomponente und der Dichtelementträger 20 eine Hartkomponente des 2K-Bauteils ist.
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Mit den Begriffen „Hartkomponente“ und „Weichkomponente“ ist hier gemeint, dass sich das Material der Bauteile in seiner Elastizität deutlich unterscheidet, das heißt der Elastizitätsmodul sich um mindestens 100 N/mm2, vorzugsweise um mindestens 250 N/mm2, weiter vorzugsweise um mindestens 500 N/mm2, unterscheidet. Eine Hartkomponente ist aus einem weniger elastischen Kunststoffmaterial als eine Weichkomponente gebildet. Mit einer Hartkomponente ist hier und vorzugsweise ein Kunststoffteil gemeint, das einen Elastizitätsmodul von mindestens 1000 N/mm2 aufweist. Eine Weichkomponente ist hier und vorzugsweise ein Kunststoffteil mit einem Elastizitätsmodul von höchstens 500 N/mm2.
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Wie insbesondere 3b) zeigt, ist bei dem hier gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel die Spindelmutter 10b radial außenseitig mit mindestens einem Führungsvorsprung 21, insbesondere mindestens zwei, hier genau zwei, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Führungsvorsprüngen 21, versehen. Die Führungsvorsprünge 21 erstrecken sich dabei radial über den Außenquerschnitt des Spindelführungsrohrs 15 hinaus. Hier sind sie einander diametral gegenüberliegend angeordnet. Das Torsionsrohr 16 weist, wie in 3 ebenfalls dargestellt ist, hier und vorzugsweise radial innenseitig je Führungsvorsprung 21 eine diesem zugeordnete Führungsnut 22 auf, die sich im montierten Zustand jeweils entlang der geometrischen Spindelachse A erstreckt. Während der Antriebsbewegungen läuft der jeweilige Führungsvorsprung 21 dann in der zugeordneten Führungsnut 22 entlang.
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Mit der „Umfangsrichtung“ ist hier die Umfangsrichtung der Spindelmutter 10b um die geometrische Spindelachse A gemeint.
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Dass sich die Führungsvorsprünge 21 „über den Außenquerschnitt des Spindelführungsrohrs 15 hinaus erstrecken“ meint, dass sich die axiale Projektion, also die Projektion entlang der geometrischen Spindelachse A, der Führungsvorsprünge 21 radial weiter nach außen erstreckt als die des Spindelführungsrohrs 15 in dem axialen Spindelführungsrohrabschnitt, an dem das Dichtelement 19 entlanggeführt wird.
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Wie insbesondere in der vergrößerten Detailansicht von 3b) erkennbar ist, weist der Dichtelementträger 20 je Führungsvorsprung 21 eine diesem zugeordnete radiale Aussparung 23 auf, die der Ringkörper 19a des Dichtelements 19 quert.
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Mit dem Begriff „quert“ ist gemeint, dass sich der Ringkörper 19a innenseitig im Dichtelementträger 20 in Umfangsrichtung erstreckt und dabei mit einem Umfangsabschnitt über die jeweilige Aussparung 23 verläuft. Mit einer Aussparung ist dabei eine Vertiefung oder eine das Innere des Dichtelementträgers 20 mit der Umgebung verbindende Öffnung, ein sogenanntes Fenster, gemeint.
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Hier und vorzugsweise ist nun im Rahmen der Montage, wie auch die 3c) und d) zeigen, die Spindelmutter 10b, insbesondere mit daran befestigtem Spindelführungsrohr 15, axial durch den innenseitig mit dem Dichtelement 19 versehenen Dichtelementträger 20 führbar, und zwar insbesondere als vormontierte Einheit. Dies erfolgt hier und vorzugsweise derart, dass der Ringkörper 19a des Dichtelements 19, und zwar mit einem Umfangsabschnitt des Ringkörpers 19a, von dem jeweiligen Führungsvorsprung 21 der Spindelmutter 10b radial nach außen in die zugeordnete Aussparung 23 gedrängt wird (3c)) und anschließend, nachdem der jeweilige Führungsvorsprung 21 den Ringkörper 19a des Dichtelements 19 passiert hat, wieder radial nach innen zurückfedert (3d)) und sich radial außen an das Spindelführungsrohr 15 dichtend anlegt.
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Mit einem Zurückfedern ist hier die elastische Rückverformung gemeint, die das Dichtelement 19 bzw. der Ringkörper 19a aufgrund seiner Elastizität innehat.
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Wie bereits zuvor bereits erwähnt, ist hier und vorzugsweise auch mindestens ein Befestigungsabschnitt 19b als Bestandteil des Dichtelements 19 vorgesehen. Hier und vorzugsweise schließt sich axial an einer Seite oder an beiden Seiten des Ringkörpers 19a ein solcher Befestigungsabschnitt 19b an. Dieser Befestigungsabschnitt 19b erstreckt sich hier und vorzugsweise ebenfalls in Umfangsrichtung innenseitig im Dichtelementträger 20, insbesondere vollständig umlaufend, und verläuft dabei ebenfalls mit einem Umfangsabschnitt über die jeweilige Aussparung 23 und deckt diese hier, wie insbesondere die vergrößerte Detailansicht in 3b) zeigt, zusammen mit dem Ringkörper 19a insbesondere vollständig ab.
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Hier und vorzugsweise ist weiter vorgesehen, dass der Dichtelementträger 20 radial innenseitig je Führungsvorsprung 21 der Spindelmutter 10b eine diesem zugeordnete Führungsnut 24 aufweist, die sich im montierten Zustand jeweils entlang der geometrischen Spindelachse A erstreckt. Hier und vorzugsweise fluchtet dabei die jeweilige Führungsnut 24 des Dichtelementträgers 20 im montierten Zustand jeweils mit einer Führungsnut 22 des Torsionsrohrs 16.
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Um nun die Spindelmutter 10b, insbesondere mit daran befestigtem Spindelführungsrohr 15, im Rahmen der Montage axial durch den innenseitig mit dem Dichtelement 19 versehenen Dichtelementträger 20, insbesondere die vormontierte Einheit, zu führen, wird hier und vorzugsweise der jeweilige Führungsvorsprung 21 zunächst in die zugeordnete Führungsnut 24 des Dichtelementträgers 20 eingeführt, dann in dieser entlanggeführt, bis der Führungsvorsprung 21 diese dann wieder verlässt. Dabei ist es hier und vorzugsweise so, dass die jeweilige Führungsnut 24 des Dichtelementträgers 20 in eine der Aussparungen 23 des Dichtelementträgers 20 mündet und sich jenseits der Aussparung 23 wieder fortsetzt.
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Im Rahmen der Montage ist dabei vorgesehen, dass der Ringkörper 19a des Dichtelements 19, und zwar mit einem Umfangsabschnitt des Ringkörpers 19a, von dem jeweiligen Führungsvorsprung 21 der Spindelmutter 10b, während dieser in die Führungsnut 24 des Dichtelementträgers 20 eingeführt und/oder in der Führungsnut 24 des Dichtelementträgers 20 entlanggeführt wird, radial nach außen in die zugeordnete Aussparung 23 gedrängt wird und anschließend, nachdem der jeweilige Führungsvorsprung 21 den Ringkörper 19a des Dichtelements 19 passiert hat, wieder radial nach innen zurückfedert und sich radial außen an das Spindelführungsrohr 15 dichtend anlegt.
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Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Montage eines Spindelantriebs 1 für ein Verschlusselement 3 eines Kraftfahrzeugs 4, insbesondere eines obigen Spindelantriebs 1, beansprucht, wobei im montierten Zustand der Spindelantrieb 1 ein Spindel-Spindelmuttergetriebe 10 aufweist, das eine Spindel 10a und eine damit kämmende Spindelmutter 10b zur Erzeugung linearer Antriebsbewegungen entlang einer geometrischen Spindelachse A zwischen einem spindelseitigen Antriebsanschluss 14a und einem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss 14b zum Ausleiten der Antriebsbewegungen aufweist, und die Spindel 10a in einem Spindelführungsrohr 15 axialbeweglich geführt ist, das mit der Spindelmutter 10b axialfest und drehfest verbunden ist und mit dem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss 14b axialfest gekoppelt ist, wobei die Spindelmutter 10b, insbesondere mit daran befestigtem Spindelführungsrohr 15, axial in ein Torsionsrohr 16 eingeführt wird, in dem die Spindelmutter 10b im montierten Zustand axialbeweglich und drehfest geführt ist und das mit dem spindelseitigen Antriebsanschluss 14a axialfest und drehfest gekoppelt wird. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Spindelantrieb 1 darf insoweit verwiesen werden.
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Bei dem Verfahren ist wesentlich, dass ein Dichtelement 19 am Torsionsrohr 16 befestigt wird, dass dann die Spindelmutter 10b, insbesondere mit daran befestigtem Spindelführungsrohr 15, axial in das Torsionsrohr 16, das Dichtelement 19 axial passierend, eingeführt wird, dass, während die Spindelmutter 10b das Dichtelement 19 passiert, das Dichtelement 19 zumindest abschnittsweise von der Spindelmutter 10b radial nach außen gedrängt wird und anschließend, nachdem die Spindelmutter 10b das Dichtelement 19 teilweise, insbesondere größtenteils, oder vollständig passiert hat, wieder radial nach innen zurückfedert und sich radial außen an das Spindelführungsrohr 15 dichtend anlegt.
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Das Dichtelement 19 wird bei dem Verfahren also radial zwischen dem Spindelführungsrohr 15 und dem Torsionsrohr 16 angeordnet. Im montierten Zustand dichtet dann dadurch das Dichtelement 19 dann einen vom Torsionsrohr 16 radial umschlossenen ersten Raumabschnitt, der während der Antriebsbewegungen von der Spindelmutter 10b axial durchlaufen wird, gegenüber einem dazu axial benachbarten, vom Torsionsrohr 16 radial umschlossenen zweiten Raumabschnitt und/oder der Umgebung des Torsionsrohrs 16 ab.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017117993 A1 [0003]
