DE102022119628A1

DE102022119628A1 - Antrieb zur Verstellung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102022119628A1
Application number: DE102022119628.3A
Authority: DE
Inventors: Harald Krüger; Matthias Fischer
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2022-08-04
Filing date: 2022-08-04
Publication date: 2024-02-15

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb zur Verstellung eines Verschlusselements (2) eines Kraftfahrzeugs (3), wobei der Antrieb (1) eine Antriebseinheit aufweist, die als eine Antriebskraft übertragende Komponenten einen Hohlzylinder (4) mit einer geometrischen Hohlzylinderachse (A) und eine darin axial geführte Stange (5) aufweist, wobei die Antriebseinheit einen axialfest mit der Stange (5) gekoppelten Kolben aufweist, der wenigstens abschnittsweise innerhalb eines mit einem Arbeitsmedium (6) gefüllten Arbeitsraums (7) des Hohlzylinders (4) entlang der geometrischen Hohlzylinderachse (A) am Hohlzylinder (4) geführt ist, wobei der Antrieb (1) zum Ausleiten von linearen Antriebsbewegungen auf das Verschlusselement (2) zwei zueinander entlang der geometrischen Hohlzylinderachse (A) zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbare Antriebsanschlüsse (8) aufweist, wobei einer der beiden Antriebsanschlüsse (8) axialfest mit der Stange (5) und der andere Antriebsanschluss (8) axialfest mit dem Hohlzylinder (4) gekoppelt ist und wobei der Antrieb (1) eine Ausgleichseinrichtung (9) zur temperaturabhängigen Anpassung des Volumens des Arbeitsraums (7) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass die Ausgleichseinrichtung (9) als eine von der Stange (5) separate Funktionseinheit ausgebildet ist und dass die Ausgleichseinrichtung (9) im Rahmen der Montage wenigstens abschnittsweise in den Hohlzylinder (4) einführbar und/oder mit diesem koppelbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antrieb zur Verstellung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, einen Antrieb zur Verstellung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 15, einen Antrieb zur Verstellung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 16 sowie ein Verfahren zur Montage eines vorschlagsgemäßen Antriebs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 17.
Der Begriff „Verschlusselement“ ist vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst beispielsweise eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Motorhaube, eine Seitentür, eine Laderaumklappe, eine Fensterscheibe, ein Hubdach oder dergleichen eines Kraftfahrzeugs. Im Folgenden steht der Anwendungsbereich der Verstellung einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs im Vordergrund.
Der bekannte Antrieb ( WO 2021/233842 A1 ), von dem die Erfindung ausgeht, ist als Gasdruckfeder zum Ausleiten von linearen Antriebsbewegungen ausgebildet. Als eine Antriebskraft übertragende Komponenten weist der Antrieb einen ersten Hohlzylinder und eine darin axial geführte Stange auf, wobei die Stange einen im Hohlzylinder geführten Kolben aufweist. Der Kolben ist dabei abschnittsweise innerhalb eines mit einem Arbeitsfluid gefüllten Arbeitsraums des Hohlzylinders geführt. Der Antrieb weist darüber hinaus eine Ausgleichseinrichtung zur temperaturabhängigen Anpassung des Volumens des Arbeitsraums auf. Dafür bildet die Stange einen zweiten Hohlzylinder aus, der mit dem Kolben verschiebbar im ersten Hohlzylinder gelagert ist. Der zweite Hohlzylinder bildet dabei den Arbeitsraum teilweise aus. In dem zweiten Hohlzylinder ist ein Ausgleichskolben derart angeordnet, dass er den Arbeitsraum innerhalb des zweiten Hohlzylinders gegenüber einem Ausgleichsraum abdichtet. Der Ausgleichskolben ist mit einer Ausgleichsstange verbunden, die wenigstens teilweise innerhalb der Stange angeordnet ist. Die Ausgleichsstange begrenzt eine Ausgleichskammer innerhalb der Stange, in der ein Dehnfluid angeordnet ist. Bei einer Temperaturerhöhung dehnt sich das Dehnfluid aus, wodurch der Ausgleichskolben über die Ausgleichsstange tiefer in den zweiten Hohlzylinder gedrückt wird und auf diese Weise das Volumen des Arbeitsraums vergrößert.
Es ist dabei eine Herausforderung, dass die bekannte Ausgleichseinrichtung einen besonders komplizierten Aufbau aufweist und eine besondere Ausgestaltung der Stange und des Kolbens benötigt wird. Die einzelnen Komponenten der Ausgleichseinrichtung müssen besonders genau gefertigt sein, wodurch hohe Kosten entstehen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, den bekannten Antrieb derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Antrieb besonders kostengünstig zur Verfügung gestellt werden kann.
Das obige Problem wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, eine Ausgleichseinrichtung bereitzustellen, die in Abhängigkeit des Anwendungsfalls des Antriebs wahlweise in diesen integriert werden kann. Es ist dann möglich, einen Antrieb im Bedarfsfall mit einer Ausgleichseinrichtung zu versehen, ohne weitere Komponenten des Antriebs anpassen zu müssen. Auf diese Weise kann ein Antrieb mit einem veränderbaren Arbeitsraumvolumen oder mit einem nicht veränderbaren Arbeitsraumvolumen aus den sonst identischen Komponenten gebildet werden. Dadurch kann ein hoher Variantenreichtum des Antriebs mit wenigen Komponenten erreicht werden, wodurch die Kosten insgesamt reduziert werden können.
Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass die Ausgleichseinrichtung als eine von der Stange separate Funktionseinheit ausgebildet ist und dass die Ausgleichseinrichtung im Rahmen der Montage wenigstens abschnittsweise in den Hohlzylinder einführbar und/oder mit diesem koppelbar ist. Die Ausgleichseinrichtung kann somit bei Bedarf bei der Montage des Antriebs in den Hohlzylinder eingeführt und/oder mit diesem gekoppelt werden, wodurch sich ein modularer Aufbau des Antriebes ergibt, bei dem das Modul „Ausgleichseinrichtung“ nur bei einem entsprechenden Bedarf verwendet werden kann.
Nach der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 sind die Komponenten der Ausgleichseinrichtung im montierten Zustand der Ausgleichseinrichtung als vormontierte Einheit zueinander fixiert.
Um eine Bewegung der Ausgleichseinrichtung innerhalb des Hohlzylinders zu begrenzen und eine mögliche Geräuschentwicklung zu verringern oder vollständig zu verhindern, ist die Ausgleichsrichtung gemäß Anspruch 3 im montierten Zustand des Antriebs in wenigstens eine Richtung axialfest gehalten und/oder radialfest gehalten.
Nach der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 ist ein vom Arbeitsraum abgedichteter Ausgleichsraum vorgesehen, wobei ein Ausgleichskolben den Ausgleichsraum wenigstens abschnittsweise gegenüber dem Arbeitsraum abgrenzt. Der Ausgleichskolben ist entlang einer Ausgleichskolbenachse relativ zum Hohlzylinder bewegbar ausgebildet, wodurch das Volumen des Arbeitsraums verändert werden kann. Auf diese Weise kann eine konstruktiv besonders einfache Anpassung des Arbeitsraumvolumens geschaffen werden.
Gemäß Anspruch 5 weist die Ausgleichseinrichtung ein Ausgleichselement auf, das mit dem Ausgleichskolben gekoppelt ist und seine äußere Gestalt derart verändert, dass eine Temperaturänderung ein Verschieben des Ausgleichskolbens entlang einer Ausgleichskolbenachse bewirkt. Das Ausgleichselement kann in vorteilhafter Weise einen positiven oder einen negativen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.
Anspruch 6 betrifft eine vorteilhafte Kopplung des Ausgleichselements einerends mit dem Ausgleichskolben und andererends mit dem Hohlzylinder und/oder einer Komponente der Ausgleichseinrichtung, relativ zu der der Ausgleichskolben entlang der Ausgleichskolbenachse bewegbar ist, wodurch ein besonders einfacher Aufbau der Ausgleichseinrichtung erzielt wird.
Gemäß Anspruch 7 ist der Ausgleichskolben im montierten Zustand am Hohlzylinder und/oder an der Komponente entlang der Hohlzylinderachse geführt. Die erste Variante zeichnet sich durch eine geringe Zahl an Bauteilen der Ausgleichseinrichtung aus. Die zweite Variante kann besonders einfach als vormontierte Funktionseinheit ausgebildet werden.
Anspruch 8 betrifft eine besonders vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung des Ausgleichskolbens.
Nach der Ausgestaltung gemäß Anspruch 9 dichtet die Ausgleichseinrichtung den Arbeitsraum einseitig ab, wodurch die Ausgleichseinrichtung in vorteilhafter Weise eine weitere Funktion übernimmt.
Anspruch 10 definiert bevorzugte Materialien, aus denen das Ausgleichselement ausgebildet ist oder die das Ausgleichselement aufweist.
Nach der weiteren Ausgestaltung gemäß Anspruch 11 ist das Ausgleichselement durch ein Seil ausgebildet. Dabei kann die Ausgleichseinrichtung ein Rückstellfederelement aufweisen, das eine dem Seil entgegengesetzte Kraft auf den Ausgleichskolben derart ausübt, dass das Seil entlang der geometrischen Ausgleichskolbenachse vorgespannt ist. Auf diese Weise kann auch bei einem lediglich in eine Richtung eine Kraft übertragenden Ausgleichselement eine Rückstellung erfolgen.
Anspruch 12 definiert eine besonders bevorzugte konstruktive Ausgestaltung des Ausgleichselements.
Gemäß Anspruch 13 weist die Ausgleichseinrichtung ein Ausgleichsgehäuse auf, das den Ausgleichsraum vollständig umgibt, wobei das Ausgleichsgehäuse durch den Ausgleichskolben und ein Gehäuseteil ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine separate, vormontierte und vollständig abgeschlossene Funktionseinheit erhalten, wodurch die Montage des Antriebs in besonders einfacher Weise erfolgen kann.
Anspruch 14 betrifft eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Ausgleichseinrichtung, die ein Dehnfluid als Ausgleichselement verwendet.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 15, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Antrieb zur Verstellung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs beansprucht, wobei der Antrieb eine Antriebseinheit aufweist, die als eine Antriebskraft übertragende Komponenten einen Hohlzylinder mit einer geometrischen Hohlzylinderachse und eine darin axial geführte Stange aufweist, wobei die Antriebseinheit einen axialfest mit der Stange gekoppelten Kolben aufweist, der wenigstens abschnittsweise innerhalb eines mit einem Arbeitsmedium gefüllten Arbeitsraums des Hohlzylinders entlang der geometrischen Hohlzylinderachse am Hohlzylinder geführt ist, wobei der Antrieb zum Ausleiten von linearen Antriebsbewegungen auf das Verschlusselement zwei entlang der geometrischen Hohlzylinderachse zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung zueinander verstellbare Antriebsanschlüsse aufweist, wobei einer der beiden Antriebsanschlüsse axialfest mit der Stange und der andere Antriebsanschluss axialfest mit dem Hohlzylinder gekoppelt ist und wobei der Antrieb eine Ausgleichseinrichtung zur temperaturabhängigen Anpassung des Volumens des Arbeitsraums aufweist. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Antrieb gemäß der ersten Lehre darf verwiesen werden.
Wesentlich ist nun, dass die Ausgleichseinrichtung als eine dehnfluidfreie Funktionseinheit ausgebildet ist und dass die Ausgleichseinrichtung im Rahmen der Montage in eine der eine Antriebskraft übertragenden Komponenten, insbesondere in den Hohlzylinder, einführbar und/oder damit koppelbar ist.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 16, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Antrieb zur Verstellung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs beansprucht, wobei der Antrieb eine Antriebseinheit aufweist, die als eine Antriebskraft übertragende Komponenten einen Hohlzylinder mit einer geometrischen Hohlzylinderachse und eine darin axial geführte Stange aufweist, wobei die Antriebseinheit einen axialfest mit der Stange gekoppelten Kolben aufweist, der wenigstens abschnittsweise innerhalb eines mit einem Arbeitsmedium, insbesondere einem Gas wie Stickstoff oder Luft oder einer Flüssigkeit, gefüllten Arbeitsraums des Hohlzylinders entlang der geometrischen Hohlzylinderachse geführt ist, wobei der Antrieb zum Ausleiten von linearen Antriebsbewegungen auf das Verschlusselement zwei zueinander entlang der geometrischen Hohlzylinderachse zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbare Antriebsanschlüsse aufweist, wobei einer der beiden Antriebsanschlüsse axialfest mit der Stange und der andere Antriebsanschluss mit dem Hohlzylinder axialfest gekoppelt ist und wobei der Antrieb eine Ausgleichseinrichtung zur temperaturabhängigen Anpassung des Volumens des Arbeitsraums aufweist. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Antrieb gemäß der ersten Lehre und dem vorschlagsgemäßen Antrieb gemäß der zweiten Lehre darf verwiesen werden.
Wesentlich ist nun, dass die Ausgleichseinrichtung als eine vormontierte Funktionseinheit ausgebildet ist, dass die Ausgleichseinrichtung ein Ausgleichsgehäuse aufweist, das einen Ausgleichsraum der Ausgleichseinrichtung vollständig abdichtend umschließt, dass die Ausgleichseinrichtung in dem Ausgleichsraum ein Dehnfluid aufweist und dass die Ausgleichseinrichtung im Rahmen der Montage in eine der eine Antriebskraft übertragenden Komponenten, insbesondere in den Hohlzylinder, einführbar und/oder damit koppelbar ist.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 17, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Montage eines vorschlagsgemäßen Antriebs beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Antrieb gemäß der ersten Lehre, dem vorschlagsgemäßen Antrieb gemäß der zweiten Lehre und dem vorschlagsgemäßen Antrieb gemäß der dritten Lehre darf verwiesen werden.
Dabei ist wesentlich, dass die Ausgleichseinrichtung als, insbesondere vormontierte, Funktionseinheit im Rahmen der Montage wenigstens abschnittsweise in die eine Antriebskraft übertragende Komponente, insbesondere in den Hohlzylinder, eingeführt und/oder damit gekoppelt wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 a) in einer schematischen Perspektivansicht das Heck eines Kraftfahrzeugs mit einem vorschlagsgemäßen Antrieb, b) den Antrieb aus 1a) in einer eingefahrenen Stellung und c) den Antrieb aus 1a) in einer ausgefahrenen Stellung,
2 einen Ausschnitt des Antriebs mit einer Ausgleichseinrichtung in a) einer ersten Ausführungsform bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur, b) der ersten Ausführungsform bei einer vergleichsweise hohen Temperatur, c) einer zweiten Ausführungsform bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur und d) der zweiten Ausführungsform bei einer vergleichsweise hohen Temperatur und
3 eine Ausgleichseinrichtung a) gemäß einer dritten Ausführungsform bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur und b) bei einer vergleichsweise hohen Temperatur, c) gemäß einer vierten Ausführungsform bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur und d) bei einer vergleichsweise hohen Temperatur, e) gemäß einer fünften Ausführungsform bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur und f) bei einer vergleichsweise hohen Temperatur.

Der in der Zeichnung dargestellte Antrieb 1, der hier als Linearantrieb ausgebildet ist, ist hier und vorzugsweise in noch zu erläuternder Weise als Gasfederantrieb, insbesondere als Gasdruckfederantrieb, ausgestaltet. Der vorschlagsgemäße Antrieb 1 dient der hier motorlosen und rein federgetriebenen Verstellung eines Verschlusselements 2, insbesondere einer Klappe, eines Kraftfahrzeugs 3. Bei dem Verschlusselement 2 handelt es sich gemäß 1 um eine Heckklappe des Kraftfahrzeugs 3. Hinsichtlich anderer Ausgestaltungen des Verschlusselements 2 sei auf die Aufzählung im einleitenden Teil der Beschreibung verwiesen. Wie dargestellt können dabei auch mehrere, insbesondere zwei, Antriebe 1 zur Verstellung des Verschlusselements 2 vorgesehen sein.
Der Antrieb 1 weist eine Antriebseinheit auf, die als eine Antriebskraft übertragende Komponente einen Hohlzylinder 4 mit einer geometrischen Hohlzylinderachse A und eine darin axial geführte Stange 5 aufweist. Der Begriff „axial“ ist vorliegend, sofern nicht anders beschrieben, immer auf die geometrische Hohlzylinderachse A bezogen. Die Stange 5 ist axialfest mit einem Kolben gekoppelt, der wenigstens abschnittsweise innerhalb eines mit einem Arbeitsmedium 6, insbesondere einem Gas wie Stickstoff oder Luft oder einer Flüssigkeit, gefüllten Arbeitsraums 7 des Hohlzylinders 4 entlang der geometrischen Hohlzylinderachse A am Hohlzylinder 4 geführt ist. Entsprechend ist der Arbeitsraum 7 vollständig gegenüber der Umgebung abgedichtet.
Zum Ausleiten von linearen Antriebsbewegungen an das Kraftfahrzeug 3 weist der Antrieb 1 zwei zueinander entlang der geometrischen Hohlzylinderachse A zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbare Antriebsanschlüsse 8 auf, die hier und vorzugsweise baugleich sind. Einer der beiden Antriebsanschlüsse 8 ist axialfest mit der Stange 5 gekoppelt und der andere Antriebsanschluss 8 ist mit dem Hohlzylinder 4 axialfest gekoppelt.
Darüber hinaus weist der Antrieb 1 eine Ausgleichseinrichtung 9 zur temperaturabhängigen Anpassung des Volumens des Arbeitsraums 7 auf. Bei einer Temperaturänderung kommt es zu einer Druckänderung des Arbeitsmediums 6, wodurch die Antriebskraft des Antriebs 1 verändert wird. Um diese Temperaturabhängigkeit zumindest teilweise auszugleichen, wird durch die Ausgleichseinrichtung 9 das Volumen des Arbeitsraums 7 entsprechend angepasst.
Wesentlich ist nun, dass die Ausgleichseinrichtung 9 als separate Funktionseinheit ausgebildet ist und dass die Ausgleichseinrichtung 9 im Rahmen der Montage wenigstens abschnittsweise in den Hohlzylinder 4 einführbar und/oder mit diesem koppelbar ist.
Der Begriff „Funktionseinheit“ bedeutet, dass die Einheit, die eine vormontierte Einheit sein kann, alle für die jeweilige Funktionalität erforderlichen Komponenten aufweist. Unter dem Begriff „Funktionseinheit“ ist also vorliegend in Bezug auf die Ausgleichseinrichtung 9 zu verstehen, dass diese alle für die Anpassung des Arbeitsraumvolumens 7 erforderlichen Komponenten aufweist.
Unter dem Begriff „separat“ ist vorliegend zu verstehen, dass die Ausgleichseinrichtung 9 unabhängig von der Stange 5 ausgebildet ist, also nicht Teil der Stange ist, nicht an oder in der Stange angeordnet ist und nicht von dieser mitbewegt wird, wie in den Figuren gezeigt ist. Wie die Figuren weiter zeigen, weist der Antrieb 1 unabhängig von der Ausgleichseinrichtung 9 alle Komponenten auf, um eine Antriebskraft auf das Verschlusselement 2 übertragen zu können. Durch Hinzufügen der Ausgleichseinrichtung 9 wird der Antrieb 1 somit lediglich um die Funktion erweitert, das Arbeitsraumvolumen 7 in Abhängigkeit von der Temperatur anpassen zu können. Im montierten Zustand des Antriebs 1 ist die Ausgleichseinrichtung 9 insbesondere innerhalb des Hohlzylinders 4 und/oder am Hohlzylinder 4 angeordnet.
Die Ausgleichseinrichtung 9 ist somit als Funktionseinheit mit allen zugehörigen Bauteilen im Rahmen einer Montage wenigstens abschnittsweise in den Hohlzylinder 4 einführbar und/oder mit diesem koppelbar. Es ist insbesondere nicht notwendig, einzelne Bauteile der Ausgleichseinrichtung 9 nacheinander mit dem Antrieb 1 verbinden zu müssen oder eine Komponente der Ausgleichseinrichtung 9 erst montieren zu können, wenn andere Komponenten bereits mit dem Antrieb 1 im Übrigen verbunden sind.
Es ist dann möglich einen Antrieb 1 mit einer Ausgleichseinrichtung 9 auszubilden oder auf den Einsatz einer Ausgleichseinrichtung 9 zu verzichten. Insofern kann ein bestehender Antrieb 1 auch nachträglich mit einer Ausgleichseinrichtung 9 ergänzt und somit in seiner Funktion erweitert werden.
In der in den Figuren gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ausgleichseinrichtung 9 im Rahmen der Montage vollständig in den Hohlzylinder 4 einführbar ist. Im montierten Zustand des Antriebs 1 ist die Ausgleichseinrichtung 9 dann vollständig innerhalb des Hohlzylinders 4 angeordnet.
Des Weiteren ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Ausgleichseinrichtung 9 im Rahmen der Montage im Wesentlichen entlang der geometrischen Hohlzylinderachse A in den Hohlzylinder 4 einsetzbar ist.
Eine besonders bevorzugte Ausführung der Ausgleichseinrichtung 9 kann erhalten werden, wenn die Ausgleichseinrichtung 9 als vormontierte Funktionseinheit ausgebildet ist. „Vormontiert“ bedeutet vorliegend, dass die einzelnen Bauteile bereits als Einheit zueinander fixiert sind, wie in 3 beispielhaft gezeigt ist.
Eine besonders einfache Montage kann erreicht werden, wenn der Hohlzylinder 4 einseitig geschlossen ist, und die Ausgleichseinrichtung 9 in den Hohlzylinder 4 einführbar ist, bis die Ausgleichseinrichtung gegen das geschlossene Ende des Hohlzylinders 4 anliegt.
Wie 1 und 2 zeigen, ist es dann möglich, die Ausgleichseinrichtung 9 im Rahmen der Montage im Wesentlich entlang der geometrischen Hohlzylinderachse A in den Hohlzylinder 4 bis zum geschlossenen Ende einzuführen und die Ausgleichseinrichtung 9 gegebenenfalls mit dem Hohlzylinder 4 axialfest zu koppeln.
Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Ausgleichseinrichtung 9 im montierten Zustand in wenigstens einer Richtung, insbesondere in beide Richtungen, axialfest im Hohlzylinder 4 gehalten ist. Alternativ und insbesondere zusätzlich ist die Ausgleichsausrichtung radialfest im Hohlzylinder 4 gehalten ist. Der Begriff „radialfest“ ist vorliegend immer, sofern nicht anders angegeben, auf die geometrische Hohlzylinderachse A bezogen. Die Ausgleichseinrichtung 9 ist dann fest im Hohlzylinder 4 gehalten, sodass die Ausgleichseinrichtung 9 als Funktionseinheit keine Relativbewegung zum Hohlzylinder 4 ausführt, wodurch es zu unerwünschten Geräuschentwicklungen kommen könnte.
Wie in 2 gezeigt ist, kann die Ausgleichseinrichtung 9 in Richtung des mit dem Hohlzylinder 4 axialfest gekoppelten Antriebsanschluss 8 im Hohlzylinder 4 gehalten sein und beispielsweise gegen eine axiale Begrenzung des Hohlzylinders 4 anliegen oder axialfest mit dem Hohlzylinder 4 verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ ist die Ausgleichseinrichtung 9 radialfest im Hohlzylinder 4 gehalten und liegt beispielsweise gegen die Innenwand des Hohlzylinders 4 an.
In der in den Figuren gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ausgleichseinrichtung 9 im montierten Zustand des Antriebs 1 einen gegenüber dem Arbeitsraum 7 abgedichteten Ausgleichsraum 10 aufweist (2c) und d) und 3a) bis f)) und/oder zusammen mit dem Hohlzylinder 4 ausbildet (1b) und c), 2a) und b)), dass die Ausgleichseinrichtung 9 einen entlang einer Ausgleichskolbenachse B relativ zum Hohlzylinder 4 bewegbaren Ausgleichskolben 11 aufweist, der wenigstens abschnittsweise den Arbeitsraum 7 und den Ausgleichsraum 10 begrenzt und dass eine Bewegung des Ausgleichskolbens 11 relativ zum Hohlzylinder 4 eine Volumenänderung des Arbeitsraums 7 bewirkt. Wie in 2 beispielhaft gezeigt ist, vergrößert die Ausgleichseinrichtung 9 das Volumen des Arbeitsraums 7 bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur (2b) und d)) gegenüber einer verhältnismäßig kleinen Temperatur (2a) und c)).
Hier und vorzugsweise bewirkt eine Bewegung des Ausgleichskolbens 11 relativ zum Hohlzylinder 4 eine der Volumenänderung des Arbeitsraums 7 gegenteilige Volumenänderung des Ausgleichsraums 10, wie in 2a) und 2b) gezeigt ist.
In den in den Figuren gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsformen ist der Ausgleichskolben 11 im montierten Zustand im Hohlzylinder 4 entlang der geometrischen Hohlzylinderachse A geführt. Die Ausgleichskolbenachse B und die geometrische Hohlzylinderachse A sind hier und vorzugsweise koaxial oder parallel zueinander angeordnet. Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass die Ausgleichseinrichtung 9 derart im Hohlzylinder 4 angeordnet ist, dass die Ausgleichskolbenachse B quer, also winkelig, insbesondere orthogonal, zur geometrischen Hohlzylinderachse A angeordnet ist.
Zur Verstellung des Ausgleichskolbens 11 ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Ausgleichseinrichtung 9 ein Ausgleichselement 12 aufweist, das seine äußere Gestalt temperaturabhängig verändert und derart mit dem Ausgleichskolben 11 gekoppelt ist, dass eine Veränderung der äußeren Gestalt des Ausgleichselements 12 eine Verschiebung des Ausgleichskolbens 11 entlang der geometrischen Ausgleichskolbenachse B relativ zum Hohlzylinder 4 bewirkt. Unter dem Begriff „äußere Gestalt“ ist vorliegend jegliche Art der Geometrie, wie beispielsweise das Volumen, die Länge, und/oder eine Form des Ausgleichselements 12, zu verstehen. Insofern ist unter dem Begriff „Veränderung der äußeren Gestalt“ jegliche Veränderung der Geometrie des Ausgleichselements 12 zu verstehen, wie beispielsweise eine Volumenänderung, eine Längenänderung und/oder eine beliebige Formveränderung.
So führt beispielsweise in der in 2a) und b) gezeigten ersten Ausführungsform und der in 2c) und d) gezeigten zweiten Ausführungsform der Ausgleichseinrichtung 9 im Wesentlichen eine geometrische Formveränderung des Ausgleichselements 12 zu einer Verstellung des Ausgleichskolbens 11. Bei der in 3a) und b) gezeigten dritten Ausführungsform und bei der in 3c) und d) gezeigten vierten Ausführungsform der Ausgleichseinrichtung 9 führt im Wesentlichen eine Längenänderung des Ausgleichselements 12 zur Verstellung des Ausgleichskolbens 11. Bei der in 3e) und f) gezeigten fünften Ausführungsform der Ausgleichseinrichtung 9 führt hingegen im Wesentlichen eine Volumenänderung des Ausgleichselements 12 zur Verstellung des Ausgleichskolbens 11, wie im Folgenden noch erläutert wird.
Es ist möglich, dass das Ausgleichselement 12 einen positiven Wärmeausdehnungskoeffizienten und/oder einen negativen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, wodurch eine hohe Freiheit bei der konstruktiven Gestaltung des Ausgleichselements 12 und der Ausgleichseinrichtung 9 erzielt wird. Als Material mit einem negativen Wärmeausdehnungskoeffizienten ist beispielsweise Zirconiumwolframat bekannt.
Für das Verstellen des Ausgleichskolbens 11 ist die Anordnung zwischen dem Ausgleichselement 12 und dem Ausgleichskolben 11 besonders wichtig. Eine konstruktiv besonders einfache und vorteilhafte Anordnung kann erzielt werden, wenn das Ausgleichselement 12 einerends, also mit seinem einen axialen Ende, mit dem Ausgleichskolben 11, insbesondere unmittelbar, gekoppelt ist. Andererends, also mit seinem anderen axialen Ende, ist das Ausgleichselement 12 wie in 1b) und c) und in 2a) und b) mit dem Hohlzylinder 4, insbesondere unmittelbar, gekoppelt. Es ist aber auch denkbar, dass das Ausgleichselement 12 wie in 2c) und d) und 3a) bis f) andererends mit einer Komponente 13 der Ausgleichseinrichtung 9, relativ zu der der Ausgleichskolben 11 entlang der Ausgleichskolbenachse B bewegbar ist, insbesondere unmittelbar, gekoppelt ist.
In den in den Figuren gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsformen ist der Ausgleichskolben 11 im montierten Zustand am Hohlzylinder 4 (1b) und c), 2a) und b)) und/oder an der Komponente 13 (2c) und d), 3a) bis f)) entlang der geometrischen Hohlzylinderachse A geführt.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass anstelle der in den 2c) und d) und 3a) bis f) gezeigten Komponente 13 auch wie in 1b) und c) und in 2a) und b) ein entsprechender zylindrischer Abschnitt des Hohlzylinders 4 die Funktion der Komponente 13 übernehmen kann. Entsprechend gelten alle Ausführungen zu den in den 2c) und d) und 3a) bis f) gezeigten Ausführungsformen gleichermaßen für Ausführungsformen, bei denen wie in 1b) und c) und in 2a) und b) eine Komponente 13 nicht vorhanden ist. Das zur Komponente 13 jeweils Gesagte gilt dann für den zylindrischen Abschnitt des Hohlzylinders 4 entsprechend.
Wie in der ersten und zweiten (2), der dritten (3a) und 3b)) und der vierten (3c) und 3d)) Ausführungsform der Ausgleichseinrichtung 9 gezeigt ist, sind die dortigen Ausgleichselemente 12 jeweils unmittelbar mit dem jeweiligen Ausgleichskolben 11 verbunden. Gleichzeitig sind die dortigen Ausgleichselemente 12 jeweils unmittelbar mit dem Hohlzylinder 4 oder der Komponente 13 der Ausgleichseinrichtung 9 verbunden.
In der in 2) gezeigten Ausführungsform führt eine Temperaturerhöhung zu einer Änderung der äußeren Gestalt des dortigen Ausgleichselements 12, wodurch das Ausgleichselement 12 in 2b) und 2d) bei einer entsprechenden Temperaturerhöhung eine Zugkraft auf den Ausgleichskolben 11 ausübt und/oder eine zuvor bei einer vergleichsweise niedrigeren Temperatur auf den Ausgleichskolben 11 eine geringere Druckkraft ausübt. In beiden Fällen wird das Verstellen des Ausgleichskolbens 11 durch den Druck des Arbeitsmediums 6 im Arbeitsraum 7 unterstützt. Dasselbe gilt für die vierte Ausführungsform gemäß 3c) und 3d).
Bei der in den 3a) und 3b) gezeigten dritte Ausführungsform führt eine Temperaturerhöhung zu einer Änderung der äußeren Gestalt des dortigen Ausgleichselements 12, wodurch das Ausgleichselement 12 bei zunehmender Temperaturerhöhung eine zunehmende Zugkraft auf den Ausgleichskolben 11 ausübt.
In der in 3e) und f) gezeigten fünften Ausführungsform ist das Ausgleichselement 12 mit dem Ausgleichskolben 11 und einer Komponente 13 der Ausgleichseinrichtung 9, relativ zu der der Ausgleichskolben 11 entlang der Ausgleichskolbenachse B bewegbar ist, gekoppelt, sodass das Ausgleichselement 12 eine Kraft auf den Ausgleichskolben 11 und die bewegbare Komponente 13 ausübt.
In der in 2 und 3a) bis 3d) gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich das Ausgleichselement 12 im Wesentlichen vollständig entlang der Ausgleichskolbenachse B.
Unter dem Begriff „im Wesentlichen vollständig entlang der Ausgleichskolbenachse B erstreckt“ ist vorliegend zu verstehen, dass sich der Abschnitt des Ausgleichselements 12, auf den die Verstellung des Ausgleichskolbens 11 im Wesentlich, also zumindest zu mehr als 50%, zurückzuführen ist, entlang der Ausgleichskolbenachse B erstreckt. So erstreckt sich beispielsweise das Ausgleichselement 12 der in 3a) und 3b) gezeigten, dritten Ausführungsform vollständig entlang der Ausgleichskolbenachse B. Bei der in 3c) und 3d) gezeigten vierten Ausführungsform erstreckt sich das Ausgleichselement 12 mit dem für die Verstellung des Ausgleichskolbens 11 maßgeblichen Abschnitts ebenfalls entlang der Ausgleichskolbenachse B.
In den in den Figuren gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Ausgleichskolben 11 im Wesentlichen topfartig ausgebildet ist und dass der topfartige Ausgleichskolben 11 den Ausgleichsraum 10 wenigstens abschnittsweise umschließt. Auf diese Weise kann der Ausgleichsraum 10 mit einem besonders großen Volumen ausgestaltet werden. Gleichzeitig kann der Ausgleichskolben 11 in besonders vorteilhafter Weise den Arbeitsraum 7 und die Ausgleichseinrichtung 9 abdichten, wie noch erläutert wird.
In den in den 3a) bis f) gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsformen erstreckt sich das Ausgleichselement 12 wenigstens abschnittsweise innerhalb des topfartigen Ausgleichskolbens 11 bzw. der von diesem gebildeten topfartigen Ausnehmung, wodurch die temperaturabhängige Änderung der äußeren Gestalt des Ausgleichselements 12 besonders vorteilhaft erfolgen kann. In den 2c) und d) und den 3a) bis f) ist es außerdem so, dass die Komponente 13 im Wesentlichen topfartig ausgebildet ist und dass die topfartige Komponente 13 den Ausgleichsraum 10 wenigstens abschnittsweise umschließt. In letzterem Fall erstreckt sich hier und vorzugsweise das Ausgleichselement 12 und/oder der Ausgleichskolben 11 wenigstens abschnittsweise entlang der geometrischen Ausgleichskolbenachse B innerhalb der topfartigen Komponente 13.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Ausgleichseinrichtung 9 den Arbeitsraum 7 einseitig abdichtet, wie in 2 gezeigt ist. Hier und vorzugsweise dichtet der Ausgleichskolben 11 den Arbeitsraum 7 ab. Der Ausgleichskolben 11 dient dabei als axiale Begrenzung des Arbeitsraums 7. Eine Verstellung des Ausgleichskolbens 11 führt dann automatisch zu einer Längenänderung des Arbeitsraums 7 in axialer Richtung. Die Ausgleichskolbenachse B ist dann koaxial zur geometrischen Hohlzylinderachse A angeordnet. Somit entspricht die Längenänderung des Arbeitsraums 7 entlang der geometrischen Hohlzylinderachse A dann im Wesentlichen der gegenteiligen Längenänderung des Ausgleichsraums 10 entlang der Ausgleichskolbenachse B.
Wie in 2a) und 2b) gezeigt, ist der Ausgleichskolben 11 topfartig ausgebildet und dichtet den Arbeitsraum 7 einseitig ab. Durch die topfartige Ausbildung kann eine große Dichtfläche und gleichzeitig eine große Führungsfläche zwischen dem Ausgleichskolben 11 und dem Hohlzylinder 4 erhalten werden.
In den in 2c), 2d) und 3 gezeigten Ausführungsformen ermöglicht die topfartige Ausbildung einen besonders großen Verstellhub des Ausgleichskolbens 11.
Es ist alternativ jedoch auch möglich, dass die Ausgleichseinrichtung 9 den Arbeitsraum 7 einseitig abdichtet und die dem Arbeitsraum 7 zugewandte Kolbenfläche des Ausgleichskolbens 11 eine geringere Fläche aufweist als die Querschnittsfläche des Hohlzylinders 4, wie in 2c), 2d) und 3 gezeigt ist. Eine Längenänderung des Arbeitsraums 7 entspricht dann nicht mehr einer im Wesentlichen genau gegenteiligen Längenänderung des Ausgleichsraums 10.
In der in 2 gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsform ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Ausgleichselement 12 durch wenigstens ein Bimetall ausgebildet ist oder wenigstens ein Bimetall aufweist. Das Ausgleichselement 12 ist in 2 als Bimetallfeder ausgebildet. In der in 2a) und 2b) gezeigten Ausführungsform ist das Ausgleichselement 12 für eine Kraftübertragung einerends mit dem Ausgleichskolben 11 und andererends mit dem Hohlzylinder 4 gekoppelt.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, wie in 2c) und 2d) gezeigt ist, dass das als Bimetallfeder ausgebildete Ausgleichselement 12 einerends mit dem Ausgleichskolben 11 und andererends mit einer Komponente 13 der Ausgleichseinrichtung 9, relativ zu der der Ausgleichskolben 11 entlang der Ausgleichskolbenachse B bewegbar ist, gekoppelt ist.
Es ist alternativ ebenfalls vorteilhaft, wenn das Ausgleichselement 12 durch wenigstens einen Kunststoff ausgebildet ist, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polyamid, Polyvinylidenfluorid und/oder Polyphenylensulfid. Entsprechende Kunststoffe weisen einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, sodass mit geringen Maßen und/oder Massen eine besonders große Veränderung der äußeren Gestalt des Ausgleichselements 12 erzielt werden kann.
In einer weiteren, in 3a) und 3b) gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Ausgleichselement 12 durch ein Seil, insbesondere ein geflochtenes Seil, ausgebildet ist und, vorzugsweise, dass die Ausgleichseinrichtung 9 eine Rückstellanordnung 14 mit wenigstens einem Rückstellfederelement 15 aufweist, das eine dem Seil entgegengesetzte Kraft auf den Ausgleichskolben 11 derart ausübt, dass das Seil, insbesondere entlang der geometrischen Ausgleichskolbenachse B, vorgespannt ist.
Unter dem Begriff „Seil“ ist vorliegend ein aus zusammen gedrehten oder geflochtenen Natur- oder Kunstfasern und/oder Drähten bestehendes längliches, zugfestes, biegeschlaffes Element zu verstehen, das überwiegend zur Aufnahme von Zugkräften nutzbar ist.
Hier und vorzugsweise erstreckt sich das Seil vollständig entlang der Ausgleichskolbenachse B.
Wie 3a) und 3b) zeigen, ist das Seil somit durch das Rückstellfederelement 15 jederzeit vorgespannt. Bei einer Temperaturerhöhung kommt es zu einer Längenausdehnung der Fasern, die aufgrund ihrer Anordnung den Durchmesser des Seils erhöhen, wodurch die Länge des Seils verkürzt wird. Auf diese Weise übt das Seil eine mit ansteigender Temperatur ansteigende Zugkraft auf den Ausgleichskolben 11 auf. Überwiegt die vom Seil auf den Ausgleichskolben 11 wirkende Zugkraft und die vom Arbeitsmedium 6 auf den Ausgleichskolben 11 wirkende Druckkraft die auf den Ausgleichskolben 11 einwirkende Druckkraft der Federanordnung, so wird der Ausgleichskolben 11, in 2 nach unten, verstellt, wodurch der Arbeitsraum 7 vergrößert wird. Bei einer fallenden Temperatur sinkt die auf den Ausgleichskolben 11 wirkende Zugkraft des Seils und die vom Arbeitsmedium 6 auf den Ausgleichskolben 11 einwirkende Druckkraft, sodass bei einer die beiden vorgenannten Kräfte überwiegenden durch die Federanordnung auf den Ausgleichskolben 11 wirkenden Druckkraft der Ausgleichskolben 11 in die entgegengesetzte Richtung verstellt wird.
In der den 3c) und d) gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Ausgleichselement 12 im wesentlichen Z-förmig oder C-förmig mit zwei Anschlussschenkel 16 ausgebildet ist und über den einen Anschlussschenkel 16 mit dem Ausgleichskolben 11 und mit dem anderen Anschlussschenkel 16 mit dem Hohlzylinder 4 und/oder der Komponente 13 der Ausgleichseinrichtung 9, relativ zu der der Ausgleichskolben 11 entlang der Ausgleichskolbenachse B bewegbar ist, axialfest verbunden ist. Hier und vorzugsweise ist besagter anderer Anschlussschenkel 16 in 3c) und d) über ein axiales, insbesondere längliches, hier stangenförmiges, Verbindungselement mit der Komponente 13 der Ausgleichseinrichtung 9 gekoppelt. Bei einer thermisch bedingten Längenänderung des Ausgleichselements 12 verändert sich der Abstand entlang der Ausgleichskolbenachse B, wodurch der Ausgleichskolben 11 relativ zum Hohlzylinder 4 bewegt wird, wie in 3c) und 3d) gezeigt ist.
Es ist möglich, dass das Ausgleichselement 12 aus unterschiedlichen Materialien und/oder Komponenten ausgebildet ist, die unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. So können beispielsweise die beiden Anschlussschenkel 16 aus einem Material und/oder einer Komponente mit einem vergleichsweise geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten und der die beiden Anschlussschenkel 16 verbindende Abschnitt des Ausgleichselements 12 aus einem anderen Material und/oder einer anderen Komponente mit einem vergleichsweise hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten ausgebildet sein.
Eine besonders einfache Montage der Ausgleichseinrichtung 9 kann erzielt werden, wenn die Ausgleichseinrichtung 9 ein, insbesondere einteiliges, Gehäuseteil 17 aufweist, das mit dem Ausgleichskolben 11 den Ausgleichsraum 10 vollständig umgibt und diesen gegenüber dem Arbeitsraum 7 abdichtet. Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn der Ausgleichskolben 11 verliersicher an dem Gehäuseteil 17 gehalten ist, wodurch die Komponenten der Ausgleichseinrichtung 9 verliersicher zueinander gehalten sind. Die Ausgleichseinrichtung 9 ist dann vollständig von einem Ausgleichsgehäuse 18 umschlossen, das von dem Ausgleichskolben 11 und dem Gehäuseteil 17 gebildet wird, wie in 2c), 2d) und 3 gezeigt ist. Eine solche „kapselartige“ Ausgleichseinrichtung 9 kann dann bei Bedarf in besonders einfacher Weise in den Hohlzylinder 4 eingeführt werden, um das Volumen des Arbeitsraums 7 temperaturabhängig anpassen zu können. Im montierten Zustand des Antriebs 1 ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Gehäuseteil 17 axialfest mit dem Hohlzylinder 4 gekoppelt ist.
An dieser Stelle sei nochmals darauf hingewiesen, dass anstelle der in den 2c) und d) und 3a) bis f) gezeigten Komponente 13 und somit anstelle des Gehäuseteils 17 auch wie in 1b) und c) und in 2a) und b) ein entsprechender zylindrische Abschnitt des Hohlzylinders 4 die Funktion der Komponente 13 und somit des Gehäuseteils 17 übernehmen kann. Entsprechend gelten alle Ausführungen zu den in den 2c) und d) und 3a) bis f) gezeigten Ausführungsformen gleichermaßen für Ausführungsformen, bei denen wie in 1b) und c) und in 2a) und b) ein Gehäuseteil 17 nicht vorhanden ist. Das zum Gehäuseteil 17 jeweils Gesagte gilt dann für den zylindrischen Abschnitt des Hohlzylinders 4 entsprechend.
In der in 3e) und f) gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsform ist des Weiteren vorgesehen, dass die Ausgleichseinrichtung 9 eine Ausgleichskammer 19 aufweist, die durch einen entlang der geometrischen Ausgleichskolbenachse B innerhalb des topfartigen Ausgleichskolbens 11 geführten ersten Kammerkolben 20 einerends und durch einen axialfest mit dem Ausgleichkolben gekoppelten zweiten Kammerkolben 21 andererends begrenzt ist, dass das Ausgleichselement 12 innerhalb der Ausgleichskammer 19 angeordnet ist, dass der erste Kammerkolben 20 axialfest mit dem Gehäuseteil 17 verbunden ist und dass das Ausgleichselement 12 als Dehnfluid ausgebildet ist. Hier und vorzugsweise ist besagter erster Kammerkolben 20 in 3e) und f) über ein axiales, insbesondere längliches, hier stangenförmiges, Verbindungselement mit dem Gehäuseteil 17 gekoppelt.
Unter dem Begriff „Dehnfluid“ ist vorliegend ein Öl, Wachs, Hartparaffin und/oder ein Zwei-Phasengemisch zu verstehen, insbesondere einer gasförmigen und einer flüssigen Phase. Durch eine temperaturbedingte Ausdehnung des Dehnfluids wird der Abstand zwischen dem ersten Kammerkolben 20 und dem zweiten Kammerkolben 21 entlang der Ausgleichskolbenachse B vergrößert, wodurch das Ausgleichsvolumen insgesamt verkleinert wird. Durch die Verkleinerung des Ausgleichsvolumens wird das Arbeitsvolumen vergrößert.
Gemäß einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Antrieb 1 zur Verstellung eines Verschlusselements 2 eines Kraftfahrzeugs 3 vorgeschlagen, wobei der Antrieb 1 eine Antriebseinheit aufweist, die als eine Antriebskraft übertragende Komponenten einen Hohlzylinder 4 mit einer geometrischen Hohlzylinderachse A und eine darin axial geführte Stange 5 aufweist, wobei die Antriebseinheit einen axialfest mit der Stange 5 gekoppelten Kolben aufweist, der wenigstens abschnittsweise innerhalb eines mit einem Arbeitsmedium 6 gefüllten Arbeitsraums 7 des Hohlzylinders 4 entlang der geometrischen Hohlzylinderachse A am Hohlzylinder 4 geführt ist, wobei der Antrieb 1 zum Ausleiten von linearen Antriebsbewegungen auf das Verschlusselement 2 zwei entlang der geometrischen Hohlzylinderachse A zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung zueinander verstellbare Antriebsanschlüsse 8 aufweist, wobei einer der beiden Antriebsanschlüsse 8 axialfest mit der Stange 5 und der andere Antriebsanschluss 8 axialfest mit dem Hohlzylinder 4 gekoppelt ist und wobei der Antrieb 1 eine Ausgleichseinrichtung 9 zur temperaturabhängigen Anpassung des Volumens des Arbeitsraums 7 aufweist. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Antrieb 1 gemäß der ersten Lehre darf verwiesen werden.
Wesentlich ist nun, dass die Ausgleichseinrichtung 9 als eine dehnfluidfreie Funktionseinheit ausgebildet ist und dass die Ausgleichseinrichtung 9 im Rahmen der Montage in eine der eine Antriebskraft übertragenden Komponenten, insbesondere in den Hohlzylinder 4, einführbar und/oder damit koppelbar ist.
Gemäß einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Antrieb 1 zur Verstellung eines Verschlusselements 2 eines Kraftfahrzeugs 3 vorgeschlagen, wobei der Antrieb 1 eine Antriebseinheit aufweist, die als eine Antriebskraft übertragende Komponenten einen Hohlzylinder 4 mit einer geometrischen Hohlzylinderachse A und eine darin axial geführte Stange 5 aufweist, wobei die Antriebseinheit einen axialfest mit der Stange 5 gekoppelten Kolben aufweist, der wenigstens abschnittsweise innerhalb eines mit einem Arbeitsmedium 6, insbesondere einem Gas wie Stickstoff oder Luft oder einer Flüssigkeit, gefüllten Arbeitsraums 7 des Hohlzylinders 4 entlang der geometrischen Hohlzylinderachse A am Hohlzylinder 4 geführt ist, wobei der Antrieb 1 zum Ausleiten von linearen Antriebsbewegungen auf das Verschlusselement 2 zwei zueinander entlang der geometrischen Hohlzylinderachse A zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbare Antriebsanschlüsse 8 aufweist, wobei einer der beiden Antriebsanschlüsse 8 axialfest mit der Stange 5 und der andere Antriebsanschluss 8 axialfest mit dem Hohlzylinder 4 gekoppelt ist und wobei der Antrieb 1 eine Ausgleichseinrichtung 9 zur temperaturabhängigen Anpassung des Volumens des Arbeitsraums 7 aufweist. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Antrieb 1 gemäß der ersten Lehre und dem vorschlagsgemäßen Antrieb 1 gemäß der zweiten Lehre darf verwiesen werden.
Wesentlich ist nun, dass die Ausgleichseinrichtung 9 als eine vormontierte Funktionseinheit ausgebildet ist, dass die Ausgleichseinrichtung 9 ein Ausgleichsgehäuse 18 aufweist, das einen Ausgleichsraum 10 der Ausgleichseinrichtung 9 vollständig abdichtend umschließt, dass die Ausgleichseinrichtung 9 in dem Ausgleichsraum 10 ein Dehnfluid aufweist und dass die Ausgleichseinrichtung 9 im Rahmen der Montage in eine der eine Antriebskraft übertragenden Komponenten, insbesondere in den Hohlzylinder 4, einführbar und/oder damit koppelbar ist.
Gemäß einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Montage eines vorschlagsgemäßen Antriebs 1 vorgeschlagen. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Antrieb 1 gemäß der ersten Lehre, dem vorschlagsgemäßen Antrieb 1 gemäß der zweiten Lehre und dem vorschlagsgemäßen Antrieb 1 gemäß der dritten Lehre darf verwiesen werden.
Wesentlich ist nun, dass die Ausgleichseinrichtung 9 als, insbesondere vormontierte, Funktionseinheit im Rahmen der Montage wenigstens abschnittsweise in die eine Antriebskraft übertragende Komponente, insbesondere in den Hohlzylinder 4, eingeführt und/oder damit gekoppelt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2021233842 A1 [0003]

Claims

Antrieb zur Verstellung eines Verschlusselements (2) eines Kraftfahrzeugs (3), wobei der Antrieb (1) eine Antriebseinheit aufweist, die als eine Antriebskraft übertragende Komponenten einen Hohlzylinder (4) mit einer geometrischen Hohlzylinderachse (A) und eine darin axial geführte Stange (5) aufweist, wobei die Antriebseinheit einen axialfest mit der Stange (5) gekoppelten Kolben aufweist, der wenigstens abschnittsweise innerhalb eines mit einem Arbeitsmedium (6) gefüllten Arbeitsraums (7) des Hohlzylinders (4) entlang der geometrischen Hohlzylinderachse (A) am Hohlzylinder (4) geführt ist, wobei der Antrieb (1) zum Ausleiten von linearen Antriebsbewegungen auf das Verschlusselement (2) zwei entlang der geometrischen Hohlzylinderachse (A) zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung zueinander verstellbare Antriebsanschlüsse (8) aufweist, wobei einer der beiden Antriebsanschlüsse (8) axialfest mit der Stange (5) und der andere Antriebsanschluss (8) axialfest mit dem Hohlzylinder (4) gekoppelt ist und wobei der Antrieb (1) eine Ausgleichseinrichtung (9) zur temperaturabhängigen Anpassung des Volumens des Arbeitsraums (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (9) als eine von der Stange (5) separate Funktionseinheit ausgebildet ist und dass die Ausgleichseinrichtung (9) im Rahmen der Montage wenigstens abschnittsweise in den Hohlzylinder (4) einführbar und/oder mit diesem koppelbar ist.
Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (9) als vormontierte Funktionseinheit ausgebildet ist.
Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (9) im montierten Zustand in wenigstens einer Richtung, insbesondere in beide Richtungen, axialfest im Hohlzylinder (4) und/oder radialfest im Hohlzylinder (4) gehalten ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (9) im montierten Zustand des Antriebs (1) einen vom Arbeitsraum (7) abgedichteten Ausgleichsraum (10) aufweist und/oder zusammen mit dem Hohlzylinder (4) ausbildet, dass die Ausgleichseinrichtung (9) einen entlang einer Ausgleichskolbenachse (B) relativ zum Hohlzylinder (4) bewegbaren Ausgleichskolben (11) aufweist, der den Arbeitsraum (7) und den Ausgleichsraum (10) wenigstens abschnittsweise begrenzt und dass eine Bewegung des Ausgleichskolbens (11) relativ zum Hohlzylinder (4) eine Volumenänderung des Arbeitsraums (7) bewirkt, vorzugsweise, dass eine Bewegung des Ausgleichskolbens (11) relativ zum Hohlzylinder (4) eine der Volumenänderung des Arbeitsraums (7) gegenteilige Volumenänderung des Ausgleichsraums (10) bewirkt.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (9) ein Ausgleichselement (12) aufweist, das seine äußere Gestalt temperaturabhängig verändert und derart mit dem Ausgleichskolben (11) gekoppelt ist, dass eine Veränderung der äußeren Gestalt des Ausgleichselements (12) eine Verschiebung des Ausgleichskolbens (11) entlang der geometrischen Ausgleichskolbenachse (B) relativ zum Hohlzylinder (4) bewirkt, vorzugsweise, dass das Ausgleichselement (12) einen positiven Wärmeausdehnungskoeffizienten oder einen negative Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (12) einerends mit dem Ausgleichskolben (11), insbesondere unmittelbar, gekoppelt ist und andererends mit dem Hohlzylinder (4) und/oder einer Komponente (13) der Ausgleichseinrichtung (9), relativ zu der der Ausgleichskolben (11) entlang der Ausgleichskolbenachse (B) bewegbar ist, insbesondere unmittelbar, gekoppelt ist, vorzugsweise, dass sich das Ausgleichselement (12) im Wesentlichen wenigstens abschnittsweise entlang der Ausgleichskolbenachse (B) erstreckt.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichskolben (11) im montierten Zustand am Hohlzylinder (4) und/oder an der Komponente (13) entlang der Hohlzylinderachse (A) geführt ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichskolben (11) im Wesentlichen topfartig ausgebildet ist und dass der topfartige Ausgleichskolben (11) den Ausgleichsraum (10) wenigstens abschnittsweise umschließt, vorzugsweise, dass sich das Ausgleichselement (12) wenigstens abschnittsweise entlang der geometrischen Ausgleichskolbenachse (B) innerhalb des topfartigen Ausgleichskolbens (11) erstreckt, und/oder, dass die Komponente (13) im Wesentlichen topfartig ausgebildet ist und dass die topfartige Komponente (13) den Ausgleichsraum (10) wenigstens abschnittsweise umschließt, vorzugsweise, dass sich das Ausgleichselement (12) und/oder der Ausgleichskolben (11) wenigstens abschnittsweise entlang der geometrischen Ausgleichskolbenachse (B) innerhalb der topfartigen Komponente (13) erstreckt.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (9) den Arbeitsraum (7) einseitig abdichtet, vorzugsweise, dass der Ausgleichskolben (11) den Arbeitsraum (7) einseitig abdichtet.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (12) durch wenigstens ein Bimetall ausgebildet ist oder wenigstens ein Bimetall aufweist, oder, dass das Ausgleichselement (12) durch wenigstens einen Kunststoff ausgebildet ist oder wenigstens einen Kunststoff aufweist, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polyamid, Polyvinylidenfluorid und/oder Polyphenylensulfid.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (12) durch ein Seil, insbesondere ein geflochtenes Seil, ausgebildet ist, vorzugsweise, dass die Ausgleichseinrichtung (9) ein Rückstellfederelement (15) aufweist, das eine dem Seil entgegengesetzte Kraft auf den Ausgleichskolben (11) derart ausübt, dass das Seil entlang der geometrischen Ausgleichskolbenachse (B) vorgespannt ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (12) im wesentlichen Z-förmig oder C-förmig mit zwei Anschlussschenkel (16) ausgebildet ist und über den einen Anschlussschenkel (16) mit dem Ausgleichskolben (11) und mit dem anderen Anschlussschenkel (16), insbesondere über ein axiales Verbindungselement, mit dem Hohlzylinder (4) und/oder einer Komponente (13) der Ausgleichseinrichtung (9), relativ zu der der Ausgleichskolben (11) entlang der Ausgleichskolbenachse (B) bewegbar ist, verbunden ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (9) ein, insbesondere einteiliges, Gehäuseteil (17) aufweist, das mit dem Ausgleichskolben (11) den Ausgleichsraum (10) vollständig umgibt und diesen gegenüber dem Arbeitsraum (7) abdichtet, vorzugsweise, dass der Ausgleichskolben (11) verliersicher an dem Gehäuseteil (17) gehalten ist, weiter vorzugsweise, dass das Gehäuseteil (17) axialfest mit dem Hohlzylinder (4) gekoppelt ist.
Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (9) eine Ausgleichskammer (19) aufweist, die durch einen entlang der geometrischen Ausgleichskolbenachse (B) innerhalb des topfartigen Ausgleichskolbens (11) geführten ersten Kammerkolben (20) einerends und durch einen axialfest mit dem Ausgleichskolben (11) gekoppelten zweiten Kammerkolben (21) andererends begrenzt ist, dass das Ausgleichselement (12) innerhalb der Ausgleichskammer (19) angeordnet ist, dass der erste Kammerkolben (20), insbesondere über ein axiales Verbindungselement, mit dem Gehäuseteil (17) axialfest verbunden ist und dass das Ausgleichselement (12) als Dehnfluid ausgebildet ist.
Antrieb zur Verstellung eines Verschlusselements (2) eines Kraftfahrzeugs (3), wobei der Antrieb (1) eine Antriebseinheit aufweist, die als eine Antriebskraft übertragende Komponenten einen Hohlzylinder (4) mit einer geometrischen Hohlzylinderachse (A) und eine darin axial geführte Stange (5) aufweist, wobei die Antriebseinheit einen axialfest mit der Stange (5) gekoppelten Kolben aufweist, der wenigstens abschnittsweise innerhalb eines mit einem Arbeitsmedium (6) gefüllten Arbeitsraums (7) des Hohlzylinders (4) entlang der geometrischen Hohlzylinderachse (A) am Hohlzylinder (4) geführt ist, wobei der Antrieb (1) zum Ausleiten von linearen Antriebsbewegungen auf das Verschlusselement (2) zwei entlang der geometrischen Hohlzylinderachse (A) zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung zueinander verstellbare Antriebsanschlüsse (8) aufweist, wobei einer der beiden Antriebsanschlüsse (8) axialfest mit der Stange (5) und der andere Antriebsanschluss (8) axialfest mit dem Hohlzylinder (4) gekoppelt ist und wobei der Antrieb (1) eine Ausgleichseinrichtung (9) zur temperaturabhängigen Anpassung des Volumens des Arbeitsraums (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (9) als eine dehnfluidfreie Funktionseinheit ausgebildet ist und dass die Ausgleichseinrichtung (9) im Rahmen der Montage in eine der eine Antriebskraft übertragenden Komponenten, insbesondere in den Hohlzylinder (4), einführbar und/oder damit koppelbar ist.
Antrieb zur Verstellung eines Verschlusselements (2) eines Kraftfahrzeugs (3), wobei der Antrieb (1) eine Antriebseinheit aufweist, die als eine Antriebskraft übertragende Komponenten einen Hohlzylinder (4) mit einer geometrischen Hohlzylinderachse (A) und eine darin axial geführte Stange (5) aufweist, wobei die Antriebseinheit einen axialfest mit der Stange (5) gekoppelten Kolben aufweist, der wenigstens abschnittsweise innerhalb eines mit einem Arbeitsmedium (6) gefüllten Arbeitsraums (7) des Hohlzylinders (4) entlang der geometrischen Hohlzylinderachse (A) am Hohlzylinder (4) geführt ist, wobei der Antrieb (1) zum Ausleiten von linearen Antriebsbewegungen auf das Verschlusselement (2) zwei zueinander entlang der geometrischen Hohlzylinderachse (A) zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung verstellbare Antriebsanschlüsse (8) aufweist, wobei einer der beiden Antriebsanschlüsse (8) axialfest mit der Stange (5) und der andere Antriebsanschluss (8) axialfest mit dem Hohlzylinder (4) gekoppelt ist und wobei der Antrieb (1) eine Ausgleichseinrichtung (9) zur temperaturabhängigen Anpassung des Volumens des Arbeitsraums (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (9) als eine vormontierte Funktionseinheit ausgebildet ist, dass die Ausgleichseinrichtung (9) ein Ausgleichsgehäuse (18) aufweist, das einen Ausgleichsraum (10) der Ausgleichseinrichtung (9) vollständig abdichtend umschließt, dass die Ausgleichseinrichtung (9) in dem Ausgleichsraum (10) ein Dehnfluid aufweist und dass die Ausgleichseinrichtung (9) im Rahmen der Montage in eine der eine Antriebskraft übertragenden Komponenten, insbesondere in den Hohlzylinder (4), einführbar und/oder damit koppelbar ist.
Verfahren zur Montage eines Antriebs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichseinrichtung (9) als, insbesondere vormontierte, Funktionseinheit im Rahmen der Montage wenigstens abschnittsweise in die eine Antriebskraft übertragende Komponente, insbesondere in den Hohlzylinder (4), eingeführt und/oder damit gekoppelt wird.