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Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Flügelelements an einem Aufbau eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug.
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Der
DE 10 2016 103 800 A1 ist eine Antriebsanordnung einer Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs als bekannt zu entnehmen, wobei die Klappenanordnung eine Klappe aufweist, die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar ist. Des Weiteren ist aus der
EP 1 767 439 B1 eine Antriebseinrichtung für eine Klappe eines Fahrzeugs bekannt. Außerdem offenbart die
DE 10 2017 115 464 A1 eine Überlastkupplung für einen Antriebsstrang eines Antriebs zur motorischen Verstellung eines Verschlusselements eines Kraftfahrzeugs. Ferner offenbart die
DE 10 2009 011 184 A1 eine Antriebseinrichtung. Die
DE 10 2016 103 800 A1 offenbart eine Antriebsanordnung einer Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs. Die
CN 2 15 804 014 U offenbart eine elektrische Fahrzeugheckklappe. Die
DE 10 2018 117 889 A1 offenbart einen Spindelantrieb für ein Verstellelement eines Kraftfahrzeuges zur Erzeugung von linearen Antriebsbewegungen entlang einer geometrischen Antriebsachse.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung eines Flügelelements an einem Aufbau eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug zu schaffen, sodass auf besonders gewichts-, bauraum- und kostengünstige Weise eine besonders vorteilhafte Bewegung des Flügelelements realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gelöst.
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Offenbart ist ein nicht zur Erfindung gehörender erster Aspekt, welcher einen auch als Spindeltrieb bezeichneten Spindelantrieb für ein Flügelelement eines Fahrzeugs betrifft.
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Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftfahrzeug, insbesondere als Kraftwagen und ganz insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Fahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand den Spindelantrieb und das Flügelelement aufweist. Insbesondere weist das Fahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand einen beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau auf, durch welchen beispielsweise ein auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneter Innenraum des Fahrzeugs gebildet ist. Während einer Fahrt des Fahrzeugs können sich Personen im Innenraum aufhalten. Beispielsweise dann, wenn das Fahrzeug als ein Kraftfahrzeug ausgebildet ist, kann sich während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs im Innenraum eine Person wie beispielsweise der Fahrer oder die Fahrerin des Kraftfahrzeugs aufhalten. In vollständig hergestelltem Zustand des Fahrzeugs ist das Flügelelement um eine Schwenkachse relativ zu dem Aufbau zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung verschwenkbar an dem Aufbau gehalten, sodass das Flügelelement um die Schwenkachse relativ zu dem Aufbau zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verschwenkt werden kann, während das Flügelelement an dem Aufbau gehalten, mithin mit dem Aufbau gekoppelt ist. Bei dem Flügelelement handelt es sich beispielsweise um eine Haube, eine Klappe oder einen Deckel. Beispielsweise kann das Flügelelement eine Motorhaube und/oder eine Fronthaube sein. Ferner ist es denkbar, dass das Flügelelement eine Kofferraumklappe oder ein Kofferraumdeckel ist. Ferner kann das Flügelelement eine Heckklappe sein. Des Weiteren ist es denkbar, dass das Flügelelement eine Tür wie beispielsweise eine Hecktür oder eine Seitentür des Kraftfahrzeugs ist. Beispielsweise ist im Flügelelement eine Öffnung des Fahrzeugs, insbesondere des Aufbaus, zugeordnet, wobei in der Schließstellung durch das Flügelelement zumindest ein Teilbereich der Öffnung verschlossen und somit versperrt ist. Insbesondere ist in der Schließstellung durch das Flügelelement die Öffnung vollständig verschlossen. In der Offenstellung gibt das Flügelelement zumindest den Teilbereich der Öffnung frei. Die Öffnung ist beispielsweise eine Durchgangsöffnung. Insbesondere ist die Öffnung eine Öffnung eines Bereichs des Fahrzeugs, sodass in der Offenstellung des Flügelelements der Bereich zugänglich ist, insbesondere von einer Umgebung des Fahrzeugs aus. Bei dem Bereich handelt es sich beispielsweise um einen Raum wie beispielsweise einen auch als Kofferraum bezeichneten Stauraum. Ferner ist es denkbar, dass es sich bei dem Bereich um einen Motorraum handelt, in welchem beispielsweise wenigstens oder genau eine Antriebsmaschine zum Antreiben des Fahrzeugs angeordnet ist. Beispielsweise kann es sich bei der Antriebsmaschine um einen Verbrennungsmotor oder aber um eine elektrische Maschine handeln, mittels welcher das Fahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Daher kann vorgesehen sein, dass die Schwenkachse in Fahrzeugquerrichtung des Fahrzeugs, mithin parallel zur Fahrzeugquerrichtung verläuft.
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Der Spindelantrieb weist einen beispielsweise als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor, eine Gewindespindel und eine Spindelmutter auf, welche auch als Gewindemutter bezeichnet wird. Die Spindelmutter ist, insbesondere direkt, auf die Gewindespindel aufgeschraubt. Hierfür weist die Spindelmutter beispielsweise ein erstes Gewinde in Form eines Innengewindes auf, wobei die Gewindespindel ein dem ersten Gewinde korrespondierendes, zweites Gewinde in Form eines Außengewindes aufweist. Die Gewinde sind, insbesondere direkt, miteinander oder ineinander geschraubt, wodurch die Spindelmutter, insbesondere direkt, auf die Gewindespindel aufgeschraubt ist. Die Gewindespindel ist mittels des Antriebsmotors antreibbar und dadurch um eine Drehachse relativ zu der Spindelmutter und beispielsweise relativ zu einem Gehäuse des Spindelantriebs drehbar. Beispielsweise sind die Spindelmutter und/oder die Gewindespindel jeweils zumindest teilweise in dem Gehäuse aufgenommen. Durch um die Drehachse und relativ zu der Spindelmutter erfolgendes Drehen der Gewindespindel ist oder wird die Spindelmutter geradlinig entlang der Gewindespindel und somit relativ zu der Gewindespindel insbesondere relativ zu dem Gehäuse, insbesondere translatorisch, bewegbar oder bewegt. Durch entlang der Gewindespindel und somit relativ zu der Gewindespindel erfolgendes, translatorisches Bewegen der Spindelmutter kann das Flügelelement angetrieben und dadurch um die Schwenkachse relativ zu dem Aufbau verschwenkt werden. Wird die Gewindespindel mittels des Antriebsmotors beispielsweise derart angetrieben, dass die Gewindespindel um die Drehachse in eine erste Drehrichtung relativ zu der Spindelmutter gedreht wird, so wird hierdurch beispielsweise die Spindelmutter entlang der Gewindespindel in eine erste Bewegungsrichtung, insbesondere translatorisch, bewegt. Die erste Bewegungsrichtung fällt mit der Drehachse zusammen oder verläuft parallel zu der Drehachse. Ferner ist es denkbar, dass die Gewindespindel mittels des Antriebsmotors derart antreibbar ist, dass die Gewindespindel und die Drehachse relativ zu der Spindelmutter in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung drehbar ist oder gedreht wird. Wird beispielsweise die Gewindespindel um die Drehachse relativ zu der Spindelmutter in die zweite Drehrichtung gedreht, so wird hierdurch beispielsweise die Spindelmutter entlang der Gewindespindel und relativ zu der Gewindespindel in eine der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzte, zweite Bewegungsrichtung, insbesondere translatorisch, bewegt. Die zweite Bewegungsrichtung fällt mit der Drehachse zusammen oder verläuft parallel zu der Drehachse. Die erste Bewegungsrichtung wird auch als erste Richtung bezeichnet, und die zweite Bewegungsrichtung wird auch als zweite Richtung bezeichnet. Die jeweilige Richtung und die Drehachse verlaufen dabei geradlinig, mithin gerade.
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Der Spindelantrieb weist auch, insbesondere wenigstens oder genau, ein Federelement auf, welches als ein Festkörper und somit als eine mechanische Feder ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Federelement keine Gasfeder ist, sondern das Federelement ist als ein Festkörper ausgebildet. Beispielsweise kann das Federelement als eine Druckfeder ausgebildet sein oder fungieren. Mittels des Federelements ist eine entlang der Gewindespindel und somit relativ zu der einfach auch als Spindel bezeichneten Gewindespindel erfolgende Bewegung der Spindelmutter in wenigstens eine der Richtungen unterstützbar. Dies bedeutet, dass mittels des Federelements eine Federkraft bereitstellbar oder bereitgestellt ist, mittels welcher der Antriebsmotor bei der Bewegung der Spindelmutter entlang der Gewindespindel in die wenigstens eine Richtung unterstützbar ist. Da der Antriebsmotor die Gewindespindel und über die Gewindespindel die Spindelmutter antreiben kann, kann der Antriebsmotor über die Gewindespindel und die Spindelmutter das Flügelelement antreiben. Dabei ist das Flügelelement um die Schwenkachse relativ zu dem Aufbau sowohl in eine erste Schwenkrichtung als auch in eine der ersten Schwenkrichtung entgegengesetzte, zweite Schwenkrichtung verschwenkbar. Um das Flügelelement beispielsweise zu öffnen, mithin aus der Schließstellung in die Offenstellung zu bewegen, wird das Flügelelement beispielsweise in die erste Schwenkrichtung verschenkt. Um das Flügelelement beispielsweise zu schließen, mithin aus der Offenstellung in die Schließstellung zu verschwenken, wird beispielsweise das Flügelelement in die zweite Schwenkrichtung verschwenkt. Mittels des Antriebsmotors kann das Flügelelement über die Gewindespindel und die Spindelmutter angetrieben und dadurch in eine der Schwenkrichtungen relativ zu dem Aufbau um die Schwenkachse verschwenkt werden. Wird somit die Spindelmutter entlang der Gewindespindel und somit relativ zu der Gewindespindel in die wenigstens eine Richtung bewegt, welche die erste Bewegungsrichtung oder die zweite Bewegungsrichtung sein kann, so wird hierdurch beispielsweise das Flügelelement in eine der Schwenkrichtungen um die Schwenkachse relativ zu dem Aufbau verschwenkt. Da das Federelement, mithin die zuvor genannte Federkraft den Antriebsmotor beim Bewegen der Spindelmutter entlang der Gewindespindel in die wenigstens eine Richtung unterstützen kann oder unterstützt, kann das Federelement beziehungsweise die Federkraft das Verschwenken des Flügelelements zumindest in die eine Schwenkrichtung unterstützen. Mit anderen Worten kann somit die Feder beziehungsweise das Federelement den Antriebsmotor beim Verschwenken des Flügelelements zumindest in die eine Schwenkrichtung unterstützen. Vorzugsweise handelt es sich bei der zumindest einen Schwenkrichtung um die erste Schwenkrichtung, sodass das Federelement beziehungsweise die Federkraft vorzugsweise den Antriebsmotor beim Öffnen des Flügelelements unterstützt oder unterstützen kann.
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Um nun das Flügelelement besonders bauraum-, gewichts- und kostengünstig verschwenken zu können, ist es vorgesehen, dass das Federelement einen ersten Federbereich aufweist, welcher für sich alleine betrachtet eine progressive Federkennlinie, das heißt ein progressives Federverhalten und somit eine progressive Federrate aufweist. Des Weiteren weist das Federelement einen zweiten Federbereich auf, welcher für sich alleine betrachtet eine lineare Federkennlinie, das heißt ein lineares Federverhalten und somit eine lineare Federrate aufweist. Hierdurch kann das Federelement die Bewegung der Spindelmutter entlang der Gewindespindel in die wenigstens eine Richtung und somit das Verschwenken des Flügelelements in die zumindest eine Schwenkrichtung besonders vorteilhaft unterstützen, sodass der Antriebsmotor bauraum- und gewichtsgünstig ausgestaltet werden kann, und sodass die Kosten des Antriebsmotors besonders gering gehalten werden können. Außerdem können dadurch, dass das Federelement sowohl den ersten Federbereich als auch den zweiten Federbereich aufweist, die Teilanzahl und somit die Kosten, der Bauraumbedarf und das Gewicht des Spindelantriebs in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.
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Das Federelement ist beispielsweise dazu ausgebildet, dass Verschwenken des Flügelelements zumindest in einem oder über einen Teil des gesamten Verstellwegs des Flügelelements zu unterstützen, welches entlang des Verstellwegs um die Schwenkachse relativ zu dem Aufbau verschwenkbar ist, um dadurch das Flügelelement aus einer der Stellungen in die andere Stellung zu verschwenken. Insbesondere sind die Stellungen des Flügelelements jeweilige Endstellungen des Flügelelements, welches von Endstellung zu Endstellung und somit in die jeweilige Endstellung jedoch nicht über die jeweilige Endstellung hinaus bewegt werden kann. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der progressive, erste Federbereich das Verschwenken des Flügelelements in die zumindest eine Schwenkrichtung ausschließlich und höchstens in dem ersten Drittel, insbesondere ausschließlich und höchstens in dem ersten Sechstel, des gesamten Verstellwegs des Flügelelements bei dessen Verschwenken in die zumindest eine Schwenkrichtung unterstützt. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Federbereich das in die zumindest eine Schwenkrichtung erfolgende Verschwenken des Flügelelements ausschließlich in einem ersten Teil des gesamten Verstellwegs des Flügelelements unterstützt, und dass beispielsweise der zweite Federbereich das in die zumindest eine Schwenkrichtung erfolgende Verschwenken des Flügelelements, insbesondere ausschließlich, in einem sich insbesondere direkt an den ersten Teil anschließenden, zweiten Teil des gesamten Verstellwegs des Flügelelements unterstützt. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Teil höchstens das erste Drittel, insbesondere höchstens das erste Sechstel, des gesamten Verstellwegs des Flügelelements ist. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die zumindest eine Schwenkrichtung die erste Schwenkrichtung ist, sodass der erste Federbereich ausschließlich den ersten Teil des Öffnens des Flügelelements und der zweite Federbereich, insbesondere ausschließlich, den zweiten Teil des Öffnens des Flügelelements unterstützt. Hierdurch kann der erste Federbereich als sogenannte Pop-Up-Feder oder Push-Up-Feder funkgieren, wobei der erste Federbereich den Antriebsmotor besonders vorteilhaft in dem ersten Teil des Öffnens unterstützt. Dadurch kann der Antriebsmotor bauraum-, gewichts- und kostengünstig ausgestaltet werden. Da das Federelement dabei sowohl den ersten Federbereich als auch den zweiten Federbereich umfasst, kann eine Verwendung einer zusätzlichen, separaten Feder als Push-Up-Feder oder Pop-Up-Feder vermieden werden, sodass die Teileanzahl und somit die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf des Spindelantriebs in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können.
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Um die Kosten, den Bauraumbedarf und das Gewicht des Spindelantriebs besonders gering halten zu können, ist es in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Federbereiche unmittelbar und bündig ineinander übergehen. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass zwischen dem Federbereich kein anderer, weiterer Federbereich angeordnet ist, und dass die Federbereiche, insbesondere jeweilige, außenumfangsseitige Mantelflächen der Federbereiche, bündig und somit ohne Stufe oder gleichen Versatz und somit insbesondere zumindest im Wesentlichen kontinuierlich ineinander übergehen.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Federbereiche einstückig miteinander ausgebildet sind. Somit sind die Federbereiche aus demselben Werkstoff gebildet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Werkstoff um einen metallischen Werkstoff. Unter dem Merkmal, dass die Federbereiche einstückig miteinander ausgebildet sind, ist zu verstehen, dass die Federbereiche aus einem einzigen Stück gebildet sind, sodass die Federbereiche als ein Monoblock oder durch einen Monoblock gebildet sind, wobei der Monoblock einstückig, mithin aus einem einzigen Stück gebildet und somit integral hergestellt, das heißt also ein integraler Körper ausgebildet ist. Mit anderen Worten sind somit die Federbereiche vorzugsweise nicht separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Elemente, somit vorzugsweise sind die Federbereiche aus einem einzigen Stück gebildet und somit integral hergestellt. Dadurch können die Kosten, der Bauraumbedarf und das Gewicht des Federelements und somit des Spindelantriebs insgesamt besonders gering gehalten werden.
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Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Federelement als eine Schraubenfeder ausgebildet ist, wodurch der erste Federbereich ein erster Wicklungsbereich mit wenigstens einer ersten Windung, insbesondere mit mehreren, ersten Windungen, und der zweite Federbereich ein zweiter Windungsbereich mit wenigstens einer zweiten Windung, insbesondere mehreren, zweiten Windung ist. Dadurch kann der Bauraumbedarf des Spindelantriebs besonders gering gehalten werden, da beispielsweise das Federelement und wenigstens ein weiteres Bauelement des Spindelantriebs teleskopartig ineinander angeordnet werden können. Die Windungen und somit die Wicklungsbereiche sind um, insbesondere genau eine, insbesondere gemeinsame, gedachte Wicklungsachse gewickelt und verlaufen insbesondere schraubenartig oder schraubenförmig, mithin helixartig oder helixförmig um die Wickelachse herum. Insbesondere fällt die Wickelachse mit der Drehachse zusammen. Dadurch kann der Bauraumbedarf, die Kosten und das Gewicht in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.
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Ein zur Erfindung gehörender zweiter Aspekt betrifft eine auch als Halteanordnung bezeichnete Anordnung eines Flügelelements, insbesondere zuvor genannten Flügelelements, an einem Aufbau, insbesondere im zuvor genannten Aufbau, eines Fahrzeugs, insbesondere des zuvor genannten Fahrzeugs. Bei der Anordnung ist das Flügelelement um eine Schwenkachse, insbesondere um die zuvor genannte Schwenkachse, relativ zu dem Aufbau zwischen einer beziehungsweise der Schließstellung als erster Stellung und wenigstens einer beziehungsweise der Offenstellung als zweiter Stellung verschwenkbar an dem Aufbau gehalten. Bei dem zweiten Aspekt ist wenigstens oder genau ein Spindelantrieb gemäß dem ersten Aspekt vorgesehen, wobei das Flügelelement mittels des Spindelantriebs antreibbar und dadurch zumindest aus einer der Stellungen in die andere Stellung um die Schwenkachse relativ zu dem Aufbau verschwenkbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts anzusehen und umgekehrt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist es vorgesehen, dass der progressive, erste Federbereich das Verschwenken des Flügelelements in die zumindest eine Schwenkrichtung ausschließlich und höchstens in dem ersten Drittel des gesamten Verstellwegs des Flügelelements bei dessen Verschwenken in die zumindest eine Schwenkrichtung unterstützt.
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Ein zur Erfindung gehörender dritter Aspekt betrifft ein vorzugsweise als Kraftfahrzeug, insbesondere als Kraftwagen und ganz insbesondere Personenkraftwagen, ausgebildetes Fahrzeug, welches wenigstens eine Anordnung gemäß dem zweiten Aspekt aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Längsschnittansicht eines Spindelantriebs für ein Flügelelement eines Fahrzeugs; und
- 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Federkennlinie eines Federelements des Spindelantriebs.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Längsschnittansicht einen Spindelantrieb 1 für ein Flügelelement eines Fahrzeugs. Vorzugsweise ist das Fahrzeug als ein Kraftwagen, insbesondere ein Personenkraftwagen, ausgebildet, dessen auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneter Innenraum durch einen vorzugsweise als selbstreinigende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Fahrzeugs gebildet ist. Das Flügelelement ist um eine Schwenkachse relativ zu dem Aufbau zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung verschwenkbar an dem Aufbau gehalten. Mittels des Spindelantriebs 1 kann das Flügelelement angetrieben und dadurch um die Schwenkachse relativ zu dem Aufbau verschwenkt werden. Insbesondere kann beispielsweise das Flügelelement mittels des Spindelantriebs 1 angetrieben und dadurch um die Schwenkachse relativ zu dem Aufbau in einer um die Schwenkachse verlaufende, erste Schwenkrichtung verschwenkt werden, wodurch das Flügelelement geöffnet, mithin aus der Schließstellung in die Offenstellung verschwenkt werden kann. Ferner kann beispielsweise der Spindelantrieb 1 das Flügelelement antreiben und dadurch um die Schwenkachse relativ zu dem Aufbau in eine um die Schwenkachse verlaufende, der ersten Schwenkrichtung entgegengesetzte, zweite Schwenkrichtung verschwenken, wodurch beispielsweise das Flügelelement geschlossen, mithin aus der Offenstellung in die Schließstellung geschwenkt werden kann.
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Der Spindelantrieb 1 weist einen beispielsweise als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor 2 sowie eine Gewindespindel 3 und eine Spindelmutter 4 auf, welche, insbesondere direkt, auf die Gewindespindel 3 aufgeschraubt ist. Die Gewindespindel 3 ist mittels des Antriebsmotors 2 antreibbar und dadurch um eine Drehachse 5 relativ zu der Spindelmutter 4 und insbesondere relativ zu einem Gehäuse 6 des Spindelantriebs 1 drehbar. Insbesondere kann der Antriebsmotor 2 die einfach auch als Spindel bezeichnete Gewindespindel 3 antreiben und dadurch in eine um die Drehachse 5 verlaufende, erste Drehrichtung relativ zu der Spindelmutter 4 drehen, wodurch die Spindelmutter 4 geradlinig entlang der Gewindespindel 3 und somit relativ zu der Gewindespindel 3 in eine erste Bewegungsrichtung, insbesondere translatorisch, bewegbar ist oder bewegt wird. Die erste Bewegungsrichtung wird auch als erste Richtung bezeichnet und ist durch einen Pfeil 7 veranschaulicht. Ferner kann beispielsweise der Antriebsmotor 2 die Gewindespindel 3 antreiben und dadurch um die Drehachse 5 in eine um die Drehachse 5 verlaufende, der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung relativ zu der Spindelmutter 4 und relativ zu dem Gehäuse 6 drehen, wodurch die Spindelmutter 4 entlang der Gewindespindel 3 und somit relativ zu der Gewindespindel 3 in eine zweite Bewegungsrichtung translatorisch bewegbar ist oder bewegt wird. Die zweite Bewegungsrichtung wird auch als zweite Richtung bezeichnet und ist durch einen Pfeil 8 veranschaulicht. Wie insbesondere anhand der Pfeile 7 und 8 erkennbar ist, sind die Bewegungsrichtungen einander entgegengesetzt. Außerdem verläuft die jeweilige Bewegungsrichtung geradlinig und somit gerade, mithin entlang einer Geraden, wobei die jeweilige Bewegungsrichtung mit der Drehachse 5 zusammenfällt oder parallel zu der geraden Drehachse 5 verläuft. Wird beispielsweise die Spindelmutter 4 in die durch den Pfeil 7 veranschaulichte, erste Bewegungsrichtung entlang der Gewindespindel 3 und somit relativ zu der Gewindespindel 3 und relativ und zu dem Gehäuse 6 bewegt, so wird hierdurch beispielsweise das Flügelelement derart angetrieben, dass das Flügelelement in die erste Schwenkrichtung um die Schwenkachse relativ zu dem Aufbau verschwenkt, mithin geöffnet wird. Wird beispielsweise die Spindelmutter 4 in die durch den Fall 8 veranschaulichte, zweite Bewegungsrichtung entlang der Gewindespindel 3 und somit relativ zu der Gewindespindel 3 und relativ zu dem Gehäuse 6 bewegt, so wird dadurch das Flügelelement derart angetrieben, dass das Flügelelement in die zweite Schwenkrichtung um die Schwenkachse relativ zu dem Aufbau verschwenkt und somit geschlossen wird.
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Der Aufbau und das Flügelelement werden zusammenfassend auch als Bauelemente bezeichnet. Beispielsweise weißt der Spindelantrieb 1 zwei Koppelelemente 9 und 10 auf, wobei der Spindelantrieb 1 mittels des Koppelelements 9 mit einem ersten der Bauelemente und mittels des Koppelelements 10 mit einem zweiten der Bauelemente gekoppelt ist. Insbesondere ist der Spindelantrieb 1 mittels der Koppelelemente 9 und 10 gelenkig mit den Bauelementen gekoppelt. Durch Bewegen der Spindelmutter 4 in die erste Bewegungsrichtung werden die Koppelelemente 9 und 10 auseinanderbewegt, insbesondere entlang der Drehachse 5, wodurch das Flügelelement geöffnet wird. Durch Bewegen der Spindelmutter 4 in die zweite Bewegungsrichtung werden die Koppelelemente 9 und 10, insbesondere entlang der Drehachse 5, aufeinander zubewegt, wodurch das Flügelelement geschlossen wird.
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Der Spindelantrieb 1 weist des Weiteren, insbesondere genau, ein als Festkörper ausgebildetes Federelement 11 auf, welches auch einfach als Feder bezeichnet wird. Mittels des Federelements ist eine Bewegung der Spindelmutter entlang der Gewindespindel in wenigstens oder genau eine der Bewegungsrichtungen unterstützt. Mit anderen Worten kann das Federelement 11 den Antriebsmotor 2 beim Bewegen der Spindelmutter 4 in wenigstens oder genau eine der Bewegungsrichtungen unterstützen, sodass das Federelement 11 den Antriebsmotor 2 beim Verschwenken des Flügelelements in wenigstens oder genau eine der Schwenkrichtungen unterstützen kann.
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Bei dem in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Federelement 11 als eine Druckfeder ausgebildet. Außerdem ist bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel das Federelement 11 dazu ausgebildet, die Bewegung der Spindelmutter 4 entlang der Gewindespindel 3 bezogen auf die Bewegungsrichtung und ausschließlich in die erste Bewegungsrichtung zu unterstützen. Somit ist das Federelement 11 dazu ausgebildet, den Antriebsmotor 2 bezogen auf die Bewegungsrichtungen ausschließlich bei der in die erste Bewegungsrichtung erfolgenden Bewegung der Spindelmutter 4 zu unterstützen. Somit ist das Federelement 11 dazu ausgebildet, den Antriebsmotor 2 bezogen auf die Schwenkrichtungen ausschließlich bei dem in die erste Schwenkrichtung erfolgenden Verschwenken des Flügelelements zu unterstützen, sodass das Federelement 11 bezogen auf das Öffnen und Schließen des Flügelelements ausschließlich das Öffnen des Flügelelements unterstützen kann. Mit anderen Worten kann das Federelement 11 bezogen auf das Öffnen und Schließen des Flügelelements den Antriebsmotor 2 ausschließlich beim Öffnen des Flügelelements unterstützen.
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Um dabei das Flügelelement besonders bauraum-, gewichts- und kostengünstig verschwenken zu können, weist das Federelement 11 einen ersten Federbereich B1 auf, welcher für sich alleine betrachtet, das heißt für sich alleine genommen eine progressive Federkennlinie K1 aufweist. Außerdem weist das Federelement 11 einen zweiten Federbereich B2 auf, welcher für sich alleine betrachtet, das heißt für sich alleine genommen eine lineare Federkennlinie K2 aufweist.
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2 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszesse 12 ein mit „s“ bezeichneter Weg aufgetragen ist, um den das Federelement 11 zu spannen ist oder gespannt wird, insbesondere zu komprimieren ist oder komprimiert wird. Auf die Ordinate 13 des in 2 gezeigten Diagramms ist eine mit F bezeichnete Kraft aufgetragen, welche erforderlich ist, mithin auf das Federelement 11 auszuüben ist, um dadurch das Federelement 11 um den Weg „s“ zu spannen, insbesondere zu komprimieren. In das in 2 gezeigte Diagramm ist eine auch als Gesamtfederkennlinie GK bezeichnete Federkennlinie des Federelements 11 eingetragen, wobei die Federkennlinie K1 ein erster Teil der Gesamtfederkennlinie GK und die Federkennlinie K2 ein zweiter Teil der Gesamtfederkennlinien GK ist. Die Federbereiche B1 und B2 schließen unmittelbar aneinander an und gehen somit unmittelbar ineinander über, sodass auch die Federkennlinien K1 und K2 unmittelbar aneinander anschließen und unmittelbar ineinander übergehen.
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Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass der Federbereich B1 und B2 unmittelbar und bündig ineinander übergehen. Außerdem sind bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel die Federbereiche B1 und B2 einstückig miteinander ausgebildet, das heißt aus einem einzigen Stück gebildet.
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Vorzugsweise unterstützt der progressive Federbereich B1 ausschließlich einen ersten Teil des Öffnens des Flügelelements, wobei beispielsweise der Federbereich B2, insbesondere ausschließlich, einen zweiten Teil des Öffnens des Flügelelements unterstützt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass sich der zweite Teil des Öffnens des Flügelelements unmittelbar im ersten Teil des Öffnens des Flügelelements anschließt. Ferner hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der erste Teil des Öffnens des Flügelelements höchstens ein Drittel, insbesondere höchstens ein Sechstel, des gesamten Öffnens des Flügelelements, mithin des gesamten, von der Schließstellung in die Offenstellung verlaufenden Verschwenkens des Flügelelements beträgt. Dadurch kann der Federbereich B1 als eine auch als Pop-up-Feder oder Push-up-Feder bezeichnete Unterstützungsfeder ausgebildet sein oder fungieren, die den Antriebsmotor 2 höchstens im ersten Drittel, insbesondere höchstens im ersten Sechstel, des Öffnens des Flügelelements unterstützt. Der Federbereich B2 unterstützt den Antriebsmotor 2 dem sich vorzugsweise unmittelbar in den ersten Teil des Öffnens anschließenden, zweiten Teil des Öffnens des Flügelelements. Somit kann der Antriebsmotor 2 ansich, das heißt für sich alleine betrachtet bauraum-, gewichts- und kostengünstig ausgestaltet werden, sodass der Bauraumbedarf, die Kosten und das Gewicht des Spindelantriebs 1 insgesamt in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können.
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Außerdem ist das Federelement 11 bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel als eine Schraubenfeder ausgebildet, wodurch der erste Federbereich B2 ein erster Wicklungsbereich mit mehreren, ersten Windungen W1 und der zweite Federbereich B2 ein zweiter Windungsbereich mit mehreren zweiten Windungen W2 ist. Die Windungen W1 und W2 und somit die Wicklungsbereiche sind um, insbesondere genau, eine gedachte, vorliegend mit der Drehachse 5 zusammenfallende und somit gerade Wickelachse herumgewickelt oder aufgewickelt. Hierdurch ist insbesondere möglich, zumindest einen Längenbereich der Gewindespindel 3 und zumindest ein Längenbereich des Federelements 11 insbesondere derartig ineinander anzuordnen, sodass der Bauraumbedarf des Spindelantriebs 1 in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden kann.
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Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Spindelantrieb 1 ein Getriebe 14 auf, über welches die Spindelmutter 3 von dem Antriebsmotor 2 antreibbar ist. Außerdem ist vorliegend eine als Reitbremse ausgebildete Permanentbremse 15 des Spindelantriebs 1 vorgesehen. Mittels der Permanentbremse 15 ist ein der um die Drehachse 5 relativ zu der Spindelmutter 4 erfolgenden Drehung der Gewindespindel 3 entgegenstehendes Bremsmoment bereitgestellt oder bereitstellbar. Hierdurch ist es möglich, das Flügelelement in der Offenstellung sowie beispielsweise zwischen der Offenstellung und der Schließstellung angeordnete Zwischenstellung und relativ zu dem Aufbau vorteilhaft zu arretieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spindelantrieb
- 2
- Antriebsmotor
- 3
- Gewindespindel
- 4
- Spindelmutter
- 5
- Drehachse
- 6
- Gehäuse
- 7
- Pfeil
- 8
- Pfeil
- 9
- Koppelelement
- 10
- Koppelelement
- 11
- Federelement
- 12
- Abszisse
- 13
- Ordinate
- 14
- Getriebe
- 15
- Permanentbremse
- B1
- erster Federbereich
- B2
- zweiter Federbereich
- F
- Kraft
- GK
- Gesamtfederkennlinie
- K1
- erste Federkennlinie
- K2
- zweite Federkennlinie
- S
- Weg
- W1
- erste Windungen
- W2
- zweite Windungen
