DE9017796U1 - Manually operated emergency drive - Google Patents
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Description
Manuell betreibbarer NotantriebManually operated emergency drive
Die Erfindung betrifft einen manuell betreibbaren Notantrieb eines von einem Elektromotor antreibbaren Mechanismus, insbesondere eines Schiebedaches eines Kraftfahrzeug.The invention relates to a manually operable emergency drive of a mechanism driven by an electric motor, in particular a sunroof of a motor vehicle.
Derartige Notantriebe, die trotz Defekt des Elektromotors weiterhin eine manuelle Betätigung des Mechanismus von außen zulassen, sind bereits seit längerem bekannt. Ein solcher Notantrieb wird meistens manuell mit einer Handkurbel betätigt. Insbesondere bei Schiebedächern von Kraftfahrzeugen muß weiterhin die Möglichkeit des Öffnens und Schließens des Schiebedachs gewährleistet bleiben. Da gerade beim Unterbringen eines Elektromotors zum Antreiben von Schiebedächern Bauraumprobleme auftreten, verwendet man sehr kleine Elektromotoren mit einem geringen Drehmoment bei höherer Drehzahl mit einem nachgeschalteten Getriebe hoher Übersetzung, meistens ein Schneckengetriebe, womit sich das Schiebedach mit gewünschter Geschwindigkeit bei hoher Öffnungs- und Schließkraft betätigen läßt.Such emergency drives, which allow manual operation of the mechanism from the outside despite a defect in the electric motor, have been known for a long time. Such an emergency drive is usually operated manually with a hand crank. In particular, with sunroofs on motor vehicles, the ability to open and close the sunroof must still be guaranteed. Since space problems arise when accommodating an electric motor to drive sunroofs, very small electric motors with a low torque at a higher speed are used with a downstream gear with a high ratio, usually a worm gear, which allows the sunroof to be operated at the desired speed with a high opening and closing force.
Da bei einigen herkömmlichen Notantrieben das Abtriebsteil, meist ein Zahnrad, Schneckenrad oder ein Riementrieb, welches aus dem Getriebe austritt und mit dem anzutreibenden 5 Mechanismus, wie beispielsweise einem Schiebedachmechanismus, zusammenwirkt, zum Zweck der Notbetätigung nicht von dem Getriebe und damit auch dem Motor entkuppelt werden kann, entstehen aufgrund der hohen Übersetzung und des dazu meistens verwendeten Schneckengetriebes Schwierigkeiten bei der Notbetätigung von Hand.Since in some conventional emergency drives the output part, usually a gear, worm gear or belt drive, which exits from the gearbox and interacts with the mechanism to be driven, such as a sunroof mechanism, cannot be decoupled from the gearbox and thus also from the engine for the purpose of emergency operation, difficulties arise in manual emergency operation due to the high gear ratio and the worm gear usually used for this purpose.
Es sind verschiedene Arten von Notantrieben vorstehender Art bekannt. So ist es beispielsweise bekannt, die Motorwelle des Elektromotors mit einer Schnecke großer Steigung und das Abtriebsteil mit einer formschlüssigen Aufnahme für eine Handkurbel zu versehen. Mit sehr hohem Kraftaufwand läßt sich dann die Schnecke über das Getriebe und das mit der Schnecke kämmende Schneckenrad drehen und mit der Schnecke die gesamteVarious types of emergency drives of the above type are known. For example, it is known to provide the motor shaft of the electric motor with a worm with a large pitch and the output part with a positive fit for a hand crank. With a great deal of force, the worm can then be turned via the gear and the worm wheel that meshes with the worm, and the entire
Motorwelle. Als nachteilig hat sich dabei herausgestellt, daß eine sehr hohe Handkraft erforderlich ist und die Schnecke aufgrund ihrer hohen Steigung keine zufriedenstellende Selbsthemmung mehr gewährleistet. Dadurch verschiebt sich das Schiebedach unter Umständen unerwünschterweise von alleine, insbesondere aufgrund von Vibrationen und Stoßen durch Bodenunebenheiten beim Fahren.Motor shaft. The disadvantage is that a lot of manual force is required and the screw no longer provides satisfactory self-locking due to its high pitch. This means that the sunroof may move on its own, in an undesirable way, particularly due to vibrations and jolts caused by uneven ground when driving.
Ein anderer herkömmlicher Notantrieb sieht an der verlängerten Motorwelle einen formschlüssig aufsteckbaren Drehknebel vor, durch welchen die Motorwelle von Hand gedreht werden kann. Nachteilig ist hierbei, daß sehr viele Umdrehungen aufgrund der hohen Getriebeübersetzung erforderlich sind, um das Notbetätigen durchzuführen. Dadurch ergeben sich entsprechend lange Notbetätigungszeiten, die in vielen Anwendungsfällen nicht geduldet werden können. Dies trifft insbesondere auch auf einige andere Anwendungen als für Schiebedächer zu. Ein weiteres Problem dieser Art des Notantriebs ist das Abdichten des Motors, d.h. der Stelle, an der die verlängerte Motorwelle austritt. Herkömmlicherweise tritt die verlängerte Motorwelle an der der Getriebeanflanschseite entgegengesetzten Seite des Motors aus. Das Getriebe ist an den Motor angeflanscht und verursacht keine Dichtungsprobleme, da die dort aus dem Motorgehäuse austretende und in das Getriebe eindringende Motorwelle von dem Getriebegehäuse völlig umschlossen ist.Another conventional emergency drive provides a form-fitting rotary knob on the extended motor shaft, with which the motor shaft can be turned by hand. The disadvantage here is that a large number of revolutions are required due to the high gear ratio in order to carry out the emergency operation. This results in correspondingly long emergency operation times, which cannot be tolerated in many applications. This is particularly true for some applications other than sunroofs. Another problem with this type of emergency drive is sealing the motor, i.e. the point at which the extended motor shaft exits. Traditionally, the extended motor shaft exits on the side of the motor opposite the gearbox flange side. The gearbox is flanged to the motor and causes no sealing problems, since the motor shaft exiting the motor housing and entering the gearbox is completely enclosed by the gearbox housing.
Dichtungsprobleme treten daher nur an der Seite des Motors auf, an der sich herkömmlicherweise die zum Aufstecken eines Drehknebels ausgebildete Verlängerung der Motorwelle befindet.Sealing problems therefore only occur on the side of the motor where the extension of the motor shaft, designed for attaching a rotary knob, is usually located.
Ein weiterer herkömmlicher Notantrieb sieht eine reibschlüssige Kupplung zwischen dem Abtriebsteil und dem Getriebe vor. Dabei wird die Kupplungskraft von Tellerfedern aufgebracht. Für eine Notbetätigung lassen sich die Tellerfedern entspannen und damit das Abtriebsteil unabhängig vom Getriebe und Motor drehen. Als nachteilig hat sich hierbei jedoch erwiesen, daß zum erneuten Spannen der Tellerfedern und damit zum Einstellen der Kupplungskraft ein erheblicher Montageaufwand erforderlich wird und damit eine Werkstatt aufgesucht werden muß. WeitereAnother conventional emergency drive provides a frictional coupling between the output part and the gearbox. The coupling force is applied by disc springs. For emergency operation, the disc springs can be relaxed and thus the output part can be rotated independently of the gearbox and engine. However, this has proven to be disadvantageous in that a considerable amount of assembly work is required to re-tension the disc springs and thus adjust the coupling force, and a visit to a workshop is therefore necessary.
Nachteile ergeben sich dadurch, daß nach Lösen der Kupplung üblicherweise keine Positionserkennung mehr möglich ist sowie dadurch, daß die Kupplungskraft und damit das übertragbare Kupplungsmoment sich mit der Zeit ändern. 5Disadvantages arise from the fact that once the clutch is released, position detection is usually no longer possible and from the fact that the clutch force and thus the transferable clutch torque change over time. 5
Es ist auch ein manueller Notantrieb eines von einem Elektromotor angetriebenen Fensterhebers eines Kraftfahrzeugs bekannt (US-PS 4 084 629), wobei das als Kabeltrommel ausgebildete Abtriebsteil und ein koaxial dazu angeordnetes Getriebezahnrad über ein in diese formschlüssig und drehmomentübertragend eingreifendes Keilwellenstück miteinander gekuppelt sind, welches mittels einer Schraube, die in dem Kurbelzapfen einer Handkurbel drehbar aufgenommen ist und nach Einsetzen des Kurbelzapfens in einen Mitnahmeteil der Nabe des Abtriebsteils in einer in der Nabe ausgebildeten Gewindebohrung verschraubbar ist, gegen die Kraft einer Feder aus dem Eingriff mit dem Abtriebsteil axial verschiebbar ist. Dies entspricht dem Prinzip der vorstehend genannten Vorrichtung, für eine Notbetätigung das Getriebe von dem Abtriebsteil zu entkuppeln, damit das Abtriebsteil bei gelöster Getriebeverbindung mit dem Elektromotor von einem direkt an dem Abtriebsteil angreifenden Notbetätigungswerkzeug gedreht werden kann.A manual emergency drive for a window lifter of a motor vehicle driven by an electric motor is also known (US-PS 4 084 629), whereby the output part designed as a cable drum and a gear wheel arranged coaxially thereto are coupled to one another via a splined shaft piece that engages in a form-fitting and torque-transmitting manner and can be axially displaced out of engagement with the output part against the force of a spring by means of a screw that is rotatably received in the crank pin of a hand crank and can be screwed into a threaded hole formed in the hub after the crank pin has been inserted into a driving part of the hub of the output part. This corresponds to the principle of the device mentioned above, of uncoupling the gear from the output part for emergency operation, so that the output part can be rotated by an emergency operation tool that acts directly on the output part when the gear connection to the electric motor is released.
Die Erfindung löst die Aufgabe, einen gattungsgemäßen Notantrieb zu schaffen, der ohne zusätzlichen Wiedereinrichtungsaufwand für den normalen Betriebszustand nach ein- oder mehrmaligem Notbetätigen eine leichtgängige Bedienung bei einer geringen Anzahl von Umdrehungen gewährleistet.The invention solves the problem of creating a generic emergency drive that ensures smooth operation with a small number of revolutions after one or more emergency operations without additional re-installation effort for the normal operating state.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen manuell betreibbaren Notantrieb eines zu betätigenden Mechanismus, insbesondere eines Schiebedaches eines Kraftfahrzeugs, mit einem mit dem Mechanismus zusammenwirkenden Abtriebsteil eines Getriebes, das mit einem Elektromotor gekuppelt ist und ein zu dem Abtriebsteil koaxiales Getriebezahnrad sowie ein Notbetätigungsteil aufweist, welches in seiner dem normalen Betriebszustand entsprechenden Ausgangslage formschlüssig in das Abtriebsteil und in das GetriebezahnradThis object is achieved according to the invention by a manually operable emergency drive of a mechanism to be operated, in particular a sunroof of a motor vehicle, with an output part of a transmission that interacts with the mechanism, which is coupled to an electric motor and has a transmission gear that is coaxial with the output part and an emergency actuation part that, in its initial position corresponding to the normal operating state, fits positively into the output part and into the transmission gear.
drehmomentübertragend eingreift und mittels eines in das Notbetätigungsteil formschlüssig einsetzbaren Notbetätigungswerkzeuges gegen die Kraft einer Feder axial aus dem Eingriff mit dem Getriebezahnrad bei gleichzeitig bestehenbleibendem Eingriff in das Abtriebsteil in eine Notbetätigungslage verschiebbar ist, in welcher das Notbetätigungsteil mittels des Werkzeugs unter Drehen des Abtriebsteils drehbar ist.engages in a torque-transmitting manner and can be displaced axially against the force of a spring by means of an emergency actuation tool that can be inserted into the emergency actuation part in a form-fitting manner out of engagement with the gear wheel while at the same time maintaining engagement with the output part into an emergency actuation position in which the emergency actuation part can be rotated by means of the tool while rotating the output part.
Vorzugsweise ist das Notbetätigungsteil an seinem formschlüssig in das Abtriebsteil und das Getriebe eingreifenden Ende mit einem Führungszapfen versehen, der in einer die Stirnseite des Abtriebsteils durchdringenden Bohrung geführt ist. Dadurch wird eine bessere Führung des Notbetätigungsteils erreicht, wenn dieses durch axiales Verschieben aus dem Eingriff mit dem Getriebezahnrad heraus in die Notbetätigungslage geschoben wird und umgekehrt. Zusätzlich bietet der Führungszapfen die Möglichkeit, eine Schraubendruckfeder auf diesen aufzustecken, die sich mit ihrem einen Ende an dem Notbetätigungsteil und mit ihrem anderen Ende an dem Abtriebsteil abstützt.Preferably, the emergency actuation part is provided with a guide pin at its end that engages positively with the output part and the gear, which is guided in a hole that penetrates the front side of the output part. This achieves better guidance of the emergency actuation part when it is pushed out of engagement with the gear wheel into the emergency actuation position by axial displacement, and vice versa. In addition, the guide pin offers the possibility of attaching a helical compression spring to it, which is supported with one end on the emergency actuation part and with the other end on the output part.
Vorzugsweise ist das Notbetätigungswerkzeug eine Handkurbel, die an ihrem in den Notbetätigungsteil einsetzbaren Ende ein Außensechskantprofil aufweist. Es sind aber auch andere Notbetätigungswerkzeuge, wie beispielsweise ein ebenfalls von Hand drehbarer Drehknebel oder eventuell sogar ein zweiter externer Elektromotor möglich.Preferably, the emergency operating tool is a hand crank that has an external hexagon profile at the end that can be inserted into the emergency operating part. However, other emergency operating tools are also possible, such as a rotary knob that can also be turned by hand or possibly even a second external electric motor.
Der Formschluß des Abtriebsteils und des Getriebezahnrades mit dem Notbetätigungsteil ist vorzugsweise als eine Sechskant-Mitnahme
oder zum Übertragen höherer Momente als eine sternförmige Mitnahme ausgebildet, wie sie beispielsweise für
Zylinderkopfschrauben bekannt ist, die mit einem hohen Drehmoment angezogen werden müssen.
35The positive connection of the output part and the gear wheel with the emergency actuation part is preferably designed as a hexagonal drive or, for the transmission of higher torques, as a star-shaped drive, as is known, for example, for cylinder head screws that have to be tightened with a high torque.
35
Der erfindungsgemäße Notantrieb wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The emergency drive according to the invention is explained in more detail below using a preferred embodiment with reference to the drawing.
In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:
Fig. 1 den erfindungsgemäßen Notantrieb vor dem Einrücken der Handkurbel, wobei sich das Notbetätigungsteil in seiner dem normalen Betriebszustand der Antriebseinheit entsprechenden Lage befindet; und Fig. 2 den erfindungsgemäßen Notantrieb nach dem Einrücken der Handkurbel, wobei sich das Notbetätigungsteil in seiner Notbetätigungslage befindet.Fig. 1 shows the emergency drive according to the invention before engaging the hand crank, with the emergency actuating part being in its position corresponding to the normal operating state of the drive unit; and Fig. 2 shows the emergency drive according to the invention after engaging the hand crank, with the emergency actuating part being in its emergency actuating position.
Fig. 1 zeigt eine Teildarstellung des Getriebes 1 im normalen Betriebszustand, also mit nicht in Aktion gesetztem Notantrieb. Ein erstes, in der Zeichnung nur teilweise dargestelltes Getriebezahnrad 2 kämmt mit einer auf die Motorwelle des nicht dargestellten Elektromotors angebrachten Schnecke oder mit einem darauf montierten Stirnrad. Das erste Getriebezahnrad 2 kämmt seinerseits mit einem Getriebezahnrad 3, dessen Rotationsachse koaxial zu einem Abtriebsteil 4 und einem Notbetätigungsteil 5 ist. Das koaxiale Abtriebsteil 4 seinerseits ist über die Verzahnung 6 mit dem anzutreibenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Mechanismus verbunden, der beispielsweise ein Schiebedachmechanismus sein kann.Fig. 1 shows a partial representation of the transmission 1 in the normal operating state, i.e. with the emergency drive not activated. A first transmission gear 2, only partially shown in the drawing, meshes with a worm attached to the motor shaft of the electric motor (not shown) or with a spur gear mounted on it. The first transmission gear 2 in turn meshes with a transmission gear 3, the axis of rotation of which is coaxial with an output part 4 and an emergency actuation part 5. The coaxial output part 4 in turn is connected via the toothing 6 to the mechanism to be driven (not shown in the drawing), which can be a sunroof mechanism, for example.
In dem Abtriebsteil 4 und dem koaxialen Getriebezahnrad 3 befindet sich eine sechskantförmige Ausnehmung 7. Die Außenfläche des Notbetätigungsteils 5 gliedert sich in einen außensechskantförmigen und einen zylindrischen Abschnitt (8 bzw. 9). Der außensechskantförmige Abschnitt 8 des Notbetätigungsteils 5 wird in der sechskantförmigen Ausnehmung 7 formschlüssig aufgenommen und stellt somit im normalen Betriebszustand einen Formschluß zwischen dem Abtriebsteil 4 und dem koaxialen Getriebezahnrad 3 her, der zum Übertragen von Drehmomenten von dem koaxialen Getriebezahnrad 3 auf das Abtriebsteil 4 geeignet ist. Im normalen Betriebszustand der Antriebseinheit wird das Notbetätigungsteil 5 von einer vorgespannten Schraubendruckfeder 10 gegen eine in dem Getriebezahnrad 3 befindliche Ringschulter 11 gepreßt, an welcher die sechskantförmige Ausnehmung in dem Getriebezahnrad 3 endet und in eine zylindrische Bohrung 12 übergeht. Durch die zylindrische Bohrung 12 tritt der zylindrische Abschnitt 9 desThere is a hexagonal recess 7 in the output part 4 and the coaxial gear wheel 3. The outer surface of the emergency actuation part 5 is divided into an external hexagonal and a cylindrical section (8 or 9). The external hexagonal section 8 of the emergency actuation part 5 is received in the hexagonal recess 7 in a form-fitting manner and thus, in the normal operating state, creates a form-fitting connection between the output part 4 and the coaxial gear wheel 3, which is suitable for transmitting torque from the coaxial gear wheel 3 to the output part 4. In the normal operating state of the drive unit, the emergency actuation part 5 is pressed by a pre-tensioned helical compression spring 10 against an annular shoulder 11 located in the gear wheel 3, at which the hexagonal recess in the gear wheel 3 ends and merges into a cylindrical bore 12. The cylindrical section 9 of the
Notbetätigungsteils 5 durch eine Lagerbuchse 13 aus dem Getriebe 1 heraus.Emergency actuation part 5 through a bearing bush 13 out of the gearbox 1.
Der aus dem Getriebe austretende zylindrische Abschnitt 9 des Notbetätigungsteils 5 ist mit einem Innensechskant 14 versehen, in welchen ein an der Handkurbel 15 angeformter Außensechskant 16 einsteckbar ist.The cylindrical section 9 of the emergency actuation part 5 emerging from the gear is provided with a hexagon socket 14, into which an external hexagon 16 formed on the hand crank 15 can be inserted.
An den außensechskantförmigen Abschnitt des Notbetätigungsteils 5 schließt sich ein Führungszapfen 17 an, der in einer die Stirnseite 18 des Abtriebsteils 4 durchdringenden Bohrung geführt ist. Auf den Führungszapfen 17 ist die vorgespannte Schraubendruckfeder 10 aufgesteckt, die sich mit ihrem einen Ende 20 an dem Notbetätigungsteil 5 in einer darin ausgebildeten Ringnut und mit ihrem anderen Ende 21 an dem Abtriebsteil 4 am Boden der sechskantförmigen Ausnehmung 7 abstützt.The external hexagonal section of the emergency actuation part 5 is followed by a guide pin 17 which is guided in a hole penetrating the front side 18 of the output part 4. The pre-stressed helical compression spring 10 is placed on the guide pin 17, which is supported with one end 20 on the emergency actuation part 5 in an annular groove formed therein and with its other end 21 on the output part 4 at the bottom of the hexagonal recess 7.
Fig. 2 zeigt eine Darstellung wie Fig.l, jedoch mit eingesetzter Handkurbel 15 und dem in seine Notbetätigungslage verschobenen Notbetätigungsteil 5. Die Handkurbel 15 wurde hierbei mit ihrem angeformten Außensechskant 16 bis zum vom Boden des Innensechskants 14 gebildeten Anschlag 22 in den Innensechskant 14 eingeführt. Über den Anschlag 22 wurde dabei beim Weiterdrücken der Handkurbel 15 das Notbetätigungsteil 5 gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 10 mit seinem außensechskantförmigem Abschnitt 8 aus dem formschlüssigen Eingriff mit dem Getriebezahnrad 3 heraus verschoben, wobei ferner der Führungszapfen 17 völlig durch die in dem Abtriebsteil 4 ausgebildete Bohrung 19 gedrückt wurde. Der außensechskantförmige Abschnitt 8 des Notbetätigungsteils steht in dieser Notbetätigungslage nur noch im formschlüssigen Engriff mit der sechskantförmigen Ausnehmung 7 des Abtriebsteils 5 und mit dem an der Handkurbel 15 angeformten Außensechskant 16. Das Abtriebsteil 5 kann nun über die Handkurbel 15 angetrieben werden, ohne daß eine formschlüssige Verbindung mit dem Getriebe 1 und über das Getriebe 1 weiter mit dem Elektromotor besteht.Fig. 2 shows a representation like Fig. 1, but with the hand crank 15 inserted and the emergency actuation part 5 moved into its emergency actuation position. The hand crank 15 was inserted with its molded external hexagon 16 into the internal hexagon 14 up to the stop 22 formed by the base of the internal hexagon 14. When the hand crank 15 was pushed further, the emergency actuation part 5 was moved over the stop 22 against the force of the helical compression spring 10 with its external hexagon-shaped section 8 out of the positive engagement with the gear wheel 3, whereby the guide pin 17 was also pushed completely through the bore 19 formed in the output part 4. In this emergency operating position, the external hexagonal section 8 of the emergency actuation part is only in positive engagement with the hexagonal recess 7 of the output part 5 and with the external hexagon 16 formed on the hand crank 15. The output part 5 can now be driven via the hand crank 15 without there being a positive connection with the gear 1 and, via the gear 1, with the electric motor.
Nach Beendigung des Notbetätigens und Herausziehen der Handkurbel 15 wird das Notbetatigungsteil 5 von der Schraubendruckfeder 10 wieder in seine normale Betriebslage gedrückt und stellt damit wieder eine formschlüssige, drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem koaxialen Getriebezahnrad 3 und dem Abtriebsteil 5 her.After the emergency actuation has been completed and the hand crank 15 has been pulled out, the emergency actuation part 5 is pressed back into its normal operating position by the helical compression spring 10 and thus again establishes a positive, torque-transmitting connection between the coaxial gear wheel 3 and the output part 5.
Claims (7)
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DE8909180U DE8909180U1 (en) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | Hand crank operated emergency drive |
DE9017796U DE9017796U1 (en) | 1989-07-28 | 1990-07-27 | Manually operated emergency drive |
Publications (1)
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DE9017796U1 true DE9017796U1 (en) | 1992-04-09 |
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- 1990-07-27 DE DE9017796U patent/DE9017796U1/en not_active Expired - Lifetime
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