DE9417025U1

DE9417025U1 - Antrieb für ein bewegbares Fahrzeugteil

Info

Publication number: DE9417025U1
Application number: DE9417025U
Authority: DE
Original assignee: Webasto Karosseriesysteme GmbH
Current assignee: Webasto Karosseriesysteme GmbH
Priority date: 1994-06-01
Filing date: 1994-06-01
Publication date: 1995-01-05
Anticipated expiration: 2004-06-02

Description

DP 369/94 DE

Webasto Karosseriesysteme GmbH Kraillinger Str. 5,82131 Stockdorf

Antrieb für ein bewegbares Fahrzeugteil

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein bewegbares Fahrzeugteil gemäß dem Oberbegriff des "Pates^nspruchs 1.

Bei einem aus der DE-Cl 40 21 973 bekannten Antrieb werden zwei außen an rotierenden Getriebeteilen angeordnete Steuerkurven mittels separater Schaltelemente abgetastet, um bei Erreichen einer bestimmten Position des zu bewegenden Fahrzeugteils dessen antreibenden Elektromotor stillzusetzen. Für ein sicheres Abschalten in der gewünschten Position ist es erforderlich, die Meldungen des Schaltelementes vom schneller rotierenden Getriebeteil für ein schaltgenaues Verhalten der Steuerung und die des langsamer rotierenden Getriebeteiles für ein schaltsicheres Verhalten der Steuerung zu kombinieren und elektronisch auszuwerten. Eine derartige Anordnung mit zwei getrennten Schaltern und einer elektronischen Auswertung der von beiden aufgenommenen Signale ist aufwendig und teuer.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für ein bewegbares Fahrzeugteil bereitzustellen, bei dem mit vermindertem Aufwand und bei reduziertem Bauraum gleichwohl ein sicheres und exaktes Schalten des zugehörigen Antriebsmotors erfolgt.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Gemäß dieser Lösung ist vorgesehen, daß ein einziger Schalter mit einem einzigen verbreiterten Schaltelement versehen ist, das gleichzeitig in zumindestens mittelbaren Kontakt zu beiden Steuerkurven auf den mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegbaren Getriebegliedern steht. Dadurch wird das Schaltelement erst bei einem Überschneiden von zwei eine Schaltung auslösenden

Konturen an den Steuerkurven betätigt, wodurch eine Kombination eines für eine größere Schaltsicherheit sorgenden Signals eines langsamer rotierenden Bauteils mit einem für einen exakten Schaltpunkt sorgenden Signal eines schneller rotierenden Getriebeteils in einfacher Weise mechanisch gelöst wird. Eine Auswerterelektronik wird dabei komplett entbehrlich. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung setzen sich die Steuerkurven aus Kreisbahnabschnitten mit kleinerem und größerem Durchmesser zusammen, die durch rampenförmige Übergangsabschnitte verbunden sind. Die an sich bekannte Ausgestaltung solcher Steuerkurven als Bestandteile von rotierenden Getriebegliedern ist für eine insgesamt platzsparende Auslegung des Antriebes günstig. Prinzipiell sind jedoch auch ebenso Ausgestaltungen mit Steuerkurven möglich, die sich an langgestreckten Bauteilen befinden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Schaltelement als T-förmiger Stößel ausgebildet. Ein solcher Stößel ist zugleich robust und dennoch bei der erforderlichen Breite für eine Abtastung beider Steuerkurven leicht ausführbar.

Gemäß einer ersten alternativen Ausgestaltung steht das Schaltelement in unmittelbarem Kontakt zu den Steuerkurven. Eine derartige Anordnung ist für eine Verwendung bei Schiebehebedächern zur Abschaltung des Elektromotors in Nullposition, d.h. bei geschlossenem Deckel, besonders geeignet und einfach im Aufbau.

Für andere Antriebe, bei denen zusätzlich einzelne Getriebeglieder eines Planetengetriebes zur Erzeugung unterschiedlicher Abtriebsgeschwindigkeiten wechselweise festgehalten werden, ist es vorteilhaft, daß zwei federbelastete Sperrklinken vorgesehen sind, die stirnseitig in unmittelbarem Kontakt zu den Steuerkurven stehen und die mit seitlich an ihnen angeordneten Betätigungsflächen in Kontakt zum Schaltelement stehen. Durch eine solche Anordnung können die ohnehin für eine Erzeugung unterschiedliche Abtriebsgeschwindigkeiten benötigten Sperrklinken gleichzeitig für eine Auslösung von elektrischen Schaltvorgängen verwendet werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zwischen Schaltelement und den Steuerkurven bzw. Betätigungsflächen jeweils ein zungenförmiges

Teil aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften angeordnet ist. Ein solches zungenförmiges Teil verhindert, daß die bei unmittelbarer Berührung der Schaltelemente mit den Steuerkurven aufgrund der Reibungskräfte in das Schaltelement eingeleiteten seitlichen Kräfte zu einem Verkanten des Schaltelementes führen. Das zungenförmige Teil nimmt diese Reibungskräfte auf, so daß nur von der jeweiligen Kontur der Steuerkurve ausgehende Normalkräfte in das Schaltelement eingeleitet werden. Ferner dient ein solches zungenförmiges Teil zur Verschleißminderung an den Steuerkurven und am Schaltelement. Vorteilhafterweise ist ein solches zungenförmiges Teil direkt am Schalter befestigt.

Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Antrieb mit einem direkt an den

Steuerkurven angreifenden Betätigungselement,

Fig. 2 und 3 die Steuerkurven an zwei Getriebeelementen in unterschiedlichen

Stellungen,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine zweite Ausfuhrungsform mit an den

Steuerkurven angreifenden Sperrklinken und

Fig. 5 und 6 einen Teilschnitt im Bereich des Angriffspunktes einer Sperrklinke in

zwei verschiedenen Schaltpositionen.

Der in Fig. 1 bzw. 4 dargestellte Antrieb 1 dient beispielsweise zur Betätigung eines Deckels eines Schiebehebedaches oder Hebeschiebedaches. An einem Gehäuse 2 ist ein Elektromotor 3 angeflanscht, der über eine Schneckenwelle 4 ein mit dieser kämmendes senkrecht dazu angeordnetes Schneckenrad 5 antreibt. Das Schneckenrad 5 ist drehbar im Gehäuse 2 gelagert. Das Schneckenrad 5 weist an einem nabenartigen Mittelteil eine Innenverzahnung 8 auf, die mit einer Außenverzahnung 7 eines Kupplungselementes 6 im Eingriff steht. Das Kupplungselement 6 dient zur formschlüssigen Verbindung des Schneckenrades 5 mit einer in deren nabenförmigen Mittelteil drehbar angeordneten Sonnenradwelle 11. Das vom Schneckenrad 5 über die Außenverzahnung 8 an die Innenverzahnung 7 des Kupplungselementes 6 übertragene Drehmoment wird mittels

einer stirnförmigen Verzahnung 9 am Kupplungselement 6 an eine stirnseitige Verzahnung 10 an der Sonnenradwelle 11 übertragen. Das Kupplungselement 6 ist mittels einer Bundschraube 13 mit deren Außengewinde 15, das in ein Innengewinde 12 der Sonnenradwelle 11 eingreift, an letzterer befestigt. Eine unter dem Kopf 16 der Bundschraube 13 liegende Spannscheibe 17 dient zum Ausgleich von temperaturbedingten Ausdehnungsunterschieden an den zu kuppelnden Getriebeteilen. Eine Sicherungsscheibe 18 dient zur unverlierbaren Halterung des Kupplungselementes 6 auf einem Schaft 14 der Bundschraube 13. Das Kupplungselement 6 ist durch Herausdrehen der Bundschraube 13 von der Sonnenradwelle 11 lösbar, wobei die Verbindung zwischen Schneckenrad 5 und Sonnenradwelle 11 aufgehoben wird. Dies ist für eine Notbetätigung bei einem Ausfall des Elektromotors 3 erforderlich, wobei ein Werkzeug an einer entsprechend geformten Ausnehmung der Sonnenradwelle 11 angesetzt wird, mittels dem das nicht dargestellte zu bewegende Fahrzeugteil ohne den Widerstand des Elektromotors 3 mit überwinden zu müssen, betätigt werden kann.

Die Sonnenradwelle 11 weist in ihrem oberen Teil eine erste Außenverzahnung 21 und eine zweite Außenverzahnung 26 auf. Diese dienen zum Antrieb eines Planetengetriebes, das sich aus einem unteren Planetenträger 19, einem auf diesem drehbar gelagerten ersten Planetenrad 20, einem Hohlrad 22, einem zweiten Planetenrad 25 und einem oberen Planetenträger 24 zusammensetzt. Dabei steht das erste Planetenrad 20 mit der Außenverzahnung 21 an der Sonnenradwelle 11 und zusätzlich mit einer Innenverzahnung 23 am Hohlrad 22 in Eingriff. Das zweite Planetenrad 25 ist auf einem am oberen Planetenträger 24 angeordneten Zapfen drehbar gelagert und steht mit einer Verzahnung mit der zweiten Außenverzahnung 26 an der Sonnenradwelle 11 und zusätzlich mit einer weiteren Innenverzahnung 27 am Hohlrad 22 in Eingriff. Der obere Planetenträger 24 weist an seinem Außenumfang eine erste Steuerkurve 35 mit Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers auf. Das Hohlrad 22 weist an seinem Außendurchmesser eine zweite Steuerkurve 36 mit Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers auf.

Der obere Planetenträger 24 ist mit einem Antriebsritzel 28 drehfest verbunden, welches beispielsweise mit druckfesten Kabeln im Eingriff steht, die zur Betätigung des Deckels eines Schiebehebedaches oder eines anderen zu bewegenden Fahrzeugteils stehen. Im Gehäuse 2 ist ferner in dessen rechter Hälfte ein Schalter 39 angeordnet, der über ein nach Art eines T-Stößels ausgebildetes Schaltelement verfügt. Das Schaltelement 37 wird mittels einer Druckfeder 38 zur Anlage an die beiden Steuerkurven 35 und 36 gebracht. Wie aus

Fig. 2 und 3 zu ersehen, wird am Schalter 39 ein Schaltvorgang zum Stillsetzen des Elektromotors 3 nur dann ausgelöst, wenn die verbreiterte Anlagefläche des Schaltelementes 37 gleichzeitig in Abschnitte verminderten Durchmessers 35A bzw. 36A der beiden Steuerkurven 35 bzw. 36 eintaucht (Fig. 3). Solange die Anlagefläche des Schaltelements 37 nur einem der Abschnitte verminderten Durchmessers 35A oder 36A gegenüber steht, erfolgt kein Schaltvorgang im Schalter 39.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel bewegt sich der obere Planetenträger 24, an dem die Steuerkurve 35 angeordnet ist, mit weitaus geringerer Geschwindigkeit als das Hohlrad 22, an dem sich die Steuerkurve 36 befindet. Ein Schaltvorgang am Schalter 39 wird vorbereitet, wenn der Abschnitt 35A sich unter das Betätigungselement 37 bewegt. Ausgeführt wird der Schaltvorgang jedoch erst, wenn das schneller laufende Hohlrad 22 den Abschnitt 36A in Höhe des Betätigungselementes 37 zur Deckung mit dem Abschnitt 35A bringt. Die langsamer laufende Steuerkurve 35 sorgt dabei für die erforderliche Schaltsicherheit, d.h. daß ein Schaltvorgang erst bei einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen des Hohlrades 22 erfolgt, während die Steuerkurve 36 zu einem exakten Schalten an einem bestimmten vorgesehenen Punkt beiträgt, was bei einem ausschließlichen Vorhandensein eines langsamer laufenden Getriebeteils mit einer einzigen Steuerkurve nicht erreichbar wäre. Die Abschnitte verminderten Durchmessers 35A bzw. 36A sind durch rampenförmige Übergangsabschnitte 34 mit den nicht näher bezeichneten Abschnitten mit vollem Durchmesser verbunden. Dadurch erfolgt ein weiches geräuscharmes Betätigen des Schalters 39.

Ein weiterer Schalter 40 unterhalb des Schalters 39 steht mit seinem Schaltelement in Anlage an einer Steuerkurve 41 am Außenumfang des unteren Planetenträgers 19. Er ist für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung.

Der in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Antrieb unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Antrieb dadurch, daß der Schalter dort nicht unmittelbar mit seinem Schaltelement an den Steuerkurven angreift. Vielmehr sind dort zwei senkrecht zur Achse der Sonnenradwelle 11 und des Hohlrades 22 angeordnete, gegen Federdruck bewegbare Sperrklinken 30 und 31 vorgesehen, die mit stirnseitigen Anlageflächen in Kontakt zu den Steuerkurven 35 bzw. 36 stehen. Die Sperrklinken dienen zum zeitweiligen Festhalten entweder des unteren Planetenträgers 19 oder des Hohlrades 22, um damit unterschiedliche Abtriebsgeschwindigkeiten am Ritzel 28 und an einer Außenverzahnung

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29 am Hohlrad 22 erreichen zu können. Die Sperrklinken 30 bzw. 31 weisen seitlich an ihnen angeordnete rampenförmige Betätigungsflächen 46 auf, an welchen ein einziges verbreitertes Schaltelement 47 eines Schalters 49 angreift. Die Funktion der zweiten Variante gleicht vollständig der der vorstehend beschriebenen ersten Variante. Wenn die in den Fig. 5 und 6 verdeckt übereinander liegenden Sperrklinken 31 bzw. 30 gleichzeitig in die Abschnitte verminderten Durchmessers 36A bzw. 35A an den Steuerkurven 36 bzw. 35 eingreifen (Fig. 6) so bewegt sich das Schaltelement 47 auf der rampenförmigen Betätigungsfläche 46 von der in Fig. 5 dargestellten Position in die in Fig. 6 dargestellte Position und löst einen Schaltvorgang am Schalter 49 zum Stillsetzen des Motors 3 aus. Solange hingegen eine der Sperrklinken 30 bzw. 31 nicht in einen der Abschnitte verminderten Durchmessers 35A bzw. 36A eingreift, erfolgt kein Schaltvorgang.

In Fig. 6 ist zusätzlich eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dargestellt, gemäß der am Schalter 49 ein zungenförmiges Teil 50 befestigt ist, welches aus einem gut gleitfähigen Material besteht und zwischen der rampenförmigen Betätigungsfläche 46 und dem Schaltelement 47 derart angeordnet ist, daß es die Reibungskräfte aufnimmt und dadurch ein Verkanten des Schaltelementes 47 verhindert. Zusätzlich vermindert es einen vorzeitigen Verschleiß der Steuerkurven 35 bzw. 36 und des Schaltelements 47.

Der erfindungsgemäße Antrieb ermöglicht ein sicheres und positionsgenaues Schalten eines ihm zugeordneten Elektromotors mittels eines einzigen Schalters ohne zusätzlichen elektronischen Steuerungsaufwand. Ein derartiger Antrieb ist dadurch einfacher im Aufbau und in der Montage und günstiger in der Herstellung.

Bezugszeichenliste

1	Antrieb	··« ·· ······ * · · · · · · « · ··· *··· ···· * · · » m**
2	Gehäuse
3	Motor
4	Schneckenwelle
5	Schneckenrad
6	Kupplungselement
7	Außenverzahnung (an 6)
8	Innenverzahnung (an 5)
9	stirnseitige Verzahnung (an 6)
10	stirnseitige Verzahnung (an 11)
11	Sonnenradwelle
12	Innengewinde
13	Bundschraube
14	Schaft (an 13)
15	Außengewinde (an 13)
16	Kopf (von 13)
17	Spannscheibe
18	Sicherungsscheibe
19	unterer Planetenträger
20	erstes Planetenrad
21	erste Außenverzahnung (an 11)
22	Hohlrad
23	erste Innenverzahnung (an 22)
24	oberer Planetenträger
25	zweites Planetenrad
26	zweite Außenverzahnung (an 11)
27	zweite Innenverzahnung (an 22)
28	Antriebsritzel
29	Außenverzahnung (an 22)
30	erste Sperrklinke
31	zweite Sperrklinke

32 Druckfeder

33 Druckfeder

34 rampenförmige Übergangsabschnitte

35 erste Steuerkurve (an 24)

36 zweite Steuerkurve (an 22)

35A Abschnitt reduzierten Durchmessers (an 35)

36A Abschnitt reduzierten Durchmesseres (an 36)

37 Schaltelement

38 Druckfeder

39 Schalter

40 Schalter

41 dritte Steuerkurve (an 19)

46 Betätigungsflächen

47 Schaltelement

49 Schalter

50 zungenförmiges Teil

Claims

DP 369/94 DE -Patenty^nsprüche

1. Antrieb (1) für ein bewegbares Fahrzeugteil mit einem Elektromotor (3) und wenigstens zwei zumindestens mittelbar von diesem angetriebenen Getriebegliedern (oberer Planetenträger 24, Hohlrad 22), von denen wenigstens eines eine Steuerkurve (35,36) zur Betätigung eines Schalters (39,49) aufweist, der den Elektromotor (3) bei Erreichen einer bestimmten Position des Fahrzeugteils abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß zwei mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegbare Getriebeglieder (oberer Planetenträger 24, Hohlrad 22) vorgesehen sind, die je eine Steuerkurve (35,36) aufweisen und daß der Schalter (39,49) mit einem Schaltelement (37,47) versehen ist, das gleichzeitig in zumindestens mittelbarem Kontakt zu beiden Steuerkurven (35,36) steht.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurven (35,36) sich aus Kreisbahnabschnitten mit kleinerem und größerem Durchmesser zusammensetzen, die durch rampenförmige Übergangsabschnitte (34) verbunden sind.

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (37,47) als T-förmiger Stößel ausgebildet ist.

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (37) in unmittelbarem Kontakt zu den Steuerkurven (35,36) steht.

5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei federbelastete Sperrklinken (30,31) vorgesehen sind, die stirnseitig in unmittelbarem Kontakt zu den Steuerkurven (35,36) stehen und welche mit seitlich angeordneten Betätigungsflächen (46) in Kontakt zum Schaltelement (47) stehen.

6. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

zwischen Schaltelement (37,47) und den Steuerkurven (35,36) bzw. Betätigungsflächen (46) jeweils ein zungenförmiges Teil (50) aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften angeordnet ist.

7. Antrieb nach Ansprach 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zungenförmigen Teile (50) am Schalter (39,49) befestigt sind.