EP3631950A1 - Stellantrieb für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Stellantrieb für ein kraftfahrzeug

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Publication number
EP3631950A1
EP3631950A1 EP18721263.4A EP18721263A EP3631950A1 EP 3631950 A1 EP3631950 A1 EP 3631950A1 EP 18721263 A EP18721263 A EP 18721263A EP 3631950 A1 EP3631950 A1 EP 3631950A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spindle
housing
actuator
spring element
metal strip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18721263.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Claus Töpfer
Winfried Schlabs
Tim SONNENSCHEIN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kiekert AG
Original Assignee
Kiekert AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kiekert AG filed Critical Kiekert AG
Publication of EP3631950A1 publication Critical patent/EP3631950A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H02K7/1163—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
    • H02K7/1166—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel
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    • F16H2025/209—Arrangements for driving the actuator using worm gears
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2205/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to casings, enclosures, supports
    • H02K2205/03—Machines characterised by thrust bearings

Definitions

  • the invention relates to an actuator for a motor ⁇ vehicle comprising a housing, in particular of a housing shell and a housing cover, an electric drive, wherein by means of the electric drive an adjusting means is movable and the adjusting means is movable at least by means of a spindle drive and the Spin ⁇ del under prestress in a bearing receptacle is durable.
  • Such actuators are preferably used in Kraftfahrzeu ⁇ gene to execute an actuating movement.
  • the actuator can be integrated into, for example, a motor vehicle lock or cooperate with a motor vehicle lock.
  • the actuator is an actuating means for moving at ⁇ game for locking a tank flap or a tray and a lid.
  • the actuating means is thus used where movements in the vehicle must be initiated or generated. It can act on the actuating means ei ⁇ ne tensile or compressive force, depending on the application and arrangement on or in the motor vehicle.
  • the adjusting means can also interact with a Bowden cable, so that, for example, a closing movement in a motor vehicle lock can be generated.
  • a microdrive with a microdrive and a worm gear housing taking housing consisting of housing box and hous ⁇ sedeckel has become known, the motor axis of the microdrive to ⁇ supported via a bearing bore in the housing and there via an axial stop is secured.
  • the motor axis has a tip which cooperates with a Axialan ⁇ impact.
  • the axial stop is formed from the housing cover, wherein the axial stop has a trough which receives the corresponding tip of the motor ⁇ axis.
  • the corresponding part of the axial stop has a longitudinal gap, over which the speaking axial movement of the motor housing can be resiliently ⁇ supported.
  • the Antriebsein ⁇ unit is equipped with at least one axial force generating spring element at one end of the motor shaft, wherein the spring element is arranged in at least one receptacle in the housing.
  • the spring element is formed in a top view is substantially T-shaped and with egg ⁇ ner end plate and two-sided projections shipping ⁇ hen, wherein the end plate applied to the motor shaft and at least the projections in a receptacle of Geotrou ⁇ ses are arranged.
  • the two projections are together ⁇ men with the end plate extending therebetween in plan view arranged on the drive unit largely transverse to the Mo ⁇ door shaft, in this way, the end plate located on the end face of the motor shaft under prestress against.
  • a spindle is accommodated in an axial and radial bearing, where ⁇ at the bearing holder is movably angeord ⁇ net in a housing. Furthermore, an elastic element is provided on the housing, which protrudes into the interior of the housing and biased acts on the bearing receptacle, that it is biased towards its intended position in the interior of the housing.
  • the solutions are coupled to part-consuming and elaborate, for example, laser welding method ⁇ . This is where the invention starts.
  • the object of the invention is to provide an improved storage of a spindle in an actuator.
  • an actuator for a motor driving ⁇ imaging comprising a housing, in particular of a housing shell and a housing cover, an electrical drive, said movable means of the electrical ⁇ rule drive an adjusting means is and the adjusting means ⁇ at least by means of a spindle drive is movable ⁇ and the spindle under prestress in a bearing holder is durable, wherein the bias voltage generated by means of an insertable into the housing spring element is.
  • the inventive design of Stellan ⁇ drive is now created the opportunity to put the spindle of the actuator under bias, wherein the spring element as a separate component in the housing insertable ⁇ bar or can be inserted.
  • the spring element can be adapted to individual requirements on ⁇ and is thus flexible adaptable to the requirements of the actuator.
  • ⁇ sondere different spring constants and / or lash adjusters can thus be made, which he ⁇ possible to use the actuator for different applications ⁇ areas, at the same time a sufficient ⁇ the lash adjuster and a sufficient bias ge ⁇ gen the spindle is achieved.
  • Actuators are used in motor vehicles where, for example, movements on or in the motor vehicle are he ⁇ required.
  • an actuator can be used as Zuziehantrieb for a motor vehicle lock, wherein the spindle then moves an adjusting means, for example, in turn with a Bowden cable ⁇ acts or is directly connected to a lever mechanism of Zu ⁇ ziehantriebs.
  • Actuators can also be used where simple positioning movements are required.
  • actuators for closing flap covers or hoods turned ⁇ sets can be.
  • a preferred area of application is tank ⁇ fold closures. But it can also be made locks, such as on a rear seat ⁇ bank or flaps or covers to secure them against thief ⁇ steel.
  • the actuators have a housing which is preferably designed as a plastic injection-molded component. Before ⁇ be formed Trains t the case of a housing shell and a housing cover. Game, the components of the actuator such as micro- be rosch old and electric motor placed in the housing shell at ⁇ , wherein the housing or the housing shell can also serve to accommodate other loading ⁇ setting compositions.
  • the housing cover By means of the housing cover, the housing is preferably sealed watertight.
  • the housing cover may also for fixing other components or as housing for the In ⁇ play the adjusting means, the spindle or shaft which ⁇ nen.
  • the housing cover can serve in a preferred embodiment ⁇ form also for securing the position of the spring element.
  • formations and / or extensions on the Housing cover cooperate with formations, elevations and / or exten ⁇ ments in the housing shell and thus form, for example, bearings or fixings.
  • the housing lid has at least one elevation and / or extension which is engageable with the housing in such a ⁇ cup engages the spring element in the housing is fixable. In this way a defined La ⁇ delay of the spring element is ensured in the case.
  • the housing cover may also serve for alignment of the spring element in the housing so that a defi ned ⁇ alignment and thus a reliable func ⁇ kidney of the spring element is er didacticbar.
  • the electric drive is preferably an electric drive used.
  • direct current motors ⁇ are preferably used with clockwise and counterclockwise rotation, as they are used in conventional motor vehicles and in particular actuators.
  • An electrical drive ⁇ can thereby cooperate for example with a worm gear, wherein at least a part of the worm drive ⁇ can be formed integrally with the spindle. It is to the output shaft of the motor, a screw arranged ⁇ engages in a worm wheel of the spindle and therefore a torque can be transferred to the spindle, the. With the left and right rotation can then be on the spindle ⁇ arranged adjusting means are moved.
  • the spindle or the spindle drive moves an adjusting means.
  • the adjusting means may be mounted directly on the spindle of the spindle drive, but it is also conceivable that the spindle drive is in turn coupled to a lever, which then forms, for example, a part of a Zuziehantriebs.
  • Essential for the invention is that at least a part of the axial end protrudes from the Lageraufnah ⁇ me or the axial end releases such that the spring element with the axial end of the spindle together can ⁇ men stir.
  • a force in the axial direction can be directed to the spindle by means of the ⁇ Federele ⁇ mentes.
  • at least one Federele ⁇ ment is arranged at one axial end of the spindle. But it can also be arranged at each of the axial ends of the spindle, a spring element.
  • the axial end of the spindle is inserted in a web of the hous ⁇ seschale, wherein in the web a groove or a bore can be introduced, so that the spindle end in the web and / or the web and the housing cover is storable ,
  • the spring element is made of a spring steel ge ⁇ .
  • the design of the spring element of a Fe ⁇ derstahl and as a separate component has the advantage that over the lifetime of a reliable generating a bias voltage can be achieved.
  • the spring element can be formed as a sheet ⁇ strip.
  • a metal strip is inexpensive to produce and adaptable to the spindle or axial end of the spindle.
  • a shape and on ⁇ fit a metal strip to the geometric installation conditions in the housing is easily adaptable.
  • the training as a metal strip also offers the advantage that at the same time a mounting fuse is possible.
  • the training as an elongated transverse to the axis arranged, that is, in the direction of the housing shell extending metal strip allows at the same time to make a Montagesi ⁇ insurance such that incorrect assembly of the spring element can be excluded.
  • the sheet metal strip ⁇ at least one formation in the direction of the spinning ⁇ del, wherein the formation with the spindle, insbeson ⁇ particular can be brought to a shaft end of the spindle in engagement.
  • a shaping in the metal strip in this case the possibility is created on the one hand form the metal strip such that a clearance compensation is possible by deforming the sheet ⁇ strip and at the same time ⁇ the spindle can be held under bias who ⁇ the.
  • the shape of the spring constant of the sheet metal strip can be adjusted, with a molding increases the rigidity of the metal strip.
  • the metal strip is deformed starting from a housing receptacle in the direction of the spindle, so that there may be a labelable as a bridge-like sheet metal strip.
  • the sheet metal strip is located with a flat surface against the spindle end. The metal strip can completely cover the shaft end.
  • the sheet metal strip to ⁇ least one further bevel in particular a further fold in an end region of the sheet metal strip has ⁇ .
  • the fold serve to jewei ⁇ then ends the sheet metal strip to establish a form closure between the housing and the spring element. From a combination of bending and shaping thus a cross-sectional shape of the metal strip described as M-shaped can be produced, which on the one hand si ⁇ cheres positioning and storage of the metal strip in Ge ⁇ housing allows and on the other hand can initiate a bias in the spindle.
  • the shaping can thereby generate the forward voltage and at the same time serve for a same ruled ⁇ , for example, when the spindle due to temperature differences undergoes an elongation. It is thus ensured at all times that the spindle is securely received in the housing and is stored under bias in the housing. Thus, on the one hand safe storage of the spindle can be ensured and at the same time bearing noise can be suppressed. Due to the advantageous embodiment of Blechstrei ⁇ fens beyond a minimum of bearing friction between ⁇ rule metal strip and spindle can be made.
  • the spring element is a form fit in the housing INSERT ⁇ bar, this results in an advantageous Ausdorfsvari ⁇ ante the invention.
  • a positive connection between the spring element and the housing is preferably present at the radial ends of the sheet-metal strip.
  • the housing and / or the metal strip may have a corresponding shape and / or, for example, have securing elements with which the metal strip can be clipped into the housing, for example.
  • the metal strip by means of a fit, in particular a press fit, can be inserted into the housing, thus ensuring a secure fixing of the sheet metal strip in the housing to ge ⁇ .
  • a further preferred embodiment results when the spring element can be inserted into the housing shell and can be fixed by means of the housing cover.
  • the Introductor ⁇ gen of the spring element is facilitated in that the spring element is inserted into the housing with play. If the sheet metal strip or the spring element is inserted into the housing, or inserted into the housing shell, in such a way that it is still gripped, for example, to an operator, so a manual and light Mon ⁇ animals can be ensured.
  • the setting of the Federele ⁇ Mentes then takes place through the housing cover.
  • the housing cover, the spring element in turn positively take and / or position in the housing such that the spring element assumes its fixed end position only when the housing cover is firmly connected to the housing shell ⁇ the.
  • the sheet metal strip and / or the housing shell with the housing cover can be brought positively into a handle ⁇ .
  • a width of the metal strip is greater than or equal to ei ⁇ nem diameter of a shaft end of the spindle, this results in a further advantageous embodiment variant of the invention.
  • a width of the sheet-metal strip which corresponds to ⁇ at least the diameter of the voltage applied to the sheet metal strip shaft end, a full system of the shaft end can be ensured on the sheet metal strip.
  • a full system of the shaft end on the metal strip a uniform power transmission between the shaft end and spring element ensures ⁇ who.
  • the conical shaft end also, for example, that is, can be trained tapering Det to testify the least possible friction between the shaft end and the biasing ⁇ sheet metal strip to it.
  • the sheet metal strip is formed of spring steel, so that due to a material pairing of plastic stem and steel sheet metal strip from low frictional losses is assumed.
  • erfindungsge ⁇ bau H structure of the spring element can be ensured with simple con ⁇ structive means a secure biasing of the spindle.
  • an actuator 1 is in a dreidimen ⁇ sional representation on the housing shell 2 cafegege ⁇ ben.
  • the housing 3 is shown without housing cover to illustrate the invention.
  • the actuator 1 has an electric drive 4, a spindle 5, a control ⁇ medium 6, a microswitch 7, a Bowden cable 8, electrical contacts 9 and elastic fastening means ⁇ 10, wherein the elastic fastening means 10 mounted in extensions 11 of the housing shell 2 are.
  • the spindle 5 has an integrally formed on the spindle 5 worm wheel 12, wherein the worm wheel cooperates with a mounted on the output shaft 13 of the electric drive on ⁇ 4 screw.
  • the worm wheel 12 can be driven in both directions of movement, so that the adjusting means 6 and thus the Bowden cable 8 in the direction of the arrow P along the spindle 5 is adjustable.
  • the BEWE ⁇ supply of the actuating means 6 is detected by means of the microswitch. 7
  • the microswitch 7 as well as the electrical see contacts 9 for the electric drive 4 may be connected, for example, with an inte ⁇ grated in the housing shell 2 electrical trace, the electrical traces 14 by means of a plug 15 are contacted.
  • An axial end 16 of the spindle 5 is received in a formed as a rib 17 storage 18.
  • the rib 17 and the bearing point 18 for the axial end 16 of the spin ⁇ del 5 is integrally formed with the housing shell 2.
  • the axial end 16 is biased against the spring element 19 shown in FIG.
  • the spring element 19 is positively inserted into the GeHousescha ⁇ le 2.
  • the spring element 19 Ausfor- rules, which run in a flat contact area 21 made ⁇ so that a flat surface 21 for installation of the axia ⁇ len end is available sixteenth
  • the positive connection is positively formed by elevations 26, 27 in the housing shell 2 added.
  • the elevations 26, 27, the formation 20 and the folds 24, 25 allow a secure hold of the spring element 19 in the housing shell.
  • the spring element 19 is fixed in the housing shell 2 such that a bias in the spindles 5 einleit ⁇ bar.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Stellantrieb (1) für ein Kraftfahrzeug aufweisend ein Gehäuse (3), insbesondere aus einer Gehäuseschale (2) und einem Gehäusedeckel, einem elektrischen Antrieb (4), wobei mittels des elektrischen Antriebs (4) ein Stellmittel (6) bewegbar ist, und das Stellmittel (6) zumindest mittels eines Spindelantriebs (4, 12, 13) bewegbar ist und die Spindel (5) unter Vorspannung in einer Lageraufnahme (18) haltbar ist, wobei die Vorspannung mittels eines in das Gehäuse (3) einfügbaren Federelementes (19) erzeugbar ist.

Description

Beschreibung
Stellantrieb für ein Kraftfahrzeug Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb für ein Kraft¬ fahrzeug aufweisend ein Gehäuse, insbesondere aus einer Gehäuseschale und einem Gehäusedeckel, einem elektrischen Antrieb, wobei mittels des elektrischen Antriebs ein Stellmittel bewegbar ist und das Stellmittel zumindest mittels eines Spindelantriebs bewegbar ist und die Spin¬ del unter Vorspannung in einer Lageraufnahme haltbar ist.
Derartige Stellantriebe werden bevorzugt in Kraftfahrzeu¬ gen eingesetzt, um eine Stellbewegung auszuführen. Dabei kann der Stellantrieb in zum Beispiel ein Kraftfahrzeug- schloss integriert sein oder mit einem Kraftfahrzeug- schloss zusammenwirken. Darüber hinaus ist es auch vor¬ stellbar, dass der Stellantrieb ein Stellmittel zum Bei¬ spiel zum Verriegeln einer Tankklappe oder einer Ablage bzw. eines Deckels bewegt. Das Stellmittel wird somit dort eingesetzt, wo Bewegungen im Fahrzeug initiiert oder erzeugt werden müssen. Dabei kann auf das Stellmittel ei¬ ne Zug- oder Druckkraft wirken, je nach Einsatzgebiet und Anordnung am oder im Kraftfahrzeug. Beispielsweise kann das Stellmittel auch mit einem Bowdenzug zusammenwirken, so dass beispielsweise eine Zuziehbewegung in einem Kraftfahrzeugschloss erzeugbar ist. Je nach Einsatzgebiet wirken auf das Stellmittel und somit den Spindelantrieb alternierend Zug- und Druckkräfte, die auch durch das Eingreifen des elektrischen Antriebs erzeugbar sind. Um einerseits ein ausreichendes Spiel bei der Lagerung der Spindel des Spindelantriebs zu gewährleisten, so dass die Spindel mit möglichst geringen Reibverlusten lagerbar ist und gleichzeitig eine sichere Lagerung der Spindel im Stellantrieb zu gewährleisten, sind verschiedene Lösungs¬ ansätze bekannt geworden. Die Lösungsansätze zeichnen sich dadurch aus, dass eine möglichst spielfreie Lagerung der bewegten Bauteile erzeugt werden, wobei gleichzeitig die Reib- bzw. Lagerverluste in den Lageraufnahmen der bewegten Bauteile zu reduzieren.
Aus der EP 0 133 527 B2 ist eine Anordnung bekannt, mit der die Welle bzw. die Antriebsachse eines Kleinstantrie¬ bes gleitgelagert wird. Die Spitze dieser Motorachse ist in einer Scheibe gelagert, die wohl gleichzeitig als Axi¬ alanschlag angesehen werden kann.
Aus der DE 10 2013 007 272 AI ist ein Kleinstantrieb mit einem den Kleinstantrieb sowie ein Schneckengetriebe auf- nehmenden Gehäuse bestehend aus Gehäusekasten und Gehäu¬ sedeckel bekannt geworden, wobei die Motorachse des Kleinstantriebs über eine Lagerbohrung im Gehäuse abge¬ stützt und dort über einen Axialanschlag gesichert ist. Zur Minimierung der Reibung in der Lageraufnahme weist die Motorachse eine Spitze auf, die mit einem Axialan¬ schlag zusammenwirkt. Dabei wird der Axialanschlag aus dem Gehäusedeckel gebildet, wobei der Axialanschlag eine Mulde aufweist, die die entsprechende Spitze der Motor¬ achse aufnimmt. Außerdem weist der entsprechende Teil des Axialanschlags einen Längsspalt auf, über den die ent- sprechende Axialbewegung des Motorgehäuses federnd abge¬ stützt werden kann.
Aus der WO 2015/036837 AI ist eine Antriebseinheit für automobile Anwendungen, insbesondere zur Verwendung bei oder in Kombination mit einem Kraftfahrzeugtürverschluss , mit einem Gehäuse, ferner mit einem Motor sowie einer zu¬ gehörigen Motorwelle bekannt geworden. Die Antriebsein¬ heit ist mit wenigstens einem eine Axialkraft erzeugenden Federelement an einem Ende der Motorwelle ausgestattet, wobei das Federelement in wenigstens einer Aufnahme im Gehäuse angeordnet ist. Das Federelement ist in einer Aufsicht im Wesentlichen T-förmig ausgebildet und mit ei¬ ner Endplatte und zwei beidseitigen Auskragungen verse¬ hen, wobei die Endplatte die Motorwelle beaufschlagt und wenigstens die Auskragungen in einer Aufnahme des Gehäu¬ ses angeordnet sind. Die beiden Auskragungen sind zusam¬ men mit der sich dazwischen erstreckenden Endplatte in Aufsicht auf die Antriebseinheit überwiegend quer zur Mo¬ torwelle angeordnet, auf diese Weise liegt die Endplatte an der Stirnfläche der Motorwelle unter Vorspannung an.
In der gattungsbildenden DE 10 2007 021 268 AI ist eine Spindel in einem Axial- und Radiallager aufgenommen, wo¬ bei die Lageraufnahme beweglich in einem Gehäuse angeord¬ net ist. Weiterhin ist am Gehäuse ein elastisches Element vorgesehen, das in das Innere des Gehäuses ragt und unter Vorspannung derart auf die Lageraufnahme einwirkt, dass diese in Richtung auf ihre bestimmungsgemäße Position im Inneren des Gehäuses vorgespannt ist. In Bezug auf eine spielfreie Lagerung einer Spindel kann der Stand der Technik nicht überzeugen. Insbesondere sind die Lösungen zum Teil aufwändig und an zum Beispiel aufwändige Laser¬ schweißverfahren gekoppelt. Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Lagerung einer Spindel in einem Stellantrieb bereitzustellen. Ins¬ besondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein konstruktiv einfaches, anpassbares und leicht zu montierendes Fe¬ derelement bereitzustellen, um einen sicheren Spielaus- gleich bei unterschiedlichen Belastungen und/oder Tempe¬ raturen zu gewährleisten.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des un¬ abhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltun- gen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Folgenden be¬ schriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind, vielmehr sind beliebige Variationsmöglichkeiten der in der Beschreibung und den Unteransprüchen beschriebenen Merkmale möglich.
Gemäß dem Patentanspruch 1 wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass ein Stellantrieb für ein Kraftfahr¬ zeug bereitgestellt wird aufweisend ein Gehäuse, insbe- sondere aus einer Gehäuseschale und einem Gehäusedeckel, einem elektrischen Antrieb, wobei mittels des elektri¬ schen Antriebs ein Stellmittel bewegbar ist und das Stellmittel zumindest mittels eines Spindelantriebs be¬ wegbar ist und die Spindel unter Vorspannung in einer La- geraufnahme haltbar ist, wobei die Vorspannung mittels eines in das Gehäuse einlegbaren Federelementes erzeugbar ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Stellan¬ triebs ist nun die Möglichkeit geschaffen, die Spindel des Stellantriebs unter Vorspannung zu setzen, wobei das Federelement als separates Bauteil in das Gehäuse einfüg¬ bar bzw. einlegbar ist. Durch die Separierung des Fe¬ derelementes kann das Federelement auf individuelle An¬ forderungen hin angepasst werden und ist somit flexibel an die Anforderungen des Stellantriebs anpassbar. Insbe¬ sondere können somit unterschiedliche Federkonstanten und/oder Spielausgleiche vorgenommen werden, die es er¬ möglichen, den Stellantrieb für unterschiedliche Einsatz¬ bereiche einzusetzen, wobei gleichzeitig ein ausreichen¬ der Spielausgleich bzw. eine ausreichende Vorspannung ge¬ gen die Spindel erzielbar ist.
Durch die Austauschbarkeit bzw. die Möglichkeit eines Einlegens des Federelements in das Gehäuse besteht auch die Möglichkeit, das Federelement unabhängig von der Spindel und den weiteren Bauteilen des Stellantriebs zu montieren, was einerseits eine mögliche Wartung erleich¬ tert und andererseits eine Anpassbarkeit des Federelemen¬ tes an die Anforderungen des Stellantriebs ermöglicht. Dabei kann beispielsweise je nach Einsatzgebiet ein un¬ terschiedliches Federelement eingesetzt werden, das heißt je nach benötigter Vorspannung können individuelle Fe¬ derelemente montiert werden. Eine Anpassbarkeit ist somit gegeben .
Stellantriebe werden in Kraftfahrzeugen dort eingesetzt, wo beispielsweise Bewegungen am oder im Kraftfahrzeug er¬ forderlich sind. So kann ein Stellantrieb beispielsweise als Zuziehantrieb für ein Kraftfahrzeugschloss eingesetzt werden, wobei die Spindel dann ein Stellmittel bewegt, das beispielsweise wiederum mit einem Bowdenzug zusammen¬ wirkt oder unmittelbar mit einer Hebelmechanik des Zu¬ ziehantriebs verbunden ist. Stellantriebe können aber auch dort eingesetzt werden, wo einfache Stellbewegungen erforderlich sind. Beispielsweise können Stellantriebe zum Verschließen von Klappendeckeln oder Hauben einge¬ setzt werden. Ein bevorzugtes Einsatzgebiet sind Tank¬ klappenverschlüsse. Es können aber auch Verriegelungen vorgenommen werden, wie beispielsweise an einer Rücksitz¬ bank oder bei Klappen oder Deckeln, um diese gegen Dieb¬ stahl zu sichern.
Die Stellantriebe weisen ein Gehäuse auf, das bevorzugt als Kunststoffsprit zgussbauteil ausgebildet ist. Bevor¬ zugt werden die Gehäuse aus einer Gehäuseschale und einem Gehäusedeckel gebildet. In die Gehäuseschale werden bei¬ spielsweise die Bestandteile des Stellantriebs wie Mik- roschalter und Elektromotor eingelegt, wobei das Gehäuse bzw. die Gehäuseschale auch zur Aufnahme von weiteren Be¬ festigungsmitteln dienen kann. Mittels des Gehäusedeckels wird das Gehäuse bevorzugt wasserdicht abgeschlossen. Gleichzeitig kann der Gehäusedeckel auch zur Fixierung weiterer Bauteile oder auch als Lagerschale für zum Bei¬ spiel das Stellmittel, die Spindel oder eine Welle die¬ nen .
Der Gehäusedeckel kann in einer bevorzugten Ausführungs¬ form auch zur Lagesicherung des Federelementes dienen. Dabei können Ausformungen und/oder Verlängerungen am Ge- hausedeckel mit Ausformungen, Erhöhungen und/oder Verlän¬ gerungen in der Gehäuseschale zusammenwirken und somit zum Beispiel Lagerstellen oder Fixierungen bilden. Bevor¬ zugt weist der Gehäusedeckel zumindest eine Erhöhung und/oder Verlängerung auf, die derart mit der Gehäuse¬ schale in Eingriff bringbar ist, dass das Federelement im Gehäuse fixierbar ist. Hierdurch wird eine definierte La¬ gerung des Federelementes im Gehäuse gewährleistet. Gleichzeitig kann der Gehäusedeckel auch zur Ausrichtung des Federelementes im Gehäuse dienen, so dass eine defi¬ nierte Ausrichtung und somit ein zuverlässiges Funktio¬ nieren des Federelementes ermöglichbar ist.
Als elektrischer Antrieb kommt bevorzugt ein elektrischer Antrieb zum Einsatz. Hierbei werden bevorzugt Gleich¬ strommotoren mit Links- und Rechtslauf eingesetzt, wie sie in herkömmlichen Kraftfahrzeugen und insbesondere Stellantrieben zum Einsatz kommen. Der elektrische An¬ trieb kann dabei zum Beispiel mit einem Schneckengetriebe zusammenwirken, wobei zumindest ein Teil des Schneckenge¬ triebes einstückig mit der Spindel ausbildbar ist. Dabei ist an der Abtriebswelle des Motors eine Schnecke ange¬ ordnet, die in ein Schneckenrad der Spindel eingreift und somit ein Moment auf die Spindel übertragen kann. Mit dem Links- und Rechtslauf kann dann ein an der Spindel ange¬ ordnetes Stellmittel bewegt werden.
Selbstverständlich ist es abhängig von der zu erzeugenden Bewegung, das heißt dem Weg und der zu erzeugenden Kraft auch vorstellbar, ein Getriebe unmittelbar an den Abtrieb des elektrischen Antriebs zu koppeln und die Spindel mit- telbar anzutreiben. Die Spindel bzw. der Spindelantrieb bewegt ein Stellmittel. Das Stellmittel kann unmittelbar auf der Spindel des Spindelantriebs montiert sein, es ist aber auch vorstellbar, dass der Spindeltrieb wiederum mit einem Hebel gekoppelt ist, der dann zum Beispiel einen Teil eines Zuziehantriebs bildet.
All diesen Stellantrieben ist gemeinsam, dass der Stell¬ antrieb unterschiedlichen Anforderungen unterliegt. Ei- nerseits soll ein möglichst spielfreies Positionieren der Spindel gewährleistet werden, und gleichzeitig ein ge¬ räuscharmer Lauf erzielbar sein. Darüber hinaus unter¬ liegt der Stellantrieb Temperaturschwankungen, die sich insbesondere bei einer Ausbildung des Stellantriebs aus zumeist KunstStoffbauteilen wiederum auf die Dehnung und somit die Toleranzen im Stellantrieb auswirkt. Somit soll einerseits ein spielfreies Bewegen der Spindel erzeugbar sein und gleichzeitig sollen Toleranzen ausgeglichen wer¬ den können. Durch den Einsatz eines Federelementes kann eine Vorspannung auf die Spindel erzeugt werden, so dass die Spindel unter Vorspannung gehalten ist und auf Tempe¬ raturschwankungen und Belastungen durch den Antrieb rea¬ gieren kann. Es wird durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Federelementes gewährleistet, dass zu jedem Zeitpunkt und unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen eine ausreichende Vorspannung erzielbar ist, wobei gleichzei¬ tig eine geringstmögliche Reibung in die Spindel einleit¬ bar ist, so dass ein reibungsarmer Lauf der Spindel ge¬ währleistet werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dann ein Vorteil erzielt, wenn zumindest ein axiales Ende der Spindel derart in einer Lageaufnahme gehalten ist, dass ein axialer Spielausgleich ermöglichbar ist. Als La- geraufnahme kann dabei beispielsweise eine Bohrung im Ge¬ häuse dienen, in die ein axiales Ende der Spindel ein¬ führbar ist. Wesentlich für die Erfindung ist dabei, dass zumindest ein Teil des axialen Endes aus der Lageraufnah¬ me herausragt bzw. das axiale Ende derart freigibt, dass das Federelement mit dem axialen Ende der Spindel zusam¬ menwirken kann. Insbesondere kann mittels des Federele¬ mentes eine Kraft in axialer Richtung in die Spindel ein¬ geleitet werden. Bevorzugt ist mindestens ein Federele¬ ment an einem axialen Ende der Spindel angeordnet. Es kann aber auch an jedem der axialen Enden der Spindel ein Federelement angeordnet sein. Vorstellbar ist es auch, dass das axiale Ende der Spindel in einem Steg der Gehäu¬ seschale eingefügt ist, wobei in dem Steg eine Nut oder eine Bohrung einbringbar ist, so dass das Spindelende in dem Steg und/oder dem Steg und dem Gehäusedeckel lagerbar ist. Zu jedem Zeitpunkt ist dabei mittels des Federele¬ mentes eine axial wirkende Kraft in die Spindel einleit¬ bar . Bevorzugt ist das Federelement aus einem Federstahl ge¬ bildet. Die Ausbildung des Federelementes aus einem Fe¬ derstahl und als separates Bauteil bietet den Vorteil, dass über die Lebensdauer hinweg ein sicheres Erzeugen einer Vorspannung erzielbar ist. Darüber hinaus lässt sich durch die Auswahl des Werkstoffs eine geeignete Fe¬ dervorspannung erzielen. Darüber hinaus ist Stahl form- bar, was wiederum eine Anpassbarkeit des Federelementes an die Gegebenheiten im Stellantrieb erleichtert und er¬ möglicht . In vorteilhafter Weise ist das Federelement als Blech¬ streifen ausbildbar. Ein Blechstreifen ist kostengünstig herstellbar und an das Spindel- bzw. axiale Ende der Spindel anpassbar. Darüber hinaus ist ein Formen und An¬ passen eines Blechstreifens an die geometrischen Einbau- Verhältnisse im Gehäuse leicht anpassbar. Die Ausbildung als Blechstreifen bietet darüber hinaus den Vorteil, dass gleichzeitig eine Montagesicherung ermöglichbar ist. Die Ausbildung als länglicher quer zur Achse angeordneter, das heißt in Richtung der Gehäuseschale erstreckender Blechstreifen ermöglicht es gleichzeitig, eine Montagesi¬ cherung derart zu gestalten, dass eine Fehlmontage des Federelementes ausschließbar ist. Dies erhöht die Monta¬ gesicherheit und somit die Qualität des Stellantriebs. In einer weiteren Ausgestaltungsvariante weist der Blech¬ streifen zumindest eine Ausformung in Richtung der Spin¬ del auf, wobei die Ausformung mit der Spindel, insbeson¬ dere einem Wellenende der Spindel, in Eingriff bringbar ist. Durch eine Formgebung im Blechstreifen ist hierbei die Möglichkeit geschaffen, den Blechstreifen einerseits derart auszubilden, dass durch ein Verformen des Blech¬ streifens ein Spielausgleich ermöglichbar ist und gleich¬ zeitig kann die Spindel unter Vorspannung gehalten wer¬ den. Insbesondere kann durch die Formgebung die Federkon- stante des Blechstreifens angepasst werden, wobei eine Ausformung die Steifigkeit des Blechstreifens erhöht. Vorzugsweise ist der Blechstreifen ausgehend von einer Gehäuseaufnahme in Richtung der Spindel verformt, so dass sich ein als brückenartig bezeichenbarer Blechstreifen ergeben kann. Bevorzugt liegt der Blechstreifen mit einer ebenen Fläche gegen das Spindelende an. Dabei kann der Blechstreifen das Wellenende vollumfänglich überdecken.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn der Blechstreifen zu¬ mindest eine weitere Abkantung, insbesondere eine weitere Abkantung in einem Endbereich des Blechstreifens, auf¬ weist. Durch ein mehrfaches Ausformen und/oder Abkanten des Blechstreifens bzw. des Federelements ist die Mög¬ lichkeit geschaffen, das Federelement sicher im Gehäuse zu positionieren. Dabei kann die Abkantung an den jewei¬ ligen Enden des Blechstreifens dazu diene, einen Form- schluss zwischen Gehäuse und Federelement herzustellen. Aus einer Kombination aus Abkantung und Ausformung kann somit eine als M-förmig beschriebene Querschnittsform des Blechstreifens hergestellt werden, die einerseits ein si¬ cheres Positionieren und Lagern des Blechstreifens im Ge¬ häuse ermöglicht und andererseits eine Vorspannung in die Spindel einleiten kann.
In vorteilhafter Weise kann dabei die Ausformung die Vor- Spannung erzeugen und gleichzeitig für einen Spielaus¬ gleich dienen, wenn beispielsweise die Spindel aufgrund von Temperaturdifferenzen eine Längendehnung erfährt. Es ist somit zu jedem Zeitpunkt gewährleistet, dass die Spindel sicher im Gehäuse aufgenommen ist und unter Vor- Spannung im Gehäuse gelagert ist. Somit kann einerseits ein sicheres Lagern der Spindel gewährleistet werden und gleichzeitig können Lagergeräusche unterdrückt werden. Durch die vorteilhafte Ausgestaltungsform des Blechstrei¬ fens kann darüber hinaus ein Minimum an Lagerreibung zwi¬ schen Blechstreifen und Spindel hergestellt werden.
Ist das Federelement formschlüssig in das Gehäuse einfüg¬ bar, so ergibt sich eine vorteilhafte Ausgestaltungsvari¬ ante der Erfindung. Ein Formschluss zwischen Federelement und Gehäuse liegt bevorzugt an den radialen Enden des Blechstreifens vor. Dazu kann das Gehäuse und/oder der Blechstreifen eine entsprechende Formgebung aufweisen und/oder zum Beispiel Sicherungselemente aufweisen, mit denen der Blechstreifen in das Gehäuse zum Beispiel ein- clipsbar ist. Vorstellbar ist es aber auch, dass der Blechstreifen mittels einer Passung, insbesondere einer Presspassung, in das Gehäuse einfügbar ist, um somit ein sicheres Fixieren des Blechstreifens im Gehäuse zu ge¬ währleisten .
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ergibt sich dann, wenn das Federelement in die Gehäuseschale einfügbar ist und mittels des Gehäusedeckels festlegbar ist. Das Einfü¬ gen des Federelementes wird dadurch erleichtert, dass das Federelement in das Gehäuse mit Spiel einlegbar ist. Wird der Blechstreifen bzw. das Federelement in das Gehäuse eingelegt, bzw. in die Gehäuseschale eingelegt, und zwar derart, dass es beispielsweise für einen Bediener noch ergreifbar ist, so kann ein manuelles und leichtes Mon¬ tieren gewährleistet werden. Das Festlegen des Federele¬ mentes erfolgt dann durch den Gehäusedeckel. Dabei kann der Gehäusedeckel das Federelement wiederum formschlüssig aufnehmen und/oder derart im Gehäuse positionieren, dass das Federelement seine fixe Endlage erst dann einnimmt, wenn der Gehäusedeckel fest mit der Gehäuseschale verbun¬ den ist. Hierzu kann der Blechstreifen und/oder die Ge- häuseschale mit dem Gehäusedeckel formschlüssig in Ein¬ griff gebracht werden.
Ist eine Breite des Blechstreifens größer oder gleich ei¬ nem Durchmesser eines Wellenendes der Spindel, so ergibt sich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Durch eine Breite des Blechstreifens, die zu¬ mindest dem Durchmesser des am Blechstreifen anliegenden Wellenendes entspricht, kann eine vollumfängliche Anlage des Wellenendes am Blechstreifen gewährleistet werden. Durch eine vollumfängliche Anlage des Wellenendes am Blechstreifen kann eine gleichmäßige Kraftübertragung zwischen Wellenende und Federelement gewährleistet wer¬ den. Dabei ist zu berücksichtigen, dass das Wellenende auch zum Beispiel konisch, das heißt verjüngend ausgebil- det sein kann, um eine möglichst geringe Reibung zwischen dem Wellenende und dem vorspannenden Blechstreifen zu er¬ zeugen. Bevorzugt ist der Blechstreifen aus Federstahl gebildet, so dass aufgrund einer Materialpaarung von Kunst stoffspindel und stählernem Blechstreifen von gerin- gen Reibverlusten auszugehen ist. Durch den erfindungsge¬ mäßen Aufbau des Federelementes kann mit einfachen kon¬ struktiven Mitteln ein sicheres Vorspannen der Spindel gewährleistet werden. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiels näher erläutert. Es gilt jedoch der Grund¬ satz, dass das Ausführungsbeispiel die Erfindung nicht beschränkt, sondern lediglich eine Ausgestaltungsform darstellt. Die dargestellten Merkmale können einzeln oder in Kombination mit weiteren Merkmalen der Beschreibung wie auch den Patentansprüchen einzeln oder in Kombination ausgeführt werden.
eine Draufsicht in einer dreidimensionalen Darstellung auf einen Stellantrieb ohne ei¬ nen Gehäusedeckel mit einer elektrisch ange¬ triebenen Spindel und einem Stellmittel; und eine Detailansicht auf den erfindungsgemäß ausgebildeten Stellantrieb mit einem Fe¬ derelement, das gegen ein Wellenende der Spindel wirkt.
In der Figur 1 ist ein Stellantrieb 1 in einer dreidimen¬ sionalen Darstellung auf die Gehäuseschale 2 wiedergege¬ ben. Das Gehäuse 3 ist ohne Gehäusedeckel dargestellt, um die Erfindung zu verdeutlichen. Der Stellantrieb 1 weist einen elektrischen Antrieb 4, eine Spindel 5, ein Stell¬ mittel 6, einen Mikroschalter 7, einen Bowdenzug 8, elektrisch Kontaktierungen 9 und elastische Befestigungs¬ mittel 10 auf, wobei die elastischen Befestigungsmittel 10 in Verlängerungen 11 der Gehäuseschale 2 montiert sind. Die Spindel 5 weist ein einstückig an die Spindel 5 angeformtes Schneckenrad 12 auf, wobei das Schneckenrad mit einer an der Abtriebswelle 13 des elektrischen An¬ triebs 4 montierten Schnecke zusammenwirkt.
Durch den elektrischen Antrieb 4 ist das Schneckenrad 12 in beide Bewegungsrichtungen antreibbar, so dass das Stellmittel 6 und somit der Bowdenzug 8 in Richtung des Pfeils P entlang der Spindel 5 verstellbar ist. Die Bewe¬ gung des Stellmittels 6 ist mittels des Mikroschalters 7 detektierbar . Der Mikroschalter 7 wie auch die elektri- sehen Kontakte 9 für den elektrischen Antrieb 4 können beispielsweise mit einem in die Gehäuseschale 2 inte¬ grierten elektrischen Leiterbahn verbunden sein, wobei die elektrischen Leiterbahnen 14 mittels eines Steckers 15 kontaktierbar sind.
Ein axiales Ende 16 der Spindel 5 ist in einer als Rippe 17 ausgebildeten Lagerung 18 aufgenommen. Die Rippe 17 sowie der Lagerpunkt 18 für das axiale Ende 16 der Spin¬ del 5 ist dabei einstückig mit der Gehäuseschale 2 ausge- bildet. Das axiale Ende 16 liegt unter Vorspannung gegen das in der Figur 2 dargestellte Federelement 19 an.
Das Federelement 19 ist formschlüssig in die Gehäusescha¬ le 2 eingelegt. Dabei weist das Federelement 19 Ausfor- mungen 20 auf, die in einem Anlagebereich 21 flach aus¬ laufen, so dass eine ebene Fläche 21 zur Anlage des axia¬ len Endes 16 zur Verfügung steht. An den seitlichen Enden 22, 23 des Blechstreifens 19 sind Abkantungen vorgesehen, die ein sicheres Fixieren des Federelementes 19 in der Gehäuseschale 2 ermöglichen. Der Formschluss wird durch Erhebungen 26, 27 in der Gehäuseschale 2 formschlüssig aufgenommen. Die Erhebungen 26, 27, die Ausformung 20 und die Abkantungen 24, 25 ermöglichen einen sicheren Halt des Federelementes 19 in der Gehäuseschale. Gleichzeitig wird das Federelement 19 derart in der Gehäuseschale 2 fixiert, dass eine Vorspannung in die Spindeln 5 einleit¬ bar ist.
Kommt es beispielsweise infolge einer Erwärmung zu einer Dehnung der Spindel 5, so dehnt sich die Spindel 5 in Richtung des Pfeils PI aus. Diese Dehnung wird durch das Federelement 19 aufgenommen und es wird gleichzeitig für eine sichere Lagerung der Spindel 5 im Stellantrieb 1 ge¬ sorgt .
Bezugszeichenliste
1 Stellantrieb
2 Gehäuseschale
3 Gehäuse
4 elektrischer Antrieb
5 Spindel
6 Stellmittel
7 Mikroschalter
8 Bowdenzug
9 elektrische Kontakte
10 elastisches Befestigungsmittel
11 Verlängerung
12 Schneckenrad
13 Abtriebswelle
14 elektrische Leiterbahnen
15 Stecker
16 axiales Ende
17 Rippe
18 Lagerung
19 Federelement
20 Ausformung
21 Anlagebereich, ebene Fläche 22, 23 seitliche Enden
24, 25 Abkantung
26, 27 Erhebungen
P Pfeil
PI Pfeil

Claims

Patentansprüche
1. Stellantrieb (1) für ein Kraftfahrzeug aufweisend ein Gehäuse (3), insbesondere aus einer Gehäuseschale (2) und einem Gehäusedeckel, einem elektrischen Antrieb (4), wobei mittels des elektrischen Antriebs (4) ein Stellmit¬ tel (6) bewegbar ist, und das Stellmittel (6) zumindest mittels eines Spindelantriebs (4, 12, 13) bewegbar ist und die Spindel (5) unter Vorspannung in einer Lagerauf¬ nahme (18) haltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung mittels eines in das Gehäuse einfügbaren Fe¬ derelementes (19) erzeugbar ist.
2. Stellantrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass zumindest ein axiales Ende (16) der Spin¬ del (5) derart in der Lageraufnahme (18) gehalten ist, dass ein axialer Spielausgleich ermöglichbar ist.
3. Stellantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (19) aus einem Federstahl gebildet ist.
4. Stellantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (19) als
Blechstreifen (19) ausbildbar ist.
5. Stellantrieb (1) nach Anspruch 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Blechstreifen (19) mindestens eine Ausformung (20) in Richtung der Spindel (5) aufweist, wo¬ bei die Ausformung (20) mit der Spindel (5), insbesondere einem Wellenende (16) der Spindel (5), in Eingriff bring¬ bar ist.
6. Stellantrieb (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechstreifen (19) zu¬ mindest eine weitere Abkantung (24, 25), insbesondere ei¬ ne weitere Abkantung (24, 25) in einem Endbereich (22, 23) des Blechstreifens (19), aufweist.
7. Stellantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (19) form¬ schlüssig in das Gehäuse (3) einfügbar ist.
8. Stellelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (19) in die
Gehäuseschale (2) einfügbar ist und mittels des Gehäuse¬ deckels festlegbar ist.
9. Stellantrieb (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite des Blechstrei¬ fens (19) größer oder gleich einem Durchmesser eines Wel¬ lenendes (16) der Spindel (5) ist.
10. Stellantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (19) mit¬ tels des Lagerdeckels fixierbar ist.
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