EP4146896A1 - Türantrieb für eine kraftfahrzeug-tür oder kraftfahrzeug-klappe - Google Patents

Türantrieb für eine kraftfahrzeug-tür oder kraftfahrzeug-klappe

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EP4146896A1
EP4146896A1 EP21727350.7A EP21727350A EP4146896A1 EP 4146896 A1 EP4146896 A1 EP 4146896A1 EP 21727350 A EP21727350 A EP 21727350A EP 4146896 A1 EP4146896 A1 EP 4146896A1
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EP
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motor vehicle
force transmission
transmission element
door
toothing
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EP21727350.7A
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Michael Berres
Bernhard Drost
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Kiekert AG
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Kiekert AG
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Publication date
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    • E05Y2900/50Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53Type of wing
    • E05Y2900/531Doors

Definitions

  • the invention relates to a door drive for a motor vehicle door or a motor vehicle flap, with an electric motor drive and a gear connected downstream of the drive, and with a power transmission element which is operatively connected to a wing of the motor vehicle door or motor vehicle flap, with an output element of the transmission and the power transmission element are coupled by a toothing with backlash compensation.
  • Door drives for motor vehicle doors or motor vehicle flaps are widely used in practice and are described by way of example in WO 2017/029163 A1.
  • the motor vehicle door moved in this way is typically a motor vehicle side door, for example a motor vehicle driver's door or a motor vehicle passenger door.
  • the motor vehicle flap driven with the aid of such a door drive is generally designed as a motor vehicle flap, motor vehicle cargo hold flap, motor vehicle engine compartment flap, motor vehicle fuel filler flap, motor vehicle front hood, etc.
  • the force transmission element can be an adjustment part, as is described in WO 2017/029163 A1, which has already been referred to above.
  • Other power transmission elements are treated as example, gears in the further prior art according to DE 43 31 384 A1.
  • a control device is provided which controls a drive motor in such a way that the drive motor executes a further adjustment path in addition to an adjustment path with each movement reversal, which corresponds to the overall mechanical play of a transmission element arrangement implemented in this way. In this way, a very good setting accuracy can be made available with minimal cost and space requirements.
  • the play in this context is compensated for by the additionally moved drive motor in accordance with signals from the control device.
  • Such a backlash compensation is typically only noticeable at the end points of an adjustment path, but is not able to compensate for any component tolerances, wear and associated play during the adjustment path.
  • Such a game is often noticed by a user and perceived as unpleasant because the motor-driven wing of the motor vehicle door or motor vehicle flap can usually also be moved or moved further manually.
  • the generic prior art according to DE 101 14 938 B4 deals with a device for operating an automobile swing door.
  • the device has an electric motor, an output gear and a rack member.
  • a sliding device is provided which supports the rack member.
  • the sliding device is arranged on the inside and / or outside of the rack member and suppresses lateral movement of the rack member.
  • the known actuating device according to DE 101 14938 B4 also shows a biasing member which is held by a holding member in order to act on the rack member mentioned above in the direction of an output gear of a transmission following the electric motor. With the help of the biasing member, a gear engagement between the rack member and the output gear is ensured.
  • the prestressing member can be designed as a helical spring or leaf spring or it can also be made of rubber and fitted into a press fit.
  • a play compensation is made available, which is made available by the resilient biasing member, so to speak.
  • fatigue of the tendon on longer time scales, increased wear, etc. can often not (no longer) be compensated for in practice. This is where the invention comes in.
  • the invention is based on the technical problem of further developing such a door drive for a motor vehicle door or motor vehicle flap in such a way that proper backlash compensation in the drive train of the wing for the motor vehicle door or motor vehicle flap is simple, permanent and taking into account a robust embodiment Is provided.
  • a generic door drive for a motor vehicle door or motor vehicle flap is characterized within the scope of the invention in that the toothing is designed in two parts for engagement on the one hand in the force transmission element and on the other hand in a compensating element elastically coupled to the force transmission element, the Compensating element for clearance clearance has an angular velocity that differs from the force transmission element for realizing a relative angle between the two elements.
  • the force transmission element and the compensating element are therefore elastically coupled to one another.
  • the compensating element has an angular velocity that differs from the force transmission element to provide clearance. This deviating angle speed leads to a relative angle between the two elements, that is, between the force transmission element and the compensation element. Since, in addition, both elements are acted upon by the common output element of the transmission, this differential effect caused by the relative angle between the two elements leads to the fact that any play between the output element and the force transmission element is compensated for.
  • the output element is equipped with the two-part toothing. Part of the toothing interacts with the force transmission element, while the other part of the toothing is in operative connection with the compensating element.
  • the overall design is such that the relative angle between the two elements realized by the different angular speed of the compensating element compared to the force transmission element is dimensioned in such a way that a maximum of maximum play can be compensated on the one hand and, on the other hand, the elastic play when the maximum relative angle is reached Coupling between the two elements is not damaged. Overall, this ensures that the relative angle can in principle vary, depending on how large the play to be compensated is. Such a variation is easily possible due to the elastic coupling of the two elements.
  • the compensating element is advantageously effective parallel to the force transmission element.
  • the compensating element is therefore mounted on or on the force transmission element.
  • an eccentric bearing is used here. That is to say, the compensating element is eccentrically mounted on or on the force transmission element in comparison with the latter.
  • the design is such that an axis of the compensating element and an axis of the power transmission element are arranged at a distance from one another in the direction of the output element. In fact, the two axes can be arranged one above the other or one below the other.
  • the design is such that the axis of the compensating element in the direction of the output element is arranged at a distance above the axis of the power transmission element, because the compensating element is generally designed "smaller” than the power transmission element also a higher angular speed compared to the power transmission element.
  • Advantageous measures of the invention aim in the same direction, according to which the compensating element has a smaller number of teeth than the force transmission element.
  • the same circumferential speeds on the power transmission element and the compensating element can be assumed because the circumferential speed is ultimately determined by the output element, which, with its two-part teeth, engages the force transmission element on the one hand and the compensating element on the other.
  • the compensation element is equipped with a larger number of teeth than the force transmission element and accordingly the axis of the compensation element is located in the direction of the output element below or below the axis of the force transmission element.
  • the elastic coupling between the two elements usually has a zero position without any force transmission. Usually the corresponds Zero position for the closed position of the wing of the motor vehicle door or motor vehicle flap with respect to a motor vehicle body. Starting from this zero position, an increasingly growing relative angle between the two elements now leads to the elastic coupling or an elastic element implemented at this point being increasingly deflected and consequently counteracting the growing relative angle with an increasing counterforce caused by the deflection.
  • the output element can generally engage in an external gear or external toothing of the two elements, that is to say the force transmission element as well as the compensating element.
  • the output element engages an internal gear or an internal toothing of the two elements.
  • mixed forms are of course also conceivable in which the output element engages, for example, in an external gear or external toothing of the power transmission element and an internal gear or internal toothing of the compensating element.
  • the output element engages in an internal gear or an internal toothing of the force transmission element and an external gear or an external toothing of the compensating element.
  • the design is such that the output element engages in an internal gear or an internal toothing of the power transmission element as well as the compensating element.
  • both elements are configured in the shape of a segment of a circle with a respective engagement opening for the output element. Because the output element can engage in this engagement opening, both elements are in this case equipped with a respective internal gear or internal toothing.
  • a door drive is made available which, in particular in the area of its abrasion level, has an effective and, at the same time, automatic play compensation.
  • the compensation element is assigned to the force transmission element, the two elements therefore being elastically coupled to one another.
  • the compensation element describes the Clearance of play a relative angle compared to the force transmission element, namely against the force of the elastic coupling or the elastic coupling element provided at this point.
  • the play compensation can be specified variably and can, for example, grow over the product life and thus ensure a particularly advantageous feel over the entire time thereafter. This is where the main advantages can be seen.
  • Fig. 1 The door drive for a motor vehicle door or motor vehicle flap in an overview
  • FIG. 1 shows a wing 1 of the motor vehicle door or motor vehicle flap in question.
  • the door drive to be described in detail below is arranged in the area of an axis or axis of rotation of the door leaf or door leaf 1, which, however, is not a mandatory condition. In any case, the door drive is able to pivot the leaf 1 about its axis or axis of rotation.
  • the motor vehicle door in the context of the example is a motor vehicle side door.
  • the basic structure of the door drive includes an electric motor drive 2 and a gear 3, 4 connected downstream of the drive 2.
  • the gear 3, 4 works on a power transmission element 5.
  • the power transmission element 5 is in turn operatively connected to the leaf 1 of the motor vehicle door or motor vehicle flap . Basically you can use the power transmission element 5 but also to be understood as part of the transmission 3, 4. In any case, pivoting movements of the force transmission element 5 are converted into corresponding pivoting movements of the wing 1.
  • an output element 4a of the transmission 3, 4 and the force transmission element 5 are coupled by a toothing 6, 7, 8 with backlash compensation, as is best shown in the schematic illustration in FIG. 3.
  • the output element 4a is designed as a pinion on the output side connected to the gear wheel 4 with the toothing 6.
  • the toothing 6 of the output element 4a meshes with a toothing 7 on the one hand and a toothing 8 on the other hand.
  • the teeth 6, 7, 8 according to the exemplary embodiment and according to the invention are divided into two parts. This is because the toothing 6, 7, 8 on the one hand results in the output element 4a being in engagement with the force transmission element 5 and, on the other hand, the output element 4a in engagement with a compensating element 9 at the same time.
  • the force transmission element 5 and the compensating element 9 are rotatably and elastically coupled to one another, an elastic coupling element 10 according to the exemplary embodiment being used for this purpose.
  • the elastic coupling element 10 can be a rubber element but also a spring.
  • the output element 4a is equipped with the toothing 6.
  • the force transmission element 5 has the toothing 7.
  • the compensating element is equipped with the toothing 8.
  • the toothing 6, 7, 8 is divided into two parts in such a way that the toothing 6 on the output element 4a is coupled on the one hand to the toothing or internal toothing 7 of the force transmission element 5.
  • a further toothing is realized between the toothing 6 of the output element 4a and the toothing 8 of the output element 9, which deviates from the toothing 7.
  • the toothing 8 is also an internal toothing 8.
  • the overall design is still such that the elastic coupling or the elastic coupling element 10 between the two elements 5, 9 has a zero position without any force transmission. This zero position corresponds to the closed position of the wing 1 with respect to the motor vehicle body, which is not shown in detail.
  • both the force transmission element 5 and the compensating element 9 are designed as a whole in the shape of a segment of a circle, specifically in relation to their respective axis 11 and 12, respectively for the output element 4a.
  • the output element 4a can engage with its toothing 6 on the one hand in the internal toothing 7 of the force transmission element 5 and on the other hand in the internal toothing 8 of the compensating element 9, as described.

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Türantrieb für eine Kraftfahrzeug-Tür oder Kraftfahrzeug-Klappe. Dieser ist generell mit einem elektromotorischen Antrieb (2) und einem dem Antrieb (2) nachgeschalteten Getriebe (3, 4) ausgerüstet. Außerdem ist ein Kraftübertragungselement (5) vorgesehen, welches mit einem Flügel (1) der Kraftfahrzeug-Tür oder Kraftfahrzeug-Klappe wirkverbunden ist. Ein Abtriebselement (4a) des Getriebes (3, 4) und das Kraftübertragungselement (5) sind durch eine Verzahnung (6, 7, 8) mit Spielausgleich gekoppelt. Erfindungsgemäß ist die Verzahnung (6, 7, 8) zweigeteilt zum Eingriff einerseits in das Kraftübertragungselement (5) und andererseits in ein mit dem Kraftübertragungselement (5) drehbar elastisch gekoppeltes Ausgleichselement (9) ausgebildet. Das Ausgleichselement (9) weist zur Spielfreistellung eine vom Kraftübertragungselement (5) abweichende Winkelgeschwindigkeit zur Realisierung eines Relativwinkels (α1 - α2) zwischen beiden Elementen (5, 9) auf.

Description

Beschreibung
Türantrieb für eine Kraftfahrzeug-Tür oder Kraftfahrzeug-Klappe
Die Erfindung betrifft einen Türantrieb für eine Kraftfahrzeug -Tür oder eine Kraftfahrzeug-Klappe, mit einem elektromotorischen Antrieb und einem dem Antrieb nachgeschalteten Getriebe, und mit einem Kraftübertragungselement, welches mit einem Flügel der Kraftfahrzeug -Tür oder Kraftfahrzeug-Klappe wirkverbunden ist, wobei ein Abtriebselement des Getriebes und das Kraftübertragungselement durch eine Verzahnung mit Spielausgleich gekoppelt sind.
Türantriebe für Kraftfahrzeug-Türen oder Kraftfahrzeug-Klappen werden in der Praxis vielfältig eingesetzt und beispielhaft in der WO 2017/029163 A1 beschrieben. Bei der auf diese Weise bewegten Kraftfahrzeug-Tür handelt es sich typischerweise um eine Kraftfahrzeug-Seitentür, beispielsweise eine Kraftfahrzeug-Fahrertür oder Kraftfahrzeug-Beifahrertür. Die mit Hilfe eines solchen Türantriebes angetriebene Kraftfahrzeug-Klappe ist im Allgemeinen als Kraftfahrzeug-Fleckklappe, Kraftfahrzeug-Laderaumklappe, Kraftfahrzeug- Motorraumklappe, Kraftfahrzeug-Tankklappe, Kraftfahrzeug-Fronthaube etc. ausgebildet.
Bei dem Kraftübertragungselement kann es sich um ein Verstellteil handeln, wie es in der zuvor bereits in Bezug genommenen WO 2017/029163 A1 beschrieben wird. Andere Kraftübertragungselemente werden als beispiels weise Zahnräder im weiteren Stand der Technik nach der DE 43 31 384 A1 behandelt. Bei dem hierdurch bekannten Stellantrieb ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die einen Antriebsmotor derart ansteuert, dass der Antriebsmotor bei jeder Bewegungsumkehr zusätzlich zu einem Verstellweg einen weiteren Verstellweg ausführt, welcher dem mechanischen Gesamtspiel einer auf diese Weise realisierten Übertragungselementeanordnung entspricht. Auf diese Weise kann eine sehr gute Einstellgenauigkeit bei minimalem Kosten- und Raumbedarf zur Verfügung gestellt werden. Allerdings wird das Spiel in diesem Zusammenhang von dem zusätzlich bewegten Antriebsmotor nach Maßgabe von Signalen der Steuereinrichtung ausgeglichen. Ein solcher Spielausgleich macht sich typischerweise nur an Endpunkten eines Stellweges bemerkbar, ist während des Verstellweges allerdings nicht in der Lage, etwaige Bauteiltoleranzen, Verschleiß und damit verbundene Spiel auszugleichen. Ein solches Spiel wird von einem Benutzer dadurch oftmals bemerkt und als unangenehm empfunden, weil der motorisch angetriebene Flügel der Kraftfahrzeug-Tür oder Kraftfahrzeug-Klappe meistens auch manuell bewegt oder weiterbewegt werden kann.
Das heißt, die Haptik ist bei Türantrieben für Kraftfahrzeug-Türen oder Kraftfahrzeug-Klappen mit Spiel im Antriebsstrang verbesserungsbedürftig. Außerdem spielt neben der Haptik natürlich auch die regelungstechnische Ansteuerung solcher Türantriebe eine Rolle, wobei durch Spiel oder über die Lebensdauer gesehen zunehmendes Spiel die Robustheit einer solchen Ansteuerung leidet. Ferner führt Spiel oder zunehmendes Spiel zu einem erhöhten Verschleiß über die Produktlebensdauer gesehen.
Es gibt zwar bereits andere Ansätze dahingehend, bei einer Lastdreh momentsperre gemäß der DE 10 2013 206 941 A1 die Bewegung zwischen einem Abtriebselement und einem Antriebsrad innerhalb eines Drehwinkelspiels über eine Dämpfungseinrichtung zu dämpfen. Allerdings greift die ange sprochene Dämpfung nur im Hinblick auf das Drehwinkelspiel der Lastdrehmomentsperre. Typische Türantriebe arbeiten jedoch oftmals auch mit Zahnstangenantrieben, sodass ein Drehwinkelspiel in diesem Fall nicht beobachtet wird.
Der gattungsbildende Stand der Technik nach der DE 101 14 938 B4 beschäftigt sich mit einer Vorrichtung zum Betätigen einer Automobil- Schwenktür. Die Vorrichtung verfügt zu diesem Zweck über einen Elektromotor, ein Ausgangszahnrad und ein Zahnstangenglied. Außerdem ist eine Gleit einrichtung vorgesehen, die das Zahnstangnglied abstützt. Zu diesem Zweck ist die Gleiteinrichtung an der Innenseite und/oder Außenseite des Zahnstangen gliedes angeordnet und unterdrückt eine Seitenbewegung des Zahnstangen gliedes. Die bekannte Betätigungsvorrichtung nach der DE 101 14938 B4 zeigt darüber hinaus ein Vorspannglied, welches von einem Halteglied gehalten wird, um das zuvor bereits angesprochene Zahnstangenglied in Richtung zu einem Ausgangszahnrad eines dem Elektromotor folgenden Getriebes zu beaufschlagen. Mit Hilfe des Vorspanngliedes wird folglich ein Verzahnungs eingriff zwischen dem Zahnstangenglied und dem Ausgangszahnrad sichergestellt. Zu diesem Zweck kann das Vorspannglied als Schraubenfeder oder Blattfeder ausgebildet sein oder auch aus Gummi hergestellt und in einen Presssitz eingepasst werden. Dadurch wird zwar ein Spielausgleich zur Verfügung gestellt, welcher durch das gleichsam federnde Vorspannglied zur Verfügung gestellt wird. Allerdings lassen sich Ermüdungen des Vorspanngliedes auf längeren Zeitskalen, erhöhter Verschleiß usw. oftmals in der Praxis nicht (mehr) ausgleichen. Hier setzt die Erfindung ein.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen derartigen Türantrieb für eine Kraftfahrzeug-Tür oder Kraftfahrzeug-Klappe so weiterzuentwickeln, dass ein einwandfreier Spielausgleich im Antriebsstrang des Flügels für die Kraftfahrzeug-Tür oder Kraftfahrzeug-Klappe einfach, dauerhaft und unter Berücksichtigung einer robusten Ausführungsform zur Verfügung gestellt wird.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßer Türantrieb für eine Kraftfahrzeug-Tür oder Kraftfahrzeug-Klappe im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung zweigeteilt zum Eingriff einerseits in das Kraftübertragungselement und andererseits in ein mit dem Kraftübertragungselement elastisch gekoppeltes Ausgleichselement ausgebildet ist, wobei das Ausgleichselement zur Spielfreistellung eine vom Kraftübertragungselement abweichende Winkelgeschwindigkeit zur Realisie rung eines Relativwinkels zwischen beiden Elementen aufweist.
Im Rahmen der Erfindung findet folglich ein Spielausgleich bzw. eine Spielfreistellung zwischen dem Kraftübertragungselement und dem Ausgleichs element statt. Zu diesem Zweck sind das Kraftübertragungselement und das Ausgleichselement daher elastisch miteinander gekoppelt. Außerdem verfügt das Ausgleichselement zur Spielfreistellung über eine vom Kraftübertragungs element abweichende Winkelgeschwindigkeit. Diese abweichende Winkel- geschwindigkeit führt zu einem Relativwinkel zwischen beiden Elementen, das heißt zwischen dem Kraftübertragungselement und dem Ausgleichselement. Da darüber hinaus beide Elemente von dem gemeinsamen Abtriebselement des Getriebes beaufschlagt werden, führt diese durch den Relativwinkel zwischen beiden Elementen hervorgerufene Differenzialwirkung insgesamt dazu, dass ein etwaiges Spiel zwischen dem Abtriebselement und dem Kraftübertragungs element ausgeglichen wird.
Denn das Kraftübertragungselement und das Ausgleichselement greifen an dem gemeinsamen Abtriebselement an. Dazu ist das Abtriebselement mit der zweigeteilten Verzahnung ausgerüstet. Ein Teil der Verzahnung wechselwirkt mit dem Kraftübertragungselement, während der andere Teil der Verzahnung in Wirkverbindung mit dem Ausgleichselement steht. Durch die Realisierung des Relativwinkels zwischen beiden Elementen wird das Kraftübertragungselement im Endeffekt gegenüber dem Abtriebselement „verspannt", sodass auf diese Weise und durch die beschriebene Differenzialwirkung der Spielausgleich wie gewünscht herbeigeführt wird, und zwar praktisch automatisch.
Dabei ist die Auslegung insgesamt so getroffen, dass der durch die abweichende Winkelgeschwindigkeit des Ausgleichselementes im Vergleich zum Kraftübertragungselement realisierte Relativwinkel zwischen beiden Elementen so bemessen ist, dass im Maximum ein maximales Spiel zum einen ausgeglichen werden kann und zum anderen bei Erreichen des maximalen Relativwinkels die elastische Kopplung zwischen beiden Elementen keinen Schaden nimmt. Hierdurch wird insgesamt sichergestellt, dass der Relativwinkel grundsätzlich variieren kann, je nachdem wie groß das auszugleichende Spiel ist. Eine solche Variation ist durch die elastische Kopplung beider Elemente problemlos möglich.
Zu diesem Zweck ist das Ausgleichselement vorteilhaft parallel zum Kraftübertragungselement wirksam. Außerdem ist das Ausgleichselement nach besonders vorteilhafter Gestaltung auf bzw. an dem Kraftübertragungselement daher gelagert. In der Regel kommt hier eine exzentrische Lagerung zum Einsatz. Das heißt, das Ausgleichselement ist exzentrisch im Vergleich zum Kraftübertragungselement an oder auf diesem gelagert. Darüber hinaus ist die Auslegung so getroffen, dass eine Achse des Ausgleichselementes und eine Achse des Kraftübertragungselementes in Richtung auf das Abtriebselement beabstandet voneinander angeordnet sind. Tatsächlich können die beiden Achsen übereinander oder untereinander angeordnet sein.
In der Regel ist die Auslegung so getroffen, dass die Achse des Ausgleichselementes in Richtung auf das Abtriebselement beabstandet über der Achse des Kraftübertragungselementes eine Anordnung erfährt, weil das Ausgleichselement im Allgemeinen „kleiner" als das Kraftübertragungselement ausgelegt ist. Als Folge hiervon vollführt das Ausgleichselement meistens auch eine höhere Winkelgeschwindigkeit im Vergleich zum Kraftübertragungs element.
In die gleiche Richtung zielen vorteilhafte Maßnahmen der Erfindung, wonach das Ausgleichselement eine geringere Zähnezahl als das Kraftübertragungs element aufweist. Dadurch ist zwar von gleichen Umfangsgeschwindigkeiten am Kraftübertragungselement respektive am Ausgleichselement auszugehen, weil die Umfangsgeschwindigkeit letztendlich vom Abtriebselement vorgegeben wird, welches mit seiner zweigeteilten Zahnung einerseits in das Kraftüber tragungselement und andererseits das Ausgleichselement eingreift. Die meistens realisierte geringere Zähnezahl des Ausgleichselementes führt nun in Verbindung mit der oberhalb der Achse des Kraftübertragungselementes angeordneten Achse des Ausgleichselementes insgesamt dazu, dass das Ausgleichselement eine höhere Winkelgeschwindigkeit als das Kraftüber tragungselement aufweist. Diese höhere Winkelgeschwindigkeit führt zu dem Relativwinkel und der zuvor bereits besprochenen Differenzialwirkung.
Grundsätzlich kann natürlich auch anders vorgegangen werden. In diesem Fall ist das Ausgleichselement mit einer größeren Zähnezahl als das Kraftübertragungselement ausgerüstet und findet sich dementsprechend die Achse des Ausgleichselementes in Richtung auf das Abtriebselement unterhalb bzw. unter der Achse des Kraftübertragungselementes.
Die elastische Kopplung zwischen den beiden Elementen weist in der Regel eine Nulllage ohne Kraftübertragung auf. In der Regel korrespondiert die Nulllage zur geschlossenen Position des Flügels der Kraftfahrzeug-Tür oder Kraftfahrzeug Klappe gegenüber einer Kraftfahrzeug-Karosserie. Ausgehend von dieser Nulllage führt nun ein zunehmend wachsender Relativwinkel zwischen den beiden Elementen dazu, dass die elastische Kopplung bzw. ein an dieser Stelle realisiertes elastisches Element zunehmend ausgelenkt wird und folglich dem wachsenden Relativwinkel eine durch die Auslenkung hervorgerufene steigende Gegenkraft entgegensetzt.
Das Abtriebselement kann generell in ein Außenzahnrad bzw. eine Außenverzahnung der beiden Elemente, das heißt des Kraftübertragungs elementes ebenso wie des Ausgleichselementes eingreifen. Daneben ist es auch möglich, dass das Abtriebselement in ein Innenzahnrad bzw. eine Innenverzahnung der beiden Elemente eingreift. Darüber hinaus sind natürlich auch Mischformen denkbar, bei welchen das Abtriebselement beispielsweise in ein Außenzahnrad bzw. eine Außenverzahnung des Kraftübertragungs elementes und ein Innenzahnrad bzw. eine Innenverzahnung des Ausgleichselementes eingreift. Ebenso eine Variante dergestalt, dass das Abtriebselement in ein Innenzahnrad bzw. eine Innenverzahnung des Kraftüber tragungselementes und ein Außenzahnrad bzw. eine Außenverzahnung des Ausgleichselementes eingreift. In der Regel ist die Auslegung jedoch so getroffen, dass das Abtriebselement jeweils in ein Innenzahnrad bzw. eine Innenverzahnung des Kraftübertragungselementes ebenso wie des Ausgleichs elementes eingreift.
In diesem Zusammenhang ist auch eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung derart vorgesehen, dass beide Elemente kreissegmentförmig mit jeweiliger Eingriffsöffnung für das Abtriebselement ausgebildet sind. Dadurch, dass das Abtriebselement in diese Eingriffsöffnung eingreifen kann, sind beide Elemente in diesem Fall mit einem jeweiligen Innenzahnrad bzw. einer Innenverzahnung ausgerüstet.
Im Ergebnis wird ein Türantrieb zur Verfügung gestellt, welcher insbesondere im Bereich seiner Abriebstufe über einen wirksamen und gleichsam auto matischen Spielausgleich verfügt. Dazu ist dem Kraftübertragungselement das Ausgleichselement zugeordnet, wobei beide Elemente daher elastisch miteinander gekoppelt sind. Das Ausgleichselement beschreibt dabei zur Spielfreistellung einen Relativwinkel im Vergleich zum Kraftübertragungs element, und zwar gegen die Kraft der elastischen Kopplung bzw. des an dieser Stelle vorgesehenen elastischen Koppelelementes. Dadurch lässt sich der Spielausgleich variabel vorgeben und kann beispielsweise über die Produkt lebensdauer gesehen anwachsen und so über die gesamte Zeit danach für eine besonders vorteilhafte Haptik sorgen. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Anschließend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 Den Türantrieb für eine Kraftfahrzeug -Tür oder Kraftfahrzeug-Klappe in einer Übersicht,
Figuren 2 und 3 die spezielle Auslegung des Kraftübertragungselementes und des Ausgleichselementes schematisch und
Fig. 4 das Zusammenspiel zwischen dem Kraftübertragungselement und dem Ausgleichselement in einer Übersicht.
In den Figuren ist ein Türantrieb für eine Kraftfahrzeug-Tür oder Kraftfahrzeug- Klappe dargestellt. In der Fig. 1 erkennt man zu diesem Zweck einen Flügel 1 der fraglichen Kraftfahrzeug-Tür oder Kraftfahrzeug-Klappe. Außerdem wird anhand dieser Darstellung deutlich, dass der nachfolgend noch im Detail zu beschreibende Türantrieb im Bereich einer Achse bzw. Drehachse des Türflügels bzw. Türflügels 1 angeordnet ist, was jedoch keine zwingende Bedingung darstellt. Jedenfalls ist der Türantrieb in der Lage, den Flügel 1 um seine Achse bzw. Drehachse verschwenken zu können. Folgerichtig handelt es sich bei der Kraftfahrzeug-Tür im Rahmen des Beispielsfalls um eine Kraftfahrzeug-Seitentür.
Zum grundsätzlichen Aufbau des Türantriebes gehört ein elektromotorischer Antrieb 2 und ein dem Antrieb 2 nachgeschaltetes Getriebe 3, 4. Das Getriebe 3, 4 arbeitet auf ein Kraftübertragungselement 5. Das Kraftübertragungselement 5 ist seinerseits mit dem Flügel 1 der Kraftfahrzeug-Tür oder Kraftfahrzeug- Klappe wirkverbunden. Grundsätzlich kann man das Kraftübertragungselement 5 aber auch als Bestandteil des Getriebes 3, 4 auffassen. Jedenfalls werden Schwenkbewegungen des Kraftübertragungselementes 5 in korrespondierende Schwenkbewegungen des Flügels 1 umgesetzt.
Man erkennt, dass ein Abtriebselement 4a des Getriebes 3, 4 und das Kraftübertragungselement 5 durch eine Verzahnung 6, 7, 8 mit Spielausgleich gekoppelt sind, wie am besten anhand der schematischen Darstellung in der Fig. 3 deutlich wird.
Das Abtriebselement 4a ist nach dem Ausführungsbeispiel als an das Getrieberad 4 angeschlossenes abtriebsseitige Ritzel mit der Verzahnung 6 ausgebildet. Die Verzahnung 6 des Abtriebselementes 4a kämmt dabei einerseits mit einer Verzahnung 7 und andererseits einer Verzahnung 8.
Tatsächlich ist die Verzahnung 6, 7, 8 nach dem Ausführungsbeispiel und erfindungsgemäß zweigeteilt. Denn durch die Verzahnung 6, 7, 8 kommt es einerseits dazu, dass das Abtriebselement 4a in Eingriff mit dem Kraftübertragungselement 5 ist und andererseits das Abtriebselement 4a gleichzeitig in Eingriff mit einem Ausgleichselement 9 ist. Das Kraftübertragungselement 5 und das Ausgleichselement 9 sind dabei drehbar elastisch miteinander gekoppelt, wobei zu diesem Zweck ein elastisches Koppelelement 10 nach dem Ausführungsbeispiel zur Anwendung kommt. Bei dem elastischen Koppelelement 10 kann es sich um ein Gummielement aber auch eine Feder handeln.
Man erkennt, dass das Abtriebselement 4a mit der Verzahnung 6 ausgerüstet ist. Das Kraftübertragungselement 5 verfügt demgegenüber über die Verzahnung 7. Schließlich ist das Ausgleichselement mit der Verzahnung 8 ausgerüstet. Dabei ist die Verzahnung 6, 7, 8 in der Weise zweigeteilt, dass die Verzahnung 6 am Abtriebselement 4a einerseits mit der Verzahnung bzw. Innenverzahnung 7 des Kraftübertragungselementes 5 gekoppelt ist. Andererseits ist eine weitere Verzahnung zwischen der Verzahnung 6 des Abtriebselementes 4a und der von der Verzahnung 7 abweichenden Verzahnung 8 des Abtriebselementes 9 realisiert. Bei der Verzahnung 8 handelt es sich ebenfalls um eine Innenverzahnung 8. Dabei ist die Auslegung insgesamt noch so getroffen, dass die elastische Kopplung bzw. das elastische Koppelelement 10 zwischen den beiden Elementen 5, 9 eine Nulllage ohne Kraftübertragung aufweist. Diese Nulllage korrespondiert zur geschlossenen Position des Flügels 1 gegenüber der nicht näher dargestellten Kraftfahrzeug-Karosserie.
Man erkennt, dass sowohl das Kraftübertragungselement 5 als auch das Ausgleichselement 9 insgesamt kreissegmentförmig ausgebildet sind, und zwar in Bezug auf ihre jeweilige Achse 11 bzw. 12. Außerdem verfügen beide Elemente 5, 9 im Rahmen des Ausführungsbeispiels über jeweils eine Eingriffs öffnung 13, 14 für das Abtriebselement 4a. Über diese Eingriffsöffnung 13, 14 kann das Abtriebselement 4a mit seiner Verzahnung 6 einerseits in die Innenverzahnung 7 des Kraftübertragungselementes 5 und andererseits in die Innenverzahnung 8 des Ausgleichselementes 9 wie beschrieben eingreifen.
Bezugszeichenliste
1 Flügel 2 Antrieb
3, 4 Getriebe 4a Abtriebselement 5 Kraftübertragungselement
6, 7 ,8 Verzahnung 9 Ausgleichselement
10 Koppelelement
11, 12 Achse 13, 14 Eingriffsöffnung

Claims

Patentansprüche
1. Türantrieb für eine Kraftfahrzeug-Tür oder Kraftfahrzeug-Klappe, mit einem elektromotorischen Antrieb (2) und einem dem Antrieb (2) nachgeschaltetes Getriebe (3, 4), und mit einem Kraftübertragungselement (5), welches mit einem Flügel (1) der Kraftfahrzeug -Tür oder Kraftfahrzeug-Klappe wirkverbunden ist, wobei ein Abtriebselement (4a) des Getriebes (3, 4) und das Kraftüber tragungselement (5) durch eine Verzahnung (6, 7, 8) mit Spielausgleich gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (6, 7, 8) zweigeteilt zum Eingriff einerseits in das Kraftübertragungselement (5) und andererseits in ein mit dem Kraftüber tragungselement (5) drehbar elastisch gekoppeltes Ausgleichselement (9) ausgebildet ist, wobei das Ausgleichselement (9) zur Spielfreistellung eine vom Kraftübertragungselement (5) abweichende Winkelgeschwindigkeit zur Realisierung eines Relativwinkels (CM - 02) zwischen beiden Elementen (5, 9) aufweist.
2. Türantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (9) parallel zum Kraftübertragungselement (5) wirksam ist.
3. Türantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (9) exzentrisch im Vergleich zum Kraftübertragungselement (5) an oder auf diesem gelagert ist.
4. Türantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Achse (11) des Ausgleichselementes (9) und eine Achse (12) des Kraftübertragungselementes (5) in Richtung auf das Abtriebselement (4a) beabstandet übereinander oder untereinander angeordnet sind.
5. Türantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (9) eine geringere Zähnezahl als das Kraftüber tragungselement (5) aufweist.
6. Türantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Kopplung zwischen beiden Elemente (5, 9) eine Nulllage ohne Kraftübertragung aufweist.
7. Türantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nulllage zur geschlossenen Position des Flügels (1) gegenüber einer Kraftfahrzeug- Karosserie korrespondiert. 8. Türantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (4a) in eine Außenverzahnung und/oder Innenverzahnung (7,
8) der beiden Elemente (5, 9) eingreift.
9. Türantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (4a) jeweils in eine Innenverzahnung (7, 8) der beiden
Elemente (5, 9) eingreift.
10. Türantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass beide Elemente (5, 9) kreissegmentförmig mit jeweils Eingriffsöffnungen (13, 14) für das Abtriebselement (4a) ausgebildet sind.
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