JP6320378B2 - Spindle drive - Google Patents
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Description
本発明は、請求項1の上位概念に記載の形式の自動車のフラップ用のスピンドル駆動装置並びに請求項21に記載の形式の自動車のフラップ装置に関する。
The invention relates to a motor vehicle flap drive apparatus of the type described in the superordinate concept of
「フラップ」という概念はこの明細書では広い意味を持つ。この概念には例えば、自動車のテールゲート、トランクリッド、ボンネット、サイドドア、トランクフロアパネル、昇降ルーフ等が含まれる。 以下では、自動車のテールゲートのモータによる調節についての使用範囲において主に説明する。これは限定的なものを意図しているのではない。 The concept of “flap” has a broad meaning in this specification. This concept includes, for example, automobile tailgates, trunk lids, bonnets, side doors, trunk floor panels, lift roofs and the like. Below, it demonstrates mainly in the use range about the adjustment by the motor of the tailgate of a motor vehicle. This is not intended to be limiting.
自動車のテールゲートのモータによる調節のためのスピンドル駆動装置の使用は近年ますます重要になっている。高い運転確実性の他に、できるだけ高いコンパクト性が、しばしば課せられる要求である。 The use of spindle drives for motor tailgate motor adjustments has become increasingly important in recent years. In addition to high operational reliability, the highest possible compactness is a requirement that is often imposed.
本発明の起点である公知のスピンドル駆動装置(独国特許出願公開第102008062391号明細書)には、モータ駆動装置と、該モータ駆動装置の後方に駆動技術的に接続されたスピンドル伝動装置とが設けられている。スピンドル駆動装置の軸方向の大部分にわたって延在するスピンドルは、スピンドルナットと噛み合い、スピンドルナットは相応にスピンドルに沿って動く。スピンドル伝動装置とモータ駆動装置とは幾何学的なスピンドル軸線に沿って相前後して配置されている。従って、スピンドル駆動装置の長さはいずれにせよモータ駆動装置の長さによっても規定され、このことは基本的に、得られるコンパクト性を制限することになる。 A known spindle driving device (German Patent Application Publication No. 102008062391) which is the starting point of the present invention includes a motor driving device and a spindle transmission device connected behind the motor driving device in terms of driving technology. Is provided. The spindle extending over most of the axial direction of the spindle drive meshes with the spindle nut, which moves accordingly along the spindle. The spindle transmission and the motor drive are arranged one after the other along the geometric spindle axis. Therefore, the length of the spindle drive is determined by the length of the motor drive anyway, which basically limits the compactness obtained.
本発明の課題は、公知のスピンドル駆動を改良して、簡単な手段でコンパクト性を向上させることである。 The object of the present invention is to improve the known spindle drive and to improve the compactness by simple means.
上記課題は、請求項1の上位概念に記載の形式のスピンドル駆動装置において、請求項1の特徴部に記載の特徴を備えた手段により解決される。
The above problem is solved by a spindle drive device of the type described in the superordinate concept of
重要であるのは、相応の構成で、モータ駆動装置とスピンドル伝動装置の入れ子状の配置が可能であり、これにより、所定の行程におけるスピンドル駆動装置の長さを減じることができるという思想である。 What is important is the idea that the motor drive device and the spindle transmission can be nested in a corresponding configuration, thereby reducing the length of the spindle drive device in a given stroke. .
詳しくは、スピンドルナットのねじ山は、少なくとも前記進入運動の方向で完全に進入した位置において、スピンドルのねじ山を越えて延在し、モータ駆動装置の少なくとも一部を取り囲んでいることが提案される。完全に進入した位置では、モータ駆動装置とスピンドルナットねじ山とは少なくとも部分的にオーバーラップしている。これにより、完全に進入した位置では、スピンドル駆動装置の長さはモータ駆動装置によっては延長されない、又は僅かにしか延長されないことが保証されている。 In particular, it is proposed that the thread of the spindle nut extends beyond the thread of the spindle and at least partially surrounds the motor drive, at least in the position of full entry in the direction of the entry movement. The In the fully advanced position, the motor drive and the spindle nut thread overlap at least partially. This ensures that in the fully advanced position, the length of the spindle drive is not extended or only slightly extended by the motor drive.
請求項7〜9に記載の好適な構成は、スピンドルナットの内径が、モータ駆動装置の、スピンドルナットによって取り囲まれる部分の相応の広がりに合わせて規定されている特にコンパクトな構成に関する。請求項9に記載の管状の駆動装置ハウジングにより、幾何学的なスピンドル軸線に関して半径方向でのコンパクト性をさらに高めることができる。
The preferred configuration according to
請求項13に記載のさらに好適な構成によれば、両駆動接続部を互いに反対方向に予荷重をかけることによりさらにコンパクトな構成が実現されている。この場合、スピンドルナットの外面はある程度、コイルばね装置のガイドとして働く。このコイルばね装置は好適には圧縮コイルばね装置である。 According to a further preferred configuration of the thirteenth aspect, a more compact configuration is realized by preloading both drive connecting portions in opposite directions. In this case, the outer surface of the spindle nut acts to some extent as a guide for the coil spring device. This coil spring device is preferably a compression coil spring device.
独立した意味を持つ請求項21記載の別の技術によって、フラップ開口を閉鎖するフラップと、フラップに配設された、本発明による少なくとも1つのスピンドル駆動装置とを備えた自動車のフラップ装置が特許請求の範囲に記載される。フラップ装置を説明するのに適した本発明によるスピンドル駆動装置についての全ての説明を参照することができる。
24. A vehicle flap apparatus comprising a flap for closing a flap opening and at least one spindle drive device according to the invention disposed on the flap according to another technique of
以下に、単なる実施態様を示した図面につき本発明を詳しく説明する。 In the following, the invention will be described in detail with reference to the drawings which show only embodiments.
最初に断っておくが、図2、図3に示した実施態様についての全ての説明は基本的に、図4〜図6に示した実施態様にも当てはまる。従って、機能が同じ部分についての参照符号は全ての実施態様で同じである。 First, it should be noted that all descriptions of the embodiments shown in FIGS. 2 and 3 basically apply to the embodiments shown in FIGS. Accordingly, the reference numerals for parts having the same function are the same in all embodiments.
図示したスピンドル駆動装置1は、自動車のフラップ2を、ここではテールゲートとして形成されているフラップ2をモータにより調節するために使用される。「フラップ」の概念の上述した広義の解釈を参照されたい。
The
フラップ2は通常、フラップ開口3を閉鎖するのに用いられる。この場合、スピンドル駆動装置1は、フラップ開口3の側方に、この実施態様では、好適には、フラップ開口3の側方に位置するレインガーター4に配置されている。図1には1つのスピンドル駆動装置1だけしか示されてはいない。しかしながらこの場合、好適には、フラップ開口3の両側にそれぞれ1つのスピンドル駆動装置1が配置されている。2つのスピンドル駆動装置1は構造的にほぼ同一に形成されている。
The
図1に示されているように、ここに図示したスピンドル駆動装置1の一方の端部は自動車の車体5に枢着されており、他方の端部はフラップ2に枢着されている。スピンドル駆動装置1は好適には僅かな長さしか有していない。これは本発明によるスピンドル駆動装置1の構成により得られる。
As shown in FIG. 1, one end of the
スピンドル駆動装置1はモータ駆動装置6を有しており、このモータ駆動装置6の後方に駆動技術的にスピンドル伝動装置7が接続されている。さらにスピンドル駆動装置1には2つの駆動接続部8,9が設けられており、これらの駆動接続部8,9は駆動運動を外部に伝えるために働く。
The
スピンドル伝動装置7は、スピンドル・スピンドルナット伝動装置として形成されていて、モータ駆動装置6によって回転可能なスピンドル10と、該スピンドル10に係合し、スピンドル駆動装置1に対して全体として相対回動不能なスピンドルナット11とを有している。スピンドル10の回転方向に応じて、スピンドルナット11は、両駆動接続部8,9の間隔が減じられる軸方向の進入運動12、及び両駆動接続部8,9の間隔が増大する軸方向の進出運動13を行う。
The
スピンドル10には、通常のようにスピンドルねじ山10aが設けられており、スピンドルナット11にも同様に通常のようにスピンドルナットねじ山11aが設けられている。構造的な周辺条件に応じて、いずれにせよスピンドルナットねじ山11aはスピンドルナット11の軸方向の一部にのみわたって延在することができる。
The
「軸方向」及び「半径方向」の概念は、この明細書では常に、幾何学的なスピンドル軸線14に関するものである。
The concepts “axial” and “radial” always relate to the
ここで重要であるのは、スピンドルナットねじ山11aが少なくとも、図2に示した、進入運動12の方向で完全に進入した位置において、スピンドルねじ山10aを越えて延在し、モータ駆動装置6の少なくとも一部を取り囲んでいることである。これにより図2に示されたように、スピンドル駆動装置1の特に短い構成を実現する、駆動装置6とスピンドルナット11との入れ子構造が得られる。
What is important here is that the
図2にはさらに、スピンドルナットねじ山11aが完全に進入した位置においてモータ駆動装置6をその軸方向の延在全体にわたって取り囲んでいることが示されている。これにより幾何学的なスピンドル軸線14に沿った最大の構成部分密度が得られる。いずれにせよ、完全に進入した位置においてスピンドルナットねじ山11aがモータ駆動装置6をその軸方向の延在の半分以上にわたって取り囲んでいるならば有利である。
FIG. 2 further shows that the
図2及び図3に示した実施態様において重要であるのは、スピンドルナットねじ山11aの、スピンドルねじ山10aを「越える」部分が、スピンドルナットねじ山11aの軸方向の延在の70%よりも多いことが重要である。このことは、図2及び図3に示した実施態様では、スピンドルナットねじ山11aの、進出運動13に必要なねじ山区分全ては、この「越える」部分によって提供されることを意味している。従って、図2及び図3に示した実施態様では、スピンドル駆動装置1の長さを減じるための可能性が最大限利用されている。
2 and 3, it is important that the portion of the
図2及び図3に示したスピンドル駆動装置1ではさらに、ここにある複数の構成部分が実質的に同心的に配置されているという事実が特に有利である。例えば、モータ駆動装置6は、幾何学的なスピンドル軸線14に対して同心的に方向付けられた駆動軸(図示せず)を有した駆動モータ15を有している。さらにモータ駆動装置6は、駆動モータ15の後方に駆動技術的に接続された中間伝動装置16を有していて、この中間伝動装置16は、特に好適な構成では、幾何学的なスピンドル軸線14に対して同心的に方向付けられている。中間伝動装置16は好適には、トルク変換伝動装置として形成されている。
In addition, the fact that the components here are arranged substantially concentrically is particularly advantageous in the
中間伝動装置16の、幾何学的なスピンドル軸線14に対する同心的な方向付けは、この中間伝動装置16を遊星歯車伝動装置として形成することにより容易に実現される。幾何学的なスピンドル軸線14に対する遊星歯車伝動装置16の同心的な方向付けは好適には、遊星歯車伝動装置16のサンギア、プラネタリアキャリア、リングギアが相応に、幾何学的なスピンドル軸線14に対して同心的に方向付けられていることを意味している。
The concentric orientation of the
図4に示した特に好適な構成によれば、中間伝動装置16を有した駆動装置6の構成では、スピンドルナットねじ山11aは進入運動12の方向の完全に進入した位置において、中間伝動装置16を取り囲み、最大で駆動モータ15まで延在している。この実施態様では、スピンドルナット伝動装置11によって駆動モータ15は取り囲まれていないことが明らかである。このことは図4に示されているように、例えば、中間伝動装置16が駆動モータ15よりも小さな横断面であるならば特に有利であり得る。このことはさらに詳しく説明する。
According to the particularly preferred configuration shown in FIG. 4, in the configuration of the
高い充填密度のために、スピンドル10とモータ駆動装置6とは幾何学的なスピンドル軸線14に沿って好適には直接相前後して配置されている。
Due to the high packing density, the
スピンドル駆動装置1の図示した構造的な構成は、駆動力の放出に関して高い堅牢性を保証しているだけではなく、湿気、埃等のような場合によっては生じる不都合な周辺条件に関しても高い堅牢性を保証している。この場合、まず、スピンドルナット11は管状に形成されていて、スピンドルナット11に取り囲まれているモータ駆動装置6の部分の相応の広がりよりも少なくとも僅かに大きい内径を有している。スピンドル10は、スピンドルナット11との係合を確実にするために相応の大きさの外径を有している。
The illustrated structural configuration of the
図2及び図3に示した実施態様では、モータ駆動装置6が管状の駆動装置ハウジング17を有していて、該駆動装置ハウジング上をスピンドルナット11が進入運動の際に遊びをもって摺動するという事実が重要である。スピンドルナット11と駆動装置ハウジング17との間の遊びを橋絡するために、駆動装置ハウジング17に沿ってスライドする好適にはリング状のスライド部材18が設けられている。スライド部材18はシール機能及び/又は軸受機能を担っている。スライド部材18は、スピンドルナット11の軸方向端部に位置している。好適には、スライド部材18は、スピンドルナット11に接着又はクランプ固定等で取り付けられている付加部分である。
In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the
スピンドルナットねじ山11aが中間伝動装置16のみを取り囲んでいて、駆動モータ15を取り囲んでいない上述した実施態様のためには、好適には、駆動装置ハウジング17が、中間伝動装置16を収容する第1の軸方向区分17aと、駆動モータ15を収容する第2の軸方向区分17bとを有している。第1の軸方向区分17aは、第2の軸方向区分17bよりも小さい横断面を有しており、スピンドルナットねじ山11aは進入運動12の方向で完全に進入した位置において最大で第2の区分17bまで延在している。図4には、スピンドル駆動装置の外径に関して特にコンパクトな構成が得られることが示されている。
For the embodiment described above, in which the
スピンドル駆動装置1の機能性に関して特に好適には、スピンドルナット11がモータ駆動装置6に、この場合、好適にはモータ駆動装置6の駆動装置ハウジング17に相対回動不能に係合している。相対回動不能であることを実現するためには、スライド部材18と駆動装置ハウジング17との間の何らかの形式の形状接続を設けることにより、スライド部材18を利用することができる。最も簡単なものでは、駆動装置ハウジング17に、幾何学的なスピンドル軸線14に対して平行に向けられた溝が設けられていて、この溝内に、スライド部材18に設けられたウエブが係合する。回動不能な構成のための別の実施態様も考えられる。
Particularly preferably with respect to the functionality of the
管状のスピンドルナット11は横断面がほぼ円形に形成されていることがわかる。従って、この場合、好適には、管状の駆動装置ハウジング17は少なくとも所定の区分でほぼ円形に形成されている。管状のスピンドルナット及び/又は管状の駆動装置ハウジング17は、特に好適な構成では、深絞りにより製造された薄板部品であり、この場合、スピンドルナットねじ山は例えばプラスチック射出成形法によって射出成形することができる。
It can be seen that the
両駆動接続部8,9はそれぞれボールソケット8a,9aを備えていて、これらのボールソケット8a,9aはスピンドル駆動装置1の組み付けの際に相応のボールヘッドに係合させられる。両駆動接続部8,9はそれぞれキャップ19,20に結合されている。この場合、一方の駆動接続部8はキャップ19を介してスピンドルナット11の端部に接続されている。このような接続は例えばクランプ固定等により行うことができる。他方の駆動接続部9はキャップ20を介してモータ駆動装置6に、この場合、モータ駆動装置6の駆動装置ハウジング17に接続されている。この場合も、クランプ結合が行われている。
Both drive connecting
フラップ2を調節する際にモータ駆動装置6を支援するために好適には、両駆動接続部8,9に互いに反対方向に予荷重をかけるばね装置21が設けられている。この場合、使用例に応じて、両駆動接続部8,9を互いに近付ける方向で、又は互いに離す方向で予荷重がかけられると有利である。図2及び図3に示した好適な実施態様では、ばね装置21はコイルばね装置として、この場合好適には、圧縮コイルばね装置として形成されていて、両駆動接続部8,9を互いに離す方向に押している。圧縮コイルばね装置に関する全ての構成が、引張コイルばね装置にも相応に当てはまる。コイルばね装置21は、幾何学的なスピンドル軸線14に対して同心的に方向付けられていて、スピンドルナット11を取り囲んでいる。この場合、好適には、コイルばね装置21はスピンドルナット11を所定の遊びをもって取り囲んでいる。
In order to assist the
図2及び図3に示した実施態様では、圧縮コイルばね装置21は1つの圧縮コイルばねしか有していない。しかしながら、圧縮コイルばね装置21が、極めて規定された、フラップ2の運動学に合わせられたばね特性を結果として発生させる複数の圧縮コイルばねを有していることが考えられる。引張コイルばね装置を備えた選択的な構成では少なくとも1つの引張コイルばねが設けられており、このばねは両側で、約3つのばねコイルを介してキャップ19,20等の上にねじり付けることができる。
In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the compression
図2及び図3に示した実施態様でさらに重要であるのは、圧縮コイルばね装置21の圧縮コイルばねが、多角形状の横断面、この場合好適には、長方形又は正方形の横断面のばねワイヤを有しているという事実である。このような構成により、幾何学的なスピンドル軸線14に関して半径方向での寸法をさらに減じることができる。
More importantly, in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the compression coil spring of the compression
図4に示された好適な実施態様では、特にコンパクトなばね装置21の支持部が設けられている。この実施態様では、ばね装置21はこの場合好適には段状の移行部17cで、駆動装置ハウジング17の第1の区分17aと第2の区分17bとの間に支持されている。この支持は、ばね装置21が移行部17cに直接係合することにより直接行うことができる。しかしながら特に好適には、図4に示されたように、ばね装置21と移行部17cとはばねガイド管21aを介して間接的に係合している。このような装置により、スピンドル駆動装置1にばね装置21を、スピンドル駆動装置1の横断面の拡大がほぼ生じることなしに取り付けることができる。
In the preferred embodiment shown in FIG. 4, a particularly
図5及び図6には、スピンドル駆動装置1内にばね装置21をコンパクトに組み込む別の基本的な手段が示されている。この場合、好適にはコイルばね装置として形成されたばね装置21は、特に好適な構成では圧縮コイルばね装置であって、幾何学的なスピンドル軸線14に対してやはり同心的に方向付けられている。この場合、重要であるのは、ばね装置21がスピンドルナット11によって取り囲まれているという事実である。スピンドルナット11の、ばね装置21を取り囲む軸方向区分は好適には、スピンドルナットねじ山11aを有さない区分である。図5及び図6に示した実施態様では、スピンドルナット11は、モータ駆動装置6とは反対側の駆動接続部8と、モータ駆動装置6との間で、ばね装置21を収容するための収容スペース11bを有している。図5及び図6に示したように、このように形成された収容スペース11bによって、ほぼ任意の構成のばね装置21を収容することができる。図5及び図6に示した実施態様では、ばね装置21が、2つの圧縮コイルばね21b,21cを有していて、これらの圧縮コイルばねは同心的に、互いに入れ子状に配置されている。さらにこの場合、好適には、内側のばね21bをガイドするばねガイド管21aが設けられている。
5 and 6 show another basic means for incorporating the
図5及び図6に示した両実施態様では、ばね装置21は一方ではスピンドル10に、他方ではスピンドルナット11に支持されている。従って、スピンドル駆動装置1の調節作動時には、ばね装置21とスピンドル10との間に、スピンドル軸線14を中心とした回転としての相対運動が生じる。摩擦損失を回避するために、図5及び図6に示した実施態様では、スピンドル10とばね装置21との間に軸受装置22が設けられている。極めて簡単な構成では、軸受装置は、スピンドル10とばね装置21との間のスラスト滑り軸受を形成する単なる2つのプレート22a,22bから成っている。
In both embodiments shown in FIGS. 5 and 6, the
図5に示した実施態様では、収容スペース11bは専らばね装置21を収容するために利用される。収容スペース11bは、スピンドル駆動装置1の調節運動機構には影響を与えない。
In the embodiment shown in FIG. 5, the accommodation space 11 b is used exclusively for accommodating the
図6に示した実施態様では、収容スペース11bは、スピンドル駆動装置1の調節距離を拡大するために利用される。この場合、好適には、スピンドルねじ山10aは軸方向で収容スペース11bの内側で延在しており、好適には、スピンドルねじ山10aは、モータ駆動装置6から見て、モータ駆動装置6とは反対側の駆動接続部8の方向に延在している。特に好適な構成では、スピンドル10は実質的にポット状に形成されており、ポット状のスピンドル10は、ばね装置21の少なくとも一部を収容する。
In the embodiment shown in FIG. 6, the accommodation space 11 b is used to increase the adjustment distance of the
上述したように、スピンドルナット11の内側にはばねガイド管21aが設けられており、該ばねガイド管21aはばね装置21によって、特に圧縮コイルばね装置21bによって取り囲まれている。
As described above, the
特に好適な構成では、少なくとも1つのスピンドル駆動装置1は、フラップ開口3の側方に、この場合、好適にはレインガーター4に配置されている。このような特に好適な構成に関しても上記説明が参照される。
In a particularly preferred configuration, at least one
独立した意味を持つ別の技術によって、フラップ開口3を閉鎖するフラップ2と、フラップ2に配設された上述した少なくとも1つのスピンドル駆動装置1とを備えた自動車のフラップ装置が特許請求の範囲に記載される。本発明によるスピンドル駆動装置1についての全ての説明を参照することができる。
By means of another technique having an independent meaning, an automotive flap device comprising a
Claims (39)
前記スピンドルナットのねじ山(11a)は、少なくとも前記進入運動(12)の方向で完全に進入した位置において、前記スピンドルのねじ山(10a)を越えて延在し、前記モータ駆動装置(6)の少なくとも一部を取り囲んでいて、前記フラップ(2)の調節の際に前記モータ駆動装置(6)を支援するために、前記両駆動接続部(8,9)に互いに反対方向に予荷重をかけるばね装置(21)が設けられていることを特徴とする、スピンドル駆動装置。 A spindle drive for a motor vehicle of the flap (2), a motor drive unit (6), connected to the spindle drive at the rear of the motor drive (6) and (7), the drive motion to the outside The spindle transmission device (7) has a spindle (10) rotatable by the motor drive device (6), and the spindle (10). A spindle nut (11) which is engaged and cannot be relatively rotated, and the spindle nut (11) is arranged between the drive connecting portions (8, 9) according to the rotation direction of the spindle (10). In the spindle driving device, an axial approach movement (12) that reduces the distance between the two drive connections (8, 9) and an axial advance movement (13) that increases the distance between the two drive connections (8, 9).
The thread (11a) of the spindle nut extends beyond the thread (10a) of the spindle, at least in a position where it has completely entered in the direction of the approach movement (12), and the motor drive (6) In order to assist the motor drive device (6) in adjusting the flap (2), preloading the drive connection portions (8, 9) in opposite directions to each other. A spindle driving device, characterized in that a spring device (21) is provided.
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