WO2019192768A1

WO2019192768A1 - Spindelantrieb für ein verschlusselement eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: WO2019192768A1
Application number: PCT/EP2019/053828
Authority: WO
Inventors: Harald Krüger; Michael Wittelsbürger; Andreas Gutgesell; Nadja Rehm
Original assignee: Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg
Priority date: 2018-04-04
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2019-10-10
Also published as: DE102018002876A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spindelantrieb (1) für ein Verschlusselement (3) eines Kraftfahrzeugs (4), wobei eine Antriebseinheit (5) und ein der Antriebseinheit (5) antriebstechnisch nachgeschaltetes, eine Spindel (6a) und Spindelmutter (6b) aufweisendes Spindel-Spindelmutter-Getriebe (6) mit in axialer Richtung (X) verlaufender geometrischer Spindelachse (A) zur Erzeugung linearer Antriebsbewegungen zwischen einem spindelseitigen Antriebsanschluss (8a) und einem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss (8b) vorgesehen ist, wobei der Spindelantrieb (1) eine Bremsanordnung (12) aufweist, wobei die Bremsanordnung (12) dem Verstellen mindestens zweier Komponenten des Spindelantriebs (1) relativ zueinander entgegenwirkt, die sich entsprechend den linearen Antriebsbewegungen relativ zueinander axial bewegen. Es wird vorgeschlagen, dass die Bremswirkung der Bremsanordnung (12) unmittelbar zwischen den beiden Komponenten des Spindelantriebs (1) erzeugt wird, dass eine der beiden axialbeweglichen Komponenten eine Reibeinrichtung (13) mit mindestens einem Reibelement (14) aufweist und dass das Reibelement (14) bei dem Verstellen an einer anderen der beiden axialbeweglichen Komponenten translatorisch entlangreibt und dadurch eine Bremswirkung parallel zur Spindelachse (A) erzeugt.

Description

Spindelantrieb für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spindelantrieb für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einem solchen Spindelantrieb gemäß Anspruch 15.

Der in Rede stehende Spindelantrieb findet Anwendung im Rahmen der motorischen Verstellung jedweder Verschlusselemente eines Kraftfahrzeugs. Bei solchen Verschlusselementen kann es sich beispielsweise um Heckklappen, Heckdeckel, Motorhauben, Laderaumböden, aber auch um Türen, insbesondere Schiebetüren, eines Kraftfahrzeugs handeln. Insoweit ist der Begriff „Verschlusselement“ vorliegend weit zu verstehen. Der bekannte Spindelantrieb (DE 10 2014 114 617 A1 ), von dem die Erfindung ausgeht, dient zur motorischen Verstellung einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs. Der Spindelantrieb weist eine elektrische Antriebseinheit und ein der elektrischen Antriebseinheit antriebstechnisch nachgeschaltetes Spindel- Spindelmutter-Getriebe auf, mit dem lineare Antriebsbewegungen zum Öffnen und Schließen des Verschlusselements zwischen einem spindelseitigen Antriebsanschluss und einem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss erzeugt werden. Eine Bremsanordnung des Spindelantriebs erlaubt einerseits ein sicheres Halten der Heckklappe in Zwischenstellungen und anderseits eine manuelle Verstellung der Heckklappe nach Überwindung der Bremskraft der Bremsan- Ordnung.

Der konstruktive Aufbau des bekannten Spindelantriebs mit Bremsanordnung gewährleistet grundsätzlich eine relativ hohe Betriebssicherheit und im Hinblick auf die manuelle Verstellbarkeit einen hohen Benutzungskomfort. Eine Heraus- forderung stellt allerdings die Unterbringung der Komponenten der Bremsanordnung dar. So handelt es sich bei der Bremsanordnung des bekannten Spindelantriebs um eine rotatorisch wirkende Bremsanordnung, die zwischen der elektrischen Antriebseinheit und dem Spindel-Spindelmutter-Getriebe positioniert ist. Die Komponenten der Bremsanordnung nehmen dementsprechend in axialer Richtung, das heißt entlang der geometrischen Spindelachse, relativ viel Bauraum ein, wodurch sich die technische Totlänge des Spindelantriebs erhöht, was wiederum zu einem erhöhten Bauraumbedarf im Kraftfahrzeug führt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, den bekannten Spindelantrieb der- art auszugestalten und weiterzubilden, dass der Bauraumbedarf im Kraftfahrzeug verringert wird.

Das obige Problem wird bei einem Spindelantrieb gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.

Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, zwei solche Komponenten gegeneinander abzubremsen, die sich entsprechend den linearen Antriebsbewegungen relativ zueinander bewegen, die also relativ zueinander eine Bewegung parallel zur geometrischen Spindelachse ausführen. Es werden also zwei axialbewegliche Komponenten mittels der Bremsanordnung relativ zueinander abgebremst. Entsprechend kann die Bremsanordnung im Bereich radial zwischen den beiden zueinander beweglichen Komponenten des Spindelantriebs angeordnet sein, wodurch die technische Totlänge des Spindelantriebs, also dessen Länge in axialer Richtung entlang der geometrischen Spindelachse, verringert werden kann. Bevorzugt wird dabei ohnehin vorhandener Bauraum zwischen den beiden relativ zueinander beweglichen Komponenten genutzt, sodass auch die radiale Erstreckung des Spindelantriebs bzw. des Gehäuses des Spindelantriebs nicht erhöht wird. Auf diese Weise wird ein besonders kompakter kon- struktiver Aufbau des Spindelantriebs ermöglicht, wobei weiterhin eine hohe Betriebssicherheit und ein hoher Benutzungskomfort gewährleistet werden kann.

Der besondere Aufbau des vorschlagsgemäßen Spindelantriebs hat weiter den Vorteil, dass die Bremsanordnung und deren Übertragungselemente nicht mehr unmittelbar im Kraftfluss des Antriebstranges liegen, wodurch die Übertragungselemente der Bremsanordnung weniger große Belastungen aufnehmen müssen, was letztlich die Wirtschaftlichkeit erhöht. Außerdem wird die axiale Toleranzkette verringert, wodurch Störgeräusche und Verschleiß reduziert wer- den können. Im Einzelnen wird ganz allgemein vorgeschlagen, dass die Bremswirkung der Bremsanordnung unmitelbar zwischen den beiden Komponenten des Spindelantriebs erzeugt wird, dass eine der beiden axialbeweglichen Komponenten eine Reibeinrichtung mit mindestens einem Reibelement aufweist und dass das Reibelement bei dem Verstellen an einer anderen der beiden axialbeweglichen Komponenten translatorisch entlangreibt und dadurch eine Bremswirkung pa rallel zur Spindelachse erzeugt. Insbesondere ist dabei nur an einer der beiden axialbeweglichen Komponenten eine Reibeinrichtung vorgesehen, die auf die jeweilige andere der beiden axialbeweglichen Komponenten eine Bremswir- kung, insbesondere eine Bremskraft und/oder ein Bremsmoment, ausübt bzw. überträgt. Grundsätzlich ist es aber denkbar, dass jede der beiden axialbeweglichen Komponenten jeweils eine solche Reibeinrichtung aufweist, die auf die jeweilige andere der beiden Komponenten wirkt. Nach einer Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 reibt das jeweilige Reibelement bei dem Verstellen - gemeint ist das Verstellen der beiden axialbeweglichen Komponenten relativ zueinander - zusätzlich auch rotatorisch an der jeweiligen anderen Komponente entlang. Dadurch wird zusätzlich auch eine Bremswirkung um die Spindelachse herum erzeugt. Grundsätzlich kann aber die Bremsanordnung auch so ausgebildet sein, dass das jeweilige Reibelement ausschließlich eine Bremswirkung parallel zur Spindelachse, also eine transla- torische bzw. axiale Bremswirkung, erzeugt. Dabei ist die zusammen durch das translatorische Entlangreiben und das gegebenenfalls rotatorische Entlangreiben erzeugte Bremswirkung insbesondere die maßgebliche Bremswirkung, die dem Verstellen der beiden axialbeweglichen Komponenten des Spindelantriebs entgegenwirkt. Mit„maßgeblicher Bremswirkung“ ist gemeint, dass im Spindel- antrieb neben dieser Bremswirkung immer eine zwangsläufige Grundreibung, auch innere Reibung genannt, einschließlich einer eventuellen Bremswirkung des gegebenenfalls vorhandenen Antriebsmotors vorhanden ist, die auch bremsend wirkt, aber eben in geringerem Maße. In dem Fall, dass im Spindelantrieb kein Antriebsmotor vorhanden ist, ist die durch das translatorische Entlangreiben und das gegebenenfalls rotatorische Entlangreiben erzeugte Bremswirkung insbesondere die im Wesentlichen einzige Bremswirkung, die dem Verstellen der beiden axialbeweglichen Komponenten des Spindelantriebs entgegenwirkt. Die Bremswirkung, die mit der zuvor beschriebenen Bremsanordnung erzeugt wird, ist aber insbesondere mindestens 1 ,5 mal größer, bevor- zugt mindestens 2 mal größer, weiter bevorzugt mindestens 6 mal größer, weiter bevorzugt mindestens 10 mal größer, als die grundreibungs- und gegebenenfalls antriebsmotorbedingte Bremswirkung. Nach einer weiteren Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 ist das mindestens eine Reibelement zur Erzielung der Bremswirkung radial mit der Oberfläche der je- weiligen anderen Komponente in Kontakt. Insbesondere handelt es sich dabei um die Innenoberfläche der jeweiligen anderen Komponente. Die Ansprüche 4 bis 7 definieren besonders bevorzugte Ausgestaltungen der Bremsanordnung. So kann die Komponente, an der das mindestens eine Reibelement entlangreibt, ein Rohr sein (Anspruch 4), insbesondere das Spindelführungsrohr des Spindelantriebs (Anspruch 5). Zusätzlich oder alternativ kann auch das Torsionsrohr (Anspruch 6) und/oder das Antriebsrohr (Anspruch 7) diejenige Komponente sein, an der das jeweilige Reibelement entlangreibt.

Nach der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 kann die Bremsanordnung eine wegabhängige Bremswirkung erzeugen, also eine über den Bremsweg variierende Bremswirkung, und gemäß Anspruch 9 kann die Bremsanordnung eine richtungsabhängige Bremswirkung erzeugen, also eine Bremswirkung, die abhängig von der Verstellrichtung des Spindelantriebs unterschiedlich groß ist.

Nach der Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 ist die Bremswirkung einstellbar. Eine Einstellung der Bremswirkung kann insbesondere unmittelbar an der Reibeinrichtung vorgenommen werden, indem beispielsweise das Reibelement mehr oder weniger stark komprimiert, insbesondere axial komprimiert, und/oder mehr oder weniger stark erweitert, insbesondere radial erweitert, wird. Dies kann beispielsweise über eine Stellschraube erfolgen, die eine Stellkraft dauer- haft auf das jeweilige Reibelement ausübt.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Reibeinrichtung, die neben dem Reibelement insbesondere auch ein hülsenförmiges Element als Basis aufweisen kann, sind in den Ansprüchen 11 bis 13 definiert. Nach der weiteren Ausgestaltung gemäß Anspruch 14 kann die Reibeinrichtung auch an eine oder zwei Anschlagmuttern angrenzen oder auf einer Anschlagmutter angeordnet sein. Insbesondere ist die Reibeinrichtung zwischen zwei Anschlagmuttem angeordnet. Eine Anschlagmutter ist ein Element, dass an ei- nem Endabschnitt einer der Komponenten, insbesondere der Spindel, montiert ist und in axialer Richtung den Anschlag dieser Komponente an einer anderen Komponente oder einem Gehäuseabschnitt des Spindelantriebs dämpft.

Darüber hinaus wird die vorstehend beschriebene Aufgabe durch eine Ver- Schlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 15 gelöst.

Dieser weiteren Lehre kommt eigenständige Bedeutung zu. Bei der vorschlagsgemäßen Verschlusselementanordnung werden dieselben Vorteile wie vorstehend im Zusammenhang mit dem Spindelantrieb erreicht. Auf alle Aus- führungen zum vorschlagsgemäßen Spindelantrieb darf verwiesen werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig.1 den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einem vorschlagsgemäßen Spindelantrieb für die dortige Klappenanordnung,

Fig. 2 den Spindelantrieb gemäß Fig. 1 in a) einer eingefahrenen Stellung und b) einer ausgefahrenen Stellung,

Fig. 3 in a) bis d) verschiedene Ausführungsbeispiele einer Reibeinrichtung für eine Bremsanordnung,

Fig. 4 in a) bis d) weitere Ausführungsbeispiele einer Reibeinrichtung für eine

Bremsanordnung und

Fig. 5 in a) bis d) noch weitere Ausführungsbeispiele einer Reibeinrichtung für eine Bremsanordnung

Der vorschlagsgemäße Spindelantrieb 1 ist einer Verschlusselementanordnung 2, in Fig. 1 beispielsweise einer Heckklappenanordnung, zugeordnet, die wie- derum mit einem Verschlusselement 3, hier einer Heckklappe, ausgestattet ist. Die Verschlusselementanordnung 2 ist einem Kraftfahrzeug 4 zugeordnet.

Bei dem Verschlusselement 3 kann es sich wie eingangs erwähnt auch um ein anderes Verschlusselement 3 eines Kraftfahrzeugs 4, insbesondere einen Heckdeckel, aber auch eine Schiebetür handeln. Alle Ausführungen gelten für andere Verschlusselemente entsprechend.

Fig. 2 zeigt, dass zum Öffnen und Schließen des Verschlusselements 3 der Spindelantrieb 1 der Verschlusselementanordnung 2 eines Kraftfahrzeugs 4 eine Antriebseinheit 5, hier und vorzugsweise mit einem insbesondere elektrischen Antriebsmotor 5a und einem optionalen Zwischengetriebe 5b, und ein der Antriebseinheit 5 antriebstechnisch nachgeschaltetes Spindel- Spindelmutter-Getriebe 6 mit in einer axialen Richtung X verlaufender geomet- rischer Spindelachse A zur Erzeugung linearer Antriebsbewegungen in eine erste Verstellrichtung, die insbesondere einem Öffnen des Verschlusselements 3 entspricht, und in eine zweite Verstellrichtung, die insbesondere einem Schließen des Verschlusselementes 3 entspricht, aufweist. Allgemein ist es vorteilhaft, wenn die erste Verstellrichtung dem Öffnen des Verschlusselements 3 entspricht, wenn das Verschlusselement 3 eine Heckklappe oder ein Heckdeckel ist, da das Öffnen dann bereits gegen die Gewichtskraft des Verschlusselements 3 geschieht. Dennoch sind Ausführungsformen denkbar, bei denen das Öffnen gebremst werden soll. Insbesondere bei Schiebetüren kann es vorgesehen sein, dass die erste Verstellrichtung dem Schließen des entsprechenden Verschlusselements 3 entspricht. Die geometrische Spindelachse A bezieht sich auf den Spindelantrieb 1. An dem Verschlusselement 3 oder dem Kraftfahrzeug 4 kann der Spindelantrieb 1 durchaus verschieblich angeordnet sein.

Die Antriebseinheit 5 und das Spindel-Spindelmutter-Getriebe 6 sind in einem Antriebsstrang 7 angeordnet, der sich von einem spindelseitigen Antriebsanschluss 8a zu einem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss 8b erstreckt. Das Spindel-Spindelmutter-Getriebe 6 des Spindelantriebs 1 ist in an sich üblicher Weise mit einer rotierenden Spindel 6a und einer damit in Schraubeingriff stehenden Spindelmutter 6b ausgestattet. Die Spindel 6a ist, hier über das Zwischengetriebe 5b, mit dem Antriebsmotor 5a gekoppelt. Die Spindel 6a ist in einem Spindelführungsrohr 9 axialbeweglich geführt, wobei das Spindelführungsrohr 9 mit der Spindelmutter 6b drehfest verbunden ist und mit dem spindelmut- terseitigen Antriebsanschluss 8b, hier drehfest, gekoppelt ist.

Die Spindelmutter 6b ist wiederum in einem Torsionsrohr 10 des Spindelantriebs 1 axialbeweglich und hier und vorzugsweise drehfest geführt, wobei das Torsionsrohr 10 radial um die Spindel 6a herum angeordnet ist und mit dem spindelseitigen Antriebsanschluss 8a, hier drehfest, gekoppelt ist. Um die Spindelmutter 6b im Torsionsrohr 10 drehfest zu halten, weist das Torsionsrohr 10 hier und vorzugsweise eine oder mehrere Führungsnuten (nicht dargestellt) auf, die hier und vorzugsweise parallel zur Spindelachse A verlaufen. Da die Spindelmutter 6b vom Torsionsrohr 10 drehfest gehalten wird, wird eine Rotations- bewegung der Spindel 6a über die Spindelmutter 6b in eine Translationsbewegung des mit der Spindelmutter 6b drehfest gekoppelten Spindelführungsrohrs 9 umgewandelt. Entsprechend lassen sich mindestens zwei Komponenten des Spindelantriebs in axialer Richtung X, das heißt entlang der Spindelachse A, relativ zueinander verstellen.

Der Spindelantrieb 1 weist ferner ein Gehäuse 11 umfassend ein Antriebsrohr 11 a und ein darin teleskopartig geführtes Abtriebsrohr 11 b auf, wobei das Antriebsrohr 11 a mit dem spindelseitigen Antriebsanschluss 8a und das Abtriebs- rohr 1 1b mit dem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss 8b gekoppelt ist.

Der Spindelantrieb 1 weist ferner eine Bremsanordnung 12 auf, die dem Verstellen mindestens zweier Komponenten des Spindelantriebs 1 , die sich entsprechend den linearen Antriebsbewegungen relativ zueinander axial bewegen, relativ zueinander entgegenwirkt. Dabei ist vorschlagsgemäß vorgesehen, dass die Bremswirkung der Bremsanordnung 12, die besagtem Verstellen entgegenwirkt, unmittelbar zwischen den beiden Komponenten erzeugt wird. Die Bremsanordnung 12 ist also derart konfiguriert, dass eine Bremswirkung von der einen der Komponenten unmittelbar auf die jeweilige andere der Komponenten ausgeübt wird. Die beiden axialbeweglichen Komponenten sind insbe- sondere aus der Gruppe von Komponenten des Spindelantriebs 1 gewählt, um- fassend die Spindel 6a, die Spindelmutter 6b, das Spindelführungsrohr 9, das Torsionsrohr 10, das Antriebsrohr 1 1a und das Abtriebsrohr 11b.

Zumindest eine der beiden axialbeweglichen Komponenten weist eine Reibein- richtung 13 mit mindestens einem Reibelement 14 auf, wobei das Reibelement 14 einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein kann. Das Reibelement 14 reibt bei dem Verstellen an der jeweiligen anderen der beiden axialbeweglichen Komponenten translatorisch, das heißt axial, entlang, wodurch eine Bremswirkung pa- rallel zur Spindelachse A erzeugt wird. Hier und vorzugsweise reibt das Reibe- lement 14 zusätzlich auch rotatorisch an der jeweiligen anderen Komponente entlang, wodurch zusätzliche eine Bremswirkung um die Spindelachse A herum erzeugt wird. Weitere Bremsanordnungen, beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch wirkende Bremsanordnungen, sind hier und vorzugsweise nicht vorgesehen. Dies schließt nicht aus, dass im Spindelantrieb 1 neben der zuvor erläuterten, vorschlagsgemäß vorgesehenen Bremswirkung auch eine zwangsläufige Grundreibung zwischen den Komponenten des Spindelantriebs 1 einschließlich einer gewissen Bremswirkung des Antriebsmotors 5a vorhanden ist, die auch, aber in geringerem Maße, bremsend wirkt. Hier und vorzugsweise ist die besagte vorschlagsgemäß vorgesehene Bremswirkung, im Ausführungs- beispiel also die zusammen durch das translatorische Entlangreiben und das hier zusätzlich rotatorische Entlangreiben erzeugte Bremswirkung, mindestens um den Faktor 1 ,5 bis 10, bevorzugt mindestens um den Faktor 2 bis 6, größer als die grundreibungs- und antriebsmotorbedingte Bremswirkung. Das mindestens eine Reibelement 14, hier und vorzugsweise das einzige Reibelement 14, ist zur Erzielung der Bremswirkung radial mit der Oberfläche, hier der Innenoberfläche, der jeweils anderen Komponente in Kontakt. Bei der anderen Komponente handelt es sich in den hier beispielhaft beschriebenen und im Weiteren noch näher erläuterten Ausführungsbeispielen um ein Rohr, näm- lieh das Spindelführungsrohr 9, das Torsionsrohr 10 oder das Antriebsrohr 11a. Das Reibelement 14 ist hier und vorzugweise zur Erzielung der Bremswirkung radial mit der Rohrinnenseite des jeweiligen Rohrs in Kontakt.

In dem Fall, dass die Komponente, an der das Reibelement 14 entlangreibt, das Spindelführungsrohr 9 ist, ist gemäß einer bevorzugten Variante die mit der Reibeinrichtung 13 versehene Komponente die Spindel 6a. Diese Variante wird im Weiteren anhand verschiedener Ausführungsbeispiele in den Figuren 3 bis 5 erläutert.

Grundsätzlich ist aber auch die Variante denkbar, dass das Torsionsrohr 10 diejenige Komponente ist, an der das Reibelement 14 entlangreibt, wobei in diesem Fall die mit der Reibeinrichtung 13 versehene Komponente das Spin- delführungsrohr 9 oder die Spindelmutter 6b ist. Auch kann sowohl das Spindelführungsrohr 9 als auch die Spindelmutter 6b eine Reibeinrichtung 13 aufweisen.

Gemäß der Variante, bei der das Antriebsrohr 11a des Gehäuses 11 diejenige Komponente ist, an der das Reibelement 14 entlangreibt, ist das im Antriebsrohr 11a axialbeweglich geführte Abtriebsrohr 11 b die mit der Reibeinrichtung 13 versehene Komponente.

Grundsätzlich können auch Kombinationen der zuvor beschriebenen Varianten vorgesehen sein. Auch kann die Funktion der jeweils über die Bremsanordnung 12 relativ zueinander gebremsten Komponenten innerhalb der Bremsanordnung 12 umgekehrt sein, das heißt, beispielsweise kann das Spindelführungs- rohr 9 mit der Reibeinrichtung 13, dann innenseitig, versehen sein, wobei die Spindel 6a dann die Komponente ist, an der das Reibelement 14 entlangreibt. Entsprechendes gilt auch für das Komponentenpaar, das aus dem Torsionsrohr 10 einerseits und dem Spindelführungsrohr 9 und/oder der Spindelmutter 6b andererseits gebildet ist. Dies gilt schließlich auch für das Komponentenpaar, das aus dem Antriebsrohr 1 1a und dem Abtriebsrohr 1 1 b gebildet ist. Allen Varianten gemein ist insbesondere, dass die Komponente, an der das Reibelement 14 entlangreibt, in dem Kontaktbereich des Reibelements 14 kein Gewinde aufweist und insbesondere nicht die Spindel 6a ist. Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen zwar alle die Variante, bei der die Reibeinrichtung 13 an der Spindel 6a angeordnet ist und das Reibelement 14 an der Oberfläche des Spindelführungsrohrs 9 entlangreibt. Die diesbezüglichen Ausführungen gelten aber entsprechend auch für andere Komponentenpaare, insbesondere alle anderen zuvor genannten Vari- anten. In Fig. 3a) weist die Reibeinrichtung 13 neben dem Reibelement 14 auch ein hülsenförmiges Element 15 auf, welches insbesondere aus Kunststoff besteht und auf einen Endabschnitt der Spindel 6a aufgesetzt ist. Das hülsenförmige Element 15 dient als Basis für das Reibelement 14, das hier und vorzugsweise einen oder mehrere Ringe 16, hier beispielhaft genau drei Ringe 16, aufweist. Das Reibelement 14, hier beispielsweise die Ringe 16, ist bzw. sind mit einer elastischen Vorspannung (radiales Übermaß) montiert, die eine Normalkraft und folglich eine Reibkraft an der Oberfläche der jeweils anderen Komponente, hier des Spindelführungsrohrs 9, erzeugt. Auf diese Weise wird ständig, das heißt bei einer Verstellung in jede Verstellrichtung, eine erhöhte Grundreibung im Spindelantrieb 1 erzeugt.

Das Material des Reibelements 14, hier der Ringe 16, ist insbesondere ein thermoplastischer oder elastomerer Kunststoff, vorzugsweise PU, PUR, EPDM, POM, womit eine besonders gute Reibwirkung erzielt werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3a ist das hülsenförmige Element 15, das die Basis für das Reibelement 14 bildet, drehfest mit der Spindel 6a verbunden. Das Ausführungsbeispiel in Fig. 3b) weist die selbe Konstruktion wie in Fig. 3a) auf, wobei hier jedoch das hülsenförmige Element 15 relativ zur Spindel 6a drehbar ist und somit von der Rotationsbewegung der Spindel 6a entkoppelt ist.

Das Ausführungsbeispiel in Fig. 3c) unterscheidet sich von den Ausführungs- beispielen in den Figuren 3a) und b) dadurch, dass das Reibelement 14 und somit die Bremswirkung einstellbar ist. Das Reibelement 14, hier die Ringe 16, wird bzw. werden mittels einer Stellschraube 24 in axialer Richtung X mehr o- der weniger komprimiert, wodurch sich das radiale Übermaß und entsprechend der Anpressdruck verändern lässt. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3d) erzeugt die Bremsanordnung 12 eine wegabhängige Bremswirkung, wobei sich die Bremswirkung in axialer Richtung in einem axialen Abschnitt der Bremsanordnung 12 hier und vorzugweise kontinuierlich ändert. Dies wird hier dadurch erreicht, dass sich der Durchmesser, insbesondere Innendurchmesser, der Komponente, an der das jeweilige Reibe- lement 14 entlangreibt, hier also des Spindelführungsrohrs 9, von einem größeren Durchmesser auf einen kleineren Durchmesser verjüngt. So folgt hier auf einen axialen Abschnitt mit einem konstanten größeren Durchmesser ein axialer Abschnitt mit einer hier kontinuierlichen Verjüngung, auf den wiederum ein axialer Abschnitt mit einem konstanten kleineren Durchmesser folgt. In dem Abschnitt mit dem größeren Durchmesser wird dann entweder überhaupt keine Bremswirkung oder nur eine kleine Bremswirkung erzeugt, wohingegen in dem Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser eine größere Bremswirkung erzeugt wird.

Die Ausführungsbeispiele in den Figuren 4a) bis d) unterscheiden sich von den Ausführungsbeispielen in den Figuren 3a) bis d) dadurch, dass hier als Reibe- lement 14 keine Ringe vorgesehen sind. Gemäß 4a) wird das Reibelement 14 von mehreren in radialer Richtung federvorgespannten Umfangsegmenten 17 gebildet. Die Umfangsegmente 17 sind hier und vorzugsweise mit dem hülsenförmigen Element 15 jeweils über eine oder mehrere Federn 18 verbunden, die die Umfangssegmente 17 radial nach außen drücken.

Im Ausführungsbeispiel in Fig. 4b) ist das Reibelement 14 einstückig ausgebildet, wobei sich von einem zentralen Abschnitt Umfangssegemente 17 nach außen erstrecken. Das Reibelement 14 liegt somit nicht über den gesamten Umfang an der jeweils anderen Komponente an, sondern nur abschnittsweise.

Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4c) ist das hülsenförmige Element 15 eine Anschlagmutter 19, die an einem Endabschnitt der mit der Reibeinrichtung 13 versehenen Komponente, hier der Spindel 6a, montiert ist. Das Reibelement 14 ist hier radial auf die Anschlagmutter 19 aufgesetzt, wobei hier und vorzugwei- se die Anschlagmutter 19 zusammen mit dem Reibelement 14, das hier als Hülse 20 ausgebildet ist, eine vormontierte Einheit 21 bildet.

In Fig. 4d) besteht die Reibeinrichtung 13 nur aus einen einzigen Reibelement 14 in Form einer Hülse 20, wobei die Reibeinrichtung 13 beidseitig axial an jeweils eine Anschlagmutter 19 angrenzt, die somit das Reibelement 14 axial festhalten.

In den Fig. 5a) bis d) sind Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen die Bremsanordnung 13 eine variierende Bremswirkung erzeugt. Bei den Ausführungsbeispielen in den Figuren 5a) und b) wird eine richtungsabhängige Bremswirkung erzeugt, die vorzugsweise in einer ersten Verstellrichtung des Spindelantriebs 1 , die insbesondere einem Öffnen des Verschlusselements 3 entspricht, kleiner ist als in einer zweiten, entgegengesetzten Verstellrichtung des Spindelantriebs 1 , die insbesondere einem Schließen des Verschlussele- ments 3 entspricht. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5a) weist die Reibein- richtung 13 eine Konstruktion auf, bei der das Reibelement 14 bei der besagten Verstellbewegung zwischen den Komponenten in jeder Verstellrichtung die Bremswirkung wegabhängig erhöht. Alle Ausführungsbeispiele der Figuren 5a) bis d) haben gemein, dass sich der Durchmesser, insbesondere Außendurch- messer, und/oder die radiale Anpresskraft der Reibeinrichtung 13, insbesondere des Reibelements 14, nach einem Wechsel der Verstellrichtung ändert, bei den Ausführungsbeispielen in den Figuren 5a) bis c) für die gesamte Dauer der Verstellung in der jeweiligen Verstellrichtung, bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5d) nur temporär.

Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5a) ändert sich der Außendurchmesser des hülsenförmigen Element 15 in eine Richtung, wobei es sich hier und vorzugsweise um eine konische Erweiterung handelt. Das Reibelement 14 weist hier auch Ringe 16 auf, die hier und vorzugsweise unterschiedliche Innen- durchmesser haben. Durch eine Keilwirkung wird hier eine richtungsabhängige Bremswirkung erzielt.

Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5b) ist auf ein hülsenförmiges Element 15, wie es anhand von Fig. 5a) beschrieben wurde, ein Reibelement 14 in Form ei- ner Hülse 20 aufgesetzt, dessen Innendurchmesser sich zu einem Ende hin verringert, hier konisch verringert. Die Innenkontur des Reibelements 14 entspricht dabei zumindest im Wesentlichen, insbesondere vollständig, der Außenkontur des hülsenförmigen Elements 15. Auch hier wird in eine Richtung eine Keilwirkung erzielt, die die Bremswirkung in diese Richtung erhöht, wohin- gegen in die entgegengesetzte Richtung das Reibelement 14 auf dem hülsenförmigen Element 15 gelockert wird, wodurch das Reibelement 14 eine geringe- re Anpresskraft erzeugt. In dieser Richtung ist die Bremswirkung geringer. Eine axiale Sicherung 22 verhindert dabei, dass sich das Reibelement 14 axial vollständig von dem hülsenförmigen Element löst. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5c) ist eine Schlingfeder 23 als Reibele- ment 14 vorgesehen. Diese erlaubt auch die Erzeugung einer richtungsabhängigen Bremswirkung. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig 5d) ist schließlich das hülsenförmige Ele- ment 15 in axialer Richtung zur Mitte hin verjüngt, wobei in diesem Bereich das Reibelement 14 in Form einer Hülse 20 angeordnet ist.

Gemäß einer weiteren Lehre ist eine Verschlusselementanordnung 2 eines Kraftfahrzeugs 4 beansprucht, welche ein mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs 4 verstellbar gekoppeltes Verschlusselement 3 und mindestens einen Spindelantrieb 1 der zuvor beschriebenen Art aufweist. Vorzugsweise sind zwei Spindelantriebe 1 der zuvor beschriebenen Art vorgesehen, welche je auf einer Seite des Verschlusselements 3 angeordnet sind.

Claims

Patentansprüche

1. Spindelantrieb für ein Verschlusselement (3) eines Kraftfahrzeugs (4), wobei eine Antriebseinheit (5) und ein der Antriebseinheit (5) antriebstechnisch nachgeschaltetes, eine Spindel (6a) und Spindelmutter (6b) aufweisendes Spindel-Spindelmutter-Getriebe (6) mit in axialer Richtung (X) verlaufender geometrischer Spindelachse (A) zur Erzeugung linearer Antriebsbewegungen zwischen einem spindelseitigen Antriebsanschluss (8a) und einem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss (8b) vorgesehen ist,

wobei der Spindelantrieb (1 ) eine Bremsanordnung (12) aufweist,

wobei die Bremsanordnung (12) dem Verstellen mindestens zweier Komponenten des Spindelantriebs (1 ) relativ zueinander entgegenwirkt, die sich entsprechend den linearen Antriebsbewegungen relativ zueinander axial bewegen, dadurch gekennzeichnet,

dass die Bremswirkung der Bremsanordnung (12) unmittelbar zwischen den beiden Komponenten des Spindelantriebs (1 ) erzeugt wird,

dass eine der beiden axialbeweglichen Komponenten eine Reibeinrichtung (13) mit mindestens einem Reibelement (14) aufweist und

dass das Reibelement (14) bei dem Verstellen an einer anderen der beiden axialbeweglichen Komponenten translatorisch entlangreibt und dadurch eine Bremswirkung parallel zur Spindelachse (A) erzeugt.

2. Spindelantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Reibelement (14) bei dem Verstellen an der jeweiligen anderen der beiden axialbeweglichen Komponenten zusätzlich auch rotatorisch entlangreibt und dadurch eine Bremswirkung um die Spindelachse (A) herum erzeugt.

3. Spindelantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Reibelement (14) zur Erzielung der Bremswirkung radial mit der Oberfläche der jeweiligen anderen Komponente, insbesondere mit der Innenoberfläche der jeweiligen anderen Komponente, in Kontakt ist.

4. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige andere Komponente, an der das mindestens eine Reibelement (14) entlangreibt, ein Rohr ist, vorzugsweise, dass das min- destens eine Reibelement (14) zur Erzielung der Bremswirkung radial mit der Rohrinnenseite des Rohrs in Kontakt ist.

5. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die jeweilige andere Komponente, an der das mindestens eine Reibelement (14) entlangreibt, ein Spindelführungsrohr (9) ist, das mit der Spindelmutter (6b) drehfest verbunden ist und das mit dem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss (8b) gekoppelt ist, vorzugsweise, dass die mit der Reibeinrichtung (13) versehene Komponente die Spindel (6a) ist.

6. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige andere Komponente, an der das mindestens eine Reibelement (14) entlangreibt, ein Torsionsrohr (10) ist, in dem die Spindelmutter (6b) und/oder das Spindelführungsrohr (9) axialbeweglich und dreh- fest geführt ist und das mit dem spindelseitigen Antriebsanschluss (8a) gekoppelt ist, vorzugsweise, dass die mit der Reibeinrichtung (13) versehene Komponente das Spindelführungsrohr (9) oder die Spindelmutter (6b) ist.

7. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die jeweilige andere Komponente, an der das mindestens eine Reibelement (14) entlangreibt, ein Antriebrohr (11a) ist, das mit dem spindelseitigen Antriebsanschluss (8a) gekoppelt ist und zusammen mit einem darin axialbeweglich geführten Abtriebsrohr (11 b), das mit dem spindelmutterseitigen Antriebsanschluss (8b) gekoppelt ist, ein teleskopartiges Gehäuse (11 ) des Spindelantriebs (1 ) bildet, vorzugsweise, dass die mit der Reibeinrichtung (13) versehene Komponente das Abtriebsrohr (11 b) ist.

8. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanordnung (12) eine wegabhängige Bremswir- kung erzeugt, vorzugsweise, dass sich die Bremswirkung in axialer Richtung (X) in einem axialen Abschnitt der Bremsanordnung (12), insbesondere kontinuierlich ändert, weiter vorzugsweise, dass sich der Durchmesser, insbesonde- re Innendurchmesser, der jeweiligen anderen Komponente, an der das mindestens eine Reibelement (14) entlangreibt, in einem axialen Abschnitt der Kom- ponente in axialer Richtung (X), insbesondere kontinuierlich, ändert.

9. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanordnung (12) eine richtungsabhängige Bremswirkung erzeugt, vorzugsweise, dass die Bremswirkung in einer ersten Verstellrichtung des Spindelantriebs (1 ), die insbesondere einem Öffnen des Ver- Schlusselements (3) entspricht, kleiner ist als in einer zweiten Verstellrichtung des Spindelantriebs (1 ), die insbesondere einem Schließen des Verschlusselements (3) entspricht, weiter vorzugsweise, dass sich der Durchmesser, insbesondere Außendurchmesser, und/oder die radiale Anpresskraft der Reibeinrichtung (13), insbesondere des Reibelements (14), nach einem Wechsel der Verstellrichtung ändert.

10. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremswirkung einstellbar ist.

11 . Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (14) einen oder mehrere Ringe (16) und/oder eine oder mehrere Hülsen (20) und/oder ein oder mehrere Umfangssegmente (17) und/oder eine oder mehrere Schlingfedern (23) aufweist.

12. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (14) radial an der Oberfläche der mit der Reibeinrichtung (13) versehenen Komponente anliegt, insbesondere um die radiale Außenseite der Komponente verläuft, oder,

dass das Reibelement (14) radial an einem hülsenförmigen Element (15) der Reibeinrichtung (13) anliegt, insbesondere um die radiale Außenseite des hülsenförmigen Elements (15) verläuft, wobei das hülsenförmige Element (15) mit der mit der Reibeinrichtung (13) versehenen Komponente drehfest oder drehbeweglich verbunden ist, vorzugsweise, dass das hülsenförmige Element (15) eine Anschlag mutter (19) ist, die an einem Endabschnitt der mit der Reibein- richtung (13) versehenen Komponente montiert ist.

13. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Durchmesser, insbesondere Außendurchmesser, des hülsenförmigen Elements (15) und/oder des axialen Abschnitts der mit der Reibeinrichtung (13) versehenen Komponente, in dem das Reibelement (14) an der Komponente montiert ist, in axialer Richtung (X) ändert, insbesondere in axialer Richtung (X) zu einem axialen Ende hin und gegebenenfalls auch in der dazu entgegengesetzten axialen Richtung zum entgegengesetzten axialen Ende hin erweitert, insbesondere konisch erweitert, und/oder,

dass sich der Durchmesser insbesondere Innendurchmesser, des Reibele- ments (14) in axialer Richtung ändert, insbesondere in axialer Richtung zu ei- nem axialen Ende hin und gegebenenfalls auch in der dazu entgegengesetzten axialen Richtung (X) zum entgegengesetzten axialen Ende hin verringert, insbesondere konisch verringert, vorzugsweise,

dass sich der Durchmesser, insbesondere Außendurchmesser, des hülsenför- migen Elements (15) und/oder des axialen Abschnitts der mit der Reibeinrichtung (13) versehenen Komponente, in dem das Reibelement (14) an der Komponente montiert ist, in diejenige axiale Richtung (X) erweitert, die entgegenge- setzt zu der axialen Richtung ist, in die sich der Durchmesser, insbesondere Innendurchmesser, des Reibelements (14) verringert.

14. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibeinrichtung (13) ein- oder beidseitig axial an jeweils eine Anschlagmutter (19) angrenzt oder das Reibelement (14) radial auf einer Anschlagmutter (19) angeordnet ist, welche Anschlagmutter (19) jeweils an ei- nem Endabschnitt der mit der Reibeinrichtung (13) versehenen Komponente montiert ist, vorzugsweise, dass die Anschlagmutter (19) oder zumindest eine der Anschlagmuttern (19) zusammen mit der Reibeinrichtung (13) und/oder dem Reibelement (14) eine vormontierte Einheit (21 ) bildet.

15. Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs (4) mit einem Verschlusselement (3) und einem dem Verschlusselement (3) zugeordneten Spindelantrieb (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.