WO2020016300A1

WO2020016300A1 - Antriebsanordnung eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: WO2020016300A1
Application number: PCT/EP2019/069249
Authority: WO
Inventors: Robert Neundorf
Original assignee: Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2020-01-23
Also published as: CN112703297A; US20210270076A1; DE102018117413A1; US11834888B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung eines Kraftfahrzeugs (2) zur motorischen Verstellung einer Klappe (3), insbesondere Seitentür, des Kraftfahrzeugs (2) mittels linearer Antriebsbewegungen, wobei die Antriebsanordnung (1) zur Erzeugung der linearen Antriebsbewegungen eine Antriebseinheit (4) aufweist, der ein Antrieb (5) mit mindestens einem Antriebsmotor (6) und ein mit dem Antrieb (5) antriebstechnisch gekoppeltes Vorschubgetriebe (7), insbesondere ein Spindel-Spindelmuttergetriebe (8), zugeordnet sind. Es wird vorgeschlagen, dass die Antriebsanordnung (1) eine Tragstruktur (9) aufweist, welche die Antriebseinheit (4) um eine geometrische Tragschwenkachse (10) schwenkbar aufnimmt, dass die Antriebseinheit (4) und die Tragstruktur (9) zu einer Vormontageeinheit (13) verbunden sind, die als solche über die Tragstruktur (9) an einer Montagestelle (14) am Kraftfahrzeug (2), insbesondere an der Klappe (3) oder an der Kraftfahrzeugkarosserie (15), montierbar ist.

Description

Antriebsanordnung eines Kraftfahrzeugs

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 , eine Klappenanordnung gemäß Anspruch 14 sowie ein Verfahren zur Montage einer Antriebsanordnung gemäß Anspruch 16.

Die in Rede stehende Antriebsanordnung findet Anwendung im Rahmen der motorischen Verstellung jedweder Klappen eines Kraftfahrzeugs. Bei solchen Klappen kann es sich beispielsweise um Seitentüren, Heckklappen, Heckdeckel, Motorhauben oder Laderaumböden eines Kraftfahrzeugs handeln. Insoweit ist der Begriff„Klappe“ vorliegend weit zu verstehen.

Die bekannte Antriebsanordnung (EP 1 795 685 B1), von der die Erfindung ausgeht, weist entlang einer Antriebsachse hintereinander ein Vorschubgetriebe und einen Antriebsmotor auf. Diese Antriebsanordnung wird mit einem Ende schwenkbar an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs und mit dem anderen Ende schwenkbar an einer Klappe, insbesondere einer Tür, des Kraftfahrzeugs befestigt. Die Antriebsanordnung erzeugt lineare Antriebsbewegungen, mittels derer die Kraftfahrzeugtür motorisch geöffnet und geschlossen werden kann.

Während die bekannte Antriebsanordnung zum motorischen Verstellen einer Klappe gut geeignet ist, besteht unter Anderem noch Potential bei der Bauraumoptimierung. Einerseits baut die Antriebsanordnung sehr lang, andererseits muss die jeweilige Kraftfahrzeugtür ein Schwenkgelenk zur Befestigung aufweisen. Hinzu kommt, dass die Kraftfahrzeugtür im Bereich des Schwenkgelenks verstärkt werden muss, um die Kräfte, die die Antriebsanordnung erzeugt, aufzunehmen. Dafür muss konkret eine Seitenhaut der Kraftfahrzeugtür verstärkt werden. Da außerdem andere in der Klappe vorhandene Komponenten um den Antrieb herum angeordnet werden müssen, wird diese Antriebsanordnung den Praxisanforderungen aus dem Kraftfahrzeugbereich nur bedingt gerecht.

Einen Ansatz zur Lösung zumindest eines dieser Probleme liefert die DE 11 2012 003 117 T5, in der eine Antriebsanordnung offenbart ist, die auch mit einem Ende schwenkbar an der Karosserie befestigt ist, deren zweite Befesti- gung sich jedoch an einer krafifahrzeugseitigen Stirnseite der Tür befindet, so- dass das hintere Ende frei schwebt.

Die Antriebsanordnung wird dabei durch ein während der Montage gebildetes Gelenk schwenkbar an der Stirnseite gelagert. Dadurch, dass die Montagestelle im vorderen Bereich das Gelenk bereitstellt, schwenkt die Antriebsanordnung im hinteren Bereich weit aus und ist hohen Hebelwirkungen ausgesetzt. Die gleichbleibende Fertigung eines stabilen Gelenks während der Montage ist teuer und ineffizient und entspricht damit nicht den Praxisanforderungen aus dem Kraftfahrzeugbereich .

Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, die bekannte Antriebsanordnung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass sie den Praxisanforderungen aus dem Kraftfahrzeugbereich besser gerecht wird.

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

Der vorschlagsgemäßen Lösung liegt zunächst die Überlegung zu Grunde, die Antriebsanordnung mit einer Tragstruktur zu versehen, die eine Antriebseinheit schwenkbar aufnimmt. Die Antriebseinheit weist dabei einen Antrieb mit mindesten einem Antriebsmotor und ein Vorschubgetriebe auf. Dadurch, dass die Tragstruktur und die Antriebseinheit zu einer Vormontageeinheit verbunden werden, wird eine besonders einfache Montage ermöglicht Zusätzlich wird es durch die Tragstruktur möglich, eine Tragschwenkachse unabhängig von der Befestigung am Kraftfahrzeug zu positionieren, wodurch die Tragschwenkachse bereits bei der Fertigung und von der Befestigung am Kraftfahrzeug unabhängig erstellt werden kann. Dadurch entstehen zusätzlich größere Freiheiten bei der Vorgabe der Lage der Tragschwenkachse, während die Antriebsanordnung insgesamt mit gleichbleibender Qualität günstig gefertigt werden kann.

Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass die Antriebsanordnung eine Tragstruktur aufweist, welche die Antriebseinheit um eine geometrische Tragschwenkachse schwenkbar aufnimmt und dass die Antriebseinheit und die Tragstruktur zu einer Vormontageeinheit verbunden sind, die als solche über die Tragstruk- tur an einer Montagestelle am Kraftfahrzeug, insbesondere an der Klappe oder der Kraftfahrzeugkarosserie, montierbar ist.

Bei der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 ist dem Antrieb eine geometrische Antriebsachse zugeordnet, entlang derer sich diverse Komponenten erstrecken können. So kann eine vorteilhafte Anpassung der Antriebsanordnung an die Gegebenheiten im Kraftfahrzeug vorgenommen werden.

Der Antrieb und das Vorschubgetriebe können gemäß einer Ausgestaltung nach Anspruch 3 von einem Antriebsgehäuse aufgenommen werden, das mit der Tragstruktur zur Ausbildung der Vormontageeinheit verbunden ist. Dadurch wird eine besonders einfache Handhabbarkeit bei der Montage erreicht.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 verlaufen der Antrieb und das Vorschubgetriebe entlang der Antriebsachse nebeneinander. Dadurch kann die axiale Erstreckung der Antriebsanordnung massiv reduziert werden.

Wenn wie bei der Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 zwei Antriebsmotoren vorgesehen sind, so können sich deren Antriebswellen besonders vorteilhaft entlang der Antriebsachse nebeneinander erstrecken. Da bei zwei Antriebsmotoren beide Antriebsmotoren kleiner ausgestaltet werden können, kann die Kompaktheit der Antriebsanordnung weiter gesteigert werden.

Nach den Ausgestaltungen gemäß der Ansprüche 6 und 7 können die Antriebsmotoren mit unterschiedlichem Nennmoment ausgestaltet und/oder mit unterschiedlicher Getriebeübersetzung eines Koppelgetriebes mit dem Vorschubgetriebe gekoppelt sein, wodurch ein effizienter Betrieb der Antriebsanordnung in verschiedenen Drehzahl-Drehmoment-Arbeitspunkten möglich wird.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 bezieht sich auf eine vorteilhafte Art der Koppelbarkeit der Antriebsanordnung mit der Klappe oder der Kraftfahrzeugkarosserie zum Ausleiten der linearen Antriebsbewegung. Da der flexiblen geometrischen Auslegbarkeit der Antriebsanordnung besondere Bedeutung zukommt, ist die Tragschwenkachse bei den Ausgestaltungen gemäß Anspruch 9 vorteilhafter Weise in einem mittleren oder hinteren Bereich des Antriebsgehäuses angeordnet und somit von der Montagestelle der Tragstruktur beabstandet. Dieser Abstand steuert die wirkenden Hebelkräfte und den Platzbedarf durch das Ausschwenken des Antriebsgehäuses gegenüber der Tragstruktur.

Für die Auslegung der Tragstruktur sind verschiedene vorteilhafte Varianten denkbar. So kann die Tragstruktur gemäß den Ansprüchen 10 bis 12 mindestens einen oder zwei Tragarme und vorzugsweise einen Basisarm, der insbesondere am Kraftfahrzeug montierbar ist, aufweisen. Dadurch kann eine kompakte, stabile, bügelförmige Tragstruktur entstehen. Bei einer Ausgestaltung gemäß Anspruch 13 fasst die Tragstruktur die Antriebseinheit zumindest zum Teil ein, was zu einer besonders kompakten Anordnung insgesamt führt.

Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 14, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einer Klappe und einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung beansprucht Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung darf verwiesen werden.

Gemäß einer Ausgestaltung nach Anspruch 15 ist die Antriebsanordnung der Klappenanordnung über die Tragstruktur an der Stirnseite der Klappe montiert. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Stirnseite der Klappe im Vergleich zu einer Außenhaut der Klappe stabiler ausgestaltet ist.

Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 16, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Montage einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung beansprucht. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung und der Klappenanordnung darf verwiesen werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine Antriebsanordnung im montierten Zustand in einer Kraftfahrzeug- tür,

Fig. 2 eine Draufeicht auf die Kraftfahrzeugtür entlang des Schnitts ll-ll in einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand,

Fig. 3 die Antriebsanordnung in einem Zustand, in dem das Vorschubgetriebe ausgefahren ist,

Fig. 4 die Antriebsanordnung in einem Zustand, in dem das Vorschubgetriebe eingefahren ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Antriebsanordnung 1 eines Kraftfahrzeugs 2 dient zur motorischen Verstellung einer Klappe 3, insbesondere Seitentür, des Kraftfahrzeugs 2 mittels linearer Antriebsbewegungen. Eine Klappe 3 ist dabei ganz allgemein ein Bauteil eines Kraftfahrzeugs 2, das eine Öffnung des Kraftfahrzeugs 2 freigeben und verschließen kann. Die Klappe 3 ist hier und vorzugsweise eine Seitentür des Kraftfahrzeugs 2. Für weitere Beispiele von Klappen sei auf den einleitenden Teil der Beschreibung verwiesen.

Die dargestellte Klappe 3 kann prinzipiell manuell und motorisch verstellt werden. In diesem Fall ist die Klappe 3 mittels linearer Antriebsbewegungen verstellbar. Zur Erzeugung der linearen Antriebsbewegungen weist die Antriebsanordnung 1 eine Antriebseinheit 4 auf. Dieser Antriebseinheit 4 ist ein Antrieb 5 mit mindestens einem Antriebsmotor 6 zugeordnet. Der Antriebsmotor 6 ist hier ein Elektromotor, vorzugsweise ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor.

Weiterhin ist der Antriebseinheit 4 ein mit dem Antrieb 5 antriebstechnisch gekoppeltes Vorschubgetriebe 7, insbesondere ein Spindel-Spindelmuttergetriebe 8, zugeordnet. Der Antrieb 5 erzeugt hier über den mindestens einen Antriebsmotor 6 Rotationsbewegungen, die von dem Vorschubgetriebe 7 in lineare Antriebsbewegungen umgewandelt werden.

Vorschlagsgemäß ist es nun so, dass die Antriebsanordnung 1 eine Tragstruktur 9 aufweist, welche die Antriebseinheit 4 um eine geometrische Trag schwenkachse 10 schwenkbar aufnimmt. Es ist in diesem Ausführungsbeispiel so, dass die geometrische Tragschwenkachse 10 von zwei Schwenkiagem 11 , 12 gebildet wird.

Weiterhin wird nun vorgeschlagen, dass die Antriebseinheit 4 und die Tragstruktur 9 zu einer Vormontageeinheit 13 verbunden sind. Diese Verbindung kann permanent oder vorläufig sein, d.h. insbesondere, dass die Vormontageeinheit 13 zwar bei Beginn einer Montage am Kraftfahrzeug 2 verbunden ist, möglicherweise aber nicht verbunden demontiert werden kann.

Hier und vorzugsweise sind die Antriebseinheit 4 und die Tragstruktur 9 über die Schwenklager 11 , 12 zu der Vormontageeinheit 13 verbunden. Die Vormontageeinheit 13 ist als solche über die Tragstruktur 9 an einer Montagestelle 14 am Kraftfahrzeug 2, insbesondere an der Klappe 3 oder an einer Kraftfahrzeugkarosserie 15, montierbar, beispielsweise anschraubbar. Die Tragstruktur 9 kann dann z.B. einfach in einem Montageschritt an die Klappe 3 oder die Kraftfahrzeugkarosserie 15 angeschraubt werden. Im weiteren beziehen sich die Ausführungen der Einfachheit halber meistens nur auf eine mit einer Klappe 3 verbundene Vormontageeinheit 13, sie gelten aber für eine mit der Kraftfahrzeugkarosserie 15 verbundene Vormontageinheit 13 genauso.

Fig. 2 zeigt nun eine Draufsicht entlang des Schnitts ll-ll auf eine Klappe 3, hier eine Kraftfahrzeugtür. Eine Verstellung der Kraftfahrzeugtür geschieht dadurch, dass das Vorschubgetriebe 7 die linearen Antriebsbewegungen erzeugt, indem es ausgefahren (Fig. 2a)) oder eingefahren (Fig. 2b)) wird. Dies geschieht hier ganz konkret, indem das Vorschubgetriebe 7 die Kraftfahrzeugtür um ein Tür- gelenk 16 schwenkend von der Kraftfahrzeugkarosserie 15 wegdrückt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Antriebsanordnung 1. Wie dort dargestellt, ist es ganz allgemein so, dass dem Antrieb 5 eine geometrische Antriebsachse 17 zugeordnet ist. Besonders vorzugsweise wird die geometrische Antriebsachse 17 durch die Richtung der linearen Antriebsbewegungen definiert. Dabei verläuft die geometrische Antriebsachse 17 vorzugsweise entlang einer Vorschubrichtung des Vorschubgetriebes 7. Für eine besonders einfache konstruktive Auslegung kann es so sein, dass sich der mindestens eine Antriebsmotor 6, insbesondere eine Antriebswelle 18 des mindestens einen Antriebsmotors 6 des Antriebs 5, entlang der Antriebsachse 17, insbesondere parallel zu der Antriebsachse 17, erstreckt. Der Begriff„Entlang“ ist vorliegend stets weit zu verstehen und bedeutet, dass das jeweilige Element, zum Beispiel die Antriebswelle 18, in einem Winkel von weniger als 45º zu der Antriebsachse 17 steht und somit mehr in die Richtung der Antriebsachse 17 ausgerichtet ist, als in jegliche dazu orthogonale Richtung.

Bezüglich der Anordnung des Vorschubgetriebes 7 relativ zu dem Antrieb 5 im Übrigen, insbesondere relativ zu dem mindestens einen Antriebsmotor 6, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass sich ein Vorschubelement 19 des Vorschubgetriebes 7, insbesondere eine Spindel 20 des Spindel-Spindelmuttergetriebes 8, entlang der Antriebsachse 17 des Antriebs 5, insbesondere parallel zu der Antriebsachse 17 des Antriebs 5, erstreckt. Sofern die Antriebsachse 17 nicht durch die linearen Antriebsbewegungen definiert ist, ist es weiterhin so, dass sich die linearen Antriebsbewegungen vorzugsweise entlang der Antriebsachse 17 des Antriebs 5, insbesondere parallel zu der Antriebsachse 17 des Antriebs 5, erstrecken.

Um die Antriebsanordnung 1 robust und im Rahmen der Montage einfach handhabbar zu gestalten, weist die Antriebseinheit 4 vorzugsweise ein Antriebsgehäuse 21 mit einer Längserstreckung entlang der Antriebsachse 17 auf. Das Antriebsgehäuse 21 nimmt den Antrieb 5 und das Vorschubgetriebe 7 auf. Das Antriebsgehäuse 21 ist dann mit der Tragstruktur 9 zur Ausbildung der Vormontageeinheit 13 verbunden. Diese Verbindung wird vorzugsweise über die Schwenklager 11 , 12 bereitgestellt. Andere Varianten für diese Verbindung, insbesondere nur für die Montage vorgesehene Varianten, sind denkbar.

Das Antriebsgehäuse 21 kann zwei- oder mehrteilig ausgeführt sein. Außerdem ist es vorzugsweise in einer Schalenbauweise ausgeführt Es wird im Normalfall zumindest eine Öffnung für das Vorschubelement 19 aufweisen.

Bezüglich der Ausrichtung der Komponenten der Antriebseinheit 4 ist es vorzugsweise vorgesehen, dass sich der Antrieb 5 und das Vorschubelement 19 des Vorschubgetriebes 7, insbesondere die Spindel 20 des Spindel- Spindelmuttergetriebes 8, entlang der Antriebsachse 17 nebeneinander erstrecken. Wie in den Fig. 3 und 4 zu sehen, kann sich dies ganz konkret dadurch äußern, dass sich der mindestens eine Antriebsmotor 6 des Antriebs 5 und die Spindel 20 des Spindel-Spindelmuttergetriebes 8 entlang der Antriebsachse 17 nebeneinander erstrecken. Der Begriff „Nebeneinander bedeutet dabei, dass die jeweiligen Komponenten bezogen auf die Antriebsachse 17 radial voneinander beabstandet sind und entlang der bezogen auf die Antriebsachse 17 axialen Richtung überlappen. Sie überlappen dabei vorzugsweise um mindestens 50 %, weiter vorzugsweise um mindestens 75 %, weiter vorzugsweise um 100 %, der jeweils kürzeren Komponente. Diese Prozentwerte beziehen sich dabei auf einen vollständig eingefahrenen Zustand des Vorschubgetriebes 7. Mit dieser Ausgestaltung kann die Erstreckung der Antriebsanordnung 1 insbesondere entlang der Antriebsachse 17 deutlich reduziert werden.

Wie in der Zeichnung dargestellt, weist Antrieb 5 mindestens einen weiteren Antriebsmotor 22, damit also mindestens zwei Antriebsmotoren 6, 22, auf. Alle Ausführungen zu dem einen Antriebsmotor 6 gelten für den weiteren Antriebsmotor 22 entsprechend. Diese Antriebsmotoren 6, 22 sind beide mit dem Vorschubgetriebe 7 antriebstechnisch gekoppelt. Dadurch können beide Antriebsmotoren mit weniger Leistung und somit kleiner und schmaler ausgelegt werden. Dies trägt weiter zur Bauraumoptimierung der Antriebsanordnung 1 bei. Es ist vorgesehen, dass beide Antriebsmotoren 6, 22 das Vorschubgetriebe 7 gleichzeitig antreiben können. Grundsätzlich kann es aber auch vorgesehen sein, dass jeder der beiden Antriebsmotoren 6, 22 das Vorschubgetriebe 7 einzeln antreibt.

Die Antriebswellen 18, 23 der Antriebsmotoren 6, 22 erstrecken sich vorzugsweise entlang der Antriebsachse 17, insbesondere parallel zu der Antriebsachse 17. Dabei erstrecken sich beide Antriebsmotoren 6, 22, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, entlang des Vorschubgetriebes 7 nebeneinander. Außerdem erstrecken sich vorzugsweise die Antriebswellen 18, 23 der Antriebmotoren 6, 22 entlang der Antriebsachse 17 nebeneinander.

Zum Einleiten der Antriebskraft von den Antriebsmotoren 6, 22 in das Vorschubgetriebe 7 weist die Antriebseinheit 4 vorzugsweise ein Zwischengetriebe 24 auf, das entsprechend zwischen die Antriebsmotoren 6, 22 und das Vorschubgetriebe 7 geschaltet ist.

In der dargestellten und insoweit bevorzugten Ausgestaltung liegen die Antriebsmotoren 6, 22 und das Vorschubgetriebe 7 in einer Ebene, wodurch die Antriebsanordnung 1 vergleichsweise flach ausgeführt werden kann.

Die Nutzung zweier Antriebsmotoren 6, 22 eröffnet ganz neue Möglichkeiten der optimierten Ausnutzung der jeweiligen Motorcharakteristik. Es kann daher vorteilhaft sein, dass die beiden Antriebsmotoren 6, 22 unterschiedliche Nennleistungen aufweisen. Vorzugsweise ist es jedoch so, dass die Antriebsmotoren 6, 22 auf im Wesentlichen identische Nennleistungen ausgelegt sind, wodurch kostengünstig mit identischen Antriebsmotorentypen gearbeitet werden kann. Vorzugsweise sind die beiden Antriebsmotoren 6, 22 mit einem im Wesentlichen identischen Nennmoment ausgelegt.

Sofern die beiden Antriebsmotoren 6, 22 unterschiedlich mit dem Vorschubgetriebe 7 gekoppelt werden, ist es auf einfache Weise möglich, beide Antriebsmotoren 6, 22 in unterschiedlichen Arbeitspunkten zu betreiben. Dies obwohl die beiden Antriebsmotoren 6, 22 vorzugsweise im Wesentlichen identisch ausgelegt sind. Dadurch kann die jeweils abzugebende mechanische Leistung so eingestellt werden, dass der Gesamtbetrieb im Ergebnis möglichst effizient ist.

Der obige effiziente Gesamtbetrieb lässt sich vorzugsweise dadurch realisieren, dass die beiden Antriebsmotoren 6, 22 jeweils über ein Koppelgetriebe 25, 26 mit dem Vorschubgetriebe 7 antriebstechnisch gekoppelt sind. Diese Koppelgetriebe 25, 26 können zusammen das Zwischengetriebe 24 bilden. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Koppelgetriebe 25, 26 jeweils Stirnradgetriebe und insbesondere jeweils mit der Spindel 20 des Spindei-Spindelmutter- getriebes 8 antriebstechnisch gekoppelt. Zur Optimierung des effizienten Gesamtbetriebs können die beiden Koppelgetriebe 25, 26 unterschiedliche Getriebeübersetzungen aufweisen. Dies ist im konkreten Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, dass beide Antriebsmotoren 6, 22 je mit einem Stirnrad 27, 28 antriebstechnisch gekoppelt sind und beide Stirnräder 27, 28 in ein weiteres Stirnrad 29, das mit dem Vorschubgetriebe 7 antriebstechnisch gekoppelt ist, eingreifen. Für die Realisierung der unterschiedlichen Getriebeübersetzungen weisen die Stirnräder 27, 28 der Antriebsmotoren 6, 22 vorzugsweise eine unterschiedliche Anzahl an Zähnen auf.

Zum Ausleiten der linearen Antriebsbewegungen weist das Vorschubgetriebe 7 vorzugsweise einen Abtriebsanschluss 30 auf. Um die linearen Antriebsbewegungen ausleiten und in eine Schwenkbewegung der Klappe 3 umsetzen zu können, ist der Abtriebsanschluss 30 mit der Kraftfahrzeugkarosserie 15 oder der Klappe 3 schwenkend koppelbar. Der Abtriebsanschluss 30 ist vorzugsweise als Schubstange 31 ausgestaltet. Je nachdem, ob vorgesehen ist, dass die Klappe 3 in zwei Richtungen motorisch betrieben werden kann, ist die Schubstange 31 für die Übertragung von Druck- und/oder Zugbelastungen ausgelegt.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es so, dass der Abtriebsanschluss 30, insbesondere starr, mit der Spindel 20 des Spindel-Spindelmuttergetriebes 8 verbunden ist. Das ist konstruktiv leicht umsetzbar.

Im Zusammenhang mit der konstruktiven Flexibilität, die der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung 1 innewohnt, ist insbesondere die Lage der Tragschwenkachse 10 bemerkenswert. Die Tragschwenkachse 10 lässt sich in einem weiten Bereich nach Bedarf von der Montagestelle 14 beabstanden. Dementsprechend ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Tragschwenkachse 10 entlang der Antriebsachse 17 gesehen in einen mittleren Bereich des Antriebsgehäuses 21 angeordnet ist, der sich entlang der Antriebsachse 17 gesehen über weniger als 50 % der Längserstreckung des Antriebsgehäuses 21 erstreckt.

Durch die mittige Positionierung der Tragschwenkachse 10, die vorzugsweise orthogonal zu der Antriebsachse 17 verläuft, ist es zum Beispiel möglich, die Tragschwenkachse 10 ungefähr auf Höhe des Massenschwerpunkts der Antriebseinheit 4 zu positionieren. Dadurch können insbesondere trägheitsbedingte Drehmomente auf den Verbindungsbereich zwischen Tragstruktur 9 und Antriebseinheit 4 vermieden werden. Es ist auch möglich, die Tragschwenkachse 10 entlang der Antriebsachse 17 gesehen in einem hinteren Bereich des Antriebsgehäuses 21 anzuordnen. Dies bedeutet vorzugsweise, dass die Tragschwenkachse 10 um mehr als 25 %, vorzugsweise um mehr als 50 %, weiter vorzugsweise um mehr als 75 %, der Längserstreckung des Antriebsgehäuses 21 von der Montagestelle 14 entfernt angeordnet ist.

Eine Anordnung im hinteren Bereich des Antriebsgehäuses 21 hat den Vorteil, dass eine Ausschwenkung X des hinteren Teils des Antriebsgehäuses 21 während der Verstellung der Klappe 3 reduziert wird, wodurch sich eine besonders flexible Positionierung der Antriebsanordnung 1 insbesondere innerhalb der Klappe 3 ergibt. Dadurch kann die Antriebsanordnung 1 optimal auf die jeweiligen Gegebenheiten ausgelegt werden. Vorzugsweise ist es in diesem Zusammenhang ganz allgemein so, dass die Vormontageeinheit 13 entlang der Antriebsachse 17 gesehen am Antriebsgehäuse 21 mindestens zwei Anbindungspunkte, vorzugsweise drei Anbindungspunkte, für die Tragschwenkachse 10 aufweist, so dass je nach Kundenanforderung einer der Anbindungspunkte für die Tragschwenkachse 10 genutzt werden kann. Dadurch ergibt sich eine zusätzliche konstruktive Flexibilität. Die mehreren Anbindungspunkte in diesem Sinne können realisiert sein, indem die paarweisen Schwenklager 11, 12 als insgesamt drei entlang der Antriebsachse 17 versetzt angeordnete Paare von Schwenklagem 11 , 12 realisiert sind.

Grundsätzlich können die Ausschwenkung X des hinteren Teils und die Ausschwenkung Y des vorderen Teils der Antriebseinheit 4 bzw. des Antriebsgehäuses 21 durch die Positionierung der Antriebsachse 17 optimal auf den jeweils vorgegebenen Bauraum eingestellt werden.

Für die Auslegung der Tragstruktur 9 sind verschiedene vorteilhafte Varianten denkbar. Es ist beispielsweise vorteilhaft, wenn die Tragstruktur 9 mindestens einen Tragarm 32, 33 aufweist. An diesem Tragarm 32, 33 kann dann im einfachsten Fall ein einzelnes Schwenklager für die schwenkbare Aufnahme der Antriebseinheit 4 angeordnet sein. Wie in den Fig. zu sehen, ist es vorzugsweise so, dass die Tragstruktur 9 zwei, insbesondere parallel zueinander und/oder entlang der Antriebsachse 17, ausgerichtete, Tragarme 32, 33 aufweist, an denen jeweils ein Schwenklager 11, 12 für die schwenkbare Aufnahme der An- triebseinheit 4 angeordnet ist. Eine derart ausgestaltete Tragstruktur 9 ermöglicht auf konstruktiv besonders einfache Art und Weise die flexible Positionierung der Tragschwenkachse 10.

Die Tragstruktur 9 kann insbesondere als Tragrahmen 35 ausgestaltet sein, wobei die beiden Tragarme 32, 33 der Tragstruktur 9 über einen Basisarm 34 miteinander verbunden sind. Die Tragstruktur 9 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet, was insbesondere fertigungstechnisch vorteilhaft ist. Es kann aber auch vorteilhaft sein, die Tragstruktur zwei- oder mehrteilig auszugestalten, beispielsweise, wenn kostengünstige Standardkomponenten zum Einsatz kommen sollen.

Der Tragrahmen 35 kann prinzipiell einseitig offen ausgestaltet sein derart, dass die beiden Tragarme 32, 33 jeweils an ihrem dem Basisarm 34 gegenüberliegenden Ende frei sind. Damit lässt sich Gewicht einsparen. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass der Tragrahmen 35 geschlossen ausgestaltet ist, so dass sich eine mechanisch besonders robuste Tragstruktur 9 ergibt.

Es ist hier und vorzugsweise so, dass die Vormontageeinheit 13 über den Basisarm 34 an dem Kraftfahrzeug 2, insbesondere an der Klappe 3 oder der Kraftfahrzeugkarosserie 15, montierbar ist. Die Montage kann dabei kraft-, form- oder stoffschlüssig erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Basisarm 34 an einer verstärkten Stelle der Klappe 3 oder der Kraftfahrzeugkarosserie 15 montiert wird.

Es kann außerdem vorgesehen sein, dass die Tragstruktur 9 die Antriebseinheit 4 zumindest zum Teil einfasst. Dadurch wird eine gute Stabilität und vor allem eine hohe Kompaktheit gewährleistet. Dies funktioniert insbesondere gut, wenn die Tragarme 32, 33 mit dem Basisarm 34 einen Bügel bilden.

Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Klappenanordnung 36 mit einer Klappe 3, insbesondere Seitentür, eines Kraftfahrzeugs 2 und einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung 1 beansprucht. Die Antriebsanordnung 1 ist dabei über deren Tragstruktur 9 an der Klappe 3 oder der Kraftfahrzeugkarosserie 15 montiert. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung 1 darf verwiesen werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Klappe 3 an einer Stirnseite 37 der Klappe 3 an der Kraftfahrzeugkarosserie 15 um eine Klappenschwenkachse 38 schwenkbar angelenkt. Da diese Stirnseite 37, insbesondere bei einer Kraftfahrzeugtür, häufig verstärkt ist, ist die vorschlagsgemäße Antriebsanordnung 1 bei der Klappenanordnung 36 vorzugsweise über die Tragstruktur 9 der Antriebsanordnung 1 an der Stirnseite 37 der Klappe 3 montiert. Vorteilhafterweise ist es weiterhin so, dass ein als Schubstange 31 ausgestalteter Abtriebsanschluss 30 der Antriebsanordnung 1 durch eine Öffnung in der Stirnseite 37 der Klappe 3 hindurchragt und an der Kraftfahrzeugkarosserie 15 schwenkbar angelenkt ist. Dies ist am besten der Darstellung gemäß Fig. 2 zu entnehmen.

Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Montage einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung 1 an einer Klappe 3, insbesondere Seitentür, eines Kraftfahrzeugs 2 beansprucht, wobei die Vormontageeinheit 13 an der Klappe 3 montiert wird, indem die Tragstruktur 9 an der Klappe 3, insbesondere an einer Stirnseite 37 der Klappe 3 montiert wird. Auf alle Ausführungen zur vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung 1 darf verwiesen werden.

Claims

Patentansprüche

1. Antriebsanordnung eines Kraftfahrzeugs (2) zur motorischen Verstellung einer Klappe (3), insbesondere Seitentür, des Kraftfahrzeugs (2) mittels linearer Antriebsbewegungen,

wobei die Antriebsanordnung (1) zur Erzeugung der linearen Antriebsbewegungen eine Antriebseinheit (4) aufweist, der ein Antrieb (5) mit mindestens einem Antriebsmotor (6) und ein mit dem Antrieb (5) antriebstechnisch gekoppeltes Vorschubgetriebe (7), insbesondere ein Spindel-Spindelmuttergetriebe (8), zugeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Antriebsanordnung (1) eine Tragstruktur (9) aufweist, welche die Antriebseinheit (4) um eine geometrische Tragschwenkachse (10) schwenkbar aufnimmt und

dass die Antriebseinheit (4) und die Tragstruktur (9) zu einer Vormontageeinheit (13) verbunden sind, die als solche über die Tragstruktur (9) an einer Montagestelle (14) am Kraftfahrzeug (2), insbesondere an der Klappe (3) oder an der Kraftfahrzeugkarosserie (15), montierbar ist.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Antrieb (5) eine geometrische Antriebsachse (17) zugeordnet ist und dass sich der mindestens eine Antriebsmotor (6) des Antriebs (5), insbesondere eine Antriebswelle (18) des mindestens einen Antriebsmotors (6) des Antriebs (5), entlang der Antriebsachse (17), insbesondere parallel zu der Antriebsachse (17), erstreckt, und/oder, dass sich ein Vorschubelement (19) des Vorschubgetriebes (7), insbesondere die Spindel (20) des Spindel-Spindelmuttergetriebes (8), entlang der Antriebsachse (17) des Antriebs (5), insbesondere parallel zu der Antriebsachse (17) des Antriebs (5), erstreckt, und/oder, dass sich die linearen Antriebsbewegungen entlang der Antriebsachse (17) des Antriebs (5), insbesondere parallel zu der Antriebsachse (17) des Antriebs (5), erstrecken.

3. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (4) ein Antriebsgehäuse (21) mit einer Längserstreckung entlang der Antriebsachse (17) aufweist, das den Antrieb (5) und das Vorschubgetriebe (7) aufnimmt, und dass das Antriebsgehäuse (21) mit der Tragstruktur (9) zur Ausbildung der Vormontageinheit (13), insbesondere über mindestens ein oder mindestens zwei Schwenklager (11, 12), verbunden ist.

4. Antriebsanordnung nach Anspruch 2 und ggf. nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Antrieb (5) und das Vorschubelement (19) des Vorschubgetriebes (7), insbesondere der mindestens eine Antriebsmotor (6) des Antriebs (5) und die Spindel (20) des Spindel-Spindelmuttergetriebes (8), entlang der Antriebsachse (17) nebeneinander erstrecken.

5. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (5) mindestens zwei Antriebsmotoren (6, 22) aufweist, die mit dem Vorschubgetriebe (7) antriebstechnisch gekoppelt sind, vorzugsweise, dass sich die Antriebswellen (18, 23) der Antriebsmotoren (6, 22) entlang der Antriebsachse (17), insbesondere parallel zu der Antriebsachse (17), erstrecken, vorzugsweise, dass sich die Antriebswellen (18, 23) der Antriebsmotoren (6, 22) entlang der Antriebsachse (17) nebeneinander erstrecken.

6. Antriebsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Antriebsmotoren (6, 22) mit unterschiedlichem Nennmoment ausgestal- tet sind, oder, dass die beiden Antriebsmotoren (6, 22) im Wesentlichen identisch zueinander ausgestaltet sind, vorzugsweise, dass die beiden Antriebsmotoren (6, 22) mit einem identischen Nennmoment ausgelegt sind.

7. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Antriebsmotoren (6, 22) jeweils über ein Koppelgetriebe (25, 26), insbesondere ein Stirnradgetriebe, mit dem Vorschubelement (19) des Vorschubgetriebes (7), insbesondere der Spindel (20) des Spindel-Spindelmuttergetriebes (8), antriebstechnisch gekoppelt sind, vorzugsweise, dass die beiden Koppelgetriebe (25, 26) unterschiedliche Getriebeübersetzungen aufweisen.

8. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschubgetriebe (7) einen Abtriebsanschluss (30) zum Ausleiten der linearen Antriebsbewegungen aufweist, dass der Abtriebsanschluss (30) hierfür mit der Kraftfahrzeugkarosserie (15) oder der Klappe (3) schwenkend koppelbar Ist, vorzugsweise, dass der Abtriebsanschluss (30) als Schubstange (31) ausgestaltet ist, und/oder, dass der Abtriebsanschluss (30), insbesondere starr, mit der Spindel (20) des Spindel-Spindelmuttergetriebes (8) verbunden ist.

9. Antriebsanordnung nach Anspruch 2 und ggf. nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschwenkachse (10) entlang der Antriebsachse (17) gesehen in einem mittleren Bereich des Antriebsgehäuses (21) angeordnet ist, der sich entlang der Antriebsachse (17) gesehen über weniger als 50 % der Längserstreckung des Antriebsgehäuses (21) erstreckt, und/oder, dass die Tragschwenkachse (10) entlang der Antriebsachse (17) gesehen um mehr als 25 %, vorzugsweise um mehr als 50 %, weiter vorzugsweise um mehr als 75 %, der Längserstreckung des Antriebsgehäuses (21) von der Montagestelle (14) entfernt angeordnet ist.

10. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (9) mindestens einen Tragarm (32, 33) aufweist, an dem ein Schwenklager für die schwenkbare Aufnahme der Antriebseinheit (4) angeordnet ist, vorzugsweise, dass die Tragstruktur (9) zwei, insbesondere parallel zueinander und/oder entlang der Antriebsachse (17) ausgerichtete, Tragarme (32, 33) aufweist, an denen jeweils ein Schwenklager (11 , 12) für die schwenkbare Aufnahme der Antriebseinheit (4) angeordnet ist.

11. Antriebsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (9) als Tragrahmen (35) ausgestaltet ist und dass die beiden Tragarme (32, 33) der Tragstruktur (9) über einen Basisarm (34) miteinander verbunden sind, vorzugsweise, dass der Tragrahmen (35) einseitig offen ausgestaltet ist derart, dass die beiden Tragarme (32, 33) jeweils an ihrem dem Basisarm (34) gegenüberliegenden Ende frei sind.

12. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vormontageeinheit (13) über den Basisarm (34) an dem Kraftfahrzeug (2), insbesondere an der Klappe (3) oder der Kraftfahrzeugkarosserie (15), montierbar ist.

13. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (9) die Antriebseinheit (4) zumindest zum Teil einfasst.

14. Klappenanordnung eines Kraftfahrzeugs (2) mit einer Klappe (3), insbesondere Seitentür, eines Kraftfahrzeugs (2) und einer Antriebsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebsanordnung (1 ) über deren Tragstruktur (9) an der Klappe (3) oder der Kraftfahrzeugkarosserie (15) montiert ist.

15. Klappenanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (3) an einer Stirnseite (37) der Klappe (3) an der Kraftfahrzeugkarosse- rie (15) um eine Klappenschwenkachse (38) schwenkbar angelenkt ist und dass die Antriebsanordnung (1 ) über deren Tragstruktur (9) an der Stirnseite (37) der Klappe (3) montiert ist, vorzugsweise, dass ein als Schubstange (31) ausgestalteter Abtriebsanschluss (30) der Antriebsanordnung (1 ) durch eine Öffnung in der Stirnseite (37) der Klappe (3) hindurchragt und an der Kraftfahrzeugkarosserie (15) schwenkbar angelenkt ist.

16. Verfahren zur Montage einer Antriebsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 an einer Klappe (3), insbesondere Seitentür, eines Kraftfahrzeugs (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Vormontageeinheit (13) an der Klappe (3) montiert wird, indem die Tragstruktur (9) an der Klappe (3), insbesondere an einer Stirnseite (37) der Klappe (3), montiert wird.