DE102010053279A1 - Drive arrangement for operation of functional element e.g. rear spoiler of motor vehicle, has releasable coupling element that is coupled with spindle nut connected to kinematic system of functional element - Google Patents

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Abstract

The drive arrangement comprises a spindle drive (12) with an electric motor (14), and a spindle (16) which is driven by the electric motor. The motor is provided with a spindle nut (18) which is connected to a kinematic system (38) of the functional element. A carriage (22) is connected to the kinematic system in parallel to the axis of the spindle. One releasable coupling element (21A) is coupled with the spindle nut.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zur motorischen Betätigung eines Funktionselements eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a drive arrangement for the motorized actuation of a functional element of a motor vehicle having the features of the preamble of patent claim 1.

Eine derartige Antriebsanordnung ist aus der Praxis bekannt und dient beispielsweise zum Antrieb eines verstellbaren Funktionselements, wie eines Heckspoilers eines Kraftfahrzeugs. Die bekannte Antriebsanordnung umfasst einen Spindelantrieb, der mit einem Elektromotor versehen ist, welcher eine mit einem Außengewinde versehene Spindel antreibt. Auf der Spindel sitzt eine Spindelmutter, die mit einer Kinematik des betreffenden Funktionselements, beispielsweise des Heckspoilers, verbunden ist. Durch den rotierenden Antrieb der Spindel erfährt die Spindelmutter bezüglich der Spindel einen axialen Versatz. Dadurch kann die Kinematik des Funktionselements betätigt und letzteres verstellt werden. Bei einer derartigen Antriebsanordnung besteht das Problem, dass der Spindelantrieb bei Ausfall des Elektromotors blockiert und keine Verstellung des Funktionselements mehr möglich ist.Such a drive arrangement is known from practice and serves, for example, to drive an adjustable functional element, such as a rear spoiler of a motor vehicle. The known drive arrangement comprises a spindle drive which is provided with an electric motor which drives a spindle provided with an external thread. On the spindle sits a spindle nut, which is connected to a kinematics of the relevant functional element, such as the rear spoiler. Due to the rotating drive of the spindle, the spindle nut experiences an axial offset with respect to the spindle. As a result, the kinematics of the functional element can be actuated and the latter can be adjusted. In such a drive arrangement, there is the problem that the spindle drive blocked in case of failure of the electric motor and no adjustment of the functional element is more possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gemäß der einleitend genannten Gattung ausgebildete Antriebsanordnung zu schaffen, die eine einfache Notbetätigung des Funktionselements zulässt.The invention has for its object to provide a trained according to the aforementioned type gen drive arrangement, which allows a simple emergency operation of the functional element.

Diese Aufgabe ist durch die Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the drive arrangement having the features of patent claim 1.

Der Kern der Erfindung besteht mithin darin, die Kinematik des Funktionselements über einen Schlitten bzw. Gleiter nach dessen Entkoppeln von der Spindelmutter in geführter Weise betätigen zu können, so dass eine einfache Verstellung des Funktionselements auch bei Ausfall des Elektromotors oder einer sonstigen Störung des Spindelantriebs möglich ist. Es muss nur das Kopplungselement gelöst werden, damit der Schlitten unabhängig von der Spindelmutter entlang seiner Führung parallel zur Achse der Spindel verschoben werden kann.The essence of the invention is therefore to be able to operate the kinematics of the functional element via a carriage or slider after its decoupling of the spindle nut in a guided manner, so that a simple adjustment of the functional element possible even in case of failure of the electric motor or other malfunction of the spindle drive is. It must be solved only the coupling element, so that the carriage can be moved independently of the spindle nut along its guide parallel to the axis of the spindle.

Durch die Führung des Schlittens bleibt die Kinematik im Falle einer Notbetätigung, bei der das Kopplungselement zwischen dem Schlitten und der Spindelmutter gelöst wird, lagestabil, das heißt statisch bestimmt. Sie kann damit leicht betätigt werden, da der Gleiter auf seiner Führung vorzugsweise kippstabil fixiert ist und nur eine eindeutige, gefürte Bewegung ausführen kann.Due to the guidance of the carriage, the kinematics in the case of an emergency operation, in which the coupling element between the carriage and the spindle nut is released, remains stable in position, that is determined statically. It can thus be easily operated, since the slider is preferably fixed tilt-stable on his leadership and can only perform a clear, gefürte movement.

Im weitesten Sinne ist die Spindelmutter also zweiteilig ausgeführt, wobei ein Teil einen Gewindeabschnitt darstellt, in den über das Gewinde der Spindel die Antriebskräfte eingeleitet werden, und der andere Teil den Schlitten bildet, der parallel zur Achse der Spindel geführt ist und an den die Kinematik des Funktionselements angebunden ist, so dass die von dem Gewindeabschnitt in den Schlitten eingetragenen Antriebskräfte auf die anzutreibende Kinematik übertragen werden.In the broadest sense, the spindle nut is thus designed in two parts, wherein a part is a threaded portion in which the drive forces are introduced via the thread of the spindle, and the other part forms the carriage, which is guided parallel to the axis of the spindle and the kinematics is connected to the functional element, so that the registered from the threaded portion in the carriage driving forces are transmitted to the kinematics to be driven.

Die Antriebsanordnung nach der Erfindung kann insbesondere bei einem Heckspoiler, einem Cabriolet-Verdeck, einem Hubdach oder auch sonstigen bewegten Fahrzeugteilen zum Einsatz kommen.The drive assembly according to the invention can be used in particular in a rear spoiler, a convertible top, a lifting roof or other moving vehicle parts.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Antriebsanordnung nach der Erfindung ist der Schlitten an einer Schiene geführt, die sich parallel zur Achse der Spindel erstreckt. Durch die Auswahl geeigneter Werkstoffe für die resultierende Gleitpaarung zwischen Schlitten und Schiene kann ein reibungsarmes Verfahren des Schlittens auf der Schiene gewährleistet werden.In a preferred embodiment of the drive assembly according to the invention, the carriage is guided on a rail which extends parallel to the axis of the spindle. By selecting suitable materials for the resulting sliding pair between slide and rail, a low-friction method of carriage on the rail can be ensured.

Alternativ ist es auch denkbar, dass der Schlitten über eine Hülse oder dergleichen nach Lösen des Kopplungselements am Umfang der Spindelmutter geführt ist.Alternatively, it is also conceivable that the carriage is guided over a sleeve or the like after loosening of the coupling element on the circumference of the spindle nut.

Um den Schlitten kippstabil auf der Schiene zu halten, weist der Schlitten bei einer bevorzugten Ausführungsform der Antriebsanordnung nach der Erfindung einen Führungsabschnitt auf, der eine Führungsbahn der Schiene C-förmig umgreift. Die Führungsbahn kann in diesem Fall streifenförmig ausgebildet sein und Ränder haben, die von dem Führungsabschnitt des Schlittens umgriffen sind.In order to keep the carriage tilt-stable on the rail, the carriage in a preferred embodiment of the drive assembly according to the invention on a guide portion which engages around a guideway of the rail C-shaped. The guideway may in this case be strip-shaped and have edges which are encompassed by the guide portion of the carriage.

Um eine kompakte Bauform zu erreichen und die Antriebsanordnung als Einheit in ein Kraftfahrzeug integrieren bzw. einbauen zu können, ist die Schiene vorzugsweise mit einem Gehäuse des Elektromotors verbunden, insbesondere über eine Schraub- oder Schweißverbindung.In order to achieve a compact design and to integrate or install the drive assembly as a unit in a motor vehicle, the rail is preferably connected to a housing of the electric motor, in particular via a screw or welded connection.

Das Kopplungselement, das den Schlitten und die Spindelmutter verbindet und das für eine Notbetätigung lösbar ist, ist vorzugsweise von einer Schraube gebildet. Diese kann als Rändelschraube ausgebildet sein, so dass sie werkzeugfrei lösbar ist. Alternativ kann das lösbare Kopplungselement auch durch eine Rastverbindung, einen Bajonett-Verschluss oder eine sonstige kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Schlitten und der Spindelmutter gebildet sein.The coupling element, which connects the carriage and the spindle nut and which is releasable for an emergency operation, is preferably formed by a screw. This can be designed as a thumbscrew, so that it is releasable without tools. Alternatively, the releasable coupling element may also be formed by a latching connection, a bayonet closure or another frictional connection between the carriage and the spindle nut.

Bei der erfindungsgemäßen zweiteiligen Ausführung von Spindelmutter und Schlitten kann auch eine Entkopplung eines Gewindeabschnitts der Spindelmutter vom Schlitten rechtwinklig zur Achse der Spindel realisiert sein. Die Entkopplung kann durch ein Langloch in seitlichen Koppelplatten des Schlittens erreicht werden, über die die Anbindung an die Spindelmutter erfolgt. Das Langloch erstreckt sich quer zur Achse der Spindel bzw. rechtwinklig zur Führungsschiene. Das beispielweise als Schraube ausgebildete Kopplungselement kann so Kräfte in Bewegungsrichtung des Schlittens übertragen. Gleichzeitig kann der Schlitten Relativbewegungen gegenüber der Spindelmutter quer zur Bewegungsrichtung ausführen. Damit kann bei einem ungenauem Spindellauf ein Verklemmen der Antriebsanordnung verhindert werde.In the two-part embodiment of spindle nut and slide according to the invention also a decoupling of a threaded portion of the spindle nut from the carriage can be realized at right angles to the axis of the spindle. The decoupling can be achieved by a slot in lateral coupling plates of the carriage, via which the connection to the spindle nut. The slot extends transversely to the axis of the spindle or at right angles to the guide rail. The example designed as a screw coupling element can thus transmit forces in the direction of movement of the carriage. At the same time, the carriage can perform relative movements relative to the spindle nut transversely to the direction of movement. This can be prevented in an imprecise spindle run jamming of the drive assembly.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the subject matter of the invention are the description, the drawings and the claims removed.

Ein Ausführungsbeispiel einer Antriebsanordnung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of a drive assembly according to the invention is shown schematically simplified in the drawing and will be explained in more detail in the following description. It shows:

1 einen Spindelantrieb für eine Kinematik eines beweglichen Fahrzeugteils; und 1 a spindle drive for kinematics of a movable vehicle part; and

2 eine 1 entsprechende Ansicht, jedoch mit von dem Spindelantrieb entkoppelter Kinematik. 2 a 1 corresponding view, but with decoupled from the spindle drive kinematics.

In der Zeichnung ist eine Antriebsanordnung 10 zur motorischen Betätigung eines Funktionselements eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise einer Kinematik eines nicht näher dargestellten, verstellbaren Heckspoilers des Kraftfahrzeuges, dargestellt.In the drawing is a drive assembly 10 for the motor actuation of a functional element of a motor vehicle, for example a kinematics of an adjustable rear spoiler of the motor vehicle, not shown in more detail.

Die Antriebsanordnung 10 umfasst einen Spindelantrieb 12, der eine Einheit aus einem Elektromotor 14 und einer mit einem Außengewinde versehenen Spindel 16 gebildet ist. Mittels des Elektromotors 14 kann die Spindel 16 rotierend angetrieben werden.The drive arrangement 10 includes a spindle drive 12 that is a unit of an electric motor 14 and an externally threaded spindle 16 is formed. By means of the electric motor 14 can the spindle 16 be driven in rotation.

Auf der Spindel 16 sitzt eine hülsenartig ausgebildete Spindelmutter 18, die bei Antrieb der Spindel 16 gemäß einer Bewegungsrichtung X bezogen auf die Spindel 16 axial verfahrbar ist. Die Spindelmutter 18 weist bezogen auf die Achse der Spindel 16 zwei radial ausgerichtete Gewindebuchsen 20A und 20B auf, in die Schrauben 22A und 22B eingreifen und so einen Schlitten bzw. Gleiter 22 an der Spindelmutter 18 fixieren. Der Gleiter 22 weist eine Basisplatte 24 auf, an der seitlich jeweils eine Koppelplatte 26A bzw. 26B angeformt ist, über die der Gleiter 22 mittels der Schrauben 22A und 22B an die Spindelmutter 18 gekoppelt werden kann.On the spindle 16 sits a sleeve-like spindle nut 18 when driving the spindle 16 according to a direction of movement X relative to the spindle 16 is axially movable. The spindle nut 18 points relative to the axis of the spindle 16 two radially aligned threaded bushes 20A and 20B on, in the screws 22A and 22B engage and so a sled or glider 22 on the spindle nut 18 fix. The glider 22 has a base plate 24 on, at the side in each case a coupling plate 26A respectively. 26B is formed over which the slider 22 by means of screws 22A and 22B to the spindle nut 18 can be coupled.

Die Basisplatte 24 des Schlittens 22 stellt einen Führungsabschnitt dar und weist an ihrer Unterseite eine aus POM gefertigte Führung 28 auf, die eine aus Metall gefertigte Führungsbahn 30 einer Schiene 32 bzw. deren Ränder C-förmig umgreift. Die Führungsbahn 30 ist nach Art eines sich parallel zur Achse der Spindel 16 erstreckenden Streifens ausgebildet, so dass der Schlitten 22 parallel zur Achse der Spindel an der Schiene 32 geführt ist, und die Schiene 32 ist an einem Gehäuse 34 des Elektromotors 14 fixiert.The base plate 24 of the sled 22 represents a guide section and has on its underside a made of POM guide 28 on, which is a metal-made guideway 30 a rail 32 or whose edges surrounds C-shaped. The guideway 30 is like a parallel to the axis of the spindle 16 formed extending strip, so that the carriage 22 parallel to the axis of the spindle on the rail 32 is guided, and the rail 32 is on a housing 34 of the electric motor 14 fixed.

An den Schlitten 22 ist des Weiteren über Lagerbolzen 36 eine anzutreibende Kinematik 38 des verstellbaren Heckspoilers angebunden.At the sled 22 is also about bearing bolts 36 a kinematics to be driven 38 Tied the adjustable rear spoiler.

Im Normalbetrieb ist der Schlitten 22 über die Schrauben 21A und 21B an die Spindelmutter 18 angebunden. Damit wird die Kinematik 38 bei einer Betätigung des Elektromotors 14 durch das Verfahren der Spindelmutter 18 auf der Spindel 16 und des an diese angekoppelten Schlittens 22 auf der Schiene 32 betätigt.In normal operation is the carriage 22 over the screws 21A and 21B to the spindle nut 18 tethered. This is the kinematics 38 upon actuation of the electric motor 14 by the method of the spindle nut 18 on the spindle 16 and the attached to this carriage 22 on the rails 32 actuated.

Wenn beispielsweise der Elektromotor 14 ausfällt und dadurch die Spindelmutter 18 nicht mehr auf der Spindel 16 verfahren werden kann, kann die Kinematik 38 des verstellbaren Heckspoilers derart notbetätigt werden, dass der Schlitten 22 durch Lösen der Kopplungselemente darstellenden Schrauben 21A und 21B von der Spindelmutter 18 entkoppelt wird. Damit kann der Schlitten 22 auf der Schiene 32 parallel zur Achse der Spindel 16 verfahren werden, wodurch die Kinematik 38 angetrieben wird, und zwar unabhängig von der Spindelmutter 18.If, for example, the electric motor 14 fails and thereby the spindle nut 18 not on the spindle anymore 16 can be moved, the kinematics 38 the adjustable rear spoiler are so emergency operated that the carriage 22 by loosening the coupling elements representing screws 21A and 21B from the spindle nut 18 is decoupled. This allows the slide 22 on the rails 32 parallel to the axis of the spindle 16 be moved, causing the kinematics 38 is driven, regardless of the spindle nut 18 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Antriebsanordnungdrive arrangement
1212
Spindelantriebspindle drive
1414
Elektromotorelectric motor
1616
Spindelspindle
1818
Spindelmutterspindle nut
20A, B20A, B
Gewindebuchsethreaded bushing
2222
Schlittencarriage
2424
Basisplattebaseplate
26A, B26A, B
Koppelplattencoupling plates
2828
Führungguide
3030
Führungsbahnguideway
3232
Schienerail
3434
Gehäusecasing
3636
Lagerbolzenbearing bolt
3838
Kinematikkinematics

Claims (7)

Antriebsanordnung zur motorischen Betätigung eines Funktionselements eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Spindelantrieb (12) mit einem Elektromotor (14) und einer Spindel (16), die mittels des Elektromotors (14) angetrieben ist und auf der eine Spindelmutter (18) sitzt, die mit einer Kinematik (38) des Funktionselements verbunden ist, gekennzeichnet durch einen Schlitten (22), an den die Kinematik (38) angebunden ist, der parallel zur Achse der Spindel (16) geführt ist und der über mindestens ein lösbares Kopplungselement (21A, 21B) mit der Spindelmutter (18) verbunden ist.Drive arrangement for the motorized actuation of a functional element of a motor vehicle, comprising a spindle drive ( 12 ) with an electric motor ( 14 ) and a spindle ( 16 ), which by means of the electric motor ( 14 ) is driven and on the one spindle nut ( 18 ), which with kinematics ( 38 ) of the functional element, characterized by a carriage ( 22 ), to which the kinematics ( 38 ), which is parallel to the axis of the Spindle ( 16 ) is guided and the at least one releasable coupling element ( 21A . 21B ) with the spindle nut ( 18 ) connected is. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (22) an einer Schiene geführt ist, die sich parallel zur Achse der Spindel (16) erstreckt.Drive arrangement according to claim 1, characterized in that the carriage ( 22 ) is guided on a rail, which is parallel to the axis of the spindle ( 16 ). Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (22) einen Führungsabschnitt (28) aufweist, der eine Führungsbahn (30) der Schiene (32) C-förmig umgreift.Drive arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the carriage ( 22 ) a guide section ( 28 ) having a guideway ( 30 ) of the rail ( 32 ) Encompasses C-shaped. Antriebsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (32) mit einem Gehäuse (34) des Elektromotors verbunden ist.Drive arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the rail ( 32 ) with a housing ( 34 ) of the electric motor is connected. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten an der Spindel geführt ist.Drive arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the carriage is guided on the spindle. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (21A, 21B) von einer Schraube gebildet ist.Drive arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coupling element ( 21A . 21B ) is formed by a screw. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (21A, 21B) ein Langloch des Schlittens (22) durchgreift und formschlüssig in die Spindelmutter (18) eingreift.Drive arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coupling element ( 21A . 21B ) a slot of the carriage ( 22 ) passes through and positively into the spindle nut ( 18 ) intervenes.
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