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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Überlastschutz für eine Getriebeanordnung mit einer Abtriebswelle, die sich in eine axiale Richtung erstreckt, mit einem drehbar um die Abtriebswelle angeordneten Getrieberad, und mit einer drehfest um die Abtriebswelle angeordnete Mitnehmerscheibe, wobei die Mitnehmerscheibe eine sich quer zur Abtriebswelle erstreckende Mitnehmerfläche und das Getrieberad eine sich quer zur Abtriebswelle erstreckende Reibfläche aufweisen. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Getriebeanordnung mit einem erfindungsgemäßen Überlastschutz sowie einen Verstellantrieb für eine Komponente mit einer solchen Getriebeanordnung.
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Zum Verstellen von Komponenten, beispielsweise einer Klappe, einer Tür oder eines Fensters, oder zur Höhenverstellung oder Neigungsverstellung eines Sitzes, werden Verstellantriebe benötigt, die häufig eine hohe Untersetzung aufweisen und ein hohes Drehmoment übertragen. Solche Komponenten sind, insbesondere in Kraftfahrzeugen, oftmals auch manuell bedienbar.
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Jedoch kann das Getriebe des Verstellantriebs beziehungsweise der Komponente, oder der Verstellantrieb selbst, während des automatischen Verstellens bei einer gleichzeitig erfolgenden insbesondere ruckartigen manuellen Bedienung oder einem Festhalten beschädigt oder sogar zerstört werden.
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Um eine solche Beschädigung zu vermeiden, ist es bekannt, die Komponente mit einem Überlastschutz zu versehen, beispielsweise mit einer Rutschkupplung, die eine Relativbewegung zwischen dem manuell bedienbaren Bauteil der Komponente und dem Getriebe beziehungsweise dem Verstellantrieb ermöglicht. Eine solche Rutschkupplung muss ein minimales Drehmoment sicher übertragen können, ohne durchzurutschen, um die Komponente verstellen zu können. Zudem soll sie ab einem Grenzdrehmoment sicher durchrutschen, um das Drehmoment in der Getriebeanordnung zu begrenzen. Die Differenz zwischen dem minimalen Drehmoment und dem Grenzdrehmoment ist die für das übertragbare Drehmoment der Rutschkupplung maßgebliche Toleranz.
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Für eine solche Rutschkupplung wird häufig ein Toleranzring verwendet. Jedoch weist ein Toleranzring einen nur sehr kleinen Arbeitsbereich, nämlich einen sehr kleinen Federweg, auf, so dass die benötigte Toleranz nur schwer erreichbar ist. Zur Sicherstellung der Funktion dieser Rutschkupplung müssen ihre Bauteile daher mit sehr engen Toleranzen gefertigt werden, was häufig eine Nachbearbeitung der Bauteile erfordert und somit kostenintensiv ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Überlastschutz für eine Getriebeanordnung zu schaffen, mit dem sehr große Drehmomente übertragbar sind, der nach mehreren Betätigungen noch funktionsfähig ist, dessen Arbeitsbereich im Vergleich zu einer mit Toleranzring ausgeführten Rutschkupplung größer und flexibler einstellbar ist, und der durch eine einfache Bauteilgestaltung und größere zulässige Bauteiltoleranzen kostengünstiger fertigbar ist.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einem Überlastschutz für eine Getriebeanordnung mit einer Abtriebswelle, die sich in eine axiale Richtung erstreckt, mit einem drehbar um die Abtriebswelle angeordneten Getrieberad, und mit einer drehfest um die Abtriebswelle angeordnete Mitnehmerscheibe, wobei sich das Getrieberad bei Belastung mit einem Drehmoment entweder in einem Rastbetrieb gemeinsam mit der Mitnehmerscheibe, oder in einem Gleitbetrieb relativ zur Mitnehmerscheibe dreht, und wobei die Mitnehmerscheibe eine sich quer zur Abtriebswelle erstreckende Mitnehmerfläche und das Getrieberad eine sich quer zur Abtriebswelle erstreckende Reibfläche aufweisen, die im Rastbetrieb form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind, und die sich im Gleitbetrieb relativ zueinander drehen.
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Im Rastbetrieb lässt die erfindungsgemäße form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen der Mitnehmerfläche und der Reibfläche daher die Übertragung des Drehmomentes zu, während die Relativbewegung der Mitnehmerfläche zur Reibfläche im Gleitbetrieb keine Drehmomentübertragung ermöglicht. Der erfindungsgemäße Überlastschutz wirkt daher wie eine Rutschkupplung, die eine Übertragung eines auf sie wirkenden überhöhten Drehmomentes, also eines Drehmomentes, welches das Grenzdrehmoment des Überlastschutzes überschreitet, nicht zulässt. Ein solches überhöhtes Drehmoment entsteht beispielsweise bei gleichzeitigem Antrieb des Getrieberades und Festhalten oder sogar Gegendrehen der Abtriebswelle. Prinzipiell kann ein solches überhöhtes Drehmoment aber auch antriebsseitig entstehen, wenn die Überlastkupplung mit einem das Grenzdrehmoment überschreitenden Drehmoment angetrieben wird.
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In einer ersten bevorzugten Ausführungsform liegen die Mitnehmerfläche und die Reibfläche im Rastbetrieb aneinander an. In dieser Ausführungsform besteht im Gleitbetrieb nahezu nur Gleitreibung zwischen der Mitnehmerfläche und der Reibfläche.
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In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Mitnehmerfläche und der Reibfläche zumindest eine Kugel angeordnet. In dieser Ausführungsform verbindet die Kugel im Rastbetrieb die Mitnehmerscheibe mit dem Getrieberad, so dass sich diese gemeinsam drehen. Im Gleitbetrieb dreht sich hingegen die Kugel relativ zur Mitnehmerfläche und/oder zur Reibfläche, so dass sich die Mitnehmerfläche relativ zur Reibfläche dreht. In dieser Ausführungsform bewirkt die Kugel, dass zwischen der Mitnehmerfläche und der Reibfläche nahezu nur Rollreibung besteht und nahezu keine Gleitreibung.
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Bei ausreichend kleinem zu übertragenem Drehmoment ist es bevorzugt, dass die Mitnehmerfläche und/oder die Reibfläche als glatte Flächen ausgeführt sind. Bei großem zu übertragenden Drehmoment ist es hingegen bevorzugt, dass die Mitnehmerfläche eine Kontur mit sich in die axiale Richtung erstreckenden Erhebungen aufweist, und die Reibfläche eine zu dieser Kontur korrespondierende Gegenkontur, da die Kontur den Formund/oder Kraftschluss zwischen der Mitnehmerfläche und der Reibfläche verbessert und das übertragbare Drehmoment gegenüber glatten Flächen daher erheblich größer ist. Über die Wahl der Kontur der Mitnehmerfläche und des Getrieberades ist die Größe des übertragbaren Drehmomentes des Überlastschutzes daher maßgeblich einstellbar. Die Erhebungen sind in einer Umfangsrichtung der Abtriebswelle vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet. Zudem sind die Kontur und die Gegenkontur bevorzugt als eine Wellenkontur ausgeführt, insbesondere als eine dreieckförmige, sägezahnförmige oder sinusförmige Wellenkontur.
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Bei einer mit Kontur ausgeführten Mitnehmerfläche sowie einem mit Gegenkontur ausgeführten Getrieberad greifen die Kontur und die Gegenkontur im Rastzustand in der oben genannten ersten bevorzugten Ausführungsform, in der diese Flächen im Rastbetrieb aneinander anliegen, ineinander. In dieser Ausführungsform ist die Toleranz des Überlastschutzes nur schwer bemessbar, da sie unter anderem von der Rauheit der Mitnehmerfläche und der Reibfläche abhängig ist, sowie von der Schmierung der Flächen. Im Gegensatz dazu ist eine Rollreibung, wie sie in der oben genannten zweiten bevorzugten Ausführungsform, in der eine Kugel zwischen der Mitnehmerfläche und der Reibfläche angeordnet ist, besser bemessbar. Daher sind das minimale Drehmoment und das Grenzdrehmoment bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform feiner einstellbar.
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Das Getrieberad wird bevorzugt elastisch, insbesondere mittels der Kraft einer Feder, gegen die Mitnehmerscheibe gedrückt. Dabei wird bevorzugt eine Tellerfeder oder eine Spiralfeder verwendet. Prinzipiell sind aber auch andere elastische Federelemente, beispielsweise aus einem Gummi oder Kunststoff, verwendbar. Auch die Wahl der Feder, insbesondere ihre Federsteifigkeit sowie ihr Federweg, bestimmen das übertragbare Drehmoment maßgeblich. Dabei ist es bevorzugt, dass ein Verstellweg, um den sich das Getrieberad im Gleitbetrieb in axialer Richtung verstellt, kleiner ist, als ein Federweg der Feder. Der Verstellweg entspricht bei wellenförmig ausgeführter und zueinander korrespondierender Kontur und Gegenkontur der Höhe der Erhebung des Getrieberades. Mittels der Einstellung der Vorspannung der Feder ist die Überlastkupplung beziehungsweise ihr Grenzdrehmoment nach ihrer Montage justierbar. Dadurch sind axiale Bauteiltoleranzen durch Veränderung der Vorspannung der Feder ausgleichbar.
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Die Feder stützt sich bevorzugt gegen ein Befestigungsmittel ab, welches axial unverschieblich an der Abtriebswelle angeordnet ist, beispielsweise gegen einen Sicherungsring. Ein Sicherungsring ist auf einfache Weise kostengünstig an der Abtriebswelle festlegbar, beispielsweise indem in der Abtriebswelle ein Einschnitt vorgesehen ist, in den der Sicherungsring einlegbar ist.
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Es ist weiterhin bevorzugt, dass das Getrieberad gehärtet ist, oder dass zwischen dem Getrieberad und der Feder eine Reibscheibe vorgesehen ist, um einem Abrieb am Getrieberad entgegen zu wirken. Die Reibscheibe ist bevorzugt aus einem Material hoher Reibfestigkeit oder aus einem gehärteten Material hergestellt. Bei einem gehärteten Getrieberad entfällt die Reibscheibe gegebenenfalls.
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Zwischen der Feder und dem Befestigungsmittel, oder zwischen der Feder und der Scheibe, oder zwischen der Scheibe und dem Getrieberad ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine Kugellagerung vorgesehen, um eine gut bemessbare Rollreibung zwischen diesen Bauteilen zu realisieren.
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An der der Mitnehmerscheibe abgewandten Seite des Getrieberades sind bevorzugt eine erste Lagerfläche, und an der dem Getrieberad abgewandten Seite der Mitnehmerscheibe eine zweite Lagerfläche an der Abtriebswelle vorgesehen. Die Durchmesser der ersten Lagerfläche und der zweiten Lagerfläche sind weiterhin bevorzugt gleich groß ausgeführt. Dadurch verteilt sich die auf den Überlastschutz wirkende Kraft gleichmäßig auf beide Lagerflächen.
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Das Getrieberad ist bevorzugt als ein Zahnrad ausgeführt. Die Verzahnung ermöglicht den Antrieb des Getrieberades. Dabei ist das Getrieberad bevorzugt ein Bauteil der Getriebeanordnung, für die der Überlastschutz benötigt wird. Für das Bauteil beziehungsweise für den Überlastschutz wird dann kein zusätzlicher Bauraum benötigt, so dass die Getriebeanordnung mit dem Überlastschutz sehr kompakt herstellbar ist.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Getriebeanordnung mit einem erfindungsgemäßen Überlastschutz. Es ist bevorzugt, dass die Getriebeanordnung einen Getriebemotor umfasst, der die Getriebeanordnung antreibt, insbesondere einen Gleichstrommotor. Die Getriebeanordnung kann sowohl einstufig als auch mehrstufig ausgebildet sein und prinzipiell beliebige Getriebeformen umfassen, beispielsweise Zahnradgetriebe, Schneckengetriebe und/oder Planetengetriebe. Um auf kleinem Raum ein großes Drehmoment übertragen zu können, ist es aber bevorzugt, dass sie zumindest eine Getriebestufe mit einem Planetengetriebe umfasst.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verstellantrieb für eine Komponente mit einer solchen Getriebeanordnung und mit einer Schnittstelle zu der Komponente. Die Schnittstelle zur Komponente ist beispielsweise eine Anschlussplatte, an der die Komponente festlegbar ist. Der Verstellantrieb wird bevorzugt für eine Fahrzeugkomponente, insbesondere eine Heckklappe, einen Sitz, ein Fenster, ein Schiebedach oder eine Tür eines Kraftfahrzeugs, verwendet.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Überlastschutzes,
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2 zeigt in (a) eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Überlastschutzes, und in (b) schematisch die Anordnung einer Kugel zwischen einer Mitnehmerfläche einer Mitnehmerscheibe und einer Reibfläche eines Getrieberades des Überlastschutzes,
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3 zeigt in (a) die Mitnehmerfläche einer Mitnehmerscheibe und in (b) einen Verlauf einer Kontur der Mitnehmerfläche an einem Außenumfang der Mitnehmerscheibe, und
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4 zeigt in (a) und (b) verschiedene weitere Verläufe der Kontur der Mitnehmerflächen weiterer Ausführungsformen der Mitnehmerscheibe an ihrem Außenumfang.
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Der erfindungsgemäße Überlastschutz 10 weist eine Abtriebswelle 1 auf, an der hier beispielhaft ein Axialanlauf 1.3 sowie eine Abtriebsverzahnung 1.4 vorgesehen sind. Weiterhin umfasst der Überlastschutz 10 eine Mitnehmerscheibe 2 und ein Getrieberad 3. Die Mitnehmerscheibe 2 ist drehfest an der Abtriebswelle 1 angeordnet, während das Getrieberad 3 mit kleinem Radialspiel drehbar auf der Antriebswelle 1 gelagert ist.
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An der dem Getrieberad 3 abgewandten Seite der Mitnehmerscheibe 2 ist an der Abtriebswelle 1 eine erste Lagerfläche L1.1 und an der der Mitnehmerscheibe 2 abgewandten Seite des Getrieberades 3 ist an der Abtriebswelle 1 eine zweite Lagerflächen L1.2 vorgesehen. Die Lagerflächen L1.1, L1.2 sind hier vorteilhaft mit gleich großem Durchmesser ausgeführt. Prinzipiell könnten sie aber auch mit verschieden großem Durchmesser ausgeführt sein, oder der Überlastschutz 10 kann nur an einer Lagerfläche gelagert sein.
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Um die Mitnehmerscheibe 2 drehfest an der Abtriebswelle 1 festzulegen, ist an der Abtriebswelle 1 ein Rändel 1.1 vorgesehen. Das Rändel 1.1 ermöglicht, dass die Mitnehmerscheibe 2 mit einem größeren Innendurchmesser gefertigt werden kann, als der Durchmesser der Lagerflächen L1.1, L1.2. Dadurch kann sie auf die Abtriebswelle 1 montiert werden, ohne die Lagerflächen L1.1, L1.2 beim Aufschieben der Mitnehmerscheibe 2 auf die Abtriebswelle 1 zu beschädigen. Die Mitnehmerscheibe 2 wird erst drehfest auf die Abtriebswelle 1 gepresst, wenn sie auf das Rändel 1.1 trifft. Da das Rändel 1.1 schmaler als eine Breite 2.3 der Mitnehmerscheibe 2 ausgeführt ist, ist die Mitnehmerscheibe 2 nach dem Aufpressen auf das Rändel 1.1 zusätzlich zum Reibschluss durch Formschluss gegen ein axiales Verschieben gesichert. Prinzipiell sind auch andere drehfeste Verbindungen der Mitnehmerscheibe 2 auf die Abtriebswelle 1 denkbar, beispielsweise eine Kerbverzahnung oder eine andere konstruktive Gestaltung. Zudem ist auch eine einstückige Fertigung der Mitnehmerscheibe 2 mit der Abtriebswelle 1 möglich.
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Das Getrieberad 3 wird mittels einer Feder 5 elastisch gegen die Mitnehmerscheibe gedrückt. Dafür weist die Abtriebswelle 1 einen Einschnitt 1.2 auf, in den als Befestigungsmittel 6 hier ein Sicherungsring eingelegt ist. Die Feder ist hier als Tellerfeder ausgeführt. Es ist aber auch ein anderes elastisches Federelement verwendbar, beispielsweise eine andere Ausführungsform der Feder, insbesondere eine Spiralfeder, oder ein beispielsweise aus einem Gummi oder Kunststoff gefertigtes Federelement. Die Feder stützt sich am Sicherungsring ab.
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Anstelle einen Sicherungsring 6 zu verwenden, an dem sich das elastische Federelement 5 abstützt, ist es ebenfalls bevorzugt, eine selbstsichernde Mutter (nicht gezeigt) zu verwenden. In dieser Ausführungsform ist die Drehmomenteinstellung variabler möglich.
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Zwischen der Feder 5 und dem Getrieberad 3 ist eine Reibscheibe 4 vorgesehen, die einen Abrieb am Getrieberad 3 verhindert. Die Reibscheibe ist aus einem gegenüber dem Getrieberad härteren Material gefertigt. Die Feder 5 sowie die Reibscheibe 4 und der Sicherungsring 6 sind in einer ersten Ausnehmung 3.3 des Getrieberades 3 angeordnet, so dass eine axiale Aufbauhöhe 10.1 des Überlastschutzes 10 gering und der Überlastschutz kompakt baubar ist. Zudem ist das Getrieberad 3 als Zahnrad mit einer Außenverzahnung 3.2 ausgeführt, so dass der Überlastschutz 10 in eine Getriebeanordnung (nicht gezeigt) integrierbar ist, dort gegebenenfalls die Funktion eines Bauteils einer Getriebestufe der Getriebeanordnung übernimmt, und einen möglichst kleinen beziehungsweise keinen zusätzlichen Platzbedarf aufweist.
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Auch die Mitnehmerscheibe 2 ist prinzipiell variabel gestaltbar und weist hier eine Anlauffläche auf.
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Die Mitnehmerscheibe 2 weist zudem quer zur Abtriebswelle 1 eine Mitnehmerfläche 2.1 und das Getrieberad 3 weist quer zur Abtriebswelle 1 eine Reibfläche 3.1 auf. In der hier gezeigten Ausführungsform weisen die Mitnehmerfläche 2.1 und die Reibfläche 3.1 Erhebungen 221, 331 (s. 3, 4) auf, die sich in die axiale Richtung 81 erstrecken. Dabei ist eine Kontur 22 der Mitnehmerfläche 2.1 bevorzugt korrespondierend zu einer Gegenkontur 33 der Reibfläche 3.1 vorgesehen. Prinzipiell sind die Mitnehmerfläche 2.1 und/oder die Reibfläche 3.1 in Abhängigkeit vom zu übertragenden Drehmoment aber auch glatt und ohne Erhebungen 221, 331 herstellbar, wenn ein ausreichend kleines Drehmoment zu übertragen ist.
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In der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform wird die Reibfläche 3.1 des Getrieberades 3 unmittelbar gegen die Mitnehmerfläche 2.1 der Mitnehmerscheibe 2 gedrückt. Wenn die Überlastkupplung 10 mit einem Drehmoment beaufschlagt wird, liegen die Reibfläche 3.1 und die Mitnehmerfläche 2.1 bei ausreichend kleinem Drehmoment, also bei einem Drehmoment, dass kleiner als das Grenzdrehmoment ist, in einem Rastbetrieb aneinander form- und/oder reibschlüssig an. Das Getrieberad 3 ist dann drehmomentübertragend mit der Mitnehmerscheibe 2 verbunden und dreht sich gemeinsam mit dieser. Dabei greifen die Kontur 22 der Mitnehmerscheibe 2 und die Gegenkontur 33 des Getrieberades 3 ineinander. Überschreitet das auf die Überlastkupplung 10 wirkende Drehmoment das Grenzdrehmoment, dann gleitet die Reibfläche 3.1 in einem Gleitbetrieb entlang der Mitnehmerfläche 2.1, so dass kein Drehmoment vom Getrieberad 3 auf die Mitnehmerscheibe 2 oder umgekehrt übertragen wird. Dabei ist es unerheblich, ob das überhöhte Drehmoment von einer Antriebsseite aus oder von einer Abtriebsseite aus auf die Überlastkupplung 10 wirkt.
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Sofern die Mitnehmerscheibe 2 und das Getrieberad 3 eine zueinander korrespondierende insbesondere wellenförmige Kontur 22, 33 aufweisen, wird dabei das Getrieberad 3 gegen die Kraft der Feder 5 um einen Verstellweg l1, der höchstens der maximalen Höhe 332 (s. 4(b)) der Erhebungen 331 des Getrieberades 3 entspricht, in die axiale Richtung 81 verschoben.
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Um das übertragbare Drehmoment mittels der Einstellung einer Vorspannung der Feder 5 justieren und Bauteiltoleranzen ausgleichen zu können, ist es bevorzugt, dass ein Federweg l2, um den die Feder 5 komprimierbar ist, größer als der Verstellweg l1 ist. Zum Justieren wird beim Zusammenbau des Überlastschutzes 10 entweder das Grenzdrehmoment gemessen und die Mitnehmerscheibe 2 zum Erhöhen der Vorspannung gegen die Kraft der Feder 5 in die axiale Richtung 81 oder zum Senken der Vorspannung gegen die axiale Richtung 81 verschoben. Oder es wird beim Zusammenbau die Aufbauhöhe 10.1 des Überlastschutzes 10 gemessen und die Position der Mitnehmerscheibe 2 entsprechend eingestellt. Alternativ oder zusätzlich ist es ebenfalls möglich, die Reibscheibe 4 in ihrer Scheibendicke zu variieren. Zudem besteht die Möglichkeit, anstelle des in den Einstich 1.2 gefügten Sicherungsringes 6 eine an ein Gewinde (nicht gezeigt) angeordnete selbstsichernde Mutter (nicht gezeigt) zu verwenden, deren Position entlang des Gewindes variierbar ist.
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Der erfindungsgemäße Überlastschutz 10 wird bevorzugt für Verstellantriebe (nicht gezeigt) von Fahrzeugkomponenten (nicht gezeigt) verwendet, die sowohl mit einem Getriebemotor (nicht gezeigt) als auch manuell verstellbar sind, besonders bevorzugt für eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs. Ein Überschreiten des auf die Überlastkupplung 10 wirkenden Grenzdrehmomentes entsteht beispielsweise auf der manuell bedienbaren Abtriebsseite des Verstellantriebs durch eine ruckartige manuelle Betätigung oder ein Festhalten der Komponente. Der Überlastschutz 10 lässt bei Überschreiten des Grenzdrehmomentes im Gleitbetrieb eine Relativbewegung zwischen der Mitnehmerscheibe 2 und dem Getrieberad 3 zu, so dass sich bei Antrieb des Getrieberades 3 gleichzeitig die Mitnehmerscheibe 2 nicht oder sogar in Gegenrichtung drehen kann. Der Überlastschutz 10 schützt daher die Getriebeanordnung, insbesondere den Getriebemotor, vor einer Beschädigung oder sogar Zerstörung in einem solchen Überlastfall. Wird der Überlastschutz 10 danach mit einem Drehmoment beaufschlagt, das kleiner als das Grenzdrehmoment ist, rasten die Mitnehmerfläche 2.1 und die Reibfläche 3.1 wieder form- und/oder kraftschlüssig aneinander, so dass der Überlastschutz 10 beziehungsweise der Verstellantrieb weiter funktionsfähig ist.
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Die Ausführungsform der 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform der 1 lediglich darin, dass zwischen der Mitnehmerfläche 23.1 und der Reibfläche 3.1 Kugeln 7 angeordnet sind. Die Kugeln 7 verursachen im Gleitbetrieb vornehmlich Rollreibung und nur in geringem Maße Gleitreibung, im Gegensatz zur Ausführungsform der 1, in der im Gleitbetrieb zwischen der Mitnehmerfläche 2.1 und der Reibfläche 3.1 Gleitreibung besteht.
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Im Rastbetrieb besteht jeweils ein Reibschluss zwischen den Kugeln 7 und der Mitnehmerfläche 2.1 und der Reibfläche 3.1. Im Gleitbetrieb drehen sich die Kugeln 7 dagegen so, dass die Reibfläche 3.1 beziehungsweise das Getrieberad 3 sich relativ zur Mitnehmerfläche 2.1 beziehungsweise der Mitnehmerscheibe 2 dreht. Auch dabei wird das Getrieberad 3 gegen die Kraft der Feder 5 entsprechend dem Verlauf seiner Kontur 33 in die axiale Richtung 81 um den Verstellweg l1 verstellt. Bei wellenförmiger Kontur 33 bewegt sich das Getrieberad 3 daher in und gegen die axiale Richtung 81 hin- und her, wie schematisch in 2(b) gezeigt ist.
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Die 3 zeigt beispielhaft eine Mitnehmerfläche 23.1 mit dreieckförmiger Wellenkontur 22. Dabei zeigt 3(a) eine Draufsicht auf die Mitnehmerfläche 2.1 und 3(b) den Verlauf der Kontur 22 am Außenumfang 2.1.1 der Mitnehmerfläche 2.1. Sichtbar ist, dass die Mitnehmerfläche 2.1 in Umfangsrichtung 82 gleichmäßig verteilt die Erhebungen 221 aufweist. Bei zur Kontur 22 der Mitnehmerscheibe 2 korrespondierend ausgebildeter Gegenkontur 33 des Getrieberades 3 ist die Reibfläche 3.1 gleich der Mitnehmerfläche 2.1 ausgebildet und liegt im Rastbetrieb um einen der Anzahl der Erhebungen 221, 331 entsprechenden Winkel versetzt an der Mitnehmerfläche 2.1 an.
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Die 4(a) und (b) zeigen beispielhaft mögliche Verläufe der Kontur 22 beziehungsweise Gegenkontur 33 weiterer Ausführungsformen der Mitnehmerscheibe 2 beziehungsweise des Getrieberades 3. Bei der 4(a) handelt es sich um einen sägezahnförmigen Verlauf, bei der 4(b) um einen sinusförmigen Verlauf.
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Der erfindungsgemäße Überlastschutz 10 ermöglicht durch die Wahl der Kontur 22, 33 und die Wahl der Feder 5 eine im Vergleich zu einem Überlastschutz mit Torsionsring erheblich genauere und flexiblere Einstellung des übertragbaren Drehmomentes, insbesondere des Grenzdrehmomentes. Er lässt die Übertragung eines größeren Drehmomentes zu. Aufgrund der Justierbarkeit während der Montage sind Bauteiltoleranzen ausgleichbar und daher Bauteile verwendbar, die mit größeren Toleranzen und daher kostengünstiger gefertigt sind. Zudem wird der Überlastschutz 10 durch Auftreten eines Überlastdrehmomentes nicht zerstört, sondern bleibt verwendbar.
