DE102014105956A1

DE102014105956A1 - Linearantrieb für ein Verstellelement eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102014105956A1
Application number: DE102014105956.5A
Authority: DE
Inventors: Renee Dietzel
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2015-10-29
Anticipated expiration: 2034-04-30
Also published as: KR20160148657A; CN107407362A; DE102014105956B4; KR102361238B1; US20170114580A1; JP2017515066A; CN107407362B; JP6629235B2; US10358855B2; WO2015165635A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb für ein Verstellelement (2) eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsstrang (3) zur Erzeugung einer Antriebskraft entlang einer geometrischen Antriebsachse (1a) zwischen zwei Koppelstellen (4, 5), wobei mindestens eine der Koppelstellen (4) ein Gelenkteil (6) zum Ausleiten der Antriebskraft umfasst, das im montierten Zustand mit einem Gegengelenkteil ein Kugelgelenk bildet, wobei das Gelenkteil (6) einen Lagerabschnitt (8), insbesondere eine Kugelpfanne, daran angeordnet ein Verbindungsteil (9) und daran angeordnet einen Anschlussabschnitt (10) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass der Anschlussabschnitt (10) dem Anschluss mindestens einer Antriebsstrangkomponente (11, 12) des Linearantriebs (1) an das Gelenkteil (6) dient und dafür mindestens eine Anschlussausformung (13, 14) aufweist, die mit der betreffenden Antriebsstrangkomponente (11, 12) in Eingriff steht, und dass zumindest ein Teil des Lagerabschnitts (8), insbesondere ein Kugelpfannengehäuse, zusammen mit dem Verbindungsteil (9) und dem Anschlussabschnitt (10) einstückig aus mindestens einem Kunststoffmaterial ausgestaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb für ein Verstellelement eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Gelenkteil eines Linearantriebs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 18 und ein Verfahren zur Herstellung eines Linearantriebs gemäß Anspruch 19.
Der Begriff „Verstellelement” ist vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst beispielsweise eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Motorhaube, eine Seitentür, eine Laderaumklappe, ein Hubdach o. dgl. eines Kraftfahrzeugs.
Der bekannte Linearantrieb ( DE 20 2011 109 569 U1 ), von dem die Erfindung ausgeht, ist als Spindelantrieb ausgestaltet. Er dient der motorischen Verstellung eines als Heckklappe ausgestalteten Verstellelements eines Kraftfahrzeugs.
Der bekannte Linearantrieb weist einen Antriebsstrang mit einem Antriebsmotor zur Erzeugung einer Antriebskraft zwischen zwei Koppelstellen auf, die jeweils ein Gelenkteil umfassen. Die Gelenkteile des Linearantriebs weisen einen als Kugelpfanne ausgestalteten Lagerabschnitt, daran angeordnet ein Verbindungsteil und daran angeordnet einen Anschlussabschnitt auf, der in Eingriff mit dem Linearantrieb im Übrigen steht. Ein Anschlussabschnitt steht in Eingriff mit einem Ende eines Führungsrohrs, das mit seinem anderen Ende mit einer Spindelmutter verbunden ist.
Der mechanischen Stabilität des Gelenkteils, insbesondere der Stabilität des Eingriffs zwischen dem Anschlussabschnitt und dem Führungsrohr, kommt bei dem bekannten Linearantrieb insoweit besondere Bedeutung zu, als eine Schraubenfeder vorgesehen ist, die die beiden Koppelstellen des Linearantriebs mit hoher Vorspannung auseinander drückt. Bei einem Bruch des Gelenkteils, insbesondere bei einem Lösen des Eingriffs zwischen dem Anschlussabschnitt und dem Führungsrohr, kommt es zu einem schlagartigen Auseinanderfahren der beiden Koppelstellen. Dieser ungewünschte Vorgang ist kaum zu kontrollieren und bringt entsprechende Zerstörungs- und Verletzungsrisiken mit sich, so dass sich die Ausgestaltung von Lagerabschnitt, Verbindungsteil und Anschlussabschnitt aus Stahl bewährt hat. Allerdings ist dies mit hohen Material- und Herstellkosten sowie mit einem relativ hohen Bauteilgewicht verbunden.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, den bekannten Linearantrieb derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Material- und Herstellkosten sowie das Bauteilgewicht reduziert werden, ohne die Betriebssicherheit des Linearantriebs zu beeinträchtigen.
Das obige Problem wird bei einem Linearantrieb gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Wesentlich für die vorschlagsgemäße Lehre ist die Überlegung, dass die grundlegenden Bestandteile des in Rede stehenden Gelenkteils einstückig aus mindestens einem Kunststoffmaterial ausgestaltet sein können, ohne die mechanische Stabilität des Gelenkteils im Hinblick auf die auftretenden Antriebskräfte über Gebühr zu beeinträchtigen. Im Einzelnen besteht die Erkenntnis darin, dass sich durch die Einstückigkeit eine strukturelle Stabilisierung des Gelenkteils ergibt, woraus eine gewisse Flexibilität bei der Materialwahl für das Gelenkteil resultiert. Entsprechend wird vorgeschlagen, dass die einstückige Struktur des Gelenkteils aus mindestens einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus einem einzigen Kunststoffmaterial, ausgestaltet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kunststoffmaterial um ein Polymer-Kunststoffmaterial, insbesondere um ein POM- oder PA-Material.
Mit der vorschlagsgemäßen Lösung lassen sich die Materialkosten für das Gelenkteil bei geeigneter Materialwahl gering halten. Vor allem jedoch lassen sich die Herstellkosten reduzieren, insbesondere indem das Gelenkteil im Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt wird. Schließlich ergibt sich durch die Ausgestaltung des Gelenkteils aus einem Kunststoffmaterial ein beträchtlicher Freiheitsgrad in der mechanischen Konstruktion, da strukturverstärkende Maßnahmen kostengünstig umgesetzt werden können. Dazu gehören im einfachsten Fall Stützrippen o. dgl..
Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, dass für die Einstückigkeit von Lagerabschnitt, Verbindungsteil und Anschlussabschnitt ein und dasselbe Kunststoffmaterial Anwendung findet. Denkbar ist aber auch, dass in Abhängigkeit von der jeweiligen, mechanischen Beanspruchung unterschiedliche Kunststoffmaterialien Anwendung finden.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 ist der Anschlussabschnitt mit zwei Anschlussausformungen ausgestattet, die mit unterschiedlichen Antriebsstrangkomponenten des Linearantriebs in Eingriff stehen. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass der Antriebsstrang des Linearantriebs mehrere Teilantriebsstränge aufweisen kann, die parallel auf den Anschlussabschnitt wirken.
Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 zeigt sich die Vorteilhaftigkeit der Ausstattung des Anschlussabschnitts mit zwei Anschlussausformungen am Beispiel eines als Spindelantrieb ausgestalteten Linearantriebs. Vorschlagsgemäß ist es möglich, zwei Anschlussausformungen zu realisieren, die unterschiedlichen Teilantriebssträngen, nämlich dem Teilantriebsstrang des Antriebsmotors und dem Teilantriebsstrangs der Federanordnung, zugeordnet sind. Durch die vorschlagsgemäße Einstückigkeit ergibt sich die hierbei benötigte, hohe strukturelle Stabilität. Dies ist insbesondere für den Fall, dass die Federanordnung zumindest über einen Teil der motorischen Verstellung gegen den Antriebsmotor arbeitet, vorteilhaft.
Die weiter bevorzugte Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 erlaubt eine vergleichsweise schwache Auslegung des Gelenkteils, da die Federanordnung eine Vorspannkraft erzeugt, die eine Vorspannung der beiden Koppelstellen aufeinander zu bewirkt. Selbst wenn das Gelenkteil im Bereich des Verbindungsteils oder im Bereich des Anschlussabschnitts brechen sollte, ist lediglich ein schlagartiges, federgetriebenes Einziehen des Linearantriebs zu erwarten. Ein solches Einziehen stellt verglichen mit einem schlagartigen Ausfahren des Linearantriebs kein nennenswertes Zerstörungs- oder Verletzungsrisiko dar.
Die besonders bevorzugte Ausgestaltung gemäß Anspruch 15 betrifft eine konstruktiv vorteilhafte Ausgestaltung, bei der einem Anschlussabschnitt zwei Anschlussausformungen, nämlich eine zylinderförmige Anschlussausformung und eine ringbundförmige Anschlussanordnung zugeordnet sind. Durch die zueinander konzentrisch angeordneten Anschlussausformungen lässt sich die strukturelle Stabilität weiter erhöhen.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 18, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Gelenkteil eines vorschlagsgemäßen Linearantriebs als solches beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Linearantrieb darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 19, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Herstellung eines vorschlagsgemäßen Linearantriebs beansprucht.
Wesentlich für das vorschlagsgemäße Verfahren ist, dass zunächst der Verbindungsabschnitt zusammen mit dem Verbindungsteil und dem Anschlussabschnitt des Gelenkteils, vorzugweise im Kunststoff-Spritzgießverfahren, hergestellt wird und dass in einem nachgelagerten Schritt mindestens eine Antriebsstrangkomponente des Linearantriebs über den Anschlussabschnitt an das Gelenkteil angeschlossen wird.
Mit dem vorschlagsgemäßen Verfahren lässt sich das Gelenkteil beispielsweise im Kunststoff-Spritzgießverfahren herstellen, ohne dass irgendwelche Anschlussteile in die jeweilige Spritzgießform eingelegt werden müssen. Dies vereinfacht den Herstellprozess.
Eine besonders interessante Ausbildung des vorschlagsgemäßen Verfahrens zeigt Anspruch 20. Hier geht der Anschluss mindestens einer Antriebsstrangkomponente an den Anschlussabschnitt auf eine Umformung der Antriebsstrangkomponente zurück. Bei geeigneter Ausgestaltung des Kunststoffmaterials lässt sich dadurch eine besonders gute Verbindung zwischen Anschlussausformung und Antriebsstrangkomponente realisieren.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 in einer schematischen Seitenansicht das Heck eines Kraftfahrzeugs mit einem vorschlagsgemäßen Linearantrieb,
2 den Linearantrieb gemäß 1 im demontierten Zustand,
3 den Linearantrieb gemäß 2 in einem Längsschnitt, und
4 das obere Gelenkteil des Linearantriebs gemäß 2 im demontierten Zustand.
Der in der Zeichnung dargestellte Linearantrieb 1 ist in noch zu erläuternder Weise als Spindelantrieb ausgestaltet. Er dient der motorischen Verstellung eines schwenkbaren, hier als Heckklappe ausgestalteten Verstellelements 2 eines Kraftfahrzeugs. Andere Anwendungsbereiche des vorschlagsgemäßen Spindelantriebs sind denkbar, wie weiter unten im Einzelnen erläutert wird.
Dem Linearantrieb 1 ist ein Antriebsstrang 3 zur Erzeugung einer Antriebskraft entlang der geometrischen Antriebsachse 1a zwischen Koppelstellen 4, 5 zugeordnet. Dadurch, dass der dargestellte Linearantrieb 1 sowohl eine motorische als auch eine federgetriebene Antriebsquelle aufweist, zeigt der Antriebsstrang 3 hier einen ersten Teilantriebsstrang 3a und einen zweiten Teilantriebsstrang 3b. Es darf bereits hier darauf hingewiesen werden, dass der Linearantrieb 1 ausschließlich federgetrieben, ausschließlich motorgetrieben oder, wie hier, feder- und motorgetrieben ausgestaltet sein kann.
Mindestens eine der Koppelstellen 4, 5 umfasst ein vorschlagsgemäßes Gelenkteil 6 zum Ausleiten der Antriebskraft, das im montierten Zustand mit einem hier nicht dargestellten Gegengelenkteil ein Kugelgelenk bildet. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Gegengelenkteil am Verstellelement 2 und ein weiteres Gegengelenkteil an der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet.
Im Folgenden ist lediglich von einem einzigen Gelenkteil 6, nämlich von dem in 2 oberen Gelenkteil 6, die Rede. Alle diesbezüglichen Ausführungen betreffen auch das in 2 untere Gelenkteil 7 entsprechend.
Die Detailansicht gemäß 2 zeigt, dass das Gelenkteil 6 einen Lagerabschnitt 8, hier und vorzugsweise eine Kugelpfanne, aufweist. 2 zeigt weiter, dass an dem Lagerabschnitt 8 ein Verbindungsteil 9 angeordnet ist. 3 zeigt schließlich, dass an dem Verbindungsteil 9 wiederum ein Anschlussabschnitt 10 angeordnet ist. Dabei sind der Lagerabschnitt 8, das Verbindungsteil 9 und der Anschlussabschnitt 10 auf der geometrischen Antriebsachse 1a hintereinander angeordnet.
Der Darstellung gemäß 3 ist zu entnehmen, dass der Anschlussabschnitt 10 dem Anschluss zweier Antriebsstrangkomponenten 11, 12 des Linearantriebs 1 an das Gelenkteil 6 dient. Bei den Antriebsstrangkomponenten 11, 12 handelt es sich einerseits um das noch zu erläuternde Führungsrohr und ein ebenfalls noch zu erläuterndes Adapterteil. Für den obigen Anschluss der Antriebsstrangkomponenten 11, 12 weist der Anschlussabschnitt 10 entsprechend zwei Anschlussausformungen 13, 14 auf, die mit der betreffenden Antriebsstrangkomponente 11, 12 in Eingriff stehen.
Grundsätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass der Anschlussabschnitt 10 dem Anschluss lediglich einer einzigen Antriebsstrangkomponente 11 des Linearantriebs 1 an das Gelenkteil 6 dient und dass dafür entsprechend nur eine einzige Anschlussausformung 13 vorgesehen ist. Die einstückige Ausgestaltung der beiden Anschlussausformungen 13, 14 ist aber von besonders hoher struktureller Stabilität, wie weiter oben angedeutet wurde.
Eine Zusammenschau der 2 bis 4 zeigt, dass der Lagerabschnitt 8 zusammen mit dem Verbindungsteil 9 und dem Anschlussabschnitt 10 einstückig aus einem einzigen Material ausgestaltet sind. Bei dem Material handelt es sich um ein Kunststoffmaterial. Denkbar ist auch, dass hier mehrere Kunststoffmaterialien Anwendung finden, die in Abhängigkeit von der jeweils lokalen Belastung des Gelenkteils 6 Einsatz finden können.
Grundsätzlich kann auch nur ein Teil des Lagerabschnitts 8 zusammen mit dem Verbindungsteil 9 und dem Anschlussabschnitt 10 einstückig ausgestaltet sein. Dann bietet es sich an, dass ein Kugelpfannengehäuse entsprechend einstückig zusammen mit dem Verbindungsteil 9 und dem Anschlussabschnitt 10 ausgestaltet ist. Das Kugelpfannengehäuse nimmt dann die eigentliche Kugelpfanne auf, wobei separate Dämpfungs- und Befestigungsmaßnahmen getroffen werden können.
Das Verbindungsteil 9 stellt eine Verbindung zwischen dem Lagerabschnitt 8 und dem Anschlussabschnitt 10 bereit. Es ist vorzugsweise länglich und insbesondere zylindrisch ausgestaltet.
Es wurde schon darauf hingewiesen, dass der Anschlussabschnitt 10 zwei Anschlussausformungen 13, 14 aufweist, die jeweils mit einer Antriebsstrangkomponente 11, 12 des Linearantriebs 1 zu deren Anschluss am Gelenkteil 6 in Eingriff stehen. Dies umfasst grundsätzlich auch eine Anordnung, bei der mehr als zwei Anschlussausformungen 13, 14 vorgesehen sind.
Die beiden Anschlussausformungen 13, 14 sind, wie ebenfalls angesprochen, zwei unterschiedlichen Antriebsstrangkomponenten 11, 12 zugeordnet, die wiederum zwei separaten Teilantriebssträngen 3a, 3b des Antriebsstrangs 3 zugeordnet sind. Wie noch erläutert wird, leiten die beiden Antriebsstrangkomponenten 11, 12 zumindest über einen Teil der motorischen Verstellung entgegengesetzte Kräfte in den Anschlussabschnitt 10 ein, so dass sich die vorschlagsgemäße, einstückige Ausgestaltung des Gelenkteils 6 durch die damit verbundene strukturelle Stabilität als besonders vorteilhaft darstellt.
Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, dass nur eine der beiden Koppelstellen 4, 5 ein vorschlagsgemäßes Gelenkteil 6 aufweist. Hier und vorzugsweise ist es allerdings so, dass die beiden Koppelstellen 4, 5 des Linearantriebs 1 jeweils ein vorschlagsgemäßes Gelenkteil 6, 7 mit einem entsprechenden Lagerabschnitt 8 aufweisen.
Ganz generell ist es vorzugsweise so, dass der Linearantrieb 1 länglich ausgestaltet ist, und dass die Koppelstellen 4, 5 entlang der Antriebsachse 1a an entgegengesetzten Endabschnitten des Linearantriebs 1 angeordnet sind. Die Koppelstellen 4, 5 bestimmen somit die Ausdehnung des Linearantriebs 1 entlang der Antriebsachse 1a.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass der Linearantrieb 1 ausschließlich federgetrieben ausgelegt sein kann. Hier und vorzugsweise weist der Antriebsstrang 3 allerdings für eine motorische Verstellung des Verstellelements 2 entlang der geometrischen Antriebsachse 1a einen Antriebsmotor 15 mit nachgeschaltetem Spindel-Spindelmuttergetriebe 16 auf. Damit lässt sich eine insgesamt kompakte Ausgestaltung erreichen.
Insbesondere bei der Ausgestaltung des Linearantriebs 1 als Spindelantrieb lässt sich eine Federvorspannung zwischen den beiden Koppelstellen 4, 5 auf besonderes kompakte Weise realisieren. Gemäß 2 weist der Antriebsstrang 3 zur Erzeugung einer Antriebskraft entlang der geometrischen Antriebsachse 1a eine Federanordnung 17 auf, die hier und vorzugsweise eine auf die geometrische Antriebsachse 1a ausgerichtete Schraubenfeder 22 aufweist.
Hier und vorzugsweise ist es so, dass eine vom Antriebsmotor 15 erzeugte Motorkraft über eine erste Anschlussausformung 13 in den Anschlussabschnitt 10 eingeleitet wird, während eine von der Federanordnung 17 erzeugte Federkraft über eine zweite Anschlussausformung 14 in den Anschlussabschnitt 10 eingeleitet wird.
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel erzeugt die Federanordnung 17 eine Federkraft, die eine Vorspannung der beiden Koppelstellen 4, 5 und damit der beiden Gelenkteile 6, 7 aufeinander zu bewirkt. Hier wird deutlich, dass die auf die Federanordnung 17 zurückgehende Zerstörungs- bzw. Verletzungsgefahr gering ist, da bei einem Bruch des Gelenkteils 6 allenfalls mit einem schlagartigen Einfahren des Linearantriebs 1 zu rechnen ist. Entsprechend eine vergleichsweise schwache Auslegung des Gelenkteils 6, insbesondere die Ausgestaltung des Gelenkteils 6 aus einem vergleichsweise schwachen Kunststoffmaterial, vertretbar.
Für die Auslegung der Anschlussausformung 13, 14 sind zahlreiche vorteilhafte Varianten denkbar. Vorzugsweise ist mindestens eine Anschlussausformung 13, 14 auf den kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Anschluss der betreffenden Antriebsstrangkomponente 11, 12 eingerichtet.
Für den Fall des kraftschlüssigen Anschlusses ist bzw. sind die betreffende Anschlussausformung 13, 14 und/oder die betreffende Antriebsstrangkomponente 11, 12 vorzugsweise mit einer gewissen Elastizität ausgestattet, deren elastische Rückstellkraft für einen entsprechenden Kraftschluss sorgt. Im Falle eines formschlüssigen Anschlusses ist bzw. sind die betreffende Anschlussausformung 13, 14 und/oder die betreffende Antriebsstrangkomponente 11, 12 mit einem entsprechenden, noch zu erläuternden Formschlusselement 18 ausgestattet.
Hier und vorzugsweise geht der Anschluss der Antriebsstrangkomponenten 11, 12 an den Anschlussabschnitt 10 auf eine Umformung der jeweiligen Antriebsstrangkomponente 11, 12 zurück. Für die Umformung bietet sich hier ein Rollieren oder ein Crimpen der jeweiligen Antriebsstrangkomponente 11, 12 an.
Für den formschlüssigen Eingriff mit der zugeordneten Antriebsstrangkomponente 11, 12 ist mindestens eine Anschlussausformung 13, 14 mit einem oben angesprochenen Formschlusselement 18 ausgestattet. Bei dem Formschlusselement 18 kann es sich beispielsweise um eine Ausnehmung, insbesondere eine in 3 dargestellte Nut, ein Schraubgewinde o. dgl. handeln.
3 zeigt, dass eine über den Anschlussabschnitt 10 an dem Gelenkteil 6 angeschlossene Antriebsstrangkomponente 11 zumindest abschnittsweise rohrförmig ausgestaltet ist. Hier und vorzugsweise ist die betreffende Antriebsstrangkomponente 11 als oben angesprochenes Führungsrohr ausgestaltet, dass einerends an den Anschlussabschnitt 10 angeschlossen ist und an dem anderenends eine nicht dargestellte Spindelmutter des Spindel-Spindelmuttergetriebes 16 angeordnet ist. Da der Antriebsmotor 15 hier die ebenfalls nicht dargestellte Spindel des Spindel-Spindelmuttergetriebes 16 antreibt, führt eine Ansteuerung des Antriebsmotors 15 zu einer Relativverstellung des in 2 oberen Gelenkteils 6 gegenüber dem in 2 unteren Gelenkteil 7. Diese Verstellung wird über die als Führungsrohr ausgestaltete Antriebsstrangkomponente 11 von der Spindelmutter an die Anschlussausformung 13 übertragen. Ein besonders vorteilhafter Anschluss der als Führungsrohr ausgestalteten Antriebsstrangkomponente 11 an dem Anschlussabschnitt 10 besteht darin, dass die betreffende Anschlussausformung 13 im Wesentlichen zylinderförmig ausgestaltet ist, wobei die rohrförmige Antriebsstrangkomponente 11 zumindest einen Teil der Anschlussausformung 13, hier die gesamte Anschlussausformung 13, umschließt.
Für den Eingriff zwischen der Antriebsstrangkomponente 11 und der Anschlussausformung 13 ist die Anschlussausformung 13 mit mindestens einer außenliegenden, bezogen auf die geometrische Antriebsachse 1a zumindest zum Teil umlaufenden Quetschnut 19 ausgestattet, in die die Antriebsstrangkomponente 11, hier und vorzugsweise mittels Rollieren oder Crimpen, zur Herstellung einer Quetschverbindung hinein verformt ist. Dies ist ebenfalls der Darstellung gemäß 3 zu entnehmen.
Bei der obigen Quetschnut 19 handelt es sich um ein Formschlusselement 18 im obigen Sinne. Hier und vorzugsweise sind mindestens zwei Quetschnuten 19, insbesondere drei Quetschnuten 19, vorgesehen. Denkbar ist grundsätzlich die Anordnung mehrerer, versetzt angeordneter Quetschnuten.
Bei dem Anschluss der Antriebsstrangkomponente 11 an die Anschlussausformung 13 handelt es sich um eine Kombination eines formschlüssigen Anschlusses und eines kraftschlüssigen Anschlusses. Der Formschluss ergibt sich aus dem Ineinandergreifen der Quetschnut 19 und des in die Quetschnut 19 hinein verformten Teils der Antriebsstrangkomponente 11. Der Kraftschluss ergibt sich aus den Elastizitäten der beiden miteinander in Eingriff befindlichen Komponenten.
Die Ausgestaltung der weiteren Anschlussausformung 14 ist einer Zusammenschau der 3 und 4 zu entnehmen. Die Anschlussausformung 14 ist hier zumindest zum Teil ringbundförmig ausgestaltet. Die ringbundförmige Anschlussausformung 14 ist, wie in den 3 und 4 dargestellt, konzentrisch zu der Antriebsachse 1a ausgerichtet.
Eine Zusammenschau der 3 und 4 ergibt ferner, dass die zylinderförmige Anschlussausformung 13 konzentrisch zu der ringbundförmigen Anschlussausformung 14 ausgerichtet ist. Dabei ist es hier und vorzugsweise so, dass sich entlang der geometrischen Antriebsachse 1a gesehen, die zylinderförmige Anschlussausformung 13 an die ringbundförmige Anschlussausformung 14 anschließt. Hier ragt weiter vorzugsweise die ringbundförmige Anschlussausformung 14 bezogen auf die geometrische Antriebsachse 1a über die zylinderförmige Anschlussausformung 13 hinaus. Der Lagerabschnitt 8 und die zylinderförmige Anschlussausformung 13 sind hier bezogen auf die ringbundförmige Anschlussausformung 14 auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet.
Die der ringbundförmigen Anschlussausformung 14 zugeordnete Antriebsstrangkomponente 12 ist hier und vorzugsweise formschlüssig an der Anschlussausformung 14 angeschlossen. Dieser Formschluss wird, wie in 3 dargestellt, über eine sprengringartige Klammer 20 verriegelt.
Bei der der ringbundförmigen Anschlussausformung 14 zugeordneten Antriebsstrangkomponente 12 handelt es sich um ein Adapterteil 23 für die Federanordnung 17. Hier und vorzugsweise weist das Adapterteil 23 einen Schraubgewindeabschnitt 21 auf, auf den eine Schraubenfeder 22 der Federanordnung 17 aufgeschraubt ist. Ein entsprechendes Adapterteil 23 findet sich, wie in 2 gezeigt, an dem unteren Ende der Schraubenfeder 22. Für den oben angesprochenen, formschlüssigen Eingriff mit der ringbundförmigen Anschlussausformung 14 ist das Adapterteil 23 mit einer Ausnehmung 24 ausgestattet, in die die ringbundförmige Anschlussausformung 14 eingesetzt und mittels der oben angesprochenen Klammer 20 verriegelt ist.
Der vorschlagsgemäße, insbesondere als Spindelantrieb ausgestaltete Linearantrieb 1 ist für alle möglichen Verstellelemente 2 eines Kraftfahrzeugs anwendbar. Beispielsweise sei hier die oben erläuterte Heckklappe, ein Heckdeckel, eine Motorhaube, eine Seitentür, eine Laderaumklappe, ein Hubdach o. dgl. eines Kraftfahrzeugs erwähnt.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird das oben angesprochene Gelenkteil 6 eines vorschlagsgemäßen Linearantriebs 1 als solches beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Linearantrieb 1 darf verwiesen werden.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Herstellung eines vorschlagsgemäßen Linearantriebs 1 beansprucht.
Wesentlich ist hier, dass zunächst der Lagerabschnitt 8 zusammen mit dem Verbindungsteil 9 und dem Anschlussabschnitt 10, hier und vorzugsweise im Kunststoff-Spritzgießverfahren, hergestellt wird und dass in einem nachgelagerten Schritt mindestens eine Antriebsstrangkomponente 11, 12 des Linearantriebs 1 über den Anschlussabschnitt 10 an das Gelenkteil 6 angeschlossen wird.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung geht der Anschluss mindestens einer Antriebsstrangkomponente 11, 12, hier und vorzugsweise der der zylinderförmigen Anschlussausformung 13 zugeordneten Antriebsstrangkomponente 12, auf eine Umformung der Antriebsstrangkomponente 12 zurück. Hier und vorzugsweise geht der Anschluss der betreffenden Antriebsstrangkomponente 11 auf ein Rollieren oder ein Crimpen der betreffenden Antriebsstrangkomponente 11 zurück. Auf alle obigen Ausführungen, die geeignet sind, die Herstellung des Linearantriebs 1 zu erläutern, darf verwiesen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202011109569 U1 [0003]

Claims

Linearantrieb für ein Verstellelement (2) eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsstrang (3) zur Erzeugung einer Antriebskraft entlang einer geometrischen Antriebsachse (1a) zwischen zwei Koppelstellen (4, 5), wobei mindestens eine der Koppelstellen (4) ein Gelenkteil (6) zum Ausleiten der Antriebskraft umfasst, das im montierten Zustand mit einem Gegengelenkteil ein Kugelgelenk bildet, wobei das Gelenkteil (6) einen Lagerabschnitt (8), insbesondere eine Kugelpfanne, daran angeordnet ein Verbindungsteil (9) und daran angeordnet einen Anschlussabschnitt (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (10) dem Anschluss mindestens einer Antriebsstrangkomponente (11, 12) des Linearantriebs (1) an das Gelenkteil (6) dient und dafür mindestens eine Anschlussausformung (13, 14) aufweist, die mit der betreffenden Antriebsstrangkomponente (11, 12) in Eingriff steht, und dass zumindest ein Teil des Lagerabschnitts (8), insbesondere ein Kugelpfannengehäuse, zusammen mit dem Verbindungsteil (9) und dem Anschlussabschnitt (10) einstückig aus mindestens einem Kunststoffmaterial ausgestaltet ist.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerabschnitt (8) zusammen mit dem Verbindungsteil (9) und dem Anschlussabschnitt (10) einstückig aus mindestens einem Kunststoffmaterial ausgestaltet ist.
Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (10) zwei Anschlussausformungen (13, 14) aufweist, die jeweils mit einer Antriebsstrangkomponente (11, 12) des Linearantriebs (1) zu deren Anschluss an das Gelenkteil (6) in Eingriff stehen.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Koppelstellen (4, 5) jeweils ein Gelenkteil (6, 7) mit einem Lagerabschnitt (8) aufweisen.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (3) für eine motorische Verstellung des Verstellelements (2) entlang der geometrischen Antriebsachse (1a) einen Antriebsmotor (15) mit nachgeschaltetem Spindel-Spindelmuttergetriebe (16) aufweist.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (3) zur Erzeugung einer Federkraft entlang der geometrischen Antriebsachse (1a) eine Federanordnung (17) aufweist, vorzugsweise, dass die Federanordnung (17) eine Schraubenfeder (22) aufweist, die auf die geometrische Antriebsachse (1a) ausgerichtet ist.
Linearantrieb nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Antriebsmotor (15) erzeugte Motorkraft über eine erste Anschlussausformung (13) in den Anschlussabschnitt (10) eingeleitet wird und dass eine von der Federanordnung (17) erzeugte Federkraft über eine zweite Anschlussausformung (14) in den Anschlussabschnitt (10) eingeleitet wird.
Linearantrieb nach Anspruch 6 und ggf. nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (17) eine Federkraft erzeugt, die eine Vorspannung der beiden Koppelstellen (4, 5) aufeinander zu bewirkt.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anschlussausformung (13, 14) auf den kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Anschluss der betreffenden Antriebsstrangkomponente (11, 12) eingerichtet ist.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss einer Antriebsstrangkomponente (11) an den Anschlussabschnitt (10) auf eine Umformung der Antriebsstrangkomponente (11) zurückgeht, vorzugsweise, dass der Anschluss der Anschlusskomponente (11) auf ein Rollieren oder ein Crimpen der Antriebsstrangkomponente (11) zurückgeht.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anschlussausformung (13) ein Formschlusselement (18) für den formschlüssigen Eingriff mit der zugeordneten Antriebsstrangkomponente (11) aufweist, vorzugsweise, dass das Formschlusselement (18) eine Ausnehmung, insbesondere eine Nut, ein Schraubgewinde, o. dgl. ist.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine über den Anschlussabschnitt (10) an das Gelenkteil (6) angeschlossene Antriebsstrangkomponente (11) zumindest abschnittsweise rohrförmig ausgestaltet ist, vorzugsweise, dass die Antriebsstrangkomponente (11) als Führungsrohr ausgestaltet ist, das einerends an den Anschlussabschnitt (10) angeschlossen ist und an dem anderenends eine Spindelmutter des Spindel-Spindelmuttergetriebes (16) angeordnet ist.
Linearantrieb nach Anspruch 9 und ggf. nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anschlussausformung (13) im Wesentlichen zylinderförmig ausgestaltet ist und dass die rohrförmige Antriebsstrangkomponente (11) zumindest einen Teil der Anschlussausformung (13) umschließt, vorzugsweise, dass die Anschlussausformung (13) mindestens eine außenliegende, bezogen auf die geometrische Antriebsachse (1a) zumindest zum Teil umlaufende Quetschnut (19) aufweist, in die die Antriebsstrangkomponente (11), insbesondere mittels Rollieren oder Crimpen, zur Herstellung einer Quetschverbindung hineinverformt ist.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anschlussausformung (14) des Anschlussabschnitts (10) zumindest zum Teil ringbundförmig ausgestaltet ist.
Linearantrieb nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderförmige Anschlussausformung (13) konzentrisch zu der ringbundförmigen Anschlussausformung (14) ausgerichtet ist, weiter vorzugsweise, dass sich entlang der geometrischen Antriebsachse (1a) gesehen die zylinderförmige Anschlussausformung (13) an die ringbundförmige Anschlussausformung (14) anschließt, weiter vorzugsweise, dass der Lagerabschnitt (8) und die zylinderförmige Anschlussausformung (13) bezogen auf die ringbundförmige Anschlussausformung (14) auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der ringbundförmigen Anschlussausformung (14) zugeordnete Antriebsstrangkomponente (12) ein Adapterteil (23) für die Federanordnung (17) ist, vorzugsweise, dass das Adapterteil (23) einen Schraubgewindeabschnitt (21) aufweist, auf den eine Schraubenfeder (22) der Federanordnung (17) aufgeschraubt ist.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (2) eine Heckklappe, ein Heckdeckel, eine Motorhaube, eine Seitentür, eine Laderaumklappe, ein Hubdach o. dgl. eines Kraftfahrzeugs ist.
Gelenkteil zur Bildung eines Kugelgelenks zum Ausleiten von Antriebskraft eines Linearantriebs (1), insbesondere eines Linearantriebs (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Lagerabschnitt (8), insbesondere eine Kugelpfanne, daran angeordnet ein Verbindungsteil (9) und daran angeordnet ein Anschlussabschnitt (10) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (10) dem Anschluss mindestens einer Antriebsstrangkomponente (11, 12) des Linearantriebs (1) an das Gelenkteil (6) dient und dafür mindestens eine Anschlussausformung (13, 14) aufweist, die mit der betreffenden Antriebsstrangkomponente (11, 12) in Eingriff bringbar ist, und dass zumindest ein Teil des Lagerabschnitts (8), insbesondere ein Kugelpfannengehäuse, zusammen mit dem Verbindungsteil (9) und dem Anschlussabschnitt (10) einstückig aus mindestens einem Kunststoffmaterial ausgestaltet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Linearantriebs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der Lagerabschnitt (8) zusammen mit dem Verbindungsteil (9) und dem Anschlussabschnitt (10) des Gelenkteils (6), vorzugsweise im Kunststoff-Spritzgießverfahren, hergestellt wird und dass in einem nachgelagerten Schritt mindestens eine Antriebsstrangkomponente (11, 12) des Linearantriebs (1) über den Anschlussabschnitt (10) an das Gelenkteil (6) angeschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss mindestens einer Antriebsstrangkomponente (11, 12) an den Anschlussabschnitt (10) auf eine Umformung der Antriebsstrangkomponente (11, 12) zurückgeht, vorzugsweise, dass der Anschluss der Antriebsstrangkomponente (11, 12) auf ein Rollieren oder ein Crimpen der Antriebsstrangkomponente (11, 12) zurückgeht.