DE102019100200A1

DE102019100200A1 - Elektromechanische Strebe mit Planetengetriebe mit integrierter Flexkupplung

Info

Publication number: DE102019100200A1
Application number: DE102019100200.1A
Authority: DE
Inventors: Joseph Scheuring; Wieslaw Nowicki
Original assignee: Magna Closures Inc
Current assignee: Magna Closures Inc
Priority date: 2018-01-08
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2019-08-01
Also published as: CN110056282A; US20190211604A1; CN110056282B

Abstract

Eine elektromechanische Strebe zur Bewegung eines schwenkbaren Verschlusselements zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position relativ zu einer Kraftfahrzeugkarosserie wird geschaffen. Die elektromechanische Strebe umfasst einen Antriebsmechanismus mit einer Motor-Getriebe-Anordnung und einer Flexkupplungsanordnung, die zum Antrieb einer drehbaren Kraftspindel betreibbar sind. Der Antriebsmechanismus ist betreibbar, um eine Drehbewegung der Kraftspindel in eine Linearbewegung eines ausfahrbaren Elementes umzusetzen, um das ausfahrbare Element zwischen einer eingezogenen Position entsprechend der geschlossenen Position des Verschlusselements und einer ausgefahrenen Position entsprechend der offenen Position des Verschlusselements zu bewegen. Die Motor-Getriebe-Anordnung umfasst einen Motor und einen Planetengetriebezug, der durch den Motor angetrieben wird. Der Planetengetriebezug umfasst eine Ausgabekomponente, die mit einer verminderten Geschwindigkeit relativ zu der Motorgeschwindigkeit angetrieben wird und ein Trommelsegment aufweist. Die Flexkupplungsanordnung ist operativ in einer radialen Orientierung zwischen dem Trommelsegment und der Kraftspindel angeordnet.

Description

Querbezug zu einer verwandten Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der provisorischen US-Anmeldung Nummer 62/614 653 , die am 8. Januar 2018 eingereicht wurde, die in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingebracht wird.
Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine angetriebene elektromechanische Strebe der Art, die in einem Kraftfahrzeug-Kraft-Verschlusssystem zur Steuerung der Bewegung eines Verschlusselements zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen verwendet wird. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine solche elektromechanische Strebe mit einer Motor-Getriebe-Anordnung, die mit einem Elektromotor, einem Planetengetriebe und einer integrierten Flexkupplung ausgestattet ist.
Hintergrund
Dieser Abschnitt liefert Hintergrundinformationen, die nicht notwendigerweise Stand der Technik für die erfinderischen Konzepte der vorliegenden Offenbarung sind.
Heckklappen schaffen einen bequemen Zugang zu Ladebereichen von Kombis, Lieferwagen und anderen Gebrauchsfahrzeugen. Typischerweise wird die Heckklappe manuell betrieben und erfordert manuellen Aufwand, um sie zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen zu bewegen. Abhängig von der Größe und dem Gewicht der Heckklappe, kann für einige Nutzer dieser Aufwand schwierig sein. Des Weiteren kann das manuelle Öffnen oder Schließen einer Heckklappe unbequem sein, insbesondere wenn die Hände des Benutzers nicht frei sind.
Um diesen Aufwand und die Unbequemlichkeit des manuellen Öffnens der Heckklappe zu vermindern, können Gasstreben zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Heckklappe montiert werden, die betreibbar sind, um die Kraft, die zum Anheben der Heckklappe erforderlich ist, zu vermindern. Gasstreben behindern jedoch die Bemühungen, anschließend die Heckklappe zu schließen, da die Gasstreben beim Schließen wieder unter Druck gesetzt werden, wodurch der erforderliche Aufwand steigt. Zusätzlich ändert sich die Effizienz von Gasstreben mit der Umgebungstemperatur. Des Weiteren erfordert der Einsatz von Gasstreben immer noch, dass die Heckklappe manuell geöffnet und geschlossen wird.
Als Alternative zu manuell betriebenen Heckklappen sind manche Fahrzeuge mit einem angetriebenen Heckklappensystem ausgestattet, das typischerweise eines oder mehrere angetriebene Stellglieder aufweist, das ausgebildet ist, um eine Kraft an die Heckklappe anzulegen, um die Bewegung zwischen der geöffneten und der geschlossenen Position zu steuern. Beispielsweise beschreibt das US-Patent 6 516 567 ein angetriebenes Stellglied, das zusammen mit einer Gasstrebe arbeitet. Das angetriebene Stellglied umfasst einen Elektromotor, der innerhalb der Fahrzeugkarosserie montiert ist, der über ein flexibles drehbares Kabel mit einer ausfahrbaren Strebe verbunden ist, die schwenkbar zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Heckklappe montiert ist. Der Elektromotor kann gesteuert werden, um die Heckklappe ohne manuellen Aufwand anzuheben und abzusenken. Ein Controller steuert die Betätigung des Elektromotors und kann in Kommunikation mit einem Schlüsselanhänger-Knopf oder einem Knopf stehen, der in der Fahrgastzelle oder auf der Heckklappe selbst angeordnet ist. Diese Art von angetriebenem Stellglied ist jedoch nicht ohne Nachteile. Beispielsweise muss die Fahrzeugkarosserie speziell ausgestaltet sein, um einen Raum zur Aufnahme des Elektromotors zu schaffen. Wegen des begrenzten zur Verfügung stehenden Raums ist der Motor klein und erfordert noch die Unterstützung durch eine Gasstrebe. Da ferner das angetriebene Stellglied ausgelegt ist, um zusammen mit der Gasstrebe zu wirken, kann die Effizienz der Gasstrebe aufgrund der Temperatur variieren. Als solcher muss der Elektromotor ausgeglichen sein, um den korrekten Leistungsbetrag mit unterschiedlichen Graden der mechanischen Unterstützung von der Gasstrebe zu liefern.
Die US-Veröffentlichung Nummer US 2004/0084265 gibt verschiedene Beispiele für elektromechanische angetriebene Stellglieder für Kraft-Heckklappensysteme. Diese elektromechanischen angetriebenen Stellglieder umfassen einen Elektromotor und ein erstes Reduktionsgetriebe, das über ein flexibles drehbares Kabel mit einem zweiten Reduktionsgetriebe verbunden ist, das seinerseits über eine Rutschkupplung mit einem drehbaren Kolbenstab verbunden ist. Eine Drehung des Kolbenstabs verursacht, dass ein Spindel-Antriebsmechanismus eine ausfahrbare Strebe bewegt, die ausgebildet ist, um schwenkbar zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Heckklappe montiert zu sein. Die Rutschkupplung funktioniert zur Verhinderung, dass der Kolbenstab relativ zu dem zweiten Getriebe dreht, wenn ein Drehmoment, das ihre Vorlast übersteigt, an die Heckklappe angelegt wird, um so eine manuelle Betätigung der Heckklappe ohne Beschädigung des elektromechanischen angetriebenen Stellglieds aufzunehmen. Eine Wendel-Kompressionsfeder ist in dem angetriebenen Stellglied installiert, um eine Ausgleichs-Gegenkraft gegen das Gewicht der Heckklappe zu liefern.
Die US-Veröffentlichung US 2012/00003104 beschreibt verschiedene Ausführungsbeispiele von angetriebenen Antriebsmechanismen zur Bewegung von Kofferraumdeckeln und Heckklappen zwischen offenen und geschlossenen Positionen. Der angetriebene Antriebsmechanismus hat eine Versatz-Konfiguration mit einem durch einen Elektromotor angetriebenen Schneckengetriebe, um eine Spindel mit Außengewinde zur Bewegung einer ausfahrbaren Strebe zu drehen. Eine Rutschkupplung ist zwischen einem Ausgangszahnrad des Schneckengetriebes und der drehbaren Spindel angeordnet dargestellt. Zusätzlich ist eine Kupplungseinheit zwischen der Motor-Ausgangswelle und der Schnecke des Schneckengetriebes vorgesehen. Die Kupplungseinheit umfasst ein erstes Kupplungselement, das für eine Drehung mit der Schneckenwelle fixiert ist, ein zweites Kupplungselement, das für eine Drehung mit der Motor-Ausgangswelle fixiert ist, und ein elastisches Spinnenelement, das zwischen die Finger, die sich von dem ersten und dem zweiten Kupplungselement erstrecken, eingefügt ist. Die Kupplungseinheit vermittelt eine axiale und umfangsweise Isolierung zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungselement und funktioniert, um vorübergehende oder Torsions-Schockbelastungen zwischen der Motorwelle und der Schneckenwelle zu absorbieren. Während die Verwendung einer solchen Kupplungseinheit verbesserte Dämpfungscharakteristika schafft und Fehlausrichtungen aufnimmt, vergrößert der Zusatz einer solchen Kupplungseinheit bei dem angetriebenen Antriebsmechanismus die Erfordernisse hinsichtlich des Einbauraums und der Komplexität der Anordnung.
Es ist evident, dass bekannte angetriebene Stellglieder und angetriebene Antriebsmechanismen für ihren beabsichtigten Zweck zufriedenstellend arbeiten. Es besteht jedoch ein Bedarf, Alternativen zu schaffen, die mindestens einen der oben genannten Nachteile der bekannten Technik vermeiden oder überwinden.
Zusammenfassung
Dieser Abschnitt liefert eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung und ist keine umfassende Offenbarung des gesamten Umfangs oder aller Merkmale, Aspekte oder Aufgaben.
Dementsprechend ist es ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine elektromechanische Strebe zur Verwendung in einem angetriebenen Verschlusssystem in einem Kraftfahrzeug zur Steuerung der Bewegung eines Verschlusselements zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position relativ zu einer Kraftfahrzeugkarosserie zu schaffen.
Es ist ein verwandter Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine elektromechanische Strebe zur Verwendung in einem angetriebenen Heckklappensystem eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine solche elektromechanische Strebe mit einer Motor-Getriebe-Anordnung zu schaffen, die eine Elektromotoreinheit, eine Getriebeeinheit und eine flexible Kupplungseinheit in einer gemeinsamen Anordnung integriert.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung die Getriebeeinheit zu gestalten, um einen Planetengetriebezug mit einer Eingangskomponente aufzuweisen, die durch die Elektromotoreinheit angetrieben wird, und eine Ausgabekomponente. Zusätzlich ist die flexible Kupplungseinheit radial zwischen der Ausgabekomponente des Planetengetriebezugs und einem Dreheingang zu einer Dreh-Linear-Wandlervorrichtung angeordnet, die ausgebildet ist, um das Verschlusselement zwischen seinen offenen und geschlossenen Positionen zu bewegen.
Es ist ein verwandter Aspekt der vorliegenden Offenbarung, dass die Flexkupplungseinheit eine erste Antriebsschnittstelle mit der Ausgabekomponente des Planetengetriebezugs bildet und auch eine zweite Antriebsschnittstelle mit der Dreheingabe der Dreh-Linear-Wandlervorrichtung. Die erste Antriebsschnittstelle wird durch radiale Antriebsvorsprünge gebildet, die in einem Trommelsegment der Ausgabekomponente ausgebildet sind, die in ersten Schlitzen sitzen, die in einem elastischen Kupplungselement ausgebildet sind. Ähnlich wird die zweite Antriebsschnittstelle durch radiale angetriebene Vorsprünge gebildet, die an der Dreheingabe zu der Dreh-Linear-Wandlervorrichtung ausgebildet sind, die in zweiten Schlitzen, die auf dem Kupplungselement gebildet sind, sitzen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat die Getriebeeinheit einen doppelstufigen Planetengetriebezug, der so ausgebildet ist, dass ein Getriebesatz der ersten Stufe durch eine Drehausgabe der Elektromotoreinheit angetrieben wird und dass ein Getriebesatz der zweiten Stufe durch den Getriebesatz der ersten Stufe angetrieben wird, um eine Drehmoment-Vervielfachung und eine Geschwindigkeitsreduktionsfunktion zwischen der Drehausgabe der Elektromotoreinheit und der Dreheingabe einer Dreh-Linear-Wandlervorrichtung zu schaffen. Die flexible Kupplungseinheit ist betriebsmäßig zwischen dem Getriebesatz der zweiten Stufe und der Dreheingabe in einer kompakten Radialkonfiguration angeordnet.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine elektromechanische Strebe zur Bewegung eines schwenkenden Verschlusselements zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position relativ zu einer Kraftfahrzeugkarosserie zu schaffen. Die elektromechanische Strebe umfasst ein Gehäuse, das betriebsmäßig mit dem Verschlusselement oder der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden ist. Ein ausfahrbares Element ist verschiebbar relativ zu dem Gehäuse bewegbar und ist betriebsmäßig mit dem anderen des Verschlusselements und der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden. Ein angetriebener Antriebsmechanismus ist zur Wandlung einer Drehbewegung eines Antriebselements in eine Linearbewegung des ausfahrbaren Elements betreibbar, um das ausfahrbare Element zwischen einer eingezogenen Position relativ zu dem Gehäuse, die der geschlossenen Position des Verschlusselements entspricht, und einer ausgefahrenen Position relativ zu dem Gehäuse zu bewegen, die der offenen Position des Verschlusselements entspricht. Der Antriebsmechanismus umfasst eine Motor-Getriebe-Anordnung der vorliegenden Offenbarung. Die Motor-Getriebe-Anordnung umfasst eine Elektromotoreinheit, eine Getriebeeinheit und eine Flexkupplungs-Einheit. Die Elektromotoreinheit umfasst ein drehendes Ausgabeelement. Die Getriebeeinheit umfasst einen Planetengetriebezug mit einer drehenden Eingangskomponente, die antreibend mit dem drehenden Ausgabeelement der Elektromotoreinheit verbunden ist, und eine drehende Ausgabekomponente. Die Flexkupplungseinheit umfasst ein flexibles Kupplungselement, das eine erste Antriebsschnittstelle mit der drehenden Ausgabekomponente des Planetengetriebezugs definiert, und eine zweite Antriebsschnittstelle mit dem Antriebselement.
Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung die Getriebeeinheit zur Verbindung einer drehenden Ausgabe der Motoreinheit mit dem drehenden Antriebselement einer Dreh-Linear-Wandlervorrichtung zu schaffen. Die Getriebeeinheit umfasst ein Getriebegehäuse, das eine interne Getriebekammer definiert, und einen doppelstufigen Planetengetriebezug, der innerhalb der Getriebekammer angeordnet ist. Der doppelstufige Planetengetriebezug umfasst ein drehfestes Ringrad, das an dem Getriebegehäuse montiert oder integral damit ausgebildet ist. Das Ringrad hat ein erstes Ringrad-Segment und ein zweites Ringrad-Segment, die zusammen ein kontinuierliches Getriebezahnmuster bilden. Der doppelstufige Planetengetriebezug umfasst auch einen Getriebesatz einer ersten Stufe und einen Getriebesatz einer zweitens Stufe. Der Getriebesatz der ersten Stufe ist dem ersten Ringrad-Segment zugeordnet und wird durch die Drehausgabe der Motoreinheit angetrieben. Der Getriebesatz der zweiten Stufe ist dem zweiten Ringrad-Segment zugeordnet und wird durch den Getriebesatz der ersten Stufe zum Antrieb des drehenden Antriebselements (über die Flexkupplungseinheit) mit einem verminderten Getriebeverhältnis relativ zu der Drehausgabe der Motoreinheit angetrieben.
In Übereinstimmung mit diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung umfasst der Getriebesatz der ersten Stufe des doppelstufigen Planetengetriebezugs ein erstes Sonnenrad, das durch die Motorausgabe angetrieben wird, einen ersten Planetenträger mit einer Anzahl von ersten Stiften und eine Anzahl von ersten Planetenrädern, die jeweils drehbar auf einem der ersten Stifte getragen sind und in konstantem kämmenden Eingriff mit dem ersten Sonnenrad und dem ersten Ringrad-Segment des Ringrades stehen. Der Getriebesatz der ersten Stufe des doppelstufigen Planetengetriebezugs umfasst ein zweites Sonnenrad, das durch den ersten Planetenträger angetrieben wird, einen zweiten Planetenträger mit einer Anzahl von zweiten Stiften und eine Anzahl von zweiten Planetenrädern, die jeweils auf einem der zweiten Stifte getragen sind und in konstantem kämmenden Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Ringrad-Segment des Ringrades stehen. Der zweite Planetenträger des doppelstufigen Planetengetriebezugs umfasst auch ein rohrförmiges Trommelsegment, das sich axial von dem Getriebegehäuse erstreckt. Das flexible Kupplungselement ist innerhalb des rohrförmigen Trommelsegments angeordnet und ist betriebsmäßig über die erste und die zweite Antriebsschnittstelle mit einem Adapter verbunden, der für eine Drehung mit dem Antriebselement befestigt ist.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt schafft die zweite Betriebsschnittstelle eine Ausgabekomponente einer zweiten Stufe mit ersten Vorsprüngen, die sich in antreibenden Eingriff mit dem flexiblen Kupplungselement erstrecken, und der Adapter hat zweite Vorsprünge, die sich in antreibenden Eingriff mit dem elastischen Kupplungselement erstrecken.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt können die ersten Vorsprünge vorgesehen sein, um sich radial nach innen von dem rohrförmigen Trommelsegment in erste Schlitze zu erstrecken, die in dem flexiblen Kupplungselement vorgesehen sind, und wobei die zweiten Vorsprünge sich radial nach außen von dem Adapter in zweite Schlitze erstrecken, die in dem flexiblen Kupplungselement ausgebildet sind.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt können die ersten Schlitze ausgebildet sein, um sich in ein erstes Ende des elastischen Kupplungselements zu erstrecken, und die zweiten Schlitze können ausgebildet sein, um sich in ein zweites Ende des elastischen Kupplungselements gegenüber dem ersten Ende zu erstrecken, wobei die ersten Schlitze und die zweiten Schlitze zueinander in Umfangsrichtung versetzt sein können und sich axial übereinander erstrecken, wodurch die Minimierung der axialen Länge der elektromechanischen Strebe ermöglicht wird.
Diese und andere alternative Ausführungsbeispiele sind zur Schaffung einer elektromechanischen Strebe zur Verwendung in einem angetriebenen Verschlusssystem eines Kraftfahrzeugs und mit einer Elektromotoreinheit, einer doppelstufigen Planetenreduktionseinheit und einer Flexkupplungseinheit gerichtet, die in einer gemeinsamen Anordnung integriert sind, um einen verbesserten Betrieb in einer axial kompakten Anordnung zu schaffen.
Weitere Anwendungsgebiete werden aus der hier gegebenen Beschreibung ersichtlich. Die Beschreibung und die bestimmten Ausführungsbeispiele in dieser Zusammenfassung sind lediglich zu Zwecken der Erläuterung beabsichtigt und nicht dazu, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
Figurenliste
Die hier beschriebenen Zeichnungen sind lediglich zu erläuternden Zwecken bestimmter Ausführungsbeispiele und nicht aller Umsetzungen und sind nicht dazu beabsichtigt, die vorliegende Offenbarung auf das, was tatsächlich dargestellt ist, zu beschränken. Unter Berücksichtigung dessen werden viele Merkmale und Vorteile der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung aus der hier gegebenen Beschreibung ersichtlich, wenn sie zusammen mit den beigefügten Figuren berücksichtigt wird, wobei:

1 eine isometrische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem angetriebenen Heckklappensystem ist, das mit einem Paar elektromechanische Streben ausgestattet ist, von denen mindestens eine in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist,
2 ist eine Schnittdarstellung einer elektromechanischen Strebe, die in einer ausgefahrenen Position dargestellt ist,
3 ist eine Schnittdarstellung eines Federgehäuses der in 2 dargestellten elektromechanischen Strebe,
4 ist eine Schnittdarstellung einer weiteren elektromechanischen Strebe, die in einer eingezogenen Position dargestellt ist,
5 ist eine Schnittdarstellung der elektromechanischen Strebe der 4, die in einer ausgefahrenen Position dargestellt ist,
6 ist eine Schnittdarstellung einer weiteren elektromechanischen Strebe, die in einer eingezogenen Position dargestellt ist,
7A und 7B sind isometrische Darstellungen der elektromechanischen Strebe der 6, die in unterschiedlichen Montageposition zum Schwenken eines Kraftfahrzeug-Kofferraumdeckels dargestellt ist,
8, 8i und 8ii sind Schnittdarstellungen einer weiteren elektromechanischen Strebe, die in einer eingezogenen Position dargestellt ist,
9 ist eine isometrische Darstellung einer Teleskopeinheit der elektromechanischen Strebe der 8, wobei aus Gründen zusätzlicher Klarheit ihr äußeres Gehäuse entfernt ist,
10 ist eine isometrische Darstellung einer Antriebseinheit der elektromechanischen Strebe der 8, wobei aus Gründen zusätzlicher Klarheit das äußere Gehäuse entfernt ist,
11 ist eine isolierte Seitenansicht einer rohrförmigen Mutternwelle, die in der Teleskopeinheit der elektromechanischen Strebe der 8 eingesetzt wird,
12 ist eine isolierte isometrische Darstellung eines stationären Führungsrohrs, das in der Teleskopeinheit der elektromechanischen Strebe der 8 eingesetzt wird,
13 ist eine teilweise fragmentarische isometrische Explosionsdarstellung der Schnittstelle zwischen der Teleskopeinheit und der Krafteinheit der elektromechanischen Strebe der 8,
14 und 15 sind isometrische Darstellungen einer Motor-Getriebe-Anordnung, die in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist und die für eine Installation in einer elektromechanischen Strebe der Art angepasst ist, die allgemein in 8 dargestellt ist,
16 ist eine Seitendarstellung der Motor-Getriebe-Anordnung der 14 und 15,
17 und 18 sind Endansichten der Motor-Getriebe-Anordnung der 16,
19 ist eine Längsschnittdarstellung der Motor-Getriebe-Anordnung entlang der Linie 19– 19 der 16, die die Komponenten der Elektromotoreinheit und der Getriebeeinheit in größerem Detail zeigt,
20 ist eine teilweise Schnittdarstellung der Getriebeeinheit der Motor-Getriebe-Anordnung entlang der Linie 20– 20 der 17, die die Komponenten des doppelstufigen Planetengetriebezugs in größerem Detail zeigt,
21 ist eine weitere teilweise Schnittdarstellung des Getriebeeinheit entlang allgemein der Linie 21– 21 17,
22 ist eine weitere Schnittdarstellung zur Erläuterung des doppelstufigen Planetengetriebezugs der Getriebeeinheit der Motor-Getriebe-Anordnung,
23 ist eine isometrische Explosionsdarstellung der Motor-Getriebe-Anordnung, die den doppelstufigen Planetengetriebezug mit einem Getriebesatz einer ersten Stufe und einem Getriebesatz einer zweiten Stufe zeigt, die ein gemeinsames Ringrad gemeinsam nutzen, das in ein Getriebegehäuse integriert ist,
24 ist eine weitere isometrische Explosionsdarstellung zur Erläuterung des Getriebesatzes der zweiten Stufe und des Getriebegehäuses in größerem Detail,
25 und 26 sind isometrische Explosionsdarstellungen des Getriebesatzes der zweiten Stufe,
27 ist eine Längsschnittdarstellung einer anderen Version einer Motor-Getriebe-Anordnung, die ausgebildet ist, um eine Flexkupplung zwischen dem Getriebesatz der zweiten Stufe des Doppel-Planetengetriebezugs und der Kraftspindel der Teleskopeinheit zu umfassen,
28 ist eine isometrische Schnittdarstellung der Motor-Getriebe-Anordnung der 27,
29 ist eine Längsschnittdarstellung noch einer weiteren Version der Motor-Getriebe-Anordnung, die ausgebildet ist, um eine Flexkupplung zu umfassen, die in dem Getriebesatz der zweiten Stufe des Doppel-Planetengetriebezugs integriert ist und mit der Kraftspindel der Teleskopeinheit verbunden ist,
30 ist eine isometrische Explosionsdarstellung zur Erläuterung der in 29 dargestellten Motor-Getriebe-Anordnung,
31 ist eine weitere isometrische Explosionsdarstellung der Motor-Getriebeanordnung der 29 zur Erläuterung einer Kupplungsschnittstelle, die zwischen der Flexkupplung und der Kraftspindel gebildet wird,
31A ist eine isometrische Darstellung zur Erläuterung eines Teils der Kraftspindel, die mit einem Adapter und der Flexkupplung daran montiert dargestellt ist,
32 ist eine isometrische Schnittdarstellung der Motor-Getriebe-Anordnung der 29 und zeigt die Flexkupplungs-Schnittstelle, die dem Getriebesatz der zweiten Stufe des doppelstufigen Planetengetriebezugs zugeordnet ist,
33 ist eine vertikale Schnittdarstellung entlang der Flexkupplung, die in 29 dargestellt ist,
34A ist eine isometrische Darstellung der Flexkupplung der 29,
34B ist eine vergrößerte Seitenansicht der Flexkupplung der 34A, und
34C ist eine vergrößerte Endansicht der Flexkupplung der 34A.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge sind mit unzähligen bewegbaren Verschlusspaneelen ausgestattet, um Öffnungen und Zugang mit und durch definierte Teile der Kraftfahrzeugkarosserie zu schaffen. Um die Bequemlichkeit für einen Nutzer zu erhöhen sind viele Fahrzeuge heutzutage mit kraftbetriebenen Verschlusssystemen ausgestattet, um automatisch die Bewegung aller Arten von Verschlusspaneelen zu steuern, einschließlich, aber ohne Beschränkung, Heckklappen, Kofferraum- und Motorhauben, verschiebbare und aufgehängte Türen, Sonnendächer und dergleichen. Der angetriebene mechanische Vorteil wird häufig durch eine elektromechanische Antriebsvorrichtung geschaffen, einschließlich, aber ohne Beschränkung, motorgetriebene Getriebeantriebe, Kabelantriebe, Kettenantrieben, Gurtantriebe el und Kraftspindel-Antriebe. Die heutige Entwicklung ist größtenteils direkt auf die Verbesserung dieser populären Systeme durch Gewichts- und Teilereduktion, Einbaueffizienz, Systemgeräusch, Aufwand zum Zurücktreiben, Kosten und der Einfachheit der Montage und Reparatur gerichtet. Dementsprechend berücksichtigt die vorliegende Offenbarung alle diese Punkte.
Zum Zweck der Klarheit der Beschreibung ist die vorliegende Offenbarung hier auf den Kontext einer oder mehrerer bestimmter Fahrzeuganwendungen gerichtet, nämlich angetriebenen Heckklappen und Kofferraumdeckelsysteme. Beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen wird jedoch klar, dass die erfinderischen Konzepte der vorliegenden Offenbarung bei unzähligen Systemen und Anwendungen eingesetzt werden können. In diesem Zusammenhang ist die vorliegende Offenbarung allgemein auf elektromechanische Streben gerichtet, die mit einem Kraftantrieb und einer Teleskopeinheit ausgestattet sind. Die Kraft-Antriebseinheit umfasst eine Motor-Getriebe-Anordnung mit einem Elektromotor und einem Planetengetriebezug, der durch den Elektromotor angetrieben wird. Die Teleskopeinheit umfasst eine Dreh-Linear-Wandleranordnung, die durch den Planetengetriebezug der Motor-Getriebe-Anordnung angetrieben wird. Zusätzlich ist die vorliegende Offenbarung auch allgemein auf die Installation einer elastischen, nachgiebigen, flexiblen Kupplung gerichtet, die auch einfach als Flexkupplung bezeichnet wird, zwischen der Motor-Getriebe-Anordnung und der Dreh-Linear-Wandleranordnung. Insbesondere ist die Flexkupplung operativ zwischen einem Getriebesatz einer zweiten Stufe des Planetengetriebezugs, der als doppelstufiger Planetengetriebezug vorgesehen sein kann, wie unten weiter diskutiert wird, und ein drehendes Antriebselement gekoppelt, das in einen Ausführungsbeispiel als eine Kraftspindel der Dreh-Linear-Wandleranordnung vorgesehen sein kann. Insbesondere ist die dargestellte Flexkupplung in einem Ausführungsbeispiel in einem Getriebesatz einer zweiten Stufe des doppelstufigen Planetengetriebezugs in einer radial ausgerichteten Konfiguration integriert, um einen verbesserten Einbau der Komponenten der Motor-Getriebe-Anordnung zu schaffen, wodurch die Axiallänge der Motor-Getriebe-Anordnung und der zugeordneten Flexkupplung minimiert wird, was andererseits die Gesamtlänge der elektromechanischen Strebe vermindert.
Die vorliegende Offenbarung ist auf die Integration einer Flexkupplungs-Anordnung in eine Antriebsschnittstelle zwischen der Drehausgabe des Planetengetriebezugs der Kraft-Antriebseinheit und der Dreheingabe einer Dreh-Linear-Wandleranordnung, die eine Teleskopeinheit zugeordnet ist, gerichtet, die zusammengebaut zur Verwendung in einer elektromechanische Strebe für eine angetriebene Bewegung eines Fahrzeug-Verschlusselements verwendet werden (d.h. Heckklappe etc.). Die Integration der Flexkupplungs-Anordnung ist vorzugsweise mit einer konzentrischen radialen Orientierung zwischen der Drehausgabe des Planetengetriebezugs und einer drehenden Kraftspindel eines angetriebenen Spindel-Antriebsmechanismus verbunden. Eine solche konzentrische radiale Orientierung schafft eine verminderte axiale Gesamtlänge der Kraft-Antriebseinheit sowie reduzierte Anforderungen hinsichtlich der Komponenten und der Komplexität des Zusammenbaus, beispielsweise die Elimination einer Kupplungseinheit, die extern zu der Motor-Getriebe-Anordnung 600 vorgesehen ist. Des Weiteren kann die axiale Gesamtlänge weiter zwischen dargestellten Ausführungsbeispielen der Motor-Getriebe-Anordnung 600 und der Motor-Getriebe-Anordnung 600' reduziert werden, d.h. ein Klemmstück 816 der Motor-Getriebe-Anordnung 600 kann eliminiert werden sowie eine von Keilflächen (d.h. ineinandergreifende Vorsprünge zwischen Vorsprüngen, die sich von einem Klemmring 816 und einer Kupplungsplatte 818 erstrecken) kann eliminiert werden, wodurch die Kosten, Komponenten und die Gestaltungskomplexität und die Montagekomplexität vermindert werden.
Ausführungsbeispiele sind so vorgesehen, dass diese Offenbarung vollständig ist und vollständig den Umfang an Fachleute vermittelt. Viele bestimmte Details sind als Beispiele von bestimmten Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren fortgesetzt, um ein vollständiges Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu schaffen. Es ist für Fachleute ersichtlich, dass bestimmte Details nicht eingesetzt werden müssen, dass Ausführungsbeispiele in verschiedenen unterschiedlichen Formen umgesetzt werden können und dass keins zur Beschränkung des Umfangs der Offenbarung anzusehen ist. In einigen Ausführungsbeispielen werden bekannte Prozesse, bekannte Vorrichtungsstrukturen und bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.
Die hier verwendete Terminologie wird nur zum Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele verwendet und ist nicht als beschränkend beabsichtigt. Die hier benutzten Singulärformen „ein, einer, eine“ und „der, die, das“ können beabsichtigen, die Pluralformen ebenfalls zu umfassen, sofern der Kontext dies nicht anders angibt. Die Ausdrücke „aufweisen“, „aufweisend“, „einschließen“ und „mit“ sind inklusiv und geben somit das Vorhandensein der genannten Merkmale, Punkte, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten an, schließen aber die Anwesenheit oder den Zusatz von einem oder mehreren Merkmalen, Punkten, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht aus. Die hier beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Vorgänge sind nicht so anzusehen, dass sie notwendigerweise ihre Durchführung in der bestimmten diskutierten oder dargestellten Reihenfolge erfordern, sofern dies nicht als eine Reihenfolge von Durchführungen angegeben ist. Es soll auch so verstanden werden, dass zusätzliche oder alternative Schritte eingesetzt werden können.
Wenn ein Element oder eine Schicht als „auf“, „in Eingriff mit“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt an“ ein anderes Element oder eine andere Schicht bezeichnet wird, kann es direkt auf, in Eingriff mit, verbunden mit oder gekoppelt zu dem anderen Element oder der Schicht sein, oder zwischengefügte Elemente oder Schichten können vorhanden sein. Wenn demgegenüber ein Element als „direkt auf“, „direkt in Eingriff mit“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ einem anderen Element oder eine Schicht bezeichnet wird, sollen keine zwischengefügten Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere Wörter zur Beschreibung der Beziehungen zwischen Elementen sollen in gleicher Weise interpretiert werden (d.h. „zwischen“ gegenüber „direkt zwischen“, „angrenzend“ gegenüber „direkt angrenzend“ etc.). Wie hier verwendet, umfasst der Ausdruck „und/oder“ jede und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgelisteten Punkte.
Obwohl die Ausdrücke erster, zweiter, dritter etc. hier verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu bezeichnen, sollen diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte durch diese Ausdrücke nicht als beschränkend angesehen werden. Diese Ausdrücke können nur verwendet werden, um ein Element, Komponente, Bereich, Schicht oder Abschnitt von einem anderen Bereich, Schicht oder Abschnitt zu unterscheiden. Ausdrücke wie „erster“, „zweiter“ und andere hier verwendete numerische Ausdrücke implizieren nicht eine Folge oder Reihenfolge, sofern dies nicht klar durch den Kontext angegeben ist. Somit kann ein erstes Element, Komponente, Bereich, Schicht oder Abschnitt, der später beschrieben wird, als ein zweites Element, Komponente, Bereich, Schicht oder Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der Ausführungsbeispiele abzuweichen.
Räumlich relative Ausdrücke so wie „innen“, „außen“, „unterhalb“, „unten“, „tiefer“, „oberhalb“, „oberhalb“ und dergleichen können hier zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals zu einem anderen Element (Elementen) oder Merkmal (Merkmalen) zu beschreiben, das in den Figuren dargestellt ist. Räumlich relative Ausdrücke können beabsichtigt sein, um unterschiedliche Orientierungen der Vorrichtung in der Verwendung oder dem Betrieb zusätzlich zu den Orientierungen, die in den Figuren gezeigt sind, zu umfassen. Falls beispielsweise eine Figur umgedreht wird, sind Elemente, die als „unterhalb“ oder „unter“ anderen Elementen oder Merkmalen bezeichnet wurden, dann „über“ den anderen Elementen oder Merkmalen orientiert. Somit kann das Beispiel des Ausdrucks „unter“ sowohl eine Orientierung über als auch unter umfassen. Die Vorrichtung kann in anderer Weise orientiert sein (um 90 Grad gedreht oder in anderen Orientierungen), und die räumlich relativen Beschreibungen, die hier verwendet werden, sind entsprechend zu interpretieren.
Nunmehr bezugnehmend auf 1 ist ein Paar elektromechanische Streben 10 an einem Kraftfahrzeug 11 montiert dargestellt. Jede elektromechanische Strebe 10 umfasst ein unteres Gehäuse 12, ein oberes Gehäuse 14 und ein ausfahrbares Element 16. Eine erste Schwenkhalterung 18, die an einem Ende des unteren Gehäuses 12 angeordnet ist, ist schwenkbar an einem Teil der Fahrzeugkarosserie 13 montiert, das einen inneren Laderaum des Fahrzeugs 11 definiert. Eine zweite Schwenkhalterung 20, die an dem distalen Ende des ausfahrbaren Elements 16 angebracht ist, ist schwenkbar an einem Verschlusselement wie einer Heckklappe 21 des Fahrzeugs beispielsweise und ohne Beschränkung montiert.
Nunmehr bezugnehmend auf 2 ist das Innere des unteren Gehäuses 12 in größerem Detail dargestellt. Das untere Gehäuse 12 bildet eine zylindrische Seitenwand 22, die eine Kammer 24 definiert. Die Schwenkhalterung 18 ist an einer Endwand 26 des unteren Gehäuses 12 proximal zu der Fahrzeugkarosserie 13 angebracht. Das obere Gehäuse 14 bildet eine zylindrische Seitenwand 32, die eine Kammer 34 definiert, die an beiden Enden offen ist. Eine distale Endwand 28 des unteren Gehäuses 12 umfasst eine Öffnung 30, sodass die Kammer 24 und die Kammer 34 miteinander kommunizieren. Das obere Gehäuse 14 hat einen kleineren Durchmesser als das untere Gehäuse 12. Es ist jedoch zu überlegen, dass das untere Gehäuse 12 und das obere Gehäuse 14 als ein einzelner Zylinder oder als Kegelstumpf gebildet sein können. Das obere Gehäuse 14 kann integral mit dem unteren Gehäuse 12 ausgebildet sein, oder es kann mit dem unteren Gehäuse 12 durch konventionelle Mittel (Gewindeverbindung, Schweißverbindung etc.) verbunden sein. Eine Motor-Getriebe-Anordnung 36 ist innerhalb der Kammer 24 angeordnet.
Die Motor-Getriebe-Anordnung 36 umfasst einen Elektromotor 42, eine Rutschkupplung 44 und einen verzahnten Reduktionsgetriebesatz 46, der zum Antrieb eines drehenden Antriebselements wie einer Kraftspindel 40 betreibbar ist, die dem Antriebsmechanismus vom Spindeltyp zugeordnet ist. Der Motor 42 ist innerhalb der Kammer 24 in der Nähe der Endwand 26 montiert. Der Motor 42 ist an mindestens einer, der zylindrischen Seitenwand 54 und der Endwand 26, befestigt, um unerwünschte Vibrationen eine Drehung zu verhindern. Der Motor 42 kann ein bidirektionaler Gleichstrommotor sein. Elektrische Leistung und die Richtungssteuerung für den Motor 42 werden über elektrische Kabel zugeführt, die von der Fahrzeugkarosserie durch Öffnungen (nicht dargestellt) in der Endwand 26 verbunden sind. Die Kupplung 44 ist mit einer Ausgangswelle des Motors 42 verbunden. Die Kupplung 44 schafft einen selektiven Eingriff zwischen der Ausgangswelle des Motors 42 und einer drehenden Eingangskomponente des Reduktionsgetriebesatz des 46. Die Kupplung kann eine elektromechanische Kupplung sein, die den Reduktionsgetriebesatz 46 in Eingriff bringt, wenn der Motor 42 aktiviert ist. Wenn die Kupplung 44 in Eingriff ist, wird ein Drehmoment von dem Motor 42 zu dem Reduktionsgetriebesatz 46 übertragen. Wenn die Kupplung 44 außer Eingriff ist, wird kein Drehmoment zwischen dem Motor 42 und dem Reduktionsgetriebesatz 46 übertragen, sodass kein Zurücktreiben auftritt, wenn beispielsweise die Heckklappe 21 manuell geschlossen wird. Die Kupplung 44 kann auch eine Drehmoment-begrenzende Reibungskupplung seien, die ausgebildet ist, um den Motor 42 von dem Reduktionsgetriebesatz 46 zu trennen, wenn ein manueller Betrieb der Heckklappe 21 auftritt. Als eine optionale Anordnung kann die Kupplung 44 betriebsmäßig zwischen einer Ausgabekomponente des Getriebesatzes 46 und der Kraftspindel 40 angeordnet sein.
Der Reduktionsgetriebesatz 46 schafft eine Geschwindigkeitsreduktion und eine Drehmoment-Vervielfachung für die Kraftspindel 40. Der Reduktionsgetriebesatz 46 ist als ein Planetengetriebezug ausgebildet, der auch als Planetengetriebesatz bezeichnet wird, mit einem Ringrad 50, das durch die Ausgabe der Kupplung 44 angetrieben wird. Andererseits überträgt eine Anzahl von Planetenrädern 52 Leistung von dem Ringrad 50 zu der Kraftspindel 40 über ein drehendes Ausgabeelement wie ein Ausgaberad 51, das zentrisch innerhalb des Planetengetriebesatzes 46 angeordnet ist, um die gewünschte Getriebeverhältnis-Reduktion zu der Kraftspindel 40 zu schaffen. Das Ausgaberad 51 dient als Sonnenrad in dem Planetengetriebesatz 46. Die Kraftspindel 40 erstreckt sich in das obere Gehäuse 14. Eine Kupplungseinheit 53 verbindet das Ausgaberad 51 des Planetengetriebesatzes 46 mit einem Eingangssegment der Kraftspindel 40. Die Kupplungseinheit 53 kann zur Aufnahme von Fehlausrichtungen zwischen dem Ausgaberad 51 und der Kraftspindel 40 vorgesehen sein, während ein Dämpfungsmerkmal zur Minimierung von Schockbelastung geschaffen wird. Die Kupplungseinheit 53 und die Rutschkupplung 44 können in eine gemeinsame Anordnung integriert werden, um eine verbesserte Funktionalität und eine erhöhte Einbaueffizienz zu schaffen.
Das ausfahrbare Element 16 hat eine zylindrische Seitenwand 54, die eine Kammer 56 definiert und konzentrisch zwischen dem oberen Gehäuse 14 und der Kraftspindel 40 montiert ist. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist die zweite Schwenkhalterung 40 an dem distalen Ende des ausfahrbaren Elementes 16 angebracht. Das proximale Ende des ausfahrbaren Elements 16 ist offen. Eine Antriebsmutter 58, die auch dem Antriebsmechanismus vom Spindeltyp zugeordnet ist, ist um das proximale Ende des ausfahrbaren Elements 16 relativ zu dem Gehäuse 12 montiert und gewindemäßig mit der Kraftspindel 40 verbunden, um die Drehbewegung der Kraftspindel 40 in die Linearbewegung des ausfahrbaren Elements 16 entlang der Achse der Kraftspindel 40 umzusetzen. Die Kombination der Kraftspindel 40 mit Gewinde und der Antriebsmutter 58 mit Gewinde definiert die Dreh-Linear-Wandlervorrichtung, und insbesondere die Antriebsvorrichtung vom Spindeltyp mit Gewinde. Insbesondere sind innere Gewindegänge, die in der Antriebsmutter 58 ausgebildet sind, in gewindemäßigem Eingriff mit äußeren Gewindegängen, die auf der Kraftspindel 40 ausgebildet sind. Die Antriebsmutter 58 umfasst mindestens zwei äußere Vorsprünge 60, die sich in gegenüberliegende koaxiale Schlitze 62 erstrecken, die an der Innenseite des oberen Gehäuses 14 ausgebildet sind, um die Mutter 58 an einer Drehung zu hindern. Die Länge der Schlitze 62 definiert die eingezogene und die ausgefahrene Position des ausfahrbaren Elements 16. Alternativ kann eine Spindel- Antriebsanordnung in der elektromechanischen Strebe 10 mit einer Antriebsmutter 58 mit Innengewinde vorgesehen sein, die durch die Ausgabe des Planetengetriebesatzes 46 angetrieben wird und gewindemäßig in Eingriff mit einer Kraftspindel 40 mit Außengewinde steht, die mit dem ausfahrbaren Element 16 verbunden ist. Als weitere Alternative kann eine Kugelumlaufspindel-Antriebsanordnung statt der Spindel-Antriebsanordnung verwendet werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Eine integral ausgebildete äußere Lippe 64 in dem oberen Gehäuse 14 schafft eine Umgebungsabdichtung zwischen der Kammer 34 und dem Äußeren.
Ein Federgehäuse 38 ist in dem unteren Gehäuse 12 vorgesehen und wird durch die zylindrische Seitenwand 22, die Endwand 28 und einen Flansch 66 begrenzt. Innerhalb des Federgehäuses 38 ist eine Kraftfeder 68 um die Kraftspindel 40 gewickelt, was einen mechanischen Ausgleich zu dem Gewicht der Heckklappe 21 liefert. Vorzugsweise aus einem Stahlstreifen gebildet, unterstützt die Kraftfeder 68 beim Anheben der Heckklappe 21 sowohl in ihrem angetriebenen als auch in ihrem nicht angetriebenen Modus. Ein Ende der Kraftfeder 68 ist mit der Kraftspindel 40 verbunden, und das andere Ende ist mit einem Teil der zylindrischen Seitenwand 22 verbunden. Wenn das ausfahrbare Element 16 in seiner eingezogenen Position ist, ist die Kraftfeder 68 stramm um die Kraftspindel 40 gewickelt. Wenn sich die Kraftspindel 40 dreht, um das ausfahrbare Element 16 auszufahren, wickelt sich die Kraftfeder 68 ab, wodurch die gespeicherte Energie abgegeben wird und eine Axialkraft durch das ausfahrbare Element 16 ausgeübt wird, um das Anheben der Heckklappe 21 zu unterstützen. Wenn die Kraftspindel 40 anschließend gedreht wird, um das ausfahrbare Element 16 einzuziehen, wird die Kraftfeder 68 durch erneutes Wickeln um die Kraftspindel 40 wieder belastet.
Die Kraftfeder 68 speichert genügend Energie, wenn sie aufgewickelt ist, um die Kraftspindel 40 anzutreiben, um die Heckklappe 21 vollständig anzuheben, selbst wenn die Motor-Getriebe-Anordnung 36 nicht in Eingriff steht (typischerweise durch Entriegelung der Heckklappe 21, um sie manuell anzuheben). Zusätzlich zur Unterstützung des Antriebs der Kraftspindel 40 schafft die Kraftfeder 68 eine Vorlastkraft, die den Startwiderstand und den Verschleiß des Motors 42 reduziert. Des Weiteren schafft die Kraftfeder 68 eine Dämpfungsunterstützung, wenn die Heckklappe 21 geschlossen wird. Anders als eine Gasstrebe wird die Kraftfeder 68 allgemein nicht durch Temperaturänderungen beeinflusst, noch widersetzt sie sich unangemessen manuellen Anstrengungen, um die Heckklappe 21 zu schließen. Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel die Kraftfeder 68 beschreibt, die sich zur Unterstützung beim Anheben der Heckklappe 21 abwickelt und sich aufwickelt, um die Heckklappe 21 abzusenken, ist zu überlegen, dass eine Kraftfeder 68 vorgesehen sein kann, die sich beim Absenken der Heckklappe abwickelt und beim Anheben der Heckklappe wieder aufgewickelt.
Bezugnehmend auf die 4 und 5, bei denen ein mit Apostroph versehene Bezugsziffern ähnliche Elemente wie oben bezeichnen, umfasst eine dargestellte Strebe 10' ein unteres Gehäuse 12' mit einer zylindrischen Seitenwand 22', die eine Kammer 24' definiert, und ein oberes Gehäuse 14' mit einer zylindrischen Seitenwand 32', die eine Kammer 34' definiert. Es soll festgestellt werden, dass das untere 12' und das obere 14' Gehäuse als ein einzelnes Gehäuse ausgebildet sein können. Die elektromechanische Strebe 10' umfasst auch ein ausfahrbares Element 16', das zwischen einer eingezogenen Position, die in 4 dargestellt ist, entsprechend einer geschlossenen Position der Heckklappe 21, und einer ausgefahrenen Position bewegbar ist, die in 5 dargestellt ist, entsprechend einer offenen Position der Heckklappe.
Die Motor-Getriebe-Anordnung 36' ist innerhalb der Kammer 24' angeordnet. Die Motor-Getriebe-Anordnung 36' umfasst eine Elektromotoreinheit 42' und einen Planetengetriebezug, der auch als verzahnte Reduktionsgetriebezugeinheit 46' bezeichnet wird, um die Kraftspindel 40' anzutreiben. Die Getriebereduktionseinheit 46' ist ein Planetengetriebezug mit Planetenrädern 52', die Leistung von einem Ringrad 50' auf ein drehendes Ausgabeelement wie ein zentrales Ausgaberad 51' übertragen, um die Kraftspindel 40' über eine Kupplungseinheit 53' drehend anzutreiben. In dieser Anordnung kann die Kupplungseinheit 53' als eine integrierte Flexkupplungs- und Rutschkupplungs-Vorrichtung dienen, wie es später im Einzelnen beschrieben wird.
Das ausfahrbare Element 16' erstreckt sich zwischen gegenüberliegenden ersten 70 und zweiten 72 Enden. Das erste Ende 70 des ausfahrbaren Elements 16' ist offen, und das zweite Ende 72 des ausfahrbaren Elements 16' ist durch eine Endwand 76 abgeschlossen. Das zweite Ende 72 des ausfahrbaren Elements 16' ist mit der Schwenkhalterung 20' verbunden. Das ausfahrbare Element 16' umfasst eine äußere zylindrische Wand 78 und eine innere zylindrische Wand 80 die von der äußeren zylindrischen Wand 78 nach innen beabstandet ist. Ein Ende der inneren zylindrischen Wand 80 ist mit der Endwand 76 verbunden. Die äußere zylindrische Wand 78 und die innere zylindrische Wand 80 definieren zwischen sich eine toroidale Kammer 82. Ein Ende der toroidalen Kammer 82 ist durch die Endwand 76 abgeschlossen, und ein gegenüberliegendes Ende der toroidalen Kammer 82 definiert eine Öffnung 84. Die innere zylindrische Wand 80 definiert ferner eine zylindrische Kammer 86 innerhalb der toroidalen Kammer 82. Die zylindrische Kammer 86 ist von der toroidalen Kammer 82 durch die zylindrische innere Wand 80 getrennt.
Die Antriebsmutter 58' ist starr an der zylindrischen Kammer 86 des ausfahrbaren Elements 16' montiert. Die Antriebsmutter 58' ist gewindemäßig mit der Kraftspindel 40' verbunden, um die Drehbewegung der Kraftspindel 40' in eine Linearbewegung des ausfahrbaren Elements 16' entlang einer Längsachse 87 der Kraftspindel 40' umzusetzen. Die Kraftspindel 40' und die Antriebsmutter 58' definieren eine Gewindespindel-Antriebsanordnung. Die Kraftfeder 68' sitzt innerhalb der toroidalen Kammer 82. Die Kraftfeder 68' umfasst ein Ende 88, das an dem zweiten Ende 72 des ausfahrbaren Elements 16' angreift, und ein anderes Ende 90, das an dem oberen Gehäuse 14' angrenzend an das untere Gehäuse 12' angreift. Die Kraftfeder 68' ist eine Wendelfeder, die sich auf- und abwickelt, wenn das ausfahrbare Element 16' sich relativ zu dem oberen 14' und dem unteren 12' Gehäuse bewegt. Es ist jedoch festzustellen, dass die bestimmte Art der Feder geändert werden kann.
Bei dem angetriebenen Betrieb wird ein Drehmoment, das durch den Motor 42' geliefert wird, über den Planetengetriebesatz 46' an die Kraftspindel 40' übertragen, um eine Linearbewegung des ausfahrbaren Elements 16' wie oben beschrieben zu bewirken. Für einen manuellen Betrieb können der Motor 42' und der Planetengetriebesatz 46' zurückgetrieben werden, und/oder die Kupplung 53' kann lösbar die Kraftspindel 40' von dem Getriebesatz 46' trennen. Die Reibung in dem System wegen des direkten Eingriffs des Motors 42' und des Planetengetriebesatzes 46' mit der Kraftspindel 40' erlaubt es der Heckklappe 21, in jeder Zwischenposition zwischen der geöffneten und der geschlossenen Position zu verbleiben. Die elektromechanische Strebe 10' schafft somit stabile Zwischenpositionen für die Heckklappe (beispielsweise bei Garagen mit niedrigen Decken nützlich), und zwar ohne Leistungsverbrauch unter Verwendung der internen Reibung der Motor-Getriebe-Anordnung 36'.
Die Kraftfeder 68' schafft ein mechanisches Gegengewicht zu dem Gewicht der Heckklappe 21. Die Kraftfeder 68', die eine Wendelfeder sein kann, unterstützt das Anheben der Heckklappe 21 sowohl im angetriebenen als auch im nicht angetriebenen Modus. Wenn das ausfahrbare Element 16 in der eingezogenen Position ist, ist die Kraftfeder 68' straff zwischen dem ausfahrbaren Element 16' und dem unteren Gehäuse 12' komprimiert. Wenn die Kraftspindel 40' dreht, um das ausfahrbare Element 16' auszufahren, dehnt sich die Kraftfeder 68' ebenfalls aus, um ihre gespeicherte Energie abzugeben und eine Axialkraft durch das Element 16' zu übertragen, um das Anheben der Heckklappe 21 zu unterstützen. Wenn die Kraftspindel 40' dreht, um das ausfahrbare Element 16' einzuziehen, oder wenn die Heckklappe 21 manuell geschlossen wird, wird die Kraftfeder 68' zwischen dem Element 16' und dem Gehäuse 12' komprimiert und somit wieder belastet.
Zusätzlich zur Unterstützung des Antriebs der Kraftspindel 40' liefert die Kraftfeder 68' auch eine Vorlastkraft zur Verminderung des Startwiderstands und des Verschleißes des Motors 42'. Des Weiteren schafft die Kraftfeder 68' eine Dämpfungsunterstützung, wenn die Heckklappe 21 geschlossen wird. Anders als eine Gasstrebe wird die Kraftfeder 68' allgemein durch Temperaturänderungen nicht beeinflusst, noch bildet sie einen nicht angemessenen Widerstand gegen manuelle Bestrebungen, die Heckklappe 21 zu schließen.
6 zeigt eine elektromechanische Strebe 100, die insbesondere für kleinere Verschlusselemente einschließlich Paneelen wie einen Kofferraumdeckel im Gegensatz zu größeren Verschlusspaneelen wie Heckklappen geeignet ist, da die elektromechanische Strebe 100 im Vergleich zu den vorstehend diskutierten Ausführungsbeispielen eine kürzere Gesamtlänge aufweist. Die elektromechanische Strebe 100 umfasst ein unteres Gehäuse 112, das ein Getriebegehäuse 124 definiert, und ein oberes Gehäuse 114 mit einer zylindrischen Seitenwand 132, die eine Kammer 134 definiert. Eine Halterung 102 ist mit dem unteren Gehäuse 112 verbunden. Das untere 112 und das obere 114 Gehäuse können als ein einzelnes Gehäuse ausgebildet sein. Die elektromechanische Strebe 100 umfasst auch ein ausfahrbares Element 116, das zwischen einer eingezogenen Position, die in 6 dargestellt ist, entsprechend einer geschlossenen Position des Kofferraumdeckels, und einer ausgefahrenen Position bewegbar ist, die in 7A dargestellt ist, entsprechend einer offenen Position des Kofferraumdeckels.
Eine Motor-Getriebe-Anordnung 135 einschließlich einer Motoreinheit 142 und einer Reduktionsgetriebeeinheit 136 treibt eine Kraftspindel 140, die ihrerseits das ausfahrbare Element 116 antreibt, wie im größeren Detail unten beschrieben ist. In diesem bestimmten Ausführungsbeispiel ist der Motor 142 einen Elektromotor, der in einem Gehäuse 143 montiert ist, während die Reduktionsgetriebeeinheit 136 ein zweistufiger Getriebezug 136 ist. Insbesondere hat der Motor 142 eine Ausgangswelle 150 mit einem drehenden Ausgabeelement wie einer Schnecke 151, die feststehende darauf montiert ist, die sich in das Getriebegehäuse 124 erstreckt. Die Schnecke 151 ist antriebsmäßig mit einem Schneckenrad 152 in Eingriff, das in dem Getriebegehäuse 124 montiert ist. Die Schnecke 151 und das Schneckenrad 152 definieren ein Schneckengetriebesatz. Das Schneckenrad 152 umfasst seinerseits eine integrale oder fest montierte Welle 153, die sich quer zu dem Schneckenrad 152 entlang seiner Drehachse erstreckt, wodurch eine Geschwindigkeitsreduktion und eine Drehmoment-Vervielfachung einer ersten Stufe geschaffen wird. Die Welle 153 ist in dem Getriebegehäuse 124 gelagert und hat ein Stirnrad 155, das antriebsmäßig mit einem Antriebsrad 156 in Eingriff steht, wodurch eine Geschwindigkeitsreduktion und eine Drehmoment-Vervielfachung einer zweiten Stufe geschaffen wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schafft ein zweistufiger Getriebezugs 136 eine Getriebeverhältnis-Reduktion von 38:1, obwohl sich dieses Verhältnis abhängig von der bestimmten Geometrie einer bestimmten Anwendung ändern kann. Die Kraftspindel 140 hat einen nicht mit Gewinde versehenen hinteren Teil 151, der sich in eine Mittelöffnung des Antriebsrads 156 erstreckt und fest darin verbunden ist, um so die Drehleistung von dem Motor 142 zu der Kraftspindel 140 zu übertragen. In der vorstehenden Weise kann der Motor 142 mit seiner Längsachse 180, die entlang der Motor-Ausgangswelle/der Schnecke 150, 152 zentriert ist, quer zu einer Längsachse 187 des oberen Gehäuses 114 montiert sein, die entlang der Kraftspindel 140 zentriert ist. Somit kann die Gesamtlänge der elektromechanischen Strebe 100 im Vergleich zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen 10, 10' der Strebe reduziert werden.
Das ausfahrbare Element 116 erstreckt sich zwischen gegenüberliegenden ersten 170 und zweiten 172 Enden. Das erste Ende 170 des ausfahrbaren Elements 116 ist offen, und das zweite Ende 172 des ausfahrbaren Elements 116 ist durch eine Endwand 176 abgeschlossen. Das zweite Ende 172 des ausfahrbaren Elements 116 ist mit einer Halterung 120 verbunden. Eine Antriebsmutter 158 ist starr an dem ausfahrbaren Element 116 an seinem ersten Ende 170 befestigt. Die Antriebsmutter 158 ist gewindemäßig mit der Kraftspindel 140 verbunden, um die Drehbewegung der Kraftspindel 140 in eine Linearbewegung des ausfahrbaren Elements 116 entlang der Längsachse 187 der Kraftspindel 170 umzusetzen. Somit definieren die Kraftspindel 140 und die Antriebsmutter 158 eine Getriebespindel-Antriebsanordnung.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Kraftfeder 168 über die zylindrische Seitenwand 132 angepasst. Ein erstes Ende 188 der Feder 168 liegt an einer Lippe 189 proximal zu dem zweiten Ende 172 des ausfahrbaren Elements 116 an oder ist in anderer Weise verbunden. Ein zweites Ende 190 der Feder 168 liegt an dem oberen Gehäuse 114 angrenzend an das untere Gehäuse unter 12 an oder ist in anderer Weise verbunden. Die Feder 168 ist eine Wendelfeder, die sich auf- und abwickelt, wenn sich das ausfahrbare Element 116 relativ zu dem oberen 114 und dem unteren 112 Gehäuse bewegt. In der in 7A dargestellten Montageposition ist die Feder 168 in Kompression und gespannt, um das ausfahrbare Element 116 zu der ausgefahrenen Position entsprechend der offenen Position des Kofferraumdeckels zu zwängen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Halterung 120 mit einem Schwanenhals-Scharnier 121 verbunden, das den Kofferraumdeckel (nicht dargestellt) schwenkt, und eine Halterung 102 ist mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. Eine Schaumdämpfung 192 (6) ist konzentrisch zwischen den Wicklungen der Feder 168 und der zylindrischen Seitenwand 132 installiert, um ein Kollabieren der Wicklungen zu verhindern und Getriebegeräusch zu minimieren.
Im angetriebenen Betrieb wird ein Drehmoment, das durch den Elektromotor 142 geliefert wird, durch den 2-stufigen Planetengetriebezug 136 an die Kraftspindel 140 übertragen, um eine Linearbewegung des ausfahrbaren Elements 116 wie oben beschrieben zu verursachen. Da keine Kupplung vorhanden ist, müssen beim manuellen Betrieb der Motor 142 und der Getriebezug 136 zurück getrieben werden. Als Alternative zu der direkten Verbindung zwischen dem Antriebsrad 156 und dem hinteren Teil 141 der Kraftspindel 140 kann eine Kupplungseinheit 193, die in 6 gestrichelt dargestellt ist, dazwischen installiert werden, um mindestens eine Funktion einer Drehmomentbegrenzung (das heißt Rutschkupplung) und einer Torsionsdämpfung/axialen Dämpfung zu schaffen. In diesem Zusammenhang werden mehrere Ausführungsbeispiele einer solchen integrierten Kupplungseinheit im Folgenden beschrieben.
Die Kraftfeder 168 schafft ein mechanisches Gegengewicht zum Gewicht des Kofferraumdeckels. Die Feder 168, die eine Wendelfeder sein kann, unterstützt das Anheben des Kofferraumdeckels sowohl in ihrem angetriebenen als auch in ihrem nicht angetriebenen Modus. Wenn das ausfahrbare Element 116 in der eingezogenen Position ist, ist die Kraftfeder 168 fest zwischen dem ausfahrbaren Element 116 und dem unteren Gehäuse 112 komprimiert. Wenn die Kraftspindel 140 dreht, um das Element 116 auszufahren, expandiert die Kraftfeder 168 ebenfalls, wodurch ihre gespeicherte Energie freigegeben wird und eine Axialkraft durch das Element 116 übertragen wird, um das Anheben des Kofferraumdeckels zu unterstützen. Wenn die Kraftspindel 140 dreht, um das ausfahrbare Element 116 einzuziehen, oder wenn der Kofferraumdeckel manuell geschlossen wird, wird die Kraftfeder 168 zwischen dem Element 116 und dem Gehäuse 112 komprimiert und somit erneut belastet.
In 7B ist die Kraftfeder 168 komprimiert und gespannt, um das ausfahrbare Element 116 zu der ausgefahrenen Position zu zwängen, die der offenen Position des Kofferraumdeckels entspricht. In der in 7B dargestellten Montageposition ist das ausfahrbare Element 116 in seiner vollständig ausgefahrenen Position, wenn der Kofferraumdeckel geschlossen ist und das ausfahrbare Element 116 zu der vollständig eingezogenen Position übergeht, wenn der Kofferraumdeckel geöffnet wird. In dieser Montageposition steht die Feder 168 unter Spannung und ist gespannt, um das ausfahrbare Element 116 zu der eingezogenen Position entsprechend der geöffneten Position des Kofferraumdeckels zu zwängen.
Die 8,8i und 8ii zeigen eine Querschnittsdarstellung einer elektromechanischen Strebe 200, die ein mehr modulares System als die vorher diskutierten Streben 10, 10' hat. Die elektromechanische Strebe 200 umfasst zwei trennbare Haupteinheiten: eine angetriebene Antriebseinheit 202 und eine Teleskopeinheit 204, die isoliert in den fragmentarischen isometrischen Ansichten der 9 und 10 dargestellt sind (wobei Abdeckwände entfernt sind). Die angetriebene Antriebseinheit 202 ist ausgelegt und bemessen, um als eine Antriebseinheit für eine Vielzahl von Verschlusspaneelen von unterschiedlichen Fahrzeugen zu funktionieren. Die Teleskopeinheit 204 kann wie gewünscht für jedes einzelne Fahrzeugmodell bemessen sein, um eine gewünschte Teleskop-Bewegungslänge zu erzielen. Die angetriebene Antriebseinheit 202 hat eine Ausgangs-Antriebswelle 206 und eine elastomere Kupplung 208, die es ermöglicht, dass die angetriebene Einheit 202 schnell und einfach an der Teleskopeinheit 204 angebracht werden kann, wie im Detail weiter unten beschrieben wird. Wie aus den 8i und 8ii ersichtlich ist, ist eine längliche rohrförmige Abdeckung 210, die vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist, über die angetriebene Einheit und die Teleskopeinheit 202, 204 angepasst, um die Verbindung zwischen den beiden Einheiten gegen die Umgebung abzudecken. Die Abdeckung zu 210 bietet auch ein ästhetisch ansprechendes gleichmäßiges Erscheinungsbild der Strebe für einen Betrachter.
Wie am besten in der 8ii dargestellt ist, hat die angetriebene Einheit 202 ein rohrförmiges Gehäuse 212, das an einer Endkappe 220 befestigt ist, um eine Kammer 224 zu bilden. Die Endkappe umfasst eine erste Schwenkhalterung 221. Die Motor-Getriebe-Anordnung 236 sitzt innerhalb der Kammer 224. Die Motor-Getriebe-Anordnung 236 umfasst allgemein einen Elektromotor 242 und einen Planeten-Reduktionsgetriebesatz 246, der betreibbar ist, um drehbar eine Kraftspindel (Antriebselement) 240 anzutreiben. Der Motor 242 umfasst ein Motorgehäuse 243 und einer Haltekappe 245, die innerhalb der Kammer 224 installiert ist. Eine elektrische Verbindung zwischen dem Motor 242 und einem entfernten Controller (nicht dargestellt) ist über eine Leitung 247 dargestellt. Der Reduktionsgetriebesatz 246 ist innerhalb eines Getriebegehäuses 249 angeordnet, das seinerseits innerhalb der Kammer 224 installiert ist. Ein drehendes Ausgabeelement wie ein Kupplungselement 251 ist dargestellt, um antreibend eine Drehausgabe des Motors 242 mit einer Dreheingabe des Reduktionsgetriebesatzes 246 zu verbinden. Die Kraftspindel 240 sitzt in der Teleskopeinheit 204 und ist mit der Antriebseinheits-Ausgabewelle 206 verbunden, wie im größeren Detail unten beschrieben ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel liefert der Planeten-Reduktionsgetriebesatz 246, der an sich in der Technik bekannt ist, eine Getriebeverhältnis-Reduktion von etwa 20:1.
Wie am besten in 8i dargestellt ist, hat die Teleskopeinheit 204 ein ausfahrbares Element 216, ein äußeres Führungsrohr oder ein rohrfömiges Gehäuse 214 und eine rohrförmige Mutternwelle 281, die starr miteinander über eine Endkappe 218 verbunden sind. Das ausfahrbare Element 216 ist zwischen einer eingezogenen Position, die in 8 dargestellt ist, die einer geschlossenen Position der Heckklappe 21 entspricht, und einer ausgefahrenen Position, die nicht dargestellt ist, die einer geöffneten Position der Heckklappe 21 entspricht, bewegbar. Das äußere rohrförmige Gehäuse 214 umfasst eine zylindrische Wand 278, die sich zwischen einem gegenüberliegenden ersten 270 und zweiten 272 Ende erstrecken und eine Kammer 234 definieren. Das erste Ende 270 der zylindrischen Wand 278 ist offen, und das zweite Ende 272 der zylindrischen Wand 278 ist durch die Endkappe 218 verschlossen. Vorzugsweise ist das zweite Ende 272 der zylindrischen Wand 278 mit der Endkappe 218 über einen Schnappring 273 verbunden. Die Endkappe 218 umfasst eine zweite Schwenkhalterung 271.
Die rohrförmige Mutternwelle 281 umfasst eine zylindrische Wand 280, die nach innen von der zylindrischen Wand 200 1870 des äußeren rohrförmigen Gehäuses 214 beabstandet ist. Ein Ende der zylindrischen Wand 280 ist fest mit der Endkappe 218 verbunden. Die zylindrische Wand 278 des äußeren rohrförmigen Gehäuses 214 und die zylindrische Wand 280 der rohrförmigen Mutternwelle 281 definieren eine toroidale Kammer 282 dazwischen. Ein Ende der toroidalen Kammer 282 ist durch die Endkappe 218 abgeschlossen, und ein gegenüberliegendes Ende der toroidalen Kammer 282 definiert eine Öffnung 284. Die zylindrische Wand 280 der rohrförmigen Mutternwelle 281 definiert ferner eine zylindrische Kammer 286 innerhalb der toroidalen Kammer 282. Die zylindrische Kammer 286 ist von der toroidalen Kammer 282 durch die zylindrische Wand 280 getrennt. Die zylindrische Wand 82 der rohrförmigen Mutternwelle 281 und die Endkappe 218 haben passende Wendelgewinde 283, um diese Teile zu verbinden. Wie am besten in der isolierten Darstellung der 11 ersichtlich ist, ist ein Stift (nicht dargestellt) entlang eines Durchgangslochs 285 in der Endkappe 218 installiert, das mit der zylindrischen Wand 280 ausgerichtet ist, um ein Lösen oder Abschrauben der rohrförmigen Mutternwelle 280 281 von der Endkappe 218 zu verhindern. Auf diese Weise durchdringt der Stift die zylindrische Kammer 286 nicht übermäßig, was es ermöglicht, das vollständige Volumen der zylindrischen Kammer 286 zu nutzen.
Eine Antriebsmutter 258 (8ii) ist starr in der zylindrischen Kammer 286 der rohrförmigen Mutternwelle 281 proximal zu ihrer Öffnung 284 montiert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Antriebsmutter 258 an die zylindrische Wand 82 genietet. Die Antriebsmutter 258 ist gewindemäßig mit der Kraftspindel 240 verbunden, um die Drehbewegung der Kraftspindel 240 in die Linearbewegung des ausfahrbaren Elements 216 entlang der Längssachse 287 der Kraftspindel 240 umzusetzen.
Die Teleskopeinheit 204 umfasst ein längliches stationäres inneres Führungsrohr 260 mit einem offenen Ende 262 distal zu der Antriebseinheit 202 und einem gegenüberliegenden Ende 264 proximal zu und feststehend verbunden mit der Antriebseinheit 202. Das stationäre Führungsrohr 216 260 kann zur Bildung eines Teils des Gehäuses angesehen werden, das ein Ende der Strebe mit der Heckklappe (oder der Fahrzeugkarosserie) verbindet, wobei das ausfahrbare Element 216 das andere Ende der Strebe mit der Fahrzeugkarosserie (oder der Heckklappe) verbindet. Das stationäre Innere Führungsrohr 260 ist innerhalb der toroidalen Kammer 282 direkt neben der zylindrischen Wand 280 der rohrförmigen Mutternwelle 281 angeordnet und nach innen von der zylindrischen Wand 278 des äußeren Führungsrohrs/des rohrförmigen Gehäuses 214 beabstandet. Das stationäre innere Führungsrohr 260 passt eng über die rohrförmige Mutternwelle 281, erstreckt sich aber nicht mit dem ausfahrbaren Element 216 oder bewegt sich linear damit.
Eine Kraftfeder 268 sitzt innerhalb der toroidalen Kammer 282 zwischen dem stationären inneren Führungsrohr 260 und der zylindrischen Wand 278 des äußeren Führungsrohrs/des rohrförmigen Gehäuses 214. Die Kraftfeder 268 ist eine Wendelfeder, die sich auf- und abwickelt wenn sich das ausfahrbare Element 216 relativ zu dem stationären Rohr 260 und der angetriebenen Einheit 202 bewegt. Der ringförmige Abstand zwischen dem stationären inneren Führungsrohr und dem äußeren Führungsrohr/dem rohrförmigen Gehäuse ist bemessen, um eng an die bevorzugte toroidale Form der Kraftfeder 268 zu passen. Ein Ende 288 der Feder 268 ist mit der Endkappe 218 des ausfahrbaren Elements 216 verbunden, und das andere Ende 290 der Feder 268 ist mit dem Ende 264 des stationären inneren Führungsrohrs 260 proximal an und unmittelbar gestützt von der angetriebenen Einheit 206 verbunden. Es soll festgestellt werden, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kraftfeder 268 gegen ein Aufbäumen entlang ihrer gesamten Bewegungslänge durch die kombinierte Wirkung des stationären inneren Führungsrohrs 260, das die innenseitige Kante der Kraftfeder 268 führt, und das äußere Führungsrohr/das rohrförmige Gehäuse 214, das die äußere Kante der Kraftfeder 268 führt, gehindert ist. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wenn das ausfahrbare Element 216 in seiner vollständig ausgefahrenen Position ist, sind das stationäre innere Führungsrohr 260 und das äußere Führungsrohr/das rohrförmige Gehäuse 214 miteinander überlappend und gemeinsam erstreckend, wodurch die Tendenz der Kraftfeder 268, sich aufzubäumen, verhindert wird.
Die Kraftfeder kann aus einem ersten und einem zweiten Wendelsegment 268A, 268B zusammengesetzt sein, die seriell in der toroidalen Kammer 282 angeordnet sind. Das erste Wendelsegment ist in einer ersten Richtung gewickelt, und das zweite Wendelsegment ist in der entgegengesetzten Richtung gewickelt. Ein Widerlager wie eine Unterlegscheibe 266 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Wendelsegment 268A, 268B angeordnet. Diese Anordnung ist vorteilhaft, weil es Torsionsbelastungen, denen die Wendelsegmente 268A, 268B ausgesetzt sind, wenn sich das ausfahrbare Element 216 bewegt, ausgleicht. Wenn demgegenüber nur eine Feder vorhanden ist und wenn sich das ausfahrbare Element bewegt, entwickelt sich eine Torsionskraft an den Enden der Feder, die normalerweise verursacht, dass sich die Feder dreht, was zu einer hohen Reibungskraft aufgrund des Kontakts zwischen den vielen Windungen in der Feder und dem äußeren und dem inneren Führungsrohr 214, 260 führt. Somit vermindert das bevorzugte Ausführungsbeispiel die Reibung zwischen der Kraftfeder 268 und dem inneren und dem äußeren Führungsrohr 214, 260, was die Effizienz des Systems erhöht und den Aufwand zum Öffnen und Schließen der Heckklappe vermindert. Es soll jedoch festgestellt werden, dass die bestimmte Art der Feder variieren kann.
Die Teleskopeinheit 204 ist wie folgt an der angetriebenen Einheit 202 befestigt. Zusätzlich bezugnehmend auf die fragmentarischen Explosionsdarstellungen der 12 und 13 ist die elastomere Kupplung 208 der angetriebenen Einheit 202 in ihrem rohrförmigen Gehäuse 212 über Schraubenlöcher 222 vor befestigt. Die elastomere Kupplung 208 hat einer Anzahl von elastomeren Kupplungsvorsprüngen 226 (10). Das stationäre innere Führungsrohr 260 umfasst ein rohrfömiges Lagergehäuse 292 (12). Zur Vereinfachung der Herstellung ist das rohrförmige Lagergehäuse 292 ein separates Teil, das feststehend an dem Ende 264 des Rohrs 260 montiert ist. Insbesondere ist das Rohr 260 (oder Teile davon) ausgestellt, was in einfacher Weise durch einen Crimp- oder Stanzvorgang erzielt werden kann, um einen Sicherungsring 294 gegen die innere Wand des rohrförmigen Lagergehäuses 292 zu bilden. Das Lagergehäuse 292 hat auch eine Anzahl von Vorsprüngen 296, die ineinandergreifend mit Vorsprüngen 226 der elastomeren Kupplung 208 zusammenpassen. In alternativen Ausführungsbeispielen können das stationäre Führungsrohr 260 und das Lagergehäuse 292 aus einem Stück gefertigt sein.
Ein rohrförmiger Getriebe-Koppler 238 ist innerhalb des Lagergehäuse 292 über Kugellager 228 gelagert ( 8ii). Eine Abstandshülse 230, die über den Koppler 238 montiert ist, und ein innerer Sicherungsring 232 halten die Kugellager 228 innerhalb des Gehäuses. Der Koppler 238 ist verlängert, wobei ein Ende des Kopplers 238 antriebsmäßig mit einem hinteren Ende 241 der Kraftspindel 240 zusammenpasst. Vorzugsweise befestigt ein Stift 256 die Abstandshülse 230 und den Koppler 238 an der Kraftspindel 240. Das äußere Ende des Kopplers 238 passt mit der Antriebseinheit-Ausgangs-Antriebswelle 206 zusammen. Als Alternative zu der direkten Verbindung zwischen dem Antriebsrad 156 und dem hinteren Tal 241 der Kraftspindel 240 kann eine Kupplungseinheit 293, die gestrichelt dargestellt ist, dazwischen installiert sein, um mindestens eine Funktion der Drehmomentbegrenzung (Rutschkupplung) und der Torsionsdämpfung/axialen Dämpfung zu schaffen.
Somit kann die Teleskopeinheit 204 schnell und einfach an der Antriebseinheit 202 angebracht werden, durch einfaches Schieben des Kopplers 238 über die Antriebseinheit-Ausgangs-Antriebswelle 206, während die Vorsprünge 296, 226 des Lagergehäuses 292 und der flexiblen Kupplung 208 verzahnt werden. Das Lagergehäuse 292 wird dann vorzugsweise feststehend an dem rohrförmigen Gehäuse 212 der Antriebseinheit 202 über Schraubenlöcher 298 befestigt. Es ist festzustellen, dass die flexible Kupplung 208 die Notwendigkeit zur sehr präzisen Ausrichtung der Kraftspindel 240 mit dem Getriebe 246 eliminiert, die Notwendigkeit für Hochpräzisionsteile vermindert, während sie eine starre Verbindung zwischen der Kraftspindel und dem Planetengetriebesatz 246 toleriert.
Noch bezugnehmend auf die 8i, 8ii und 10 kann die Antriebseinheit 202 zusätzliche elastomere Dämpfer oder Anschläge aufweisen. Insbesondere ist ein elastomerer Abstandshalter 244 (8ii) innerhalb des Gehäuses 212 zwischen dem Motor 242 und dem Getriebe 246 angeordnet. Ein weiterer Dämpfer 248 (8ii) ist innerhalb des Gehäuses 212 an dem hinteren Ende des Motors 242 installiert. Der elastomere Anschlag 248, der Abstandshalter 244 und der Koppler 208 haben vorzugsweise jeweils eine Härte von 40, 60 und 80 Shore A. Diese elastomeren Komponenten isolieren den Motor 242 und das Getriebe 246 von dem rohrförmigen Gehäuse 212, dämpfen Geräusch und Vibrationen des Systems, insbesondere wenn die Härte jeder elastomeren Komponente ausgewählt ist, um die hauptharmonischen Vibrationen des Systems zu dämpfen. Zusätzlich ermöglichen die elastomeren Komponenten, insbesondere die Kupplung 208, dass die elektromechanische Strebe 200 beim Einschalten einen „weichen Start“ haben, was zu einer Erhöhung der Systembeständigkeit führt. Insbesondere hat der Motor beim Einschalten ohne zusätzliche Schaltungen ein großes Startmoment. Da die Strebe 200 gegen eine Drehung aufgrund ihrer Verbindung mit der Fahrzeugkarosserie und der Heckklappe gehindert ist, wird dieses große Startmoment von der Antriebseinheit 202 auf die Teleskopeinheit 204 übertragen. Die elastomere Kupplung 208 vermindert jedoch das anfängliche Anstoßen der Komponenten und vermindert den Verschleiß und die Abnutzung des Systems. Als Alternative kann die elastomere Kupplung 208 an dem Lagergehäuse 292 montiert sein und/oder das Gehäuse der Antriebseinheit 202 kann verzahnte Vorsprünge aufweisen.
Beim angetriebenen Betrieb wird ein Drehmoment, das durch den Motor 242 geliefert wird, über das Getriebe 246 zur Kraftspindel 240 übertragen, um eine Linearbewegung des ausfahrbaren Elements 216 zu verursachen, wie oben beschrieben ist. Für einen manuellen Betrieb werden der Motor 242 und der Planetengetriebesatz 246 zurückgetrieben. Die Reibung in dem System aufgrund des direkten Eingriffs des Motors 242 und des Planetengetriebesatzes 246 mit der Kraftspindel 240 ermöglicht, dass die Heckklappe 21 in jeder Zwischenposition zwischen der offenen und der geschlossenen Position stehen bleibt. Die elektromechanische Strebe 200 schafft somit stabile Zwischenpositionen der Heckklappe 21 (beispielsweise bei Garagen mit niedrigen Decken vorteilhaft), ohne Leistung zu verbrauchen, und zwar durch Nutzung der inneren Reibung der Motor-Getriebe-Anordnung 236.
Die Kraftfeder 248 liefert ein mechanisches Gegengewicht zu dem Gewicht der Heckklappe 21. Die Kraftfeder 268 kann zwei seriell angeordnete Wendelfeder-Segmente aufweisen, die beim Angeben der Heckklappe sowohl in ihrem angetriebenen als auch in ihrem nicht angetriebenen Modus unterstützen. Wenn das ausfahrbare Element 216 in der eingezogenen Position ist, ist die Kraftfeder 268 straff zwischen der Endkappe 218 des ausfahrbaren Elements 216 und dem Lagergehäuses 92 komprimiert, das durch das rohrförmige Gehäuse 212 der Antriebseinheit 202 getragen ist. Wenn sich die Kraftspindel 240 dreht, um das ausfahrbare Element 216 auszufahren, erstreckt sich die Kraftfeder 268 ebenfalls, wobei sie ihre gespeicherte Energie abgibt und eine Axialkraft durch das ausfahrbare Element 216 überträgt, um das Anheben der Heckklappe 21 zu unterstützen. Wenn sich die Kraftspindel 240 dreht, um das ausfahrbare Element 216 einzuziehen, oder wenn die Heckklappe 21 manuell geschlossen wird, wird die Kraftfeder 268 zwischen der Endkappe 218 und dem Lagergehäuse 292 komprimiert und wird somit erneut belastet.
Nunmehr bezugnehmend auf die 14-26 wird eine Motor-Getriebe-Anordnung 600, die in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut ist, erläutert. Ohne Beschränkung darauf ist die Motor-Getriebe-Anordnung 600 zur Verwendung mit elektromechanischen Streben wie den elektromechanischen Streben 10, 10' der 1-5, der elektromechanischen Strebe 100 der 6-7B und der elektromechanischen Strebe 200 der 8-13 ausgebildet. Aus Gründen der Klarheit wird nun die Motor-Getriebe-Anordnung 600 in Verbindung mit der modularen Version der elektromechanischen Strebe 200 beschrieben. Dementsprechend ist die Motor-Getriebe-Anordnung 600 ausgebildet, um der angetriebenen Antriebseinheit 202 zugeordnet zu sein und innerhalb der Kammer 224 installiert zu werden, die in dem rohrförmigen Gehäuse 212 ausgebildet ist. Die Motor-Getriebe-Anordnung 600 ist allgemein eine Anordnung aus zwei Einheiten, die ausgebildet ist, um eine Elektromotoreinheit 602 und eine Getriebeeinheit 604 in einer gemeinsamen Anordnung zu integrieren. Die Elektromotoreinheit 602 umfasst ein zylindrisches Motorgehäuse 606, das eine innere Motorkammer 608 definiert, innerhalb der eine Statoranordnung (nicht dargestellt) und eine Drehwelle 610 betriebsmäßig angeordnet sind. Die Drehwelle 610 ist für eine Drehung bezüglich der Mittelachse der Motor-Getriebe-Anordnung 600 über ein Paar von seitlich beabstandeten Lageranordnungen 612 und 614 getragen. Eine Anzahl von elektrischen Verbindern 616 erstreckt sich durch eine Endplatte 618, die starr an dem Motorgehäuse 606 verbunden ist, um elektrische Leistung an die Statoranordnung zu liefern. Eine Halte-Endkappe (nicht dargestellt) ist an dem Motorgehäuse 606 angebracht, um die elektrischen Verbinder 616 darin einzuschließen. Die Drehwelle 610 definiert eine drehende Motor-Ausgabekomponente 620, die sich durch eine Öffnung 624 erstreckt, die in einem tassenförmigen Endsegment 622 des Motorgehäuses 606 ausgebildet ist. Wie ersichtlich ist, ist die Lageranordnung 614 innerhalb der Öffnung 624 installiert. Die Öffnung 624 erstreckt sich durch ein ringförmiges Vorsprungsegment 626, das sich axial und außerhalb des Endsegments 622 des Motorgehäuses 606 erstreckt. Wie im Einzelnen ausgeführt wird, ist die Motor-Ausgabekomponente 620 ausgebildet, um eine drehende Eingangskomponente eines 2-stufigen Planetengetriebezugs 630, der der Getriebeeinheit 604 zugeordnet ist, anzutreiben.
Die dargestellte Getriebeeinheit 604 umfasst ein Getriebegehäuse 632 mit einem zylindrischen Trommelsegment 633 und einem tassenförmigen Endsegment 634. Ein Deckring 636 ist an dem tassenförmigen Endsegment 622 des Motorgehäuses 606 über eine Anzahl von Befestigungsmitteln wie Schrauben 638 befestigt. Der Deckring 636 umfasst einen äußeren Ringflansch-Abschnitt 640, der zur Aufnahme und zum Halten innerhalb eines vertieften Endteils 642, der dem Trommelsegment 633 des Getriebegehäuse 632 zugeordnet ist, bemessen ist. Ein lösbarer Verbinder wie eine Drehriegel-Anordnung ist zwischen dem Flanschabschnitt 640 des Deckrings 636 und dem Endteil 642 des Trommelsegments 633 angeordnet, um lösbar das Getriebegehäuse 632 an dem Motorgehäuse 606 anzubringen. Der Deckring 636 umfasst auch eine Mittelöffnung 644, die das Vorsprungsegment 626 des Motorgehäuses 606 umgibt und durch die sich die Motor-Ausgabekomponente 22 zu einer inneren Getriebekammer 646 erstreckt, die innerhalb des Getriebegehäuse 632 definiert ist. Der Deckring 636 ist aus einem geeigneten festen Material ausgebildet, das ausgewählt ist, um Vibrationen zu dämpfen und als ein Isolator zwischen der Motoreinheit 206 602 und der Getriebeeinheit 604 zu wirken. Wie am besten in 15 ersichtlich ist, definiert das tassenförmige Endsegment 634 des Getriebegehäuses 632 einen rohrförmigen Vorsprung 650 und eine Reihe von in Umfangsrichtung ausgerichteten Vorsprüngen 652, die den Vorsprung 650 umgeben. Die Vorsprünge 652 sind zur einfachen und genauen Anbringung der angetriebenen Antriebseinheit 202, die mit der Motor-Getriebe-Anordnung 600 ausgestattet ist, an der Teleskopeinheit 204 über die flexibel Kupplung 206 in einer Weise vorgesehen, die im Detail für die elektromechanische Strebe 200 beschrieben ist und in den 8-13 dargestellt ist.
Der doppelstufige Planetengetriebezug 630 ist innerhalb der Getriebekammer 646 installiert und umfasst allgemein einen Getriebesatz 620 einer ersten Stufe und einen Getriebesatz 662 einer zweiten Stufe, die zusammen einem gleichförmigen oder „gemeinsamen“ Ringrad 664 zugeordnet sind, das in einer inneren Fläche des zylindrischen Trommelsegments 633 des Getriebegehäuses 632 integral ausgebildet oder feststehend damit befestigt ist. Insbesondere umfasst die der Getriebesatz 660 der ersten Stufe ein Dreh-Eingabeelement einer ersten Stufe, das auch als drehende Eingangskomponente bezeichnet wird, das als ein erstes Sonnenrad 670 dargestellt ist, das für eine gemeinsame Drehung mit der Motor-Ausgabekomponente 620 verbunden ist, einen ersten Planetenträger 672 mit einer Anzahl von in Umfangsrichtung ausgerichteten und sich axial erstreckenden ersten Stiften 674 und eine Anzahl von ersten Satellit- oder Planetenrädern 676, die jeweils drehbar auf einem entsprechenden der Anzahl von ersten Stiften 674 getragen sind. Die ersten Stifte 674 können integral mit dem ersten Planetenträger 672 ausgebildet sein oder daran befestigt sein. In dem speziellen nichtbeschränkenden dargestellten Beispiel ist eine Anzahl von drei (3) ersten Planetenrädern 676 im Zusammenhang mit dem Getriebesatz 660 der ersten Stufe dargestellt. Jedes der Anzahl von ersten Planetenrädern 676 kämmt konstant mit dem ersten Sonnenrad 670 und einem ersten Ringrad-Segment 678 des gemeinsamen Ringrads 664. In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Konfiguration sind alle, das erste Sonnenrad 670, die ersten Planetenräder 676 und das erste Ringrad-Segment 678 des gemeinsamen Ringrads 664 mit wendelartigen Getriebezähnen versehen. Zur Aufnahme von axial gerichteten Druckbelastungen, die durch die wendelförmige Verzahnung erzeugt werden, sind die ersten Planetenräder 676 zwischen einer ebenen Druckfläche 680 des ersten Planetenträgers 672 und einem Druckring 682 angeordnet, der mit einer ebenen Druckfläche 684 des Deckrings 636 in Eingriff steht. Der erste Planetenträger 672 funktioniert als eine Ausgabekomponente der ersten Stufe und ist mit einer vertieften Fläche 686 dargestellt, die gegen die Druckfläche 680 versetzt ist und mit dem ersten Sonnenrad 670 ausgerichtet ist.
Der Getriebesatz 662 der zweiten Stufe umfasst ein Eingangselement der zweiten Stufe, das auch als eine Eingangskomponente der zweiten Stufe bezeichnet wird, die als ein zweites Sonnenrad 690 dargestellt ist, das durch den ersten Planetenträger 672 angetrieben wird (Ausgabekomponente der ersten Stufe), einen zweiten Planetenträger 692, der als ein Ausgabeelement der zweiten Stufe funktioniert, der auch als Ausgabenkomponente der zweiten Stufe bezeichnet wird, mit einer Anzahl von in Umfangsrichtung ausgerichteten und sich axial erstreckenden zweiten Stiften 694 und eine Anzahl von zweiten Satelliten- oder Planetenrädern 696, die jeweils drehbar auf einem entsprechenden der Anzahl von zweiten Stiften 694 gelagert sind. Das zweite Sonnenrad 690 kann integral dem ersten Planetenträger 672 ausgebildet sein oder damit feststehend verbunden sein. Dementsprechend können die zweiten Stifte 694 integral mit dem zweiten Planetenträger 692 ausgebildet sein oder feststehend damit verbunden sein. In Übereinstimmung mit dem dargestellten nicht beschränkenden Ausführungsbeispiel ist eine Anzahl von vier (4) zweiten Planetenrädern 696 mit dem Getriebesatz 662 der zweiten Stufe vorgesehen. Jedes zweite Planetenrad 696 kämmt konstant mit dem zweiten Sonnenrad 690 und einem zweiten Ringrad-Segment 698 des gemeinsamen Ringrads 664. In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Aufbau sind alle, das zweite Sonnenrad 690, das zweite Planetenrad 696 und das zweite Ringrad-Segment 698 des gemeinsamen Ringrads 664 mit wendelförmigen Verzahnungen versehen. Zur Aufnahme von Druckbelastungen ist jedes zweite Planetenrad 696 an einem der zweiten Stifte 694 befestigt, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Trägerring-Segment 700, 702 des zweiten Planetenträgers 692 erstrecken und ebene Druckflächen bilden. Die ersten und zweiten Träger Ringsegmente 700, 702 sind am besten in 24 dargestellt, sind durch Stegsegment 704 verbunden, die sich zwischen Fensteröffnungen 706 erstrecken, durch die sich ein Teil der zweiten Planetenräder 696 drehbar erstreckt.
Das in 22 dargestellte zweite Sonnenrad 690 E ist fest über ein geeignetes Befestigungsmittel wie eine Gewindeschraube 710 für eine gemeinsame Drehung mit dem ersten Planetenrad 672 verbunden. Wie erwähnt wurde, kann jedoch das zweite Sonnenrad 690 integral mit dem ersten Planetenträger 672 in alternativen Konfigurationen ausgebildet sein. Eine drehende Ausgabekomponente 712 des doppelstufigen Planetengetriebezugs 630 ist antriebsmäßig für eine Drehung mit dem zweiten Trägerring-Segment ist 702 des zweiten Planetenträger 692 verbunden. Insbesondere umfasst der zweite Planetenträger 692 ein rohrförmiges Stummel-Wellensegment 714, das integral mit dem zweiten Trägerring-Segment 702 ausgebildet ist oder feststehend damit verbunden ist. Das Stummel-Wellensegment 714 ist ausgebildet, um drehbar innerhalb des Vorsprungs 650 des Getriebegehäuses 632 angeordnet zu sein. Die dargestellte Ausgabekomponente 712 ist eine mit externen Vorsprüngen versehenen Getriebe-Ausgabewelle 716 mit einem ersten Teil, der in einer Mittelöffnung 718 aufgenommen ist, die in dem Stummel-Wellensegment 714 des zweiten Planetenträgers 692 ausgebildet ist. Ein geeignetes Befestigungsmittel wie eine Gewindeschraube 720 (25) kann verwendet werden, um den ersten Teil der Getriebe-Ausgabewelle 716 an dem zweiten Planetenträger 692 allein oder in Kombination mit kämmenden Vorsprüngen (nicht dargestellt), die in der Öffnung 718 ausgebildet sind, zu befestigen. Ein Druckring 722 ist in der Nähe eines Abschlussendes 724 des Stummel-Wellensegments 714 ausgerichtet und greift an einer Abschlussende-Fläche 726 oder Vorsprung 650 an. Der Druckring ist axial über einen Halteclip 728 gehalten, der in einer Montagenut 730 installiert ist, die in einem zweiten Teil der Getriebe-Ausgabewelle 716 ausgebildet ist. Der zweite Teil der Getriebe-Ausgabewelle 716 ist ausgebildet, um antriebsmäßig mit dem Eingang der Kupplung/Verbindungsanordnung verbunden zu werden, entweder direkt oder über eine dazwischen befindliche Kopplungsvorrichtung. Bei solchen Anwendungen ohne eine Kupplung/Verbindungsvorrichtung kann die Getriebe-Ausgabewelle 716 direkt mit einem Eingabesegment der Kraftspindel verbunden sein.
Basierend auf der offenbarten Anordnung ist der Getriebesatz 660 der ersten Stufe ausgebildet, um eine erste Geschwindigkeitsreduktion zwischen der Motor-Ausgabekomponente 620 und dem ersten Planetenträger 672 zu schaffen. Somit wirkt das erste Sonnenrad 670 als die Eingangskomponente des Getriebesatzes 660 der ersten Stufe, der erste Planetenträger 672 wirkt als die Ausgabekomponente, während das erste Ringrad-Segment 678 als seine Reaktionskomponente wirkt. Des Weiteren ist der Getriebesatz 662 der ersten Stufe ausgebildet, um eine zweite Geschwindigkeitsreduktion zwischen dem ersten Planetenträger 672 und dem zweiten Planetenträger 692 zu schaffen. Da insbesondere das zweite Sonnenrad 690 für eine Drehung mit dem ersten Planetenträger 672 antriebsmäßig gekoppelt ist, wirkt es als die Eingangskomponente für den Getriebesatz 662 der der zweiten Stufe. Da die Getriebe-Ausgabewelle 716 für eine Drehung mit dem zweiten Planetenträger 692 fixiert ist, wirkt es in gleicher Weise als die Ausgabekomponente des Getriebesatzes 662 der zweiten Stufe, während das zweite Ringrad-Segment 698 des gemeinsamen Ringrads 664 als seine Reaktionskomponente wirkt. Somit wird eine Doppelstufen-Reduktionsverhältnis-Antriebsverbindung zwischen der Motor-Ausgabekomponente 620 und der Getriebe-Ausgabekomponente 716 geschaffen.
In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Aufbau für den doppelstufigen Planetengetriebezug 630 ist zu überlegen, dass das erste Ringrad-Segment 678 und das zweite Ringrad-Segment 698 des gemeinsamen Ringrads 664 einen identischen Durchmesser und Zahnmuster haben, um eine Kompatibilität zwischen sowohl dem Getriebesatz 660 der ersten Stufe als auch dem Getriebesatz 662 der zweiten Stufe zu schaffen, wodurch eine vereinfachte Herstellung, verminderte Geräuschentwicklung und optimierte Ausrichtung der verzahnten Komponenten innerhalb des Getriebegehäuses 632 geschaffen werden. Zusätzlich ermöglicht die Verwendung von gemeinsam ausgerichteten und bemessenen ersten Stiften 674 und zweiten Stiften 694 in Kombination mit gleichförmigen ersten und zweiten Radsegmenten des Ringrads 664 die Verwendung derselben Satelliten(Planeten)-Räder und gleich bemessenen Sonnenrädern für den Getriebesatz 660 der ersten Stufe und den Getriebesatz 662 der zweiten Stufe. Das Zahnmuster des gemeinsamen Ringrads 664 ist als ein kontinuierliches Wendel-Zahnradmuster dargestellt, das dem ersten Ringrad-Segment 678 und dem zweiten Ringrad-Segment 698 zugeordnet ist. Als solche sind die Wendel-Getriebezähne auch auf dem ersten und dem zweiten Planetenrad sowie dem ersten und dem zweiten Sonnenrad ausgebildet. Es ist jedoch beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung auch die optionale Verwendung von gerade gezahnten (d.h. Stirnrad-) Zahnradkomponenten für den doppelstufigen Planetengetriebezug 630 umfasst.
Zur Verminderung des Gewichts ist zu überlegen, dass der erste Planetenträger 672 und/oder der zweiten Planetenträger 692 aus festen Kunststoffmaterialien oder Leichtmetall wie Aluminium gebildet sein können. In gleicher Weise können auch das Getriebegehäuse 632 und sein integral ausgebildetes Ringrad 664 aus Kunststoff gefertigt werden. Das Getriebegehäuse 632 hat vorzugsweise einen gemeinsamen äußeren Durchmesser entlang seiner gesamten Länge. Es ist auch zu überlegen, dass gleiche Anzahlen von ersten und zweiten Planetenrädern für den doppelstufigen Planetengetriebezug 630 verwendet werden können, dass gemeinsame Planetenträger verwendet werden können und dass Träger vom Einzelring-Typ (d.h. Träger 672) oder Träger vom Doppelring-Typ (das heißt Träger 692) verwendet werden können. Ferner können unterschiedliche Materialien für die Planetenträger und/oder die Stifte verwendet werden, um Drehmoment-Anforderungen aufzunehmen, beispielsweise Kunststoffkomponenten, die dem Getriebesatz 660 der ersten Stufe zugeordnet sind, und Metallkomponenten, die dem Getriebesatz 662 der zweiten Stufe zugeordnet sind. Die Verwendung solcher Komponenten ermöglicht einen Ansatz für eine modulare Gestaltung und zur Aufnahme von unterschiedlichen Festigkeitsanforderungen, während gemeinsame Größen für Getriebekomponenten zur Austauschbarkeit beibehalten werden.
Während die Getriebeeinheit 600 ihre im Zusammenhang mit einer bestimmten Motoreinheit 602 dargestellt ist, ist zu verstehen, dass jeder Art von Elektromotor mit Drehausgabe im Zusammenhang mit der Getriebeeinheit 604 verwendet werden kann. Insbesondere ist die Getriebeeinheit 604 ausgebildet, um innerhalb jeder geeigneten Elektromotoreinheit installiert zu werden, um die Motor-Getriebe-Anordnung 600 zu definieren. Somit sind die spezifische Konstruktion und der Typ des Elektromotors nicht beschränkend, sofern er eine drehende Ausgabekomponente hat, die in der Lage ist, mit dem Eingang des doppelstufigen Planetengetriebezugs 630 verbunden zu werden. Des Weiteren ist die Zuordnung des ersten und des zweiten Ringrad-Segments des gemeinsamen Ringrads 664 nicht beabsichtigt, um mit unterschiedlichen wendelförmigen Zahnprofilen/Konfigurationen zu kollidieren, die erforderlich sind, da sich diese Offenbarung auf ein gemeinsames Ringrad 664 mit einem kontinuierlichen wendelförmigen Zahnmuster bezieht.
In der nicht beschränkenden Anordnung ist die Kombination der Zahnzahl des gemeinsamen Ringrads 664 und des ersten Sonnenrads 670 und des zweiten Sonnenrads 690 ausgewählt, um zu ermöglichen, dass der Getriebesatz 660 der ersten Stufe eine Anzahl von drei (3) ersten Planetenrädern 676 aufweist und der Getriebesatz 662 der zweiten Stufe eine Anzahl von vier (4) zweiten Planetenrädern 696 aufweist, um eine gewünschte Gesamt-Geschwindigkeitsreduktion und Drehmoment-Vervielfachung zu schaffen, während eine sehr kompakte Getriebezug-Anordnung geschaffen wird. Der doppelstufige Planetengetriebezug 630 kann jedoch ausgebildet sein, um unterschiedlich bemessene Planetenräder und Sonnenräder zu umfassen, um unterschiedliche Geschwindigkeitsverhältnis-Reduktionen zwischen dem Getriebesatz 660 der ersten Stufe und dem Getriebesatz 662 der zweiten Stufe in Verbindung mit dem gemeinsamen Ringrad 664 zu schaffen. Zusätzlich kann die Getriebeeinheit 604 auch zur Verwendung bei einer versetzten Motor-Getriebe-Anordnung (6) einfach durch Gestaltung der Anordnung der Antriebsmotor-Ausgabekomponente 620 über einen transversalen Getriebesatz (d.h. Schneckengetriebe) und eine Elektromotoreinheit angepasst werden. Dementsprechend berücksichtigt die vorliegende Offenbarung die Verwendung von Wendel-Getrieben in beiden Stufen eines doppelstufigen Planetengetriebezugs, gleich bemessene Stifte, die den Planetenträgern zugeordnet sind, die Verwendung von gemeinsam bemessenen Wendel-Planeten- und Sonnenrädern, die Verwendung von unterschiedlichen Materialien um Festigkeit- und Geräuschanforderungen zu erfüllen und die Schaffung eines modularen Ansatzes für Motor-Getriebe-Anordnungen. Schließlich ist zu berücksichtigen, dass eine Getriebeeinheit mit einem doppelstufigen Planetengetriebezug für eine Verwendung bei anderen Arten von Linear- und Dreh-Stellgliedern angepasst werden kann, beispielsweise bei der Verwendung zur Bewegung eines Gelenkvierecks für angetriebene Cabriolet-Systeme.
In Übereinstimmung mit dem obigen ist das Folgende eine Zusammenfassung einiger vorteilhafter Merkmale des doppelstufigen Planetengetriebezugs 630. Die Verwendung eines Planetengetriebes mit einem gemeinsamen Ringrad 664 (zusammenhängendes Innere desselben Durchmessers und zusammenhängendes Zahnmuster) zur Verwendung mit Getriebesätzen 660, 662 der ersten und der zweiten Stufe schafft eine einfache Herstellung, eine verminderte Geräuschentwicklung und eine verbesserte Getriebeausrichtung. Zusätzlich erlaubt die Verwendung gleich bemessener Stifte 674, 694 in Kombination mit dem gemeinsamen Ringrad 664, dass gemeinsame Planetenräder 676, 696 in sowohl den Getriebesätzen 660, 6 de der ersten Stufe als auch der zweiten Stufe verwendet werden können. Unterschiedliche Materialien können für die Stifte 674, 694 verwendet werden, um eine Belastung in den Getriebesätzen 660, 662 der ersten und der zweiten Stufe aufzunehmen, beispielsweise die Verwendung von Kunststoffstiften 674 in dem Getriebesatz 660 der ersten Stufe und von Metallstiften 694 in dem Getriebesatz 662 der zweiten Stufe. Unterschiedliche Arten von Planetenträgern (einzelne Trägerplatte, doppelte Trägerplatte) und/oder die Integration beider Planetenträger in einer gemeinsamen Einheit sind ebenfalls zu berücksichtigende Möglichkeiten. Zusätzlich kann eine integrierte Trägereinheit zusammen mit den Planetenrädern und den Stiften gegossen werden (beispielsweise durch Druckformung oder durch Kunststoff-Spritzgießen oder Formung von Pulvermetallen. Andere Merkmale können die Verwendung von Kunststoff-Planetenträgern in Kombination mit Metallstiften umfassen, um die Gesamtmasse zu vermindern, während reibungsarme, hochfeste Achsen für die Planetenrad-Drehung geschaffen werden. Schließlich schafft die Möglichkeit, unterschiedliche Anzahlen von Planetenrädern 676, 696 für den Getriebesatz 660 der ersten Stufe und dem Getriebesatz 662 der zweiten Stufe in Kombination mit dem gemeinsamen Ringrad 664 zu verwenden, verbesserte Belastungsmöglichkeiten, nicht äquivalente Verhältnisreduktionen und einen einfacheren Zusammenbau.
In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Konfiguration ist der erste Planetenträger 672 als einstückige Komponente mit ersten Stiften 674 geformt, die sich axial von der ersten ebenen Fläche 680 erstrecken, und mit dem zweiten Sonnenrad 690, das sich axial von einer zweiten ebenen Fläche 681 erstreckt. Die Länge der ersten Stifte 674 kann ausgewählt sein, um sich über das Ende des ersten Planetenrads 674 zu erstrecken, wobei ihre Abschlussenden an der ebenen Fläche 684 des Deckrings 636 angreifen, umso auf den Druckring 682 zu verzichten.
Nunmehr bezugnehmend auf die 27 und 28 umfasst die dargestellte Motor-Getriebe-Anordnung 600 ( 14-16) ferner eine Flexkupplungseinheit 800, die ausgebildet ist, um betriebsmäßig die drehende Ausgabekomponente 712 des 2-stufigen Planetengetriebezugs 630 mit der Kraftspindel 240 der Teleskopeinheit 204 zu verbinden, die zur Elektromechanische Strebe 200 gehört. Allgemein umfasst die Flexkupplungseinheit 800 einen Kupplungshalter 802, eine Flexkupplungs-Anordnung 804, einen Adapter 806 und eine Lageranordnung 808. Bei der dargestellten Anordnung umgibt ein rohrförmiger Abstandshalter 810 das Trommelsegment 633 des gemeinsamen Ringrads 664 und verbindet den Deckring 636 mit dem Kupplungshalter 802. Die Flexkupplungs-Anordnung 804 umfasst ein Antriebselement oder einen Klemmring 816, der antriebsmäßig mit der Getriebe-Ausgabewelle 716 verbunden ist (d.h. verkeilt), ein Antriebselement oder Kupplungsplatte 818 und ein elastomeres, elastisches Flexelement 820 mit Vorsprüngen L, die zwischen den Vorsprüngen 840, 844 verzahnt sind, die sich axial jeweils von dem Klemmring 816 und der Kupplungsplatte 818 erstrecken. Die Kupplungsplatte 818 umfasst ein Hohlwellensegment 822, das für eine Drehung relativ zu dem Kupplungshalter 802 über eine Lageranordnung 808 getragen ist. Der Adapter 806 ist antriebsmäßig mit der Kupplungsplatte 818 verbunden (das heißt verkeilt) und schafft eine Antriebsverbindung zu der Kraftspindel 240. Das elastische Kupplungselement 820 wirkt mit den sich axial erstreckenden Vorsprüngen 844 der Kupplungsplatte 818 zusammen, um eine erste Antriebsschnittstelle mit der Ausgabekomponenten des Planetengetriebezugs 630 zu definieren, und mit den sich axial erstreckenden Vorsprüngen 840 des Klemmrings 816, um eine zweite Antriebsschnittstelle mit der Kraftspindel 240 zu definieren, um das Antriebs-Drehmoment von der Getriebe-Ausgabewelle 710 zu der Kraftspindel 240 zu übertragen, während Fehlausrichtungen (d.h. axial, konzentrisch, winkelmäßig etc.) dazwischen aufgenommen werden und Drehmoment-Pulse gedämpft werden, um das Betriebsgeräusch des Motors zu reduzieren. Die Flexkupplungsanordnung 804 kann auch ausgebildet sein, um ein Drehmoment-Schlupf-Merkmal für den Fall einer „Über-Drehmoment-Situation“ zu bieten, um so es der Kraftspindel 240 zu ermöglichen, relativ zu der Ausgabewelle 712 des Getriebezugs 630 in bestimmten Situationen zu drehen.
Als eine Alternative zu der Anordnung „in Linie“ der Flexkupplungsanordnung 804 zwischen der Drehausgabe des doppelten Planetengetriebezugs 630 und der Kraftspindel 240 zeigen die 29-33 eine radiale Anordnung, die auch als „integrierte“ Anordnung bezeichnet wird. Diese integrierte Anordnung erfüllt weitere Aufgaben der vorliegenden Offenbarung durch Reduktion der Gesamtlänge (d.h. „toten“ Länge) der Motor-Getriebe-Anordnung 600', die mit einer Flexkupplungs-Schnittstelle versehen ist, die auch als Flexkupplungs-Anordnung 900 bezeichnet wird. Wie insbesondere im Einzelnen angegeben wird ist die Flexkupplungsanordnung 900 in einen zweiten Planetenträger 602 90' des doppelten Planetengetriebezugs 36 integriert, um eine deutliche Längenreduktion zu schaffen. Da viele Komponenten der Motor-Getriebe-Anordnung 600' im Wesentlichen gleich den entsprechenden Komponenten der Motor-Getriebe-Anordnung 600 sind, werden gemeinsame Bezugsziffern verwendet, die „apostrophiert“ sind, um leicht veränderte oder modifizierte Komponenten und Merkmale zu bezeichnen.
Bezugnehmend auf die 29-33 ist die Motor-Getriebe-Anordnung 600' allgemein als eine 3-Einheiten-Anordnung dargestellt, die ausgebildet ist, um die Elektromotoreinheit 602, die Getriebeeinheit 604' und die Flexkupplungseinheit 900 in einer gemeinsamen Anordnung zu integrieren, die zusammen zur Verwendung als die angetriebene Antriebseinheit innerhalb der elektromechanischen Strebe 200 ausgebildet sind. Die Elektromotoreinheit 602 umfasst wieder das Motorgehäuse 606, das eine innere Motorkammer 608 definiert, in der die Statoranordnung (nicht dargestellt) und die Rotorwelle 610 angeordnet sind. Eine Haltekappe 613 umschließt ein Ende des Motorgehäuses 606, wobei elektrische Verbinder 616 darin angeordnet sind und Drähte 247 aufweisen, die elektrische Signale von der Steuereinheit zur Motoreinheit 602 liefern. Seitliche Lageranordnungen 612, 614 tragen die Rotorwelle 610 drehbar.
Die dargestellte Getriebeeinheit 604' umfasst ein stationäres Getriebegehäuse 632', das auch als gemeinsames Ringrad 664' identifiziert wird, mit einem ersten zylindrischen (größerer Durchmesser) Trommelsegment 633' und einem zweiten zylindrischen (kleiner Durchmesser) Trommelsegment 650'. Der Deckring 636 ist an dem Endsegment 622 des Motorgehäuses 606 über Befestigungsmittel wie Schrauben 638 befestigt. Der Deckring umfasst einen ringförmigen Flanschabschnitt 640, der zur Aufnahme eines vertieften Endteils 642' bemessen ist, der zum ersten Trommelsegment 633' des Ringrads 664' gehört.
Der doppelstufige Planetengetriebezug 630' ist innerhalb der Getriebekammer 646' installiert und umfasst einen Getriebesatz 660 der ersten Stufe und einen Getriebesatz 662' der zweiten Stufe. Der Getriebesatz 660 der ersten Stufe umfasst ein erstes Sonnenrad 670, das für eine Drehung mit der Rotorwelle 610 befestigt ist, einen ersten Planetenträger 672 mit ersten Stiften 674, erste Planetenräder 676, die drehbar auf den ersten Stiften 674 getragen sind, und ein erstes Ringrad-Segment 678', das in einem ersten Trommelsegment 633' des Ringrads 664' ausgebildet ist. Die ersten Planetenräder 676 sind in konstant kämmendem Eingriff mit dem ersten Sonnenrad 670 und dem ersten Ringrad-Segment 678', und wieder sind alle mit Wendel-Getriebezähnen ausgebildet. Die ersten Planetenräder 676 sind zwischen einer ebenen Druckfläche 680 des ersten Planetenträger 672 und einem Druckring 682 angeordnet, um axial gerichtete Druckbelastungen aufzunehmen. Der Getriebesatz 660 der ersten Stufe ist im Wesentlichen identisch zu dem, der früher dargestellt und beschrieben wurde, und schafft eine Getriebereduktion der ersten Stufe zwischen der Rotorwelle 610 und dem ersten Planetenträger 672.
Der Getriebesatz 662' der ersten Stufe umfasst ein zweites Sonnenrad 690, das durch den ersten Planetenträger 672 angetrieben wird, einen zweiten Planetenträger 692' mit zweiten Stiften 694', zweite Planetenräder 696, die drehbar auf den zweiten Stiften 694' getragen sind, und ein zweites Ringrad-Segment 698', das in dem ersten Trommelsegment 633' des gemeinsamen Ringrads 664' ausgebildet ist. Die zweiten Planetenräder 696 sind in konstant kämmendem Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad 690 und dem zweiten Ringrad-Segment 698', die alle wieder mit Wendel-Getriebezähnen ausgebildet sind. Der zweite Planetenträger 692' umfasst Träger-Segmente 700' und 702', die durch Stegsegmente 709' verbunden sind. Der zweite Planetenträger 692' umfasst auch ein rohrförmiges, beispielsweise und ohne Beschränkung zylindrisches Trommelsegment 714', das sich axial von dem Trägerring-Segment 702' weg von dem Trägerring-Segment 700' erstreckt. Das Trommelsegment 714' dient als Antrieb-Ausgabekomponente des doppelten Planetengetriebezugs 630'. Das Trommelsegment 714' des zweiten Planetenträgers 692' ist konzentrisch für eine Relativdrehung zu dem zweiten Trommelsegment 650' des Ringrads 664' ausgerichtet dargestellt und ist axial mit Bezug dazu über eine Druck-Unterlegscheibe 722' und eine Schnapphalterung 728' beschränkt. Der Getriebesatz 662' der zweiten Stufe ist ähnlich zu dem, der vorher dargestellt und beschrieben wurde, um eine Getriebereduktion der zweiten Stufe zwischen dem ersten Planetenträger 672, (der das zweite Sonnenrad 690 antreibt) und dem zweiten Planetenträger 692' zu schaffen.
Wie festgestellt wurde, ist die Motor-Getriebe-Anordnung 600' ausgebildet, um die Flexkupplungsanordnung 900 in einer radialen Orientierung mit Bezug auf den doppelten Planetengetriebezug 630' zu integrieren, um eine reduzierte Gesamtlänge der Anordnung zu schaffen. Mit weiterhin Bezug auf die 29-33 umfasst die dargestellte Flexkupplungsanordnung 900 allgemein einen zweistückigen Kupplungshalter 902, ein Flexkupplungs-Element 904 (34A-34D), einen Adapter 906, eine Lageranordnung 908 und eine Unterlegscheibe 910. Ein rohrförmiger Abstandshalter 810' umgibt wie dargestellt das erste Trommelsegment 633' des gemeinsamen Ringrads 664' und steht in Eingriff mit sowohl dem Deckring 636 als auch mit dem 2-stückigen Kupplungshalter 902. Der Halter 902 hat Positionierungsschlitze 916, die in einem ersten Ende ausgebildet sind und die zur Aufnahme von axialen Vorsprüngen 918 ausgebildet sind, die an einer Außenfläche des zweiten Trommelsegments 650' des gemeinsamen Ringrads 664' ausgebildet sind, um ein Anti-Rotations-Merkmal zu schaffen. Der Halter 902 ist auch ausgebildet, um einen ringförmigen ersten Positionierungsflansch 920 zu umfassen, der mit der Unterlegscheibe 722' und dem Cliphalter 728' ausgerichtet ist. Der Halter 902 trägt auch die Lageranordnung 908 zwischen dem ersten Positionierungsflansch 920 und einem zweiten ringförmigen Positionierungsflansch 922. Die Lageranordnung 908 ist ausgebildet, um ein Hohlwellensegment 926 des Adapters 906 für eine Drehung innerhalb des Halters 902 zu tragen. Die Lageranordnung 908 ist axial zwischen einem hochstehenden Zylindersegment 928 des Adapters 906 und der Unterlegscheibe 910 positioniert. Ein Antriebsende 930 der Kraftspindel 240 sitzt innerhalb des Hohlwellensegments 926 des Adapters 906 und ist für eine gemeinsame Drehung damit über einen Antriebsstift 932 fixiert. Während es nicht dargestellt ist, wird auch an eine Keilverbindung zwischen dem Antriebsende 930 der Kraftspindel 240 und dem Hohlwellensegment 926 des Adapters 906 gedacht.
Das Flexkupplungs-Element 904 ist in einem Hohlraum 719 angeordnet, der durch eine Innenwand 717 des Trommelsegments 714' begrenzt wird, um eine Antriebsverbindung zwischen dem doppelten Planetengetriebezug 630' und der Kraftspindel 240 zu bilden, während eine Fehlausrichtung dazwischen ausgeglichen wird und ein Merkmal einer Geräuschdämpfung und einer Drehmomentenpuls-Dämpfung geschaffen wird. Mit dem Flexkupplungs-Element 904 in dem Hohlraum 719 angeordnet ist, wie durch Fachleute verstanden wird, die Axiallänge der Motor-Getriebe-Anordnung 600' und der elektromechanischen Strebe 200 deutlich reduziert, beispielsweise ist die Länge L1 der Getriebeeinheit 604' der 29 deutlich geringer dargestellt als die Länge L2 der Getriebeeinheit 604 der 27. Wie oben dargestellt ist, bildet das Flexkupplungs-Element 904 eine erste Antriebsschnittstelle mit dem zweiten Planetenträger 692' und eine zweite Antriebsschnittstelle mit dem Adapter 906. Die erste Antriebsschnittstelle wird durch jeden einer Anzahl von Antriebsvorsprüngen 940 gebildet, die in dem Trommelsegment 714' des zweiten Planetenträgers 692' ausgebildet sind und sich radial nach innen erstrecken, der in einem entsprechenden einer Anzahl von ersten Kupplungsschlitzen 942 angeordnet und gehalten ist, die in dem Flexkupplungs-Element 904 ausgebildet sind. Entsprechend ist die zweite Antriebsschnittstelle zwischen jedem einer Anzahl von angetriebenen Vorsprüngen 944 gebildet, die auf dem Adapter 906 ausgebildet sind und sich radial davon nach außen erstrecken, der in einem entsprechenden einer Anzahl von zweiten Kupplungsschlitzen 946 angeordnet ist, die in dem Flexkupplungs-Element 904 ausgebildet sind. Es ist zu verstehen, dass die Antriebsvorsprünge 940 und die Antriebsvorsprünge 944 als ein monolithisches Materialstück mit dem Trommelsegment 714' bzw. dem Adapter 902 gebildet sein können. Wie am besten aus 33 ersichtlich ist, zeigt ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel drei (3) Antriebsvorsprünge 940, die innerhalb von drei (3) ersten Kupplungsschlitzen 942 aufgenommen sind, wobei die ersten Kupplungsschlitze 942 als sich in ein erstes Ende 943 des Kupplungselements 904 erstreckend dargestellt sind, und einer Anzahl von drei (3) Antriebsvorsprüngen 944, die innerhalb von drei (3) zweiten Kupplungsschlitzen 946 aufgenommen sind, wobei die zweiten dargestellten Kupplungsschlitze 946 sich in ein zweites Ende 945 des Flexkupplungs-Elements 904 gegenüber dem ersten Ende 943 erstrecken. Die ersten dargestellten Kupplungsschlitze erstrecken sich zu dem zweiten Ende 945, enden aber kurz davor, während die dargestellten zweiten Kupplungsschlitze 946 sich zu dem ersten Ende 943 erstrecken, aber kurz davor enden. Es soll festgestellt werden, dass ein Endteil, der auch als freies Ende 947 bezeichnet wird, jedes Antriebsvorsprungs 944, der sich radial nach außen von einer Mittelachse des Adapters 902 erstreckt, sich radial nach außen von einer Außenfläche 949 des Flexkupplungs-Elements 904 erstreckt. Die freien Ende 947 erstrecken sich in und werden für eine beschränkte Umfangsbewegung über einen vorgegebenen Bereich von Graden wie beispielsweise zwischen 10-30° beispielsweise und ohne Beschränkung in entsprechenden vertieften Öffnungen 950 gehalten, die sich in die innere Wand 717 des Trommelsegments 714' des Planetenträgers 692' erstrecken. Das Flexkupplungs-Element 904 ist aus einem elastischen elastomeren Material (beispielsweise Gummi) gefertigt, das unter Belastung verdrehend verformt werden kann, das Antriebsmoment übertragen kann und elastisch in seinen nicht verformten Zustand bei Entfernung des Antriebsmoments zurückkehren kann. Es ist ferner zu verstehen, dass die Antriebsvorsprüngen 940 des Trommelsegments 714' und die angetriebenen Vorsprünge 944 des Adapters 906 einander nicht direkt kontaktieren wobei die dazwischen resultierende Verdrehung durch das Flexkupplungs-Element 906 fließen muss, wodurch es dem Flexkupplungs-Element 904 er möglich ist, sich elastisch zu verformen, und das Trommelsegment 714' und der Adapter 906 sich relativ zueinander bewegen können, um wie gewünscht eine Fehlausrichtung dazwischen auszugleichen.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele wurde zu Zwecken der Erläuterung und Beschreibung gegeben. Sie ist nicht als erschöpfend oder die Offenbarung beschränkend anzusehen. Individuelle Merkmale eines bestimmten Ausführungsbeispiels sind allgemein nicht auf das bestimmte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sind, wenn möglich, austauschbar und können in einem ausgewählten Ausführungsbeispiel verwendet werden, selbst wenn dies nicht speziell dargestellt oder beschrieben ist. Dieselben können auch auf viele verschiedene Weisen geändert werden. Solche Änderungen sind nicht als eine Abweichung von der Offenbarung anzusehen, und es ist beabsichtigt, dass alle solche Modifikationen als innerhalb des Umfangs der Offenbarung eingeschlossen sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62614653 [0001]
US 6516567 [0006]
US 2004/0084265 [0007]
US 2012/00003104 [0008]

Claims

Elektromechanische Strebe (10, 10', 100, 200) zur Bewegung eines schwenkbaren Verschlusselements (21) zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position relativ zu einer Kraftfahrzeugkarosserie (13), wobei die elektromechanische Strebe (10, 10', 100, 200) aufweist: ein Gehäuse (12), das operativ mit dem schwenkbaren Verschlusselement (21) oder der Kraftfahrzeugkarosserie (13) verbunden ist, einem ausfahrbaren Element (16, 16', 116, 216), das operativ mit dem anderen des Verschlusselements (21) und der Kraftfahrzeugkarosserie (13) verbunden ist, wobei das ausfahrbare Element (16, 16', 116, 216) linear in Abhängigkeit von einer Drehung eines Antriebselements (40, 40', 140, 240) zwischen einer eingezogenen Position relativ zu dem Gehäuse (12), die der geschlossenen Position des Verschlusselements (21) entspricht, und einer ausgefahrenen Position relativ zu dem Gehäuse (12) bewegbar ist, die der offenen Position des Verschlusselements (21) entspricht, und einer Motor-Getriebe-Anordnung (36, 36', 135, 236, 600, 600'), die einen Elektromotor (42, 42', 142, 242, 602) mit einem drehenden Ausgabeelement (51, 51', 151, 251, 620) aufweist, der zum Antrieb einer Eingangskomponente eines Getriebezugs (46, 46', 136, 246, 630) ausgebildet ist, wobei eine Ausgabekomponente des Getriebezugs (46, 46', 136, 246, 630) mit einer reduzierten Geschwindigkeit relativ zu der Eingabekomponente angetrieben wird, und einer Flexkupplungsanordnung (53, 53', 208, 804, 900) mit einem elastischen Kupplungselement (820, 904), das eine erste Antriebsschnittstelle mit der Ausgabekomponente des Getriebezugs (46, 46', 136, 246, 630, 630') und eine zweite Antriebsschnittstelle mit dem Antriebselement (40, 40', 140, 240) definiert, wobei das elastische Kupplungselement (820, 904) eine relative Verformung zwischen der Ausgabekomponente des Getriebezugs (46, 46', 136, 246, 630, 630') und dem Antriebselement (40, 40', 140, 240) erlaubt.
Elektromechanische Strebe (200) nach Anspruch 1, wobei der Getriebezug einen Planetengetriebezug (630, 630') mit einem Getriebesatz (660, 660') einer ersten Stufe und einem Getriebesatz (662, 662') einer zweiten Stufe aufweist, wobei die Getriebesatz (660, 660') der ersten Stufe eine drehende Eingabekomponente (670) der ersten Stufe aufweist, die durch das drehende Ausgabeelement (620) des Elektromotors (602) angetrieben wird, und eine drehender Ausgabekomponente (672) der ersten Stufe aufweist, wobei der Getriebesatz (662, 662') der zweiten Stufe eine Eingabekomponente (690) der zweiten Stufe aufweist, die durch die Ausgabekomponente (672) der ersten Stufe angetrieben wird, und eine Ausgabekomponente (692, 692') der zweiten Stufe.
Elektromechanische Strebe (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das elastische Kupplungselement (820, 904) operativ die Ausgabekomponente (692, 692') der zweiten Stufe mit dem Antriebselement (240) verbindet.
Elektromechanische Strebe (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ausgabekomponente (672) der ersten Stufe ein erster Planetenträger ist und die Ausgabekomponente (692, 692') ein zweiter Planetenträger ist.
Elektromechanische Strebe (200) nach Anspruch 3 oder 4 mit ferner einem Adapter (806, 906), der gegen eine Drehung mit dem Antriebselement (240) fixiert ist, wobei das elastische Kupplungselement (820, 904) in Eingriff mit der Ausgabekomponente (692, 692') der zweiten Stufe steht und antriebsmäßig die Ausgabekomponente (692, 602 90') mit dem Adapter (806, 906) verbindet.
Elektromechanische Strebe (200) nach Anspruch 5, wobei die Ausgabekomponente (692, 602 90') der zweiten Stufe erste Vorsprünge (840, 940) aufweist, die sich in antreibenden Eingriff mit dem elastischen Kupplungselement (820, 904) erstrecken, und der Adapter (806, 906) zweite Vorsprünge (844, 944) aufweist, die sich in angetriebenen Eingriff mit dem elastischen Kupplungselement (820, 904) erstrecken.
Elektromechanische Strebe (200) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Ausgabekomponente (692') der zweiten Stufe einen rohrförmiges Trommelsegment (714') aufweist, wobei das elastische Kupplungselement (904) innerhalb des rohrförmigen Trommelsegments (714') angeordnet ist.
Elektromechanische Strebe (200) nach Anspruch 7, wobei die ersten Vorsprünge (940) sich radial von dem rohrförmigen Trommelsegment (714') nach innen in erste Schlitze (942) erstrecken, die in dem elastischen Kupplungselement (904) ausgebildet sind, und wobei sich die zweiten Vorsprünge (944) radial von dem Adapter (906) nach außen in zweite Schlitze (946) erstrecken, die in dem elastischen Kupplungselement (904) ausgebildet sind.
Elektromechanische Strebe (200) nach Anspruch 8, wobei die ersten Schlitze (942) sich in ein erstes Ende des elastischen Kupplungselements (904) erstrecken und sich die zweiten Schlitze (946) in ein zweites Ende des elastischen Kupplungselements (904) gegenüber dem ersten Ende erstrecken.
Elektromechanische Strebe (200) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die ersten Schlitze (942) und die zweiten Schlitze (946) zueinander versetzt sind und sich axial über einander hinaus erstrecken.