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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spindelanordnung für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Antriebsanordnung für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Anspruch 17.
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Der Begriff „Verschlusselement“ ist vorliegend weit zu verstehen. Er umfasst beispielsweise eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Motorhaube, eine Seitentür, eine Laderaumklappe, eine Fensterscheibe, ein Hubdach oder dergleichen eines Kraftfahrzeugs. Im Folgenden steht der Anwendungsbereich der Verstellung einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs im Vordergrund.
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Die bekannte Spindelanordnung (
DE 10 2017 102 173 ), von der die Erfindung ausgeht, weist ein rohrartiges Gehäuse auf, in dem eine Spindeleinheit entlang einer geometrischen Spindelachse angeordnet ist. Die Spindelanordnung ist zur Ausführung von linearen Verstellbewegungen zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss ausgebildet. Hierfür weist die Spindeleinheit eine Spindel und eine Spindelführungsbuchse, in der die Spindel beweglich gelagert ist, auf. Die Spindelanordnung weist ein Spindelführungsrohr auf, das mit dem ersten Anschluss verbunden ist und in dem die Spindel, mittels eines Gleitelements am freien Ende der Spindel, axial abgestützt geführt wird. Die Spindelführungsbuchse ist axialfest und drehfest im Spindelführungsrohr angeordnet. Der zweite Anschluss ist axialfest mit der Spindel verbunden. Die Spindel ist in der Spindelführungsbuchse derart gelagert, dass die Spindel in dem Spindelgegenstück rein linear bewegbar ist. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass Spindel und Spindelführungsbuchse gewindelos sind, somit also nach Art einer Gasdruckfeder funktionieren. Eine solche Spindelanordnung wird üblicherweise als Passivseite einer Antriebsanordnung, also als Spindelanordnung ohne eigenen Antriebsmotor, eingesetzt, um eine weitere Spindelanordnung mit eigenem Antriebsmotor, die als Aktivseite der Antriebsanordnung eingesetzt wird, zu unterstützen.
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Der konstruktive Aufbau der bekannten Spindelanordnung gewährleistet eine hohe Betriebssicherheit und im Hinblick auf die manuelle Verstellbarkeit einen hohen Benutzungskomfort. Im Vergleich zu einer Spindelanordnung, die als Aktivseite eingesetzt wird und ein Spindel-Spindelmuttergetriebe mit einer Spindel und einer damit kämmenden Spindelmutter aufweist, ist in einer Gasdruckfeder aufgrund des nicht vorhandenen Gewindeeingriffs eine geringere Reibung vorhanden. Eine gewisse Reibung ist aber für eine Dämpfungsfunktion zur Unterstützung der Aktivseite von Vorteil. Eine Herausforderung besteht darin, eine optimale Dämpfungsfunktion bei einer Passivseite zu gewährleisten.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Spindelanordnung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass hinsichtlich der Dämpfungsfunktion eine weitere Optimierung erreicht wird.
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Das obige Problem wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
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Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, bei einer Verstellbewegung der Spindelanordnung, jedenfalls in einer Bewegungsrichtung, alternativ auch in beiden Bewegungsrichtungen, ein „Luftkissen“ im Gehäuseinnern zu erzeugen, dass bei der Verstellbewegung eine geeignete Dämpfung ermöglicht. Das Luftkissen wird dadurch erzeugt, dass das Gleitelement durch den gleitenden Kontakt mit der Rohrinnenseite, an dem das Gleitelement axial entlang geführt wird, so verformt wird, dass es an der Rohrinnenseite stärker anliegt und dadurch stärker abdichtet. Dadurch wird zum einen die Reibung zwischen Gleitelement und Rohrinnenseite erhöht und zum anderen erfolgt ein langsamerer Druckausgleich zwischen dem bezogen auf die Bewegungsrichtung axial vor dem Gleitelement liegenden, von der Rohrinnenseite umgebenen Abschnitt und dem axial hinter dem Gleitelement liegenden, von der Rohrinnenseite umgebenen Abschnitt. Es wird ein Überdruck in dem vor dem Gleitelement liegenden Abschnitt aufgebaut, durch den das Luftkissen gebildet wird. Hierdurch werden die Verstellbewegungen gebremst und gedämpft, wobei insbesondere in einer Endlage des Verschlusselements, insbesondere in der Offenstellung, Schwingungen verhindert werden können.
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Im Einzelnen wird ganz allgemein vorgeschlagen, dass das Gleitelement derart elastisch verformbar ist, dass es eine radiale Kraft auf die Rohrinnenseite ausübt, die bei Stillstand der Spindelanordnung kleiner als beim Betrieb der Spindelanordnung ist.
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Nach der Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 steigt die Kraft, die auf die Rohrinnenseite ausgeübt wird, also die Anpresskraft, mit zunehmender Relativgeschwindigkeit zwischen Spindel und Spindelführungsbuchse an. Es wird damit erreicht, dass bei einer erhöhten, in das Verschlusselement eingeleiteten Last die Verstellgeschwindigkeit nicht unkontrolliert zunimmt, sondern durch eine zunehmende Bremswirkung in einem sicheren Bereich gehalten wird.
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Anspruch 3 definiert die Richtung der Verstellbewegung, in der die Erhöhung der Brems- beziehungsweise Dämpfungswirkung erzielt werden soll. Besonders bevorzugt erfolgt dies bei einer Verstellbewegung in Richtung der eingefahrenen Stellung, die der Schließstellung des Verschlusselements entspricht. Hierdurch wird ein unkontrolliertes Zuschlagen des Verschlusselements verhindert. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann der besagte Effekt aber auch in beiden Verstellrichtungen erzielbar sein.
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Die Ansprüche 4 und 5 betreffen besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Gleitelements.
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Anspruch 6 definiert besonders bevorzugte Anordnungen des Gleitelements an der Spindel.
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In den Ansprüchen 7 und 8 ist jeweils ein besonders bevorzugter Aufbau der vorschlagsgemäßen Spindelanordnung definiert, der sich dadurch auszeichnet, dass das Gleitelement unmittelbar an einem Gehäuserohr, insbesondere dem Gehäuseinnenrohr, anliegt. Es sind also keine weiteren rohrförmigen Komponenten radial zwischen dem Gleitelement und diesem Gehäuserohr vorgesehen, was zu einem besonders einfachen Aufbau der Spindelanordnung führt.
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In Anspruch 9 wird präzisiert, dass die Spindel in der Spindelführungsbuchse ausschließlich linear bewegbar ist. Spindel und Spindelführungsbuchse sind insbesondere gewindelos, was die Herstellung weiter vereinfacht. Die Spindel kann einen runden oder eckigen Außenquerschnittaufweisen, wobei Letzterer den zusätzlichen Vorteil hat, dass über einen korrespondierenden Innenquerschnitt der Spindelführungsbuchse eine Drehmomentabstützung der Spindelanordnung realisiert werden kann.
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In Anspruch 10 sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer Drehmomentabstützung der Spindelanordnung definiert.
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Nach der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 11 ist eine Federanordnung mit einem Federelement vorgesehen, die den ersten, insbesondere karosserieseitigen, Anschluss gegen den zweiten, insbesondere verschlusselementseitigen, Anschluss vorspannt, wodurch die Verstellbewegung des Verschlusselements in einer Richtung in vorteilhafter Weise unterstützt wird.
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Nach der Ausgestaltung gemäß Anspruch 12 ist die Spindelanordnung antriebsmotorlos ausgebildet. Die Verstellbewegungen sind dann ausschließlich durch die Federanordnung oder von außen in die Spindeleinheit einbringbar. Die Spindelanordnung eignet sich somit in besonderer Weise als Passivseite für eine Antriebsanordnung eines Verschlusselements.
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Anspruch 13 betrifft eine Ausgestaltung, bei der die Spindel ein Endanschlagelement aufweist, das mit einem Gegenanschlagelement der Spindelführungsbuchse in einer maximal ausgefahrenen Stellung der Spindelanordnung in Eingriff kommt und ein weiteres Verstellen über die maximal ausgefahrene Stellung hinaus verhindert, wodurch eine einfache Sicherung der Spindeleinheit in axialer Richtung erreicht wird.
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In Anspruch 14 sind vorteilhafte Verbindungen zwischen der Spindelführungsbuchse und dem ersten Gehäuserohr definiert.
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Nach der Ausgestaltung gemäß Anspruch 15 weist die Spindel eine mit der Spindel gekoppelte oder koppelbare Sicherungsanordnung auf, durch die im Falle eines Versagens der Spindelanordnung das Federelement in axialer und radialer Richtung an der Spindel gesichert ist. Ein unkontrolliertes Lösen des Federelements von der Spindel und ein ungewolltes Freisetzten des Federelements wird auf diese Weise wirkungsvoll verhindert. Die Sicherheit der Spindelanordnung wird im Falle des Versagens, insbesondere im Brandfall, verbessert.
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Anspruch 16 gibt für die Spindel, die Spindelführungsbuchse, das erste Gehäuserohr und das zweite Gehäuserohr besonders vorteilhafte Materialien an.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 17, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Antriebsanordnung für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs beansprucht, mit einer ersten, vorschlagsgemäßen Spindelanordnung und mit einer zweiten Spindelanordnung, die eine Antriebseinheit mit einem Antriebsmotor und ein der Antriebseinheit antriebstechnisch nachgeschaltetes Spindel-Spindelmuttergetriebe mit in axialer Richtung verlaufender geometrischer Spindelachse zur Erzeugung linearer Antriebsbewegungen zweier Anschlüsse relativ zueinander zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenem Stellung des Spindelantriebs aufweist, wobei das Spindel-Spindelmuttergetriebe eine Spindel und eine mit der Spindel kämmende Spindelmutter aufweist. Auf alle Ausführungen zur vorschlagsgemäßen Spindelanordnung darf verwiesen werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
- 1 in einer schematischen Darstellung den Heckbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer Heckklappe, der eine vorschlagsgemäße Spindelanordnung zugeordnet ist,
- 2 die Spindelanordnung gemäß 1 in einem Längsschnitt in a) einer eingefahrenen und b) einer ausgefahrenen Stellung,
- 3 eine Detailansicht der Spindelanordnung gemäß 2 im Bereich a) des Spindellagers, b) der Spindelführungsbuchse und c) des freien Spindelendes und
- 4 jeweils eine Detailansicht eines Gleitelements a) in einer ersten Ausgestaltung gemäß 2, b) in einer zweiten Ausgestaltung und c) in einer dritten Ausgestaltung.
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Die in der Zeichnung dargestellten Spindelanordnungen 1 und 1 ` dienen der Verstellung eines Verschlusselements 2 eines Kraftfahrzeugs, wobei beispielhaft die in 1 rechts dargestellte erste Spindelanordnung 1 eine antriebsmotorlose Spindelanordnung 1, d. h. eine nicht motorisch betriebene Spindelanordnung 1, ist und insoweit die Passivseite der in 1 dargestellten Antriebsanordnung 3 für ein Verschlusselement 2 bildet, während die in 1 links dargestellte zweite Spindelanordnung 1' eine motorisch betriebene Spindelanordnung 1' ist und insoweit die Aktivseite der Antriebsanordnung 3 bildet.
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Hinsichtlich des weiteren Verständnisses des Begriffs „Verschlusselement“ 2 darf auf den einleitenden Teil der Beschreibung verwiesen werden. Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines als Heckklappe ausgestalteten Verschlusselements 2 erläutert.
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Die in 2 gezeigte Spindelanordnung 1 ist zur Ausführung linearer Verstellbewegungen zwischen einem ersten Anschluss 4, insbesondere karosserieseitigen Anschluss, und einem zweiten Anschluss 5, insbesondere verschlusselementseitigen Anschluss, ausgebildet. Hierzu weist die Spindelanordnung 1 eine Spindeleinheit 6 mit einer Spindelführungsbuchse 7 und einer Spindel 8 mit einer axial verlaufenden geometrischen Spindelachse A auf. Die Spindelführungsbuchse 7 steht derart mit der Spindel 8 in Eingriff, dass sich die Spindel 8 bei einer Verstellbewegung der Spindelanordnung 1 in axialer Richtung durch die Spindelführungsbuchse 7 bewegt. Der Begriff „axial“ ist vorliegend immer auf die geometrische Spindelachse A bezogen. Folglich ist auch der Begriff „radial“ vorliegend immer auf die geometrische Spindelachse A bezogen.
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Die Spindelanordnung 1 weist, wie in 2 gezeigt ist, ein rohrartiges Gehäuse 9 auf, das die Spindeleinheit 6 in radialer Richtung umschließt. Das rohrartige Gehäuse 9 weist ein erstes Gehäuserohr 10, insbesondere Gehäuseinnenrohr, und ein zweites Gehäuserohr 11, insbesondere Gehäuseaußenrohr, auf. Das erste Gehäuserohr 10 ist mit dem zweiten Gehäuserohr 11 teleskopierbar entlang der geometrischen Spindelachse A angeordnet. Die Spindelführungsbuchse 7 ist axialfest und insbesondere drehfest zum ersten Gehäuserohr 10 angeordnet. Die Spindel 8 ist axialfest und insbesondere drehfest zum zweiten Gehäuserohr 11 angeordnet.
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Das erste Gehäuserohr 10 ist mit einem ersten Anschluss 4, hier und vorzugsweise mit dem karosserieseitigen Anschluss, axialfest und insbesondere drehfest verbunden. Das zweite Gehäuserohr 11 ist mit einem zweiten Anschluss 5, hier und vorzugsweise dem verschlusselementseitigen Anschluss, axialfest und insbesondere drehfest verbunden. Unter dem Begriff „verbunden“ ist vorliegend eine stoff-, kraft-, und/oder formschlüssige Verbindung zu verstehen, die insbesondere auch eine einstückige Ausbildung des jeweiligen Gehäuserohrs mit dem entsprechenden Anschluss umfasst.
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Die Spindel 8 weist an einem innerhalb des ersten Gehäuserohrs 10 zwischen dem ersten Anschluss 4 und der Spindelführungsbuchse 7 angeordneten Spindelabschnitt ein Gleitelement 12 auf, das die Spindel 8 an einer Rohrinnenseite 13 radial abstützt.
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Wesentlich ist nun, dass das Gleitelement 12 derart elastisch verformbar ist, dass es eine radiale Kraft auf die Rohrinnenseite 13 ausübt, die bei Stillstand der Spindelanordnung 1, wenn sich also die Spindel 8 nicht zur Spindelführungsbuchse 7 bewegt, kleiner als beim Betrieb der Spindelanordnung 1, wenn sich also die Spindel 8 zur Spindelführungsbuchse 7 bewegt, ist.
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Dem liegt der Effekt zugrunde, dass durch Einleiten einer axialen Kraft in die Anschlüsse 4, 5 und eine dadurch bedingte axiale Verstellbewegung eine radiale Kraft, die vom Gleitelement 12 auf die Rohrinnenseite 13 ausgeübt wird, erzeugt wird oder sich gegenüber dem Stillstand erhöht. Hintergrund ist eine bei der Verstellbewegung entstehende Druckdifferenz zwischen dem axial vor dem Gleitelement 12 liegenden, von der Rohrinnenseite 13 umgebenen Abschnitt, der eine erste Kammer bildet, und dem axial hinter dem Gleitelement 12 liegenden, von der Rohrinnenseite 13 umgebenen Abschnitt, der eine zweite Kammer bildet. Da dann der Druck in der einen Kammer höher als in der anderen Kammer ist, wird das Gleitelement 12, das vorzugsweise aus einem Elastomer gebildet ist, elastisch verformt, insbesondere zumindest abschnittsweise radial erweitert, und dadurch bedingt mit einer höheren radialen Kraft an die Rohrinnenseite 13 gedrückt, so dass sich die Reibung und die Dichtwirkung erhöht. Bei anschließendem Stillstand erfolgt solange ein Druckausgleich, bis keine oder keine nennenswerte Druckdifferenz mehr vorhanden ist, wodurch sich das Gleitelement 12 elastisch soweit zurückverformt, dass eine geringere radiale Kraft oder keine radiale Kraft mehr vom Gleitelement 12 auf die Rohrinnenseite 13 ausgeübt wird.
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Eine Bremswirkung und Dämpfungswirkung ist also bei Stillstand der Spindelanordnung 1 kleiner als beim Betrieb der Spindelanordnung 1. Dies dient der Verbesserung der Dämpfungsfunktion, damit das Verschlusselement 2 beim Erreichen der Endstellung, insbesondere der Offenstellung, nicht schwingt.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Kraft, die das Gleitelement 12 radial auf die Rohrinnenseite 13 ausübt, mit zunehmender Relativgeschwindigkeit zwischen Spindel 8 und Spindelführungsbuchse 7 ansteigt.
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Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass sich mit zunehmender Relativgeschwindigkeit das Gleitelement 12 zunehmend verformt. Die zunehmende Verformung ist dabei auf die zunehmende Reibung zwischen Gleitelement 12 und Rohrinnenseite 13 und/oder auf die zunehmende Druckdifferenz zurückzuführen.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass das Gleitelement 12 nur bei einer Verstellbewegung in eine Richtung, insbesondere bei einer Verstellbewegung in Richtung der eingefahrenen Stellung der Spindelanordnung 1, derart elastisch verformbar ist, dass es eine radiale Kraft auf die Rohrinnenseite 13 ausübt, die bei Stillstand der Spindelanordnung 1 kleiner als beim Betrieb der Spindelanordnung 1 ist. Dies ist in dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4a) vorgesehen. Alternativ kann aber auch, wie in dem Ausführungsbeispiel der 4b) und in dem Ausführungsbeispiel der 4c), vorgesehen sein, dass das Gleitelement 12 bei einer Verstellbewegung in beide Richtungen, also sowohl bei einer Verstellbewegung in Richtung der eingefahrenen Stellung als auch bei einer Verstellbewegung in Richtung der ausgefahrenen Stellung, derart elastisch verformbar ist, dass es eine radiale Kraft auf die Rohrinnenseite 13 ausübt, die bei Stillstand der Spindelanordnung 1 kleiner als beim Betrieb der Spindelanordnung 1 ist.
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Das Gleitelement 12 kann auf unterschiedliche Weise ausgestaltet sein.
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So kann vorgesehen sein, dass das Gleitelement 12, wie in dem Ausführungsbeispiel der 4b) und in dem Ausführungsbeispiel der 4c), einen, insbesondere umlaufenden, Hohlraum 14 aufweist. Alternativ kann das Gleitelement 12 aber auch aus Vollmaterial sein, also keinen Hohlraum 14 aufweisen, wie 4a) zeigt. Auch das Ausführungsbeispiel der 4b) und das Ausführungsbeispiel der 4c) ist ohne einen Hohlraum 14 denkbar.
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Zusätzlich oder alternativ weist das Gleitelement 12 einen bezogen auf eine orthogonal zur geometrische Spindelachse A verlaufende Ebene symmetrischen Querschnitt auf (4b) und c)) und/oder ist rotationssymetrisch ( 4a) bis c)).
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Hier und vorzugsweise ist es bei dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4a) ferner so, dass das Gleitelement 12 einen einzelnen umlaufenden Steg 15 aufweist, der insbesondere in eine Richtung gebogen ist. Ein solcher umlaufender Steg 15 bildet eine flache Scheibe, die in eine Richtung gewölbt ist. Dies ermöglicht es, dass sich bei einer Verstellbewegung das Gleitelement 12 durch den oben beschriebenen Effekt radial erweitern kann.
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Gemäß 4b) weist das Gleitelement 12 zwei aufeinander zu laufende Umfangsabschnitte 16 auf, die sich an ihrem radial äußeren Ende 17 treffen und dort eine Kante 18 für den Kontakt mit der Rohrinnenseite 13 bilden. Diese Umfangsabschnitte 16 umschließen den Hohlraum 14 sowohl axial als auch radial nach außen. Durch diesen Aufbau lässt sich das Gleitelement 12 bei einer Verstellbewegung durch die Druckdifferenz zwischen besagten beiden Kammern axial komprimieren, wodurch es sich ebenfalls radial erweitern kann.
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Gemäß 4c) ist das Gleitelement 12 nach Art eines Faltenbalgs, also als ein „ziehharmonikaartig“ zusammenfaltbarer Hohlkörper, aufgebaut und bildet an seinem radial äußeren Ende 17 mehrere Kanten 18 für den Kontakt mit der Rohrinnenseite 13. Auch durch diesen Aufbau lässt sich das Gleitelement 12 bei einer Verstellbewegung durch die Druckdifferenz zwischen besagten beiden Kammern axial komprimieren, wodurch es sich ebenfalls radial erweitern kann. Die gegenüber dem Ausführungsbeispiel in 4b) zusätzlichen Kanten 18 erhöhen die Reibung und Dichtwirkung weiter, so dass der oben beschriebenen Effekt noch deutlicher auftritt.
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Ein wie zuvor beschriebener Hohlraum 14 hat auch den Vorteil, dass bei reibungsbedingtem Verschleiß des Gleitelementmaterials während der Verstellbewegung das Material immer radial nach außen nachgedrückt wird, so dass die Bremsfunktion nahezu unverändert erhalten bleibt.
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Bei den hier dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispielen ist es ferner so, dass das Gleitelement 12 am freien Ende 19 der Spindel 8, also am von der Spindelführungsbuchse 7 wegweisenden Spindelende, angeordnet ist. Zur Fixierung des Gleitelements 12 ist hier und vorzugsweise ferner vorgesehen, dass das Gleitelement 12 form- und/oder kraftschlüssig auf die Spindel 8 im Übrigen aufgesteckt ist oder aufgespritzt ist.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass das Gleitelement 12 die Spindel 8 an der Rohrinnenseite 13 des ersten Gehäuserohrs 10 radial abstützt.
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Die Spindelanordnung 1 ist, wie in den Figuren gezeigt, besonders einfach aufgebaut. Bei allen Ausführungsbeispielen ist es so, dass die Spindel 8 in radialer Richtung ausschließlich vom ersten Gehäuserohr 10, dem zweiten Gehäuserohr 11 und, sofern die Spindelführungsbuchse 7 rohrförmig ausgebildet ist, der Spindelführungsbuchse 7 als einzige rohrförmige Komponenten umgeben ist, wie beispielsweise ein separates Torsionsrohr zur Drehmomentabstützung, ein separates Federführungsrohr oder ein separates Spindelführungsrohr. Somit kann nicht nur der Aufbau der Spindelanordnung 1 insgesamt vereinfacht werden, sondern es können auch Kosteneinsparungen erzielt werden. So kann beispielsweise der Durchmesser der Spindelanordnung 1 insgesamt verringert werden oder der freigewordene Bauraum anderweitig genutzt werden.
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Der Begriff „rohrförmig“ ist vorliegend dahingehend zu verstehen, dass die axiale Erstreckung der entsprechenden Komponente größer ist als der maximale radiale Durchmesser derselben Komponente. Der Begriff „maximaler radialer Durchmesser“ ist dabei nicht nur auf im Wesentlichen runde Außenkonturen sondern auch auf eckige Außenkonturen zu beziehen und entspricht der maximalen Erstreckung der Komponente in radialer Richtung. Insofern ist eine rohrförmige Komponente insbesondere gegenüber einer scheibenförmigen Komponente abzugrenzen. Der Begriff „scheibenförmig“ ist vorliegend derart zu verstehen, dass der maximale radiale Durchmesser der entsprechenden Komponente größer ist als die axiale Erstreckung derselben Komponente. Die Spindelführungsbuchse 7 ist hier und vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Spindel 8 in der Spindelführungsbuchse 7 derart gelagert ist, dass sie in der Spindelführungsbuchse 7 rein linear bewegbar ist. Vorzugsweise ist die Spindel 8 und/oder Spindelführungsbuchse 7 gewindelos. Weiter vorzugsweise weist die Spindel 8 einen runden oder eckigen, insbesondere sechseckigen, Außenquerschnitt auf.
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Ein eckiger Außenquerschnitt hat hier den Vorteil, dass über einen korrespondierenden, ebenfalls eckigen Innenquerschnitt der Spindelführungsbuchse 7 eine Drehmomentabstützung der Spindelanordnung 1 realisiert werden kann.
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Auch andere Arten der Drehmomentabstützung sind denkbar. So kann wie hier vorgesehen sein, dass das erste Gehäuserohr 10 drehfest zu dem ersten Anschluss 4 angeordnet ist und der erste Anschluss 4 ein Gelenkteil 20, insbesondere eine Kugelpfanne, aufweist, das mit einem mit dem Kraftfahrzeug, insbesondere der Karosserie, verbundenen Gegengelenkteil 21, insbesondere einem Kugelkopf, derart koppelbar ist, dass eine Drehung des ersten Gehäuserohrs 10 um die geometrische Spindelachse A unterbunden ist. Es ist aber auch denkbar, dass das erste Gehäuserohr 10 und das zweite Gehäuserohr 11 über korrespondierende Umfangsprofile drehfest zueinander angeordnet sind. Insbesondere ist es denkbar, dass das erste Gehäuserohr 10 und das zweite Gehäuserohr 11 korrespondierende Längsrillen und/oder Vorsprünge aufweisen, durch die ein Verdrehen des ersten Gehäuserohrs 10 relativ zum zweiten Gehäuserohr 11 unterbunden wird.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Spindelanordnung 1 eine Federanordnung 22 mit wenigstens einem Federelement 23, insbesondere einer spiralförmigen Druckfeder, aufweist und dass die Federanordnung 22 den ersten Anschluss 4 gegen den zweiten Anschluss 5 vorspannt, insbesondere in Richtung der ausgefahrenen Stellung der Spindelanordnung 1. Die ausgefahrene Stellung ist in 2b) gezeigt. Die Federanordnung 22 unterstützt somit die Öffnungsbewegung des Verschlusselements 2 in vorteilhafter Weise und wirkt einer Schließbewegung des Verschlusselements 2 entsprechend entgegen. Wie bereits beschrieben worden ist, sind keine weiteren rohrförmigen Komponenten notwendig, wie beispielsweise ein Torsionsrohr und/oder ein Federführungsrohr. Somit weist die Spindelanordnung 1 weniger Komponenten auf, so dass innerhalb des rohrartigen Gehäuses 9 ein größerer Bauraum für das Federelement 23 zur Verfügung steht. Die Form des Federelements 23 kann dann mit weniger Einschränkungen ausgelegt werden, wodurch sich weitere Kosteneinsparungen ergeben können.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Federelement 23 über seine gesamte axiale Erstreckung radial innerhalb des zweiten Gehäuserohrs 11, hier Gehäuseaußenrohrs 9, angeordnet ist, wie in 2 gezeigt ist. Es wird dann keine rohrförmige Komponente innerhalb des Federelements 23 geführt, wodurch die Geräuschentwicklung vermieden wird, die bei einem entsprechenden Kontakt zwischen einer solchen rohrförmigen Komponente und dem Federelement 23 entstünde. Da die Spindelanordnung 1, wie oben dargelegt, vorzugsweise kein Torsionsrohr oder Federführungsrohr aufweist, kommt das Federelement 23 somit auch nicht in Kontakt mit den vorgenannten Komponenten, wodurch eine durch einen solchen Kontakt entstehende Geräuschentwicklung vermieden wird. Alternativ oder zusätzlich ist es für eine verringerte Geräuschentwicklung vorteilhaft, wenn das Federelement 23 über seine gesamte axiale Erstreckung axial außerhalb des ersten Gehäuserohrs 10, hier Gehäuseinnenrohrs, angeordnet ist. Das freie Rohrende des ersten Gehäuserohrs 10 wird dann nicht au-ßen an dem Federelement 23 entlanggeführt, so dass Geräusche vermieden werden, die bei einem entsprechenden Kontakt entstehen würden.
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Um eine Knicksicherheit des Federelements 23 sicherzustellen, ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass sich das Federelement 23 wenigstens abschnittsweise in radialer Richtung an der Innenseite des zweiten Gehäuserohrs 11, hier Gehäuseaußenrohrs 9, abstützt. Auf diese Weise kann ein Kontakt zwischen dem Federelement 23 und der Spindel 8 vermieden werden, wodurch entsprechende Beschädigungen der Spindel 8 und/oder des Federelements 23 verhindert werden.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Spindelanordnung 1 antriebsmotorlos ausgebildet ist, so dass die Verstellbewegungen ausschließlich durch die Federanordnung 22 und/oder von außen über die Anschlüsse 4, 5 in die Spindeleinheit 6 einbringbar sind. Somit ist es möglich, dass die Verstellbewegung durch die Federanordnung 22 verursacht wird. Die Verstellbewegung kann alternativ oder zusätzlich auch manuell bewirkt werden, beispielsweise indem das Verschlusselement 2 durch eine äußere Kraft verstellt wird. Weist das Verschlusselement 2, wie in 1 gezeigt ist, eine antriebsmotorlose Spindelanordnung 1 und eine Spindelanordnung 1' mit Antriebsmotor auf, ist alternativ auch möglich, dass eine Verstellbewegung über die mit dem Antriebsmotor ausgestattete Spindelanordnung 1' als Aktivseite in die Spindelanordnung 1 als Passivseite eingebracht wird.
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Um zu verhindern, dass die Spindel 8 außer Eingriff mit der Spindelführungsbuchse 7 kommt, ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Spindel 8 ein Endanschlagelement 24 aufweist, das mit einem Gegenanschlagelement 25 der Spindelführungsbuchse 7 in einer maximal ausgefahrenen Stellung der Spindelanordnung 1 in Eingriff kommt und ein weiteres Verstellen über die maximal ausgefahrene Stellung hinaus verhindert. Vorzugsweise ist es dabei so, dass das Endanschlagelement 24 wie hier das Gleitelement 12 oder, was nicht dargestellt ist, ein vom Gleitelement 12 separates Bauteil ist.
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Das Gleitelement 12, hier also auch das Endanschlagelement 24, ist hier und vorzugsweise mit der Spindel 8 verbunden. Unter dem Begriff „verbunden“ ist vorliegend eine stoff-, kraft-, und/oder formschlüssige Verbindung zu verstehen, die insbesondere auch eine einstückige Ausbildung der Spindel 8 mit dem Gleitelement 12 beziehungsweise Endanschlagelement 24 umfasst. Das Endanschlagelement 24 kann als vom Gleitelement 12 separates Bauteil auch durch einen in radialer Richtung auf die Spindel 8 aufsteckbaren Sicherungsring ausgebildet sein.
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Weiter ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Spindelführungsbuchse 7 mittels einer Bajonettverbindung mit dem ersten Gehäuserohr 10 verbunden ist, oder, dass die Spindelführungsbuchse 7 mit dem ersten Gehäuserohr 10 verschweißt oder verklebt ist, oder, dass die Spindelführungsbuchse 7 einstückig mit dem ersten Gehäuserohr 10 ausgestaltet ist. Es wird auf diese Weise eine kostengünstige und einfach herzustellende dreh- und axialfeste Anordnung der Spindelführungsbuchse 7 zum ersten Gehäuserohr 10, hier Gehäuseinnenrohr, realisiert. In der in den Figuren gezeigten und insoweit bevorzugten Ausführungsform ist die Spindelführungsbuchse 7 mit dem ersten Gehäuserohr 10 verschweißt.
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Das Federelement 23 ist hier und vorzugsweise als Druckfeder ausgebildet, wie in den Figuren gezeigt ist. Um die Sicherheit der Spindelanordnung 1 zu verbessern, ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Spindel 8 eine Sicherungsanordnung 26 aufweist, dass die Sicherungsanordnung 26 mit der Spindel 8 gekoppelt oder koppelbar ist derart, dass das Federelement 23 im Falle eines Versagens der Spindelanordnung 1, insbesondere im Brandfall, in axialer Richtung an der Spindel 8 gehalten ist. Hier und vorzugsweise weist die Sicherungsanordnung 26 wenigstens ein spindelführungsbuchsenseitiges Sicherungselement 27 aus hitzeresistentem Material, insbesondere Metall, und ein spindellagerseitiges Sicherungselement 27 aus hitzeresistentem Material, insbesondere Metall, auf, zwischen denen das Federelement 23 angeordnet ist. „Spindelführungsbuchsenseitig“ meint, dass das eine der Sicherungselemente 27 axial zwischen dem Federelement 23 und der Spindelführungsbuchse 7 angeordnet ist. „Spindellagerseitig“ meint, dass das andere der Sicherungselemente 27 axial zwischen dem Federelement 23 und der Stelle, an der die Spindel 8 axialfest gelagert ist, angeordnet ist.
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Die beiden Sicherungselemente 27 sind dabei derart mit der Spindel 8 gekoppelt oder koppelbar, dass die beiden Sicherungselemente 27 im Falle eines Versagens der Spindelanordnung 1, insbesondere im Brandfall, in axialer Richtung an der Spindel 8 gehalten sind und das Federelement 23 in axialer Richtung zwischen den beiden Sicherungselementen 27 gesichert ist.
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In den Figuren ist die Spindelanordnung 1 im Normalfall, gezeigt. Unter dem Begriff „Normalfall“ ist vorliegend ein bestimmungsgemäßer Gebrauch der Spindelanordnung 1 zu verstehen. Kommt es, ausgehend von dem in den Figuren dargestellten Normalfall zu einem Versagen der Spindelanordnung 1 durch einen Brandfall, so schmelzen und/oder verbrennen die aus Kunststoff ausgebildeten Komponenten, hier die Spindelführungsbuchse 7 und das rohrartige Gehäuse 9. Die aus Metall ausgebildeten Komponenten, nämlich die Spindel 8, das Federelement 23, die beiden Sicherungselemente 27, das mit der Spindel 8 axialfest gekoppelte Spindellager und das Endanschlagelement 24 oder ein zur Spindel 8 axialfester, insbesondere metallischer Teil davon, werden im Brandfall nicht zerstört. Das Federelement 23 wird dann über das spindellagerseitige Sicherungselement 27 am Spindellager in einer ersten axialen Richtung gehalten. Hierfür muss der Innendurchmesser des spindellagerseitigen Sicherungselements 27 kleiner sein als der Außendurchmesser des Spindellagers. Das spindelführungsbuchsenseitige Sicherungselement 27 wird beim Verbrennen, Verschmelzen oder Wegfall der Spindelführungsbuchse 7 axial in Richtung des ersten, hier karosserieseitigen, Anschlusses verschoben, bis das spindelführungsbuchsenseitige Sicherungselement 27 gegen das Endanschlagelement 24 oder den zur Spindel 8 axialfesten, insbesondere metallischen Teil davon anliegt. Damit das spindelführungsbuchsenseitige Sicherungselement 27 am Endanschlagelement 24 zum Anliegen kommt, muss der Innendurchmesser des spindelführungsbuchsenseitige Sicherungselements 27 kleiner sein als der Außendurchmesser des Endanschlagelements 24 oder des zur Spindel 8 axialfesten, insbesondere metallischen Teils davon. Das spindelführungsbuchsenseitige Sicherungselement 27 sichert dann das Federelement 23 in der anderen axialen Richtung an der Spindel 8. Das Federelement 23 ist dann auch bei einem Versagen der Spindelanordnung 1, insbesondere im Brandfall, in axialer Richtung sicher an der Spindel 8 über die beiden Sicherungselemente 27, gehalten. Da das Federelement 23 nicht in axialer Richtung von der Spindel 8 gelöst werden kann und die Spindel 8 radial umgibt, wird auch eine Sicherung des Federelements 23 an der Spindel 8 in radialer Richtung realisiert. Hier und vorzugsweise sind die Spindel 8 und die beiden Sicherungselemente 27 aus Metall ausgebildet, wodurch eine besonders hohe Sicherheit der Sicherungsanordnung 26 erzielt wird.
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Ist der Außendurchmesser des Spindellagers größer als der Durchmesser des Federelements 23, so kann auf den Einsatz eines separaten, spindellagerseitigen Sicherungselements 27 verzichtet werden. Das Spindellager ist dann als spindellagerseitiges Sicherungselement 27 ausgebildet und übernimmt die Sicherung des Federelements 23 in eine erste axiale Richtung an der Spindel 8 im Falle des Versagens der Spindelanordnung 1. Sofern der Außenumfang des Endanschlagelements 24 oder des zur Spindel 8 axialfesten, insbesondere metallischen Teils davon größer ist als der Durchmesser des Federelements 23, kann auf den Einsatz eines separaten, spindelführungsbuchsenseitige Sicherungselements 27 verzichtet werden. Das Endanschlagelement 24 oder das zur Spindel 8 axialfeste, insbesondere metallische Teil davon ist dann als spindelführungsbuchsenseitige Sicherungselement 27 ausgebildet und übernimmt die Sicherung des Federelements 23 in die andere axiale Richtung an der Spindel 8 im Falle des Versagens der Spindelanordnung 1, beispielsweise im oben beschriebenen Brandfall.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Spindel 8 aus Metall ausgebildet ist, und/oder, wenn die Spindelführungsbuchse 7 aus Kunststoff und/oder Metall ausgebildet ist, und/oder, wenn das erste Gehäuserohr 10 und/oder das zweite Gehäuserohr 11 aus Kunststoff und/oder Metall ausgebildet ist.
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Der Begriff „aus Metall ausgebildet“ ist vorliegend derart zu verstehen, dass die entsprechende Komponente maßgeblich oder vollständig aus Metall besteht und umfasst insbesondere auch eine Ausgestaltung der jeweiligen Komponente aus mehreren Metallen und/oder mehreren Metallkomponententeilen. Eine aus Metall bestehende Spindel 8 ist dahingehend vorteilhaft, dass diese besonders stabil ausgebildet ist. Dasselbe gilt für die Spindelführungsbuchse 7 und das jeweilige Gehäuserohr. Der Begriff „aus Kunststoff ausgebildet“ ist vorliegend derart zu verstehen, dass die jeweilige Komponente maßgeblich oder vollständig aus Kunststoff besteht und umfasst insbesondere auch eine Ausgestaltung der entsprechenden Komponente aus mehreren Kunststoffen und/oder mehreren Kunststoffkomponententeilen. Besteht die Spindelführungsbuchse 7 aus einem Kunststoff, ist diese besonders leicht herzustellen und weist ein geringes Gewicht auf. Zusätzlich kann die Reibung zwischen der Spindelführungsbuchse 7 und der Spindel 8 durch die Wahl des entsprechenden Kunststoffs maßgeblich beeinflusst werden. Ein aus Kunststoff ausgebildetes Gehäuserohr weist den Vorteil eines geringen Gewichts und der leichten Herstellbarkeit auf.
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Beansprucht wird außerdem gemäß einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, eine Antriebsanordnung 3 für ein Verschlusselement 2 eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten, vorschlagsgemäßen Spindelanordnung 1 und mit einer zweiten Spindelanordnung 1, die eine Antriebseinheit mit einem Antriebsmotor und ein der Antriebseinheit antriebstechnisch nachgeschaltetes Spindel-Spindelmuttergetriebe mit in axialer Richtung verlaufender geometrischer Spindelachse A zur Erzeugung linearer Antriebsbewegungen zweier Anschlüsse 4, 5 relativ zueinander zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenem Stellung des Spindelantriebs aufweist, wobei das Spindel-Spindelmuttergetriebe eine Spindel 8 und eine mit der Spindel 8 kämmende Spindelmutter aufweist. Hier und vorzugsweise ist die erste Spindelanordnung 1 wie zuvor beschrieben antriebsmotorlos. Auf alle Ausführungen zur vorschlagsgemäßen Spindelanordnung 1 darf verwiesen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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