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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Antriebsvorrichtung für ein verstellbares
Teil eines Fahrzeuges, insbesondere für ein Schiebedach, nach der Gattung
des Hauptanspruches. Es ist schon eine Antriebsvorrichtung bekannt
(
EP 0 410 487 B1 ),
bei der ein Elektromotor über
ein Getriebe mit einer Abtriebswelle verbunden ist, die mit dem
verstellbaren Teil in Antriebsverbindung steht und auf der koaxial
ein Abtriebsrad des Getriebes gelagert ist. Die Abtriebswelle ist
axial gegenüber
dem Abtriebsrad verschiebbar und besitzt einen außensechskantförmigen Abschnitt,
der im normalen Betriebszustand der Antriebsvorrichtung in einen
innensechskantförmigen Abschnitt
des Abtriebsrades sowie eines Abtriebsritzels greift. In einem Notbetätigungszustand
der Antriebsvorrichtung, wenn das verstellbare Teil des Fahrzeuges
nicht mehr durch einen Elektromotor betätigbar ist, wird die Abtriebswelle
so lange in Richtung zum Abtriebsritzel hin verschoben, bis der
außensechskantförmige Abschnitt
der Abtriebswelle außer
Eingriff mit dem innensechskantförmigen
Abschnitt des Abtriebsrades gelangt, wodurch ohne Betätigung des
Abtriebsrades unmittelbar über
die Abtriebswelle das Abtriebsritzel und damit das verstellbare
Teil des Fahrzeuges betätigbar
ist. Um die axiale Verschiebbarkeit der Abtriebswelle zu gewährleisten,
muss ein relativ großes
Spiel zwischen dem außensechskantförmigen Abschnitt
der Abtriebswelle und den innensechskantförmigen Abschnitten des Abtriebsrades
und des Abtriebritzels vorgesehen werden, was jedoch unerwünscht ist,
da bei jeder Drehrichtungsänderung
des Abtriebsrades zunächst der
durch dieses Spiel sich ergebende Leerweg überwunden werden muss, bis
das Abtriebsritzel ebenfalls zeitverzögert betätigt wird. Außerdem sind
die innen- und außensechskantförmigen Abschnitte
von Abtriebsrad, Abtriebsritzel und Abtriebswelle einer erhöhten Verschleissbeanspruchung
ausgesetzt, so dass sich das Spiel in diesem Bereich während der Betriebsdauer
der Antriebsvorrichtung ständig
vergrößert.
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Mit
der
DE 44 03 574 C1 ist
ein Schiebedachantrieb mit einem Elektromotor bekannt geworden,
der über
ein Untersetzungsgetriebe mit einem auf einer Abtriebswelle angeordneten
Ritzel verbunden ist. Für
eine manuelle Notbetätigung
des Abtriebsritzel lässt
sich die Abtriebswelle axial verschieben, wodurch eine Entkopplung
vom Untersetzungsgetriebe erfolgt und die Antriebswelle mittels
einem formschlüssigen
Eingriff eines Notbetätigungs-Werkzeugs betätigt werden
kann.
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Vorteile der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den
Vorteil, dass sie auf einfache Art und Weise ausgebildet ist, um
im normalen Betriebszustand eine spielfreie Betätigung zwischen dem Abtriebsrad
und der Abtriebswelle und im Notbetätigungszustand eine einfache
Unterbrechung der Kopplung zwischen dem Abtriebsrad und der Abtriebswelle
zu ermöglichen.
Die Ausgestaltung des Kupplungsteiles sowie des Betätigungsstiftes
sowie deren Anordnung erlauben die Einhaltung enger Toleranzen und
damit eine spielfreie Kopplung zwischen Abtriebsrad und Abtriebswelle.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Antriebsvorrichtung möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist es, als Kupplungsteil eine Kugel zu verwenden, die
preiswert und hochpräzise
hergestellt werden kann.
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Vorteilhaft
ist es auch, daß der
Betätigungsstift
entgegen der Rückstellfeder
in der Längsöffnung der
Abtriebswelle in eine Lage verschiebbar ist, in der in einem Notbetätigungszustand
der Antriebsvorrichtung die wenigstens eine Kugel aus der Vertiefung des
Abtriebsrades heraus radial in Richtung zur Abtriebswelle hin bewegbar
ist, so daß die
Kopplung zwischen Abtriebsrad und Abtriebswelle unterbrochen ist.
Zur Bewegung der Kugel sind nur geringe Kräfte erforderlich, die die Rollreibung überwinden müssen.
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Vorteilhaft
ist es ebenfalls, den Konusabschnitt des Betätigungsstiftes kegelstumpfförmig auszubilden,
an dessen verjüngtes
Ende sich ein Zylinderabschnitt anschließt, an dem die wenigstens eine
Kugel im Notbetätigungszustand
zur Anlage kommt. Außerdem
erleichtert der Zylinderabschnitt die Verschiebung des Betätigungsstiftes
in den Notbetätigungszustand.
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Vorteilhaft
ist es weiterhin, in der Längsöffnung der
Abtriebswelle einen Abschnitt mit einem Innenmehrkantprofil auszubilden,
in den ein mit einem Abschnitt mit Außenmehrkantprofil versehenes
Kurbelende einer Handkurbel einsteckbar ist, so daß in einem
Notbetätigungszustand
der Antriebsvorrichtung eine Betätigung
des zu verstellenden Fahrzeugteiles von Hand vorgenommen werden
kann.
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete
Antriebsvorrichtung für
ein verstellbares Teil eines Fahrzeuges im normalen Betriebszustand, 2 einen
ausschnittsweisen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete
Antriebsvorrichtung für
ein verstellbares Teil eines Fahrzeuges im Notbetätigungszustand, 3 einen
ausschnittsweisen Schnitt entlang der Linie III-III in 1, 4 einen
ausschnittsweisen Schnitt entlang der Linie IV-IV in 2.
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Beschreibung des Ausführungsbeispieles
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In
der 1 ist eine Antriebsvorrichtung 1 für ein verstellbares
Teil eines Fahrzeuges, insbesondere für ein Schiebedach eines Kraftfahrzeuges
gezeigt. Eine derartige Antriebsvorrichtung 1 kann jedoch
auch zur Betätigung
von Kraftfahrzeugfenstern, Kraftfahrzeugsitzen oder ähnlichem
dienen. Die Antriebsvorrichtung 1 weist ein Grundgehäuseteil 2 auf, das
in einem Lagerdom 3 eine Lageröffnung 6 hat, in der
eine Radnabe 7 eines als Schneckenrad ausgebildeten Abtriebsrades 8 drehbar
gelagert ist. Das Abtriebsrad 8 ist innerhalb des Grundgehäuseteils 2 angeordnet
und Teil eines Getriebes, dessen anderes Teil durch eine Schnecke 11 gebildet
wird, die in die Zähne
des Abtriebsrades 8 eingreift und durch einen nicht dargestellten
Elektromotor angetrieben wird. In einer die Radnabe 7 axial
durchdringenden Durchgangsöffnung 12 des
Abtriebsrades 8 ist eine Abtriebswelle 13 gelagert,
die aus dem Lagerdom 3 mit ihrem einen Ende herausragt
und dort beispielsweise eine Rändelung
aufweist, auf die ein Abtriebsritzel 16 aufgepreßt ist,
so daß zwischen
dem Abtriebsritzel 16 und der Abtriebswelle 13 eine
drehfeste Verbindung vorliegt. An dem Abtriebsritzel 13 greift beispielsweise
ein mit dem verstellbaren Teil des Fahrzeuges gekoppeltes Gewindekabel
an. Dem Lagerdom 3 abgewandt weist die Abtriebswelle 13 eine Sicherungsnut 17 auf,
in die eine Sicherungsscheibe 18 in Form eines Sprengringes
eingreift, während
andererseits des Abtriebsritzels 16 zwischen dem Abtriebsritzel 16 und
dem Lagerdom 3 eine Federscheibe 21 angeordnet
ist, die bestrebt ist, auf das Abtriebsritzel 16 und damit
auf die Abtriebswelle 13 eine Kraft in axialer Richtung
von dem Lagerdom 3 weg auszuüben. Die Radnabe 7 des
Abtriebsrades 8 erstreckt sich beiderseits des den Zahnkranz
des Abtriebsrades 8 tragenden Radkörpers. Dem Lagerdom 3 abgewandt
weist die Radnabe 7 eine zum Radnabenende 22 hin
offene vergrößerte Stufenöffnung 23 auf,
in der ein aus Metall gefertigter und hülsenförmig ausgebildeter Einsatzkörper 26 verdrehfest
mit der Radnabe 7 verbunden angeordnet ist. Der Einsatzkörper 26 hat
eine durchgehende und koaxial die Abtriebswelle 13 umgreifende Öffnung 27.
Ausgehend von der durchgehenden Öffnung 27 hat
der Einsatzkörper 26 wenigstens
eine Vertiefung 28, in der Zeichnung sind zwei Vertiefungen 28 gezeigt.
Jede der Vertiefungen 28 erstreckt sich in Längsrichtung des
Einsatzkörpers 26 und
hat beispielsweise einen nahezu halbkreisförmigen Querschnitt. Der Querschnitt
der wenigstens einen Vertiefung 28 kann jedoch auch rechteckförmig oder
dreieckförmig
sein, oder eine andere mehreckförmige
oder gebogene Form haben. In Längsrichtung
des Einsatzkörpers 26 kann
die Vertiefung 28 über
die gesamte Länge
des Einsatzkörpers 26 verlaufend
ausgebildet sein oder nur über
einen Teil der Längserstreckung
des Einsatzkörpers 26,
wie dies in 1 dargestellt ist, wo die Vertiefung 28 beispielsweise
an dem Radnabenende 22 beginnt und vor Erreichen des gegenüberliegenden
Einsatzkörperendes 31 endet.
An dem Radnabenende 22 ist eine Gegensicherungsnut 32 in der
Abtriebswelle 13 vorgesehen, in die eine Gegensicherungsscheibe 33 eingelegt
ist, die durch die Federscheibe 21 gegen den Einsatzkörper 26 am
Radnabenende 22 gezogen wird.
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Ausgehend
von einem dem Abtriebsritzel 16 abgewandten Betätigungsende 36 der
Abtriebswelle 13 ist in der Abtriebswelle 13 eine
sacklochförmige Längsöffnung 37 ausgebildet,
an deren Öffnungsboden 38 eine
beispielsweise als Druckfeder ausgebildete Rückstellfeder 41 mit
ihrem einen Federende anliegt. Das andere Federende der Rückstellfeder 41 greift
an einem Betätigungsstift 42 an,
der mittels eines zylindrischen Gleitabschnittes 43 gleitbar
in der Längsöffnung 37 der
Abtriebswelle 13 gelagert ist. In Richtung zum Betätigungsende 36 hin
schließt
sich an den Gleitabschnitt 43 ein kegelstumpfförmiger Konusabschnitt 46 des
Betätigungsstiftes 42 an,
dessen verjüngtes
Ende in einen Zylinderabschnitt 47 mit gleichbleibendem
verringertem Querschnitt übergeht.
Der Zylinderabschnitt 47 des Betätigungsstiftes 42 endet
in der Längsöffnung 37 vor
Erreichen des Betätigungsendes 36.
Im Bereich jeder Vertiefung 28 ist in der Wandung der Abtriebswelle 13 eine
von der Längsöffnung 37 sich
bis zum Umfang der Abtriebswelle 13 erstreckende Radialöffnung 48 vorgesehen, in
der je eine als Kupplungsteil dienende Kugel 51 beweglich
angeordnet ist. Dabei liegt im normalen Betriebszustand der Antriebsvorrichtung,
wie ihn die 1 und die 3 zeigt,
der Betätigungsstift 42 durch
die Kraft der Rückstellfeder 41 belastet
mit dem Konusabschnitt 46 an jeder Kugel 51 an
und verschiebt jede Kugel 51 in je eine der Vertiefungen 28 des
Einsatzkörpers 26,
so daß jede
Kugel eine starre Rastverbindung zwischen der Abtriebswelle 13 und
dem Abtriebsrad 8 herstellt. Die Kugeln 51 sowie die
Radialöffnungen 48 und
die Vertiefungen 28 können
dabei mit sehr engen Toleranzen hergestellt werden, so daß im normalen
Betriebszustand der Antriebsvorrichtung 1 eine nahezu spielfreie
Kopplung zwischen dem Abtriebsrad 8 und der Abtriebswelle 13 vorliegt.
Wie 3 zeigt, muß der
Querschnitt und die Tiefe jeder Vertiefung 28 so gewählt werden,
daß im
normalen Betriebszustand der Antriebsvorrichtung 1 bei
an der Wandung der Vertiefung 28 anliegender Kugel 51 der
größte Querschnitt
der Kugel 51 in der Radialöffnung 48 verbleibt.
Am Betätigungsende 36 der
Abtriebswelle 13 ist die Längsöffnung 37 mit einem
Innenmehrkantprofilabschnitt 52 ausgebildet, beispielsweise
einem Sechskant. Gemäß einem nicht
dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann der Einsatzkörper 26 entfallen,
wobei die Vertiefungen 28 dann direkt in dem Betätigungsende 36 der
Radnabe 7 ausgebildet sind.
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Das
Betätigungsende 36 der
Abtriebswelle 13 ragt durch eine Betätigungsöffnung 53 eines an dem
Grundgehäuseteil 2 anliegenden
Deckels 56. Zur Fixierung aneinander übergreifen Rastösen 57 des
Deckels 56 an verschiedenen Stellen Rastvorsprünge 58 des
Grundgehäuseteils 2.
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In 2 und
in 4 ist die Antriebsvorrichtung 1 gemäß 1 in
dem Notbetätigungszustand dargestellt.
Hierfür
wird bei einem Ausfall des Elektromotors mit einem Notbetätigungswerkzeug,
beispielsweise einer Handkurbel 61 in die Längsöffnung 37 der
Abtriebswelle 13 vom Betätigungsende 36 her eingegriffen
und der Betätigungsstift 42 entgegen
der Kraft der Rückstellfeder 41 in
die Längsöffnung 37 hineinverschoben
bis die Kugeln 51 außer
Eingriff mit jeder der Vertiefungen 28 des Einsatzkörpers 26 gelangen
und sich dabei am Umfang des Zylinderabschnittes 47 abstützen. In
diesem Notbetätigungszustand
wird somit die Kopplung zwischen dem Abtriebsrad 8 und
der Abtriebswelle 13 unterbrochen, und mittels der Handkurbel 61,
die mit einem Außenmehrkantprofilabschnitt 62 in
den Innenmehrkantprofilabschnitt 52 der Längsöffnung 37 eingreift,
kann die Abtriebswelle 13 unabhängig von dem Abtriebsrad 8 verdreht
und damit das verstellbare Teil des Fahrzeuges von Hand betätigt werden.