WO2014067709A2 - Antriebsvorrichtung für ein verstellbares element eines fahrzeugs - Google Patents

Antriebsvorrichtung für ein verstellbares element eines fahrzeugs Download PDF

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WO2014067709A2
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Gerold SCHORPP
Robert Heitz
Peter Steuer
Siegfried Reichmann
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Robert Bosch Gmbh
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H02K7/1163—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
    • H02K7/1166—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J7/00—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs
    • B60J7/02—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of sliding type, e.g. comprising guide shoes
    • B60J7/04—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of sliding type, e.g. comprising guide shoes with rigid plate-like element or elements, e.g. open roofs with harmonica-type folding rigid panels
    • B60J7/057—Driving or actuating arrangements e.g. manually operated levers or knobs
    • B60J7/0573—Driving or actuating arrangements e.g. manually operated levers or knobs power driven arrangements, e.g. electrical
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/06—Machines characterised by the presence of fail safe, back up, redundant or other similar emergency arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a drive device for an adjustable element of a vehicle, in particular for a sliding roof, as well as a
  • Drive assembly comprising the drive device and a
  • the drive device according to the invention with the features of claim 1 allows a very flexible mounting position of the drive device in one
  • Output shaft provided an axial Nottechnikmaschineeingriff.
  • the output device according to the invention can be installed with the output side end pointing to the vehicle interior. This advantage is achieved by a drive device for an adjustable element of a vehicle.
  • the drive device is used to operate a sunroof.
  • the drive device comprises a housing, one in the housing mounted output shaft and a pinion on a driven side end of the output shaft.
  • the pinion drives the adjustable element.
  • a worm gear stage is provided. This consists of a worm wheel, which is rotatably mounted on the output shaft, and a worm shaft.
  • the worm shaft is by means of a
  • the output shaft for example in case of failure of the electric motor can be actuated.
  • the output shaft is advantageously made of another material, in particular a harder one, than the worm wheel.
  • both Nottechnikmaschinemaschineeingriffe be formed by a common through hole in the output shaft.
  • a driver profile is formed, so that a positive connection with the corresponding emergency tool is possible.
  • Carrier profile designed as a polygon.
  • the output shaft is cup-shaped.
  • Pot shape sits on a stump of the housing.
  • This stump of the housing thus serves to receive and support the output shaft.
  • the stump is preferably open on both sides, so that the emergency tool can also be inserted from the end of the output shaft opposite the output end.
  • Particularly preferred is the housing to a housing cover (also:
  • This housing cover is located at the opposite end of the output shaft.
  • the housing cover has an extension. This extension preferably extends coaxially to the output shaft. The stump described above is in turn on the extension of the
  • the extension is preferably hollow inside, so that the
  • the pinion is made in one piece with the output shaft.
  • the pinion is thus an integral part of the same material as the output shaft is made.
  • the output shaft with the pinion made of metal - in particular of sintered metal component - formed.
  • the worm wheel is sprayed onto the output shaft - in particular by means of plastic injection molding process.
  • the invention further includes a drive assembly comprising one of the drive devices just described and an emergency tool.
  • the emergency tool is designed for positive connection with the output shaft via one of the two emergency tool engagements. In particular, this has the emergency tool on an outer polygon.
  • FIG. 1 shows a drive device according to the invention according to a
  • FIG. 1 shows in section a drive device 1.
  • the drive device 1 comprises a housing 2.
  • the housing 2 is closed by a
  • Housing cover 3 (electronics cover) and a further housing cover 4 (gear cover).
  • an output shaft 5 is rotatably mounted in the housing 2.
  • the output shaft 5 extends along an axis 9.
  • a pinion 6 is formed on the output shaft 5, a pinion 6 is formed.
  • the pinion 6 is an integral part of the output shaft. 5
  • an electric motor which is located in the housing 2 or is flanged to the housing 2.
  • the armature shaft of the electric motor is coaxially connected to a worm shaft 8.
  • the worm shaft 8 is engaged with a worm wheel 7.
  • the worm wheel 7 is rotationally fixed on the
  • Output shaft 5 mounted (overmolded).
  • a driven-side end 10 and an opposite end 1 1 is defined.
  • the side with the pinion 6 is the output side end 10, since here the torque to other elements to be adjusted, e.g. two risers for driving a sliding roof, is transmitted.
  • a through hole is formed in the output shaft 5 coaxial with the axis 9.
  • the through hole has a polygonal profile as a driver.
  • a side of the through hole facing the output side end 10 is defined as the first emergency tool engagement 12.
  • the opposite end of the 1 1 facing side of the through hole is defined as a second Nottechnikmaschinemaschinemaschinemaschinemaschinemaschine 13.
  • an emergency tool for example, with an external polygon
  • the emergency tool is inserted from the output end 10 coaxial with the axis 9.
  • the emergency tool from the opposite end 1 1 is inserted coaxially to the axis 9.
  • a stump 15 is formed in the housing 2, a stump 15 is formed.
  • the stump 15 extends coaxially with the axis 9.
  • the output shaft 5 is stuck on the stump 15 and is on the
  • Stump 15 rotatably mounted.
  • the stump 15 is open on both sides.
  • in the Housing cover 3 is an extension 14 is formed.
  • the extension 14 also extends coaxially to the axis 9.
  • the extension 14 is in the stump 15. Since both the stump 15 and the extension 14 are open on both sides, the emergency tool along the axis 9 from the opposite end 1 1 in the second Nottechnikmaschineeingriff 13 are inserted.
  • the inner surface of the extension 14 is used as a passage 17 for the radial guidance of the emergency tool.
  • the drive device 1 shown is in particular for driving a
  • Vehicle manufacturer obstruct the drive device 1 shown in two different mounting positions.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (1) für ein verstellbares Element eines Fahrzeugs, insbesondere für ein Schiebedach, umfassend ein Gehäuse (2), eine im Gehäuse (2) gelagerte Abtriebswelle (5), ein Ritzel (6) auf einem abtriebsseitigen Ende (10) der Abtriebswelle (5) zum Antrieb des verstellbaren Elementes, eine Schneckengetriebestufe mit einem Schneckenrad (7) auf der Abtriebswelle (5) und einer Schneckenwelle (8), und einen Elektromotor zum Antrieb der Schneckenwelle (8), wobei am abtriebsseitigen Ende (10) in der Abtriebswelle (5) ein erster axialer Notwerkzeugeingriff (12) zum Drehen der Abtriebswelle (5) ausgebildet ist, und die Abtriebswelle (5) aus einem anderen Material gebildet ist, als das Schneckenrad (7).

Description

Beschreibung
Titel
Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Element eines Fahrzeugs Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Element eines Fahrzeugs, insbesondere für ein Schiebedach, sowie eine
Antriebsanordnung, umfassend die Antriebsvorrichtung und ein
Notverstellwerkzeug.
Die Verstellung von Schiebedächern in Kraftfahrzeugen erfolgt heutzutage mittels einer Antriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Die elektrische Energie eines Motors wird dabei über das Getriebe aus
Schneckenwelle und Schneckenrad auf das Ritzel und somit auf das
Schiebedach übertragen. Um eine Schließbewegung des Schiebedachs auch bei Ausfall der elektrischen Stromversorgung zu gewährleisten, ist in vorbekannten Antrieben an dem dem Ritzel abgewandten Ende der Abtriebswelle ein koaxialer Eingriff für eine Kurbel (Notwerkzeug) integriert.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ermöglicht eine sehr flexible Einbaulage der Antriebsvorrichtung in einem
Fahrzeug. Erfindungsgemäß ist zumindest am abtriebsseitigen Ende der
Abtriebswelle ein axialer Notwerkzeugeingriff vorgesehen. Somit kann die erfindungsgemäße Abtriebsvorrichtung mit dem abtriebsseitigen Ende zum Fahrzeuginnenraum zeigend verbaut werden. Dieser Vorteil wird erreicht durch eine Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Element eines Fahrzeugs.
Insbesondere wird die Antriebsvorrichtung zur Betätigung eines Schiebedachs verwendet. Die Antriebsvorrichtung umfasst ein Gehäuse, eine im Gehäuse gelagerte Abtriebswelle sowie ein Ritzel auf einem abtriebsseitigen Ende der Abtriebswelle. Mit dem Ritzel wird das verstellbare Element angetrieben. Des Weiteren ist eine Schneckengetriebestufe vorgesehen. Diese setzt sich zusammen aus einem Schneckenrad, das drehfest auf der Abtriebswelle montiert ist, und einer Schneckenwelle. Die Schneckenwelle wird mittels eines
Elektromotors angetrieben. Somit verläuft das Drehmoment vom Elektromotor über die Schneckenwelle auf das Schneckenrad. Das Schneckenrad dreht mit der Abtriebswelle und somit mit dem Ritzel. Erfindungsgemäß ist am
abtriebsseitigen Ende der Abtriebswelle ein erster axialer Notwerkzeugeingriff ausgebildet. Das abtriebsseitige Ende der Abtriebswelle ist das Ende mit dem
Ritzel. Mittels des Notwerkzeugeingriffs und einem entsprechenden Notwerkzeug kann die Abtriebswelle, beispielsweise beim Ausfall des Elektromotors, betätigt werden. Vorteilhaft ist dabei die Abtriebswelle aus einem anderen - insbesondere härterem - Material ausgebildet, als das Schneckenrad.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, dass an beiden axialen Enden der Abtriebswelle jeweils ein axialer Notwerkzeugeingriff vorgesehen ist. Dadurch kann die Einbaulage der Antriebsvorrichtung im Fahrzeug noch flexibler gewählt werden.
Für eine kostengünstige und effiziente Herstellung der Antriebsvorrichtung ist bevorzugt vorgesehen, dass beide Notwerkzeugeingriffe durch ein gemeinsames Durchgangsloch in der Abtriebswelle gebildet werden. In diesem Durchgangsloch ist ein Mitnehmerprofil ausgebildet, so dass ein formschlüssiges Verbinden mit dem entsprechenden Notwerkzeug möglich ist. Insbesondere ist das
Mitnehmerprofil als Innenmehrkant ausgebildet. In bevorzugter Ausführung ist die Abtriebswelle topfförmig ausgestaltet. Die
Topfform sitzt auf einem Stumpf des Gehäuses. Dieser Stumpf des Gehäuses dient somit zur Aufnahme und Lagerung der Abtriebswelle. Der Stumpf ist bevorzugt beidseitig offen, so dass das Notwerkzeug auch von dem dem abtriebsseitigen Ende gegenüberliegenden Ende der Abtriebswelle einsteckbar ist. Besonders bevorzugt wird das Gehäuse um einen Gehäusedeckel (auch:
Elektronikdeckel) ergänzt. Dieser Gehäusedeckel befindet sich an dem gegenüberliegenden Ende der Abtriebswelle. Der Gehäusedeckel weist einen Fortsatz auf. Dieser Fortsatz erstreckt sich bevorzugt koaxial zur Abtriebswelle. Der oben beschriebene Stumpf steckt wiederum auf dem Fortsatz des
Gehäusedeckels. Der Fortsatz ist bevorzugt innen hohl, so dass das
Notwerkzeug durch den Fortsatz und durch den Stumpf hindurch bis zum zweiten Notwerkzeugeingriff durchsteckbar ist.
In bevorzugter Ausführung wird das Ritzel einstückig mit der Abtriebswelle gefertigt. Das Ritzel ist somit integraler Bestandteil aus dem gleichen Material wie die Abtriebswelle gefertigt ist. Beispielsweise ist die Abtriebswelle mit dem Ritzel aus Metall - insbesondere aus Sintermetall-Bauteil - ausgebildet.
Vorteilhaft ist das Schneckenrad auf die Abtriebswelle aufgespritzt - insbesondere mittels Kunststoff-Spritzguss-Verfahren.
Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Antriebsanordnung, umfassend eine der soeben beschriebenen Antriebsvorrichtungen und ein Notwerkzeug. Das Notwerkzeug ist zum formschlüssigen Verbinden mit der Abtriebswelle über einen der beiden Notwerkzeugeingriffe ausgebildet. Insbesondere weist hierzu das Notwerkzeug einen Außenmehrkant auf. Die im Rahmen der
erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung beschriebenen Unteransprüche und vorteilhaften Ausgestaltungen finden entsprechend vorteilhafte Anwendung auf die erfindungsgemäße Antriebsanordnung.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel.
Ausführungsform der Erfindung Figur 1 zeigt im Schnitt eine Antriebsvorrichtung 1 . Die Antriebsvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 ist verschlossen durch einen
Gehäusedeckel 3 (Elektronikdeckel) und einen weiteren Gehäusedeckel 4 (Getriebedeckel). In dem Gehäuse 2 ist eine Abtriebswelle 5 drehbeweglich gelagert. Die Abtriebswelle 5 erstreckt sich entlang einer Achse 9. Auf der Abtriebswelle 5 ist ein Ritzel 6 ausgebildet. Im gezeigten Beispiel ist das Ritzel 6 integraler Bestandteil der Abtriebswelle 5.
Nicht dargestellt ist ein Elektromotor, der sich im Gehäuse 2 befindet oder an das Gehäuse 2 angeflanscht wird. Die Ankerwelle des Elektromotors ist koaxial verbunden mit einer Schneckenwelle 8. Die Schneckenwelle 8 steht im Eingriff mit einem Schneckenrad 7. Das Schneckenrad 7 ist drehfest auf der
Abtriebswelle 5 montiert (umspritzt).
Entlang der Abtriebswelle 5 bzw. der Achse 9 ist ein abtriebsseitiges Ende 10 und ein gegenüberliegendes Ende 1 1 definiert. Die Seite mit dem Ritzel 6 ist das abtriebsseitige Ende 10, da hier das Drehmoment an weitere, zu verstellende Elemente, z.B. zwei Steigwendeln für einen Antrieb eines Schiebedaches, übertragen wird.
In der Abtriebswelle 5 ist koaxial zur Achse 9 ein Durchgangsloch ausgebildet. Das Durchgangsloch weist als Mitnehmerprofil einen Innenmehrkant auf. Eine dem abtriebsseitigen Ende 10 zugewandte Seite des Durchgangslochs ist als erster Notwerkzeugeingriff 12 definiert. Die dem gegenüberliegenden Ende 1 1 zugewandte Seite des Durchgangslochs ist als zweiter Notwerkzeugeingriff 13 definiert.
In die Notwerkzeugeingriffe 12, 13 kann ein Notwerkzeug, beispielsweise mit einem Außenmehrkant, eingesteckt werden. In den ersten Notwerkzeugeingriff 12 wird das Notwerkzeug vom abtriebsseitigen Ende 10 koaxial mit der Achse 9 eingesteckt. In den zweiten Notwerkzeugeingriff 13 wird das Notwerkzeug vom gegenüberliegenden Ende 1 1 koaxial zur Achse 9 eingesteckt.
Im Gehäuse 2 ist ein Stumpf 15 ausgebildet. Der Stumpf 15 erstreckt sich koaxial zur Achse 9. Die Abtriebswelle 5 steckt auf dem Stumpf 15 und ist auf dem
Stumpf 15 drehbeweglich gelagert. Der Stumpf 15 ist beidseitig offen. Im Gehäusedeckel 3 ist ein Fortsatz 14 ausgebildet. Der Fortsatz 14 erstreckt sich ebenfalls koaxial zur Achse 9. Der Fortsatz 14 steckt in dem Stumpf 15. Da sowohl der Stumpf 15 als auch der Fortsatz 14 beidseitig offen ausgebildet sind, kann das Notwerkzeug entlang der Achse 9 vom gegenüberliegenden Ende 1 1 in den zweiten Notwerkzeugeingriff 13 eingeschoben werden. Insbesondere wird die Innenfläche des Fortsatzes 14 als Durchführung 17 zur radialen Führung des Notwerkzeugs genutzt.
Die gezeigte Antriebsvorrichtung 1 wird insbesondere zum Antrieb eines
Schiebedachs in einem Fahrzeug verwendet. Dadurch, dass das Notwerkzeug von beiden axialen Seiten der Abtriebswelle 5 einführbar ist, kann der
Fahrzeughersteller die gezeigte Antriebsvorrichtung 1 in zwei unterschiedlichen Einbaulagen verbauen.

Claims

Ansprüche
1 . Antriebsvorrichtung (1 ) für ein verstellbares Element eines Fahrzeugs, insbesondere für ein Schiebedach, umfassend
ein Gehäuse (2),
eine im Gehäuse (2) gelagerte Abtriebswelle (5),
ein Ritzel (6) auf einem abtriebsseitigen Ende (10) der Abtriebswelle
(5) zum Antrieb des verstellbaren Elementes,
eine Schneckengetriebestufe mit einem Schneckenrad (7) auf der
Abtriebswelle (5) und einer Schneckenwelle (8), und
einen Elektromotor zum Antrieb der Schneckenwelle (8), wobei
am abtriebsseitigen Ende (10) in der Abtriebswelle (5) ein erster axialer Notwerkzeugeingriff (12) zum Drehen der Abtriebswelle (5) ausgebildet ist, und
die Abtriebswelle (5) aus einem anderen Material gebildet ist, als das Schneckenrad (7).
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an einem dem abtriebsseitigen Ende (10) gegenüberliegenden Ende (1 1 ) der Abtriebswelle (5) in der Abtriebswelle (5) ein zweiter axialer
Notwerkzeugeingriff (13) zum Drehen der Abtriebswelle (5) ausgebildet ist.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Notwerkzeugeingriff (12, 13) durch ein axiales
Durchgangsloch mit einem Mitnehmerprofil in der Abtriebswelle (5) gebildet sind, wobei das Mitnehmerprofil insbesondere als Innenmehrkant ausgebildet ist. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen Stumpf (15) umfasst, wobei die Abtriebswelle (5) auf dem Stumpf (15) steckt und auf dem Stumpf (15) drehbeweglich gelagert ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stumpf (15) zum Durchführen des Notwerkzeugs beidseitig offen ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Gehäusedeckel (3) mit einem in den Stumpf (15) eingesteckten Fortsatz (14), wobei der Fortsatz (14) zum Durchführen des Notwerkzeugs beidseitig offen ist, wobei insbesondere der
Gehäusedeckel (3) als Deckel einer Elektronikeinheit ausgebildet ist, die vorzugsweise mittels einer Getriebegehäusewand von dem Getriebe abgetrennt ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (6) einstückig - aus dem gleichen Material als ein einziges integrales Bauteil - mit der Abtriebswelle (5) gefertigt ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (5) mit dem Ritzel (6) aus Metall - insbesondere als Sinterbauteil - ausgebildet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (7) auf die Abtriebswelle (5) aufgespritzt ist - insbesondere mittels Kunststoff-Spritzguss-Verfahren.
Antriebsanordnung, umfassend eine Antriebsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und ein Notwerkzeug, wobei das
Notwerkzeug zum formschlüssigen Verbinden mit der Abtriebswelle (5) über den ersten und/oder zweiten Notwerkzeugeingriff (12, 13) ausgebildet ist.
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