WO2016207044A1 - Coupling device for a drive device - Google Patents

Abstract

The invention relates to a coupling device (1) for a drive device (3) of a vehicle (4), comprising a drive shaft (111), an output shaft (131), a first coupling element (11, 12) which is connected to the drive shaft (111), and a second coupling element (13, 14) which is connected to the output shaft (131) and which is coupled to the first coupling element (11, 12) in a coupled state in order to rotate the output shaft (131) together with the drive shaft (111). The first coupling element (11, 12) has a first permanent magnet element (12), and the second coupling element (13, 14) has a second permanent magnet element (14). The first permanent magnet element (12) and the second permanent magnet element (14) each has at least one pair of antilogous magnet poles (N, S), and the magnet poles (N, S) of the first permanent magnet element (12) and of the second permanent magnet element (14) lie opposite one another in a magnetically attracting manner in the coupled state. In this manner, a coupling device is provided for a drive device of a vehicle, said coupling device reducing the risk of damage to components in the event of an overload on a drive device in a simple and reliable manner.

Description

Kupplungseinrichtung für eine Antriebsvorrichtung  Coupling device for a drive device

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung für eine Antriebsvorrichtung eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . The invention relates to a coupling device for a drive device of a vehicle according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Kupplungseinrichtung umfasst eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, ein mit der Antriebswelle verbundenes, erstes Kupplungselement und ein mit der Abtriebswelle verbundenes, zweites Kupplungselement. Das erste Kupplungselement und das zweite Kupplungselement sind in einem Kupplungszustand derart miteinander gekuppelt, dass ein Drehmoment von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle übertragen werden kann und die Abtriebswelle somit gemeinsam mit der Antriebswelle verdreht wird. Such a coupling device comprises a drive shaft, an output shaft, a first clutch element connected to the drive shaft and a second clutch element connected to the output shaft. The first coupling element and the second coupling element are coupled together in a coupling state such that a torque can be transmitted from the drive shaft to the output shaft and thus the output shaft is rotated together with the drive shaft.

Eine solche Kupplungseinrichtung kann beispielsweise bei einer Antriebsvorrichtung im Rahmen einer Versteileinrichtung eines Fahrzeugs, beispielsweise bei einem Heckklappenantrieb zum Verstellen einer Heckklappe eines Fahrzeugs, zum Einsatz kommen. Die Kupplungseinrichtung stellt in diesem Fall in ihrem kuppelnden Zustand eine Verbindung beispielsweise zwischen einer Antriebswelle eines elektromotorischen Antriebs und einem abtriebsseitigen Getriebe her, so dass in dem kuppelnden Zustand das Getriebe durch den elektromotorischen Antrieb antreibbar ist. Grundsätzlich kann die Kupplungseinrichtung aber auch bei ganz anderen Versteileinrichtungen zum Einsatz kommen, beispielsweise Versteileinrichtungen für unterschiedliche Arten von Klappen in einem Fahrzeug, z.B. Seitentüren, Heckdeckel, Motorhauben, Laderaumklappen, Verdeckteile, Ladeklappen, Tankklappen. Such a coupling device can be used, for example, in a drive device in the context of an adjusting device of a vehicle, for example in a tailgate drive for adjusting a tailgate of a vehicle. In this case, in its coupling state, the coupling device establishes a connection, for example, between a drive shaft of an electromotive drive and an output-side gear, so that in the coupling state the gear can be driven by the electromotive drive. In principle, however, the coupling device can also be used in completely different adjusting devices, for example adjusting devices for different types of flaps in a vehicle, for example side doors, trunk lids, engine hoods, cargo compartment flaps, hood parts, loading flaps, tank flaps.

Bei einer elektromotorisch verstellbaren Heckklappe kann vorkommen, dass ein Nutzer manuell an der Heckklappe angreift und versucht, die Heckklappe manuell zu verstellen. Ist die elektromotorische Antriebsvorrichtung beispielsweise selbsthemmend ausgestaltet, so kann ein Verstellen der Heckklappe jedoch durch die Antriebsvorrichtung verhindert sein, so dass das Einleiten manueller Kräfte - insbesondere auch aufgrund der bei einer Heckklappe wirkenden Hebelverhältnisse - zu einer Belastung der Antriebsvorrichtung und der Gefahr einer Beschädigung von Bauteilen der Antriebsvorrichtung führt. Eine aus der DE 10 2005 005 648 A1 bekannte Kupplungseinrichtung verwendet einen Elektromotor zum Schalten der Kupplungseinrichtung zwischen unterschiedlichen Schaltzuständen. So kann durch Bestromung des Elektromotors ein Permanentmagnete aufweisender Anker mit einer Kupplungsfläche in Anlage mit einer Kupplungsfläche eines Rotors gebracht werden, so dass eine reibschlüssige Verbindung zwischen den Kupplungsflächen des Ankers einerseits und des Rotors andererseits hergestellt wird. Erfolgt eine Bestromung des Elektromagneten mit geringerer Stromstärke, so wird die reibschlüssige Kupplung aufgehoben, so dass eine Klappe eines Fahrzeugs manuell bewegt werden kann. Wird der Elektromagnet demgegenüber nicht bestromt, so wird eine Kupplung zwischen anderen Kupplungsflächen hergestellt, so dass ein Festhalten der Klappe in einer gerade eingenommenen Position bewirkt wird. An electric motorized tailgate may cause a user to manually engage the tailgate and attempt to manually adjust the tailgate. If, for example, the electromotive drive device is designed to be self-locking, however, the tailgate can be prevented from being displaced by the drive device, so that the introduction of manual forces-in particular also due to the lever ratios acting on a tailgate-can stress the drive device and the risk of damage to components the drive device leads. A coupling device known from DE 10 2005 005 648 A1 uses an electric motor for switching the coupling device between different switching states. Thus, by energizing the electric motor, an armature having permanent magnets can be brought into contact with a coupling surface of a rotor with a coupling surface, so that a frictional connection between the coupling surfaces of the armature on the one hand and the rotor on the other hand is produced. If current is supplied to the electromagnet at a lower current intensity, then the frictionally engaged clutch is released so that a flap of a vehicle can be moved manually. On the other hand, if the electromagnet is not supplied with current, then a coupling is produced between other coupling surfaces, so that a holding of the flap in a position just taken is effected.

Bei einer aus der DE 10 2006 042 023 A1 bekannte Kupplungseinrichtung kann über ein Kupplungsteil eine reibschlüssige Kupplung zum Antreiben einer Gewindespindel hergestellt werden. Die Kupplung kann geöffnet werden, um beispielsweise ein manuelles Verstellen einer Klappe eines Fahrzeugs zu ermöglichen. In one known from DE 10 2006 042 023 A1 coupling device can be made via a coupling part, a frictional clutch for driving a threaded spindle. The clutch can be opened to allow, for example, a manual adjustment of a flap of a vehicle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kupplungseinrichtung für eine Antriebsvorrichtung eines Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen, die in einfacher, zuverlässiger Weise die Gefahr einer Bauteilbeschädigung bei einer Überlast an einer Antriebsvorrichtung reduziert. Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The object of the present invention is to provide a coupling device for a drive device of a vehicle, which reduces the risk of component damage in the event of an overload on a drive device in a simple, reliable manner. This object is achieved by an article having the features of claim 1.

Demnach weist das erste Kupplungselement ein erstes Permanentmagnetelement und das zweite Kupplungselement ein zweites Permanentmagnetelement auf. Das erste Permanentmagnetelement und das zweite Permanentmagnetelement weisen jeweils mindestens ein Paar von ungleichnamigen Magnetpolen auf. Die Magnetpole des ersten Permanentmagnetelements und des zweiten Permanentmagnetelements stehen sich in dem Kupplungszustand magnetisch anziehend gegenüber. Accordingly, the first coupling element has a first permanent magnet element and the second coupling element has a second permanent magnet element. The first permanent magnet element and the second permanent magnet element each have at least one pair of unlike magnetic poles. The magnetic poles of the first permanent magnet element and the second permanent magnet element are magnetically attractive in the coupling state.

Durch Verwenden der Permanentmagnetelemente am ersten Kupplungselement und am zweiten Kupplungselement wird eine Kupplung zwischen den Kupplungselementen auf magnetische Weise hergestellt. Jedes Permanentmagnetelement ist hierbei mehrpolig. In dem Kupplungszustand stehen sich die Magnetpole der Permanentmagnetelemente magnetisch anziehend gegenüber, so dass Rotationskräfte von dem einen Permanentmagnetelement auf das andere Permanentmagnetelement übertragen werden können und somit eine magnetische Kupplung zwischen den Kupplungselementen der Kupplungseinrichtung hergestellt ist. Durch Verwenden der Permanentmagnetelemente kann die Kupplungseinrichtung sehr einfach aufgebaut sein und erfordert insbesondere keine aufwendige Steuerung. So kann die Kupplungseinrichtung insbesondere passiv ausgelegt sein derart, dass kein Schalten zwischen unterschiedlichen Kupplungszuständen vorgesehen ist. Die Permanentmagnetelemente der Kupplungselemente stehen sich aufgrund ihrer Permanentmagnetkräfte stets magnetisch wechselwirkend gegenüber, so dass in gewöhnlichen Betriebszuständen beispielsweise bei Antreiben einer Versteileinrichtung über einen dafür vorgesehenen elektromotorischen Antrieb die Kupplung zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle hergestellt ist und somit Antriebskräfte auf die Abtriebswelle übertragen werden können. By using the permanent magnet elements on the first coupling element and on the second coupling element, a coupling between the coupling elements is produced in a magnetic manner. Each permanent magnet element is in this case multipolar. In the coupling state, the magnetic poles of the permanent magnet elements are magnetically attractive, so that rotational forces can be transmitted from the one permanent magnet element to the other permanent magnet element and thus a magnetic coupling between the coupling elements of the coupling device is made. By using the permanent magnet elements, the coupling device can be constructed very simply and in particular requires no complex control. Thus, the coupling device can be designed in particular passively such that no switching between different coupling states is provided. The permanent magnet elements of the coupling elements are always magnetically interacting due to their permanent magnet forces, so that in normal operating conditions, for example when driving an adjusting device via a dedicated electromotive drive, the coupling between the drive shaft and the output shaft is made and thus driving forces can be transmitted to the output shaft.

Die Kupplungseinrichtung stellt vorzugsweise, bei geeigneter Dimensionierung der Permanentmagnetelemente, eine Überlastkupplung bereit, die in einem Überlastzustand eine Relativbewegung zwischen den Kupplungselementen zulässt und somit ein Entkuppeln der Antriebswelle von der Abtriebswelle ermöglicht. Übersteigt in einem Überlastzustand ein zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirkendes Drehmoment ein vorbestimmtes, durch Dimensionierung der Permanentmagnetelemente eingestelltes Grenzdrehmoment, so können die Kupplungselemente relativ zueinander verdreht werden, so dass die Abtriebswelle und die Antriebswelle unabhängig voneinander bewegt werden können. The coupling device preferably provides, with suitable dimensioning of the permanent magnet elements, an overload coupling which allows a relative movement between the coupling elements in an overload condition and thus enables uncoupling of the drive shaft from the output shaft. If, in an overload condition, a torque acting between the input shaft and the output shaft exceeds a predetermined limit torque set by dimensioning the permanent magnet elements, the clutch elements may be relative to each other be rotated so that the output shaft and the drive shaft can be moved independently.

Das Grenzdrehmoment wird bestimmt durch die Dimensionierung der Permanentmagnetelemente der Kupplungselemente und ist insbesondere bestimmt durch die magnetische Anziehungskraft zwischen den Permanentmagnetelementen. Übersteigt ein zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirkendes Drehmoment das aufgrund der magnetischen Anziehungskräfte wirkende Haltemoment, so ist eine Relativbewegung zwischen den Kupplungselementen möglich, so dass die Kupplung durchrutschen kann, bis das zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirkende Drehmoment nachlässt und kleiner wird als das durch die magnetische Anziehung bewirkte Haltemoment, so dass die Kupplungseinrichtung somit wieder in ihren Kupplungszustand übergeht. Die Antriebswelle und die Abtriebswelle können insbesondere um eine gemeinsame Längsachse drehbar beispielsweise an einem Gehäuse der Kupplungseinrichtung gelagert sein. Die Antriebswelle und die Abtriebswelle sind somit koaxial. The limit torque is determined by the dimensioning of the permanent magnet elements of the coupling elements and is in particular determined by the magnetic attraction between the permanent magnet elements. If a torque acting between the drive shaft and the output shaft exceeds the holding torque due to the magnetic forces of attraction, relative movement between the coupling elements is possible so that the clutch can slip until the torque acting between the drive shaft and the output shaft decreases and becomes smaller than that caused by the magnetic attraction holding torque, so that the coupling device thus passes back into their coupling state. The drive shaft and the output shaft can in particular be mounted rotatably about a common longitudinal axis, for example, on a housing of the coupling device. The drive shaft and the output shaft are thus coaxial.

Das erste Permanentmagnetelement und das zweite Permanentmagnetelement sind beispielsweise scheibenförmig ausgebildet und erstrecken sich jeweils quer zur Längsachse. Das erste Permanentmagnetelement und das zweite Permanentmagnetelement stehen sich hierbei gegenüber und erstrecken sich somit parallel zueinander derart, dass die Magnetpole des ersten Permanentmagnetelements und die Magnetpole des zweiten Permanentmagnetelements sich in dem Kupplungszustand gegenseitig magnetisch anziehen und somit eine Kupplung zwischen den Kupplungselementen, deren Bestandteil die Permanentmagnetelemente sind, bewirken. The first permanent magnet element and the second permanent magnet element are, for example, disc-shaped and each extend transversely to the longitudinal axis. The first permanent magnet element and the second permanent magnet element face each other and thus extend parallel to each other such that the magnetic poles of the first permanent magnet element and the magnetic poles of the second permanent magnet element mutually magnetically attract each other in the coupling state and thus a coupling between the coupling elements, the permanent magnet elements are, effect.

Um eine zur Übertragung hinreichend großer Drehmomente geeignete Kupplung zwischen den Kupplungselementen durch magnetische Anziehung der Magnetpole der Permanentmagnetelemente zu bewirken, sind die Magnetpole eines jedes Permanentmagnetelements vorteilhafterweise umfänglich um die Längsachse zueinander versetzt. Insbesondere können die Magnetpole, betrachtet in Umfangsrichtung um die Längsachse, periodisch angeordnet sein derart, dass auf einen Nordpol ein Südpol und auf den Südpol wiederum ein Nordpol folgt. Es ergibt sich somit eine alternierende Reihe von Magnetpolen an jedem Permanentmagnetelement, wobei vorzugsweise die Anordnung der Magnetpole an dem ersten Permanentmagnetelement kongruent ist zu der Anordnung der Magnetpole an dem zweiten Permanentmagnetelement. In order to effect a coupling, which is suitable for transmitting sufficiently large torques, between the coupling elements by magnetic attraction of the magnetic poles of the permanent magnet elements, the magnetic poles of each permanent magnet element are advantageously circumferentially offset from one another about the longitudinal axis. In particular, the magnetic poles, viewed in the circumferential direction about the longitudinal axis, may be arranged periodically such that a south pole follows a north pole and a north pole in turn follows the south pole. This results in an alternating series of magnetic poles on each permanent magnet element, wherein preferably the arrangement of the magnetic poles on the first permanent magnet element is congruent with the arrangement of the magnetic poles on the second permanent magnet element.

Vorzugsweise weisen das erste Permanentmagnetelement und das zweite Permanentmagnetelement jeweils eine Kupplungsfläche auf, die einander zugewandt sind. An der ersten Kupplungsfläche des ersten Permanentmagnetelements sind hierbei die Magnetpole des ersten Permanentmagnetelements angeordnet, während an der zweiten Kupplungsfläche des zweiten Permanentmagnetelements die Magnetpole des zweiten Permanentmagnetelements angeordnet sind. Die Kupplungsflächen stehen sich, aufgrund der magnetischen Anziehung zwischen den Magnetpolen der unterschiedlichen Permanentmagnetelemente, somit anziehend gegenüber und bewirken dadurch eine Kupplung zwischen den Kupplungselementen zur Übertragung von Drehmomenten von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle. Angemerkt sei an dieser Stelle, dass die Kupplungselemente in dem Kupplungszustand nicht zwingend in Kontakt miteinander stehen und somit nicht notwendigerweise ein Reibschluss zwischen den Kupplungselementen besteht. Die Kupplung kann auch - ohne unmittelbaren Kontakt der Kupplungselemente miteinander - allein aufgrund der magnetischen Anziehung zwischen den Magnetpolen der Permanentmagnetelemente bewirkt werden. Sind die Magnetpole eines jeden Permanentmagnetelements periodisch an der zugeordneten Kupplungsfläche angeordnet, so steht in dem Kupplungszustand ein Nordpol des ersten Permanentmagnetelements gerade einem Südpol des anderen, zweiten Permanentmagnetelements gegenüber und umgekehrt. Aufgrund der periodischen Anordnung der Magnetpole an den Permanentmagnetelementen werden die Permanentmagnetelemente rotatorisch in Position zueinander gehalten. Erfolgt bei Belastung eine (geringfügige) Auslenkung des ersten Kupplungselements und des zweiten Kupplungselements zueinander, so wirkt eine rückstellende Kraft zwischen den Kupplungselementen aufgrund der magnetischen Anziehungskraft zwischen den Magnetpolen, die - bei normaler Belastung - ein Mitdrehen des abtriebsseitigen, zweiten Kupplungselement mit dem antriebsseitigen, ersten Kupplungselement bewirkt. Erst wenn - in einem Überlastfall - ein zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirkendes Drehmoment ein Grenzmoment überschreitet (weil das wirkende Drehmoment größer ist als das maximale durch die magnetische Anziehungskraft bereitgestellte Haltemoment), so werden die Kupplungselemente relativ zueinander verstellt und die Kupplung dreht somit durch. Übermäßige Drehmomente können somit nicht zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle übertragen werden, was die Gefahr einer Bauteilbeschädigung an antriebsseitig oder abtriebsseitig mit der Kupplungseinrichtung gekoppelten Bauteilen zumindest reduziert. Preferably, the first permanent magnet element and the second permanent magnet element each have a coupling surface, which face each other. In this case, the magnetic poles of the first permanent magnet element are arranged on the first coupling surface of the first permanent magnet element, while the magnetic poles of the second permanent magnet element are arranged on the second coupling surface of the second permanent magnet element. Due to the magnetic attraction between the magnetic poles of the different permanent magnet elements, the coupling surfaces are thus attractive and thus cause a coupling between the coupling elements for transmitting torques from the drive shaft to the output shaft. It should be noted at this point that the coupling elements are not necessarily in contact with each other in the coupling state and thus there is not necessarily a frictional engagement between the coupling elements. The coupling may also be effected solely by virtue of the magnetic attraction between the magnetic poles of the permanent magnet elements, without direct contact of the coupling elements with each other. If the magnetic poles of each permanent magnet element are arranged periodically on the associated coupling surface, then in the coupling state, a north pole of the first permanent magnet element just faces a south pole of the other, second permanent magnet element and vice versa. Due to the periodic arrangement of the magnetic poles on the permanent magnet elements, the permanent magnet elements are rotationally held in position relative to one another. If a (slight) deflection of the first coupling element and the second coupling element to each other under load, then a restoring force between the coupling elements due to the magnetic attraction between the magnetic poles, the - under normal load - co-rotation of the output side, second coupling element with the drive side, first coupling element causes. Only when - in an overload case - acting between the drive shaft and the output shaft torque exceeds a limit torque (because the acting torque is greater than the maximum provided by the magnetic attraction holding torque), the clutch elements are adjusted relative to each other and the clutch thus rotates , Excessive torques can thus not be transmitted between the drive shaft and the output shaft, causing the risk of Component damage on the drive side or the output side coupled to the coupling device components at least reduced.

Weil die Magnetpole an den Permanentmagnetelementen insbesondere periodisch angeordnet sein können, kommt es im Überlastfall zu einem Durchrutschen der Kupplung nach Art eines Rastens. Weil der Verlauf des aufgrund der magnetischen Anziehungskräfte bereitgestellten Haltemoments sinusförmig ist, variiert das Haltemoment bei Relativbewegung zwischen den Kupplungselementen periodisch. Das erste Permanentmagnetelement des ersten Kupplungselements und das zweite Permanentmagnetelement des zweiten Kupplungselements können, in einer Ausgestaltung der Kupplungseinrichtung, beispielsweise über ein Zwischenelement zueinander beabstandet sein. Das Zwischenelement kann beispielsweise als dünne Folie aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein und ist somit nicht magnetisch. Das folienartige Zwischenelement kann beispielsweise eine Dicke von unter einem Millimeter, beispielsweise unter einem halben Millimeter, beispielsweise zwischen einem Hundertstel Millimeter und 10 Hundertstel Millimeter aufweisen. Das Zwischenelement dient dazu, eine Zwischenlage zwischen den Permanentmagnetelementen bereitzustellen, die insbesondere ein Zusammenrosten der Permanentmagnetelemente verhindern soll. Kommt es über einen langen Zeitraum nicht zu einem Durchrutschen der Kupplung, so kann eine Korrosion an den Kupplungselementen insbesondere bei Verwendung der Kupplungseinrichtung in einem Fahrzeug nicht ausgeschlossen werden. Because the magnetic poles on the permanent magnet elements can be arranged in particular periodically, it comes in case of overload to a slippage of the clutch in the manner of a ratchet. Because the course of the holding torque provided due to the magnetic forces of attraction is sinusoidal, the holding moment varies periodically with relative movement between the coupling elements. The first permanent magnet element of the first coupling element and the second permanent magnet element of the second coupling element can, in one embodiment of the coupling device, be spaced apart from one another, for example via an intermediate element. The intermediate element may for example be formed as a thin film of a plastic material and is therefore not magnetic. The film-like intermediate element may, for example, have a thickness of less than one millimeter, for example less than half a millimeter, for example between one hundredth of a millimeter and ten hundredths of a millimeter. The intermediate element serves to provide an intermediate layer between the permanent magnet elements, which is intended in particular to prevent a collapse of the permanent magnet elements. If the coupling does not slip through over a long period, corrosion on the coupling elements, in particular when the coupling device is used in a vehicle, can not be ruled out.

Die Permanentmagnetelemente sind beispielsweise durch Neodym-Magnete, beispielsweise als gesinterte Neodym-Magnetelemente gefertigt. The permanent magnet elements are produced, for example, by neodymium magnets, for example as sintered neodymium magnet elements.

Das erste Permanentmagnetelement kann beispielsweise mit einem aus einem ferromagnetischen Material gefertigten, ersten Trägerelement und das zweite Permanentmagnetelement mit einem aus einem ferromagnetischen Material gefertigten, zweiten Trägerelement drehfest verbunden sein. Die Antriebswelle kann in diesem Fall beispielsweise einstückig mit dem ersten Trägerelement ausgestaltet sein, während die Abtriebswelle einstückig mit dem zweiten Trägerelement ausgestaltet sein kann. Die Permanentmagnetelemente können beispielsweise formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem jeweils zugeordneten Trägerelement verbunden sein. Beispielsweise können die Permanentmagnetelemente durch einen geeigneten Nut- Feder-Eingriff formschlüssig an dem jeweils zugeordneten Trägerelement festgelegt sein. Zusätzlich oder alternativ können die Permanentmagnetelemente kraftschlüssig mit dem jeweils zugeordneten Trägerelement verpresst und/oder stoffschlüssig mit dem jeweils zugeordneten Trägerelement verklebt sein. In jedem Fall sind die Permanentmagnetelemente drehfest mit dem jeweils zugeordneten Trägerelement verbunden, so dass Permanentmagnetelement und Trägerelement im Betrieb als Einheit zusammenbewegt werden. The first permanent magnet element may, for example, be rotatably connected to a first carrier element made of a ferromagnetic material and the second permanent magnet element to be connected to a second carrier element made of a ferromagnetic material. The drive shaft may in this case, for example, be designed in one piece with the first support member, while the output shaft may be integrally formed with the second support member. The permanent magnet elements may, for example, be positively, positively and / or materially connected to the respective associated carrier element. For example, the permanent magnet elements can be fixed by a suitable tongue and groove engagement form-fitting manner to the respective associated carrier element. Additionally or alternatively, the permanent magnet elements can frictionally with the respectively associated carrier element pressed and / or adhesively bonded to the respective associated carrier element. In any case, the permanent magnet elements are non-rotatably connected to the respective associated carrier element, so that the permanent magnet element and the carrier element are moved together in operation as a unit.

Dadurch, dass das einem Permanentmagnetelement zugeordnete Trägerelement aus einem ferromagnetischen Material gefertigt ist, stellt es einen magnetischen Rückschluss für die Magnetpole des Permanentmagnetelements dar. Das Trägerelement kann insbesondere aus einem weichmagnetischen Material, beispielsweise einem Stahlmaterial, gefertigt sein. Because the carrier element assigned to a permanent magnet element is made of a ferromagnetic material, it represents a magnetic inference for the magnetic poles of the permanent magnet element. The carrier element can in particular be made of a soft magnetic material, for example a steel material.

Das erste Kupplungselement und das zweite Kupplungselement sind vorzugsweise in einem zylindrischen Gehäuse der Kupplungseinrichtung drehbar gelagert. Das beispielsweise aus Kunststoff gefertigte, zylindrische Gehäuse weist einen zylindrischen Innenraum auf, in dem die Kupplungselemente eingefasst und drehbar beweglich sind. Die Kupplungseinrichtung stellt somit eine Einheit dar, die modular beispielsweise einer Antriebseinrichtung einerseits und einem Getriebe andererseits zwischengeschaltet sein kann. The first coupling element and the second coupling element are preferably rotatably mounted in a cylindrical housing of the coupling device. The example made of plastic, cylindrical housing has a cylindrical interior, in which the coupling elements are edged and rotatably movable. The coupling device thus represents a unit that can be interposed modularly, for example, a drive device on the one hand and a transmission on the other hand.

Eine Kupplungseinrichtung der hier beschriebenen Art kann beispielsweise bei einer Antriebsvorrichtung zum Verstellen eines Fahrzeugteils, beispielsweise einer Heckklappe eines Fahrzeugs, verwendet werden. Eine solche Antriebsvorrichtung kann beispielsweise als Spindelantrieb ausgestaltet sein, bei dem eine Spindel in eine Drehbewegung versetzt wird und eine Spindelmutter, die mit der Spindel in Gewindeeingriff steht, aufgrund der Drehbewegung der Spindel in Längsrichtung entlang der Spindel bewegt wird. Die Kupplungseinrichtung kann hierbei beispielsweise dazu dienen, ein manuelles Verstellen des Fahrzeugteils, beispielsweise der Heckklappe, ohne aktives Entkoppeln eines Elektromotors von dem Spindelgetriebe zu ermöglichen. Greift ein Nutzer manuell an dem Fahrzeugteil, beispielsweise der Heckklappe an und leitet eine Kraft in das Fahrzeugteil ein, die zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle ein das Grenzmoment überschreitendes Drehmoment bewirkt, so rutscht die Kupplungseinrichtung durch, so dass das Fahrzeugteil unabhängig von einem Elektromotor verstellt werden kann. Die Gefahr einer Bauteilbeschädigung an der Antriebsvorrichtung ist damit erheblich reduziert. Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen: A coupling device of the type described here can be used, for example, in a drive device for adjusting a vehicle part, for example a tailgate of a vehicle. Such a drive device can be configured, for example, as a spindle drive in which a spindle is set in rotational movement and a spindle nut, which is in threaded engagement with the spindle, is moved longitudinally along the spindle due to the rotational movement of the spindle. The coupling device can serve, for example, to enable a manual adjustment of the vehicle part, for example the tailgate, without active decoupling of an electric motor from the spindle drive. If a user manually engages the vehicle part, for example the tailgate, and introduces a force into the vehicle part which causes a torque exceeding the limit torque between the drive shaft and the output shaft, the clutch device slips so that the vehicle part is adjusted independently of an electric motor can be. The risk of component damage to the drive device is thus considerably reduced. The idea underlying the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the figures. Show it:

Fig. 1 eine Explosionsansicht eines Ausführungsbeispiels einer Fig. 1 is an exploded view of an embodiment of a

Kupplungseinrichtung;  Coupling device;

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Kupplungseinrichtung gemäß Fig. 1 ; FIG. 2 shows a schematic view of the coupling device according to FIG. 1; FIG.

Fig. 3 schematische Ansichten zweier Permanentmagnetelemente der Fig. 3 are schematic views of two permanent magnet elements of

Kupplungseinrichtung, mit daran angeordneten Magnetpolen;  Coupling device with magnetic poles arranged thereon;

Fig. 4A eine abgerollte Darstellung der Permanentmagnetelemente, in einem 4A is a rolled-up view of the permanent magnet elements, in one

Kupplungszustand bei sich gegenüberliegenden, magnetisch anziehenden Magnetpolen;  Coupling state at opposite, magnetically attracting magnetic poles;

Fig. 4B eine Ansicht der Permanentmagnetelemente bei (geringfügiger) 4B is a view of the permanent magnet elements at (minor)

Auslenkung im Betrieb;  Deflection during operation;

Fig. 4C eine Ansicht der Permanentmagnetelemente bei Relativbewegung der 4C is a view of the permanent magnet elements in relative movement of the

Permanentmagnetelemente um eine Periodenweite der periodisch angeordneten Magnetpole; eine grafische Darstellung des aufgrund magnetischer Anziehung zwischen den Permanentmagnetelementen wirkenden Haltemoments über dem Winkel; eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Antriebsvorrichtung in Form eines Spindelantriebs, in ausgefahrener Stellung einer Schubstange; eine schematische Ansicht der Antriebsvorrichtung bei eingefahrener Schubstange; und  Permanent magnet elements around a period of the periodically arranged magnetic poles; a graphical representation of the magnetic attraction between the permanent magnet elements acting holding torque over the angle; a schematic view of an embodiment of a drive device in the form of a spindle drive, in the extended position of a push rod; a schematic view of the drive device with retracted push rod; and

Fig. 6 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Heckklappe. Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Kupplungseinrichtung 1 , wie sie beispielsweise bei einem Heckklappenantrieb eines Fahrzeugs zum Einsatz kommen kann. Die Kupplungseinrichtung 1 weist ein Gehäuse 10 auf, das aus zwei Gehäuseteilen 100, 101 zusammengesetzt ist und einen Innenraum 104 begrenzt, in dem die Bauteile der Kupplungseinrichtung 1 drehbeweglich angeordnet sind. Fig. 6 is a schematic view of a vehicle with a drive device for adjusting a tailgate. Fig. 1 shows a schematic view of an exploded view of an embodiment of a coupling device 1, as can be used for example in a tailgate drive of a vehicle. The coupling device 1 has a housing 10, which is composed of two housing parts 100, 101 and defines an inner space 104, in which the components of the coupling device 1 are arranged rotatably.

Insbesondere sind in dem Innenraum 104 ein erstes Trägerelement 1 1 , ein erstes Permanentmagnetelement 12, ein zweites Trägerelement 13, ein zweites Permanentelement 14 und ein Zwischenelement 15 eingefasst, die im Betrieb der Kupplungseinrichtung 1 kuppelnd zusammenwirken, wie nachfolgend beschrieben werden soll. In particular, a first carrier element 1 1, a first permanent magnet element 12, a second carrier element 13, a second permanent element 14 and an intermediate element 15 are framed in the inner space 104, which cooperate in coupling operation of the coupling device 1, as will be described below.

Das erste Trägerelement 1 1 und das erste Permanentmagnetelement 12 bilden gemeinsam ein erstes Kupplungselement aus und sind fest, insbesondere drehfest miteinander verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das erste Trägerelement 1 1 einen Achsstummel 1 12 auf, der, wie schematisch in Fig. 2 dargestellt, in eine Öffnung 120 des ersten Permanentmagnetelements 12 eingreift. Zusätzlich kann das erste Permanentmagnetelement 12 formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem ersten Trägerelement 1 1 verbunden sein, indem das erste Permanentmagnetelement 12 beispielsweise über eine geeignete Nut-Feder-Verbindung rotatorisch formschlüssig an dem ersten Trägerelement 1 1 festgelegt ist, mit dem Achsstummel 1 12 verpresst ist oder durch Verkleben stoffschlüssig mit dem ersten Trägerelement 1 1 verbunden ist. The first carrier element 1 1 and the first permanent magnet element 12 together form a first coupling element and are fixed, in particular rotatably connected to each other. In the illustrated embodiment, the first support member 1 1 on a stub axle 1 12, which, as shown schematically in Fig. 2, engages in an opening 120 of the first permanent magnet member 12. In addition, the first permanent magnet element 12 can be positively, positively and / or materially connected to the first carrier element 1 1 by the first permanent magnet element 12 is rotationally positively fixed, for example via a suitable tongue and groove connection to the first support member 1 1, with the stub axle 1 12 is pressed or bonded by bonding cohesively with the first support member 1 1.

Von einer von dem ersten Permanentmagnetelement 12 abgewandten Seite des Trägerelements 1 1 steht eine Welle 1 1 1 vor, die eine Öffnung 102 in dem Gehäuseteil 100 durchgreift und beispielsweise mit einer Antriebswelle einer Antriebsvorrichtung verbunden ist und somit eine antriebsseitige Welle für die Kupplungseinrichtung 1 darstellt. From a side facing away from the first permanent magnet element 12 side of the support member 1 1 is a shaft 1 1 1, which passes through an opening 102 in the housing part 100 and is connected for example to a drive shaft of a drive device and thus represents a drive-side shaft for the coupling device 1.

Ganz analog bilden das zweite Trägerelement 13 und das zweite Permanentmagnetelement 14 ein einheitliches zweites Kupplungselement aus, indem das zweite Permanentmagnetelement 14 mit einer Öffnung 140 auf einem Achsstummel 132 des zweiten Trägerelements 13 angeordnet und zudem formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem zweiten Trägerelement 13 verbunden ist. Von dem zweiten Permanentmagnetelement 14 abgewandt steht eine Welle 131 von dem Trägerelement 13 vor, die eine Öffnung 103 in dem Gehäuseteil 101 durchgreift und beispielsweise mit einer Abtriebswelle eines abtriebsseitigen Getriebes verbunden sein kann. Das durch das erste Trägerelement 1 1 und das erste Permanentmagnetelement 12 gebildete erste Kupplungselement und das durch das zweite Trägerelement 13 und das zweite Permanentmagnetelement 14 gebildete zweite Kupplungselement sind jeweils um eine gemeinsame Längsachse L drehbar in dem Gehäuse 10 gelagert und sind mit ihren Wellen 1 1 1 und 131 koaxial fluchtend angeordnet. Analogously, the second carrier element 13 and the second permanent magnet element 14 form a uniform second coupling element by arranging the second permanent magnet element 14 with an opening 140 on a stub axle 132 of the second carrier element 13 and also with the second carrier element 13 in a form-fitting, non-positive and / or materially bonded manner connected is. Facing away from the second permanent magnet element 14 is a shaft 131 of the Carrier element 13, which passes through an opening 103 in the housing part 101 and may be connected for example to an output shaft of a driven-side gear. The first coupling element formed by the first carrier element 11 and the first permanent magnet element 12 and the second coupling element formed by the second carrier element 13 and the second permanent magnet element 14 are each rotatably mounted in the housing 10 about a common longitudinal axis L and are provided with their shafts 11 1 and 131 coaxially aligned.

Zwischen den Permanentmagnetelementen 12, 14 ist ein Zwischenelement 15 in Form einer dünnen Kunststofffolie angeordnet, das insbesondere verhindern soll, dass die Kupplungselemente mit ihren Permanentmagnetelementen 12, 14 durch Korrosion eine Verbindung miteinander eingehen. Das Zwischenelement 15 kann - betrachtet in axialer Richtung entlang der Längsachse L - beispielsweise eine Dicke zwischen 1 Hundertstel Millimeter und 10 Hundertstel Millimeter, beispielsweise 5 Hundertstel Millimeter aufweisen. Between the permanent magnet elements 12, 14, an intermediate element 15 is arranged in the form of a thin plastic film which is intended in particular to prevent the coupling elements with their permanent magnet elements 12, 14 entering into a connection with one another by corrosion. The intermediate element 15 may have, for example, a thickness of between one hundredth of a millimeter and ten hundredth of a millimeter, for example five hundredth of a millimeter, viewed in the axial direction along the longitudinal axis L.

Die Permanentmagnetelemente 12, 14 dienen dazu, durch magnetische Anziehung eine Kupplung zwischen den Kupplungselementen 1 1 , 12 bzw. 13, 14 herzustellen. Die Permanentmagnetelemente 12, 14 sind hierzu jeweils mehrpolig ausgestaltet und weisen, wie schematisch in Fig. 3 dargestellt, periodisch angeordnete Magnetpole N, S auf, die betrachtet in Umfangsrichtung um die Längsachse L derart versetzt zueinander angeordnet sind, dass auf einen Nordpol N ein Südpol S und auf den Südpol S wiederum ein Nordpol N folgt. Die Anordnung der Magnetpole N, S an den Permanentmagnetelementen 12, 14 ist hierbei kongruent zueinander. Insbesondere weisen die Permanentmagnetelemente 12, 14 die gleiche Anzahl von Magnetpolpaaren auf (bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Magnetpolpaare, wobei auch andere Anzahlen von Magnetpolpaaren, beispielsweise fünf, sechs, sieben oder acht Magnetpolpaare, möglich sind). The permanent magnet elements 12, 14 serve to produce a coupling between the coupling elements 11, 12 and 13, 14 by magnetic attraction. The permanent magnet elements 12, 14 are each configured multipolar and, as shown schematically in Fig. 3, periodically arranged magnetic poles N, S, which are viewed in the circumferential direction about the longitudinal axis L offset from each other so arranged that on a north pole N a south pole S and on the south pole S turn a north pole N follows. The arrangement of the magnetic poles N, S on the permanent magnet elements 12, 14 is in this case congruent to one another. In particular, the permanent magnet elements 12, 14 have the same number of magnetic pole pairs (in the illustrated embodiment, four pairs of magnetic poles, although other numbers of pairs of magnetic poles, for example five, six, seven or eight pairs of magnetic poles are possible).

In einem Kupplungszustand stehen sich die Magnetpole N, S der Permanentmagnetelemente 12, 14, wie schematisch in Fig. 4A dargestellt, magnetisch anziehend gegenüber. In Fig. 4A (und genauso in den nachstehend noch erläuterten Fig. 4B und 4C) sind die Permanentmagnetelemente 12, 14 in abgerollter Weise dargestellt, indem die an sich kreisförmigen Permanentmagnetelemente 12, 14 auf eine Linie projiziert sind (entsprechend einem Aufschneiden an einem Umfangsort und einem Abwickeln auf eine Linie). In a coupling state, the magnetic poles N, S of the permanent magnet elements 12, 14, as shown schematically in Fig. 4A, are magnetically attractive. In FIG. 4A (and also in FIGS. 4B and 4C explained below), the permanent magnet elements 12, 14 are shown in a rolled-out manner by the per se circular permanent magnet elements 12, 14 in a line are projected (corresponding to a cut at a perimeter location and an unwinding on a line).

In dem Kupplungszustand gemäß Fig. 4A steht ein Nordpol eines Permanentmagnetelements 12, 14 gerade einem Südpol S des anderen Permanentmagnetelements 14, 12 gegenüber. Dies entspricht einem nicht belasteten Zustand. Wird im Betrieb eine Last bewirkt, die ein zwischen den Wellen 1 1 1 , 131 wirkendes Drehmoment zur Folge hat, so können die Permanentmagnetelemente 12, 14 (geringfügig) um einen Winkel ß zueinander ausgelenkt werden, wie dies in Fig. 4B veranschaulicht ist. Weil somit Nordpole N und Südpole S der Permanentmagnetelemente 12, 14 paarweise voneinander entfernt werden, wirkt eine rückstellende magnetische Kraft zwischen den Permanentmagnetelementen 12, 14, die eine rotatorische Kupplung zwischen den Permanentmagnetelementen 12, 14 bewirkt und ein Mitdrehen des abtriebsseitigen Permanentmagnetelements 14 mit dem antriebsseitigen Permanentmagnetelement 12 zur Folge hat. In einem normalen Betriebszustand bei normalen Lasten drehen sich die Permanentmagnetelemente 12, 14 aufgrund der magnetischen Kupplung somit gemeinsam, so dass ein Drehmoment vom Antrieb auf den Abtrieb übertragen werden kann. In the coupling state according to FIG. 4A, a north pole of a permanent magnet element 12, 14 just faces a south pole S of the other permanent magnet element 14, 12. This corresponds to a non-loaded condition. If, during operation, a load is produced which results in a torque acting between the shafts 1 1 1, 131, the permanent magnet elements 12, 14 can be (slightly) deflected relative to one another by an angle β, as illustrated in FIG. 4B. Thus, since north poles N and south poles S of the permanent magnet elements 12, 14 are removed from each other in pairs, a restoring magnetic force acts between the permanent magnet elements 12, 14 causing a rotatory coupling between the permanent magnet elements 12, 14 and co-rotating the driven side permanent magnet element 14 with the drive side Permanent magnet element 12 has the consequence. In a normal operating condition with normal loads, the permanent magnet elements 12, 14 thus rotate together due to the magnetic coupling, so that a torque can be transmitted from the drive to the output.

Übersteigt die zwischen den Wellen 1 1 1 , 131 wirkende Last jedoch ein vorbestimmtes Grenzdrehmoment, das durch die magnetische Anziehungskraft zwischen den Permanentmagnetelementen 12, 14 bestimmt ist, so kommt es zu einem Durchrutschen der Kupplung, weil das magnetische Haltemoment die wirkende (Über-)Last nicht auffangen kann. Das Durchrutschen erfolgt hierbei solange, bis das Lastmoment wiederum unter das Grenzdrehmoment fällt. Ist dies der Fall, nehmen die Permanentmagnetelemente 12, 14 wiederum eine Stellung zueinander ein, in der ein Nordpol N des einen Permanentmagnetelements 12, 14 einem Südpol S des anderen Permanentmagnetelements 14, 12 magnetisch anziehend gegenübersteht (und umgekehrt) und somit wiederum eine magnetische Kupplung zwischen den Permanentmagnetelementen 12, 14 hergestellt ist. If, however, the load acting between the shafts 1 1 1, 131 exceeds a predetermined limit torque, which is determined by the magnetic attraction between the permanent magnet elements 12, 14, the clutch will slippage, because the magnetic holding torque will affect the acting (over-) Can not catch the load. The slipping takes place here until the load torque falls again below the limit torque. If this is the case, the permanent magnet elements 12, 14 again assume a position relative to each other in which a north pole N of one permanent magnet element 12, 14 faces a south pole S of the other permanent magnet element 14, 12 magnetically attractive (and vice versa) and thus in turn a magnetic coupling between the permanent magnet elements 12, 14 is made.

Der Verlauf des durch die magnetischen Anziehungskräfte bewirkten Moments M über dem Winkel ß zwischen den Permanentmagnetelementen 12, 14 ist in Fig. 4D dargestellt. Das Moment M verläuft sinusförmig mit einer Periodenweite a, die der Periodenweite a der Magnetpole N, S an den Permanentmagnetelementen 12, 14 entspricht (siehe Fig. 3). Bei geringfügiger Auslenkung, wie in Fig. 4B dargestellt, steigt das Haltemoment zunächst, bis es einen Maximalwert Mmax erreicht. Danach fällt es ab und kreuzt die Nulllinie bei einem Winkel ß, der einer Stellung der Permanentmagnetelemente 12, 14 zueinander entspricht, an der sich gerade gleichnamige Pole, also ein Nordpol N einem anderen Nordpol N und ein Südpol S einem anderen Südpol S, der Permanentmagnetelemente 12, 14 gegenüberstehen. Nach Kreuzen der Nulllinie wird das Haltemoment negativ, so dass die weitere Bewegung der Permanentmagnetelemente 12, 14 relativ zueinander magnetisch sogar unterstützt wird, bis wiederum eine kuppelnde Stellung, in der sich ungleichnamige Pole N, S magnetisch anziehend gegenüberstehen (siehe Fig. 4C), erreicht ist. Das Grenzdrehmoment entspricht dem maximalen Haltemoment Mmax. Ist das zwischen den Wellen 1 1 1 , 131 wirkende Lastmoment größer als dieses Grenzdrehmoment Mmax, so rutscht die Kupplung durch, weil die magnetischen Anziehungskräfte nicht ausreichen, um die Permanentmagnetelemente 12, 14 magnetisch in drehfester Weise zueinander zu halten. The course of the moment M caused by the magnetic attraction forces over the angle β between the permanent magnet elements 12, 14 is shown in FIG. 4D. The moment M is sinusoidal with a period a which corresponds to the period a of the magnetic poles N, S at the permanent magnet elements 12, 14 (see FIG. 3). At a slight deflection, as shown in Fig. 4B, the holding torque initially increases until it reaches a maximum value Mmax. After that it drops off and crosses the zero line at an angle β, which corresponds to a position of the permanent magnet elements 12, 14 to each other just poles, ie a north pole N another north pole N and a south pole S another south pole S, the permanent magnet elements 12, 14 facing each other , After crossing the zero line, the holding torque is negative, so that the further movement of the permanent magnet elements 12, 14 is magnetically supported relative to each other, until in turn a coupling position in which unlike poles N, S are magnetically attractive (see FIG. 4C), is reached. The limit torque corresponds to the maximum holding torque Mmax. If the load torque acting between the shafts 1 1 1, 131 is greater than this limit torque Mmax, the clutch slips because the magnetic attraction forces are insufficient to magnetically hold the permanent magnet elements 12, 14 in rotationally fixed relationship to each other.

Die Kupplungseinrichtung 1 wirkt hierbei beidseitig. So kann die Kupplungseinrichtung 1 in beide Drehrichtungen durchrutschen, wenn das Grenzdrehmoment Mmax in die eine oder andere Drehrichtung überschritten wird. Die Kupplung zwischen den Permanentmagnetelementen 12, 14 kann rein magnetisch wirken, so dass sogar ein (geringfügiger) axialer Abstand zwischen den Permanentmagnetelementen 12, 14 vorgesehen sein kann. Zusätzlich können die Permanentmagnetelemente 12, 14 - unter Zwischenlage des Zwischenelements 15 - jedoch auch reibend miteinander in Anlage sein, so dass zusätzlich Reibkräfte wirken, die die magnetischen Anziehungskräfte überlagern. The coupling device 1 acts on both sides. Thus, the coupling device 1 can slip in both directions of rotation when the limit torque Mmax is exceeded in one or the other direction of rotation. The coupling between the permanent magnet elements 12, 14 can act purely magnetically, so that even a (slight) axial distance between the permanent magnet elements 12, 14 can be provided. In addition, however, the permanent magnet elements 12, 14 - with the interposition of the intermediate element 15 - but also rubbing each other in abutment, so that in addition frictional forces act, which superimpose the magnetic forces of attraction.

Die Permanentmagnetelemente 12, 14 sind scheibenförmig mit im Wesentlichen kreisförmiger Gestalt ausgebildet. Die Permanentmagnetelemente 12, 14 können beispielsweise durch Sintern aus einem Neodym-Material hergestellt sein. The permanent magnet elements 12, 14 are disc-shaped with a substantially circular shape. The permanent magnet elements 12, 14 may be made, for example, by sintering from a neodymium material.

Die Trägerelemente 1 1 , 13 sind vorzugsweise aus einem ferromagnetischen Material, beispielsweise Stahl, hergestellt und dienen zum einen zum Tragen der Permanentmagnetelemente 12, 14 und zum anderen auch als magnetischer Rückschluss zum Leiten des durch die Magnetpole N, S der Permanentmagnetelemente 12, 14 erzeugten magnetischen Flusses. Die Kupplungseinrichtung 1 kann beispielsweise Bestandteil eines Spindelantriebs 3 sein, wie er in einem Ausführungsbeispiel schematisch in Fig. 5A und 5B dargestellt ist. The support elements 1 1, 13 are preferably made of a ferromagnetic material, such as steel, and serve on the one hand for supporting the permanent magnet elements 12, 14 and on the other hand as a magnetic return for conducting the magnetic poles N, S of the permanent magnet elements 12, 14 magnetic flux. The coupling device 1 may for example be part of a spindle drive 3, as it is shown schematically in one embodiment in FIGS. 5A and 5B.

Bei dem in Fig. 5A und 5B dargestellten konkreten Ausführungsbeispiel einer Antriebsvorrichtung 3 in Form eines Spindelantriebs weist die Antriebsvorrichtung 3 eine Spindel 32 auf, die sich entlang einer Längsachse L erstreckt, drehbar an einem Gehäuse 30 angeordnet ist und mit einem Elektromotor 34 in Verbindung steht. In the illustrated in Fig. 5A and 5B specific embodiment of a drive device 3 in the form of a spindle drive, the drive device 3, a spindle 32 which extends along a longitudinal axis L, is rotatably mounted on a housing 30 and is in communication with an electric motor 34 ,

Die Spindel 32 weist an ihrer äu ßeren Mantelfläche ein Au ßengewinde auf, das mit einem Innengewinde in einer Bohrung 313 einer Spindelmutter 310 in Eingriff steht. Die Spindelmutter 310 ist drehfest an einem (Innen-)Rohr einer Schubstange 31 gehalten, das über eine von der Spindelmutter 310 abgewandte Stirnseite 314 in einem Hüllrohr 312 gelagert ist. Das Hüllrohr 312 ist an dem Gehäuse 30 entlang der Längsachse L verschiebbar (aber drehfest) gelagert, so dass über das Hüllrohr 312 auch das Rohr 31 1 an dem Gehäuse 30 geführt ist. The spindle 32 has on its externa ßeren lateral surface on a Au ßengewinde, which is in engagement with an internal thread in a bore 313 of a spindle nut 310. The spindle nut 310 is rotatably held on an (inner) tube of a push rod 31, which is mounted in a cladding tube 312 via an end face 314 facing away from the spindle nut 310. The cladding tube 312 is displaceably (but non-rotatably) mounted on the housing 30 along the longitudinal axis L, so that the tube 31 1 is guided on the housing 30 via the cladding tube 312.

An der Stirnseite 314 der Schubstange 31 ist eine Koppelstelle 301 zum (schwenkbaren) Koppeln der Schubstange 31 mit der z.B. mit einer Heckklappe 20 (siehe z.B. Fig. 6) angeordnet. Demgegenüber weist das Gehäuse 30 an einem der Schubstange 31 abgewandten Ende eine Koppelstelle 300 auf, über das das Gehäuse 30 z.B. mit der Karosserie 21 (schwenkbar) gekoppelt ist. At the end face 314 of the push rod 31 is a coupling point 301 for (pivotally) coupling the push rod 31 with the e.g. with a tailgate 20 (see, e.g., Fig. 6). In contrast, the housing 30 has a coupling point 300 at an end facing away from the push rod 31, via which the housing 30 is connected, for example. is coupled to the body 21 (pivotable).

Im Betrieb der Antriebsvorrichtung 3 versetzt der Elektromotor 34 die Spindel 32 in eine Drehbewegung um die Längsachse L. Aufgrund des Gewindeeingriffs der Spindelmutter 310 mit der Spindel 32 und der festen Verbindung der Spindelmutter 310 mit der Schubstange 31 rollt die Spindelmutter 310 an der Spindel 32 ab, so dass die Spindelmutter 310 entlang der Längsachse L relativ zu der Spindel 32 verstellt wird und zusammen mit der Spindelmutter 310 das Rohr 31 1 und das Hüllrohr 312 verfahren werden und somit die gesamte Schubstange 31 bewegt wird. During operation of the drive device 3, the electric motor 34 sets the spindle 32 in a rotational movement about the longitudinal axis L. Due to the threaded engagement of the spindle nut 310 with the spindle 32 and the fixed connection of the spindle nut 310 with the push rod 31, the spindle nut 310 rolls on the spindle 32 so that the spindle nut 310 is displaced along the longitudinal axis L relative to the spindle 32 and, together with the spindle nut 310, the tube 31 1 and the cladding tube 312 are moved and thus the entire push rod 31 is moved.

Fig. 5A zeigt die Antriebsvorrichtung 3 in einer ausgefahrenen Stellung, bei der die Spindelmutter 310 an ein dem Getriebe 34 abgewandtes Ende der Spindel 32 verfahren ist. Fig. 5B hingegen zeigt die Antriebsvorrichtung 3 in einer eingefahrenen Stellung, bei der die Spindelmutter 310 dem dem Elektromotor 34 zugewandten Ende der Spindel 32 angenähert ist. Die Schubstange 31 ist über eine Feder 33 in Form einer Druckfeder gegenüber dem Gehäuse 30 vorgespannt und dazu an einer Abstützung 36 an dem Gehäuse 30 abgestützt. Die Vorspannung erfolgt dabei - bei dem dargestellten Beispiel - in Richtung der ausgefahrenen Stellung (siehe Fig. 5A), so dass die Feder 33 bei einem Einfahren der Schubstange 31 entgegen der Verstellrichtung V auf Druck gespannt wird, wie dies in Fig. 5B dargestellt ist. Mittels der Feder 33 kann, insbesondere bei einer nicht selbsthemmenden Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung 3, ein Rückverstellen der Antriebsvorrichtung 3 in Richtung einer Ausgangsstellung bewirkt werden, so dass beispielsweise ein Schwenkflügel durch Wirkung der Feder 33 nach einem Verstellen automatisch in eine Ausgangsstellung, beispielsweise eine Schließstellung zurückverstellt wird. Ebenso ist möglich, mittels der Feder 33 auf die Heckklappe 20 wirkende Gewichtskräfte auszugleichen. Gegebenenfalls kann auf eine solche Feder 33 aber auch verzichtet werden. Die Kupplungseinrichtung 1 dient in diesem Fall zur Kopplung des Elektromotors 34 mit der anzutreibenden Spindel 32. Beispielsweise kann die antriebsseitige Welle 1 1 1 des Trägerelements 1 1 mit einer Welle des Elektromotors 34 verbunden sein, während die Welle 131 des ausgangsseitigen Trägerelements 13 mit der Spindel 32 in Wirkverbindung steht. Über die Kupplungseinrichtung 1 können somit Kräfte vom Elektromotor 34 auf die Spindel 32 übertragen werden, um die Spindel 32 zum Verstellen der Spindelmutter 310 anzutreiben. FIG. 5A shows the drive device 3 in an extended position, in which the spindle nut 310 is moved to an end of the spindle 32 facing away from the gear 34. 5B, however, shows the drive device 3 in a retracted position, in which the spindle nut 310 is closer to the end of the spindle 32 facing the electric motor 34. The push rod 31 is biased by a spring 33 in the form of a compression spring relative to the housing 30 and supported on a support 36 on the housing 30. The bias is in this case - in the illustrated example - in the direction of the extended position (see Fig. 5A), so that the spring 33 is tensioned against the adjustment direction V upon retraction of the push rod 31, as shown in Fig. 5B , By means of the spring 33 can be effected in the direction of a starting position, in particular in a non-self-locking embodiment of the drive device 3, a return adjustment of the drive device 3, so that, for example, a pivoting wing automatically adjusted by adjustment of the spring 33 after adjustment in a starting position, for example, a closed position becomes. It is also possible to compensate for weight effects acting on the tailgate 20 by means of the spring 33. Optionally, 33 may also be dispensed with such a spring. The coupling device 1 is used in this case for coupling the electric motor 34 with the driven spindle 32. For example, the drive-side shaft 1 1 1 of the support member 1 1 may be connected to a shaft of the electric motor 34, while the shaft 131 of the output side support member 13 with the spindle 32 is in operative connection. Thus, forces can be transmitted from the electric motor 34 to the spindle 32 via the coupling device 1 in order to drive the spindle 32 for adjusting the spindle nut 310.

Durch Zwischenschalten der Kupplungseinrichtung 1 kann der Kraftfluss zwischen dem Elektromotor 34 und der Spindel 32 im Überlastfall unterbrochen werden. Ist beispielsweise eine weitere Bewegung der Schubstange 31 blockiert, so rutscht die Kupplungseinrichtung 1 bei Überschreiten des Grenzdrehmoments Mmax durch und entkoppelt somit die Spindel 32 vom Elektromotor 34. Eine Bauteilbeschädigung an der Antriebsvorrichtung kann somit vermieden werden. Wie aus Fig. 6 ersichtlich kann eine Antriebsvorrichtung 3 dieser Art beispielsweise zum Verstellen einer Heckklappe 20 eines Fahrzeugs 2 dienen. Die Antriebsvorrichtung 3 wirkt in sich bekannter Weise zwischen der Heckklappe 20 und einer Karosserie 21 des Fahrzeugs 2. Grundsätzlich kann eine Antriebsvorrichtung 3 der hier beschriebenen Art aber auch zum Verstellen gänzlich anders gearteter Fahrzeugteile Verwendung finden. Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich anders geartete Ausführungsformen verwirklichen. Insbesondere kann eine Kupplungseinrichtung der hier beschriebenen Art beispielsweise auch bei einer anderen Versteileinrichtung in einem Fahrzeug zum Einsatz kommen. Die Verwendung einer solchen Kupplungseinrichtung ist hierbei auch nicht auf einem Spindelantrieb beschränkt, sondern kann ganz generell bei unterschiedlich gearteten Antriebsvorrichtungen eingesetzt werden. By interposing the clutch device 1, the power flow between the electric motor 34 and the spindle 32 can be interrupted in case of overload. If, for example, further movement of the push rod 31 is blocked, the coupling device 1 slips when the limit torque Mmax is exceeded and thus decouples the spindle 32 from the electric motor 34. Component damage to the drive device can thus be avoided. As can be seen from FIG. 6, a drive device 3 of this type can serve for example for adjusting a tailgate 20 of a vehicle 2. The drive device 3 acts in a known manner between the tailgate 20 and a body 21 of the vehicle 2. In principle, a drive device 3 of the type described here can also be used for adjusting completely different vehicle parts use. The idea underlying the invention is not limited to the embodiments described above, but can in principle also be realized in completely different embodiments. In particular, a coupling device of the type described here can also be used, for example, in another adjusting device in a vehicle. The use of such a coupling device is in this case not limited to a spindle drive, but can be used quite generally in different types of drive devices.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Kupplungseinrichtung1 coupling device

10 Gehäuse 10 housing

100, 101 Gehäuseteil  100, 101 housing part

102, 103 Öffnung  102, 103 opening

104 Innenraum  104 interior

1 1 Trägerelement  1 1 carrier element

1 1 1 Antriebswelle  1 1 1 drive shaft

1 12 Achsstummel  1 12 stub axle

12 Permanentmagnetelement 12 permanent magnet element

120 Öffnung 120 opening

121 Kupplungsfläche  121 coupling surface

13 Trägerelement  13 carrier element

131 Abtriebswelle  131 output shaft

132 Achsstummel  132 stub axle

130 Öffnung  130 opening

14 Permanentmagnetelement 14 permanent magnet element

140 Öffnung 140 opening

141 Kupplungsfläche  141 coupling surface

15 Zwischenelement  15 intermediate element

151 , 152 Seite  151, 152 page

2 Fahrzeug  2 vehicle

20 Heckklappe  20 tailgate

21 Karosserie  21 bodywork

3 Antriebsvorrichtung 3 drive device

30 Gehäuse 30 housing

300 Koppelstelle  300 coupling point

301 Koppelstelle  301 coupling point

31 Schubstange  31 push rod

310 Spindelmutter  310 spindle nut

31 1 Rohr  31 1 pipe

312 Hüllrohr  312 cladding tube

313 Bohrung  313 bore

314 Stirnseite  314 front side

32 Spindel  32 spindle

33 Druckfeder 34 Motor 36 AbStützung 33 compression spring 34 Motor 36 Support

α, ß Winkel α, ß angle

D1 , D1 ', D2, D2' Drehrichtung  D1, D1 ', D2, D2' direction of rotation

L Längsachse  L longitudinal axis

M Drehmoment M torque

max Maximales Drehmoment max Maximum torque

V Verstellrichtung V adjustment direction

Claims

Patentansprüche claims

1 . Kupplungseinrichtung (1 ) für eine Antriebsvorrichtung (3) eines Fahrzeugs (4), mit - einer Antriebswelle (1 1 1 ), 1 . Coupling device (1) for a drive device (3) of a vehicle (4), with - a drive shaft (1 1 1),

- einer Abtriebswelle (131 ),  an output shaft (131),

- einem mit der Antriebswelle (1 1 1 ) verbundenen, ersten Kupplungselement (1 1 , 12), und  - One connected to the drive shaft (1 1 1), the first coupling element (1 1, 12), and

- einem mit der Abtriebswelle (131 ) verbundenen, zweiten Kupplungselement (13, 14), das in einem Kupplungszustand zum gemeinsamen Verdrehen der - One connected to the output shaft (131), the second coupling element (13, 14), in a coupling state for the common rotation of the

Abtriebswelle (131 ) mit der Antriebswelle (1 1 1 ) mit dem ersten Kupplungselement (1 1 , 12) gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kupplungselement (1 1 , 12) ein erstes Permanentmagnetelement (12) und das zweite Kupplungselement (13, 14) ein zweites Permanentmagnetelement (14) aufweisen, wobei das erste Permanentmagnetelement (12) und das zweite Permanentmagnetelement (14) jeweils mindestens ein Paar von ungleichnamigen Magnetpolen (N, S) aufweisen und sich die Magnetpole (N, S) des erstenOutput shaft (131) to the drive shaft (1 1 1) with the first coupling element (1 1, 12) is coupled, characterized in that the first coupling element (1 1, 12) a first permanent magnet element (12) and the second coupling element (13 , 14) comprise a second permanent magnet element (14), the first permanent magnet element (12) and the second permanent magnet element (14) each having at least one pair of unlike magnetic poles (N, S) and the magnetic poles (N, S) of the first one

Permanentmagnetelements (12) und des zweiten Permanentmagnetelements (14) in dem Kupplungszustand magnetisch anziehend gegenüberstehen. Permanent magnet member (12) and the second permanent magnet element (14) in the coupling state magnetically attractive.

2. Kupplungseinrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in einem Überlastzustand, wenn ein zwischen der Antriebswelle (1 1 1 ) und der Abtriebswelle (131 ) wirkendes Drehmoment ein vorbestimmtes Grenzdrehmoment (Mmax) übersteigt, das erste Permanentmagnetelement (12) und das zweite Permanentmagnetelement (14) relativ zueinander verdrehbar sind. Second clutch device (1) according to claim 1, characterized in that in an overload condition, when a between the drive shaft (1 1 1) and the output shaft (131) acting torque exceeds a predetermined limit torque (Mmax), the first permanent magnet element (12) and the second permanent magnet element (14) are rotatable relative to each other.

3. Kupplungseinrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (1 1 1 ) und die Abtriebswelle (131 ) um eine Längsachse (L) drehbar gelagert sind. 3. Coupling device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the drive shaft (1 1 1) and the output shaft (131) about a longitudinal axis (L) are rotatably mounted.

4. Kupplungseinrichtung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Permanentmagnetelement (12) und das zweite Permanentmagnetelement (14) jeweils scheibenförmig quer zur Längsachse (L) erstreckt sind. 4. Coupling device (1) according to claim 3, characterized in that the first permanent magnet element (12) and the second permanent magnet element (14) are each disc-shaped extending transversely to the longitudinal axis (L).

5. Kupplungseinrichtung (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetpole (N, S) des mindestens einen Paares von Magnetpolen (N, S) eines jeden Permanentmagnetelements (12, 14) umfänglich um die Längsachse (L) zueinander versetzt sind. 5. Coupling device (1) according to claim 3 or 4, characterized in that the magnetic poles (N, S) of the at least one pair of magnetic poles (N, S) of each permanent magnet element (12, 14) circumferentially about the longitudinal axis (L) to each other are offset.

6. Kupplungseinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ungleichnamigen Magnetpole (N, S) des mindestens einen Paares von Magnetpolen (N, S) eines jeden Permanentmagnetelements (12, 14) umfänglich um die Längsachse (L) derart periodisch angeordnet sind, dass auf einen Nordpol (N) ein Südpol (S) und auf den Südpol (S) wiederum ein Nordpol (N) folgt. 6. Coupling device (1) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the unlike magnetic poles (N, S) of the at least one pair of magnetic poles (N, S) of each permanent magnet element (12, 14) circumferentially about the longitudinal axis ( L) are periodically arranged such that a north pole (N) is followed by a south pole (S) and the south pole (S) is followed by a north pole (N).

Kupplungseinrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Permanentmagnetelement (12) eine erste Kupplungsfläche (121) und das zweite Permanentmagnetelement (14) eine zweite Kupplungsfläche (141 ) aufweisen, wobei die erste Kupplungsfläche (121 ) und die zweite Kupplungsfläche (141 ) einander zugewandt sind. Coupling device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first permanent magnet element (12) has a first coupling surface (121) and the second permanent magnet element (14) has a second coupling surface (141), wherein the first coupling surface (121) and the second coupling surface (141) facing each other.

Kupplungseinrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Permanentmagnetelement (12) und dem zweiten Permanentmagnetelement (14) ein Zwischenelement (15) angeordnet ist, das eine erste Seite (151 ), an der das erste Permanentmagnetelement (1 1 1 ) anliegt, und eine der ersten Seite (151 ) abgewandte, zweite Seite (152), an der das zweite Permanentmagnetelement (14) anliegt, aufweist. Coupling device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that between the first permanent magnet element (12) and the second permanent magnet element (14), an intermediate element (15) is arranged, which has a first side (151) on which the first permanent magnet element ( 1 1 1) is applied, and one of the first side (151) facing away from the second side (152) against which the second permanent magnet element (14) abuts.

Kupplungseinrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Permanentmagnetelement (12) mit einem aus einem ferromagnetischen Material gefertigten, ersten Trägerelement (1 1 ) und das zweite Permanentmagnetelement (14) mit einem aus einem ferromagnetischen Material gefertigten, zweiten Trägerelement (13) drehfest verbunden sind. Coupling device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first permanent magnet element (12) with a made of a ferromagnetic material, the first carrier element (1 1) and the second permanent magnet element (14) with a made of a ferromagnetic material, second support member (13) are rotatably connected.

10. Kupplungseinrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kupplungselement (1 1 , 12) und das zweite Kupplungselement (13, 14) in einem zylindrischen Gehäuse (10) drehbar gelagert sind. 10. Coupling device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first coupling element (1 1, 12) and the second coupling element (13, 14) are rotatably mounted in a cylindrical housing (10).

1 1 . Antriebsvorrichtung (3) mit einer Kupplungseinrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche. 1 1. Drive device (3) with a coupling device (1) according to one of the preceding claims.

12. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (3) als Spindelantrieb mit einem elektromotorischen Antrieb (34), einer durch den Antrieb (34) antreibbaren Spindel (32) und einer mit der Spindel (32) in Gewindeeingriff stehenden Spindelmutter (310) ausgebildet ist. 12. Drive device according to claim 1 1, characterized in that the drive device (3) as a spindle drive with an electric motor drive (34), one by the drive (34) drivable spindle (32) and one with the spindle (32) in threaded engagement Spindle nut (310) is formed.

13. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (2) einen Antrieb zum Verstellen einer Heckklappe (40) eines Fahrzeugs (4) ausbildet. 13. Drive device according to claim 1 1 or 12, characterized in that the drive device (2) forms a drive for adjusting a tailgate (40) of a vehicle (4).