WO2019007583A1 - Spindelantrieb für ein verschlusselement eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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WO2019007583A1 PCT/EP2018/063040 EP2018063040W WO2019007583A1 WO 2019007583 A1 WO2019007583 A1 WO 2019007583A1 EP 2018063040 W EP2018063040 W EP 2018063040W WO 2019007583 A1 WO2019007583 A1 WO 2019007583A1
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Michael Buchheim
Daniel Schnapp
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Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg
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    • E05Y2900/546—Tailboards, tailgates or sideboards opening upwards

Definitions

  • the present invention relates to a spindle drive for a closure element of a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and to a closure element arrangement of a motor vehicle according to claim 9.
  • the spindle drive in question can be used for all possible closure elements of a motor vehicle application.
  • Examples include a flap, in particular a tailgate, a trunk lid, a hood, a side door, a cargo compartment lid, a lifting roof o. The like.
  • a motor vehicle in particular a tailgate, a trunk lid, a hood, a side door, a cargo compartment lid, a lifting roof o. The like.
  • a known spindle drive (DE 20 2009 006 216 U1), from which the invention proceeds, is used to adjust a tailgate of a motor vehicle.
  • the spindle drive is equipped with a drive motor and a spindle spindle nut transmission connected downstream of the drive motor for generating drive movements.
  • two connections are provided, which are biased by means of a helical compression spring against each other.
  • the spindle nut is connected to a guide tube, which serves on the one hand the leadership of the spindle nut protruding through the spindle and on the other hand serves via a guide sleeve of the guide of the helical compression springs.
  • the helical compression spring here has spring coils of different diameters in order to be able to adapt the helical compression spring to the geometric conditions prevailing in the spindle drive along the spindle longitudinal axis.
  • the invention is based on the problem to design the known spindle drive and further develop, that the interaction between the helical compression spring and the spindle drive is otherwise optimized.
  • the above problem is solved in a spindle drive according to the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1.
  • spring coil By a “spring coil” is meant a complete revolution of the spring wire of the helical compression spring. tion only ends at a point where its course, viewed in the axial direction, the course of the next spring coil corresponds.
  • the at least one spring coil has, according to the embodiment according to claim 2, at least two sections, in particular at least three sections, with a larger coil radius and intermediate sections with a smaller coil radius.
  • the larger turn radius portions all have the same turn radius and / or curvature
  • / or the smaller turn radius portions all have the same turn radius and / or curvature.
  • Claims 3 and 4 define different courses of the at least one spring coil.
  • the winding radius can in particular alternate periodically (claim 3), preferably at regular angular intervals of 120 °.
  • the at least one spring coil has, in an axial plan view, the course of a hypotrochoid.
  • a hypotrochoide is a special form of a cycloid, also called roll curve. It is the path that creates a circle point when rolling a circle on the inside of a fixed circle.
  • the hypotrochoid particularly suitable for the course of a helical compression coil spring for the aforementioned purposes has at least three self-intersection points, in particular exactly three self-intersection points. In principle, however, the course of a hypotrochoide, which has no self-intersections, can be selected. Particularly preferred embodiments of a spindle drive are described in claims 5 and 6.
  • the claims 7 and 8 define preferred ways to arrange the proposed proposed helical compression spring in the spindle drive.
  • a closure element arrangement of a motor vehicle is claimed with a means of the spindle drive motor-adjustable closure element.
  • essential to the further teaching is that at least one proposed spindle drive is provided for the motorized adjustment of the closure element.
  • the closure element is a tailgate, a trunk lid, a door, a hood or the like of a motor vehicle.
  • FIG. 1 shows a very schematic representation of the rear area of a
  • FIG. 2 shows the spindle drive according to Figure 1 in the retracted position in a sectional side view
  • Fig. 3 shows a first embodiment of a helical compression spring for the
  • Fig. 4 shows a second embodiment of a helical compression spring for the spindle drive of FIG. 1 and
  • Fig. 5 in a) is a schematic representation of the Windungsverlaufs the
  • the spindle drive shown in the drawing is used for the motorized adjustment of a designed as a tailgate closure element 1. This is advantageous, but not restrictive to understand. Rather, the proposed spindle drive can be used for all possible closure elements of a motor vehicle, as will be explained below.
  • the spindle drive is equipped with a drive motor 2, a spindle spindle nut transmission 3 connected downstream of the drive motor 2 for generating linear drive movements and with two connections 4, 5 for discharging the drive movements. Between the drive motor 2 and the spindle spindle nut gear 3 is here and preferably an intermediate gear 6 connected.
  • the spindle drive has a one-piece helical compression spring 8 which is aligned with the spindle longitudinal axis 7 extending in the axial direction and which serves to bias the spindle drive here and preferably into the extended position.
  • a one-piece helical compression spring 8 which is aligned with the spindle longitudinal axis 7 extending in the axial direction and which serves to bias the spindle drive here and preferably into the extended position.
  • several helical compression springs can also be used here.
  • the helical compression spring 8 of the proposed spindle drive is particularly important in the field of application of the motorized adjustment of tailgates. It counteracts the weight of the tailgate 1.
  • the helical compression spring 8 is designed with respect to the weight of the tailgate 1 so that the resulting state comes as close as possible to an equilibrium state.
  • a plurality of, in particular different, helical compression springs 8 can be provided in the sense of an optimum approximation. The following is representative of possibly more helical compression spring 8 only from a single helical compression spring 8 the speech. It can be seen from the illustrations in FIGS.
  • the proposed helical compression spring 8 deviates from the usual design in so far as it has spring coils 9 with a varying radius of curvature within the spring coil 9. Due to the varying winding radii of at least one of the spring windings 9, in particular of all spring windings 9, such a helical compression spring 8 adapts particularly well to the geometric conditions prevailing in the spindle drive or the tolerances associated therewith.
  • Fig. 2 shows that the proposed spindle drive has a housing 10 in which the spindle-spindle nut gear 3, the helical compression spring 8 and the drive motor 2 are arranged. Accordingly, the above-mentioned intermediate gear 6 in the housing 10.
  • the drive motor 2 and / or the intermediate gear 6 and other drive components such as clutches o. The like. Be arranged outside the housing 10. If necessary. Then another housing for the drive components is provided.
  • the housing 10 has an inner tube 10a connected to one of the two ports 4, 5 and an outer tube 10b which is connected to the respective other of the ports 4, 5 and preferably telescopically displaceable relative to the inner tube 10a
  • the spindle 11 of the spindle-spindle nut transmission 3 is axially fixed and rotatably mounted opposite one of the two ports 4, 5, here and preferably opposite the connection 4 connected to the inner tube 10a.
  • the spindle nut 12 of the spindle-spindle nut transmission 3 is connected to the respective other of the connections 4, 5, here and preferably to the connection 5 connected to the outer tube 10b via a guide tube 13, a spindle section being located outside, depending on the position of the spindle drive of the guide tube 13 and a spindle portion is located within the guide tube 13.
  • the helical compression spring 8 surrounds the spindle 11 and extends substantially over the entire length of the spindle 11. It is conceivable that the helical compression spring 8 extends only over a longitudinal portion of the spindle 11.
  • the helical compression spring 8 also surrounds the guide tube 13 and that the helical compression spring 8 extends over the entire length of the guide tube 13. Again, it may be provided that the helical compression spring 8 extends only over a longitudinal section of the guide tube 13.
  • the guide tube 13 forms on the inside an additional guide for the spindle 11 of the spindle-spindle nut transmission 3, on the other hand, on the outside. tig a guide for the helical compression spring 8.
  • the housing 10 wherein in the retracted state of the spindle drive, the inner tube 10 a extends over most of the length of the helical compression spring 8.
  • the proposed helical compression spring 8 is shaped here and preferably on the left side with its inside on the outside of the guide tube 13 and on the right side with its outside on the inside of the housing 10 , in particular of the inner tube 10a, is applied. Due to the special shape of the helical compression spring 8, the contact of the helical compression spring 8 changes over its circumferential direction, in particular at regular angular intervals, between a contact on the outside of the guide tube 13 and an abutment on the inside of the housing 10, in particular of the inner tube 10 a.
  • the helical compression spring 8 has one or more spring coils 9, in which the winding radius varies within the spring coil 9, that is, has one or more sections with a larger coil radius and one or more sections with a smaller coil radius.
  • the helical compression spring 8 has spring coils 9 with three sections 9a with a larger coil radius and three sections 9b with a smaller coil radius.
  • the larger turn radius portions 9a all have the same turn radius and curvature.
  • the spring coils 9 in the embodiment of FIG. 3 have, viewed in the axial direction, the course of a Hypotrochoide, which has no self-intersections, ie, within the respective spring coil, the Windungsverlauf does not cross. As shown in FIG.
  • the hypotrochoid selected here has essentially the shape of a triangle with outwardly curved sides, similar to a Reuleaux triangle, but here the corners of the triangle are rounded off.
  • the touches Helical compression spring 8 with its outside the inside of the housing 10 and inner tube 10a at angular intervals of 120 °.
  • Each spring coil 9 thus contacts the housing 10 or inner tube 10a at the three angular positions 14a, 14b, 14c offset by 120 ° in each case.
  • Each offset at an angular distance of 60 ° the helical compression spring 8, also at angular intervals of 120 °, with its inside touches the outside of the guide tube 13.
  • each spring coil 9 contacts the guide tube 13 to the offset by 120 ° angular positions 15a, 15b, 15c.
  • the embodiment in Fig. 4 shows a helical compression spring 8 according to the same basic principle, as it is based on the helical compression spring 8 in Fig. 3, which is why in this respect reference may be made to the preceding embodiments of the embodiment in Fig. 3.
  • the spring coils 9, viewed in the axial direction have the course of a hypotrochoid.
  • the hypotrochoid here has three self-intersections, ie, within the spring coil, the respective course of the turns intersects at three points, so that the spring coil 9 forms three loops.
  • the helical compression spring touches the outside of the inside of the housing 10 and inner tube 10a and in the same angular position with its inside the outside of the guide tube 13, both at three offset by 120 ° angular positions.
  • the helical compression spring 8 always contacts the housing 10, in particular the inner tube 10a, with the sections 9b which have the smaller winding radius. Accordingly, the helical compression spring 8 always touches the guide tube 13 with the portions 9a having the larger coil radius.
  • FIGS. 5a) and b) show schematically that helical compression springs 8 with the described construction, in particular with a winding course of a hypotrochoid, optimally adapt to different diameters of the guide tube 13 and / or housing 10 and can optimally compensate for tolerances. Also, such helical compression springs 8 adapt to different widths annular spaces between the guide tube 13 and housing 10 by the special shape.
  • a closure element arrangement of a motor vehicle shown in FIG. 1 is claimed as such.
  • the proposed closure element arrangement has a locking element 1 adjustably coupled to the body of the motor vehicle and at least one proposed spindle drive for the motorized adjustment of the closure element 1.
  • the closure element 1 is a tailgate, but can also be formed by a trunk lid, a door, a hood o. The like., Of a motor vehicle. Reference may be made to all versions of the proposed spindle drive.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spindelantrieb für ein Verschlusselement (1) eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor (2), einem dem Antriebsmotor (2) nachgeschalteten Spindel-Spindelmutter-Getriebe (3) zur Erzeugung linearer Antriebsbewegungen und mit zwei Anschlüssen (4, 5) zum Ausleiten der Antriebsbewegungen, wobei mindestens eine auf die Spindellängsachse (7) ausgerichtete, einstückige Schraubendruckfeder (8) zur Vorspannung des Spindelantriebs insbesondere in die ausgefahrene Stellung vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Schraubendruckfeder (8) zu deren Anpassung an die im Spindelantrieb herrschenden geometrischen Gegebenheiten mindestens eine Federwindung (9) mit variierendem Windungsradius innerhalb der Federwindung (9) aufweist.

Description

Spindelantrieb für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spindelantrieb für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 9.
Der in Rede stehende Spindelantrieb kann für alle möglichen Verschlusselemente eines Kraftfahrzeugs Anwendung finden. Beispiele hierfür sind eine Klappe, insbesondere eine Heckklappe, ein Heckdeckel, eine Motorhaube, eine Seitentür, eine Laderaumklappe, ein Hubdach o. dgl. eines Kraftfahrzeugs.
Ein bekannter Spindelantrieb (DE 20 2009 006 216 U1 ), von dem die Erfindung ausgeht, dient der Verstellung einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs. Der Spindelantrieb ist mit einem Antriebsmotor und einem dem Antriebsmotor nachgeschalteten Spindel-Spindelmutter-Getriebe zur Erzeugung von Antriebsbewegungen ausgestattet. Zum Ausleiten der Antriebsbewegungen sind zwei Anschlüsse vorgesehen, die mittels einer Schraubendruckfeder gegeneinander vorgespannt sind. Bei dem bekannten Spindelantrieb ist die Spindelmutter mit einem Führungsrohr verbunden, das einerseits der Führung der durch die Spindelmutter hindurch ragenden Spindel dient und das andererseits über eine Führungshülse der Führung einer der Schraubendruckfedern dient. Die Schraubendruckfeder weist hier Federwindungen unterschiedlichen Durchmessers auf, um entlang der Spindellängsachse die Schraubendruckfeder an die im Spindelantrieb herrschenden geometrischen Gegebenheiten anpassen zu können.
Bei der Verstellung des bekannten Spindelantriebs insbesondere in die eingefahrene Stellung ist trotz der speziellen Form der Schraubendruckfeder ein jedenfalls geringfügiges seitliches Ausbeulen der Schraubendruckfeder zu beobachten, das bei der obigen Schraubendruckfeder über die Führungshülse abgefangen wird. Dies wird dadurch hervorgerufen, dass aufgrund notwendiger Toleranzen und somit Spiel im Spindelantrieb die Schraubendruckfeder nicht durchgehend am Führungsrohr und dem mit der Spindelmutter drehfest ver- bundenen Abtriebsrohr anliegt. Während des Ausspindelns bzw. Einspindelns des Spindelantriebs wird die Schraubendruckfeder entsprechend expandiert bzw. komprimiert, wodurch sich die Feder windet bzw. schlängelt und im Spindelantrieb von einer Seite zur anderen Seite des Abtriebsrohrs umschlagen kann. Dabei entsteht ein knackendes Geräusch, was vom Benutzer als Komforteinbuße betrachtet wird.
Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, den bekannten Spindelantrieb derart auszugestalten und weiterzubilden, dass das Zusammenspiel zwischen der Schraubendruckfeder und dem Spindelantrieb im übrigen optimiert wird. Das obige Problem wird bei einem Spindelantrieb gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Wesentlich Ist die Erkenntnis, dass durch die Ausstattung der Schraubendruck- feder mit einer oder mehreren Federwindungen mit variierendem Windungsradius innerhalb der Federwindung eine bessere Anpassung der Schraubendruckfeder an die im Spindelantrieb herrschenden geometrischen Gegebenheiten und insbesondere Toleranzen möglich ist. Vom Benutzer als unangenehm empfundene Geräusche können dadurch vermieden werden. Ein weiterer Vor- teil der besonderen geometrischen Gestalt der Schraubendruckfeder ist, dass ein Versagen des Spindelantriebs durch aufquellende Rohre oder Temperaturveränderungen, was im Stand der Technik ein Verklemmen der Schraubendruckfeder zur Folge haben kann, vermieden werden kann. Der Begriff„Radius" bzw.„Windungsradius" ist hier weit zu verstehen. So kann der Windungsradius im Sinne der vorschlagsgemäßen Lösung auch unendlich kleine Werte oder unendliche große Werte annehmen. Weist eine Federwindung in einem Abschnitt einen unendlich kleinen Windungsradius auf, so ist darunter ein Knick bzw. eine Ecke zu verstehen, wohingegen unter einem Ab- schnitt mit einem unendlich großen Windungsradius ein Abschnitt mit einem geraden Verlauf zu verstehen ist.
Mit einer„Federwindung" ist ein vollständiger Umlauf des Federdrahtes der Schraubendruckfeder gemeint. Entsprechend kann eine Federwindung einer Schraubendruckfeder auch mehrere Schleifen aufweisen, wobei die Federwin- dung erst an einer Stelle endet, an der ihr Verlauf, in Axialrichtung betrachtet, dem Verlauf der nächsten Federwindung entspricht.
Die mindestens eine Federwindung weist nach der Ausgestaltung gemäß An- Spruch 2 mindestens zwei Abschnitte, insbesondere mindestens drei Abschnitte, mit einem größeren Windungsradius und dazwischenliegende Abschnitte mit einem kleineren Windungsradius auf. Bevorzugt haben die Abschnitte mit dem größeren Windungsradius alle denselben Windungsradius und/oder dieselbe Krümmung, und/oder, haben die Abschnitte mit dem kleineren Windungsradius alle denselben Windungsradius und/oder dieselbe Krümmung.
Die Ansprüche 3 und 4 definieren verschiedene Verläufe der mindestens einen Federwindung. Dabei kann sich der Windungsradius insbesondere periodisch abwechseln (Anspruch 3), bevorzugt in regelmäßigen Winkelabständen von 120°. Besonders bevorzugt hat die mindestens eine Federwindung, in einer axialen Draufsicht, den Verlauf einer Hypotrochoide. Eine Hypotrochoide ist eine besondere Form einer Zykloide, auch Rollkurve genannt. Es handelt sich dabei um die Bahn, die ein Kreispunkt beim Abrollen eines Kreises an der Innenseite eines feststehenden Kreises erzeugt. Die für den Windungsverlauf einer Schraubendruckfeder für die vorgenannten Zwecke besonders geeignete Hypotrochoide weist mindestens drei Selbstschnittpunkte, insbesondere genau drei Selbstschnittpunkte, auf. Grundsätzlich kann aber auch der Verlauf einer Hypotrochoide, die keine Selbstschnittpunkte aufweist, gewählt werden. Besonders bevorzugte Ausgestaltungen eines Spindelantriebs sind in den Ansprüchen 5 und 6 beschrieben.
Die Ansprüche 7 und 8 definieren bevorzugte Möglichkeiten, die vorschlagsgemäß vorgesehene Schraubendruckfeder Im Spindelantrieb anzuordnen.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 9, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs mit einem mittels des Spindelantriebs motorisch verstellbaren Verschlusselement beansprucht. Wesentlich nach der weiteren Lehre ist, dass mindestens ein vorschlagsgemäßer Spindelantrieb für die motorische Verstellung des Verschlusselements vorgesehen ist. Auf alle Ausüfhrungen, die geeignet sind, die Verschlusselementanordnung zu erläutern, darf verwiesen werden.
Nach der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 handelt es sich bei dem Verschlusselement um eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Tür, eine Motorhaube o. dgl. eines Kraftfahrzeugs.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 in einer ganz schematischen Darstellung den Heckbereich eines
Kraftfahrzeugs mit einer Heckklappe, die mit einem vorschlagsgemäßen Spindelantrieb ausgestattet ist, Fig. 2 den Spindelantrieb gemäß Fig.1 in der eingefahrenen Stellung in einer geschnittenen Seitenansicht, Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schraubendruckfeder für den
Spindelantrieb gemäß Fig. 1,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schraubendruckfeder für den Spindelantrieb gemäß Fig. 1 und
Fig. 5 in a) eine schematische Darstellung des Windungsverlaufs der
Schraubendruckfeder gemäß Fig. 4 im unmontierten Zustand und in b) eine schematische Darstellung des Windungsverlaufs der Schraubendruckfeder Im eingebauten Zustand.
Der in der Zeichnung dargestellte Spindelantrieb dient der motorischen Verstellung eines als Heckklappe ausgestalteten Verschlusselements 1. Dies ist zwar vorteilhaft, aber nicht beschränkend zu verstehen. Vielmehr lässt sich der vorschlagsgemäße Spindelantrieb für alle möglichen Verschlusselemente eines Kraftfahrzeugs einsetzen, wie weiter unten noch erläutert wird. Der Spindelantrieb ist mit einem Antriebsmotor 2, einem dem Antriebsmotor 2 nachgeschalteten Spindel-Spindelmutter-Getriebe 3 zur Erzeugung linearer Antriebsbewegungen und mit zwei Anschlüssen 4, 5 zum Ausleiten der Antriebsbewegungen ausgestattet. Zwischen den Antriebsmotor 2 und das Spindel- Spindelmutter-Getriebe 3 Ist hier und vorzugsweise ein Zwischengetriebe 6 geschaltet.
Der Spindelantrieb weist eine auf die sich in Axialrichtung erstreckende Spindellängsachse 7 ausgerichtete, einstückige Schraubendruckfeder 8 auf, die der Vorspannung des Spindelantriebs hier und vorzugsweise in die ausgefahrene Stellung dient. Grundsätzlich können hier auch mehrere Schraubendruckfedem Anwendung finden.
Der Schraubendruckfeder 8 des vorschlagsgemäßen Spindelantriebs kommt insbesondere im Anwendungsbereich der motorischen Verstellung von Heckklappen besondere Bedeutung zu. Sie wirkt der Gewichtskraft der Heckklappe 1 entgegen. Vorzugsweise ist die Schraubendruckfeder 8 im Hinblick auf die Gewichtskraft der Heckklappe 1 so ausgelegt, dass der resultierende Zustand einem Gleichgewichtszustand so nahe wie möglich kommt. Im Sinne einer op- timaien Annäherung können, wie oben angesprochen, mehrere, insbesondere unterschiedliche, Schraubendruckfedem 8 vorgesehen sein. Im Folgenden ist stellvertretend für ggfs. mehrere Schraubendruckfedem 8 nur von einer einzigen Schraubendruckfeder 8 die Rede. Es lässt sich den Darstellungen in den Fig. 3 bis 6 entnehmen, dass die vorschlagsgemäße Schraubendruckfeder 8 von der üblichen Ausgestaltung insoweit abweicht, als sie Federwindungen 9 mit variierendem Windungsradius innerhalb der Federwindung 9 aufweist. Eine solchermaßen ausgestattete Schraubendruckfeder 8 passt sich aufgrund der variierenden Windungsradien mindestens einer der Federwindungen 9, insbesondere aller Federwindungen 9, besonders optimal auf die im Spindelantrieb herrschenden geometrischen Gegebenheiten bzw. die damit verbunden Toleranzen an.
Um die vorschlagsgemäße Lehre besser darstellen zu können, werden zu- nächst die oben angesprochenen, im Spindelantrieb herrschenden geometrischen Gegebenheiten erläutert. Fig. 2 zeigt, dass der vorschlagsgemäße Spindelantrieb ein Gehäuse 10 aufweist, in dem das Spindel-Spindelmutter-Getriebe 3, die Schraubendruckfeder 8 und der Antriebsmotor 2 angeordnet sind. Entsprechend findet sich auch das oben angesprochene Zwischengetriebe 6 im Gehäuse 10. Grundsätzlich können der Antriebsmotor 2 und/oder das Zwischengetriebe 6 sowie weitere Antriebskomponenten wie Kupplungen o. dgl. auch außerhalb des Gehäuses 10 angeordnet sein. Ggfs. ist dann ein weiteres Gehäuse für die Antriebskomponenten vorgesehen.
Die Detaildarstellung in Fig. 2 zeigt, dass das Gehäuse 10 ein mit einem der beiden Anschlüsse 4, 5 verbundenes Innenrohr 10a und ein mit dem jeweils anderen der Anschlüsse 4, 5 verbundenes, hier und vorzugsweise teleskopartig gegenüber dem Innenrohr 10a verschiebbares, Außenrohr 10b aufweist. Die Spindel 11 des Spindel-Spindelmutter-Getriebes 3 ist gegenüber einem der beiden Anschlüsse 4, 5, hier und vorzugsweise gegenüber dem mit dem Innenrohr 10a verbundenen Anschluss 4, axiatfest und drehbar gelagert. Die Spindelmutter 12 des Spindel-Spindelmutter-Getriebes 3 ist dagegen mit dem jeweils anderen der Anschlüsse 4, 5, hier und vorzugsweise mit dem mit dem Außenrohr 10b verbundenen Anschluss 5, über ein Führungsrohr 13 verbunden, wobei je nach Stellung des Spindelantriebs ein Spindelabschnitt außerhalb des Führungsrohrs 13 und ein Spindelabschnitt innerhalb des Führungsrohrs 13 gelegen ist. Die Schraubendruckfeder 8 umschließt die Spindel 11 und erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Spindel 11. Denkbar ist, dass sich die Schraubendruckfeder 8 auch nur über einen Längenabschnitt der Spindel 11 erstreckt. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel geht damit einher, dass die Schraubendruckfeder 8 auch das Führungsrohr 13 umschließt und dass sich die Schraubendruckfeder 8 über die gesamte Länge des Führungsrohrs 13 erstreckt. Auch hier kann es vorgesehen sein, dass sich die Schraubendruckfeder 8 nur über einen Längenabschnitt des Führungsrohrs 13 erstreckt. Das Führungsrohr 13 bildet einerseits innenseitig eine zusätzliche Führung für die Spindel 11 des Spindel-Spindelmutter-Getriebes 3, andererseits außensei- tig eine Führung für die Schraubendruckfeder 8. Wie Fig. 2 außerdem zeigt, verläuft radia! außerhalb der Schraubendruckfeder 8 das Gehäuse 10, wobei sich im eingefahrenen Zustand des Spindelantriebs das Innenrohr 10a über den größten Teil der Länge der Schraubendruckfeder 8 erstreckt. Das Detail in Fig. 2 zeigt, dass die vorschlagsgemäß eingesetzte Schraubendruckfeder 8 so geformt ist, dass sie hier und vorzugsweise auf der linken Seite mit ihrer Innenseite an der Außenseite des Führungsrohrs 13 und auf der rechten Seite mit ihrer Außenseite an der Innenseite des Gehäuses 10, insbesondere des Innenrohrs 10a, anliegt. Aufgrund der besonderen Gestalt der Schraubendruckfeder 8 wechselt die Anlage der Schraubendruckfeder 8 mehrmals über dessen Um- fangsrichtung, insbesondere in regelmäßigen Winkelabständen, zwischen einer Anlage an der Außenseite des Führungsrohrs 13 und einer Anlage an der Innenseite des Gehäuses 10, insbesondere des Innenrohrs 10a. Zu diesem Zweck weist die Schraubendruckfeder 8 eine oder mehrere Federwindungen 9 auf, bei denen der Windungsradius innerhalb der Federwindung 9 variiert, d. h. einen oder mehrere Abschnitte mit einem größeren Windungsradius und einen oder mehrere Abschnitte mit einem kleineren Windungsradius aufweist.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 weist die Schraubendruckfeder 8 Federwindungen 9 mit drei Abschnitten 9a mit einem größeren Windungsradius und drei Abschnitten 9b mit einem kleineren Windungsradius auf. Hier und vorzugsweise weisen die Abschnitte 9a mit dem größeren Windungsradius alle denselben Windungsradius und dieselbe Krümmung auf. Entsprechendes gilt auch für die Abschnitte 9b mit dem kleineren Windungsradius, die ebenfalls alle denselben Windungsradius und dieselbe Krümmung aufweisen. Auf diese Weise ergibt sich ein Verlauf mit sich periodisch abwechselden Windungsradien. Die Federwindungen 9 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 haben dabei, in Axialrichtung betrachtet, den Verlauf einer Hypotrochoide, die keine Selbstschnittpunkte aufweist, d. h., innerhalb der jeweiligen Federwindung überkreuzt sich der Windungsverlauf nicht. Wie Fig. 3b) zeigt, hat die hier gewählte Hypotrochoide im Wesentlichen den Verlauf eines Dreiecks mit nach außen gewölbten Seiten, ähnlich einem Reuleaux-Dreieck, wobei hier aber die Ecken des Dreiecks abgerundet sind. Wie Fig. 3b) ebenfalls zeigt, berührt die Schraubendruckfeder 8 mit ihrer Außenseite die Innenseite des Gehäuses 10 bzw. Innenrohrs 10a in Winkelabständen von 120°. Jede Federwindung 9 berührt damit das Gehäuse 10 bzw. Innenrohr 10a an den drei um jeweils 120° versetzten Winkelpositionen 14a, 14b, 14c. Um jeweils einen Winkelabstand von 60° versetzt, berührt die Schraubendruckfeder 8, ebenfalls in Winkelabständen von 120°, mit ihrer Innenseite die Außenseite des Führungsrohrs 13. Dabei berührt jede Federwindung 9 das Führungsrohr 13 an den um jeweils 120° versetzten Winkelpositionen 15a, 15b, 15c. Das Ausführungsbeispiel in Fig. 4 zeigt eine Schraubendruckfeder 8 nach demselben Grundprinzip, wie es der Schraubendruckfeder 8 in Fig. 3 zugrundeliegt, weshalb insoweit auf die vorangehenden Ausführungen zu dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 verwiesen werden darf. Insbesondere haben auch hier die Federwindungen 9, in Axialrichtung betrachtet, den Verlauf einer Hypotrochoide. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 weist die Hypotrochoide hier allerdings drei Selbstschnittpunkte auf, d. h. innerhalb der Federwindung überkreuzt sich der jeweilige Windungsverlauf an drei Stellen, so dass die Federwindung 9 drei Schlaufen bildet. Durch diesen spezielle Verlauf berührt die Schraubendruckfeder mit ihrer Außenseite die Innenseite des Gehäuses 10 bzw. Innenrohrs 10a und in derselben Winkelposition mit ihrer Innenseite die Außenseite des Führungsrohrs 13, beides jeweils an drei jeweils um 120° versetzten Winkelpositionen. In beiden Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3 und 4 berührt die Schraubendruckfeder 8 das Gehäuse 10, insbesondere das Innenrohr 10a, immer mit den Abschnitten 9b, die den kleineren Windungsradius aufweisen. Entsprechend berührt die Schraubendruckfeder 8 das Führungsrohr 13 immer mit den Abschnitten 9a, die den größeren Windungsradius aufweisen.
In den Fig. 5a) und b) ist schließlich schematisch dargestellt, dass sich Schraubendruckfedern 8 mit dem beschriebenen Aufbau, insbesondere mit einem Windungsverlauf einer Hypotrochoide, optimal an unterschiedliche Durchmesser des Führungsrohrs 13 und/oder Gehäuses 10 anpassen und Toleranzen optimal ausgleichen können. Auch können sich solche Schraubendruckfedem 8 durch die spezielle Form an unterschiedlich breite Ringräume zwischen Führungsrohr 13 und Gehäuse 10 anpassen.
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine in Fig. 1 dargestellte Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs als solche beansprucht. Die vorschlagsgemäße Verschlusselementanordnung weist ein mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verstellbar gekoppeltes Verschlusselement 1 sowie mindestens einen vorschlagsgemäßen Spindelantrieb für die motorische Verstellung des Verschlusselements 1 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verschlusselement 1 eine Heckklappe, kann aber auch von einem Heckdeckel, einer Tür, einer Motorhaube o. dgl., eines Kraftfahrzeugs gebildet werden. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Spindelantrieb darf verwiesen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Spindelantrieb für ein Verschlusseiement (1 ) eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor (2), einem dem Antriebsmotor (2) nachgeschalteten Spin- del-Spindelmutter-Getriebe (3) zur Erzeugung linearer Antriebsbewegungen und mit zwei Anschlüssen (4, 5) zum Ausleiten der Antriebsbewegungen, wobei mindestens eine auf die Spindellängsachse (7) ausgerichtete, einstückige Schraubendruckfeder (8) zur Vorspannung des Spindelantriebs insbesondere in die ausgefahrene Stellung vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schraubendruckfeder (8) zu deren Anpassung an die im Spindelantrieb herrschenden geometrischen Gegebenheiten mindestens eine Federwindung (9) mit variierendem Windungsradius innerhalb der Federwindung (9) aufweist.
2. Spindelantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Federwindung (9) mindestens zwei Abschnitte (9a), insbesondere mindestens drei Abschnitte (9a), mit einem größeren Windungsradius aufweist und dass zwischen zwei benachbarten Abschnitten (9a) mit einem größeren Windungsradius ein Abschnitt (9b) mit einem kleineren Windungsradius angeordnet ist, vorzugsweise, dass die mindestens eine Federwindung (9) genau drei Abschnitte (9a) mit einem größeren Windungsradius und genau drei Abschnitte (9b) mit einem kleineren Windungsradius aufweist.
3. Spindelantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Federwindung (9) einen Verlauf mit sich periodisch abwechselnden Windungsradien hat.
4. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die mindestens eine Federwindung (9) den Verlauf einer Hypotrochoide hat, vorzugsweise, dass die Hypotrochoide frei von Selbstschnittpunkten ist oder mindestens drei Selbstschnittpunkte, insbesondere genau drei Selbstschnittpunkte, aufweist. 5. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (10) vorgesehen ist, in dem das Spindel- Spindelmutter-Getriebe (3), die Schraubendruckfeder (8) und vorzugsweise der Antriebsmotor (2) angeordnet sind, vorzugsweise, dass das Gehäuse (10) ein mit einem der beiden Anschlüsse (4, 5) verbundenes Innenrohr (10a) und ein mit dem jeweils anderen der Anschlüsse (4,
5) verbundenes, insbesondere teleskopartig gegenüber dem Innenrohr (10a) verschiebbares, Außenrohr (1 Ob) aufweist.
6. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (11 ) des Spindel-Spindelmutter-Getriebes (3) gegenüber einem der beiden Anschlüsse (4, 5), insbesondere dem mit dem Innenrohr (10a) verbundenen Anschluss (4), axialfest und drehbar gelagert ist und dass die Spindelmutter (12) des Spindel-Spindelmutter-Getriebes (3) mit dem jeweils anderen der Anschlüsse (4, 5), insbesondere mit dem mit dem Außenrohr (10b) verbundenen Anschluss (5), über ein Spindelrohr (13) verbun- den ist.
7. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schraubendruckfeder (8) zumindest über einen Längenabschnitt der Spindel (11 ), vorzugsweise im Wesentlichen über die ge- samte Länge der Spindel (11 ), die Spindel (11 ) jeweils umschließend, erstreckt, und/oder, dass sich die Schraubendruckfeder (8) zumindest über einen Längenabschnitt des Führungsrohrs (13), vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamte Länge des Führungsrohrs (13), das Führungsrohr (13) jeweils umschließend, erstreckt.
8. Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Federwindung (9) an mindestens drei Punkten (14a, 14b, 14c), insbesondere an genau drei Punkten (14a, 14b, 14c), des Gehäuses (10), insbesondere des Innenrohrs (10a), und/oder an mindes- tens drei Punkten (15a, 15b, 15c), insbesondere an genau drei Punkten (15a, 15b, 15c), des Federführungsrahrs (13) anliegt.
9. Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs, mit einem mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verstellbar gekoppelten Verschlusselement (1 ) und mit mindestens einem Spindelantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Verschlusselementanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (1) eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Tür, insbesondere eine Seitentür, eine Motorhaube o. dgl., eines Kraftfahrzeugs ist.
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