WO2020114870A1

WO2020114870A1 - Antriebsvorrichtung für einen beweglichen dachteil eines dachsystems und gewindesteigungskabel für eine derartige antriebsvorrichtung

Info

Publication number: WO2020114870A1
Application number: PCT/EP2019/082831
Authority: WO
Inventors: Michael Heidan; Marius MARQUART
Original assignee: Bos Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2020-06-11
Also published as: CN113302074A; DE102018221080A1; DE202019100862U1; US20210362572A1; DE112019006100A5

Abstract

- 1. Antriebsvorrichtung für einen beweglichen Dachteil (2) eines Dachsystems und Gewindesteigungskabel (6) hierfür - 2.1 Eine derartige Antriebsvorrichtung mit einem Gewindesteigungskabel (6), das endseitig einen Mitnehmer (7, 7') aufweist, mittels dessen das Gewindesteigungskabel (6) mit einem Antriebsschlitten (5) einer Verlagerungsmechanik kraftübertragend verbindbar ist, ist bekannt. - 2.2 Erfindungsgemäß weist der Mitnehmer (7, 7') ein Metallblechbiegeteil auf, das das Gewindesteigungskabel (6) formschlüssig umschließt. - 2.3 Einsatz für Dachsysteme von Personenkraftwagen

Description

Antriebsvorrichtunq für einen beweglichen Dachteil eines Dachsvstems und

Gewindesteiqunqskabel für eine derartige Antriebsvorrichtunq

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für einen beweglichen Dachteil eines Dachsystems mit einem Gewindesteigungskabel, das endseitig einen Mitnehmer aufweist, mittels dessen das Gewindesteigungskabel mit einem Antriebsschlitten einer Verlagerungsmechanik kraftübertragend verbindbar ist. Die Erfindung betrifft zudem ein

Gewindesteigungskabel für eine derartige Antriebsvorrichtung.

Aus der WO 2017/157655 A1 ist ein Gewindesteigungskabel für eine Antriebsvorrichtung eines beweglichen Dachteils eines Dachsystems bekannt. Das Gewindesteigungskabel ist endseitig mit einem Mitnehmer verbunden, der als frei fallendes Kunststoffspritzgießteil gestaltet ist. Der Mitnehmer ist mit einem Innengewinde versehen, das auf Außenwindungen des

Gewindesteigungskabels aufschraubbar ist. Zusätzlich wird der Mitnehmer nach dem

Aufschrauben auf dem Gewindesteigungskabel stoffschlüssig fixiert, vorzugsweise durch Verkleben, Verschmelzen oder Verschweißen. Der Mitnehmer kann zur Erhöhung seiner Stabilität mit einem Blecheinleger versehen sein, der von dem Kunststoff des Kunststoffspritzgießteils umspritzt ist.

Aus der WO 2017/153103 A1 ist ein weiteres Gewindesteigungskabel für eine

Antriebsvorrichtung eines Dachsystems bekannt, bei der das Gewindesteigungskabel endseitig modifiziert wird, indem die außenliegenden Windungen entfernt werden, um eine innenliegende Stahlseele freizulegen. Die Stahlseele wird in einen aus Kunststoff bestehenden Mitnehmer eingespritzt, um die feste Verbindung zwischen dem Mitnehmer und dem Gewindesteigungskabel zu erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung und ein Gewindesteigungskabel der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine sichere Antriebsübertragungsfunktion zu einem Antriebsschlitten einer Verlagerungsmechanik gewährleisten.

Diese Aufgabe wird für die Antriebsvorrichtung und für das Gewindesteigungskabel dadurch gelöst, dass der Mitnehmer ein Metallblechbiegeteil aufweist, das das Gewindesteigungskabel formschlüssig umschließt. Das Metallblechbiegeteil ist vorzugsweise als Stahlblech hergestellt. Alternativ kann das Metallblechbiegeteil auch aus einer umformbaren Leichtmetalllegierung hergestellt sein. Das formschlüssige Umschließen des Gewindesteigungskabels durch das Metallblechbiegeteil erfolgt durch Kaltumformung. Der Formschluss ist sowohl radial zu einer Längsachse des Gewindesteigungskabels als auch axial zu dieser Längsachse erzielt.

In Ausgestaltung der Erfindung weist das Metallblechbiegeteil mehrere zueinander parallele Aufnahmeschlitze auf, deren Abmessungen komplementär zu Außenwindungen des Gewindesteigungskabels gestaltet sind. Die Aufnahmeschlitze sind derart gestaltet, dass die Außenwindungen des Gewindesteigungskabels in diese Schlitze eintauchen, wodurch sich der gewünschte Formschluss zwischen dem Metallblechbiegeteil und dem Gewindesteigungskabel ergibt.

In Ausgestaltung der Erfindung weist das Metallblechbiegeteil gewindeartige Innenprofilierungen auf, die komplementär zu Außenwindungen des Gewindesteigungskabels gestaltet sind. In vorteilhafter Weise entstehen die gewindeartigen Innenprofilierungen des Metallblechbiegeteils beim Kaltumformen des Metallblechbiegeteils um das Gewindesteigungskabel herum, indem die entsprechenden Außenwindungen des Gewindesteigungskabels sich in das Metallblechbiegeteil einprägen. Das Metallblechbiegeteil wird unter Druck derart um das Gewindesteigungskabel herumgebogen, dass sich das Metallblechmaterial des Metallblechbiegeteils im Bereich der Außenwindungen plastisch verformt, insbesondere durch Pressen oder Quetschen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Metallblechbiegeteil plattenförmig gestaltet und um das Gewindesteigungskabel derart herumgefaltet, dass zwei flächig aufeinanderliegende Laschenabschnitte seitlich neben dem Gewindesteigungskabel erzeugt sind. Die flächig aufeinanderliegenden Laschenabschnitte seitlich neben dem Gewindesteigungskabel werden im späteren Betrieb der Antriebsvorrichtung mit dem Antriebsschlitten verbunden, so dass diese Laschenabschnitte die Mitnehmerfunktion des Mitnehmers übernehmen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Metallblechbiegeteil durch Kaltumformung, insbesondere durch einen Quetschvorgang, formschlüssig um die Außenwindungen des Gewindesteigungskabels herumgelegt unter Bildung der Aufnahmeschlitze oder Innenprofilierungen. Die Materialstärke des Metallblechbiegeteils ist so gewählt, dass sich bei einem entsprechenden Kaltumformvorgang im Bereich der Außenwindungen des Gewindesteigungskabels die gewünschte plastische Verformung des um das Gewindesteigungskabel herum gekrümmten Abschnitts des Metallblechbiegeteils ergibt unter Erzielung der Innenprofilierungen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Metallblechbiegeteil von einem Kunststoffkörper umschlossen, insbesondere umspritzt, der formschlüssig mit dem Antriebsschlitten verbindbar ist. Das Metallblechbiegeteil hat bei dieser Ausgestaltung eine Doppelfunktion, indem es sowohl zur Versteifung des Kunststoffkörpers als auch zur formschlüssigen Verbindung des Kunststoffkörpers mit dem Gewindesteigungskabel dient. Die formschlüssige Verbindung mit dem Antriebsschlitten bedeutet, dass der Kunststoffkörper in Verfahrrichtung des Antriebsschlittens formschlüssig mitgenommen wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Metallblechbiegeteil einen zu dem Gewindesteigungskabel seitlich beabstandeten Anschlussabschnitt auf, der formschlüssig mit dem Antriebsschlitten verbindbar ist. Der seitlich beabstandete Anschlussabschnitt wird insbesondere durch die zwei zuvor beschriebenen, flächig aufeinanderliegenden Laschenabschnitte erzielt. Der Anschlussabschnitt ist derart auf einen Aufnahmebereich des Antriebsschlittens abgestimmt, dass der Anschlussabschnitt komplementär und spielfrei in den Aufnahmebereich einfügbar ist, um eine sichere Antriebsübertragung der Linearbewegung des Gewindesteigungskabels auf den Antriebsschlitten zu erzielen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt ein Dachsystem für einen Personenkraftwagen mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,

Fig. 2 einen Teilbereich einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Gewindesteigungskabels für die Antriebsvorrichtung nach Fig. 1 in einer Draufsicht,

Fig. 3 das Gewindesteigungskabel nach Fig. 2 in einer Seitenansicht,

Fig. 4 das Gewindesteigungskabel nach Fig. 3 in einer Längsschnittdarstellung entlang der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie V-V aus Fig. 3,

Fig. 6 eine dreidimensionale Darstellung des Gewindesteigungskabels nach den Fig. 2 bis 5, Fig. 7 einen Teilbereich einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gewindesteigungskabels für die Antriebsvorrichtung nach Fig. 1 in perspektivischer Darstellung,

Fig. 8 einen als Metallblechbiegeteil gestalteten Mitnehmer für das

Gewindesteigungskabel nach Fig. 7 und

Fig. 9 das Metallblechbiegeteil gemäß Fig. 8 in plattenförmiger Gestaltung, d. h. vor einem zu der Gestaltung gemäß Fig. 8 führenden Umformvorgang.

Ein Personenkraftwagen weist in einem Dachbereich ein Dachsystem 1 auf, das einen Rahmen umfasst, der in einem Dachausschnitt des Dachbereichs einer Fahrzeugkarosserie des Personenkraftwagens fest montiert ist. Das Dachsystem 1 ist mit einem beweglichen vorderen Dachteil 2 und einem feststehenden hinteren Dachteil 3 versehen. Zur Verlagerung des Dachteils 2 zwischen einer Schließstellung, einer in Fig. 1 dargestellten Lüfterstellung und einer Öffnungsstellung ist eine Verlagerungsmechanik vorgesehen, die mittels einer Antriebsvorrichtung angetrieben wird. In Fig. 1 ist schematisch ein Antriebsschlitten 5 der Verlagerungsmechanik dargestellt, der in einer gestrichelt angedeuteten Führungsschiene des Rahmens des Dachsystems 1 in Fahrzeuglängsrichtung linearbeweglich verfahrbar ist. Um den Antriebsschlitten 5 in Längsrichtung der Führungsschiene verfahren zu können, ist ein Antriebsübertragungsmittel in Form eines Gewindesteigungskabels 6 (strichpunktiert dargestellt) vorgesehen, das endseitig mittels eines Mitnehmers 7 mit dem Antriebsschlitten 5 verbunden ist. Das Gewindesteigungskabel 6 ist linearbeweglich geführt und wird durch einen Antriebsmotor 4 und ein zugehöriges Getriebe in entgegengesetzten Richtungen angetrieben. Anhand der Fig. 1 ist lediglich eine Antriebsseite dargestellt. Eine gegenüberliegende Antriebsseite für den beweglichen Dachteil 2 ist in gleicher Weise mit einer Verlagerungsmechanik, mit einem Antriebsschlitten sowie mit einem weiteren Gewindesteigungskabel versehen, wobei die gegenüberliegenden Antriebsseiten durch die Antriebsvorrichtung synchronisiert zueinander betrieben werden.

Eine Übertragung der Antriebskraft des Antriebsmotors 4 von dem Gewindesteigungskabel 6 auf den Antriebsschlitten 5 erfolgt über den Mitnehmer 7. Der Mitnehmer 7 weist hierzu einen quer zu einer Längsachse des Gewindesteigungskabels 6 nach innen abragenden Anschlussabschnitt auf, der gemäß Fig. 2 in der Zeichnungsebene nach oben ragt und in der Grundform rechteckig gestaltet ist. Anhand der Fig. 6 ist erkennbar, dass der Anschlussabschnitt plattenartig nach Art eines Quaders ausgeführt ist. Der Antriebsschlitten 5 weist einen komplementären Aufnahmebereich auf, in den der Anschlussabschnitt des Mitnehmers 7 spielfrei eintaucht, um die Mitnahme des Antriebsschlittens 5 bei einer entsprechenden Linearbewegung des Gewindesteigungskabels 6 zu erreichen.

Wie anhand der Fig. 2 bis 5 erkennbar ist, weist das Gewindesteigungskabel eine im Wesentlichen zylindrische Seele 10 auf, die als Stahlseil ausgeführt ist. Um die Seele 10 herum sind Außenwindungen 11 eines weiteren Drahtseils gewendelt, die fest mit der Seele 10 verbunden sind. Das Getriebe des Antriebsmotors 4 umgreift die Außenwindungen 11 mittels einer Gewindeschnecke. Eine Drehung der Gewindeschnecke führt zwangsläufig zu der gewünschten Linearbewegung des Gewindesteigungskabels 6. Anhand der Fig. 2 bis 6 ist ein Endbereich des Gewindesteigungskabels 6 dargestellt, an dem der Mitnehmer 7 angeordnet ist. Der Mitnehmer 7 wird durch ein Metallblechbiegeteil gebildet, das aus einem dünnwandigen Stahlblech besteht. Das Stahlblech ist plattenartig ausgeführt und formschlüssig um den Umfang des Gewindesteigungskabels 6 herumgelegt unter Bildung von zwei Laschenabschnitten 8a und 8b, die seitlich, d.h. quer, von dem Gewindesteigungskabel 11 abragen. Zusätzlich ist das Metallblechbiegeteil auf das Gewindesteigungskabel 6 aufgepresst, vorliegend durch einen Quetschvorgang. Hierdurch prägen sich die Bereiche des Metallblechbiegeteils von außen her in die Außenwindungen 11 des Gewindesteigungskabels 6 ein, die das Gewindesteigungskabel 6 umschließen. Gleichzeitig kommen die Laschenabschnitte 8a und 8b flächig aufeinander zu liegen. Durch den Quetschvorgang bilden sich an dem Metallblechbiegeteil Innenprofilierungen 9, die komplementär zu den Außenwindungen 1 1 des Gewindesteigungskabels 6 gestaltet sind und so zwischen die Außenwindungen 11 eintauchen. Hierdurch wird ein zusätzlicher Formschluss in Axialrichtung des Gewindesteigungskabels 6 erzielt. Anhand der Fig. 2 bis 6 ist gut erkennbar, dass die Außenwindungen 11 sich in das Blechmaterial des Metallblechbiegeteils eingepresst haben. Anhand der Fig. 5 und 6 ist zudem erkennbar, dass die beiden seitlich abragenden Laschenabschnitte 8a und 8b über ihre gesamte Grundfläche flächig aufeinanderliegen. Das Metallblechbiegeteil ist in der Darstellung gemäß den Fig. 2 bis 6 plastisch verformt, so dass die dargestellte Verformung bleibend ist.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Metallblechbiegeteil gemäß den Fig. 2 bis 6 ergänzend noch von einem Kunststoffkörper umspritzt. Die Umspritzung erfolgt dabei erst nach der Befestigung des Metallblechbiegeteils auf dem Gewindesteigungskabel 1 1. Dies bedeutet, dass das Gewindesteigungskabel 6 mit dem Metallblechbiegeteil gemäß den Fig. 2 bis 6 in der dargestellten, kalt umgeformten Version in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt wird und anschließend das Metallblechbiegeteil mit Kunststoff umspritzt wird. Die Ausführungsform nach den Fig. 7 bis 9 wird in gleicher Weise eingesetzt wie die Ausführungsform gemäß den Fig. 2 bis 6, und zwar bei einer Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 1. Einziger Unterschied bei dem Gewindesteigungskabel gemäß den Fig. 7 bis 9 ist es, dass der Mitnehmer 7‘ geringfügig anders gestaltet ist als der Mitnehmer 7 gemäß den Fig. 2 bis 6. Funktionsgleiche Abschnitte des Mitnehmers 7‘ sind mit gleichen Bezugszeichen wie bei dem Mitnehmer 7, unter Hinzufügung eines Hochstrichs‘ versehen. Auch der Mitnehmer 7‘ ist als Metallblechbiegeteil analog dem zuvor beschriebenen Mitnehmer 7 gestaltet. Wesentlicher Unterschied ist es, dass das formschlüssige Umgreifen der Außenwindungen des Gewindesteigungskabels 6 dadurch erfolgt, dass das Metallblechbiegeteil gemäß den Fig. 7 bis 9 drei zueinander parallele Aufnahmeschlitze 9‘ aufweist, die komplementär zu einer Steigung der Außenwindungen des Gewindesteigungskabels 6 schräg ausgerichtet sind. In ihrer Breite und in ihrer Länge sind die Aufnahmeschlitze 9‘ so auf die Außenwindungen des Gewindesteigungskabels 6 abgestimmt, dass jeweils eine Außenwindung in jeweils einen Aufnahmeschlitz 9‘ eintauchen kann (anhand der Fig. 7 erkennbar). Auch die die Aufnahmeschlitze 9‘ flankierenden Stege des Metallblechbiegeteils sind auf die Abstände der Außenwindungen des Gewindesteigungskabels 6 zueinander abgestimmt, wodurch beim Herumlegen des Metallblechbiegeteils um die Außenwindungen des Gewindesteigungskabels 6 die Außenwindungen in die Aufnahmeschlitze 9‘ eintauchen und die flankierenden Stege sich in jeweils einen Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Außenwindungen legen.

Bezüglich der Laschenabschnitte 8’a und 8’b wie auch bezüglich der Umformung des Metallblechbiegeteiles um das Gewindesteigungskabel 6 entspricht die Ausführungsform gemäß den Fig. 7 bis 9 der zuvor anhand der Fig. 2 bis 6 beschriebenen Ausführungsform. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die Ausführungen zur Ausführungsform gemäß den Fig. 2 bis 6 verwiesen.

Das Metallblechbiegeteil, das den Mitnehmer 7‘ gemäß den Fig. 7 bis 9 bildet, wird aus einer ebenen Metallblechplatte ausgestanzt oder in anderer Art und Weise herausgetrennt gemäß dem Zuschnitt und den Konturen, die anhand der Fig. 9 erkennbar sind.

Der Vorteil der Ausführungsform gemäß den Fig. 7 bis 9 gegenüber der zuvor anhand der Fig. 2 bis 6 beschriebenen Ausführungsform ist es, dass das Metallblechbiegeteil des Mitnehmers 7‘ ohne größeren Kraftaufwand um den Außenumfang des Gewindesteigungskabels 6 herumgebogen werden kann. Denn im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 bis 6, bei dem durch entsprechende Druckeinwirkung aufgrund des Prägevorganges die Außenwindungen in das Metallblech des Metallblechbiegeteiles eingeprägt werden, gleiten bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 7 bis 9 die entsprechenden Aufnahmeschlitze 9‘ bzw. die dazwischen liegenden Stege zwangsläufig formschlüssig mit Außenwindungen und Zwischenräumen des Gewindesteigungskabels 6 ineinander, ohne dass ein aufwendiger Pressvorgang notwendig ist, der zu einer Deformation der Außenwindungen des Gewindesteigungskabels 6 führen könnte.

Claims

Schutzansprüche

1. Antriebsvorrichtung für einen beweglichen Dachteil (2) eines Dachsystems (1 ) mit einem Gewindesteigungskabel (6), das endseitig einen Mitnehmer (7, 7‘) aufweist, mittels dessen das Gewindesteigungskabel (6) mit einem Antriebsschlitten (5) einer Verlagerungsmechanik kraftübertragend verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (7, 7‘) ein Metallblechbiegeteil aufweist, das das Gewindesteigungskabel (6) formschlüssig umschließt.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das

Metallblechbiegeteil (7‘) mehrere zueinander parallele Aufnahmeschlitze (9‘) aufweist, deren Abmessungen komplementär zu Außenwindungen des Gewindesteigungskabels (6) gestaltet sind.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das

Metallblechbiegeteil gewindeartige Innenprofilierungen (9) aufweist, die komplementär zu Außenwindungen (1 1 ) des Gewindesteigungskabels (6) gestaltet sind.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblechbiegeteil plattenförmig gestaltet und um das Gewindesteigungskabel (6) derart herumgefaltet ist, dass zwei flächig aufeinanderliegende Laschenabschnitte (8a, 8b; 8’a, 8‘b) seitlich neben dem Gewindesteigungskabel (6) erzeugt sind.

5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblechbiegeteil durch Kaltumformung, insbesondere durch einen Quetschvorgang, formschlüssig um die Außenwindungen (1 1 ) des Gewindesteigungskabels (6) herumgelegt ist unter Bildung der Aufnahmeschlitze (9‘) oder Innenprofilierungen (9).

6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblechbiegeteil von einem Kunststoffkörper umschlossen, insbesondere umspritzt, ist, der formschlüssig mit dem Antriebsschlitten verbindbar ist.

7. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblechbiegeteil einen zu dem Gewindesteigungskabel (6) seitlich beabstandeten Anschlussabschnitt aufweist, der formschlüssig mit dem Antriebsschlitten (5) verbindbar ist.

8. Gewindesteigungskabel (6) für eine Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem endseitig angeordneten Mitnehmer (7, 7‘), dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (7, 7‘) ein Metallblechbiegeteil aufweist, das das Gewindesteigungskabel (6) formschlüssig umschließt.

9. Gewindesteigungskabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die kennzeichnenden Merkmale von einem der Ansprüche 2 bis 7 vorgesehen sind.