DE102004022680A1 - Servo drive for flap especially on vehicle has a free running electric motor in series with a separate brake when the motor drive is off - Google Patents

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Abstract

A servo drive especially for a flap or door on a vehicle has a free running electric motor (1) in series with a separate brake (3) which blocks the flap setting when the motor is switched off. This eliminates the requirement for an expensive self blocking motor. A larger capacity motor is fitted if the transmission chain includes a reduction gearing (2). The brake can be overridden by manual means if a set force is exceeded.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb zum Verschwenken einer an einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordneten Klappe um eine Schwenkachse, mit einem Antriebsmotor, von dem die Klappe über einen Antriebsstrang schwenkbar antreibbar ist.The The invention relates to a drive for pivoting a arranged on a body of a vehicle door to a Swivel axis, with a drive motor from which the flap over a Drive train is pivotally driven.

Bei derartigen Antrieben, die als Antriebsmotor einen Elektromotor besitzen können, ist dieser zusammen mit einem Getriebe als selbsthemmender Elektromotor ausgebildet und arbeitet mit einer Kupplung zusammen.at Such drives, which have an electric motor as a drive motor can, this is together with a gearbox as a self-locking electric motor trained and works with a clutch.

Die Verwendung von selbsthemmenden Elektromotoren zusammen mit Kupplungen ist teuer und erfordert aufgrund des erhöhten Widerstandes des Motors auch einen erhöhten Energiebedarf.The Use of self-locking electric motors together with couplings is expensive and requires due to the increased resistance of the motor also an elevated one Energy demand.

Aufgabe der Erfindung ist es daher einen kostengünstigen Antrieb der eingangs genannten Art zu schaffen.task The invention is therefore a cost-effective drive of the beginning to create said type.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Antriebsmotor zwischen einem antreibenden Aktivzustand und einem nichtantreibenden Deaktivzustand schaltbar ist, wobei der Antriebsmotor im Deaktivzustand zumindest weitgehend widerstandslos bewegbar ist, und daß in dem Antriebsstrang von dem Antriebsmotor zur Klappe eine Bremseinrichtung angeordnet ist, durch die der Antriebsstrang blockierbar ist, wobei sich die Bremseinrichtung im Deaktivzustand des Antriebsmotors in einem Blockierzustand und im Aktivzustand des Antriebsmotors in einem Entblockierzustand befindet.These Task is inventively characterized solved, that the Drive motor between a driving active state and a non-driving disabling state is switchable, wherein the drive motor in the deactivated state at least substantially without resistance is movable, and that in the drive train from the drive motor to the flap a braking device is arranged, through which the drive train is blocked, wherein the braking device in the deactivated state of the drive motor in a Blocking condition and in the active state of the drive motor in one Entblockierzustand is located.

Dadurch, daß der Antriebsmotor nur zum Bewegen, nicht aber zum Halten der ganz oder teilweise geöffneten Klappe dient, kann er einfacher und kostengünstiger ausgelegt werden.Thereby, that the Drive motor only to move, but not to hold the whole or partially open Flap serves, it can be designed easier and cheaper.

Wahlweise kann ein solcher Antrieb einseitig oder auch beidseitig an der Klappe angeordnet sein.Optional can such a drive on one side or both sides of the flap be arranged.

Dabei kann das Öffnungs- oder Schließmoment des Antriebsmotors verstärkt übertragen werden, wenn in dem Antriebsstrang in Antriebsrichtung vor und/oder nach der Bremseinrichtung ein Getriebe angeordnet ist.there can the opening or closing moment the drive motor transmitted amplified be, if in the drive train in the drive direction before and / or after the brake device, a transmission is arranged.

Vorzugsweise ist der Antriebsmotor ein nicht selbsthemmender Elektromotor, der nur zum Verstellen der Klappe bestromt wird und belastet ist, aber bei Stillstand der ganz oder teilweise geöffneten Klappe unbestromt und unbelastet ist.Preferably the drive motor is a non-self-locking electric motor, the only for adjusting the flap is energized and is loaded, but at Standstill of completely or partially opened flap without power and is unloaded.

Dies ist in umgekehrter Funktion auch der Fall, wenn die Bremseinrichtung eine bestrombare Bremseinrichtung ist, deren unbestromter Zustand der Blockierzustand ist.This is in reverse function also the case when the braking device a Bestrombare braking device is whose de-energized state of Blocking condition is.

Eine Bestromung ist also nur zum Verstellen der Klappe erforderlich.A Current supply is therefore only required for adjusting the flap.

Die Antriebsbewegung der Klappe kann auf jegliche Art durch den Antriebsstrang erfolgen. Besonders vorteilhaft und klein bauend ist es, wenn von dem Antriebsstrang ein Drehmoment übertragbar ist.The Drive movement of the flap can in any way by the drive train respectively. Particularly advantageous and small building is when of the Powertrain a torque transferable is.

Ist im Deaktivzustand des Antriebsmotors die auf den Antriebsstrang einwirkende Übertragungsbelastung durch einen Sensor erfaßbar und bei Überschreitung eines bestimmten Belastungsgrades die Bremseinrichtung in den Entblockierzustand schaltbar, so kann durch manuelle Beaufschlagung der geöffneten Klappe die Bremseinrichtung geöffnet und die Klappe mit üblichen Handkräften bewegt werden. Das Mitbewegen des nicht selbsthemmenden Antriebsmotors über den Antriebsstrang führt bei gelöster Bremseinrichtung nur zu einer vernachlässigbaren Erhöhung der Handkräfte.is in the deactivated state of the drive motor on the drive train acting transmission load detectable by a sensor and when exceeded a certain degree of loading, the braking device can be switched into the unblocking state, Thus, by manual action on the open flap, the braking device opened and the flap with usual hand forces to be moved. Moving the non-self-locking drive motor over the Powertrain leads when solved Braking device only to a negligible increase in Hand forces.

Dabei besteht eine einfache Ausbildung darin, daß der Sensor ein Kraftsensor oder ein Drehwinkelsensor oder ein Hallsensor ist.there a simple design is that the sensor is a force sensor or a rotation angle sensor or a Hall sensor.

Der Sensor kann bauraumsparend im Antriebsmotor integriert sein.Of the Sensor can be integrated space-saving in the drive motor.

Durch einen Drehwinkelsensor kann auch über die Sensierung der Klappengeschwindigkeit eine Hinderniserkennung durchgeführt werden.By a rotation angle sensor can also be via the sensing of the flap speed a Obstacle detection performed become.

Zum Ausgleich des Klappengewichts kann an der Klappe eine Klappengewichtsausgleichsanordnung angeordnet sein, die als Energiespeicher eine Gasfeder und und/oder ein Federbein und/oder ein mechanisches Federelement aufweisen kann.To the Balancing the flap weight may include a flap weight balance assembly on the flap be arranged, which serves as energy storage, a gas spring and / or may have a strut and / or a mechanical spring element.

Grundsätzlich sind dabei verschiedene Varianten des Klappengewichtsausgleichs möglich. Eine Möglichkeit besteht darin, daß die Klappengewichtsausgleichseinrichtung die Haltefunktion der Klappe bei komplett geöffneter Position übernimmt. Dabei ist es möglich, daß die Bremseinrichtung nach Erreichen der Endlage der Klappe für einen Zeitraum bestromt, d.h. gelöst gehalten wird.Basically Different variants of the flap weight compensation possible. A possibility is that the Flap weight balance device the holding function of the flap completely open Position takes over. It is possible that the Brake device after reaching the end position of the flap for a Period energized, i. solved is held.

In einer anderen Möglichkeit übernimmt die Bremseinrichtung die Haltefunktion der Klappe in komplett geöffneter Position.In another way the braking device, the holding function of the flap in completely open Position.

Zu einem geringen Bauraumerfordernis führt es, wenn der Antriebsmotor ein Elektrogetriebemotor mit einem zumindest teilweise integriertem Getriebe ist.To a small space requirement leads it when the drive motor an electric geared motor with an at least partially integrated Gear is.

Weiterhin ist es für einen geringen Bauraum auch möglich, wenn die Bremseinrichtung in dem Antriebsmotor integriert ist.Farther is it for a small space also possible when the braking device is integrated in the drive motor.

Vorteilhaft anwendbare Ausführungsformen der Bremseinrichtung bestehen darin, daß die Bremseinrichtung eine Bandbremse oder eine Scheibenbremse ist.Advantageous Applicable embodiments of the Braking device consist in that the braking device a Band brake or a disc brake is.

Dabei kann die Bremseinrichtung im Blockierzustand unter Reibschlußeingriff oder unter Formschlußeingriff sein.there the braking device in the locked state under frictional engagement or under positive engagement be.

Zur schnellen Aktivierung der Bremseinrichtung kann diese ein magnetisch, insbesondere elektromagnetisch betätigbares oder als Getriebemotor ausgebildetes Stellglied besitzen.to rapid activation of the braking device, this can be a magnetic, in particular electromagnetically actuated or designed as a geared motor Own actuator.

Um das entsprechend der jeweiligen äußeren Bedingungen sicher ausreichende aber nicht überdimensionierte Bremsmoment zu erhalten, kann das Bremsmoment der Bremseinrichtung in Abhängigkeit von dem Öffnungswinkel der Klappe und/oder von der Temperatur und/oder von der Neigung des Fahrzeugs einstellbar sein.Around that according to the respective external conditions certainly sufficient but not oversized To obtain braking torque, the braking torque of the braking device dependent on from the opening angle the flap and / or the temperature and / or the inclination be adjustable of the vehicle.

Ist das Getriebe ein Planetengetriebe oder ein ein- oder mehrstufiges Stirnradgetriebe, so kann der Verlauf des Antriebsstranges den vorhandenen Baurraumbedingungen angepaßt werden.is the gearbox is a planetary gear or a single or multi-stage Spur gear, so the course of the drive train the existing space conditions customized become.

Dabei kann das Getriebe aus mehreren mehrstufigen Getrieben bestehen.there The transmission can consist of several multi-stage transmissions.

Zur Schwenkführung der Klappe ist diese vorzugsweise mittels eines oder mehrerer Scharniere um die Schwenkachse schwenkbar an der Karosserie des Fahrzeugs angelenkt.to pivoting guide the flap is this preferably by means of one or more hinges pivotally hinged to the body of the vehicle about the pivot axis.

Dabei kann eine mit einem Scharnierglied drehfest verbundene Scharnierachse der Scharniere schwenkbar antreibbar sein.there can be a non-rotatably connected to a hinge member hinge axis the hinges are pivotally drivable.

Ist die Klappe oder das Scharnierglied von einem ebenen Koppelgetriebe schwenkbar antreibbar, so ist eine klappenöffnungswinkelabhängige Übersetzung möglich.is the flap or the hinge member of a planar coupling mechanism pivotally driven, so is a flap opening angle-dependent translation possible.

Eine andere Antriebsmöglichkeit besteht darin, daß die Klappe oder das Scharnierteil von einem Seilzug, insbesondere von einem Bowdenzug schwenkbar antreibbar ist.A other drive option is that the Flap or the hinge part of a cable, in particular of a Bowden cable is pivotally driven.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein Antrieb als Blockschaltbild dargestellt.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described in more detail. In the single figure of the drawing is a drive as a block diagram shown.

Dabei wird von einem nicht selbsthemmenden Antriebsmotor 1 über einen Antriebsstrang aus einem ersten Getriebe 2, einer stromlos geschlossenen Bremseinrichtung 3 und einem zweiten Getriebe 4 das Scharnier einer Klappe 5 schwenkbar angetrieben.This is by a non-self-locking drive motor 1 via a drive train from a first transmission 2 , a normally closed brake device 3 and a second transmission 4 the hinge of a flap 5 swivel driven.

11
Antriebsmotordrive motor
22
erstes Getriebefirst transmission
33
Bremseinrichtungbraking means
44
zweites Getriebesecond transmission
55
Klappeflap

Claims (21)

Antrieb zum Verschwenken einer an einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordneten Klappe um eine Schwenkachse, mit einem Antriebsmotor, von dem die Klappe über einen Antriebsstrang schwenkbar antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (1) zwischen einem antreibenden Aktivzustand und einem nichtantreibenden Deaktivzustand schaltbar ist, wobei der Antriebsmotor (1) im Deaktivzustand zumindest weitgehend widerstandslos bewegbar ist, und daß in dem Antriebsstrang von dem Antriebsmotor (1) zur Klappe (5) eine Bremseinrichtung (3) angeordnet ist, durch die der Antriebsstrang blockierbar ist, wobei sich die Bremseinrichtung (3) im Deaktivzustand des Antriebsmotors (1) in einem Blockierzustand und im Aktivzustand des Antriebsmotors (1) in einem Entblockierzustand befindet.Drive for pivoting a valve disposed on a body of a vehicle flap about a pivot axis, with a drive motor, of which the flap is driven in a driveable manner via a drive train, characterized in that the drive motor ( 1 ) is switchable between a driving active state and a non-driving deactive state, wherein the drive motor ( 1 ) is movable in the deactivated state at least substantially without resistance, and that in the drive train of the drive motor ( 1 ) to the flap ( 5 ) a braking device ( 3 ) is arranged, through which the drive train is blocked, wherein the braking device ( 3 ) in the deactivated state of the drive motor ( 1 ) in a blocking state and in the active state of the drive motor ( 1 ) is in a deblock state. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Antriebsstrang in Antriebsrichtung vor und/oder nach der Bremseinrichtung (3) ein Getriebe (2, 4) angeordnet ist.Drive according to claim 1, characterized in that in the drive train in the drive direction before and / or after the braking device ( 3 ) a transmission ( 2 . 4 ) is arranged. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (1) ein nicht selbsthemmender Elektromotor ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the drive motor ( 1 ) is a non-self-locking electric motor. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (3) eine bestrombare Bremseinrichtung ist, deren unbestromter Zustand der Blockierzustand ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the braking device ( 3 ) is a Bestrombare braking device whose de-energized state is the blocking state. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Antriebsstrang ein Drehmoment übertragbar ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the drive train torque is transferable. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Deaktivzustand des Antriebsmotors die auf den Antriebsstrang einwirkende Übertragungsbelastung durch einen Sensor erfaßbar und bei Überschreitung eines bestimmten Belastungsgrades die Bremseinrichtung in den Entblockierzustand schaltbar ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Disable state of the drive motor acting on the drive train transmission load detectable by a sensor and when exceeded a certain degree of loading the braking device in the Entblockierzustand is switchable. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Kraftsensor oder ein Drehwinkelsensor oder ein Hallsensor ist.Drive according to claim 6, characterized that the Sensor, a force sensor or a rotation angle sensor or a Hall sensor is. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Klappe eine Klappengewichtsausgleichseinrichtung angeordnet ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the flap arranged a flap weight balance device is. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappengewichtsausgleichseinrichtung eine Gasfeder und/oder ein Federbein und/oder ein mechanisches Federelement ist.Drive according to claim 8, characterized in that that the Flap weight balance device a gas spring and / or a Suspension strut and / or a mechanical spring element is. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor ein Elektrogetriebemotor mit einem zumindest teilweise integriertem Getriebe ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Drive motor, an electric gear motor with an at least partially integrated transmission is. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung in dem Antriebsmotor integriert ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Braking device is integrated in the drive motor. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung eine Bandbremse oder eine Scheibenbremse ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Braking device is a band brake or a disc brake. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung im Blockierzustand unter Reibschlußeingriff oder unter Formschlußeingriff ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Braking device in the locked state under frictional engagement or under positive engagement is. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung ein magnetisch, insbesondere elektromagnetisch betätigbares oder als Getriebemotor ausgebildetes Stellglied besitzt.Drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Braking device a magnetic, in particular electromagnetic actuated or designed as a geared motor actuator has. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsmoment der Bremseinrichtung in Abhängigkeit von dem Öffnungswinkel der Klappe und/oder von der Temperatur und/oder von der Neigung des Fahrzeugs einstellbar ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Braking torque of the braking device as a function of the opening angle the flap and / or the temperature and / or the inclination of the vehicle is adjustable. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Planetengetriebe oder ein ein- oder mehrstufiges Stirnradgetriebe ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Gear a planetary gear or a single or multi-stage spur gear is. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe aus mehreren mehrstufigen Getrieben besteht.Drive according to claim 8, characterized in that that this Gear consists of several multi-stage gearboxes. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe mittels eines oder mehrerer Scharniere um die Schwenkachse schwenkbar an der Karosserie des Fahrzeugs angelenkt ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Flap by means of one or more hinges about the pivot axis pivotally hinged to the body of the vehicle. Antrieb nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem Scharnierglied drehfest verbundene Scharnierachse der Scharniere schwenkbar antreibbar ist.Drive according to claim 18, characterized that one with a hinge member rotatably connected hinge axis of Hinges is pivotally driven. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe oder das Scharnierglied von einem ebenen Koppelgetriebe schwenkbar antreibbar ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Flap or the hinge member of a planar coupling mechanism pivotally is drivable. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe oder das Scharnierteil von einem Seilzug, insbesondere von einem Bowdenzug schwenkbar antreibbar ist.Drive according to one of claims 1 to 19, characterized that the Flap or the hinge part of a cable, in particular one Bowden cable is pivotally drivable.
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