Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Verstellelement eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Verstellelementanordnung mit einem Verstellelement und einer solchen Antriebsanordnung gemäß Anspruch 13.

Der Begriff„Verstellelement" ist vorliegend umfassend zu verstehen. Hierunter fallen Heckklappen, Heckdeckel, Motorhauben, Türen, insbesondere Seitentüren, Laderaumböden o. dgl. eines Kraftfahrzeugs.

In erster Linie findet die in Rede stehende Antriebsanordnung allerdings Anwendung bei Heckklappen und Seitentüren von Kraftfahrzeugen. Sie dient der motorischen Verstellung des jeweiligen Verstellelements in Schließrichtung und in Öffnungsrichtung. Wichtig ist dabei regelmäßig, dass die Antriebsanordnung neben dem motorischen Verstellbetrieb auch einen manuellen Verstellbetrieb zu- lässt. Wichtig ist dabei weiter, dass die jeweilige Klappen- bzw. Türstellung bei einem Stromausfall sicher gehalten wird, um unerwartete und damit für den Benutzer gefährliche Klappen- bzw. Türbewegungen zu vermeiden.

Die bekannte Antriebsanordnung (WO 2007/014686 AI), von der die Erfindung ausgeht, ist mit einer in den Antriebsstrang geschalteten Kupplungsanordnung mit einem Antriebsanschluss und einem Abtriebsanschluss ausgestattet, bei der es sich um eine Schlingfederanordnung handelt. Die Schlingfederanordnung leitet eine antriebsseitig eingeleitete Bewegung zu dem Antriebsanschluss durch und bremst eine abtriebsseitig eingeleitete Bewegung, so dass die Heckklappe in jeder Zwischenstellung sicher gehalten werden kann. Die bekannte Antriebsanordnung mit Schlingfederanordnung ist konstruktiv einfach und robust aufgebaut. Bei geeigneter Auslegung der Schlingfeder lässt sich ein gutes Schaltverhalten hinsichtlich des Umschaltens zwischen Antriebsbetrieb und Bremsbetrieb erreichen.

Aus dem Stand der Technik sind auch Kupplungsanordnungen bekannt, die eine antriebsseitig eingeleitete Bewegung zu einem Antriebsanschluss durchleiten und abtriebsseitig eingeleitete Bewegungen sperren (DE 195 81 436 Cl). Solche Gesperre sind mit drei Paaren von gegenläufig arbeitenden Klemmrollen-

BESTÄTIGUNGSKOPIE Freiläufen ausgestattet. Ein Bremsbetrieb im obigen Sinne ist mit solchen Klemmgesperren nicht realisierbar.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannte Antriebsanordnung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass das Schaltverhalten im Hinblick auf das Umschalten zwischen Antriebsbetrieb und Bremsbetrieb verbessert wird.

Das obige Problem wird bei einer Antriebsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.

Wesentlich ist die Überlegung, eine Bremsanordnung mit einem gegen eine Bremskraft verstellbaren Bremselement derart mit einer Freilaufanordnung aus Klemmkörper-Freiläufen zu kombinieren, dass eine antriebsseitig eingeleitete Bewegung zu dem Antriebsanschluss durchgeleitet und eine abtriebsseitig eingeleitete Bewegung gebremst wird.

Im Einzelnen ist die Freilaufanordnung zwischen dem Abtriebsanschluss und dem Bremselement angeordnet und weist mindestens ein Paar gegenläufig arbeitender Klemmkörper-Freiläufe auf, das im Folgenden als „Freilaufpaar" bezeichnet wird.

Vorliegend ist ein Klemmkörper-Freilauf dadurch definiert, dass er in einer ersten Bewegungsrichtung sperrt, also die an den Klemnikörper-Freilauf angeschlossenen Komponenten miteinander koppelt, und in einer der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzten, zweiten Bewegungsrichtung löst, also einen Freilauf zwischen den an dem Klemmkörper-Freilauf angeschlossenen Komponenten bewirkt. Das Sperren und Lösen erfolgt in an sich bekannter Weise durch eine selbsttätige, richtungsabhängige Verstellung der Klemmkörper.

Dadurch, dass mindestens ein Freilaufpaar gegenläufig arbeitender Klemmkörper-Freiläufe vorgesehen ist, führt eine abtriebsseitig eingeleitete Bewegung stets zu einem Sperren mindestens eines Klemmkörper-Freilaufs, während der jeweils andere Klemmkörper-Freilauf dieses Freilaufpaars gelöst ist. Das Sperren zwischen dem Abtriebsanschluss und dem nur gegen eine Bremskraft verstellbaren Bremselement führt dazu, dass die abtriebsseitig eingeleitete Bewegung stets über die Bremsanordnung gebremst wird. Der Begriff„stets" bedeutet hier, dass das Sperren in beiden abtriebsseitigen Bewegungsrichtungen erfolgt.

Um sicherzustellen, dass nicht auch eine antriebsseitig eingeleitete Bewegung durch die Bremsanordnung gebremst wird, ist es vorschlagsgemäß weiter vorgesehen, dass eine antriebsseitig eingeleitete Bewegung stets das Lösen aller Klemmkörper-Freiläufe bewirkt. Auch hier bedeutet der Begriff„stets", dass die beschriebene Wirkung für beide antriebsseitigen Bewegungsrichtungen vorgesehen ist.

Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 handelt es sich bei den Klemmkörper- Freiläufen jeweils um Klemmrollen-Freiläufe mit jeweils als Klemmrolle ausgestalteten Klemmkörpern. Besonders vorteilhaft bei der Realisierung eines obigen Klemmrollen-Freilaufs ist die Tatsache, dass eine antriebsseitig ausgelöste Bewegung weitgehend ungebremst auf den Abtriebsan- schluss durchgeleitet wird. Entsprechend wirkt sich die Kupplungsanordnung nicht negativ auf den Gesamt- Wirkungsgrad der Antriebsanordnung aus.

Vorteilhaft ist weiter die Tatsache, dass bei normalbetriebsgemäßem Gebrauch die Kopplung zwischen Antriebsanschluss und Abtriebsanschluss bzw. zwischen Abtriebsanschluss und Bremselement mit minimalem Spiel ausgelegt werden kann, so dass eine entsprechend geringe Geräuschentwicklung bei einem Umschalten zwischen Antriebsbetrieb und Bremsbetrieb zu erwarten ist.

Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 13, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Verstellelementanordnung als solche beansprucht, die ein Verstellelement und eine dem Verstellelement zugeordnete, oben beschriebene Antriebsanordnung aufweist. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung, die geeignet sind, die Verstellelementanordnung insgesamt zu beschreiben, darf verwiesen werden.

Bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 15 ist die Bremsanordnung gerade so ausgelegt, dass sie einerseits das Verstellelement in jeder Zwischenstellung hält und andererseits eine manuelle Verstellung gegen die Bremskraft der Bremsanordnung erlaubt. Bei einer derartigen Auslegung sind alle eine selbsttätige Verstellelementbewegung ggf. beeinflussenden Faktoren zu berücksichtigen. Dazu gehören Gewichtskräfte, Federkräfte, Reibungskräfte o. dgl.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 das Heck eines Kraftfahrzeugs in einer Seitenansicht mit einer

Heckklappe und einer vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung zur motorischen Verstellung der Heckklappe,

Fig.2 einen der beiden Antriebe der Antriebsanordnung gemäß Fig. 1 in einem teilweisen Längsschnitt,

Fig. 3 die Kupplungsanordnung der Antriebsanordnung gemäß Fig. 1 in einem Längsschnitt,

Fig. 4 die Kupplungsanordnung gemäß Fig. 3 in einer Schnittansicht entlang der Schnittlinie IV-IV und

Fig. 5 die Kupplungsanordnung gemäß Fig. 4 a) bei einer antriebsseitig eingeleiteten Bewegung und b) bei einer abtriebsseitig eingeleiteten Bewegung.

Die in Fig. 1 dargestellte Antriebsanordnung dient der motorischen Verstellung einer Heckklappe 1 eines Kraftfahrzeugs. Es sind aber auch alle anderen im einleitenden Teil der Beschreibung angesprochenen Verstellelemente vorteilhaft anwendbar. Alle folgenden Ausführungen zu einer Heckklappe gelten entsprechend gleichermaßen für alle anderen dort angesprochenen Verstellelemente.

Der in Fig. 1 dargestellten Antriebsanordnung sind zwei identische Antriebe 2, die jeweils einen Antriebsmotor 3 aufweisen, zugeordnet. Die Antriebe 2 sind in den beiden seitlichen Bereichen einer Heckklappenöffnung 4 angeordnet. In Fig. 1 ist nur einer der beiden Antriebe 2 dargestellt. Fig. 2 zeigt diesen Antrieb 2 in einem teilweisen Längsschnitt.

Die folgenden Ausführungen betreffen nur den einen in Fig. 1 erkennbaren Antrieb 2. Sie gelten aber gleichermaßen für ggf. weitere vorhandene Antriebe. Der in Fig. 2 dargestellte Antrieb 2 ist als Spindelantrieb mit Antriebsmotor 3, Zwischengetriebe 5 und Spindel-Spindelmutter-Getriebe 6 ausgestattet, wobei eine Federanordnung 7 dafür sorgt, dass das Spindel- Spindelmutter-Getriebe 6 in die ausgefahrene Stellung vorgespannt ist. Den Einbauzustand des Spindelantriebs zeigt Fig. 1.

In den Antriebsstrang zwischen Zwischengetriebe 5 und Spindel- Spindelmuttergetriebe 6 ist eine Kupplungsanordnung 8 geschaltet, die in üblicher Weise mit einem Antriebsanschluss 9 und einem Abtriebsanschluss 10 ausgestattet ist.

Vorschlagsgemäß kommt der Kupplungsanordnung 8 nicht nur das Durchleiten antriebsseitig eingeleiteter Bewegungen zu dem Abtriebsanschluss 10 zu, sondern auch eine Bremsfunktion. Im Einzelnen ist eine Bremsanordnung 1 1 zum Bremsen einer abtriebsseitig eingeleiteten Bewegung vorgesehen, die ein gegen eine Bremskraft verstellbares Bremselement 12 aufweist.

Wesentlich ist nun, dass eine abtriebsseitig eingeleitete Bewegung durch die Bremsanordnung 11 gebremst wird, während eine antriebsseitig eingeleitete Bewegung ungebremst zu dem Abtriebsanschluss 10 durchgeleitet wird. Hierfür weist die Kupplungsanordnung 8 zwischen dem Antriebsanschluss 9 und dem Bremselement 12 eine Freilaufanordnung 13 aus hier und vorzugsweise drei Paaren 14 gegenläufig arbeitender Klernmkörper-Freiläufe 15 auf, die bezogen auf die Kupplungsachse 8a um 120° versetzt angeordnet sind. Diese drei Paare 14 gegenläufig arbeitender Klemmkörper-Freiläufe 15 werden vorliegend wie schon angesprochen als „Freilaufpaare" bezeichnet. Der grundsätzliche Aufbau der Freilaufpaare 14 ergibt sich aus einer Zusammenschau der Fig. 3 und 4 und wird weiter unten im Detail erläutert.

Die Anordnung ist nun so getroffen, dass eine abtriebsseitig eingeleitete Bewegung stets das Sperren mindestens eines Klenimkörper- Freilaufs 15 bewirkt und entsprechend über die Bremsanordnung 11 gebremst wird (Fig. 5b)) und dass eine antriebsseitig eingeleitete Bewegung stets das Lösen der Klemmkörper- Freiläufe 15 bewirkt (Fig. 5a)). Auch dies wird weiter unten im Detail erläutert. Die Bremsanordnung 1 1 ist bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Aus- führungsbeispiel von ganz besonders einfachem Aufbau. Das Bremselement 12 ist mit hier und vorzugsweise zwei Bremsscheiben 16, 17 gekoppelt, die mittels eines Federelements 18 kraftschlüssig gegen eine feststehende Reibkomponente 19, hier und vorzugsweise gegen ein Gehäuseteil, gedrückt werden. Interessant ist hier, dass das Bremselement 12 einen zapfenförmigen Abschnitt 12a aufweist, der in eine Bohrung eines Gehäuseteils, das die Reibkomponente 19 bereitstellt, eingeführt ist. Beidseitig der Reibkomponente 19 sind die Bremsscheiben 16, 17 angeordnet, die drehfest mit dem Zapfen, beispielsweise durch Formschluss, verbunden sind. Dadurch, dass die in Fig. 3 untere Bremsscheibe 17 mit einem Sprengring o. dgl. auf ihrer der Reibkomponente 19 abgewandten Seite gesichert ist, bewirkt die in Fig. 3 nach oben wirkende Federkraft ein Andrücken der beiden Bremsscheiben 16, 17 gegen die Reibkomponente 19. Bei dem Federelement 18 handelt es sich um eine einfache Schraubendruckfeder.

Interessant bei der dargestellten Bremsanordnung 1 1 ist auch die Tatsache, dass das Bremselement 12 zumindest abschnittsweise topfartig ausgestaltet ist und die Freilaufanordnung 13 im Wesentlichen aufnimmt. Dies führt zu einer ganz besonders kompakten Ausgestaltung.

Es versteht sich, dass der Antriebsstrang jedenfalls zwischen dem Antriebsan- schluss 9 der Kupplungsanordnung 8 und dem Verstellelement 1 nicht- selbsthemmend ausgestaltet sein muss, um die abtriebsseitig ausgelöste, gebremste Bewegung zu erlauben. Wie noch gezeigt wird, wird die abtriebsseitig ausgelöste, gebremste Bewegung auch auf den Antriebsanschluss 9 der Kupplungsanordnung 8 geleitet, so dass vorzugsweise der gesamte Antriebsstrang nicht selbsthemmend ausgestaltet ist.

Eine Zusammenschau der Fig. 3 bis 5 zeigt, dass die Klemmkörper-Freiläufe 15 jeweils einen als Wälzkörper, hier und vorzugsweise als Klemmrolle, ausgestalteten Klemmkörper 21 aufweisen. Denkbar ist auch, dass die Klemmkörper 21 als Klemmkugeln ausgestaltet sind. Die Klemmkörper 21 eines Freilaufpaares 14 sind in einem Funktionsabschnitt 22 zwischen einem inneren Rotationskörper 23 und einem äußeren Rotationskörper 24 eingeschlossen. Der Funktionsabschnitt 22 stellt ein Volumen bereit, das die Klemmkörper 21 nicht verlassen können. Schon jetzt darf darauf hingewiesen werden, dass sich die Funktionsabschnitte 22 mit einer Bewegung des Abtriebsanschlusses 10 mitbewegen.

An dieser Stelle zeigt sich die hohe Kompaktheit der vorschlagsgemäßen Kupplungsanordnung 8. Der Kupplungsanordnung 8 ist eine Kupplungsachse 8a zugeordnet, wobei hier und vorzugsweise der innere Rotati onskörper 23, der äußere Rotationskörper 24, das Bremselement 12 und die Bremsscheiben 16, 17 auf die Kupplungsachse 8a ausgerichtet sind. Grundsätzlich kann eine andere Ausrichtung einzelner oben genannter Komponenten vorgesehen sein.

Fig. 4 zeigt in der Großdarstellung, dass in dem dortigen Funktionsabschnitt 22 im Querschnitt ein Rotationskörper 24 kreisförmig und der andere Rotationskörper 23 von einer Kreisform abweicht derart, dass sich in Umfangsrichtung beidseitig eines Mittenbereichs 25 jeweils ein Klemmbereich 26 ausbildet. In Fig. 4 verdeutlichen die gestrichelt dargestellten Tangentiallinien, dass in den Klemm- bereichen 26 jeweils im Querschnitt die den Klemmkörpern 21 zugewandten Wandabschnitte der beiden Rotationskörper 23, 24 vom Mittenbereich 25 ausgehend in Umfangsrichtung jeweils eine keilartige Verengung bilden, so dass die Klemmkörper 21 den jeweiligen Funktionsabschnitt 22 nicht verlassen können.

Fig. 4 zeigt, dass im Mittenbereich 25 ein Federelement 25a angeordnet ist, das die beiden Klemmkörper 21 eines Freilaufpaares 14 gegeneinander und damit in die Klemmbereiche 26 drückt. Bei dem Federelement 25a kann es sich um eine Schraubendruckfeder oder, wie hier, um eine Elastomerkomponente o. dgl. handeln.

Das Sperren der Freilaufanordnung 13 ergibt sich aus einer Relativdrehung der beiden Rotationskörper 23, 24 zueinander, die hier auf eine abtriebsseitig eingeleitete Bewegung zurückgehen kann. Bei der Großdarstellung in Fig. 5b) bewirkt eine Drehung des inneren Rotationskörpers 23 linksherum ein Abrollen des in dieser Darstellung rechten Klemmkörpers 21 auf beiden Rotationskörpern 23, 24, wodurch der Klemmkörper 21 im Klemmbereich 26 in blockierend klemmenden Eingriff mit den beiden Rotationskörpern 23, 24 kommt.

Dadurch, dass der eine, im Querschnitt kreisförmige, hier der äußere Rotationskörper 24 dem Bremselement 12 zugeordnet ist und dass der andere, hier der in- nere Rotationskörper 23 dem Abtriebsanschluss 10 zugeordnet ist, wird eine abtriebsseitig eingeleitete Bewegung durch die Bremsanordnung 11 gebremst. Das gleiche gilt für eine abtriebsseitig eingeleitete Bewegung in entgegengesetzter Richtung, wobei dann der in der Großdarstellung in Fig. 5 links dargestellte Klemmkörper 21 in blockierend klemmenden Eingriff mit beiden Rotationskörpern 23, 24 kommt.

Interessant ist nun das Lösen der Freilaufanordnung 13 durch eine antriebsseitig eingeleitete Bewegung. Hierfür ist ein vorteilhafterweise auf die Kupplungsachse 8a ausgerichteter, dritter Rotationskörper 27 vorgesehen, bei dessen Drehung eine Antriebskraft 28 in Umfangsrichtung auf die Klemmkörper 21 wirkt, dadurch die Klemmkörper 21 außer klemmenden Eingriff bringt und die Klemmkörper- Freiläufe 15 löst. Dabei läuft die Kraftwirkungslinie der Antriebskraft 28 hier und vorzugsweise durch die Mittelachse bzw. den Mittelpunkt der Klemmkörper 21. Dies lässt sich am besten der Darstellung gemäß Fig. 5a) entnehmen. Die dortige Großdarstellung zeigt, dass der dritte Rotorkörper 27 mit der Antriebskraft 28 auf den in der Großdarstellung rechten Klemmkörper 21 wirkt, was dazu führt, dass dieser Klemmkörper 21 aus dem Klemmbereich 26 in der Großdarstellung nach links gedrückt wird. Über das geringfügig eingefederte Federelement 25a wirkt die Antriebskraft 28 auch auf den in der Großdarstellung in Fig. 5 linken Klerrimkörper 21. Allerdings ist für diesen Klemmkörper 21 kein blockierend klemmender Eingriff möglich, da ein Abrollen an den oben genannten Wandabschnitten der Rotationskörper 23, 24 stets aus dem Klemmbereich 26 herausführen würde. Da der in der Großdarstellung in Fig. 5a) links dargestellte Klemmkörper 21, wie oben erläutert, den zugeordneten Funktionsabschnitt 22 nicht verlassen kann, stellt sich im Ergebnis ein Gleichgewichtszustand ein derart, dass der dritte Rotationskörper 27 bei dessen Drehung den inneren, hier den abtriebsseitigen Rotationskörper 23 über die Klemmkörper 21 mitnimmt.

Hier und vorzugsweise ist der dritte Rotationskörper 27 dem Antriebsanschluss 9 der Kupplungsanordnung 8 zugeordnet, so dass, wie oben erläutert, eine antriebsseitig eingeleitete Bewegung ungebremst zu dem Abtriebsanschluss 10 durchgeleitet wird.

Interessant bei dem in der Zeichnung dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Tatsache, dass der dritte Rotationskörper 27 in spiel- behaftetem formschlüssigem Eingriff mit dem abtriebsseitigen Rotationskörper 23 steht. Hierfür ist dem dritten Rotationskörper 27 mindestens eine Klaue 29 zugeordnet, die zwischen zwei oben beschriebene Funktionsabschnitte 22 greift. Die Anordnung, insbesondere die mindestens eine Klaue 29, ist nun so getroffen, dass vor dem Durchlaufen des Spiels 30 eine Relativdrehung zwischen antriebs- seitigem Rotationskörper 27 und abtriebsseitigem Rotationskörper 23 für das Lösen des Klemmeingriffs und die oben beschriebene Mitnahme des abtriebsseitigen Rotationskörpers 23 über die Klemmkörper 21 möglich ist, wobei nach Durchlaufen des Spiels 30 eine Mitnahme des abtriebsseitigen Rotationskörpers 23 über den Formschluss möglich ist. Der Formschluss kommt hier also erst nach dem Durchlaufen des Spiels 30 zum Tragen, der mit einem entsprechenden Einfedern des Federelements 25a einhergeht. Dieser Zustand wird, abhängig von Federrate und Vorspannung des Federelements 25a, erst bei einem entsprechend hohen Betriebsmoment zwischen Antriebsanschluss 9 und Abtriebsanschluss 10 erreicht.

Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, dass der obige Formschluss nur bei Überlast, und nicht im normalbetriebsgemäßen Gebrauch zum Tragen kommt. Vorteilhaft dabei ist insbesondere die Tatsache, dass das Federelement 25a als Dämpfungselement innerhalb des Antriebsstrangs wirkt, was die Geräuschentwicklung vorteilhaft reduzieren kann.

Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Verstellelementanordnung mit einem insbesondere als Heckklappe ausgestalteten Verstellelement 1 und einer dem Verstellelement 1 zugeordneten, oben erläuterten Antriebsanordnung beansprucht. Auf alle Ausführungen zu der vorschlagsgemäßen Antriebsanordnung darf verwiesen werden.

Die vorschlagsgemäßen Lösungen lassen sich auf alle möglichen Verstellelemente 1 eines Kraftfahrzeugs anwenden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Verstellelement 1 um eine Heckklappe, einen Heckdeckel, eine Motorhaube, eine Tür, insbesondere Seitentür, oder um einen Laderaumboden eines Kraftfahrzeugs.

Die vorschlagsgemäße Verstellelementanordnung ist vorzugsweise in ganz besonderer Weise ausgelegt. Im Einzelnen ist die Bremsanordnung 1 1 vorzugswei- se so ausgelegt, dass sie das Verstellelement 1 vorzugsweise in jeder Zwischenstellung, insbesondere gegen Gewichtskräfte und ggf. vorhandene Federkräfte, hält und außer eine manuelle Verstellung des Verstellelements 1 gegen die Bremskraft der Bremsanordnung 1 1 erlaubt. Die Federkräfte gehen hier beispielsweise auf die Kräfte der oben angesprochenen Federanordnung 7 zurück.

Mit der letztgenannten, bevorzugten Variante ist sichergestellt, dass auch bei Stromausfall eine unerwartete Verstellung des Verstellelements 1 ausbleibt, wobei stets die Möglichkeit einer manuellen Verstellung gegen die Bremskraft der Bremsanordnung 1 1 verbleibt.

Es darf schließlich darauf hingewiesen werden, dass in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ein Seilantrieb, ein Seilgetriebe oder ein Seilzug in den Antriebsstrang der Antriebsanordnung geschaltet sein kann.