Hohlradanordnung, Getriebe, Fahrzeugtüraktuator, Fahrzeugtür und Fahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Hohlradanordnung, ein Getriebe mit einer solchen Hohlradanordnung, einen Fahrzeugtüraktuator mit einem solchen Getriebe, eine Fahrzeugtür mit einem solchen Fahrzeugtüraktuator sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrzeugtüraktuator.

Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, einen kompakten und kostengünstigen Fahrzeugtüraktuator bereitzustellen, der eine Fahrzeugtür elektromotorisch öffnet und schließt.

Diese Aufgabe wird durch eine gemäß Anspruch 1 vorgeschlagene und unter Schutz gestellte Hohlradanordnung gelöst.

Es wird eine Hohlradanordnung für ein Getriebe eines Fahrzeugtüraktuators vorgeschlagen, wobei die Hohlradanordnung mindestens ein Hohlrad aufweist, dessen Außenkontur unrund ausgeformt ist und welche vorzugsweise entlang ihrer ganzen Erstreckung in Umfangsrichtung von einer dazu komplementär und vorzugsweise geschlossen unrund ausgeformten Innenkontur eines Gehäuseteils formschlüssig und/oder kraftschlüssig aufgenommen ist. Die Außenkontur und die Innenkontur weisen dabei jeweils mindestens eine Ecke auf.

Dabei wird vorgeschlagen, die mindestens eine Ecke gerundet und somit eckähnlich auszuformen. Damit einher geht eine verminderte Kerbwirkung, so dass hohe Spannungsspitzen bei Beanspruchung durch ein abzustützendes Drehmoment unterbunden werden.

Es wird ferner vorgeschlagen, die Außenkontur und die Innenkontur als zueinander komplementäre Polygonprofile mit mindestens zwei solchen Ecken auszuformen, die dabei vorteilhafterweise, aber nicht zwingenderweise, gerundet und somit eckähnlich ausgeformt sein können. Demnach bilden die Außenkontur und die Innenkontur, die miteinander formschlüssig und/oder kraftschlüssig gefügt sind, jeweils mindestens ein Eineck (bzw. Monogon) oder jeweils ein Polygonprofil in Gestalt eines Zweiecks (bzw. Bigons), Dreiecks (bzw. Trigons), Vierecks (bzw.Tetragons) und so weiter.

Zudem können diese Polygonprofile gleiche Seiten und gleiche Innenwinkel aufweisen, d.h. ein sog. regelmäßiges Polygonprofil bilden, oder alternativ dazu ein Polygonprofil mit ungleichen Seiten und ungleichen Innenwinkeln, d.h. ein sog. unregelmäßiges Polygonprofil.

In einer Ausführung wird vorgeschlagen, die beiden miteinander gefügten Polygonprofile jeweils als Dreieckprofil auszuformen. Dabei kann das Dreieckprofil in Gestalt eines P3G-Profils (bzw. dreieckähnlichen Profils) ausgeformt sein, dessen Ecken gerundet und somit eckähnlich ausgeformt sind. Das P3G-Profil stellt dabei ein regelmäßiges und zudem genormtes Polygonprofil dar (vgl. dazu DIN 32711 ).

In einer weiteren, alternativen Ausführung wird vorgeschlagen, die beiden miteinander gefügten Polygonprofile jeweils als Viereckprofil auszuformen. Dabei kann das Viereckprofil in Gestalt eines P4C-Profils (bzw. viereckähnlichen Profils) ausgeformt sein, dessen Ecken gerundet und somit eckähnlich ausgeformt sind. Das P4C-Profil stellt dabei ebenfalls ein regelmäßiges Polygonprofil und zudem genormtes Polygonprofil dar (vgl. dazu DIN 32712).

Allen vorhergehend beschriebenen Unrundverbindungen ist gemein, dass sich mit ihnen hohe Drehmomente übertragen lassen. Zudem liegt ihnen eine einfache Montage zugrunde.

Außerdem lassen sie im Vergleich zu anderen formschlüssigen, kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindungen vorteilhafterweise ungleiche Materialpaarungen zu. Somit kann/können das Hohlrad und/oder das Hohlrad aufnehmende Gehäuseteil aus einem metallischen Material und/oder nichtmetallischen Material, insbesondere einem Kunststoff ausgebildet sein. Die zuvor beschriebenen polygonalen Unrundverbindungen fallen dabei sehr bauraumsparend aus, so dass sie eine Kompaktheit eines Aktuators begünstigen.

Dem besagten P3G-Profil sowie dem besagten P4C-Profil ist ferner gemein, dass sie selbstzentrierend und laufruhig sind. Zudem ist ihnen eine sehr geringe Kerbwirkung gemein, so dass hohe Spannungsspitzen bei Beanspruchung durch ein abzustützendes Drehmoment unterbunden werden.

Es wird ferner ein Getriebe für einen Fahrzeugtüraktuator mit der zuvor beschriebenen Hohlradanordnung vorgeschlagen und unter Schutz gestellt (vgl. Anspruch 9).

Dabei kann das Getriebe in Gestalt eines Planetengetriebes, etwa in Gestalt eines mehrstufigen Planetengetriebes ausgebildet sein, um selbst bei einem stark eingeschränkten und zur Verfügung stehenden Bauraum eine entsprechend gewünschte Drehmomentverstärkung erzielen zu können.

Des Weiteren wird ein Fahrzeugtüraktuator mit einem solchen Getriebe vorgeschlagen und unter Schutz gestellt (vgl. Anspruch 12), welcher zur Verschwenkung einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe eines Fahrzeugs um einen Drehpunkt eines Scharniers vorgesehen ist.

Es wird ferner eine Fahrzeugtür mit einem solchen Fahrzeugtüraktuator vorgeschlagen und unter Schutz gestellt (vgl. Anspruch 13).

Unter einer Fahrzeugtür ist dabei eine Front- oder Hecktür oder auch eine Heckklappe eines Fahrzeugs zu verstehen.

Zudem wird ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrzeugtüraktuator vorgeschlagen und unter Schutz gestellt (vgl. Anspruch 14). Unter einem Fahrzeug ist dabei jede Art von Fahrzeug zu verstehen, welches entweder verbrennungsmotorisch und/oder elektromotorisch betrieben wird, insbesondere aber Personenkraftwagen und/oder Nutzfahrzeuge.

Im Weiteren wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Figurendarstellungen im Einzelnen erläutert. Aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen ergeben sich weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Hierzu zeigen:

Fig. 1 eine vorgeschlagene Hohlradanordnung in einer ersten Schnittdarstellung,

Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Hohlradanordnung in einer zweiten Schnittdarstellung und

Fig. 3 die in Fig. 1 gezeigte Hohlradanordnung in einer perspektivischen Darstellung.

Die vorgeschlagene Hohlradanordnung 2 ist für ein Getriebe, insbesondere mehrstufiges Getriebe eines Fahrzeugtüraktuators zur elektromotorischen Verschwenkung einer Fahrzeugtür und/oder einer Heckklappe eines Fahrzeugs um einen Drehpunkt eines Scharniers vorgesehen.

Dem Vorschlag nach ist ein Hohlrad 6 formschlüssig in ein rohrähnliches, vorzugsweise geschlossen ausgeformtes bzw. ausgebildetes Gehäuseteil 4, etwa in Gestalt eines Tiefziehgehäuses - bspw. aus einem Stahl oder Kunststoff - eingelegt, wobei eine Außenkontur des Hohlrads 6 entlang ihrer ganzen Erstreckung in Umfangsrichtung formschlüssig mit einer vorzugsweise geschlossen umlaufenden Innenkontur des Gehäuseteils 4 zusammenwirkt.

Die Außenkontur und die Innenkontur sind dabei jeweils unrund sowie zueinander komplementär ausgeformt und bilden jeweils ein sog. Polygonprofil in Gestalt eines sog. P3G-Profils, welches ein Dreieck-Profil bzw. ein dreieckähnliches Profil darstellt, dessen Ecken gerundet sind (vgl. dazu DIN 32711 ).

Alternativ dazu kann das jeweilige Polygonprofil auch in Gestalt eines sog. P4C-Profils ausgebildet sein, welches ein Viereck-Profil bzw. ein viereckähnliches Profil darstellt, dessen Ecken gerundet sind (vgl. dazu DIN 32712).

Es ist aber auch eine von diesen beiden vorgeschlagenen Profilformen abweichende polygonale Formgebung mit z.B. abgerundeten Ecken denkbar. Das jeweilige Polygonprofil kann dabei gleichlange oder ungleichlange Seiten und somit gleiche oder ungleiche Innenwinkel aufweisen, je nach dem zur Verfügung stehenden Bauraum zwischen der Fahrzeugtür und einer zugeordneten Fahrzeugsäule und/oder einem weiteren zugeordneten Fahrzeugkarosserieabschnitt, gegenüber welcher/welchem die Fahrzeugtür angelenkt ist.

Grundsätzlich aber kann die vorgeschlagene Unrundverbindung zwischen der Außenkontur des Hohlrades 6 und der Innenkontur des Gehäuseteils 4 - je nach Anforderung - einen Formschluss und/oder einen Kraftschluss bilden, je nachdem, ob ggf. zwischen dem Hohlrad 6 und dem Gehäuseteil 4 eine Relativbewegung in Längsrichtung des Gehäuseteils 4 auftritt.

Somit kann/können das Hohlrad 4 und/oder Gehäuse 6 aus einem metallischen Material und/oder einem nichtmetallischen Material, etwa in Form eines Kunststoffes ausgebildet sein.

Fig. 2 veranschaulicht einen Ausschnitt eines z.B. dreistufigen Planetengetriebes, bei dem drei, insbesondere schrägverzahnte Planetenradsätze, welche je ein solch vorgeschlagenes Hohlrad 6 umfassen, hintereinander angeordnet sind. Zwischen den Hohlrädern 6 ist dabei ein Zwischenträger 8 zu sehen, der seinerseits - in Analogie zu den beiden Hohlrädern 6 - unrund ausgeformt und formschlüssig in das Gehäuse 4 eingeschoben ist - und dabei relativ zum Gehäuseteil 4 verdrehtest sowie ortsfest ist - und an welchem sich ein Wälz- oder Gleitlager abstützt. Je nach Einbaulage bzw. Gebrauchslage des Fahrzeugtüraktuators, d.h. ob an der Fahrzeugtür oder der Heckklappe angeordnet oder aber alternativ an einer zugeordneten Fahrzeugsäule und/oder einem weiteren zugeordneten Karosserieabschnitt, bewegt sich dieser bei der Verschwenkung der Fahrzeugtür/ Heckklappe mit der Fahrzeugtür/Heckklappe oder relativ dazu.

Dabei kann der Fahrzeugtüraktuator einen fahrzeugtürseitigen oder heckklappenseitigen oder auch einen fahrzeugsäulenseitigen bzw. karosserieseitigen Scharnierabschnitt bilden. Alternativ dazu stellt der Fahrzeugtüraktuator keinen Scharnierabschnitt dar, sondern lediglich eine Antriebseinheit, die als solche neben einem separaten Scharnier die besagte Verschwenkung ermöglicht.

Unter einer Fahrzeugsäule ist dabei insbesondere eine A, B oder C-Säule eines Fahrzeugs zu verstehen. Auch kann unter einer solchen Säule derjenige Abschnitt einer Fahrzeugkarosserie verstanden werden, gegenüber dem eine Heckklappe angelenkt ist.

Der Einfachheit halber sind die zur beschriebenen Hohlradanordnung 2 innenliegend angeordneten und elektromotorisch antreibbaren Komponenten des Getriebes, die relativ zur Hohlradanordnung 2 rotierbar sind, im Rahmen dieser Offenbarung weder dargestellt noch beschrieben.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.