DE102008021162A1

DE102008021162A1 - Halterung für eine Pedalkraftservoeinrichtung an einer Fahrzeugstruktur

Info

Publication number: DE102008021162A1
Application number: DE200810021162
Authority: DE
Inventors: Marco Grethel
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2008-11-20
Also published as: US20080283128A1; US8157541B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Halterung für eine Pedalkraftservoeinrichtung an einer Fahrzeugstruktur, bei der die mit bereits integrierten Anschraubpunkten versehene Pedalkraftservoeinrichtung als Einheit an jede Fahrzeugstruktur einer Fahrzeugapplikation anschraubbar ist und gleichzeitig eine statische axiale Anpressung der im Innern der Einheit befindlichen Teileinheiten, der Hydraulik- und der Motoreinheit gewährleistet ist, indem zwischen deren Verbindungsflächen ein Halteblech lagepositioniert eingefügt wird, das sowohl mit Durchgangsbohrungen zur Befestigung der Hydraulikeinheit mit der Motoreinheit als auch mit Durchgangsbohrungen zur Befestigung der Einheit an der Fahrzeugstruktur der jeweiligen Fahrzeugapplikation versehen und im Klemmbereich zwischen Hydraulikeinheit und Motoreinheit in axialer Richtung federnd ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung für eine Pedalkraftservoeinrichtung an einer Fahrzeugstruktur mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei den üblichen in Kraftfahrzeugen eingebauten Pedalkraftservoeinrichtungen handelt es sich um Einrichtungen, die aus einer Hydraulik- und einer Motoreinheit bestehen und zu einer Einrichtung zusammengefügt sind. Für den Anbau dieser Einrichtungen an eine Fahrzeugstruktur einer Fahrzeugapplikation sind Halterungssysteme bekannt, die darin bestehen, dass an der Pedalkraftservoeinrichtung entsprechende Anschraubpunkte vorgesehen sind, über die mittels Befestigungselementen eine Verbindung zur Fahrzeugstruktur herstellbar ist. Allerdings sind diese Anschraubpunkte an der Pedalkraftservoeinrichtung so festzulegen, dass sie mit den örtlichen Gegebenheiten der jeweiligen Fahrzeugstruktur korrespondieren. Da die örtlichen Gegebenheiten der Fahrzeugstruktur größtenteils für jede Fahrzeugapplikation anders ausfallen, müssen die Anschraubpunkte für die eingesetzte Pedalkraftservoeinrichtung immer entsprechend neu festgelegt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine kostengünstige und montagefreundliche Befestigung für eine Pedalkraftservoeinrichtung an einer Fahrzeugstruktur vorzuschlagen, mit der die mit bereits integrierten Anschraubpunkten versehene Pedalkraftservoeinrichtung als Einheit an jede Fahrzeugstruktur einer Fahrzeugapplikation anschraubbar ist und gleichzeitig eine statische axiale Anpressung der im Innern der Einheit befindlichen Teileinheiten, der Hydraulik- und der Motoreinheit, gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Halterung für eine Pedalkraftservoeinrichtung an einer Fahrzeugstruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Pedalkraftservoeinrichtung setzt sich aus einer Motoreinheit und einer Hydraulikeinheit zusammen. Diese beiden Teileinheiten werden mittels Befestigungselementen zu einer Einheit verbunden. Dabei werden die beiden einander zugewandten Stirnflächen beider Teileinheiten jeweils zur Verbindungsfläche. Zur Lagepositionierung der Hydraulikeinheit mit der Motoreinheit ragt aus der Verbindungsfläche der Hydraulikeinheit ein zylinderförmiger Ansatz mit einem Durchmesser heraus, der in einer entsprechend ausgeführten Aussparung in der Verbindungsfläche der Motoreinheit in dieser aufgenommen wird. Zur Befestigung dieser Einheit an einer Fahrzeugstruktur einer Fahrzeugapplikation wird zwischen die Verbindungsflächen ein Halteblech eingefügt, das einen Durchmesser aufweist, der an den Durchmesser des zylinderförmigen Ansatzes der Hydraulikeinheit angepasst ist und somit von diesem aufgenommen werden kann. Weiterhin weist dieses Halteblech Durchgangsbohrungen auf, die einerseits zur Befestigung an der Fahrzeugstruktur und andererseits zur Befestigung an der Hydraulikeinheit dienen. Außerdem ist es im Bereich des Aufnahmedurchmessers in axialer Richtung federnd ausgebildet.
Durch das zwischen Hydraulikeinheit und Motoreinheit eingeklemmte und entsprechend federnd ausgebildete Halteblech wird eine statische axiale Anpressung der beiden Teileinheiten erreicht, ohne die im Innern der Einheit angeordneten Dichtungen zu überlasten. Außerdem ist über die im Halteblech entsprechend angeordneten Durchgangsbohrungen die Pedalkraftservoeinrichtung als Einheit an die jeweilige Fahrzeugstruktur befestigbar, so dass lediglich die Anordnung der Durchgangsbohrungen auf dem Halteblech der örtlichen Gegebenheit der Fahrzeugstruktur entsprechen muss. Das als Adapter zwischen Pedalkraftservoeinrichtung und Fahrzeugstruktur fungierende Halteblech weist zudem einen einfachen konstruktiven Aufbau auf und ist daher auch einfach herstellbar. Da zur Befestigung der Pedalkraftservoeinrichtung nur noch das Halteblech an der Fahrzeugstruktur befestigt werden muss, wird außerdem mit dieser Lösung der Montageaufwand reduziert.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Halteblech mit mindestens einer Durchgangsbohrung versehen, über die eine Verbindung mittels mindestens eines Befestigungselementes von der Hydraulikeinheit zur Motoreinheit herstellbar ist. Zur Lagefixierung aller drei Bauteile in radiale Richtung ist es allerdings zweckmäßig, zwei Durchgangsbohrungen im Halteblech vorzusehen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die die Anordnung und Größe der mindestens zwei auf dem Halteblech angeordneten, für die Befestigung an der Fahrzeugstruktur vorgesehenen Durchgangsbohrungen, an die örtlichen Befestigungsmöglichkeiten dieser Fahrzeugstruktur angepasst ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Umfang des Aufnahmedurchmessers zur Bildung von Segmenten radial mehrfach geschlitzt. Die dabei entstehenden Segmente werden unterschiedlichen Funktionen zugeordnet. So dienen mindestens drei je Segmente mit ihrem auf dem Durchmesser des Ansatzes der Hydraulikeinheit abgestimmten Auf nahmedurchmesser zur Lagepositionierung des Halteblechs auf dieser Teileinheit, wobei diese drei Segmente vorzugsweise den gleichen Abstand zueinander aufweisen. Dadurch wird das Spiel des Halteblechs in radialer Richtung auf dem Ansatz der Hydraulikeinheit minimiert, was zur Erleichterung der Montage beiträgt. Die übrigen Segmente haben eine andere Funktion zu erfüllen. Dazu nehmen sie, bezogen auf den Grundkörper des Halteblechs, einen Winkel zu diesem ein, so dass sie von der Oberfläche des Halteblechs weg stehen. Auf diese Weise wird diesen Segmenten durch eine Vorspannung die Funktion von Federelementen zugewiesen. Diese Federelemente dienen beim Klemmvorgang dazu, eine zusätzliche axiale Klemmkraft zu erzeugen, so dass damit die Haltekraft zwischen der Motoreinheit und der Hydraulikeinheit erhöht wird, so dass der zwischen der Hydraulik- und der Motoreinheit angeordnete Wellendichtring nicht überbelastet wird, was zur Erhöhung seiner Lebensdauer beiträgt. Außerdem wird dabei der Wellendichtring an einer radialen Verdrehung gehindert.
Besonders vorteilhaft und damit kostengünstig ist es, die Funktion der Feder in das Halteblech zu integrieren, das heißt, beispielsweise das Halteblech als Tellerfeder auszubilden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines anhand von Zeichnungen näher erläuterten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
1 eine Teilansicht der Verbindungsstelle zwischen der Hydraulikeinheit und der Motoreinheit der Pedalkraftservoeinrichtung im Schnitt,
2 ein erfindungsgemäßes Halteblech in einer perspektivischen Darstellung.
Aus der Schnittdarstellung der 1 ist die Verbindungsstelle zwischen der Hydraulikeinheit 2 und der Motoreinheit 1 erkennbar. In der Motoreinheit 1 ist eine Motorwelle 6 gelagert, auf der ein Klemmflansch 4 angeordnet ist, der mit seiner Anschlagfläche 4b an der Innenfläche des Gehäuses der Motoreinheit 1 anliegt. Über diese Motorwelle 6, die mit einer auf deren Ende angebrachten Kupplung 9 in Wirkverbindung steht, wird das Drehmoment des Motors der Motoreinheit 1 auf die Hydraulikeinheit 2 übertragen. Lagekorrespondierend dazu ist die Pumpenwelle 5 in der Hydraulikeinheit 2 gelagert. Das Ende dieser Pumpenwelle 5 ist so ausgebildet, dass diese ebenfalls mit der Kupplung 9 wirkverbunden ist. Weiterhin ist aus der 1 eine an der Pumpenwelle 5 angeordnete Dichtung 13 ersichtlich. Als Dichtung 13 dient hierbei eine Wellendichtung, die als Hutmanschette ausgebildet ist. Außerdem ist der Umfang des Klemmflansches 4 mit einer weiteren, als O-Ring ausgebildeten Dichtung 7 versehen, die diesen gegenüber dem Gehäuse der Hydraulikeinheit 2 abdichtet. Um zu gewährleisten, dass beide Wellen 5 und 6 nach der Verbindung beider Einheiten 1 und 2 koaxial zueinander angeordnet sind, ragt aus der Verbindungsfläche der Hydraulikeinheit 2 ein zylinderförmiger Ansatz heraus, der von einer entsprechenden Aussparung in der Verbindungsfläche der Motoreinheit 1 von dieser aufgenommen wird, so dass die Hydraulikeinheit 2 über diesen Ansatz in der Motoreinheit 1 lagepositioniert gelagert ist. Der Klemmflansch 4 dient dabei als axialer Anschlag für den Ansatz der Hydraulikeinheit 2 und außerdem als Aufnahme für die Kupplung 9. An seiner Stirnfläche kann sich außerdem die als Hutmanschette ausgebildete Dichtung 13 abstützen.
Weiterhin sind in der Hydraulikeinheit 2 Durchgangsbohrungen 10 angeordnet, die zu deren Befestigung an der Motoreinheit 1 vorgesehen sind. Mit Hilfe von nicht dargestellten Befestigungselementen 11, wie Befestigungsschrauben, die in dafür vorgesehene Gewindebohrungen im Gehäuse der Motoreinheit 1 eingreifen, werden auf übliche Art und Weise beide Teileinheiten 1 und 2 zu einer Einheit verschraubt.
Wie in 1 dargestellt, wird zwischen die Verbindungsfläche beider Teileinheiten 1 und 2 ein Halteblech 3 eingefügt, das mit seinem Aufnahmedurchmesser 12 (siehe 2) auf dem Durchmesser D des Ansatzes der Hydraulikeinheit 2 aufsitzt und sich mit seiner Fläche an der Motoreinheit 1 abstützt. Somit wird das Halteblech 3 bis zum Verbindungsvorgang mit der Hydraulikeinheit 2 verliersicher auf dem Ansatz der Hydraulikeinheit 2 gehalten und nach der Verbindung insbesondere im Bereich seines Aufnahmedurchmessers 12 zwischen beiden Teileinheiten 1 und 2 eingeklemmt. Zur Herstellung der Verbindung von Hydraulikeinheit 2 und Motoreinheit 1 sind im Halteblech 3 die Durchgangsbohrungen 10 (siehe 2) vorgesehen. Aufgrund der Toleranzkette in axialer Richtung, hervorgerufen durch die an der Verbindung beteiligten Bauteile, kann eine sichere Klemmung des Halteblechs 3 ohne Überlastung der Hutmanschette 13 nicht ohne eine weitere Maßnahme gewährleistet werden.
Aus diesem Grund ist der Umfang des Aufnahmedurchmessers 12 des Halteblechs 3 in radialer Richtung mehrfach geschlitzt, so dass einzelne Segmente 14a, 14b entstehen. Zur Zentrierung des Halteblechs 3 auf dem Durchmesser D des Ansatzes der Hydraulikeinheit 2 ist es vorteilhaft, drei im Winkel von 120° zueinander beabstandet angeordnete Segmente 14a mit dem Aufnahmedurchmesser 12 auszuwählen, der an den Durchmesser D des Ansatzes des Hydraulikeinheit 2 angepasst ist. Die übrigen, sich aus dem Umfang ergebenden Segmente 14b sind, wie aus 1 ersichtlich, in axialer Richtung abgewinkelt, so dass sie in Verbindung mit dem für das Halteblech 3 gewählten Material als Federelemente 3a fungieren. Im Gegensatz zu den zur Zentrierung auf dem Ansatz der Hydraulikeinheit 2 dienenden Segmenten 14a können diese als Federelemente 3a fungierenden Segmente 14b in radialer Richtung kürzer ausgeführt sein. In 1 zeigen diese Federelemente 3a jeweils in die gleiche Richtung. Allerdings können sie auch abwechselnd in die jeweils entgegengesetzte Richtung zeigen. Im Bereich der Federelemente 3a wird somit beim Klemmvorgang an der Stirnfläche der Hydraulikeinheit 2, die ohne zwischen Hydraulikeinheit 2 und Motoreinheit 1 eingefügtes Halteblech 3 die Funktion einer Verbindungsfläche hat, eine Klemmfläche 2a und ebenso auf der Gegenseite die Stirnfläche der Motoreinheit 1 zur Klemmfläche 1a umfunktioniert. Die Federelemente 3a des Halteblechs 3 dienen somit zum Toleranzausgleich, wobei gleichzeitig die Übertragung einer ausreichenden axialen Klemmkraft gewährleistet wird. Allerdings kann die Federfunktion auch von einem zusätzlichen, separaten Bauteil, wie einer Tellerfeder übernommen werden, die ebenfalls, wie das Halteblech 3, zwischen Hydraulikeinheit 2 und Motoreinheit 1 eingefügt wird. Eine elegantere Lösung wäre, die Funktion der Tellerfeder direkt in das Halteblech 3 zu integrieren. Auf diese Weise entfällt ein weiteres zusätzliches Bauteil, was sich wiederum günstig auf die Toleranzkette auswirkt.
Bei der Verbindung der Hydraulikeinheit 2 mit der Motoreinheit 1 mittels Befestigungsschrauben 11 wird die axiale Klemmkraft über den Klemmflansch 4 auf die Hutmanschette 13 übertragen. Dabei stützt sich der Klemmflansch 4 mit seiner Anschlagfläche 4a an der Motoreinheit 1 ab. Mit Hilfe der Federelemente 3a wird erreicht, dass die Hutmanschette 13 nur bis zu einem definierten Grad geklemmt wird, wodurch eine Überbeanspruchung deren Materials der Hutmanschette 13 vermieden wird. Die axiale Klemmung der Hutmanschette 13 bewirkt außerdem, dass außer der gewünschten Dichtfunktion die Hutmanschette 13 am Verdrehen gehindert wird. Da sich die Klemmung der Hutmanschette 13 über die Lautzeit verändert und damit die statische Dichtwirkung nicht über die gesamte Laufzeit sichergestellt werden kann, ist am Umfang des Klemmflansches 4 die bereits erwähnte zusätzliche Dichtung 7 in Form eines O-Rings vorgesehen.
In der 2 ist das erfindungsgemäße Halteblech 3 perspektivisch dargestellt. Hieraus ist zu sehen, dass das Halteblech 3 aus einem Grundkörper besteht, der vorzugsweise mittig eine Bohrung aufweist, deren Durchmesser bzw. Aufnahmedurchmesser 12 dem Durchmesser D des Ansatzes der Hydraulikeinheit 2 angepasst ist. Weiterhin sind aus dieser 2 die Federelemente 3a erkennbar, die durch Einschnitte des Umfangs des Aufnahmedurchmessers 12 in einzelne Segmente 14a, 14b entstehen. Bei dieser Teilung können allerdings außer vorzugsweise drei Segmenten 14a, die im Winkel von 120° zueinander beabstandet sind, alle anderen Segmente 14b einen größeren Durchmesser aufweisen. Diese Segmente 14b werden zu Federelementen 3a umfunktioniert, da sie in axialer Richtung von der Oberfläche des Halteblechs 3 wegstehen. Dabei können diese Federelemente 14b alle in die gleiche axiale Richtung weggespreizt sein oder jeweils abwechselnd versetzt entgegengerichtet. Weiterhin sind auf dem Halteblech 3 die Durchgangsbohrungen 8 und 10 zu erkennen. Die Durchgangsbohrungen 10 dienen dabei für den Durchgang der Befestigungsschrauben 11 von der Hydraulikeinheit 2 durch das Halteblech 3, um eine Schraubverbindung mit der Motoreinheit 1 herzustellen. Die Durchgangsbohrungen 8 dienen im Gegensatz dazu, die gesamte Pedalkraftservoeinrichtung als Einheit an der Fahrzeugstruktur zu befestigen. Daher ist deren Anzahl, Anordnung, Form und Größe an die Bauraumverhältnisse bzw. an die örtlichen Gegebenheiten der jeweiligen Fahrzeugstruktur anzupassen. Dabei ist es auch denkbar, zum Ausgleich von Toleranzen, beispielsweise mindestens eine der Durchgangsbohrungen 8 als Langloch auszubilden.
Mit dem erfindungsgemäßen Halteblech wird eine kostengünstige Vorrichtung zur Befestigung einer Pedalkraftservoeinrichtung beispielsweise im Motorraum eines Kraftfahrzeuges geschaffen, bei der lediglich die Anzahl, Anordnung und Größe der Durchgangsbohrungen 8 an die Fahrzeugstruktur der jeweiligen Fahrzeugapplikation angepasst werden muss. Dabei wäre es auch denkbar, in Abhängigkeit der Fahrzeugstruktur der möglichen Fahrzeugapplikationen in das Halteblech 3 bereits mehrere unterschiedliche Durchgangsbohrungen 8 einzubringen, wobei für die Befestigung der Pedalkraftservoeinrichtung nur die der jeweiligen Fahrzeugstruktur zugeordneten Durchgangsbohrungen verwendet werden würden. Der Bereich des Halteblechs 3, der direkt der Aufnahme innerhalb der Pedalkraftservoeinrichtung dient, kann dagegen für alle Fahrzeugapplikationen gleich ausgeführt werden, was die Herstellung sehr kostengünstig macht.

1: Motoreinheit
1a: Klemmfläche
2: Hydraulikeinheit
2a: Klemmfläche
3: Halteblech
3a: Federelement
4: Klemmflansch
4a: Anschlagfläche
4b: Anschlagfläche
5: Pumpenwelle
6: Motorwelle
7: Dichtung/O-Ring
8: Durchgangsbohrung
9: Kupplung
10: Durchgangsbohrung
11: Befestigungselement/Befestigungsschraube
12: Aufnahmedurchmesser
13: Dichtung/Wellendichtung/Hutmanschette
14a: Segment
14b: Segment
D: Durchmesser

Claims

Halterung für eine Pedalkraftservoeinrichtung an einer Fahrzeugstruktur, wobei sich die Pedalkraftservoeinrichtung aus einer Motoreinheit (1) und einer Hydraulikeinheit (2) zusammensetzt, die mit mittels Befestigungselementen (11) zu einer Einheit verbunden werden, wobei deren einander zugewandte Stirnflächen jeweils als Verbindungsfläche dienen, und die Hydraulikeinheit (2) einen aus ihrer Verbindungsfläche herausragenden zylinderförmigen Ansatz mit einem Durchmesser D aufweist, der in einer in die Verbindungsfläche der Motoreinheit (1) vorgesehenen Aussparung lagepositioniert aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen beide Verbindungsflächen auf dem Durchmesser D des Ansatzes der Hydraulikeinheit (2) ein Halteblech (3) mit einem an diesem Durchmesser D angepassten Aufnahmedurchmesser (12) eingefügt wird, das sowohl mit Durchgangsbohrungen (10) zur Befestigung der Hydraulikeinheit (2) mit der Motoreinheit (1) als auch mit Durchgangsbohrungen (8) zur Befestigung der Einheit an der Fahrzeugstruktur versehen ist und im Bereich des Aufnahmedurchmessers (12) in axialer Richtung federnd ausgebildet ist.
Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteblech (3) mit mindestens einer Durchgangsbohrung (10) versehen ist.
Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteblech (3) mit mindestens zwei Durchgangsbohrungen (8) versehen ist, deren Anordnung und Größe an die Befestigungsmöglichkeiten der Fahrzeugstruktur der jeweiligen Fahrzeugapplikation angepasst sind.
Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang des Aufnahmedurchmessers (12) zur Bildung von Segmenten (14a, 14b) mehrere Einschnitte aufweist.
Halterung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Segmenten (14a) der Aufnahmedurchmesser (12) zugeordnet ist.
Halterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese drei Segmente (14a) einen gleichen Abstand zueinander aufweisen.
Halterung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (14b) als Federelemente (3a) fungieren, indem sie vom Grundkörper des Halteblechs (3) abgespreizt sind.
Halterung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass in das Halteblech (3) die Funktion einer Tellerfeder integriert ist.