DE102008053385A1

DE102008053385A1 - Kupplungsaktor

Info

Publication number: DE102008053385A1
Application number: DE102008053385A
Authority: DE
Inventors: Markus Dietrich; Matthias Gramann
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: DE102008053385B4

Abstract

Es wird ein Betätigungsaktor, bestehend aus einem Elektromotor und einem von diesem angetriebenen Aktorgetriebe, vorgeschlagen. Um den Elektromotor an einem Gehäuseflansch aufzunehmen, ist vorgesehen, dass ein Ringteil zwischen den Flansch und das Motorgehäuse des Elektromotors eingebracht wird, der den Elektromotor gleichzeitig gegenüber dem Gehäuse abdichtet, Wärme vom Elektromotor abführt und einen Toleranzausgleich bei Bauteiltoleranzen bildet. Vorzugsweise eignet sich der Betätigungsaktor zur Betätigung einer Reibungskupplung oder eines automatisierten Getriebes.

Description

Die Erfindung betrifft einen Betätigungsaktor zur Betätigung eines Getriebes oder einer Reibungskupplung.
Derartige so genannte elektromechanische Aktoren sind beispielsweise zur Betätigung von Reibungskupplungen aus der DE 10 2004 009 832 A1 bekannt. Getriebeaktoren werden in der DE 197 34 023 A1 offenbart. Die Betätigungsaktoren bestehen im Wesentlichen aus einem Elektromotor, der ein Aktorgetriebe antreibt. Das Aktorgetriebe wandelt dabei Drehzahlen und/oder Bewegungsrichtungen. So wird beispielsweise bei einem Kupplungsaktor die Rotation der Motorwelle in eine axiale Bewegung zum Betätigen der Reibungskupplung gewandelt. Der Elektromotor ist dabei mittels seines Motorgehäuses in Gehäuseteilen, beispielsweise in einer Kupplungsglocke aufgenommen. Hierzu kann in dem aufnehmenden Gehäuseteil ein Gehäuseflansch vorgesehen sein, in das das Motorgehäuse eingesteckt und mit dem Gehäuseteil verschraubt wird. Hierbei ist Sorge zu tragen, dass eine zentrierte Aufnahme, eine Abdichtung des Motorgehäuses sowie eine gute Wärmeübertragung von dem gegebenenfalls aufgewärmten Elektromotor an das Gehäuseteil möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist daher, einen Betätigungsaktor vorzuschlagen, der eine einfache und kostengünstige Anbindung des Elektromotors an ein Gehäuseteil ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch einen Betätigungsaktor zur Betätigung einer automatisierten Reibungskupplung oder eines automatisierten Getriebes mit einem Elektromotor mit einem Motorgehäuse und einer vom Elektromotor angetriebenen Aktorgetriebe gelöst, wobei der Elektromotor an einem Gehäuseflansch aufgenommen ist, der das Motorgehäuse axial umgreift, und zwischen dem Motorgehäuse und dem Gehäuseflansch ein Ringteil mit dichtenden, wärmeübertragenden und Bauteil- und/oder Fertigungstoleranzen zwischen dem Gehäuseflansch und dem Motorgehäuse ausgleichenden Eigenschaften vorgesehen ist.
Zur Sicherstellung der dichtenden Eigenschaften kann das Ringteil stirnseitig ein ringförmiges Elastomerteil aufweisen. Dieses Elastomerteil ist beispielsweise in Form eines radial nach außen angeformten Kragens angebracht, so dass radial außerhalb des Ringteiles ein Dichtelement angeformt ist, das mit einem radialen Ansatz des Elektromotors, beispielsweise des Mo torgehäuses zusammenwirkt und bei einem Verpressen des radialen Ansatzes mit der Stirnfläche des Gehäuseflansches als ringförmiges Dichtelement zwischen beiden wirkt. Das Elastomerteil ist in vorteilhafter Weise mittels eines Spritzgussverfahrens an das Ringteil angespritzt. Hierdurch wird eine ringartige Dichtung ausgebildet. Die Härte und die chemischen Eigenschaften des Elastomerteils können an die Anforderungen angepasst werden.
Zum Ausgleich von Bauteil- und/oder Fertigungstoleranzen, beispielsweise des Motorgehäuses und/oder des Gehäuseflansches, ist das Ringteil der Länge nach geschlitzt, so dass eine Toleranz in dem eingerichteten Radialspalt zwischen dem Motorgehäuse und Innendurchmesser des Gehäuseflansches durch Aufweiten oder Verengen des Ringteils ausgeglichen werden kann. Elastizität des Elastomerteils und einstellbare Spaltweite des Ringteils können so aufeinander abgestimmt sein, dass eine Bruchgefahr des Elastomerteils beziehungsweise eine Schwächung durch zu starke Dehnung des Elastomerteils im Bereich des Spalts ausgeschlossen werden kann.
Zusätzlich werden im Ringteil über den Umfang verteilte flächige Ausformungen vorgesehen sein. Auf diese Weise entstehen flächige, über den Umfang verteilte Elemente, die in Kontakt mit der Innenfläche des Gehäuseflansches treten. Über diese Flächenelemente kann ein Wärmeaustausch zwischen einem aufgewärmten Motorgehäuse und dem Gehäuseflansch und damit dem umliegenden Gehäuseteil stattfinden, so dass der Elektromotor eine bessere Wärmeabfuhr erfährt. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, die Ausformungen in einem gewissen Grade elastisch zu gestalten, so dass neben einer Änderung des Umfangs die elastischen Eigenschaften einen ausgeglichenen Toleranzausgleich des Ringteiles bewirken. Die Ausformungen können durch Präge oder Pressverfahren hergestellt werden. Das Ringteil kann in vorteilhafter Weise aus einer Matrize gestanzt, geprägt und anschließend gebogen werden. Als Material kann Stahl verwendet werden, dessen Zusammensetzung bezüglich einer guten Wärmeleitfähigkeit optimiert sein kann.
Das Ringteil kann vor der Montage auf das Motorgehäuse aufgezogen und dann mit dem Motorgehäuse in den Gehäuseflansch eingebracht werden. Dabei kann im Gehäuseflansch ein Rücksprung vorgesehen sein, so dass das Motorgehäuse durch den Gehäuseflansch geführt und mittels des im Rücksprung zentrierten und toleranzausgleichenden Ringteils zentriert wird.
Betätigungsaktoren mit dem vorgeschlagenen Ringteil können als Kupplungsaktoren, wobei das Motorgehäuse in einen an der Kupplungsglocke vorgesehenen Gehäuseflansch eingebracht wird, oder als Getriebeaktoren verwendet werden, wobei der Gehäuseflansch in einem mehrere Getriebeaktoren, beispielsweise zum Wählen und Schalten, aufnehmenden Getriebeaktorgehäuse oder im Getriebegehäuse des Getriebes vorgesehen sein kann.
Die Erfindung wird anhand der 1 bis 3 näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Ringteils,
2 ein Ausführungsbeispiel eines Betätigungsaktors und
3 einen Teilschnitt des Betätigungsaktors in 2.
1 zeigt ein Ringteil 1 mit einem Schlitz 2 und einem Elastomerteil 3 und über den Umfang des Ringteils 1 verteilte Ausformungen 4. Das aus einem Metallband 5, vorzugsweise aus Stahl, hergestellte Ringteil 1 wird einem Biege- und Blechumformungsprozess zur Herstellung der Ausformungen 4 unterzogen. Die radial nach außen erweiterten Ausformungen 4 weisen Kontaktflächen 6 auf.
2 zeigt eine Einbausituation eines Betätigungsaktors 21 mittels eines Ringteils 1 in einen schematisch dargestellten Gehäuseflansch 7. Der Gehäuseflansch 7 weist eine topfartige Ausnehmung 8 mit einer zentralen Öffnung 9 auf, durch die der Lagerdom 10 des Elektromotors 12 und die Antriebswelle 11, die das – nicht dargestellte – Aktorgetriebe antreibt, hindurch geführt wird. Der Elektromotor 12 wird mittels seines stirnseitigen Endes 13 bis zu dem Boden 14 der Ausnehmung 8 eingeschoben und gegen den Boden 14 mittels nicht dargestellter Befestigungsmittel wie Schrauben und/oder entsprechenden Spannbügeln verspannt. Dabei weist die Ausnehmung eine spielbehaftete Führung 15 im Bereich des Bodens 14 auf. Die Zentrierung erfolgt mittels eines Rücksprungs 16, in das das Ringteil 1 unter Verspannung mit dem Motorgehäuse 17 eingebracht wird. Durch die Ausgestaltung des Ringteils 1 mit einem Schlitz 2 und den radial elastischen Ausformungen 4 (siehe 1) erfolgt ein Toleranzausgleich zwischen Bauteiltoleranzen des Motorgehäuses 17 und Fertigungstoleranzen des Rücksprungs 16. Die axiale Länge des Ringteils 1 ist so bemessen, dass sie mit der axialen Auflagefläche 18 für das Elastomerteil 3 fluchtet oder zumindest nicht übersteht. Die Flächen 6 der Ausformungen 4 (1) sind mit der Innenfläche der Ausnehmung verspannt, während die Innenfläche des Ringteils 1 mit dem Motorgehäuse 17 verspannt ist. Auf diese Weise erfolgt ein guter Wärmeaustausch zwischen dem üblicherweise kühleren Gehäuseteil 19 und dem Motorgehäuse 17 über die Ausformungen 4 (1). Das Elastomerteil 3 wird bei einer axialen Fixierung des Elektromotors 12 im Gehäuseflansch 7 zwischen der Auflagefläche 18 des Gehäuseteils 19 und einem radialen Absatz mit einer Stirnfläche 20 des Motorgehäuses 17 axial verspannt und dichtet damit als Axialdichtring den Innenraum des Aktorgetriebes gegen außen ab.
3 zeigt die Einbausituation der 2 im Teilschnitt durch das Ringteil 1. Das Ringteil 1 legt sich mittels der Ausformungen 4 am den Gehäuseflansch 7 (2) aufnehmenden Gehäuseteil 19 und am Motorgehäuse 17 radial ab. In Abhängigkeit von den herrschenden Toleranzabweichungen werden die Ausformungen 4 mehr oder weniger komprimiert, wodurch das Ringteil 1 an Länge verliert oder gewinnt. Entsprechende Längenänderungen werden durch den Spalt 2 (1) ausgeglichen. Dadurch wird eine dichte, toleranzausgleichende, radial verspannte und zentrierte Aufnahme des Elektromotors 12 im Gehäuseflansch mittels eines einzigen Ringteils 1 ermöglicht.

1: Ringteil
2: Spalt
3: Elastomerteil
4: Ausformung
5: Metallband
6: Kontaktfläche
7: Gehäuseflansch
8: Ausnehmung
9: Öffnung
10: Lagerdom
11: Antriebswelle
12: Elektromotor
13: Ende
14: Boden
15: Führung
16: Rücksprung
17: Motorgehäuse
18: Auflagefläche
19: Gehäuseteil
20: Stirnfläche
21: Betätigungsaktor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102004009832 A1 [0002]
- DE 19734023 A1 [0002]

Claims

Betätigungsaktor (21) zur Betätigung einer automatisierten Reibungskupplung oder eines automatisierten Getriebes mit einem Elektromotor (12) mit einem Motorgehäuse (17) und einem vom Elektromotor (12) angetriebenen Aktorgetriebe, wobei der Elektromotor (12) an einem Gehäuseflansch (7) aufgenommen ist, der das Motorgehäuse (12) axial umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Motorgehäuse (12) und dem Gehäuseflansch (7) ein Ringteil (1) mit dichtenden, wärmeübertragenden und Bauteil- und/oder Fertigungstoleranzen zwischen dem Gehäuseflansch (7) und dem Motorgehäuse (12) ausgleichenden Eigenschaften vorgesehen ist.
Betätigungsaktor (21) Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (1) stirnseitig ein ringförmiges Elastomerteil (3) aufweist.
Betätigungsaktor (21) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerteil (3) auf das Ringteil (1) aufgespritzt ist.
Betätigungsaktor (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (1) in Längsrichtung einen Schlitz (2) aufweist.
Betätigungsaktor (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (1) über den Umfang verteilte flächige Ausformungen (4) aufweist:
Betätigungsaktor (21) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen (4) radial elastisch sind.
Betätigungsaktor (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (1) aus Stahl hergestellt ist:
Betätigungsaktor (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (1) in einen Rücksprung (16) des Gehäuseflansches (7) eingebracht wird.
Betätigungsaktor (21) nach den Ansprüchen 1 bis 8 zur Betätigung einer Reibungskupplung.
Betätigungsaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Betätigung eines Getriebes.