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Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugaktuator, insbesondere einen Bremsaktuator, mit einem Elektromotor, der über eine Drehmomentübertragungsvorrichtung ein Drehmoment an ein Getriebe überträgt, wobei der der Elektromotor, die Drehmomentübertragungsvorrichtung und das Getriebe gemeinsam in einem Gehäuse angeordnet sind.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugaktuators, insbesondere Bremsaktuators, mit einem Elektromotor, der über eine Drehmomentübertragungsvorrichtung ein Drehmoment an ein Getriebe überträgt, wobei der der Elektromotor, die Drehmomentübertragungsvorrichtung und das Getriebe gemeinsam in einem Gehäuse angeordnet sind.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugaktuators, insbesondere Bremsaktuators, mit einem Elektromotor, der über eine Drehmomentübertragungsvorrichtung ein Drehmoment an ein Getriebe überträgt.
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Ein Kraftfahrzeugaktuator der oben genannten Art ist beispielsweise aus
EP 1 987 266 B1 bekannt. Dieser ist als elektrisch angetriebener Bremsaktuator ausgeführt, der einen Elektromotor zur Erzeugung eines Drehmoments und eine Einrichtung zur Drehmomentübertragung und ein Element zur Drehmomentabgabe umfasst. Bei diesem Bremsaktuator besitzt die Einrichtung zur Drehmomentübertragung ein Getriebe mit einer zur Motorwelle parallelen Getriebewelle, wobei das Drehmoment vom Elektromotor zum Getriebe mittels eines Riemenantriebs übertragen wird und der Abstand zwischen der Motorwelle und der Getriebewelle mittels eines starren, zwei Enden aufweisenden Abstandshalters fixiert ist. Dabei befinden sich gegenüberliegende Enden des Abstandshalters auf verschiedenen Seiten der durch einen Riemen des Riemenantriebs definierten Ebene.
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Aus
EP 2 360 385 B1 ist ein geräuschreduzierter Bremsaktuator bekannt. Gemäß einer Ausführung kann der Elektromotor des Bremsaktuators eine Motorwelle besitzen und die Getriebeeinrichtung zur Drehmomentübertragung ein Getriebe mit einer zur Motorwelle parallelen Getriebewelle aufweisen, wobei das Drehmoment vom Elektromotor zum Getriebe mittels eines Riemenantriebs übertragen wird und der Abstand zwischen der Motorwelle und der Getriebewelle mittels eines starren Abstandshalters fixiert ist. Dabei befinden sich gegenüberliegende Enden des Abstandshalters auf verschiedenen Seiten der durch einen Riemen des Riemenantriebs definierten Ebene. Der Bremsaktuator weist ferner ein Aktuatorgehäuse auf, an dem wenigstens ein Bauteil des Aktuators, wie beispielsweise der Abstandshalter, mittels eines schwingungsdämpfenden Elements am Aktuatorgehäuse abgestützt ist. Um den Elektromotor herum können ein oder mehrere Elemente aus schwingungsdämpfendem Material angeordnet sein.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Bremsaktuatoren haben den Nachteil, dass sie konstruktiv sehr aufwändig sind und dass deren Bauteile nur in sehr aufwändiger Weise und unter Ausführung einer Vielzahl von Montageschritten montiert und miteinander in Wirkverbindung gebracht werden können.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftfahrzeugaktuator anzugeben, der, insbesondere auch derart, dass der Elektromotor schwingungsentkoppelt gelagert ist, einfacher, schneller und effizienter zusammengebaut werden kann.
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Die Aufgabe wird durch einen Kraftfahrzeugaktuator der eingangs genannten Art gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass
- a. das Gehäuse einen Gehäusebehälter und einen als Gehäusedeckel ausgeführten Grundträger aufweist, wobei auf den Grundträger der Elektromotor, die Drehmomentübertragungsvorrichtung und das Getriebe derart miteinander wirkverbunden montiert sind, dass die Wirkverbindung auch besteht, wenn der Gehäusebehälter noch nicht mit dem Gehäusedeckel zusammengefügt ist oder der Gehäusebehälter von dem Gehäusedeckel getrennt wird, und/oder dass
- b. der Elektromotor mittels einer zumindest dreibeinigen Halterung befestigt ist, wobei jedes der Beine einen, vorzugsweise elastomeren, Schwingungsdämpfer aufweist, und/oder dass
- c. der Elektromotor über wenigstens eine schwingungsentkoppelnde, elektrische Steckverbindung elektrisch angeschlossen ist und/oder dass
- d. die Drehmomentübertragungsvorrichtung durch ein Zwischenzahnrad gebildet ist und/oder ein Zwischenzahnrad aufweist.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeugaktuators anzugeben, das, einfacher, schneller und effizienter ausführbar ist.
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Die weitere Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gehäuse einen Gehäusebehälter und einen als Gehäusedeckel ausgeführten Grundträger aufweist, und dass zunächst auf den Grundträger der Elektromotor, die Drehmomentübertragungsvorrichtung und das Getriebe miteinander wirkverbunden montiert werden, bevor das Gehäuse durch Zusammenfügen von Gehäusebehälter und Gehäusedeckel geschlossen wird.
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Die weitere Aufgabe wird auch durch ein anderes (alternativ oder zusätzlich ausfahrbares) Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Halterung für den Elektromotor, Aufnahmen für die Halterung, Stecker und Gegenstecker einer elektrischen Steckverbindung und eine Drehmomentübertragungsvorrichtung jeweils zur Herstellung einer Ankopplung gleichgerichtet angeordnet sind und dass der Elektromotor so aufgesteckt wird, dass
- a. gleichzeitig sowohl eine mechanische Ankopplung an einen, vorzugsweise auch als Gehäusedeckel fungierenden, Grundträger, und eine Wirkankopplung an die Drehmomentübertragungsvorrichtung hergestellt wird, und/oder dass
- b. gleichzeitig sowohl eine mechanische Ankopplung an einen, vorzugsweise auch als Gehäusedeckel fungierenden, Grundträger und eine elektrische Ankopplung hergestellt wird.
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Durch Verwendung eines Gehäuses mit einem Gehäusebehälter und einem als Gehäusedeckel ausgeführten Grundträger ist es ermöglicht, die einzelnen Komponenten des Kraftfahrzeugaktuators, wie den Elektromotor, beispielsweise mittels einer nachfolgend näher beschriebenen Halterung, und/oder die Drehmomentübertragungsvorrichtung und/oder das Getriebe auf dem leicht zugänglichen Grundträger zu montieren. Eine solche Montage kann sehr schnell und effizient ausgeführt werden, weil der Grundträger zum Einen leicht zugänglich ist und weil er insbesondere eine Montagebasis bereitstellt, die auf die – insbesondere ohne die Bauteile ständig drehen zu müssen – die übrigen Bauteile, vorzugsweise von oben, aufgebaut werden können. Nach erfolgtem Aufbau kann in einem letzten Montageschritt der Gehäusedeckel aufgesetzt werden.
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Das Vorsehen einer dreibeinigen Halterung befestigt ist, wobei jedes der Beine einen, vorzugsweise elastomeren, Schwingungsdämpfer aufweist, hat den besonderen Vorteil, dass der Elektromotor einfach montiert und dennoch gegen Verdrehen sicher gelagert werden kann. Insbesondere ist nicht notwendig, dass der Elektromotor sich gegen die Innenseite des Gehäuses abstützt. Hierdurch ist insbesondere vermeiden, Halteelemente in schwer zugängliche Bereiche einbauen zu müssen. Zudem erfolgt die die Lagerung mittels der Schwingungsdämpfer schwingungsentkoppelt. Dies hat den Vorteil, dass eine Schallübertragung auf das Gehäuse vermieden ist.
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Zur Vermeidung einer Schallübertragung von dem Elektromotor auf andere Bauteile zu vermeiden kann eine schwingungsentkoppelnde, elektrische Steckverbindung vorgesehen sein. Üblicherweise wird zur Vermeidung einer Schwingungsübertragung über den elektrischen Anschluss ein Stück flexibles Kabel verwendet. Dies hat jedoch den Nachteil, dass das Anschließen der Kabelenden aufwändig und Zeitraubend ist. Demgegenüber hat das Vorsehen einer Steckverbindung, die selbst eine Schwingungsentkopplung ermöglicht, beispielsweise weil der Stecker und/oder der Gegenstecker als Federelement ausgebildet sind, den besonderen Vorteil, dass ein elektrischer Kontakt durch einfaches Zusammenstecken ohne zusätzliche Maßnahmen, wie Löten, hergestellt werden kann. Insbesondere ist es nicht nötig, feinfühlig und langwierig die Kabelschuhe eines flexiblen Verbindungskabels aufstecken zu müssen.
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Das Vorsehen einer Drehmomentübertragungsvorrichtung, die durch ein Zwischenzahnrad gebildet ist und/oder die ein Zwischenzahnrad aufweist, hat den besonderen Vorteil einer äußerst einfachen Montierbarkeit. Insbesondere kann eine Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Drehmomentübertragungsvorrichtung auf einfache weise hergestellt werden, ohne dass in aufwändiger Weise ein Riemen aufgezogen werden müsste. Insbesondere ist eine solche Ausführung sehr wirkungsvoll in Kombination mit den vorgenannten Aspekten, die ebenfalls einen schnellen und effizienten Zusammenbau ermöglichen.
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Bei einer besonderen Ausführung ist die dreibeinige Halterung derart ausgebildet und angeordnet, dass sie zusätzlich als Drehmomentstütze für den Elektromotor fungiert. Wie bereits erwähnt kann auf diese Weise vorteilhaft eine Sichere, insbesondere verdrehsichere Fixierung des Elektromotors erreicht werden. Durch eine Dreibeinlagerung ist eine mechanische Überbestimmtheit wirkungsvoll vermieden, wodurch nachträgliche Ausrichtarbeiten und/oder mechanische Spannungen in der Halterung vermieden sind.
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Insbesondere zur individuellen Anpassung an die Platzverhältnisse in dem Gehäuse kann die dreibeinige Halterung wenigstens zwei Beine aufweisen, die unterschiedlich lang sind.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der die dreibeinige Halterung Y-förmig ausgebildet ist. Eine solche Halterung gewährleistet einerseits eine sichere, nicht mechanisch überbestimmte Lagerung des Elektromotors an sich und darüber hinaus eine sichere Drehmomentabstützung, wenn der Elektromotor ein Drehmoment auf die Drehmomentübertragungsvorrichtung abgibt.
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Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die dreibeinige Halterung eine Öffnung aufweist, in der ein Bauteil des Elektromotors drehfest festgelegt ist und/oder dass die dreibeinige Halterung eine Öffnung aufweist, in der ein eine Abtriebswelle umgebender Elektromotorgehäuseteil drehfest festgelegt ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass wenigstens einer der Schwingungsdämpfer, vorzugsweise alle Schwingungsdämpfer, aus einem Elastomermaterial, insbesondere aus Gummi, gefertigt ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Schwingungsdämpfer, vorzugsweise alle Schwingungsdämpfer, becherförmig oder hülsenförmig ausgebildet sind. Eine solche Ausführung hat den Vorteil einer einfachen, aber dennoch im Ergebnis zuverlässigen Montierbarkeit, weil die Schwingungsdämpfer lediglich auf die Beine aufgesteckt werden müssen.
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Analog kann – alternativ oder zusätzlich – vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Schwingungsdämpfer der Halterung in eine an dem Grundträger angeordnete Aufnahme, insbesondere formschlüssig, eingesteckt ist. Vorzugsweise ist für jeden Schwingungsdämpfer eine Aufnahme vorgesehen. Eine Montage der Halterung kann dann dadurch erfolgen, dass die mit den Schwingungsdämpfern versehenen Beine in die Aufnahmen gesteckt werden. Dies derart, dass ein Kontakt von der Halterung zu den Aufnahmen bzw. dem Grundträger ausschließlich über die Schwingungsdämpfer hergestellt ist. Auf diese Weise ist eine Schallübertragung von dem Elektromotor auf den Grundträger und weitere Bauteile zuverlässig vermieden.
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Wie bereits erwähnt kann zur Vermeidung einer Schallübertragung über den elektrischen Anschluss vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Steckverbindung zwei gegen die Kraft eines Federelements relativ zueinander bewegliche Bereiche aufweist und/oder dass die Steckverbindung einen Stecker und einen Gegenstecker aufweist, wobei der Stecker und/oder der Gegenstecker als Federelement ausgebildet sind und/oder dass die Steckverbindung kabellos ist.
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Wie bereits erwähnt kann so einfach eine zuverlässige elektrische Verbindung, vorzugsweise durch einfaches Einstecken, hergestellt werden, ohne dass die Gefahr einer Schwingungsübertragung besteht.
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Das Federelement kann beispielsweis mäanderfömig und/oder als Blattfeder ausgebildet sein.
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In vorteilhafter Weise kann insbesondere im Hinblick auf eine einfache und schnelle Zusammenbaubarkeit, insbesondere im Zusammenwirken mit den anderen beschriebenen Maßnahmen, vorgesehen sein, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Drehmomentübertragung ausschließlich über Zahnräder, insbesondere Stirnräder, bewirkt und/oder dass das Zwischenzahnrad ein Stirnrad ist und/oder dass der Elektromotor eine mit einem ersten Zahnrad versehene Abtriebswelle aufweist, die über das Zwischenzahnrad mit der Antriebswelle des Getriebes, die ebenfalls mit einem Zahnrad versehen ist, wirkverbunden ist.
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Im Hinblick auf eine schnelle und effiziente Montierbarkeit des Kraftfahrzeugaktuators kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass eine Abtriebswelle des Elektromotors und eine Abtriebswelle des Getriebes parallel zueinander ausgerichtet sind und/oder dass der Elektromotor samt seinem Halter in Längserstreckungsrichtung seiner Abtriebswelle auf den Grundträger aufgesteckt ist und/oder dass die Steckrichtung der elektrischen Steckverbindung und die Ankoppelrichtung für das Ankoppeln des Schwingungsdämpfers in Aufnahmen des Grundträgers gleich und vorzugsweise senkrecht zur Deckelebene des Gehäusedeckels sind, und/oder dass die Ankoppelrichtung für das Verkoppeln des Elektromotors mit der Halterung und die Steckrichtung zum Herstellen der elektrischen Steckverbindung gleich und vorzugsweise senkrecht zur Deckelebene des Gehäusedeckels sind, und/oder dass die Ankoppelrichtung für das Verkoppeln des Elektromotors mit der Halterung und/oder die Ankoppelrichtung für das das Ankoppeln des Schwingungsdämpfers in Aufnahmen des Grundträgers einerseits und und die Ankoppelrichtung zum Herstellen einer Wirkverbindung mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung andererseits gleich sind.
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Diese Maßnahmen haben den besonderen Vorteil, dass die einzelnen Bauteile vorzugsweise alle aus einer einzigen Aufbaurichtung kommend, vorzugsweise durch Stecken, angekoppelt werden könne. Zusätzlich zu einem (ggf. lediglich vorläufigem) Zusammenstecken können weitere Fixierungen beispielsweise durch Schrauben oder durch Kleben erfolgen.
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Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Halterung für den Elektromotor, die Aufnahmen für die Halterung, Stecker und Gegenstecker der elektrischen Steckverbindung und die Drehmomentübertragungsvorrichtung derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass durch Aufstecken des Elektromotors gleichzeitig sowohl eine mechanische Ankopplung zum Grundträger, eine elektrische Ankopplung und eine Wirkankopplung an die Drehmomentübertragungsvorrichtung herstellbar ist.
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Bei einer besonderen Ausführung ist im Hinblick auf eine effiziente Zusammenbaubarkeit vorgesehen, dass die Ankoppelrichtung zum Montieren für wenigstens zwei der folgenden Bauteile des Kraftfahrzeugaktuators gleich ist: Elektromotor, Drehmomentübertragungsvorrichtung, Getriebe, Halter, Schwingungsdämpfer, Gehäusebehälter, Gehäusedeckel.
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Besonders vorteilhaft ist eine Bremse, insbesondere Kraftfahrzeugbremse und/oder Feststellbremse, mit einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugaktuator.
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Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Es zeigen:
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1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugaktuators aus einer ersten Blickrichtung,
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2 den Kraftfahrzeugaktuator aus einer zweiten, entgegengesetzten Blickrichtung,
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3 den Kraftfahrzeugaktuator ohne den Gehäusebehälter,
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4 den Kraftfahrzeugaktuator mit dem abgenommenen Gehäusebehälter, und
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5 den Kraftfahrzeugaktuator mit einer Einzeldarstellung der zu montierenden Einzelbauteile.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugaktuators 1 aus einer ersten Blickrichtung. Der Kraftfahrzeugaktuator 1, der insbesondere als insbesondere Bremsaktuator ausgeführt sein kann, weist ein Gehäuse mit einem Gehäusebehälter 2 und einen als Gehäusedeckel 3 ausgeführten Grundträger auf.
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2 zeigt den Kraftfahrzeugaktuator 1 aus einer zweiten, entgegengesetzten Blickrichtung. Es ist deutlich die Abtriebswelle 4 eines im Gehäuseinneren angeordneten Getriebes 5 zu erkennen.
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3 zeigt den Kraftfahrzeugaktuator 1 ohne den Gehäusebehälter 2. Der als Grundträger fungierende Gehäusedeckel 3 trägt das Getriebe 5, eine ein Zwischenzahnrad 7 aufweisende Drehmomentübertragungsvorrichtung 6 und mittels einer Y-förmigen Halterung 8 einen Elektromotor 9, wobei der Elektromotor 9 ein Drehmoment über die Drehmomentübertragungsvorrichtung 6 ein Drehmoment an das Getriebe 5 überträgt.
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Der Elektromotor ist über wenigstens eine schwingungsentkoppelnde, elektrische Steckverbindung 10 elektrisch angeschlossen, wobei diese ein mäanderförmiges Federelement 11 aufweist.
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Die Halterung 8 ist dreibeinig ausgeführt. An jedem der Beine ist ein Schwingungsdämpfer 12, vorzugsweise aus einem Elastomermaterial, angeordnet und jeweils in eine Aufnahme 13 des Gehäusedeckels 3 formschlüssig eingesteckt.
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Der Elektromotor 9, die Drehmomentübertragungsvorrichtung 6 und das Getriebe 5 sind derart miteinander wirkverbunden auf den Grundträger montiert, dass die Wirkverbindung auch besteht, wenn der Gehäusebehälter 2 noch nicht mit dem Gehäusedeckel 3 zusammengefügt ist oder der Gehäusebehälter 2 von dem Gehäusedeckel 3 getrennt ist.
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Wenn der Gehäusebehälter 2 und der Gehäusedeckel 3 zusammengefügt sind, befinden sich der Elektromotor 9, die Drehmomentübertragungsvorrichtung 6 und das Getriebe 5 gemeinsam in dem Gehäuse, was insbesondere 4, die den Kraftfahrzeugaktuator 1 mit abgenommenem Gehäusebehälter 2 zeigt, illustirert.
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5 zeigt den Kraftfahrzeugaktuator 1 mit einer Einzeldarstellung der zu montierenden Einzelbauteile.
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Dieser Darstellung ist besonders gut zu entnehmen, dass weitgehend sämtliche Einzelteile aus einer einzigen Richtung kommend (nämlich senkrecht zur Deckelfläche des Gehäusedeckels 3, auf die Innenseite des Gehäusedeckels 3 montiert werden können.
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Wie bereits erwähnt ist die Halterung 8 Y-förmig ausgebildet, wobei an jedem der drei Beine ein Schwingungsdämpfer 12 angeordnet ist. Außerdem weist die dreibeinige Halterung 8 eine Öffnung 14 aufweist, in der Elektromotor 9 drehfest festgelegt wird.
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Der Elektromotor 9 weist eine Abtriebswelle 17 auf, die mit einem Stirnzahnrad 18 zur Ankopplung an das Zwischenzahnrad 7 versehen wird. Außerdem weist der Motor einen Stecker 16 auf, der mit einem den mäanderförmigen, federnden Gegenstecker 15 zur Herstellung der elektrischen Steckverbindung 10 zusammensteckbar ist. Durch die mäanderförmige, federnde Ausbildung ist eine Schwingungsübertragung von dem Elektromotor 9 auf den Gehäusedeckel 3 vermieden.
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Das Zwischenzahnrad 7 steht mit einem weiteren Stirnzahnrad 19, das auf einer Antriebswelle des Getriebes 5 angeordnet ist, in Wirkverbindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeugaktuator
- 2
- Gehäusebehälter
- 3
- Gehäusedeckel
- 4
- Abtriebswelle
- 5
- Getriebe
- 6
- Drehmomentübertragungsvorrichtung
- 7
- Zwischenzahnrad
- 8
- Halterung
- 9
- Elektromotor
- 10
- elektrische Steckverbindung
- 11
- Federelement
- 12
- Schwingungsdämpfer
- 13
- Aufnahme
- 14
- Öffnung
- 15
- Gegenstecker
- 16
- Stecker
- 17
- Abtriebswelle
- 18
- Stirnzahnrad
- 19
- weiteren Stirnzahnrad
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1987266 B1 [0004]
- EP 2360385 B1 [0005]
