-
Die Erfindung betrifft einen Aktor für eine Kraftfahrzeugkupplungsbetätigung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Aus dem Stand der Technik sind bereits Kupplungsein- / -ausrücksysteme bekannt, so etwa aus der
DE 10 2008 033 038 A1 . Dort ist ein Kupplungsausrücksystem mit einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder in einer beide verbindenden Druckleitung offenbart, wobei im Leitungsbereich ein Schnellverbinder angeordnet ist, der durch eine einteilige, mit einem Teil des Schnellverbinders verbundene Sicherung gekennzeichnet ist.
-
Häufig werden hydraulisch arbeitende Nehmerzylinder eingesetzt, etwa nach Art von CSC-Vorrichtungen. Alternativ dazu werden aber auch mechanische oder elektrische Zentralausrücker (EZA) eingesetzt. Solche EZAs setzen bspw. bürstenlose Motoren und Federbänder ein, wobei die Federbänder dann auf- bzw. abgespult werden. Auch ist der Einsatz von Kugelumlaufgetrieben in solchen EZAs, also elektrischen Zentralausrückern bekannt. So offenbart bspw. die
DE 10 2013 225 354 A1 einen solchen EZA. In der besagten Druckschrift ist eine Kupplungsvorrichtung mit einer Gegendruckplatte offenbart, einer in Axialrichtung begrenzt verlagerbaren Anpressplatte zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte, einem auf die Anpressplatte wirkenden Hebelelement zur Verlagerung der Anpressplatte in axialer Richtung, einem zumindest teilweise zwischen der Anpressplatte und dem Hebelelement angeordneten Zentralflansch mit zumindest einer Durchgriffsmöglichkeit für die Anpressplatte und/oder das Hebelelement, und einer Verschleißnachstelleinrichtung zur automatischen Nachstellung von Kupplungsverschleiß, wobei zur Verhinderung einer ungewollten Nachstellung von Kupplungsverschleiß das Hebelelement mit dem Zentralflansch in Anlage bringbar ist.
-
Solche elektrische Zentralausrücker zeichnen sich durch einen hohen Integrationsgrad aus und benötigen somit nur einen begrenzten Bauraum.
-
Allerdings ist es bisher sehr umständlich, den elektrischen Zentralausrücker mit Strom zu versorgen und eine Signalübertragung zu gewährleisten. Üblicherweise werden hierfür Kabel durch eine Öffnung im Träger des Aktors geführt, wobei an dem einen Ende des Kabels dann der Stator, der Rotor und/oder die Sensoren / der Sensor angebunden ist, während an dem jeweiligen anderen Ende des Kabels ein herkömmlicher Stecker eingesetzt wird, wie er auch an anderer Stelle im Motorinnenraum Anwendung findet. Solche Stecker sind jedoch relativ großbauend. Auch ist der Anschluß äußerst mühselig und fehlerintensiv.
-
-
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hier Abhilfe zu schaffen und die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen oder zumindest zu mindern. Insbesondere ist die Aufgabe darin zu sehen, eine elektrische Anbindung des Stators (der Phasen) und des Sensors bzw. der Sensoren im begrenzten Bauraum zu realisieren, wobei die gängigen Normen für einen „Automotive-Stecker“ eingehalten werden sollten. Weitere zu berücksichtigenden Einschränkungen sind die vorgegebenen Mindestradien für Leitungen, die herkömmlicherweise bei besonders kleinem Bauraum, wie es bei einem elektrischen Zentralausrücker vorliegt, nicht eingehalten werden konnten. Die Leitungen konnten nämlich nicht direkt an den Sensor bzw. an den Stator angebunden werden, da der Stator am anderen Ende der Leitung in diesem Fall entweder durch den Träger hindurchgeführt werden müsste, wozu eine bzgl. der Steifigkeit zu große Öffnung notwendig war oder der Stecker nur anschließend montiert werden konnte, was aber in einer Standardserienfertigung nur schwer möglich ist. Auch hier soll also Abhilfe geschaffen werden. Es soll ergo eine freigegebene Steckerlösung gefunden werden, die auch größenangepasst ist und direkt einsetzbar ist. Eine solch speziell angepasste Lösung war letztlich das Ziel der Erfindung.
-
Die Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
-
Der Stecker ist in das EZA-Gehäuse bzw. den EZA-Träger integriert, wobei die Kontaktierung zum Sensor und zum Stator durch den Träger hindurch erfolgt. Der Stecker kann damit fertig montiert, inklusive Leitungen und fertig gecrimptem Stecker am anderen Ende der Leitung, vom Zulieferer hergestellt werden. Nur noch das Stecken in das Trägergehäuse und Fixieren, z.B. mittels Schrauben, muss durchgeführt werden. Die Montage des Steckers kann je nach Montagefolge der Oberbaugruppe entweder am elektrischen Zentralausrücker als Unterbaugruppe erfolgen, so dass diese als komplette Lösung inklusive Leitungen ausgeliefert werden kann, oder das Stecken des Steckers kann nach der Montage des elektrischen Zentralausrückers in die Oberbaugruppe erfolgen.
-
Letztlich wird die Montierbarkeit verbessert, die Notwendigkeit Biegeradien-Vorgaben zu berücksichtigen eliminiert, die Gestaltung einer Zugentlastung vereinfacht, eine bessere Abdichtung ermöglicht / bewirkt und trotz der Integration eine Trennbarkeit der Einzelbauteile, insbesondere des Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan von dem Stator, dem Rotor und/oder dem Sensor / den Sensoren ermöglicht.
-
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
-
So ist es von Vorteil, wenn das Steckergehäuse weitgehend im Träger, insbesondere in einer Trägerrückwand versenkt ist.
-
Dome des Steckers führen die Kontaktelemente durch die Durchbrüche im Träger. Die Kontakte treffen auf der Getriebeseite auf die Kontaktierung im Sensor bzw. im Stator. Eine Abdichtung erfolgt entweder durch eine Dichtung um die Dome herum in den Durchbrüchen im Träger oder alternativ kann auch eine Dichtung axial zwischen dem Stecker und der Trägerrückwand angeordnet werden, wobei die Dichtung z.B. als am Stecker umlaufende Dichtung ausgebildet und/oder platziert werden kann. Die Dome können alternativ auch in den getriebeseitigen Elementen, wie dem Sensor und dem Stator, angeordnet sein, so dass der Stecker bzw. die darin verbaute Platine über die Kontaktflächen trägt.
-
Der prinzipielle Aufbau des Steckers kann derart sein, dass er im Wesentlichen aus einem Gehäuse und einer darin enthaltenen Platine bzw. einem Stanzgitter besteht bzw. maßgeblich dadurch aufgebaut ist. Die Leitungen werden auf der Platine verschweißt und fixiert. Die Platine ist im Steckergehäuse z.B. durch Schrauben fixiert. Anschließend kann das Innere des Gehäuses mit einer Vergussmasse befüllt sein, um die Dichtigkeit und die Isolierung zu gewährleiten. Am anderen Ende der Leitung kann sich ein Standardstecker befinden.
-
Es ist von Vorteil, wenn das Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan als Stecker ausgebildet ist. Die Verbindung / Kontaktierung einer Stromversorgungseinrichtung bzw. einer Signalempfangs- oder -versendeeinrichtung mit dem Stator, dem Sensor / den Sensoren, und dem Rotor wird erleichtert.
-
Ferner ist es von Vorteil, wenn der Stecker ein Gehäuse aufweist, innerhalb dessen männliche und/oder weibliche Steckkontakte vorhanden sind. Eine Montage wird erläutert, und insbesondere eine „Poka Yoke“-Montage ermöglicht.
-
Um eine effiziente Integration zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn das Gehäuse (des Steckers) stoff-, kraft- und/oder formschlüssig in die Ausnehmung des Trägers eingesetzt und (dort) gehalten ist.
-
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung von einem Materialverdünnungsbereich, vorzugsweise vollständig, umgeben ist, der eine geringere Wandstärke als der daran anschließende Bereich des Trägers aufweist.
-
Wenn jeder Steckkontakt von jeweils einem (eigenen) Dom oder mehrere Steckkontakte von einem (gemeinsamen) Dom umgeben ist/sind, so wird eine robuste Steckerausführung möglich.
-
Wenn der Dom oder die Dome dem Aktor oder dem Stecker zugordnet ist/sind, wird eine langlebige Verknüpfung der anzuschließenden Elemente mit dem Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan ermöglicht.
-
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Gehäuse auf die Ausnehmung abgestimmt / angepasst ist und in eine Wandung des Trägers integriert ist.
-
Für die Anwendung in Kupplungen ist es zweckmäßig, wenn der Aktor als elektrischer Zentralausrücker (EZA) ausgebildet ist.
-
Die Erfindung betrifft aber auch ein Hybridmodul mit einer Kupplung, wie einer Einfach- oder einer Doppelkupplung, mit einem Aktor der erfindungsgemäßen Art und einem darin eingesetzten Stecker.
-
Es werden elektrische Leitungen, z.B. zum Ansteuern von dem Stator, dem Rotor und/oder dem Sensor / den Sensoren des EZAs für den EZA oder einen anderen Aktor zur Verfügung gestellt und entsprechend genutzt. Die Leitungen sind mittels eines Steckers verbindbar.
-
Um Durchbrüche durch einen Träger des EZAs, bzw. durch eine entsprechende Wandung axial vor dem Aktor gering zu halten, ist vorgesehen, dass der Stecker in die Wandung / das Gehäuse / den Träger integriert wird. Der Träger weist dafür wenigstens eine Aufnahme mit einer verringerten Wandstärke auf. Innerhalb dieses Wandbereichs sind dann Durchbrüche für die entsprechenden Anschlüsse vorgesehen. Die Anschlüsse sind über Dome vorgesehen, so dass keine Leitungen auf der EZA-Seite notwendig sind. Die Dome können dem EZA oder dem Stecker zugeordnet sein. Der Stecker weist selber ein Gehäuse auf, welches auf die Aufnahme abgestimmt ist, so dass er hier integriert werden kann.
-
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung des Trägers eines als elektrischer Zentralausrücker (EZA) ausgebildeten Aktors gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit integriertem Stecker ohne Stanzgitter und Leitung(en),
- 2 eine perspektivische Darstellung von einer Getriebeseite, anders als aus 1, von der die Motorseite aus gesehen zu sehen ist, auf den Träger aus 1,
- 3 der Stecker des Aktors aus 1 und 2 in perspektivischer Ansicht hauptsächlich von der Getriebeseite,
- 4 das Steckergehäuse mit angedeutetem Stanzgitter / angedeuteter Platine des Steckers aus 3,
- 5 eine zweite Ausführungsform eines Steckers zu dem in 3 dargestellten Stecker, in perspektivischer Darstellung von der Getriebeseite her,
- 6 den Stecker aus 5 mit noch nicht eingesetztem Stanzgitter / noch nicht eingesetzter Platine,
- 7 eine Darstellung des EZAs in einem Längsschnitt außerhalb des Bereichs des Steckers,
- 8 einen Längsschnitt durch den Stecker gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
- 9 eine perspektivische Darstellung des Steckers von der Motorseite her,
- 10 eine zur 9 vergleichbare Darstellung des Steckers aus 9, jedoch ohne das Stanzgitter / die Platine,
- 11 das Stanzgitter / die Platine aus 9 zum Einsetzen in das Gehäuse aus 10,
- 12 eine perspektivische Darstellung des Stators des EZAs mit Anschlussstellen,
- 13 eine weitere Ausführungsform des Trägers vergleichbar zu der Ausführungsform aus 1,
- 14 eine Darstellung des Trägers aus 13 gemäß der Darstellungsart aus 2 mit noch nicht eingesetztem Stecker,
- 15 eine Ausschnittsdarstellung des Trägers aus 14 mit eingesetztem Stecker, und
- 16 ein Hybridmodul mit einem EZA der erfindungsgemäßen Art und einer Kupplung in den ein Stecker in dem EZA einsteckbar ist.
-
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden. Die entsprechenden Merkmale sind also untereinander austauschbar.
-
In 1 und 2 ist von einem Aktor 1, der nach Art eines elektrischen Zentralausrückers (EZA) 2 ausgebildet ist, ein Träger 3 dargestellt. Der Träger 3 ist aus einer Stahllegierung aufgebaut, um ausreichend steif zu sein. Der Träger 3 ist im Längsschnitt auch in 7 dargestellt und weist zumindest einen Stator 4 und einen axial dazu benachbart angeordneten Sensor 5 auf. Der Stator 4 ist radial innerhalb eines Rotors 6 angeordnet. Wird der Stator 4 bestromt, so verursacht er, dass der magnetische Rotor 6 rotiert. Dadurch wird ein Verfahren einer Stellhülse 7 bewirkt, die zu einer Axialverlagerung eines Stützlagers 8 führt. Diese Axialverlagerung kann zum Erreichen eines Ein- oder Auskuppelns einer Kupplung, wie einer Einfachkupplung / einer Doppelkupplung genutzt werden.
-
Um den Stator 4, den Sensor 5 und/oder den Rotor 6 mit Signalen versorgen zu können oder Signale von diesen aufnehmen zu können und/oder die genannten drei Bauteile mit Strom versorgen zu können, gibt es im Träger 3 eine Ausnehmung 9. In die Ausnehmung 9 ist ein Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan 10 eingesetzt. Das Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan ist hier als Stecker 11 ausgestaltet. Das Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan weist somit ein Gehäuse 12 des Steckers 11 auf, sowie ein Stanzgitter / eine Platine 13 (die hier jedoch nicht dargestellt ist), wie auch eine Leitung 14 (die in 1 ebenfalls nicht dargestellt ist). Bezüglich des Stanzgitters / der Platine 13 wird auf 4 verwiesen. Bezüglich der Leitung 14 wird auf 16 verwiesen.
-
Der Stecker 11 weist auch eine in 3 dargestellte Dichtung 15 auf. Die Dichtung 15 umgibt dabei zwei Dome 16, welche aus dem Material des Gehäuses 12 des Steckers 11 ausgeformt sind. Die Dome 16 sind einstückige Bestandteile des Gehäuses 12.
-
In den Domen 16 sind Steckkontakte 17 vorhanden. Während die Steckkontakte 17 des einen Doms 16 als weibliche Steckkontakte ausgebildet sind, sind die Steckkontakte 17 des anderen Doms 16 als männliche Steckkontakte ausgebildet. Die männlichen Steckkontakte sind zum einen in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet, zum anderen aber auch radial geschichtet in zwei in Umfangsrichtung verlaufenden Anordnungen. Die Dome 16 sind in Radialrichtung des elektrischen Zentralausrückers 2 gesehen, radial gleich weit bzgl. ihres Zentrums entfernt. Sie können aber auch unterschiedlich weit vom Zentrum entfernt sein.
-
Das Gehäuse 12 hat im Wesentlichen eine Y-Form. Das Gehäuse 12 weist grundsätzlich eine Schalenform auf, wie es gut aus 4 hervorgeht. Dabei ist im Inneren der Schalenform das Stanzgitter 13 / die Platine 13 eingesetzt und form- und/oder kraftschlüssig gehalten.
-
Das Gehäuse 12 des Steckers 11 hat unter dem Stanzgitter 13, wie in 6 dargestellt, einige Löcher 18, durch die Litzen der Leitung 14 führbar sind, um in die Steckkontakte 17 zu gelangen. Allerdings sind die Löcher 18, und damit auch die Steckkontakte 17 auf derselben Umfangsbahn, also gleich weit vom Zentrum des EZAs 2 in Radialrichtung gesehen entfernt. Es sind drei Dome 16 eingesetzt, wobei ein Dom 16 die drei weiblichen Steckkontakte 17 für den Stator 4 beherbergen, wohingegen zwei Dome 16 einmal drei männliche Steckkontakte 17 und einmal vier männliche Steckkontakte für den Sensor 5 beherbergen. Alle Dome 16 sind mit Dichtungen 15 umgeben.
-
Zurückkommend auf 2 sei noch ergänzt, dass die Steckkontakte 17 durch die Ausnehmung 9 hindurch ragen. Um die Ausnehmung 9 ist auch vom Träger 3 ein Materialverdünnungsbereich 19 ausgebildet.
-
Wie aus 8 auch hervorgeht, weist das Gehäuse 12 auch einen Befestigungsvorsprung 20 auf, der separat von den Steckkontakten 17 ausgebildet ist, insbesondere als zusammendrückbarer Pin, um in einem Durchgangsloch 21, nach Art einer Befestigungsausnehmung formschlüssig eingesetzt zu sein.
-
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den 9 bis 11 dargestellt. Der Stecker 11 weist am Gehäuse 12 mehrere Pins 22 auf, die in Formschlussöffnungen 23 greifen, wobei die Pins 22 und die Formschlussöffnungen 23 so aufeinander abgestimmt sind, dass zum einen eine Befestigung des Stanzgitters 13 an dem Gehäuse 12 erreicht ist und zum anderen gleichzeitig auch eine vorbestimmte Beabstandung von einem Grund des Steckers 24, wobei der Grund mit dem Bezugszeichen 24 versehen ist (siehe 10), vorbestimmt ist. Es sind Stromleitungsbahnen 25 zwischen den Steckkontakten 17 und Anschlusselementen 26 vorgesehen.
-
Der Stator 4 ist auch in 12 näher dargestellt und weist Kontaktstellen 27 auf. Diese Kontaktstellen 27 sind zum Verbinden mit den Steckkontakten 17 vorgesehen.
-
Die langlochartige / längliche Ausgestaltung der Ausnehmung 9 ist auch der Darstellung bzgl. des nächsten Ausführungsbeispiels der 13 bis 15 gut zu entnehmen.
-
Gerade in 15 ist das Eingesetzt sein der Steckkontakte 17 in die Ausnehmung 9 visualisiert, was dazu führt, dass der Stecker 11 in den Träger 3 integriert ist.
-
In 16 ist ein erfindungsgemäßes Hybridmodul 28 dargestellt. In dieses Hybridmodul 28 ist ein erfindungsgemäßer Aktor 1 nach Art eines elektrischen Zentralausrückers (EZA) 2 eingesetzt. Der Bereich der Durchführung des Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgans 10 ist nicht in der Längsschnittebene vorhanden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Aktor
- 2
- elektrischer Zentralausrücker (EZA)
- 3
- Träger
- 4
- Stator
- 5
- Sensor
- 6
- Rotor
- 7
- Stellhülse
- 8
- Stützlager
- 9
- Ausnehmung
- 10
- Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan
- 11
- Stecker
- 12
- Gehäuse des Steckers
- 13
- Stanzgitter / Platine
- 14
- Leitung
- 15
- Dichtung
- 16
- Dom
- 17
- Steckkontakt
- 18
- Loch
- 19
- Materialverdünnungsbereich
- 20
- Befestigungsvorsprung
- 21
- Durchgangsloch
- 22
- Pin
- 23
- Formschlussöffnung
- 24
- Grund
- 25
- Leitungsbahn
- 26
- Anschlusselement
- 27
- Kontaktstelle
- 28
- Hybridmodul
