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Die Erfindung betrifft einen Aktor für eine Kraftfahrzeugkupplungsbetätigung, mit einem Träger, der zum Lagern von zumindest einem Stator und einem Sensor vorbereitet ist, wobei in dem Träger wenigstens eine Ausnehmung vorhanden ist, durch die ein Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan führbar / geführt ist, um zu dem Stator und/oder dem Sensor eine Signalübertragung herzustellen.
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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.
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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.
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Solche elektrische Zentralausrücker zeichnen sich durch einen hohen Integrationsgrad aus und benötigen somit nur einen begrenzten Bauraum.
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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.
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In bestimmten Ausführungen kommt es zudem vor, dass die Steifigkeit von Aktoren mit Trägern auch nicht ausreichend hoch ist.
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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 und eine sehr steifer Träger geschaffen werden soll.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ausnehmung mittels wenigstens eines sich von einem radial inneren Rand zu einem radial äußeren Rand (durchgehend) erstreckenden Steges oder einer Rippe unterteilt ist.
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Durch die Stege / Rippen wird die Verwindbarkeit des Trägers deutlich reduziert. Eine solch fertigungstechnisch einfache Maßnahme hat aber erstaunlich positive Auswirkungen auf die Gesamtsteifigkeit und die Verwindbarkeit.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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So ist es von Vorteil, wenn mehrere Stege so angeordnet sind, dass sie innerhalb der Ausnehmung in Axialrichtung verlaufende, vorzugsweise gestuft ausgebildete Durchgangslöcher ausbilden, etwa nach Art von perforierten Töpfen oder solchen Töpfen, die in deren Böden je eine Durchgangsöffnung aufweisen. Das Einbringen von zu den Durchgangsöffnungen fluchtenden so genannten Gegenkontaktstücken ist dann platzsparend möglich. Die Gegenkontaktstücke können in Richtung der Kontaktstücke unterschiedlich ausgestaltete freie Enden, etwa gabelförmige Enden aufweisen.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die Ausnehmung mit einer oder mehreren Durchführöffnungen fluchtet, der/die das den Träger formende Trägermaterial durchdringt / durchdringen und quer zur Axialrichtung ausgerichtet sind. Eine steife Trägerausgestaltung, bei gleichzeitig guter Montagemöglichkeit ist die Folge.
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Sowohl die Fertigbarkeit als auch die Montierbarkeit wird auch weiter verbessert, wenn die Durchführöffnung in Radialrichtung ausgerichtet ist, d.h., dass eine Längsachse der Durchführöffnung in Radialrichtung verläuft.
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Der schützenswerte Gedanke besteht also grundsätzlich darin, dass der Stecker nicht axial, sondern radial gesteckt wird. Die Aussparung im Träger für den Stecker wird im vorliegenden Fall durch ein spanabhebendes Verfahren, wie bspw. Fräsen realisiert. Natürlich ist auch ein Drehvorgang möglich oder urformedne Gestaltgebungsvorgänge. Übrige Ausbrüche können durch Bohrungen hergestellt werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich durch ein dann einsetzbares Dichtungskonzept. Der Stator kann zum Träger wahlweise durch eine axiale Dichtung oder auch durch eine radiale Dichtung abgedichtet werden. Die Abdichtung des Steckers zum Träger kann durch einfache O-Ringe realisiert werden. Die Abdichtung des Deckels zum Träger durch eine am Deckel anvulkanisierte Dichtung ist eine besonders bevorzugte Lösung.
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Es stellt sich heraus, dass ein solcher Träger eine ca. 25 % erhöhte Steifigkeit gegenüber herkömmlichen Ausführungen hat. Ferner wird das Resonanzverhalten verbessert.
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Die Erfindung betrifft auch ein Hybridmodul mit einer Kupplung, mit einem Aktor nach der erfindungsgemäßen Art und einem Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn das Signalübertragsungs- und/oder Stromversorgungsorgan zumindest ein Kabel oder drei Kabel / Litzen beinhaltet, das / die in einem Stecker endet, der mit einem Kontaktdom und/oder einem Kontaktstück durch die Durchführöffnung ragt und zum Kontaktieren eines Gegenstücks ausgelegt / vorbereitet ist. Natürlich können auch mehrere Kabel, bspw. drei Kabel, und mehrere Kontaktdome / Kontaktstücke, bspw. wiederum drei, eingesetzt werden. Je ein Kontaktdom, der mantelartig das Kontaktstück umgibt, durchdringt dann jeweils eine Durchführöffnung, und ragt aus dieser hervor.
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Für die Fertigung ist es von Vorteil, wenn zumindest eines der Durchgangslöcher so geometrisch beschaffen ist, dass das Gegenkontaktstück in Axialrichtung verläuft / ausgerichtet ist.
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Es ist zweckmäßig wenn mehrere Kontaktstücke, die einzeln je in einem Kontaktdom vorhanden sind, in Radialrichtung ausgerichtet in je einem der Durchführöffnungen eingesteckt und/oder kraft- und/oder formschlüssig dort gehalten / verriegelt sind. Ein klapperfreier Betrieb ist dann mit kostengünstigen Mitteln realisierbar.
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Die Präzision der Fertigung kann erhöht werden, wenn die Durchführöffnungen zueinander parallel verlaufen und außenseitig in einem nach radial innen rückspringenden Ausschnitt enden.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn der Ausschnitt zwei in Umfangsrichtung voneinander getrennte Anlageflächen für den Stecker ausbildet.
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Der Stecker besteht im Wesentlichen aus einem kreissegmentförmigen Körper aus Kunststoff, der Stanzgitter mit daran angeschweißten Leitungen umschließt. Die Stanzgitter sind teilweise in Domen geführt, die radial durch Bohrungen in den Träger ragen. Die Enden des Stanzgitters ragen aus dem Kunststoff heraus und befinden sich in der Endposition neben dem Stator, wobei die Stanzgitter aus Statorsicht axial durch Bohrungen im Träger ragen. Die beiden Kontaktseiten befinden sich in der Endstellung in jeweils einem Schweißraum, der ebenfalls durch Bohren hergestellt wird. Nach der Schweißung werden die Schweißräume durch einen Deckel abgedeckt, der durch Schrauben am Träger fixiert wird. Der Deckel kann Elemente beinhalten, die den Stecker zusätzlich sichern und eine Zugentlastung für die Leitungen bieten. Natürlich kann der Deckel auch in mehrere Deckelabschnitte unterteilt werden. Mehrere Einzeldeckel sind ebenfalls einsetzbar.
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Bei Produkten mit einem ähnlichen Grundaufbau und der Notwendigkeit der Stromversorgung, bspw. alternativen Ausführungen eines elektrischen Zentralausrückers (EZA) sowie bei prinzipiell diversen anderen Anwendungen, ist die Erfindung einsetzbar, insbesondere dann, wenn durch eine Wandung hindurch kontaktiert werden muss.
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Die Erfindung wird insbesondere bei einem elektrischen Zentralausrücker (EZA) eingesetzt. Im Gegensatz zu älteren Erfindungen wird die Steckverbindung jedoch nicht durch einen axialen Ausbruch realisiert. Durch radiale Verbindungen kann die Steifigkeit des Trägers erhöht werden.
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Die Phasen des Steckers sind in Domen eingeschlossen, die sich von einem Steckerbereich radial nach innen erstrecken. Der Strecker wird von einem Träger für den EZA aufgenommen. Der Träger weist eine tangentiale Aussparung auf, die zur Aufnahme des Steckers ausgebildet ist. Der Stecker schließt dann radial mit einem axialen Vorsprung des Trägers ab. Bevorzugt schließt der Stecker auch axial mit diesem Vorsprung ab.
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Die Anschlüsse ragen durch radiale Bohrungen in einzelne axiale Durchbrüche durch den Träger hinein. Die Durchbrüche sind durch Stege getrennt, die die Stabilität des Trägers erhöhen. Während die Anschlüsse an einem Ende des Steckers nach radial innen ragen, können die Kabel am anderen umfangsmäßigen Ende nach außen ragen.
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Zusätzlich zum Stecker weist das Verbindungssystem auch noch einen Deckel zum axialen und radialen Abschluss der Verbindung auf. Der Deckel weist eine Dichtung auf, die mit einer Nut um die axialen Durchbrüche herum korrespondiert. Der Deckel kann auch zur Zugentlastung dienen. Auch die Anschlüsse selber können über Dichtungen in Form von O-Ringen abgedichtet in den Radialbohrungen liegen. Die Erfindung ist besonders für den Hybrideinsatz und im Bereich der Elektro-Mobilität gedacht. Die Erfindung betrifft somit einen EZA-Stecker mit radialen Anschlussleitungen. Man könnte auch sagen, dass ein Stecker zur Stromversorgung durch eine Wandung mit verbesserter Träger- / Gehäusesteifigkeit und einer vereinfachten Herstellbarkeit im Vordergrund steht.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei sind unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung auf einem Träger eines Aktors in seiner ersten Ausführungsform, von der Kupplungsseite,
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2 ein Ausschnitt des perspektivisch dargestellten Trägers aus 1 mit eingesetztem Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan, enthaltend drei Kabel und einen Stecker mit Zugentlastungseinrichtung,
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3 die Ausführungsform aus 2 mit aufgesetztem Deckel,
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4 das in den 2 und 3 eingesetzte / dargestellte Signalübertragungsund/oder Stromversorgungsorgan,
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5 das Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan aus 4 von der anderen Seite,
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6 eine zur Darstellung aus 1 vergleichbare Darstellung einer zweiten Ausführungsform,
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7 den Träger aus 6 mit einer alternativ zu den 2 bis 5 ausgestalteten Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan,
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8 das Ausgangsbeispiel aus 6 mit eingesetztem Signalübertragungsund/oder Stromversorgungsorgan,
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9 eine Vergrößerung des Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgans, wie es in dem Ausführungsbeispiel der 7 und 8 eingesetzt ist, und
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10 eine Längsschnittdarstellung durch einen Ausschnitt des Trägers aus 6 mit eingesetztem Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan.
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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.
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In 1 ist ein Teil eines Aktors 1 dargestellt. Der Aktor 1 ist zur Kupplungsbetätigung in einem Kraftfahrzeug gedacht. Der Aktor 1 weist einen Träger 2 auf, der einen Flanschbereich 3 besitzt, in dem Löcher 4 zur Befestigung an einem anderen Bauteil vorgesehen sind.
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Der Träger 2 ist vorbereitet, um einen Stator 5 (siehe 10) aufzunehmen. Ferner ist er vorbereitet, um einen Sensor (nicht dargestellt) aufzunehmen. Er weist eine Ausnehmung 6 auf, die grundsätzlich in Axialrichtung ausgerichtet ist. Die Ausnehmung 6 ist in der Draufsicht bananenförmig oder linsenförmig ausgestaltet.
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Die Ausnehmung 6 ist durch Stege 7, die auch als Rippen bezeichnet werden können, in drei separate Durchgangslöcher 8 aufgeteilt. Jedes Durchgangsloch 8 ist nach Art eines Topfes 9 mit einer Durchgangsöffnung 10 im Boden 11 ausgestaltet.
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Durch eine Wandung 12 der Töpfe 9, insbesondere durch das den Träger 2 ausbildende Material führt eine Durchführöffnung 13. In jeden Topf 9 ragt eine solche Durchführöffnung 13. Die Durchführöffnungen 13 sind im Wesentlichen in Radialrichtung verlaufend ausgerichtet, auf jeden Fall quer, vorzugsweise orthogonal zur Axialrichtung des Trägers 2, bzw. einer Längsachse durch den Aktor 1.
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Die Stege 7 ragen von einem radial inneren Rand 14 der Ausnehmung 6 zu einem radial äußeren Rand 15. Die Stege / Rippen 7 sind durchgehend ausgestaltet und haben außenseitig eine konkave Form, insbesondere eine einer Kreiskontur folgende Form.
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Radial außenseitig enden die Durchführöffnungen 13 in einem Ausschnitt 16. Am Ausschnitt 16 sind zwei Anlageflächen 17 vorhanden, die durch einen Vorsprung 18, in dem eine mittlere Durchführöffnung 13 enthalten ist, voneinander getrennt sind.
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In 2 ist ein Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan 19 dargestellt. Das Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan 19 weist ein Kabel 20, hier drei Kabel 20, und einen Stecker 21 auf. Der Stecker 21 beinhaltet eine Zugentlastungseinrichtung 22. Die Zugentlastungseinrichtung 22 weist auf ihrer dem Träger zugewandten Seite wenigstens einen zapfen- / noppen- / nockenartigen Vorsprung 23 (5) auf, der in eine Vertiefung 24 (1) kraft- und/oder formschlüssig eingesetzt ist. Hier sind zwei mit Vorsprüngen 23 formschlüssig ausgefüllte Vertiefungen 24 genutzt.
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Wie auch aus 5 hervorgeht, weist der Stecker 21 parallel zueinander ausgerichtete, radial (im Wesentlichen) abstehende Kontaktdome 25 auf, aus denen Kontaktstücke 26 ragen. Die Kontaktdome 25 weisen jeweils eine ringförmige Nut auf.
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Zurückkommend auf 2 sei erwähnt, dass die Kontaktstücke 26 radial innenseitig aus den Durchführöffnungen 13 austreten, um von Gegenkontaktstücken 28 (siehe auch 7) in elektrisch leitenden Kontakt zu geraten. Ein Deckel 29 mit Dichtungen, die bspw. anvulkanisiert sind, ist in 3 als aufgesetzt dargestellt. Der Deckel 29 weist Clips-Abschnitte 30 auf, die form- und/oder kraftschlüssig zum Zusammenwirken mit dem Stecker 21 vorbereitet sind. Der Deckel 29 dient als Schutz und Befestigung (bspw. über Federlaschen) und wirkt als Zugentlastung 22. Der Deckel 29 ist auch schraubenlos anbringbar in einer nicht dargestellten Variante. Außerdem wird in einer umlaufenden Nut am Deckel 29 und/oder am Träger 2, eine Dichtung eingesetzt, die die Ausnehmung 6 / eine Schweißmulde / mehrere Schweißmulden abdichtet.
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Wie schon in Bezug auf 5 erläutert, stecken Kontaktstücke 36 in den Kontaktdomen 25, wobei die äußeren beiden durch Gegenanlageflächen 31 hindurch ragen.
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Es zeigt sich schon in diesen Figuren der Kern der Erfindung, nämlich die radiale Anordnung der Kontaktdome 25, die im Träger 2 keinen großen Ausbruch benötigen, sondern nur einzelne Löcher 4. Die Stege / Rippen 7 zwischen den Löchern 4 sorgen dafür, dass die Steifigkeit zum Träger 2 nicht zu sehr reduziert wird.
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In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem jedoch auch eine Ausnehmung 6 im Träger 2 durch zwei Stege 7 gleichförmig unterteilt ist. Die dabei entstehenden Töpfe 9 sind in Umfangsrichtung gleich verteilt um die Längsachse des Trägers 2. Allerdings ist nur eine Anlagefläche 17 radial gleich beabstandet zum Zentrum des Trägers 2 vorhanden.
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Das in 7 als eingesetzt dargestellte Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan unterscheidet sich jedoch von dem Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan der 2, 4 und 5.
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Auch hier, wie in 8 zu erkennen, ist jedoch ein Deckel 29 eingesetzt und über zwei Schrauben 32 am Träger 2 festgelegt. Der Deckel 29 weist jedoch einen Überstand 33 auf, der in Radialrichtung das Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan 19 überragt und formschlüssig in Axialrichtung festlegt. Auch eine Festlegung in Radialrichtung ist erzielt.
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Eine andere Form des Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgans 19 mit einer Aussparung 34, in die der abgewinkelte Überstand 33 eingreift, ist der 9 zu entnehmen. Auch ist zu entnehmen, dass auf die Kontaktdome 25 Dichtelemente 35, nach Art von O-Ringen aufgesetzt sind.
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Es ist also ein Stecker 21 mit einem Leitungsansatz und unterschiedlichen Kontaktierungsmöglichkeiten inklusive Dichtringen dargestellt. Ein Längsschnitt ist ausschnittsweise in 10 dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aktor
- 2
- Träger
- 3
- Flanschbereich
- 4
- Loch
- 5
- Stator
- 6
- Ausnehmung
- 7
- Steg / Rippe
- 8
- Durchgangsloch
- 9
- Topf
- 10
- Durchgangsöffnung
- 11
- Boden
- 12
- Wandung
- 13
- Durchführöffnung
- 14
- innerer Rand
- 15
- äußerer Rand
- 16
- Ausschnitt
- 17
- Anlagefläche
- 18
- Vorsprung
- 19
- Signalübertragungs- und/oder Stromversorgungsorgan
- 20
- Kabel
- 21
- Stecker
- 22
- Zugentlastungseinrichtung
- 23
- Vorsprung
- 24
- Vertiefung
- 25
- Kontaktdom
- 26
- Kontaktstück
- 28
- Gegenkontaktstück
- 29
- Deckel
- 30
- Clips-Abschnitt
- 31
- Gegenanlagefläche
- 32
- Schraube
- 33
- Überstand
- 34
- Aussparung
- 35
- Dichtelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008033038 A1 [0002]
- DE 102013225354 A1 [0003]
