DE102016219212A1

DE102016219212A1 - Aktor mit einer mit einer Zugmitteleinheit koppelbaren Spindelstange

Info

Publication number: DE102016219212A1
Application number: DE102016219212.4A
Authority: DE
Inventors: Lars Schumann; Peter Greb; Lászlo Mán
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-10-04
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2018-04-05

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Aktor (1) mit einem Mechanikmodulgehäuse (2) innerhalb dessen eine längsverfahrbare Spindelstange (3) zum Betätigen eines Aktivierungsorgans (4) angeordnet ist, mit einer Elektronikeinheit (5), die benachbart zu einer Motoreinheit (6) verbaut ist, die für ein Antreiben der Spindelstange (3) über ein Getriebe (7) vorbereitet und innerhalb des Mechanikmodulgehäuses (2) angeordnet ist, wobei eine mit dem Aktivierungsorgan (4) zu koppelnde Zugmitteleinheit (8) an der Spindelstange (3) enthalten ist, wobei die Spindelstange (3) ein vom Getriebe (7) aus gesehen zur Elektronikeinheit (5) axial versetztes Ende besitzt, an dem die Zugmitteleinheit (8) angekoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen beispielsweise modular aufgebauten Aktor nach Art einer Betätigungsvorrichtung, mit einem Mechanikmodulgehäuse innerhalb dessen eine längsverfahrbare Spindelstange zum Betätigen eines Aktivierungsorgans, wie einer (Reibungs-)Kupplung, einer Getriebestelleinrichtung, eines Fensterhebers oder eines Cabrioverdecks, angeordnet ist, sowie mit einer Elektronikeinheit, die benachbart zu einer Motoreinheit verbaut ist, die für ein Antreiben der Spindelstange über ein Getriebe vorbereitet und innerhalb des Mechanikmodulgehäuses angeordnet ist. Eine mit dem Aktivierungsorgan zu koppelnde Zugmitteleinheit ist an der Spindelstange, vorzugsweise im Bereich eines distalen Endes, angebracht / enthalten.
Gattungsgemäße Aktoren sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart die deutsche Patentanmeldung DE 10 2012 206 306 A1 eine Betätigungseinrichtung für eine Kupplung mit einer Aktoreinheit, die eine um eine Drehachse erfolgende Drehbewegung eines Elektromotors in eine Linearbewegung zur Betätigung einer Reibungskupplung umsetzt. Diese Betätigungseinrichtung wird vorwiegend eingesetzt für eine Doppelkupplung mit zwei jeweils mittels eines Hebelsystems betätigbaren Reibungskupplungen, enthaltend zwei Aktoreinheiten, die eine um eine Drehachse erfolgende Drehbewegung jeweils eines Elektromotors in eine Linearbewegung zur Betätigung einer Reibungskupplung umsetzen.
Auch die internationale Patentanmeldung WO 2015/149775 A1 ist auf diesem Gebiet anzusiedeln. Darin ist ein Elektromotor inklusive Elektronik offenbart, der sowohl für eine elektromechanische, als auch für eine elektrohydraulische Kupplungsbetätigung einsetzbar ist. Folglich ist dieser E-Motor als ein Modul für die beiden Aktorvarianten vorgesehen.
Aus dem Stand der Technik sind somit verschiedene modulare Kupplungsaktuatoren / Kupplungsaktoren, englisch auch modular clutch actuator, kurz MCA, genannt, bekannt. Diese werden etwa hydraulisch oder mechanisch betätigt. Ebenso sind synchronisierte Planetenwälzspindelgetriebe, kurz SPWG, mit einer einseitigen Wälzlagerung eines Hohlrades bekannt.
Die Belastungsrichtung der Spindel ist aufgrund der Entwicklung hin zum kompakten, einseitig gelagerten SPWG vorgegeben. So ist im Stand der Technik nur eine drückende Betätigung einer hydraulischen Strecke oder einer mechanischen Kinematik, wie einer Druckstange oder einem Hebel, zugelassen. Eben jene Druckkraft zur Betätigung ist in vielen Anwendungsfällen nicht ohne weiteres aufbringbar und eine die Druckkraft wandelnde hydraulische Betätigung ist aufgrund der mit ihre verbundenen steigenden Komplexität oftmals nicht erwünscht.
Nachteilig am Stand der Technik ist somit die mangelnde Flexibilität in der Reaktion auf etwa bauraumbedingte und/oder konstruktive Einschränkungen durch den Zwang zur Druckbelastung. Ebenso sind die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen aufgrund einer mangelnden Modularität der Betätigung kostenintensiv in der Wartung und weiterhin komplex in der Montage.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beheben oder zumindest zu mildern, und insbesondere eine mechanische Lösung für das zuvor erwähnte Bauraumproblem unter Verwendung möglichst vieler erprobter Elemente, insbesondere der SPWG mit einseitiger Lagerung, zu finden.
Die Erfindung ist weiterhin ganz allgemein auf dem Gebiet der Betätigung / der Aktorik anzusiedeln. Die hierbei bekannten kraft- oder formschlüssigen Seilzuganbindungen sind nicht lösbar / reversibel montierbar und weisen somit Nachteile bei der Montage – ein Bowdenzug inklusive einer Hülle kann nicht als eine Baugruppe montiert werden – und bei der Wartung – ein Bowdenzug ist nicht austauschbar, es wäre also ein Gesamtaktor-Tausch notwendig – auf.
Der Erfindung liegt somit weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine montage- und wartungsfreundliche Aktorik für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Spindelstange ein vom Getriebe aus, etwa in der Ruheposition / der maximal ein-/ausgefahrenen Spindelstangenposition-Situation, gesehen zur Elektronikeinheit axial versetztes Ende besitzt, an dem die Zugmitteleinheit angekoppelt ist. Somit ist die Zugmitteleinheit modularisch mit der Spindelstange koppelbar, was die Komplexität in der Montage senkt und weiterhin, aufgrund der Modularität, eine wartungsfreundliche Handhabung ermöglicht.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es vorteilhaft, wenn die Zugmitteleinheit eine, etwa relativ inkompressible, Hülle besitzt, innerhalb derer ein längsverschiebbares Zugmittel, wie ein Seil oder ein Draht, etwa ein Bowdenzug, angeordnet ist oder die Zugmitteleinheit eine Rollenkette besitzt. Dies erhöht zum einen die Verschleißsicherheit des Zugmittels, andererseits ist mittels eines solchen Aufbaus weiterhin dem Ziel der Modularität Folge geleistet.
Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn das Getriebe als ein, vorzugsweise synchronisiertes, Planetenwälzgetriebe ausgebildet ist. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um die vorstehend erwähnten synchronisierten Planetenwälzspindelgetriebe, kurz SPWG, die sich durch ein hohes Maß an Kompaktheit und Zuverlässigkeit auszeichnen.
Sobald das Zugmittel durch eine Öffnung in einer Elektronikabdeckung, die etwa das zugmittelseitige Ende der Spindelstange und/oder die Elektronikeinheit wenigstens abschnittsweise umgibt, hindurchragt, lässt sich eine weiter platzsparende Betätigung realisieren. Die etwa modulare Elektronikabdeckung lässt sich etwa als Kunststoffteil fertigen und erhöht weiterhin die Betriebssicherheit.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen der Elektronikabdeckung und einer Statorumspritzung, die einen Stator der Motoreinheit festlegt, ein, vorzugsweise elastisches, Dichtmittel, wie ein O-Ring, eingelegt. Somit findet zum einen eine Zentrierung zwischen der Elektronikabdeckung und der Statorumspritzung statt, zum anderen ist ein unerwünschter Schmutzeintrag auf diese Weise verhindert.
Insbesondere wenn die Spindelstange eine symmetrische Flankengeometrie besitzt ist eine universelle Einsatzmöglichkeit und somit eine Zunahme an Flexibilität realisiert. Denn somit ist eine Drehrichtung der Spindelstange nicht vorgegeben, da in keiner Drehrichtung ein Keileffekt auftritt, was unterschiedliche Betätigungsmechanismen ermöglicht.
Wenn zwischen dem Zugmittel und der Spindelstange eine lösbare Verbindung, etwa unter Zuhilfenahme (nur) von Form- und/oder Kraftschlussmitteln, vorhanden ist und/oder zwischen der Hülle und dem Mechanik(modul)gehäuse, etwa der Elektronikabdeckung, eine lösbare Verbindung, beispielsweise unter Zwischenschaltung eines von der Elektronikabdeckung und dem Mechanik(modul)gehäuse separaten Verbindungselementes, vorhanden ist, lässt sich eine Montage ohne hohen Aufwand realisieren, da lediglich die einzelnen Komponenten ineinander zu stecken sind.
Es ist zudem vorteilhaft, wenn durch das spindelstangenseitige Ende des Zugmittels und das zugmittelseitige Ende der Spindelstange eine Einhakgeometrie realisiert ist, die etwa mittels einer Verschiebung in zwei Raumrichtungen lösbar ist. Somit ist einerseits eine zuverlässige, andererseits eine montagefreundliche Verbindung realisiert.
Sobald am spindelseitigen Ende des Zugmittels eine Verdickung ausgebildet ist, die in ein Langloch der Spindelstange eingesetzt ist und eine dazu identische oder ähnliche Verdickung am anderen Ende des Zugmittels vorhanden ist, um an einem Übertragungselement, wie einem Blechhebel, angekoppelt zu sein, ist eine wirtschaftliche Ausgestaltung des Zugmittels bei parallel hoher Robustheit, insbesondere der Kopplungen, erreicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Aktor als elektromotorisch betriebener Kupplungsaktor ausgebildet ist. So wirkt die erfindungsgemäße Technologie begünstigend auf den gesamten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, da zum einen die Modularität erhöht, zum anderen der wirtschaftliche Aufwand gesenkt ist.
In anderen Worten ausgedrückt besteht die erfinderische Lösung etwa in der Anbindung des Zugmittels / des Seil- bzw. Bowdenzuges an die Spindelstange / die Spindel auf der druckrichtungsabgewandten Seite und einer dafür erforderlichen Öffnung und einer Aufnahmemöglichkeit für die Bowdenzughülle am Aktor- bzw. Elektronik-Gehäuse.
Dafür ist ein in den Aktor integrierter, mechanisch betätigter Bowdenzug, welcher die Anordnung des Aktor an einer nahezu beliebigen Stelle und Ausrichtung im Fahrzeug unabhängig von dem zu betätigenden System ermöglicht, offenbart. Am Fahrzeug ist hierfür eine Schnittstelle zur Aktorbefestigung und eine erfindungsgemäßes Widerlager für den Bowdenzug vorhanden. Der Bowdenzug ist an einem mechanischen Übertragungselement zu befestigen.
Die Erfindung beinhaltet weiterhin modifizierte bzw. ergänzende Bauteile bzw. Baugruppen, wie eine Spindel, welche im Gegensatz zu den im Stand der Technik beschriebenen Einbaurichtungen umgedreht verbaut wird. Hierbei ist, um eine baugleiche Spindel für die erfindungsgemäße Konstruktion und die Konstruktionen gemäß dem Stand der Technik nutzen zu können, eine symmetrische Flankengeometrie realisiert. Auf der erfindungsgemäßen Spindel wird weiterhin vorzugsweise nach dem Einschrauben in die SPWG die Zugeinhängung mit einem Seilzug und einer ersten Dichtung kraft- oder formschlüssig befestigt.
Die notwendige Drehabstützung für die Spindel wird vorzugsweise auf der bowdenzugabgewandten Seite in ein Gehäuse integriert. Ebenso ist eine modifizierte Statorumspritzung, welche eine kraft- oder formschlüssig mit der verbundenen Dichthülse für die erste Dichtung und eine zweite Dichtung zur Elektronik beinhaltet, offenbart.
Weiterhin weist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise eine Elektronikabdichtung, welche einen Durchbruch für den Bowdenzug beinhaltet, das aktorseitige Widerlager für die Bowdenzughülle und ebenfalls vorzugsweise Versteifungen, etwa in Form von Rippen, zur Aufnahme von Betätigungskräften auf.
Alternativ zu einer Seil-/Bowdenzugbetätigung ist eine Betätigung mittels einer Rollenkette denkbar.
Es kann also gesagt werden, dass erfindungsgemäß ein Aktor mit integriertem, mechanisch betätigtem Bowdenzug etwa zum Aktuieren / Betätigen einer Kupplung vorgestellt ist, welcher die Vorteile einer flexiblen Position eines hydraulischen Systems mit den Vorteilen eines mechanischen Systems, also beispielsweise das Entfallen von Leckage, vereint.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aktors zeichnet sich dadurch aus, dass die Spindel eine lösbare vorzugsweise formschlüssige und von außen zugängliche Schnittstelle für ein Bowdenzugende aufweist. Hierbei ist es möglich, dass die Spindel ein, etwa nach oben, offenes Langloch aufweist, welches mindestens die Breite des am Bowdenzugende befestigten Verbindungselements hat. Ebenso ist eine Nut vorhanden, welche mindestens die Breite des Bowdenzugdurchmessers aufweist und die Breite des Verbindungselements unterschreitet. Sie ist vorteilhafterweise symmetrisch zur Spindelachse angeordnet. Ebenso ist ein zweites Langloch angeordnet, welches bezogen auf die Spindelachse axial versetzt zu und quer zum ersten Langloch beschaffen ist und ebenso vorteilhafterweise symmetrisch zur Spindelachse angeordnet ist.
Vorzugsweise ist am Aktorgehäuse an der Elektronikabdeckung eine lösbare kraft- oder formschlüssige Verbindungsschnittstelle zur Befestigung der Bowdenzughülle angebracht. Ebenso weist der Bowdenzug am Ende ein vorzugsweise formschlüssiges Verbindungselement auf, welches wiederum lösbar mit der Spindel verbunden wird. Die Bowdenzughülle weist neben der eigentlichen Hülle vorteilhafterweise ein zusätzlich separates Verbindungselement auf, welches mit dem Aktor lösbar und vorteilhafterweise formschlüssig, etwa mittels Schraubenköpfen, verbindbar ist.
Das zusätzliche Verbindungselement beinhaltet das aktorseitige Widerlager für die eigentliche Bowdenzughülle, einen Durchgang für den Bowdenzug, welcher im zusammengebauten Zustand idealerweise in Verlängerung der Spindelachse positioniert ist, und einen dafür notwendigen Zentrieransatz. In Kombination mit der erfindungsgemäßen Spindeleinhängung können hierbei auf die Spindel wirkende Querkräfte auf ein Minimum reduziert werden.
Aufgrund der erfindungsgemäß separat handhabbaren Bowdenzug-Baugruppe kann der Bowdenzug am anderen Ende ebenfalls ein vorzugsweise formschlüssiges Verbindungselement aufweisen, welches mit dem zu aktuierenden System lösbar verbindbar ist.
So betrifft Erfindung ebenso einen elektromechanischen MCA mit einer Seilzugbetätigung, deren Aktor so ausgestaltet ist, dass sowohl bei der Montage, als auch bei der Wartung der Seil-/Bowdenzug als separate Baugruppe montierbar bzw. austauschbar ist. Der Aktor weist an der Spindel somit eine lösbare Verbindungsschnittstelle für den Bowdenzug und am Aktorgehäuse eine lösbare Verbindungsschnittstelle für die Bowdenzughülle auf.
Zusammenfassend beschrieben liegt der Erfindung unter anderem die Aufgabe zugrunde, einen MCA zu offenbaren, der unter Zuglast wirkt. Hierfür ist ein Bowdenzug einer Seite der Spindel angebracht, der zumindest teilweise starr am MCA angeordnet ist. Als Besonderheit kann hierbei angesehen werden, dass die Spindel eine symmetrische Flankengeometrie aufweist. Weiterhin ist auf der dem Zugseil abgewandten Seite ein Gehäuse mit einer integrierten Drehabstützhülle angeordnet. Dadurch, dass der Bowdenzug zu einem Durchbruch im Gehäuse führt, sind weiterhin eine Statorumspritzung sowie eine Elektronikabdeckung vorgesehen. Die Zugeinhängung für den Bowdenzug weist, für einen leckagefreien Betrieb, eine weitere Dichtung zum Nassraum hin, auf.
Ebenso gilt zusammenfassend, dass sich die Erfindung dem Problem der Modularität, also etwa der Entkoppelbarkeit des Bowdenzugs mit dem Aktorgehäuse, widmet. Hierfür werden der Bowdenzug und die Spindel bzw. der Kolben mit einer Befestigungsstruktur versehen, die etwa aus Langlöchern und zylindrischen Elementen aufgebaut ist, also als Einhakgeometrie beschrieben werden kann, um einen Formschluss einzugehen.
In einer Weiterbildung ist außerdem die Hülle des Bowdenzugs lösbar mit dem Aktorgehäuse verbunden. Die Hülle ist dafür mit einem radial abstehenden Verbindungsteil, z.B. über Formschluss fest verbunden. Das Verbindungsteil kann dann über Verbindungselemente, wie etwa Schrauben, lösbar mit dem Aktorgehäuse verbunden werden.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 Eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Aktors;
2 eine vergrößerte Ansicht des Aktors ohne ein Aktivierungsorgan;
3 eine Statorumspritzung und ein Dichtrohr;
4 das separat dargestellte Dichtrohr aus 3;
5 ein Gehäuse mit einer integrierten Drehabstützhülse;
6 ein synchronisiertes Planetenwälzspindelgetriebe mit einem Zugmittel;
7 das synchronisierte Planetenwälzspindelgetriebe aus 6 in einem eingebauten Zustand;
8 eine vergrößerte Darstellung der Zugeinhängung;
9 Versteifungen an einem Elektronikabdeckungsgehäuse;
10 einen Längsschnitt entlang der Spindelachse durch die Gehäuseabdeckung aus 9;
11 eine perspektivische Darstellung des gesamten Aktors;
12 ein dem Zugmittel abgewandtes Ende des Aktors in einer Schnittdarstellung;
13 ein Aktor mit einer externen Seilzugeinhängung;
14 die Darstellung aus 13 mit abgenommener Verschlusskappe;
15 ein zugmittelzugewandtes Ende der Spindelstange;
16 eine Draufsicht auf das Ende der Spindelstange aus 15;
17 eine Unteransicht des Spindelstangenendes aus den 15 und 16;
18 ein Verbindungselement, das in das Mechanikmodulgehäuse hineinragt;
19 eine Schnittansicht, in der die Kopplung zwischen der Spindelstange und dem Zugmittel ersichtlich ist;
20 eine Zugmitteleinheit, die an ein Verbindungselement gekoppelt ist; und
21 die Darstellung aus 20 in einer Schnittansicht.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können untereinander ausgetauscht werden.
1 zeigt einen Aktor 1, der vorzugsweise modular aufgebaut ist und der zum Einsatz in einem Fahrzeug vorbereitet ist. Er weist ein Mechanikmodulgehäuse 2 auf, innerhalb dessen eine längsverfahrbare Spindelstange 3 zum Betätigen eines Aktivierungsorgans 4 angeordnet ist. Der Aktor 1 weist eine Elektronikeinheit 5 auf, die neben einer Motoreinheit 6 verbaut ist. Mittels der Motoreinheit 6 wird über ein Getriebe 7 die Spindelstange 3 derart betätigt, dass sie axial verschoben wird. Die Spindelstange 3 ist mit einer Zugmitteleinheit 8 gekoppelt, und zwar so, dass die Kopplung an einem Ende der Spindelstange 3 stattfindet, das von der Elektronikeinheit 5 aus gesehen versetzt ist.
Die Zugmitteleinheit 8 lässt sich in eine Hülle 9 sowie ein Zugmittel 10 einteilen. Während das Zugmittel 10, etwa ein Bowdenzug, eine Bewegung entlang seiner Längsachse ausführt, die von der Spindelstange 3 hervorgerufen ist, ist die Hülle 9 in ihrer Lage unverändert. An dem Spindelende des Zugmittels 10 ist im Gehäuse des Aktors 1 zunächst eine Öffnung 11 angeordnet, die von einer Aufweitung 12 des Zugmittels 10 derart hintergriffen ist, dass das Zugmittel 10 zumindest in eine Richtung formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden ist. Die Aufweitung 12 weist etwa eine Kugel- oder eine Zylinderform auf.
Damit der Aktor 1 mit dem Fahrzeug / dem Motorblock / der Kupplungsglocke oder anderen Elementen verbindbar ist, weist er Schnittstellen 13 zur Lagerung, etwa an einer Kupplung oder einer Getriebeglocke, auf.
Neben der Öffnung 11 weist die Hülle 9 der Zugmitteleinheit 8 einen weiteren Anschlag an ihrem anderen Ende auf. Ein Widerlager 14 weist der Zugmitteleinheit 8 somit eine positionsdefinierte Lage zu. An dem dem Widerlager 14 zugewandten Ende des Zugmittels 10 ist eine Zugbefestigung 15 vorgesehen, die die Zugmitteleinheit 8 mit dem Aktivierungsorgan 4 koppelt. Im vorliegenden Fall ist das Aktivierungsorgan 4 als eine schematische Kupplung dargestellt. Die Kopplung zwischen der Zugmitteleinheit 8 und dem Aktivierungsorgan 4 wird etwa über einen Blechhebel 16 realisiert, der über eine Blechhebellagerung 17 rotierbar gelagert ist.
In 2 ist ebenfalls eine modular aufgebaute Achse mit einer nur im Ansatz dargestellten Zugmitteleinheit 8 dargestellt. Die mit dem Bezugszeichen 18 versehene Baugruppe stellt eine Elektronik mit einem Steckerabgang dar. Sie bietet eine Schnittstelle für eine weitergehende Elektronik, die für die Steuerung des Aktors 1 zuständig ist. Auch ein Aktorgehäuse mit einer OEM-Schnittstelle 19 dient der Erhöhung der Modularität. Die Elektronik mit Steckerabgang 18 ist mit dem Aktorgehäuse mit OEM-Schnittstelle 19 in einer Wirkverbindung, in der elektronische Signale übertragen werden. Auf diese Weise ist die gewünschte Einstellung der Spindel 3 realisierbar, die somit über eine Zugeinhängung 20 eine Bewegung des Zugmittels 10 hervorruft, die wiederum das Aktivierungsorgan 4 betätigt. Die Wandlung des Stroms in mechanische, translative Energie findet über ein synchronisiertes Planetenwälzspindelgetriebe 21 statt. Dieses weist einen integrierten Rotor auf. Weiterhin wird das synchronisierte Planetenwälzspindelgetriebe mit SPWG abgekürzt. Ein Deckel 22 des Aktors 1 wird über Schraubverbindungen 23 mit dem Mechanikmodulgehäuse 2 verbunden. An einem zugmittelseitigen Ende der Spindel 3 ist eine Elektronikabdeckung 24 angebracht. Ein weiteres Gehäuse neben dem Mechanikmodulgehäuse 2 und der Elektronikabdeckung 24 ist durch die Statorumspritzung 25 realisiert. Zwischen der Statorumspritzung 25, die auch ein Dichtrohr 26 bildet, und der Elektronikabdeckung 24 ist ein Dichtmittel 27, etwa als O-Ring, ausgestaltet.
Die Statorumspritzung 25 mit Dichtrohr 26 ist in 3 für sich dargestellt. Das Dichtmittel 27 ist über eine Nut mit der Statorumspritzung 25 formschlüssig verbunden. Das Dichtrohr 26 wird etwa in die Statorumspritzung 25 eingecrimpt. Der zugmittelabgewandte Abschnitt der Statorumspritzung 25 weist einen deutlich größeren Umfang und Durchmesser auf, als der dem Zugmittel zugewandte Abschnitt der Statorumspritzung 25. Statorkontakte 28 sind ausgebildet, um eine zuverlässige Elektronik zu garantieren. Ein weiteres Dichtmittel 29 dient zur Schmutzvorbeugung im Elektronikraum. Ein Anschlag 30 ist weiterhin derart ausgebildet, dass das synchronisierte Planetenwälzspindelgetriebe 21 geometrisch definiert in die Statorumspritzung 25 einsetzbar ist.
4 zeigt das Dichtrohr 26 für sich allein dargestellt. Es weist eine Aufstülpung / Kragen 31 auf, der die Verbindung zwischen dem Dichtrohr 26 und der Statorumspritzung 25 vereinfacht. Weiterhin ist eine Einführhilfe 32 für eine Dichtung zur Spindel 3 hin am anderen Ende des Dichtrohrs 26 ausgestaltet. Eine Dichtfläche 33 ist vorzugsweise plan mit einer hohen Oberflächenbeschaffenheit, also einer geringen Rauigkeit, versehen.
5 zeigt ein Gehäuse mit integrierter Drehabschnitthülse 34. Eine hierin angeordnete Drehabschnittshülse 35 weist eine solche Form auf, dass in ihr nur eingeschränkt eine Rotation möglich ist. An einer Seite ist eine Verklebung / eine Dichtung 36 angeordnet, um ein Gehäuse 37 und die Drehabstützhülse 35 zu schützen.
In 6 ist das synchronisierte Planetenwälzspindelgetriebe 21 mit dem Zugmittel 10 dargestellt. Die Spindel 3 weist hierbei ein symmetrisches Flankenprofil mit einer Drehabstützung auf. Die Zugeinhängung 20 erleichtert die Kopplung zwischen der Spindel 3 und dem Zugmittel 10.
In 7 ist um die Spindel 3 neben der Motoreinheit 6 das Gehäuse mit integrierter Drehabstützhülse 34 angeordnet. Auch hier ist über die Zugeinhängung 20 eine Wirkverbindung zwischen der Spindel 3 und dem Zugmittel 10 erreicht.
Die Zugeinhängung 20 ist in 8 näher dargestellt. Über eine Kontaktfläche 38 zwischen der Aufweitung 12 des Zugmittels 10 und der Spindel 3 ist eine solche Wirkverbindung realisiert, dass sowohl Zug- als auch Druckkräfte übertragbar sind. Die Öffnung 11 in der Elektronikabdeckung 24 ist nicht in Kontakt mit dem Zugmittel 10. Die Hülle 9 der Zugmitteleinheit 8 reicht eben bis zum Beginn der Öffnung 11.
Die Elektronikabdeckung 24 ist in 9 perspektivisch dargestellt. Verstrebungen 39 erhöhen hierbei die Robustheit des Elektronikabdeckungsgehäuses/der Abdeckung 24. Die Verstrebungen 39 sind gleichmäßig um eine Zugmittelaufnahme 40 herum angeordnet.
10 zeigt die Elektronikabdeckung 24 aus 9 in einer Schnittdarstellung. Hierbei ist der detaillierte Aufbau der Zugmittelaufnahme 40 ersichtlich. Mit dem Bezugszeichen 41 ist eine Einführhilfe für das Zugmittel 10 referenziert. Wie das Zugmittel 10 in die Zugmittelaufnahme 40 eingesetzt ist, ist aus 8 etwa ersichtlich. Hierbei ist gewiss die Zugeinhängung 20 zusätzlich vonnöten.
11 zeigt den Aktor in einer perspektivischen Ansicht. Die Elektronik mit Steckerabgang 18 ist hierbei beispielhaft dargestellt. Die weiteren Elemente, also etwa die Verschraubung 23, die Verstrebung 39, die Zugmittelaufnahme 40, die Zugmitteleinheit 8 sowie das Zugmittel 10 sind aus den vorherigen Figuren bereits bekannt.
12 zeigt die Spindel 3 im Gehäuse mit integrierter Drehabschnittshülse 34. Ebenso ist erneut die Motoreinheit 6 dargestellt. Es ist erkennbar, wie die Form der Drehabschnittshülse 35 einer Rotation der Spindel über den Aufsetzschuh 42 verhindert.
13 stellt eine Variante des Aktors 1 mit einer externen Seilzugeinhängung dar. Verstrebungen 39 dienen hier ebenso der Festigkeitszunahme wie Schrauben 43 in einem Deckel 44.
In 14 ist der Aktor 1 aus 13 mit abgenommenem Deckel 44 dargestellt. So ragt hierbei ein zugmittelseitiges Ende der Spindel 3 aus dem Gehäuse hinaus.
Jenes zugmittelseitige Pendel der Spindel 3 ist in 15 vergrößert dargestellt. Eine Spindelschnittstelle 45, die das Zugmittel zugewandte Ende der Spindel 3 repräsentiert, weist zum einen eine Nut 46, zum anderen zwei Langlöcher 47 auf. Eine Längsaufweitung 48 schließt an die Nut 46 an. Die drei Elemente Nut 46, Langloch 47 und Längsaufweitung 48 dienen der sicheren Kopplung der Spindelschnittstelle 45 mit dem Zugmittel 10.
16 zeigt die Spindelschnittstelle 45 mit dem Beginn der Spindel 3. Hierbei sind in einer Oberansicht die Längsaufweitung 48 sowie die Nut 46 dargestellt. Die Breite der Längsaufweitung 48 übersteigt die der Nut 46 in etwa um den Faktor 1,5.
In 17 ist der Abschnitt der Spindel 3 aus 16 in einer Seitenansicht dargestellt. So ist die Längsaufweitung 48 nur über eine Kuhle erahnbar. Das Langloch 47 ist in seiner vollen Form erkennbar. Jene Geometrie der Spindelschnittstelle 45 ermöglicht zum einen eine sichere Kopplung zwischen der Spindel 3 und dem Zugmittel 10, zum anderen lässt sie eine Wartung zu und ermöglicht eine zeiteffiziente Montage.
In 18 ragt ein Verbindungselement 49, das vom Zugmittel 10 ausgebildet wird, durch die Öffnung 11 hindurch. Das Verbindungselement 49 ist mit der Spindelschnittstelle 45 gekoppelt.
19 stellt diese Kopplung zwischen dem Verbindungselement 49, das zuvor als Aufweitung 12 vorgestellt worden ist, und der Spindelschnittstelle 45 dar. Die weiteren Elemente, wie das Dichtmittel 27, die Spindel 3, die Hülle 9, das Zugmittel 10 sowie die Elektronikabdeckung 24 sind aus den anderen Figuren bereits bekannt.
In 20 ist der Deckel 44 mit Ausnehmungen für die lötbaren Verbindungselemente, wie die Schrauben 43, dargestellt. Hierbei ragt das Verbindungselement 49 des Zugmittels 10 aus der Hülle 9 hervor. Ebenso ist ein weiteres Verbindungselement 49 am anderen Ende des Zugmittels 10 dargestellt. Dieses ist ebenso zur Kopplung mit einem Element vorbestimmt, um das Aktivierungsorgan 4 zu betätigen.
In 21 ist ein Schnitt durch die Ansicht aus 20 dargestellt. Hierbei ist der genaue Verlauf des Zugmittels 10 somit ersichtlich. Die Aufweitungen 49 weisen eine Zylinderform auf. Ebenso ist eine Kugelform denkbar.
Bezugszeichenliste

1: Aktor
2: Mechanikmodulgehäuse
3: Spindelstange
4: Aktivierungsorgan
5: Elektronikeinheit
6: Motoreinheit
7: Getriebe
8: Zugmitteleinheit
9: Hülle
10: Zugmittel
11: Öffnung
12: Aufweitung
13: Schnittstellen
14: Widerlager
15: Zugbefestigung
16: Blechhebel
17: Blechhebellagerung
18: Elektronik mit Steckerabgang
19: Aktorgehäuse mit OEM-Schnittstelle
20: Zugeinhängung
21: synchronisiertes Planetenwälzspindelgetriebe (SPWG)
22: Deckel
23: Verschraubung
24: Elektronikabdeckung
25: Statorumspritzung
26: Dichtrohr
27: Dichtmittel
28: Statorkontakte
29: Dichtmittel
30: Anschlag
31: Aufstülpung / Kragen
32: Einführhilfe
33: Dichtungsfläche
34: Gehäuse mit integrierter Drehabstützhülse
35: Drehabstützhülse
36: Verklebung
37: Gehäuse
38: Kontaktfläche
39: Verstrebungen
40: Zugmittelaufnahme
41: Einführhilfe für Zugmittel
42: Aufsetzschuh
43: Schrauben
44: Deckel
45: Spindelschnittstelle
46: Nut
47: Langloch
48: Längsaufweitung
49: Verbindungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012206306 A1 [0002]
WO 2015/149775 A1 [0003]

Claims

Aktor (1) mit einem Mechanikmodulgehäuse (2) innerhalb dessen eine längsverfahrbare Spindelstange (3) zum Betätigen eines Aktivierungsorgans (4) angeordnet ist, mit einer Elektronikeinheit (5), die benachbart zu einer Motoreinheit (6) verbaut ist, die für ein Antreiben der Spindelstange (3) über ein Getriebe (7) vorbereitet und innerhalb des Mechanikmodulgehäuses (2) angeordnet ist, wobei eine mit dem Aktivierungsorgan (4) zu koppelnde Zugmitteleinheit (8) an der Spindelstange (3) enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelstange (3) ein vom Getriebe (7) aus gesehen zur Elektronikeinheit (5) axial versetztes Ende besitzt, an dem die Zugmitteleinheit (8) angekoppelt ist.
Aktor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmitteleinheit (8) eine Hülle (9) besitzt, innerhalb derer ein längsverschiebliches Zugmittel (10) angeordnet ist oder die Zugmitteleinheit (8) eine Rollenkette besitzt.
Aktor (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (7) als ein Planetenwälzgetriebe ausgebildet ist.
Aktor (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (10) durch eine Öffnung (11) in einer Elektronikabdeckung (24) hindurchragt.
Aktor (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Elektronikabdeckung (24) und einer Statorumspritzung (25), die einen Stator der Motoreinheit (6) festlegt, ein Dichtmittel (27) eingelegt ist.
Aktor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelstange (3) eine symmetrische Flankengeometrie besitzt.
Aktor (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zugmittel (10) und der Spindelstange (3) eine lösbare Verbindung vorhanden ist und/oder zwischen der Hülle (9) und dem Mechanikmodulgehäuse (2) eine lösbare Verbindung vorhanden ist.
Aktor (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch das spindelstangenseitige Ende des Zugmittels (10) und das zugmittelseitige Ende der Spindelstange (3) eine Einhakgeometrie realisiert ist.
Aktor (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am spindelseitigen Ende des Zugmittels (10) eine Verdickung ausgebildet ist, die in ein Langloch (47) der Spindelstange (3) eingesetzt ist.
Aktor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (1) als elektromotorisch betriebener modularer Kupplungsaktor ausgebildet ist.