DE102020107597B4 - Aktuator eines Kraftfahrzeugautomatikgetriebes - Google Patents

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Abstract

Aktuator eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes aufweisend einen Elektromotor mit einer Motorwelle und ein Getriebe mit einer Getriebegehäuseanordnung (3), welche aufweist ein Getriebegehäuse (1) und einen Freilauf (5) aufweisend einen Innenring (6) und einen Außenring (7), wobei der Innenring (6) mit einer Motorwelle kraftschlüssig verbunden ist, wobei in eine Öffnung (4) des Getriebegehäuses (1) eine Stahllagerbuchse (8) eingesetzt ist, in die der Freilauf (5) eingepresst ist, um den Außenring (7) mit der Stahllagerbuchse (8) und dem Getriebegehäuse (1) zu verbinden, wobei die Stahllagerbuchse (8) an einem Ende in Radialrichtung hervorstehende Auskragungen (9) aufweist, die mit einer Oberseite des Getriebegehäuses (1) zur Ausbildung einer Verdrehsicherung verbunden sind und die Stahllagerbuchse (8) mit Spielpassung in die Öffnung (4) des Getriebegehäuses (1) eingesetzt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aktuator eines Kraftfahrzeugautomatikgetriebes aufweisend einen Elektromotor mit einer Motorwelle und ein Getriebe mit einem Freilauf zur Lagerung der Motorwelle..
  • Es ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift WO 2015/144147 A1 bekannt Motorwellen in einem Freilauf zu lagern, um den Motor vor Beschädigung zu schützen. Ist dem Motor ein Getriebe nachgeschaltet, kann der Freilauf im Getriebegehäuse eingesetzt werden. Der Freilauf wird dabei in das Getriebegehäuse gepresst. Dieser Presssitz bietet allerdings über einen großen Temperaturbereich keinen zuverlässigen Sitz. Aus der Schrift DE 10 2015 201 352 A1 ist es zudem bekannt, Freiläufe in Getriebe zu integrieren.
  • Die Druckschrift DE 10 2008 057 222 A1 zeigt eine Lageranordnung mit einem auf einen Wellenstumpf aufgepressten Kugellager, dessen Außenring drehfest in einer Halterung gehalten ist, die wiederum in radial außen liegenden Befestigungspunkten mit einem Gehäuse verschraubt ist.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2012 006 390 A1 ist ein Lagerschild bekannt, das ein Kegelrollenlager trägt und das verdrehsicher, aber in Axialrichtung vorspannbar in einem Getriebegehäuse befestigt ist.
  • In dem Katalog der RINGSPANN GmbH, Bad Homburg „RINGSPANN Antriebskomponenten - Freiläufe Ausgabe 2015/2016“ ist ein Freilauf dargestellt, der in einem separaten Gehäuse angeordnet ist und dessen Innenring mit einem Wellenstumpf verbunden ist. Das Gehäuse ist mit dem Getriebegehäuse der genannten Welle verschraubt.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aktuator eines Kraftfahrzeugautomatikgetriebes aufweisend einen Elektromotor mit einer Motorwelle und ein Getriebe mit einer Getriebegehäuseanordnung mit einem Freilauf zur Lagerung einer Motorwelle vorzuschlagen, die eine sichere und kostengünstige Verbindung zwischen Getriebegehäuse und Freilauf bereitstellt.
  • Diese Aufgabe wird von einem Aktuator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Demnach ist ein Aktuator eines Kraftfahrzeugautomatikgetriebes aufweisend einen Elektromotor mit einer Motorwelle und ein Getriebe mit einer Getriebegehäuseanordnung aufweisend ein Getriebegehäuse und einen Freilauf aufweisend einen Innenring und einen Außenring vorgesehen, wobei der Innenring mit einer Motorwelle kraftschlüssig verbindbar ist und in eine Öffnung des Getriebegehäuses eine Stahllagerbuchse eingesetzt ist, in die der Freilauf eingepresst ist, um den Außenring mit der Stahllagerbuchse und dem Getriebegehäuse zu verbinden. Die Stahllagerbuchse weist an einem Ende in Radialrichtung hervorstehende Auskragungen auf, die mit einer Oberseite des Getriebegehäuses zur Verdrehsicherung verbunden sind. Die Stahllagerbuchse ist außerdem in dem Gehäuse mit einer Spielpassung eingesetzt.
  • Der Einsatz einer Stahllagerbuchse gewährleistet, dass der Freilauf über einen großen Temperaturbereich fest im Getriebegehäuse sitzt und bei Rückwärtsdrehung der Motorwelle entstehende Kräfte aufgenommen werden können. Der Freilauf ist bevorzugt ein Kugellagerfreilauf.
  • Vorzugsweise ist die Öffnung des Getriebegehäuses zentral in dem Getriebegehäuse angeordnet.
  • Es ist bevorzugt vorgesehen, dass der Freilauf eine Rücklaufsperre aufweist und eine Drehbewegung der Motorwelle nur in eine Richtung, die Vorwärtsdrehrichtung des Elektromotors, zulässt.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • 1 zeigt ein Getriebegehäuse 1 einer Getriebegehäuseanordnung 3. Das Getriebegehäuse 1 hat eine zentrale Öffnung 4, in die ein Freilauf 5 eingesetzt ist. Der Freilauf 5 ist ein Kugellagerfreilauf mit Innenring 6 und Außenring 7. Der Kugellagerfreilauf 5 ist als Rücklaufsperre eingesetzt, d. h. er verhindert eine Rückwärtsdrehung der nicht dargestellten Motorwelle.
  • Der Außenring 7 weist nicht dargestellte Aussparungen auf der Innenseite auf, in die Kugeln aufgenommen sind. Die Kugeln sind federvorgespannt in Richtung einer Klemmposition. Die Aussparungen erstrecken sich in Umfangsrichtung, wobei die Tiefe der Aussparung entgegen der Richtung der Vorwärtsdrehrichtung des Motors kontinuierlich abnimmt. In der Klemmposition ist die Tiefe so gering, dass die Kugeln zwischen Innenring 6 und Außenring 7 verklemmt werden, so dass eine Drehung der Motorwelle in Rückwärtsdrehrichtung verhindert wird. Dreht sich der Innenring 6 mit der Motorwelle in Vorwärtsdrehrichtung des Motors werden die Kugeln gegen die Federkraft in einen Bereich der Aussparung gedrückt, in der die Kugeln keinen Kontakt zu beiden Ringen 6,7 haben. In diesem Freilaufbereich kann sich die Motorwelle ohne Blockierung frei drehen.
  • Der beschriebene Kugellagerfreilauf 5 ist nur eine von vielen geeigneten, auf dem Markt erhältlichen Freiläufen mit Rücklaufsperre. Erhältlich sind ebenfalls Freiläufe ohne Federung, mit zylindrischen Rollen anstelle der Kugeln und/oder Freiläufe mit Klemmkörpern. Je nach Anwendungsfall ist ein entsprechender Freilauf zu wählen.
  • Das Getriebegehäuse 1 ist aus Aluminium gebildet und wird mittels Aluminiumdruckguss hergestellt. Für einen sicheren und festen Sitz des Freilaufs 5 in der Öffnung 4 und eine gute Abstützung der auftretenden Kräfte ist das Aluminiumgehäuse bei hohen Temperaturen aufgrund des hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten allerdings nicht geeignet. In die Öffnung 4 ist daher eine Stahllagerbuchse 8 aufgenommen, in die der Freilauf 5 eingepresst wird. Die Stahllagerbuchse 8 hält den Freilauf 5 über einen Temperaturbereich von -40°C bis 150°C mit konstanter Kraftaufnahme sicher in Position. Bei der Montage wird die Stahllagerbuchse 8 mit Spielpassung in die Öffnung 4 des Getriebegehäuses eingesetzt und mit dem Freilauf 5 verpresst. Der Freilauf ist bevorzugt aus gehärtetem Stahl gebildet. Der Außenring 7 des Freilaufs 5 liegt somit an der Außenseite in Anlage mit der Stahllagerbuchse 8. Der Innenring 6 des Freilaufs 5 wird mit der nicht dargestellten Motorwelle verpresst. Die Stahllagerbuchse 8 weist in Radialrichtung vorstehende Auskragungen 9 auf, die an ihren Enden durchsetzende Bohrlöcher 10 haben. Die Bohrlöcher 10 dienen zur Aufnahme von Schrauben, die die Lageranordnung mit dem Getriebegehäuse 1 in Axialrichtung durch Anschrauben an der Oberseite des Getriebegehäuses 1 fixieren und eine Verdrehsicherung darstellen.

Claims (4)

  1. Aktuator eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes aufweisend einen Elektromotor mit einer Motorwelle und ein Getriebe mit einer Getriebegehäuseanordnung (3), welche aufweist ein Getriebegehäuse (1) und einen Freilauf (5) aufweisend einen Innenring (6) und einen Außenring (7), wobei der Innenring (6) mit einer Motorwelle kraftschlüssig verbunden ist, wobei in eine Öffnung (4) des Getriebegehäuses (1) eine Stahllagerbuchse (8) eingesetzt ist, in die der Freilauf (5) eingepresst ist, um den Außenring (7) mit der Stahllagerbuchse (8) und dem Getriebegehäuse (1) zu verbinden, wobei die Stahllagerbuchse (8) an einem Ende in Radialrichtung hervorstehende Auskragungen (9) aufweist, die mit einer Oberseite des Getriebegehäuses (1) zur Ausbildung einer Verdrehsicherung verbunden sind und die Stahllagerbuchse (8) mit Spielpassung in die Öffnung (4) des Getriebegehäuses (1) eingesetzt ist.
  2. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (4) des Getriebegehäuses (1) zentral in dem Getriebegehäuse (1) angeordnet ist.
  3. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebegehäuseanordnung (3) die Motorwelle umfasst und der Innenring (6) auf der Motorwelle sitzt und mit dieser verpresst ist.
  4. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (5) eine Rücklaufsperre aufweist und eine Drehbewegung der Motorwelle nur in eine Richtung zulässt.
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