WO2017005257A1 - Kupplungsaktor für ein kraftfahrzeug mit einteiligem statorgehäuse - Google Patents

Kupplungsaktor für ein kraftfahrzeug mit einteiligem statorgehäuse Download PDF

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WO2017005257A1
WO2017005257A1 PCT/DE2016/200280 DE2016200280W WO2017005257A1 WO 2017005257 A1 WO2017005257 A1 WO 2017005257A1 DE 2016200280 W DE2016200280 W DE 2016200280W WO 2017005257 A1 WO2017005257 A1 WO 2017005257A1
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housing
stator
clutch actuator
pressure chamber
stator housing
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PCT/DE2016/200280
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English (en)
French (fr)
Inventor
Lászlo Mán
Peter Greb
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • F16D29/005—Clutches and systems of clutches involving both fluid and magnetic actuation with a fluid pressure piston driven by an electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D2121/18—Electric or magnetic
    • F16D2121/24—Electric or magnetic using motors

Definitions

  • the invention relates to a clutch actuator for a motor vehicle, with an axially movable actuating part, which can be formed as a threaded spindle, wherein the actuating part via an electric motor having a stator, in an axial movement is displaceable and the stator in a cup-like, at least partially surrounding the stator Stator housing is firmly connected / integrated, wherein the actuating part is designed to effect an actuating movement.
  • a generic device is known from International Publication WO 201 1/127888 A2. It discloses an arrangement of a Hydrostataktors in a motor vehicle.
  • Such a hydrostatic actuator is used in particular in motor vehicles and, for example, for actuating brakes such as service and / or parking brakes, parking locks, transmission elements, for actuating switching devices in transmissions and / or preferably for actuating a clutch such as a dual clutch and / or a friction clutch ,
  • Coupling actuators are therefore known from the state of the art, which actuate a hydraulic fluid by means of an actuator in such a way that a clutch is actuated.
  • Clutch actuator has a plurality of housing parts, which have a complex geometry, so on the one hand result in economic disadvantages in manufacturing and on the other a variety of static seals for sealing the individual housing parts against each other is necessary.
  • stator housing surrounding the adjusting part is also formed in one piece / as an integral component / einmaterialig / einstofflich.
  • the box-like superposition of individual stator housing is no longer necessary, whereby the complexity of the device decreases. Risks such as leakage, leakage or assembly errors can be avoided / eliminated by means of the one-piece design.
  • the complexity of logistical handling in the supply chain decreases as fewer parts are used to seal the supply chain
  • the actuating part is prepared for contact with a piston, for compressing or displacing pressurized fluid, or for abutment with mechanical release means, such as a lever spring, a lever, a plate spring or a connecting rod.
  • mechanical release means such as a lever spring, a lever, a plate spring or a connecting rod.
  • the device according to the invention has an anti-twist device. This has the function that the predetermined by the side of the electric motor rotation pulls no rotational movement, but a translation / axial movement of the actuator after.
  • the actuator is therefore axially freely movable, but fixed rotationally by the rotation. Only then can the piston fulfill its function of fluid displacement.
  • the electric motor sets an outer sleeve of a Planetenskylzgetriebes in rotation.
  • the actuator In order for this rotation to have a can be generated thrust of the actuator / the spindle, the actuator must be taken the possibility of rotation.
  • an embodiment of the invention also relates to an arrangement which allows a rotation of the actuating part. This embodiment then in turn pulls a rotatably fixed sleeve / a rotationally fixed housing after.
  • a further advantageous embodiment is characterized in that a high-pressure chamber housing for forming a high-pressure chamber in which a pressure fluid can be introduced is formed in one piece, for example in the manner of a pot or a stepped sleeve having a bottom.
  • This one-piece design of a housing space also entails the advantage of decreasing complexity in a special way. Furthermore, this results from the fact that both the stator housing and the high-pressure chamber housing are formed in one piece, so that under some circumstances only one seal must be installed between the two housing parts, which has assembly and continuous operating advantages. It can therefore be explicitly provided that exactly one single seal is provided for sealing the high-pressure chamber in the entire actuator housing. It is also advantageous if the high-pressure chamber housing surrounds at least part of the stator housing. As a result, it is structurally possible to fix the stator housing in the high-pressure space housing, which naturally has a high degree of robustness. Because the high pressure housing does not cover the whole
  • An advantageous embodiment is also distinguished by the fact that the high-pressure space housing and / or the stator housing on the statorabgewandten side of the respective housing in the diameter on the inside and / or outside is continuously and / or gradually smaller becoming smaller or that the high-pressure chamber housing and / or the stator housing in the direction away from the stator on the inside and / or outside in the diameter continuously or in steps is made smaller or smaller.
  • This causes both the high pressure chamber housing, and the stator housing can be easily produced as injection molded parts. This results in an economical production of the device according to the invention, even with the highest quantities. This advantage is particularly appreciated in connection with the decreasing number of required sealing bodies.
  • a piston is attached to the adjusting unit designed as a threaded spindle, this has positive aspects.
  • standardized components such as a threaded spindle can be used in the design of the setting unit, while the adjoining components are not subject to any restrictions with regard to their design.
  • the piston can be adapted to the varying conditions depending on the operating case and operating unit, so that the device according to the invention can be used in a variety of products.
  • An advantageous embodiment is also characterized in that a combindruckraumgephaseuseferner, distally arranged shoe is guided on the adjusting part for sliding in a guide tube or a Gleitschuhhülse is present.
  • This shoe allows the actuator to be slidable with a high degree of precision and low friction in a Gleitschuhhülse surrounding the actuator.
  • the device according to the invention carries out the adjusting movements to be carried out with a high degree of reliability and, on the other hand, is optimized in terms of its efficiency.
  • the stator housing and / or the high-pressure chamber housing is / are designed such that they are formed without an undercut. This in turn allows the production of the stator housing and / or the high-pressure chamber housing by means of a (plastic) injection molding process, which on the one hand characterized by low manufacturing tolerances, and on the other by an effective use of materials.
  • the sliding sleeve When the sliding shoe surrounding the setting unit / screw is slidably disposed in the sliding sleeve in the longitudinal / axial direction, the sliding sleeve provides a corresponding axial movement of the sliding shoe, thus avoiding friction losses due to axial movement. Furthermore, thus the translation of the shoe can be forwarded directly to the piston required for actuation, which causes an efficient force transmission.
  • stator housing made of plastic and / or injection molding also causes the device according to the invention is particularly easy and inexpensive. Furthermore, the plastic / injection molding is both capable of absorbing the forces acting during operation, as well as to provide such a low density that the clutch actuator has weight advantages. In addition to the dynamic load, the plastic is due to its high strength also able to absorb the static forces acting during operation.
  • the production is facilitated if the high-pressure chamber housing is made of plastic / injection molding.
  • the high-pressure chamber housing is thus treated in the same way as the stator housing, as a result of which the complexity of the production of the device according to the invention is reduced.
  • the stator housing and the high-pressure chamber housing thus differ primarily only from the production step on which they are actually brought into their injection mold. Due to its pot-like design, it is efficient for both the stator housing and the high-pressure housing to be manufactured by means of an injection molding process.
  • An embodiment which performs a seal between the stator housing and the high-pressure chamber housing as a ring seal also entails positive cost aspects.
  • the ring seal is a standard component, resulting in economic benefits.
  • a ring seal is also suitable for a compact design.
  • the device according to the invention is to be arranged in the field of electromechanical and / or electro-hydraulic rotary-linear actuators. Preferably, by means of that actuator clutches are actuated. Untitled. Also transmission actuations are conceivable among other applications.
  • the device according to the invention prefers to replace fluid-filled actuators with a plurality of static seals for sealing a low-pressure chamber with an arrangement which has less static seals. It is thus achieved a reduction of the static seals for sealing the low-pressure space, resulting in the best case in that only one seal, preferably a ring seal, is needed.
  • the device according to the invention discloses a Statorum mousseung / a
  • Plastic stator housing made in one piece with a sleeve / pipe surrounding a spindle / actuator. Since the required diameter decrease within the pot-like structure of the stator housing with increasing depth, the stator housing without undercut can be produced. This results in the possibility of producing the stator housing by injection molding. A Drehmomentab- support of the spindle / actuator in the surrounding the spindle / actuator sliding shoe sleeve is possible because the stator is rotatably connected to the stator housing.
  • the high-pressure chamber housing can be formed in one piece, there is the possibility to arrange only a single static seal in a low-pressure space. This avoids risks such as leakage, leakage and / or assembly errors. At the same time, the accuracy requirements of the components contained therein can be significantly reduced in this way. Also, the number of joints decreases because the one-piece design causes fewer components to be screwed and / or welded. In addition to the error reduction in the assembly can be saved in this way space and parts and assembly costs.
  • the device according to the invention preferably relates to a clutch actuator with an axially movable spindle / setting unit.
  • the modular clutch actuator MCA, Modular Clutch Actuator
  • the arrangement of a planetary gear train is preferably present in the MCA. seen.
  • the planetary gear can be designed here as a rotary-linear gear.
  • the gears are preferably fixed axially.
  • the adjusting unit according to the invention is guided in a guide sleeve / sliding sleeve and axially displaceable in order to generate pressure in a high-pressure chamber.
  • stator housing which is constructed from the spindle sleeve / the control housing and the Statorumspritzung / electric motor housing, and the high-pressure chamber housing is constructed in one piece, it is possible to provide the device with only one seal, preferably a ring seal. This seals between the two housing parts and the pressure chambers.
  • Fig. 1 a schematic view of the clutch actuator according to the invention.
  • a clutch actuator 1 which has an axially movable actuating part 2, which can be formed as a threaded spindle 3. Furthermore, the arrangement has a stator 4, which forms an electric motor 6 together with a rotor 5. Radially outside the stator 4, a stator 7 is arranged. The stator housing 7 settles an actuator housing 8 and an electric motor housing 9 together. According to the invention, these two housing parts of the adjusting housing 8 and the electric motor housing 9 are integrally / integrally formed. Inside the electric motor 6, a rotary-linear gear 10 is further arranged.
  • This rotation-linear gear 10 is suitable for converting the rotational movement caused by the electric motor 6 into a translation, so that the setting unit 2, the threaded spindle 3 shifts a (compressor / actuating) piston 1 1 in the axial direction, so that this an actuation a connected system such as a clutch or a transmission causes.
  • On the rotationally symmetrical piston sealing units 12 are arranged radially outside, which separate a high-pressure chamber 13 of a low-pressure chamber 14.
  • a surge tank 15 provides the necessary reliability.
  • a sliding shoe 16 is arranged on the threaded spindle 3. This shoe 16 is arranged axially displaceably in a shoe sleeve 17.
  • a central component of the invention is also the high pressure chamber housing 18. This is in the present embodiment, analogous to the stator 7, formed in one piece.
  • the high-pressure chamber housing 18 surrounds the stator housing 7 at least partially. Between the high-pressure chamber housing 18 and the stator housing 7
  • a hydraulic fluid channel 20 makes it possible for the static pressure transmitted from the side of the piston 11 to the pressurized fluid to be forwarded to a unit connected to the clutch actuator 1 according to the invention.

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Abstract

Die Erfindung Kupplungsaktor (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem axial verfahrbaren Stellteil (2), wobei das Stellteil(2) über einen einen Stator (4) aufweisenden Elektromotor (6) in eine Axialbewegung versetzbar ist und der Stator (4) in einem topfartigen, den Stator (4) zumindest teilweise umgebenden Statorgehäuse (7) fest angebunden ist, wobei das Stellteil (2) zum Bewirken einer Stellbewegung ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das auch das Stellteil (3) umgebende Statorgehäuse (7) einteilig ausgebildet ist

Description

Kupplungsaktor für ein Kraftfahrzeug mit einteiligem Statorgehäuse
Die Erfindung betrifft einen Kupplungsaktor für ein Kraftfahrzeug, mit einem axial verfahrbaren Stellteil, das als Gewindespindel ausbildbar ist, wobei das Stellteil über einen Elektromotor, der einen Stator aufweist, in eine Axialbewegung versetzbar ist und der Stator in einem topfartigen, den Stator zumindest teilweise umgebenden Statorgehäuse fest angebunden / eingebunden ist, wobei das Stellteil zum Bewirken einer Stellbewegung ausgelegt ist. Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 201 1/127888 A2 bekannt. Darin ist eine Anordnung eines Hydrostataktors in einem Kraftfahrzeug offenbart. Ein solcher Hydrostataktor wird insbesondere in Kraftfahrzeugen und bspw. zur Betätigung von Bremsen wie Betriebs- und/oder Feststellbremsen, Parksperren, Getriebeelementen, zur Betätigung von Schalteinrichtungen in Getrieben und/oder bevorzugt zu einer Betätigung einer Kupplung wie einer Doppelkupplung und/oder einer Reibungskupplung eingesetzt.
Aus dem Stand der Technik sind demnach Kupplungsaktoren bekannt, die mittels eines Aktors eine hydraulische Flüssigkeit derart in Bewegung setzen, dass eine Kupp- lung betätigt wird.
Die Nachteile des vorgestellten Standes der Technik liegen darin, dass der
Kupplungsaktor mehrere Gehäuseteile aufweist, die eine komplexe Geometrie vorweisen, sodass zum einen wirtschaftliche Nachteile in der Fertigung resultieren und zum anderen eine Vielzahl an statischen Dichtungen zum Abdichten der einzelnen Gehäuseteile gegeneinander notwendig ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beheben, und insbesondere eine Vorrichtung zu offenbaren, die eine kom- pakte Bauweise des Gehäuses des Kupplungsaktors ermöglicht und zeitgleich die Gestaltung der einzelnen Dichtungen des Kupplungsaktors optimiert. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das auch das Stellteil umgebende Statorgehäuse einteilig / als Integralbauteil / einmaterialig / einstofflich ausgebildet ist. Somit ist die schachtelartige Überlagerung einzelner Statorgehäuse nicht mehr not- wendig, wodurch die Komplexität der Vorrichtung sinkt. Risiken wie die Undichtigkeit, die Leckage oder auch Montagefehler können mittels der einteiligen Ausgestaltung vermieden / ausgeräumt werden. Weiterhin nimmt die Komplexität der logistischen Handhabung in der Lieferkette ab, da weniger Teile zur Abdichtung des
Kupplungsaktors benötigt werden.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn das Stellteil zum Anliegen an einen Kolben, zum Verdich- ten oder Verschieben von Druckfluid, oder zum Anliegen an mechanischen Auslösemittel, wie einer Hebelfeder, einem Hebel, einer Tellerfeder oder einer Pleuelstange vorbereitet ist. Daraus ergibt sich eine Flexibilität der Vorrichtung, da die Funktionsweise des Stellteils, bzw. der weiteren Kraftübertragung variabel ist. Die Möglichkeit der Verbindung des Stellteils mit einem Kolben oder einem mechanischen Auslösemit- tel ermöglicht es zudem, den erfindungsgemäßen Kupplungsaktor in vorhandene Systeme zu integrieren. Dadurch vermeiden sich hohe Anschaffungskosten / Investitionskosten.
Weiterhin besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Verdrehsicherung. Diese besitzt die Funktion, dass die von Seiten des Elektromotors vorgegebene Rotation keine Drehbewegung, sondern eine Translation/Axialbewegung des Stellteils nach sich zieht. Das Stellteil ist demnach axial frei beweglich, durch die Verdrehsicherung allerdings rotatorisch festgesetzt. Nur so kann der Kolben seiner Funktion der Fluid- verdrängung nachkommen.
Es gilt in einem Ausführungsbeispiel also, dass der Elektromotor eine äußere Hülse eines Planetenwälzgetriebes in Rotation versetzt. Damit aus jener Rotation ein Vor- schub des Stellteils / der Spindel erzeugt werden kann, muss dem Stellteil die Möglichkeit der Rotation genommen werden.
Generell betrifft eine erfindungsgemäße Ausführungsform auch eine Anordnung, die eine Rotation des Stellteils zulässt. Diese Ausführungsform zieht dann wiederum eine rotatorisch festgesetzte Hülse / ein rotatorisch festgesetztes Gehäuse nach sich.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochdruckraumgehäuse zum Ausbilden eines Hochdruckraumes, indem ein Druck- fluid einbringbar ist / enthalten sein kann, einteilig ausgebildet ist, etwa nach Art eines Topfes oder einer einen Boden aufweisenden gestuften Hülse. Auch diese einteilige Ausbildung eines Gehäuseraums zieht in besonderer Weise den Vorteil abnehmender Komplexität nach sich. Weiterhin ergibt sich daraus, dass sowohl das Statorgehäuse als auch das Hochdruckraumgehäuse einteilig ausgebildet sind, sodass unter Um- ständen nur noch eine Dichtung zwischen den beiden Gehäuseteilen angebracht werden muss, was Montage- und Dauerbetriebsvorteile hat. Es kann daher explizit vorgesehen sein, dass genau eine einzige Dichtung zum Abdichten des Hochdruckraums im gesamten Aktorgehäuse vorgesehen ist. Es ist auch von Vorteil, wenn das Hochdruckraumgehäuse zumindest einen Teil des Statorgehäuses umgibt. Dadurch ist es konstruktiv möglich, das Statorgehäuse im Hochdruckraumgehäuse, das naturgemäß ein hohes Maß an Robustheit aufweist, festzusetzen. Dadurch, dass das Hochdruckraumgehäuse nicht das gesamte
Statorgehäuse umgibt, bleibt weiterhin der Vorteil der flexiblen Gestaltungsmöglichkei- ten erhalten.
Auch wenn zwischen dem Hochdruckraumgehäuse und dem Statorgehäuse nur eine einzige Dichtung, etwa eine statische Dichtung, bspw. ein O-Ring, dichtend / fluid- flussunterbrechend angeordnet ist, zieht dies positive Aspekte in puncto Kosteneffizienz und Montagezeit nach sich. Es sind in der erfindungsgemäßen Vorrichtung deutlich weniger Dichtungen notwendig als im Stand der Technik. Neben den wirtschaftlichen Vorteilen zieht dies aber auch den Effekt der reduzierten Komplexität in der Mon- tage nach sich, was die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Produk- tionsprozess verbessert.
Eine vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich auch dadurch aus, dass das Hoch- druckraumgehause und/oder das Statorgehäuse auf der statorabgewandten Seite des jeweiligen Gehäuses im Durchmesser auf der Innen- und/oder Außenseite kontinuierlich und/oder sprungweise kleiner werdend ausgestaltet ist bzw. dass das Hochdruckraumgehäuse und/oder das Statorgehäuse in vom Stator wegweisender Richtung auf der Innen- und/oder Außenseite im Durchmesser kontinuierlich oder sprungweise kleiner werdend ausgestaltet ist/sind. Dies bewirkt, dass sowohl das Hochdruckraumgehäuse, als auch das Statorgehäuse leicht als Spritzgussteile herstellbar sind. Daraus ergibt sich eine wirtschaftliche Produktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung, selbst bei höchsten Stückzahlen. Dieser Vorteil ist in Verbindung mit der abnehmenden Anzahl an erforderlichen Dichtkörpern besonders hoch geschätzt.
Auch wenn an der als Gewindespindel ausgebildeten Stelleinheit ein Kolben angebracht ist, zieht dies positive Aspekte nach sich. So kann bei der Gestaltung der Stelleinheit auf standardisierte Komponenten wie eine Gewindespindel zurückgegriffen werden, während die daran anschließenden Bauteile hinsichtlich ihrer Gestaltung kei- ne Restriktionen erfahren. Der Kolben kann an die je nach Betriebsfall und Betriebseinheit variierenden Bedingungen angepasst werden, sodass die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Vielzahl an Produkten einsetzbar ist.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass ein hochdruckraumgehäuseferner, distal angeordneter Gleitschuh an dem Stellteil zum gleitenden geführt werden in einem Führungsrohr oder einer Gleitschuhhülse vorhanden ist. Dieser Gleitschuh ermöglicht es der Stelleinheit mit einem hohen Maß an Präzision und einer geringen Reibung in einer die Stelleinheit umgebenden Gleitschuhhülse verschiebbar zu sein. Daraus ergibt sich zum einen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung die durchzuführenden Stellbewegungen mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit ausführt, und zum anderen hinsichtlich ihrer Effizienz optimiert ist. Es ist darüber hinaus vorteilhaft, wenn das Statorgehäuse und/oder das Hochdruck- raumgehäuse derart ausgestaltet ist/sind, dass sie hinterschnittfrei ausgeformt sind. Dies ermöglicht wiederum die Fertigung des Statorgehäuses und/oder des Hochdruckraumgehäuses mittels eines (Kunststoff-)Spritzgussverfahrens, was sich zum ei- nen durch geringe Fertigungstoleranzen, und zum anderen durch eine effektive Materialnutzung auszeichnet.
Auch dadurch, dass eine Drehmomentabstützung zwischen der Gewindespindel und dem Statorgehäuse realisiert ist, ergeben sich weitere Vorteile. Dies ist deshalb mög- lieh, da der Stator drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist. Bei der Drehmomentabstützung wird die Dynamik der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhöht, da sich die einzelnen Komponenten aneinander abstützen. Ein verbessertes Betriebsverhalten der gesamten Anordnung ist die Folge. Sobald die Stelleinheit dichtend an einer Hochdruckraumgehäusewand anliegt, ergeben sich weitere Vorteile. Eine Leckage durch einen Spalt zwischen der Wand des Hochdruckraumgehäuses und der Stelleinheit lässt die Effizienz der Anordnung sinken. Somit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu in der Lage, eine Effizienzminderung zu vermeiden und deshalb eine Lösung zu präsentieren, die auch hinsichtlich ihrer Strömungsverluste vorteilhaft ist.
Wenn der Gleitschuh, der die Stelleinheit / die Gewindespindel umgibt, in der Gleitschuhhülse in Längs- / Axialrichtung gleitbar angeordnet ist, gibt die Gleitschuhhülse eine entsprechende axiale Bewegung des Gleitschuhs vor, womit Reibungsverluste aufgrund einer axialen Bewegung vermieden werden. Weiterhin kann somit die Translation des Gleitschuhs direkt auf den zur Betätigung benötigten Kolben weitergeleitet werden, was eine effiziente Kraftweiterleitung bewirkt.
Auch wenn die Gleitschuhhülse im Statorgehäuse fest angebracht ist, zieht dies weite- re Vorteile für eine effiziente Montage nach sich. Jene feste Anbringung kann mittels eines Formschlusses und/oder eines Kraftschlusses realisiert werden. Eine alternative einteilige Ausgestaltung der Gleitschuhhülse bewirkt, dass die Anzahl an Dichtungen, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung angebracht werden müssen, überschaubar bleibt.
Eine Ausgestaltung des Statorgehäuses aus Kunststoff und/oder Spritzguss bewirkt ebenfalls, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders leicht und kostengünstig ist. Ferner ist der Kunststoff / der Spritzguss sowohl dazu in der Lage, die im Betrieb wirkenden Kräfte aufzunehmen, als auch eine derart geringe Dichte vorzuweisen, dass der Kupplungsaktor Gewichtsvorteile aufweist. Neben der dynamischen Belastung ist der Kunststoff aufgrund seiner hohen Festigkeit auch dazu in der Lage, die im Betrieb wirkenden statischen Kräfte aufzunehmen.
Auch wird die Produktion erleichtert, wenn das Hochdruckraumgehäuse aus Kunststoff / Spritzguss ausgestaltet ist. In der logistischen Kette ist das Hochdruckraumgehäuse somit ebenso wie das Statorgehäuse zu behandeln, wodurch die Produktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung in ihrer Komplexität abnimmt. Das Statorgehäuse und das Hochdruckraumgehäuse unterscheiden sich somit in erster Linie erst ab dem Produktionsschritt, an dem sie tatsächlich in ihre Spritzgussform gebracht werden. Aufgrund ihrer topfartigen Ausgestaltung ist es sowohl für das Statorgehäuse, als auch für das Hochdruckgehäuses effizient, mittels eines Spritzgussverfahrens herge- stellt zu werden.
Auch ein Ausführungsbeispiel, das eine Dichtung zwischen dem Statorgehäuse und dem Hochdruckraumgehäuse als Ringdichtung ausführt, zieht positive Kostenaspekte nach sich. So stellt die Ringdichtung eine Standardkomponente dar, woraus sich wirt- schaftliche Vorteile ergeben. Auch bietet sich für eine kompakte Bauweise aufgrund der vorzugsweise rotationssymetrischen Anordnung des Statorgehäuses und/oder des Hochdruckraumgehäuses (einzeln aber auch konzentrisch zueinander) eine Ringdichtung an. In anderen Worten kann gesagt werden, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auf dem Gebiet der elektromechanischen und/oder elektrohydraulischen Rotation-Linear- Aktoren anzuordnen ist. Vorzugsweise werden mittels jenes Aktors Kupplungen betä- tigt. Auch Getriebebetätigungen sind neben anderen Anwendungen denkbar. Die er- findungsgemäße Vorrichtung zieht darauf ab, druckmittelgeflutete Aktoren mit mehreren statischen Dichtungen zum Abdichten eines Niederdruckraumes durch eine Anordnung zu ersetzen, die weniger statische Dichtungen aufweist. Es ist demnach eine Reduzierung der statischen Dichtungen zum Abdichten des Niederdruckraumes erreicht, was im besten Fall darin resultiert, dass lediglich eine Dichtung, vorzugsweise eine Ringdichtung, benötigt ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung offenbart, eine Statorumspritzung / ein
Statorgehäuse aus Kunststoff einteilig mit einer eine Spindel / ein Stellteil umgebenden Gleitschuhhülse / Rohr auszuführen. Da die erforderlichen Durchmesser innerhalb des topfartigen Aufbaus des Statorgehäuses mit wachsender Tiefe abnehmen, ist das Statorgehäuse ohne Hinterschnitt herstellbar. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, das Statorgehäuse per Spritzgussverfahren herzustellen. Auch eine Drehmomentab- Stützung der Spindel / der Stelleinheit in die die Spindel / die Stelleinheit umgebende Gleitschuhhülse, ist möglich, da der Stator drehfest mit dem Statorgehäuse verbunden ist.
Dadurch, dass auch das Hochdruckraumgehäuse einteilig ausbildbar ist, ergibt sich die Möglichkeit, lediglich eine einzige statische Dichtung in einem Niederdruckraum anzuordnen. Dadurch werden Risiken wie die Undichtigkeit, die Leckage und/oder Montagefehler vermieden. Gleichzeitig können auf diese Art und Weise die Genauigkeitsanforderungen an die darin enthaltenen Bauteile deutlich reduziert werden. Auch die Anzahl von Fügestellen nimmt ab, da die einteilige Ausgestaltung bewirkt, dass weniger Bauteile verschraubt und/oder verschweißt werden müssen. Neben der Fehlerreduzierung in der Montage lassen sich auf diese Weise Bauraum- und Teile- sowie Montagekosten einsparen.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung be- vorzugt einen Kupplungsaktor mit axial beweglicher Spindel / Stelleinheit betrifft. Hierzu sei bspw. der modulare Kupplungsaktor (MCA, englisch: Modular Clutch Actuator) erwähnt. Im MCA ist vorzugsweise die Anordnung eines Planetenwälzgetriebes vor- gesehen. Das Planetenwälzgetriebe kann hierbei als Rotation-Linear-Getriebe ausgeführt sein. Die Getriebe sind vorzugsweise axial festgelegt. Die erfindungsgemäße Stelleinheit ist in einer Führungshülse / Gleitschuhhülse geführt und axial verlagerbar, um Druck in einem Hochdruckraum zu erzeugen.
Neben einem Planetenwälzgetriebe ist auch der Einsatz eines Rollengewindetriebes (RGT), eines Kugelgewindetriebes (KGT) oder eines einfachen Bewegungsgewindes denkbar. In all diesen Ausführungsformen ist entweder die Spindel axial festgelegt und rotationsfrei bzw. angetrieben oder die Spindel ist axial frei beweglich und rotatorisch angetrieben.
Sobald neben der einteiligen Konstruktion des Statorgehäuses, das aus der Spindelhülse / dem Stellteilgehäuse und der Statorumspritzung / dem Elektromotorgehäuse aufgebaut ist, auch das Hochdruckraumgehäuse einteilig aufgebaut ist, ist es möglich, die Vorrichtung mit nur einer Dichtung, vorzugsweise einer Ringdichtung, zu versehen. Diese dichtet zwischen den beiden Gehäuseteilen und den Druckräumen ab.
Abschließend sei erwähnt, dass dieses Konzept im Wesentlichen unabhängig von der genauen Ausführungsform des zugrundeliegenden Getriebes / der zugrundeliegenden Kupplung realisierbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend mittels einer Figur näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 : eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Kupplungsaktors.
Die Figur ist lediglich schematischer Natur und dient ausschließlich dem Verständnis der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Kupplungsaktor 1 , der ein axial verfahrbares Stellteil 2, das als Ge- windespindel 3 ausbildbar ist, aufweist. Weiterhin weist die Anordnung einen Stator 4 auf, der zusammen mit einem Rotor 5 einen Elektromotor 6 bildet. Radial außerhalb des Stators 4 ist ein Statorgehäuse 7 angeordnet. Das Statorgehäuse 7 setzt sich aus einem Stellteilgehäuse 8 und einem Elektromotorgehäuse 9 zusammen. Erfindungsgemäß sind diese beiden Gehäuseteile des Stellgehäuses 8 und des Elektromotorgehäuses 9 einteilig / integral ausgebildet. Im Inneren des Elektromotors 6 ist weiterhin ein Rotation-Linear-Getriebe 10 angeordnet.
Dieses Rotation-Linear-Getriebe 10 eignet sich dafür, die vom Elektromotor 6 hervorgerufene Rotationsbewegung in eine Translation umzuwandeln, sodass die Stelleinheit 2, die Gewindespindel 3 einen (Verdichter-/Betätigungs-)Kolben 1 1 in axialer Richtung verschiebt, sodass dieser eine Aktuierung eines angeschlossenen Systems wie einer Kupplung oder eines Getriebes bewirkt. Am rotationssymmetrisch ausgebildeten Kolben sind radial außen Dichteinheiten 12 angeordnet, die einen Hochdruckraum 13 von einem Niederdruckraum 14 trennen. Ein Ausgleichsbehälter 15 sorgt für die nötige Betriebssicherheit. Am distalen Ende der Anordnung ist ein Gleitschuh 16 auf der Gewindespindel 3 angeordnet. Dieser Gleitschuh 16 ist axial verschieblich in einer Gleitschuhhülse 17 angeordnet. Dieses Zusammenspiel aus dem Gleitschuh 16 und der Gleitschuhhülse 17 ermöglicht ein hochpräzises und robustes axiales Verschieben der Stelleinheit 2 / der Gewindespindel 3, sodass der Kolben 1 1 ein im Hochdruckraum 13 vorhandenes Fluid gezielt in Richtung eines Nehmerzylinders leitet.
In der Fig. ist ein solches Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem der Kupplungsaktor 1 mit dem Kolben 1 1 zum Verdichten oder Verschieben eines Druckfluids vorbereitet ist. Die ebenfalls im Rahmen der Erfindung offenbarte Möglichkeit der mechanischen Betätigung eines Auslösemittels ist nicht Gegenstand der Figuren.
Einen zentralen Bestandteil der Erfindung stellt auch das Hochdruckraumgehäuse 18 dar. Dieses ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel, analog zum Statorgehäuse 7, einteilig ausgebildet. Das Hochdruckraumgehäuse 18 umgibt das Statorgehäuse 7 zumindest teilweise. Zwischen dem Hochdruckraumgehäuse 18 und dem
Statorgehäuse 7 ist eine Ringdichtung 19 angeordnet. Ein Hydraulikmittelkanal 20 ermöglicht es, dass der von Seiten des Kolbens 1 1 auf das Druckfluid weitergegebene statische Druck an eine an den erfindungsgemäßen Kupplungsaktor 1 angeschlossene Einheit weitergeleitet wird.
Bezuqszeichenliste
I Kupplungsaktor
2. Stellteil
3 Gewindespindel
4 Stator
5 Rotor
6 Elektromotor
7 Statorgehäuse
8 Stellteilgehäuse
9 Elektromotorgehäuse
10 Rotation-Linear-Gethebe
I I Kolben
12 Dichteinheit
13 Hochdruckraum
14 Niederdruckraum
15 Ausgleichsbehälter
16 Gleitschuh
17 Gleitschuhhülse
18 Hochdruckraumgehäuse
19 Ringdichtung
20 Hydraulikmittelkanal

Claims

Patentansprüche
1 . Kupplungsaktor (1 ) für ein Kraftfahrzeug, mit einem axial verfahrbaren Stellteil (2), wobei das Stellteil(2) über einen einen Stator (4) aufweisenden Elektromotor (6) in eine Axialbewegung versetzbar ist und der Stator (4) in einem topfartigen, den Stator (4) zumindest teilweise umgebenden Statorgehäuse (7) fest angebunden ist, wobei das Stellteil (2) zum Bewirken einer Stellbewegung ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das auch das Stellteil (3) umgebende Statorgehäuse (7) einteilig ausgebildet ist.
2. Kupplungsaktor (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stellteil (2) zum Anliegen an einem Kolben (1 1 ), zum Verschieben von Druckfluid, oder zum Anliegen an einem mechanischen Auslösemittel vorbereitet ist.
3. Kupplungsaktor (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochdruckraumgehäuse (18) zum Ausbilden eines Hochdruckraums (13), in den ein Druckfluid einbringbar ist, einteilig ausgebildet ist.
4. Kupplungsaktor (1 ) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckraumgehäuse (18) zumindest einen Teil des Statorgehäuses (7) umgibt.
5. Kupplungsaktor (1 ) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hochdruckraumgehäuse (18) und dem Statorgehäuse (7) eine Dichtung dichtend / fluidflussunterbrechend angeordnet ist.
6. Kupplungsaktor (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckraumgehäuse (18) und/oder das Statorgehäuse (7) in vom Stator (4) wegweisender Richtung auf der Innen- und/oder Außenseite im Durchmesser kontinuierlich oder sprungweise kleiner werdend ausgestaltet ist /sind.
7. Kupplungsaktor (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stelleinheit (2) ein Kolben (1 1 ) angebracht ist.
8. Kupplungsaktor (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein hochdruckraumgehäuseferner, distal angeordneter Gleitschuh (16) an dem Stellteil (3) vorhanden ist.
9. Kupplungsaktor (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorgehäuse (7) und/oder das Hochdruckraumgehäuse (18) derart ausgestaltet sind, dass sie hinterschnittfrei ausgeformt sind.
10. Kupplungsaktor (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehmomentabstützung zwischen der Gewindespindel (3) und dem Statorgehäuse (7) realisiert ist.
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