DE102004048700A1

DE102004048700A1 - Stellantrieb

Info

Publication number: DE102004048700A1
Application number: DE102004048700A
Authority: DE
Inventors: Theo Baukholt; Lars Emmel; Stefan Pfeiffer; Marcel Rigorth
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Aumovio Germany GmbH
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2024-10-07
Also published as: DE102004048700B4

Abstract

Der Stellantrieb besteht aus einem Motor (1), der an seiner Stirnseite, an der das Ritzel (2) angeordnet ist, in einem senkrecht zur Längsachse des Motors (1) angeordneten Trägerelement (7) gelagert ist. Das Ritzel (2) steht mit dem größeren Zahnrad eines ersten Doppelzahnrades (3) in Eingriff, das mittig mit einer ersten Welle (3b) im Trägerelement (7) gelagert ist und dessen kleineres Zahnrad (3a) mit dem größeren Zahnrad eines zweiten Doppelzahnrades (4) in Eingriff steht. Dieses ist ebenfalls mittig mit einer zweiten Welle (4b) im Trägerelement (7) gelagert. Das weitere kleinere Zahnrad (4a) steht mit Planetenrädern (5) eines Planetenradgetriebes in Eingriff, dessen Außenring (6) im Trägerelement (7) angeordnet ist. Die Planetenräder (5) werden durch mindestens teilweise in ihren Längsachsen angeordnete wellenförmige Fortsätze (10a) eines scheibenförmigen Abtriebselementes (10) zueinander beabstandet. Der Motor (1) und das Trägerelement (7) stehen ausschließlich über elastische Elemente (9) mit einem Gehäuse (8) in Verbindung. Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung des Stellantriebs zur Betätigung einer Feststellbremse eines Kraftfahrzeuges.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb sowie auf eine Verwendung des Stellantriebes. Stellantriebe sind bekannt. In der DE 199 34 161 A1 werden ein Taumelscheibengetriebe und ein Getriebemotor beschrieben. Die Taumelscheibe des Taumelscheibengetriebes ist drehfest gegenüber dem Gehäuse abgestützt. Bei diesem Stellantrieb ist nachteilig, dass im Betrieb unangenehme Störgeräusche auftreten, und die ganze Vorrichtung relativ starken Schwingungen unterworfen wird.

Er Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stellantrieb zu schaffen, der im Betrieb keine nachteiligen Störgeräusche und Schwingungen verursacht.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch einen Stellantrieb gelöst, der aus einem Motor besteht, der an seiner Stirnseite, an der das Ritzel angeordnet ist, in einem senkrecht zur Längsachse des Motors angeordneten Trägerelement gelagert ist, bei dem das Ritzel mit dem größeren Zahnrad eines ersten Doppelzahnrades im Eingriff steht, das mittig mit einer ersten Welle im Trägerelement gelagert ist und dessen kleineres Zahnrad mit dem größeren Zahnrad eines zweiten Doppelzahnrades im Eingriff steht, das mittig mit einer zweiten Welle im Trägerelement gelagert ist und dessen weiteres kleineres Zahnrad mit Planetenrädern eines Planetenradgetriebes im Eingriff steht, dessen Außenring im Trägerelement angeordnet ist, wobei die Planetenräder durch mindestens teilweise in ihren Längsachsen angeordnete wellenförmige Fortsätze eines scheibenförmigen Abtriebselementes, das an den, dem zweiten Doppelzahnrad abgewandten Stirnseiten der Planetenräder angeordnet ist, zueinander beabstandet werden und bei dem der Motor und das Trägerelement ausschließlich über elastische Elemente mit einem Gehäuse in Verbindung stehen. Als Motor wird ein Elektromotor eingesetzt. Das Trägerelement weist eine im Wesentlichen plattenförmige Struktur auf, die für die Aufnahme der einzelnen Getriebeteile konstruktiv angepasst ist. Der Außenring des Planetenradgetriebes kann im Trägerelement beispielsweise formschlüssig angeordnet werden. Dies erfolgt dann beispielsweise über außen am Außenring angeordnete Vorsprünge, die in Nuten des Trägerelementes eingreifen. In den Planetenrädern sind jeweils in ihren Längsachsen wellenförmige Fortsätze eines scheibenförmigen Abtriebselementes angeordnet. Diese wellenförmigen Fortsätze können die jeweilige Längsachse dabei beispielsweise vollständig ausfüllen. Es ist jedoch auch möglich, dass die wellenförmigen Fortsätze nur teilweise in den Längsachsen angeordnet sind. Dies sitzt dann jeweils eine nicht durchgehende Bohrung in den einzelnen Planetenrädern voraus. Durch das Planetenradgetriebe wird das scheibenförmige Abtriebselement in eine Drehbewegung versetzt. Die Antriebskräfte werden auf diese Weise durch ein Anschließen der durch den Stellantrieb anzutreibenden Teile an das Abtriebselement über dieses übertragen. Als elastische Elemente eignen sich beispielsweise Teile aus Gummi. Für vielerlei Einsatzzwecke haben sich elastische Elemente aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) bewährt. Die elastischen Elemente werden dabei so ausgeformt, dass sie sowohl Teile des Trägerelementes als auch diesen genau gegenüberliegende Teile des Gehäuses bündig umfassen. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass sich die nachteiligen Störgeräusche und Schwingungen nahezu vollständig vermeiden lassen, was zum einen durch die kompakte Bauweise des Stellantriebes mit integriertem Planetenradgetriebe und zum anderen durch die Anordnung der elastischen Elemente zwischen dem Gehäuse und dem Trägerelement zurückzuführen ist. Im Betrieb wird das Gehäuse somit nicht in für den Betrieb nachteilige Schwingungen versetzt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Außenring im Trägerelement kraftschlüssig angeordnet ist. Dabei ist vorteilhaft, dass der Außenring des Planetenradgetriebes im Fall der Überlastung, die beispielsweise durch ein Blockieren in den durch den Stellantrieb anzutreibenden Teilen auftreten kann, als Rutschkupplung wirkt. Der Außenring des Planetenradgetriebes dreht dann im Trägerelement durch, so dass größere Schäden im Stellantrieb in einem solchen Störfall vermieden werden können.

Gegenstand der Erfindung ist schließlich die Verwendung des Stellantriebes zur Betätigung einer Feststellbremse eines Kraftfahrzeuges. Gerade bei der Betätigung einer Feststellbremse eines Kraftfahrzeuges ist es vorteilhaft, wenn Störgeräusche im Betrieb erfolgreich vermieden werden können. Der Einsatz des Stellantriebes ist daher in einem Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft, zumal durch die kompakte Bauweise des Stellantriebes auch nur ein geringer Bauraum benötigt wird, der in einem Kraftfahrzeug ohnehin sehr begrenzt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (1, 2) näher und beispielhaft erläutert.
1 zeigt den Stellantrieb im Querschnitt.
2 zeigt den Stellantrieb ohne Gehäuse in dreidimensionaler Darstellung.
In 1 ist der Stellantrieb im Querschnitt dargestellt. Der Stellantrieb besteht aus einem Motor 1, der an seiner Stirnseite, an der das Ritzel 2 angeordnet ist, in einem senkrecht zur Längsachse des Motors 1 angeordneten Trägerelement 7 gelagert ist. Das Ritzel 2 steht mit dem größeren Zahnrad eines ersten Doppelzahnrades 3 im Eingriff. Das erste Doppelzahnrad 3 ist mittig mit einer ersten Welle 3b im Trägerelement 7 gelagert. Das kleinere Zahnrad 3a des ersten Doppelzahnrades 3 steht mit dem größeren Zahnrad eines zweiten Doppelzahnrades 4 im Eingriff, dass mittig mit einer zweiten Welle 4b im Trägerelement 7 gelagert ist. Dessen weiteres kleineres Zahnrad 4a steht mit Planetenrädern 5 eines Planetenradgetriebes im Eingriff. Der Außenring 6 des Planetenradgetriebes ist ebenfalls im Trägerelement 7 angeordnet. Die Planetenräder 5 werden durch mindestens teilweise in ihren Längsachsen angeordnete wellenförmige Fortsätze 10a eines scheibenförmigen Abtriebselementes 10, das an den, dem zweiten Doppelzahnrad 4 abgewandten Stirnseiten der Planetenräder 5 angeordnet ist, zueinander beabstandet. Der Motor 1 und das Trägerelement 7 stehen ausschließlich über elastische Elemente 9 mit einem Gehäuse 8 in Verbindung. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Außenring 6 im Trägerelement 7 kraftschlüssig angeordnet ist, da der Außenring 6 in einem Störfall dann als Rutschkupplung wirken kann.
In 2 ist der Stellantrieb teilweise im Schnitt dreidimensional dargestellt, wobei auf die Darstellung des Gehäuses aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet wurde. 2 verdeutlicht die kompakte Bauweise des Stellantriebes, die neben der Anordnung der elastischen Elemente 9 einer Entwicklung von Störgeräuschen entgegenwirkt. An das Abtriebselement 10 werden dann die durch den Stellantrieb anzutreibenden Teile angeschlossen (nicht dargestellt).

Claims

Stellantrieb, der aus einem Motor (1) besteht, der an seiner Stirnseite, an der das Ritzel (2) angeordnet ist, in einem senkrecht zur Längsachse des Motors (1) angeordneten Trägerelement (7) gelagert ist, bei dem das Ritzel (2) mit dem größeren Zahnrad eines ersten Doppelzahnrades (3) im Eingriff steht, das mittig mit einer ersten Welle (3b) im Trägerelement (7) gelagert ist und dessen kleineres Zahnrad (3a) mit dem größeren Zahnrad eines zweiten Doppelzahnrades (4) im Eingriff steht, das mittig mit einer zweiten Welle (4b) im Trägerelement (7) gelagert ist und dessen weiteres kleineres Zahnrad (4a) mit Planetenrädern (5) eines Planetenradgetriebes im Eingriff steht, dessen Außenring (6) im Trägerelement (7) angeordnet ist, wobei die Planetenräder (5) durch mindestens teilweise in ihren Längsachsen angeordnete wellenförmige Fortsätze (10a) eines scheibenförmigen Abtriebselementes (10), das an den, dem zweiten Doppelzahnrad (4) abgewandten Stirnseiten der Planetenräder (5) angeordnet ist, zueinander beabstandet werden und bei dem der Motor (1) und das Trägerelement (7) ausschließlich über elastische Elemente (9) mit einem Gehäuse (8) in Verbindung stehen.
Stellantrieb nach Anspruch 1, bei dem der Außenring (6) im Trägerelement (7) kraftschlüssig angeordnet ist.
Verwendung des Stellantriebes nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 zur Betätigung einer Feststellbremse eines Kraftfahrzeuges.