DE19721449C2 - Tragestruktur zum Tragen eines Elektromotors und Stellantrieb, umfassend eine derartige Tragestruktur - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tragestruktur zum Tragen eines Elektromotors sowie eine Stellantrieb, insbesondere für eine Kupplung, ein Getriebe oder eine Bremse, welcher eine derartige Tragestruktur aufweist.

In Kraftfahrzeugen werden Elektromotoren häufig zur automatisierten Betätigung von Kupplungsstellantrieben bzw. Bremsstellantrieben oder Getriebestellantrieben eingesetzt. Ein derartiger Stellantrieb ist beispielsweise aus der DE 196 27 980 A1 bekannt. Dieser bekannte Stellantrieb findet Einsatz bei einem automatisierten Getriebe bzw. einer automatisierten Kupplung, kann selbstverständlich jedoch auch in Verbindung mit Bremssystemen zur Anwendung gelangen. Der Stellantrieb weist einen Elektromotor auf, der in einem axialen Endbereich an einem Aktuator des gesamten Stellantriebs festgelegt ist. Der Elektromotor ist bezüglich eines Gehäuses des Aktuators derart angeordnet, dass sich wenigstens ein Teil des Gehäuses entlang des Elektromotors erstreckt. Der Aktuator mit dem daran angebrachten Elektromotor bildet eine Anbaukomponente, die beispielsweise unmittelbar an eine Kupplung oder ein Getriebe angesetzt werden kann. Im Fahrbetrieb werden dabei auf Grund der durch die Brennkraftmaschine induzierten Schwingungen hohe Belastungen auf diesen Stellantrieb ausgeübt.

Die US-A-4,636,673 offenbart eine Anbringungsanordnung für einen Elektromotor, bei welcher an einem Motorgehäuse in den beiden Endbereichen desselben festgelegte, langgestreckte Trägerbügel angeordnet sind. In einem Längenmittenbereich dieser Trägerbügel sind Befestigungsabschnitte angebracht, über welche der gesamte Elektromotor an einer Tragekomponente befestigt werden kann.

Aus der DE-OS 28 43 479 ist eine zur Isolation von Torsionsschwingungen ausgebildete Motorhalterung für einen Elektromotor bekannt. Diese Halterung weist mehrere Halterungsarme auf, die beispielsweise direkt am Motorgehäuse festgelegt sind oder an einem Halterungsring festgelegt sind und über welche der gesamte Motor schwingungselastisch an einem Träger festgelegt ist, so dass eine Schwingungsentkopplung zwischen dem Motor und der zur Schwingung anregenden Struktur vorgesehen werden kann.

Die EP 0 306 793 A1 offenbart zur Motoraufhängung eine Schelle, die ein Gehäuse des Motors umgebend mit einem Aufhängungsblock beispielsweise durch Verrastung verbunden werden kann. Über diesen Aufhängungsblock ist die gesamte Struktur dann an einem Träger getragen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tragestruktur zum Tragen eines Elektromotors bzw. einen eine derartige Tragestruktur aufweisenden Stellantrieb vorzusehen, bei welchen unter Berücksichtigung der im Betrieb auftretenden Schwingungsbelastungen und der vorhandene Bauteil Toleranzen mit fertigungstechnisch- und montagetechnisch einfachen Mitteln über die gesamte Einsatzzeit hinweg eine sichere Befestigung eines Elektromotors gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird durch die Tragestruktur gemäß Anspruch 1 bzw. den Stellantrieb gemäß Anspruch 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die zusätzliche Abstützung des der Befestigung gegenüberliegenden axial freien Endes des Elektromotors an dem sich beispielsweise in radialer Nähe des Motorgehäuses erstreckenden Stützdom, insbesondere mittels einer gegenseitigen Toleranz ausgleichenden Verspannung, kann trotz fertigungs­ bedingter Bauteil-Toleranzen in fertigungs- und montagetechnisch einfacher Weise verhindert werden, daß durch die insbesondere im Bereich des ansons­ ten freien Endes des Elektromotors auftretenden Schwingungsbelastungen die Befestigung des Elektromo­ tors an dem Aufnahmeteil gefährdet ist. In besonders vorteil­ hafter Weise ist zur gegenseitigen Fixierung ein Spannband vorgesehen, das in weiterer Ausgestaltung der Erfindung im Sinne einer axial einfachen Aufbaumontage mit einer axialen Einsteckaufnahme für den Stützdom versehen ist.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im fol­ genden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele der Erfindung in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung die axiale Seitenan­ sicht eines mit seinem linken axialen Ende an einem Aktuator befestigten Elektro-Kommutatormotors mit Spannbandfixierung seines rechten axialen Endes;

Fig. 2 eine stirnseitige Draufsicht auf das rechte, durch ein umschliegendes Spannband an einem Abstützdom fi­ xierte freie Ende des Elektro-Kommutatormotors;

Fig. 3 eine stirnseitige Draufsicht auf das rechte, durch ein aufgestecktes Ringteil an einem Abstützdom fi­ xierte freie Ende des Elektro-Kommutatormotors;

Fig. 4 eine stirnseitige Draufsicht auf ein unmontiertes Ringteil gemäß Fig. 3;

Fig. 5 einen Detailausschnit aus Fig. 4 gemäß Schnitt V-V;

Fig. 6 in perspektivischer Darstellung die axiale Seitenan­ sicht eines Elektro-Kommutatormotors mit an seinem linken axialen Ende vorgesehener Befestigungsmöglich­ keit an einem Aktuator eines Kraftfahrzeug-Stellan­ triebes.

Bevor mit Bezug auf die Fig. 1 bis 5 eine erfindungsgemäße Tragestruktur beziehungsweise ein daran getragener Elektromotor beschrieben werden, wird mit Bezug auf die Fig. 6 ein der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegender Elektromotor beschrieben, welcher zur Zusammenwirkung mit der erfindungsgemäßen Tragestruktur geeignet ist.

Fig. 6 zeigt als Stellmotor einen Kommutatormotor mit einem topfförmigen Motorgehäuse 1, das an seinem linken offenen En­ de durch ein Lagerschild 2 verschließbar ist. Das Motorgehäu­ ses 1 bzw. der Lagerschild 2 sind in ihrer gegenseitig ausge­ richteten Anlage durch jeweils mit ihnen einstückigen Verstem­ maugen bzw. Verstemmnasen 2.3 gegenseitig formschlüssig fi­ xierbar. Das Motorgehäuse 1 wird von einem Feststecker 3 ra­ dial überragt, der einerseits in hier nicht näher dargestell­ ter Weise durch einen kundenseitigen Gegenstecker mit einer Kontaktierungskraft F bestückbar ist und andererseits in eine Durchführung durch das Motorgehäuse 1 eingespritzte Steuer- bzw. Versorgungsleitungen für die innerhalb des Motorgehäuses 1 angeordnete Motor-Wicklung aufnimmt. Um einer Beschädigung der Halterung des Feststeckers 3 beim Aufdrücken des kunden­ seitigen Gegensteckers mit der Kontaktierungskraft F, insbe­ sondere durch zu große Ausweichverformungen, vorzubeugen, ist eine Stützlasche 2.1 vorgesehen, die in fertigungs- und mon­ tagetechnisch vorteilhafter Weise radial gegenüber dem Außen­ umfang des Motorgehäuses 1 überstehend an dem Lagerschild 2 angeformt ist. Der Feststecker 3 liegt axial abgestützt an dieser Stützlasche 2.1 an und ist mit dieser zusätzlich form­ schlüssig verrastbar.

Aus dem Lagerschild 2 ragt die Rotorwelle des Elektromotors mit einem spindelförmigen Antriebswellenende 4.4 für das an­ zubauende Aufnahmeteil 5, insbesondere einen Aktuator, her­ aus. Zur Befestigung des Elektromotors, insbesondere seines Motorgehäuses 1 und/oder des Lagerschildes 2 an dem Aktuator, dienen axial voreinanderliegende Befestigungslaschen 1.2 bzw. 2.2 des Motorgehäuses 1 bzw. des Lagerschildes 2.

Fig. 1 zeigt den zuvor anhand von Fig. 6 beschriebenen Elektro­ motor in seiner Befestigungszuordnung zu einem nur schema­ tisch angedeuteten Aufnahmeteil 5 in Form eines Aktuators. Zum Vibrationsschutz des an dem Aktuator fliegend gelagerten Elektromotors ist erfindungsgemäß an den Aktuator ein axial vorstehender Stützdom 6 angeformt, der sich zumindest über einen Teil der axialen Länge des freien Endes des Motorgehäu­ ses 1 erstreckt und dabei das Motorgehäuse 1 des Elektromo­ tors - wie insbesondere aus der stirnseitigen Draufsicht auf das freie axiale Ende des Motorgehäuses 1 gemäß Fig. 2 bzw. Fig. 3 ersichtlich - radial überragt; zur zusätzlichen Anbin­ dung des Stützdoms 6 an den Aktuator 5 ist eine Abstützungs­ verstärkung 6.1 vorgesehen.

Zur fertigungs- und montagetechnisch einfachen und gleichzei­ tig Bauteil- bzw. Montagetoleranzen ausgleichenden Rüttelsi­ cherung des freien axialen Endes des Elektromotors ist dieses mittels eines auf das freie axiale Ende des Motorgehäuses 1 aufgesetzten Ringteils 8 bzw. eines umschlingenden Spannban­ des 7 gegenüber dem Stützdom 6 abstützbar.

Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung gemäß Fig. 3-5 ist auf das axial freie Ende des Motorgehäuses 1 ein Ringteil 8, zumindest tangential formschlüssig, aufgesetzt; zum siche­ ren und gleichzeitig toleranzausgleichenden festen Sitz ist das Ringteil 8 an seiner Berührungsfläche zu dem Motorgehäuse 1 mit, vorzugsweise axial verlaufenden, Schaberippen 8.3 ver­ sehen. Zur einfachen axial steckbaren Aufbaumontage zwischen dem Abstützdom 6 einerseits und dem Ringteil 8 andererseits ist dieses mit einer Einsteckaufnahme 8.11 in einer außen­ randseitigen Verstärkung 8.1 versehen, derart daß, der Stütz­ dom 6 bei der gegenseitigen Montage in die Einsteckaufnahme 8.11 mündet; in vorteilhafter Weise weist die Einsteckaufnah­ me 8.11 an ihren aufnehmenden Berührungsflächen für den Stützdom 6 ebenfalls toleranzausgleichende Schaberippen 8.13 auf.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß Fig. 1, 2 umgreift ein Spannband 7 einerseits das Motorgehäuse 1 nach Art eines Kabelbinders mit zwei in ihrer Spannendlage durch einen Rastverschluß 7.5 gegenseitig verrastbaren Schlaufenen­ den 7.3; 7.4 und ist andererseits an das Spannband 7 einstückig eine außenrandseitige Verstärkung 7.1 mit einer Einsteck­ aufnahme 7.11 für den Stützdom 6 derart angeformt, daß bei einer axialen Aufbaumontage der Sützdom 6 einerseits sowie das Spannband 7 mit seiner Einsteckaufnahme 7.11 andererseits einfach gegenseitig ineinandersteckbar sind. Wie insbesondere aus der axialen Draufsicht gemäß Fig. 2 bzw. Fig. 3 ersicht­ lich, sind das Motorgehäuse 1 sowie das Ringteil 8 als auch das Spannband 7 mit derartigen gegenseitigen Anlageflächen versehen, daß in ihrer gegenseitigen Spannendstellung nicht nur eine tangentiale kraftschlüssige sondern auch formschlüs­ sige Lagefixierung gegeben ist.

Zur zusätzlichen axialen Lagefixierung ist nach einer weite­ ren Ausgestaltung der Erfindung an dem Ringteil 8 bzw. an dem Spannband 7 jeweils ein axialer Fixierungssteg 7.2 bzw. 8.2 vorgesehen, der mit einem radial vorstehenden Rasthaken 7.21 bzw. 8.21 bei der axialen Aufbaumontage in einer Rasthakenauf­ nahme 1.3, insbesondere in Form einer Öffnung bzw. Vertie­ fung, mit dem Motorgehäuse 1 verrastbar ist. Zweckmäßigerwei­ se ist der Rasthaken dabei mit einem derartigen Hinterschnitt versehen, daß das Ringteil 8 bzw. das Spannband 7 gegen ein axiales Verschieben in Richtung zum freien Ende des Motorge­ häuses 1 formschlüssig gesichert ist; in Gegenrichtung er­ folgt in vorteilhafter Weise eine formschlüssige Verschiebe­ sicherung durch entsprechende, insbesondere mit konisch aus­ laufenden Endflächen 6.1 versehene, Ausbildung des Einstec­ kendes des Stützdoms 6 relativ zu der Einsteckaufnahme des Ringteils 8 bzw. des Spannbandes 7.

In vorteilhafter Weise sind das Ringteil 8 bzw. das Spannband 7, die Einsteckaufnahme 7.11 bzw. 8.11 sowie der Fixierungs­ steg 7.2 bzw. 8.2 Teile eines einstückigen Kunststoffteils.

Es dürfte ersichtlich sein, daß durch die erfindungsgemäße Konstruktion das an sich freie axiale Ende des fliegend mit seinem anderen axialen Ende an einem Aufnahmeteil befestigten Elektromotors durch seine einfache toleranzausgleichende Ringteil- bzw. Spannbandbefestigung an dem Stützdom vor ge­ fährlichen Schwingungsbelastungen geschützt werden kann, die ansonsten die Befestigung des Elektromotors an seinem Aufnah­ meteil gefährden könnten.

Claims (13)

1. Tragestruktur zum Tragen eines Elektromotors, wobei die Tragestruktur einen Aufnahmeteil (5) aufweist, an welchem der Elektromotor in einem axialen Endbereich desselben festlegbar oder festgelegt ist und welcher einen Stützdom (6) zur Erstreckung entlang wenigstens eines Teils des Elektromotors aufweist, wobei der Elektromotor in einem von dem axialen Endbereich entfernt liegenden axialen Bereich desselben an dem Stützdom (6) abgestützt oder abstützbar ist.

2. Stellantrieb, insbesondere für eine Kupplung, ein Getriebe oder eine Bremse, umfassend eine Tragestruktur nach Anspruch 1 sowie einen Elektromotor, vorzugsweise fliegend gelagerter Elektromotor, wobei ein axialer Endbereich eines Motorgehäuses (1) des Elektromotors an einem stirnseitigen Aufnahmeteil (5), vorzugsweise Aktuator, festgelegt ist und das Motorgehäuse (1) in seinem freien Ende an dem Stützdom (6) abgestüzt ist.

3. Stellantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (1) topfartig aus­ gebildet ist und ein axial offenes Gehäuseende aufweist, über welches das Motorgehäuse (1) an dem Aufnahmeteil (5) festgelegt ist.

4. Stellantrieb nach Anpruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Motorgehäuses (1) durch ein axial aufgesetztes Ringteil (8) an dem Stützdom (6) abge­ stützt ist.

5. Stellantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (8) zumindest im Bereich seiner Berührung mit dem Motorgehäuse (1) mit vorzugsweise axial verlaufenden Schaberippen (8.3) versehen ist.

6. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Motorgehäuses (1) vermittels eines umschlingenden Spannbandes (7) an dem Stützdom (6) abgestützt ist.

7. Stellantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannband (7) das Motorgehäuse (1) mit Schlaufenenden (7.3; 7.4) nach Art eines Kabelbinders um­ greift, und dass die Schlaufenenden (7.3; 7.4) in ihrer Spannendstel­ lung gegeneinander fixiert, vorzugsweise verrastet sind.

8. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (8) beziehungsweise das Spannband (7) mit einer Einsteckaufnahme (7.11; 8.11) für den Stütz­ dom (6) versehen ist.

9. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (8) beziehungsweise das Spannband (7) tangential oder/und axial bezüglich des Motorgehäuses (1) fixiert ist.

10. Stellantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (8) beziehungsweise das Spannband (7) mit einem axialen Fixierungssteg (7.2; 8.2) versehen ist.

11. Stellantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Fixierungssteg (7.2; 8.2) vorzugsweise an einem axial freien Ende mit einem Rasthaken (7.21; 8.21) versehen ist, und dass dem Rasthaken (7.21; 8.21) im Motor­ gehäuse (1) eine Rasthakenaufnahme (1.3), vorzugsweise in Form einer Rast-Öffnung, zugeordnet ist.

12. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (8) beziehungsweise das Spannband (7), die Einsteckaufnahme (7.11; 8.11) sowie der Fixie­ rungssteg (7.2; 8.2) mit dem Rasthaken (7.21; 8.21) Teile eines ein­ stückigen Kunsstoffteils sind.

13. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (8) beziehungsweise das Spannband (7) mit der Einsteckaufnahme (7.11; 8.11) sowie der Fixie­ rungssteg (7.2; 8.2) im Sinne einer axialen Aufbau-Montage relativ zu dem Motorgehäuse (1) beziehungsweise dem Stützdom (6) ausgebildet sind.