DE102012202507A1 - Actuator for exhaust gas tract of internal combustion engine of motor car, has electric motor that is inserted into cylindrical motor receiving space, and conical fixing ring which is provided between electric motor and housing - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aktuator, insbesondere für eine Stelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse und einem in diesem Gehäuse angeordneten und im Wesentlichen zylindrischen Elektromotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an actuator, in particular for an adjusting device of a motor vehicle, having a housing and an essentially cylindrical electric motor arranged in this housing, according to the preamble of claim 1.
Aus der
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Aktuator der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte Montage und durch eine erhöhte Toleranzverträglichkeit auszeichnet.The present invention is concerned with the problem of providing for an actuator of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which is characterized in particular by a simplified assembly and increased tolerance tolerance.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem an sich bekannten Aktuator, bspw. für eine Stelleinrichtung in einem Kraftfahrzeug, einen erfindungsgemäßen konischen Fixierring vorzusehen, welcher Toleranzen zwischen einem Gehäuse, in welchem der Elektromotor angeordnet ist, und dem Elektromotor selbst, besser kompensieren zu können. Im Gehäuse des Aktuators ist dabei der im Wesentlichen zylindrische Elektromotor in einem ebenfalls vorzugsweise zylindrischen Motoraufnahmeraum angeordnet, wobei das Gehäuse eine Einführöffnung aufweist, durch die der Elektromotor in diesen zylindrischen Motoraufnahmeraum einführbar ist. Erfindungsgemäß ist nun zwischen dem Elektromotor und dem Gehäuse der konische Fixierring angeordnet, mit dem der Elektromotor und das Gehäuse über einen Presssitz miteinander fixierbar sind. Durch die konische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fixierrings können hinsichtlich des Motoraufnahmeraums im Gehäuse und/oder hinsichtlich der Außenabmessungen des Elektromotors größere Toleranzen kompensiert werden, da ein passgenaues Einordnen des Elektromotors im Motoraufnahmeraum nicht mehr unbedingt erforderlich ist. Der erfindungsgemäße konische Fixierring kann dabei vergleichsweise kostengünstig, insbesondere aus Kunststoff, bspw. als Kunststoffspritzgussteil, ausgebildet werden und ermöglicht dadurch eine Kompensation von fertigungstoleranzbedingten Abweichungen, die in diesem Umfang bisher nicht zu kompensieren war. Durch die Ausbildung des Fixierrings insbesondere aus Kunststoff, kann dieser zugleich als Dämpfungselement herangezogen werden, welcher die seitens des Elektromotors erzeugte Schwingungen lediglich gedämpft an das Gehäuse überträgt. Durch die Ausbildung als Kunststoffspritzgussteil kann ein derartiger Fixierring zudem mit nahezu beliebigen, insbesondere elastischen, Materialeigenschaften hergestellt werden, so dass der Fixierring einfach an individuelle Anforderungen angepasst werden kann. Eine Wandstärke des Fixierrings ist dabei üblicherweise zumindest so groß, vorzugsweise sogar etwas größer als ein zwischen dem Elektromotor und dem Motoraufnahmeraum verbleibender Spalt, so dass der Fixierring mit dem Elektromotor einerseits und dem Motoraufnahmeraum, das heißt dem Gehäuse, andererseits, verpresst werden kann, wodurch eine eindeutige lagefixierte Anordnung des Elektromotors innerhalb des Gehäuses bzw. innerhalb des Motoraufnahmeraums erzwungen werden kann.The present invention is based on the general idea, in a known actuator, for example. For a control device in a motor vehicle to provide a conical fixing ring according to the invention, which tolerances between a housing in which the electric motor is arranged, and the electric motor itself, better to be able to compensate. In the housing of the actuator of the substantially cylindrical electric motor is arranged in a likewise preferably cylindrical motor receiving space, wherein the housing has an insertion opening through which the electric motor can be inserted into this cylindrical motor accommodating space. According to the conical fixing ring is now arranged between the electric motor and the housing, with which the electric motor and the housing are fixable to each other via a press fit. As a result of the conical embodiment of the fixing ring according to the invention, larger tolerances can be compensated with regard to the motor receiving space in the housing and / or with regard to the external dimensions of the electric motor, because a precisely fitting arrangement of the electric motor in the motor accommodating space is no longer absolutely necessary. The conical fixing ring according to the invention can be comparatively cost-effective, in particular made of plastic, for example. As a plastic injection molded part, and thereby allows compensation of manufacturing tolerance-related deviations, which was previously not compensate to this extent. Due to the design of the fixing ring, in particular made of plastic, this can also be used as a damping element which transmits the vibrations generated by the electric motor only attenuated to the housing. Due to the design as a plastic injection molded part, such a fixing ring can also be produced with virtually any, in particular elastic, material properties, so that the fixing ring can be easily adapted to individual requirements. A wall thickness of the fixing ring is usually at least as large, preferably even slightly larger than a remaining gap between the electric motor and the motor receiving space, so that the fixing ring with the electric motor on the one hand and the motor receiving space, that is, the housing, on the other hand, can be pressed, thereby a clear position-fixed arrangement of the electric motor can be forced within the housing or within the motor accommodating space.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Fixierring aus einem magnetisch bzw. magnetisierbaren Material, insbesondere einem Stahlblech, gebildet. Üblicherweise sind bei Elektromotoren Fluxleitbleche vorgesehen, welche den Wirkungsgrad des Elektromotors erhöhen. Durch die magnetleitfähige (magnetisch leitfähige) Eigenschaft des Fixierrings kann das üblicherweise erforderliche Fluxleitblech entfallen. Weiterhin sind z.B. Stahlbleche einfach umformbar und können somit in die gewünschte Form gebracht werden.According to an alternative embodiment of the invention, the fixing ring is formed from a magnetically or magnetisable material, in particular a steel sheet. Usually Fluxleitbleche are provided in electric motors, which increase the efficiency of the electric motor. Due to the magnetically conductive (magnetically conductive) property of the fixing ring, the usually required flux guide plate can be omitted. Furthermore, e.g. Steel sheets are easy to form and can thus be brought into the desired shape.
Bei einer besonderen Weiterbildung kann an das magnetisch/magnetisierbare Material durch Materialauftrag eines weiteren Materials eine besondere Außenform angeformt werden, welche z.B. ein verbessertes Abstützverhalten aufweist. Hierzu kann z.B. ein Kunststoff in Form von am Umfang verteilten Wellen oder als axial umlaufender Keil aufgespritzt werden. Der Materialauftrag kann zwischen wenigen Zehntel und mehreren Millimetern variieren. Ein derartig ausgebildeter Fixierring weist eine konstante Verpressung bei gleichzeitig reduzierter Presskraft auf.In a particular development, a special outer shape can be formed on the magnetic / magnetizable material by applying material of another material, which has, for example, an improved support behavior. For this purpose, for example, a plastic in the form of distributed on the circumference waves or can be sprayed as an axially encircling wedge. The material application can vary between a few tenths and several millimeters. Such a trained fixing ring has a constant Compression while reduced pressing force on.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist der Fixierring eine zylindrische Innenfläche und eine konische Außenfläche oder eine zylindrische Außenfläche und eine konische Innenfläche oder eine konische Innenfläche und Außenfläche auf. Bereits diese Aufzählung lässt dabei erahnen, in welch mannigfaltiger Ausführungsform der erfindungsgemäße Fixierring herstellbar ist, wodurch dieser ebenfalls besonders einfach an individuelle Anforderungen angepasst werden kann.In an advantageous development of the solution according to the invention, the fixing ring has a cylindrical inner surface and a conical outer surface or a cylindrical outer surface and a conical inner surface or a conical inner surface and outer surface. Already this list lets us guess in which manifold embodiment of the fixing ring according to the invention can be produced, whereby this can also be easily adapted to individual requirements.
Zweckmäßig besitzt der Fixierring einen Axialschlitz. Durch einen derartigen Axialschlitz lässt sich der Durchmesser des Fixierrings ebenfalls besonders leicht an bspw. aufgrund von Fertigungstoleranzen variierende Innendurchmesser des Gehäuses bzw. Außendurchmesser des Elektromotors anpassen, da dieser dann einfach etwas gedrückt bzw. geweitet wird. In der Beschreibung wird dabei üblicherweise von einem Fixierring mit einer zylindrischen Form ausgegangen, wobei jedoch selbstverständlich klar ist, dass bei einem eckigen bzw. ovalen Motoraufnahmeraum und einem komplementär dazu ausgebildeten und ebenfalls eckigen bzw. ovalen Elektromotor auch der erfindungsgemäße Fixierring eine eckige bzw. ovale Querschnittsgestalt aufweisen kann. Für die Erfindung wesentlich ist somit nicht eine kreiszylindrische bzw. eckige oder ovale Querschnittsgestalt, sondern vielmehr die konische Ausbildung über die Höhe des Fixierrings.Suitably, the fixing ring has an axial slot. By such an axial slot, the diameter of the fixing ring can also be particularly easily adapt to eg. Due to manufacturing tolerances varying inner diameter of the housing or outer diameter of the electric motor, as this is then simply pressed something or widened. In the description, it is usually assumed that a fixing ring with a cylindrical shape, but of course it is clear that in an angular or oval motor receiving space and a complementary and also square or oval electric motor and the fixing ring according to the invention a square or oval Can have cross-sectional shape. For the invention is thus not essential a circular cylindrical or square or oval cross-sectional shape, but rather the conical shape over the height of the fixing ring.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der Fixierring an zumindest einer Stirnkante gefast oder gerundet ausgebildet. Eine derartige Fase kann bspw. in der Art einer Einführfase hergestellt werden, welche eine Beschädigung des Fixierrings beim Einbringen in den Ringspalt zwischen den Elektromotor und das Gehäuse verhindert.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the fixing ring is chamfered or rounded on at least one end edge. Such a chamfer can be produced, for example, in the manner of a chamfer, which prevents damage to the fixing ring when introduced into the annular gap between the electric motor and the housing.
Generell kann der erfindungsgemäße Fixierring einen Ring, das heißt eine rohrförmige Gestalt aufweisen, wobei alternativ auch vorstellbar ist, dass der Fixierring über zumindest einen Teilbereich seiner Höhe mit einem in Umfangsrichtung verlaufenden, wellenförmigen Profil versehen ist. Dieses wellenförmige Profil kann dabei über die gesamte Höhe des Fixierrings verlaufen, wobei die zur Realisierung der Erfindung erforderliche Konizität durch eine Reduzierung bzw. Erhöhung der Wellenberge und Wellentäler herstellbar ist. Die Wellenberge bzw. Wellentäler können dabei wiederum wahlweise über die gesamte Höhe des Fixierrings verlaufen oder aber über lediglich einen Teil der Höhe desselben, so dass das wellenförmige Profil auf einer ersten Stirnseite vorhanden ist, wogegen diese Wellen in axialer Richtung des Fixierrings auslaufen, so dass der Fixierring auf der gegenüberliegenden zweiten Stirnseite keine Wellen mehr aufweist. Durch die Ausgestaltung des Fixierrings mit Wellenbergen und Wellentälern lässt sich der erfindungsgemäße Fixierring mit deutlich geringerem Materialaufwand herstellen, wodurch die Materialkosten zur Herstellung desselben reduziert werden können.In general, the fixing ring according to the invention may have a ring, that is to say a tubular shape, wherein alternatively it is also conceivable that the fixing ring is provided over at least a portion of its height with a wave-shaped profile extending in the circumferential direction. This wave-shaped profile can extend over the entire height of the fixing ring, wherein the conicity required for the realization of the invention can be produced by reducing or increasing the wave crests and wave troughs. The wave crests or wave troughs can in turn optionally extend over the entire height of the fixing ring or over only a part of the height thereof, so that the wave-shaped profile is present on a first end face, whereas these waves leak in the axial direction of the fixing ring, so that the fixing ring on the opposite second end face has no more waves. Due to the configuration of the fixing ring with wave crests and wave troughs, the fixing ring according to the invention can be produced with significantly lower material costs, whereby the material costs for the production of the same can be reduced.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be explained in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,
Entsprechend der
Betrachtet man die
Um darüber hinaus ein insbesondere leichteres Einführen des Fixierrings
Generell kann der Fixierring
Generell kann der erfindungsgemäße Aktuator
Mit dem erfindungsgemäßen Fixierring
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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