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DE102016207586A1 - Elektrische Antriebseinheit, sowie Befestigungsflansch zum Befestigen der Antriebseinheit an eine Baugruppe - Google Patents

Elektrische Antriebseinheit, sowie Befestigungsflansch zum Befestigen der Antriebseinheit an eine Baugruppe Download PDF

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DE102016207586A1
DE102016207586A1 DE102016207586.1A DE102016207586A DE102016207586A1 DE 102016207586 A1 DE102016207586 A1 DE 102016207586A1 DE 102016207586 A DE102016207586 A DE 102016207586A DE 102016207586 A1 DE102016207586 A1 DE 102016207586A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive unit
axial
mounting flange
assembly
electric drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016207586.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Meyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102016207586.1A priority Critical patent/DE102016207586A1/de
Priority to CN201710300666.2A priority patent/CN107342653A/zh
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Befestigungsflansch (12) zur Befestigung einer elektrischen Antriebseinheit (10) an einer Baugruppe (40) – insbesondere eines Kraftfahrzeugs – umfassend: – einen in einer radialen Erstreckungsebene (3) flächigen Grundkörper (22) mit einer zentralen Ausnehmung (25) zur Aufnahme der Antriebseinheit (10) – in der Erstreckungsebene (3) radial nach außen abstehenden Haltebereiche (26) mit Bohrungen (23) zum Einfügen von Befestigungselementen (24) – und mindestens ein axial abstehendes Positionierelement (60), das bei der Montage der Antriebseinheit (10) an die Baugruppe (40) die Antriebseinheit (10) exakt positioniert und deren Verschieben oder Verkippen in Radialrichtung (3) verhindert. Des Weiteren ist auch die an der Baugruppe (40) befestigte Antriebseinheit (10) und ein Verfahren zur Herstellung des Befestigungsflansches (12) von der Erfindung mit umfasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit, sowie ein Befestigungsflansch zum Befestigen der Antriebseinheit an einer Baugruppe, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
  • Stand der Technik
  • Mit der DE 10 201 222 602 A1 ist eine elektrische Maschine bekannt geworden, bei der ein Stator und ein Rotor innerhalb eines aus Metall hergestellten Poltopfes angeordnet sind. An einer axialen Bodenfläche des Poltopfes ragt eine Abtriebswelle aus dem Polgehäuse heraus, und bildet eine Schnittstelle für eine kundenspezifische Antriebsanwendung. Auf das Polgehäuse ist ein Flanschblech aufgeschoben und beispielsweise festgeschweißt, mit dem die Antriebseinheit an der Kundenschnittstelle festgeschraubt werden kann. An dem Flanschblech sind beispielsweise zwei oder drei Schraubenöffnungen ausgebildet, durch die Schrauben in die kundenspezifische Antriebsanwendung eingeschraubt werden. Wird die Antriebseinheit hohen Schüttelbelastungen ausgesetzt, besteht die Gefahr, dass die Antriebseinheit in der Kundenschnittstelle radial in gewissen Grenzen wandert oder kippt, da die Schrauben in den Schraubenöffnungen ein gewisses Spiel aufweisen. Dadurch ist eine einwandfreie Momentenübertragung von dem Abtriebselement der Antriebseinheit auf der kundenspezifischen Antriebsanwendung gefährdet.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass durch die Ausformung von axial sich erstreckenden Positionierelementen am Befestigungsflansch diese in entsprechende axiale Aussparungen in der Baugruppe eingreifen können. Dadurch wird der Befestigungsflansch mit der Antriebseinheit bezüglich der Radialrichtung mittels eines Formschlusses exakt positioniert. Durch die Befestigung des Flansches mittels Befestigungsmitteln an der Baugruppe hält dieser Formschluss bezüglich der Radialrichtung auch hohen Schüttelbelastungen und Temperaturschwankungen stand. Auf diese Weise kann auch bei zusätzlichen radialen Belastungen, wie beispielsweise dem radialen Einfügen eines Steckers in einen radialen Steckerabgang der Antriebseinheit, zuverlässig exakt in der Kundenschnittstelle der Drehmomentenübertragung positioniert bleiben.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen vorgegebenen Ausführungen möglich. Der Befestigungsflansch ist vorteilhaft flächig ausgebildet und weist Haltebereiche auf, die radial von einer mittleren Ausnehmung für den Poltopf der Antriebseinheit abstehen. Die Positionierelemente sind bevorzugt im Bereich dieser Haltearme ausgebildet. Bevorzugt werden die Positionierelemente mit einem möglichst großen radialen Abstand zur zentralen Ausnehmung angeformt, um über die Haltearme einen größeren Hebel zur exakten Fixierung der Antriebseinheit zu bilden.
  • Fertigungstechnisch besonders einfach können die Positionierelemente direkt an der Bohrung des Befestigungsflanschs angeformt werden. Dabei kann ein Stempel- oder Stanzwerkzeug sehr einfach einen Teil oder den gesamten Umfang des Rands der Bohrung axial nach unten umbiegen.
  • Auf diese Weise kann beispielsweise ein vollständig um die Bohrung umlaufender Kragen ausgebildet werden, der sich näherungsweise rechtwinklig oder konisch in Axialrichtung erstreckt. Dieser Kragen bildet gleichzeitig eine Führung für die Verbindungselemente. Bevorzugt werden Schrauben durch den Kragen in die entsprechenden Löcher in der Baugruppe eingeschraubt.
  • Alternativ oder zusätzlich können weitere Positioniernasen aus dem Befestigungsflansch geschnitten und axial umgebogen werden, die dann bei der Montage in entsprechende axiale Aussparungen in der Baugruppe axial eingreifen. Da der Befestigungsflansch als Biege-Präge-Teil aus einem Blech gefertigt wird, können mit dem Ausstanzen der Haltearme und der zentralen Ausnehmung, sowie der Bohrungen in einem Arbeitsgang auch die Positionierelemente mittels Stempeln, Stanzen oder Umbiegen ausgebildet werden. Zur Stabilisierung des Befestigungsflanschs können beispielsweise die äußeren Ränder der Haltearme und auch der zentralen Ausnehmung in Axialrichtung umgebogen werden, was mit dem gleichen Verfahren ausgebildet werden kann, wie das Ausformen der Positionierelemente.
  • Das Polgehäuse der Antriebseinheit weist beispielsweise eine zylindrische Umfangswand auf, die in der zentralen Ausnehmung des Befestigungsflansches aufgenommen wird. Wird der Befestigungsflansch am Polgehäuse festgeschweißt, sind die radial sich erstreckenden Halterarme besonders gut mit dem Gehäuse der Antriebseinheit versteift. Dadurch liegen die Bohrungen für die Befestigungselemente mit einem relativ großen radialen Abstand radial außerhalb der Schnittstelle der Momentenübertragung, wodurch die Haltearme große Kräfte bzw. Drehmomente aufnehmen können, um die Antriebseinheit sicher zu positionieren. Die Baugruppe kann beispielsweise ein Motor-Getriebe- oder Kupplungs-Bauteil sein, das beispielsweise aus Aluminium oder aus einem Kunststoff hergestellt ist. Dabei können als Befestigungselemente besonders günstig Schrauben verwendet werden, die in entsprechende Löcher in dem Bauteil eingeschraubt werden. Je nach Anwendung können dabei Gewinde in die Löcher geschnitten werden, oder selbstfurchende Schrauben in die Löcher eingedreht werden. Alternativ können auch Durchgangslöcher ausgebildet werden, durch die die Befestigungselemente vollständig durchgreifen und den Befestigungsflansch gegen die Baugruppe pressen.
  • Um eine radiale Verschiebung der Antriebseinheit durch das Spiel zwischen den Befestigungselementen und den Bohrungen zu unterbinden, sind in der Baugruppe zusätzlich zu den Löchern für die Befestigungselemente auch axiale Aussparungen ausgeformt, in die die Positionierelemente axiale eingreifen. Durch diesen zusätzlichen radialen Formschluss zwischen den Positionierelementen und den axialen Aussparungen, wird die radiale Verschiebbarkeit der Antriebseinheit innerhalb der Kundenschnittstelle erheblich reduziert.
  • Besonders einfach kann die axiale Aussparung am Rand des Lochs für die Befestigungselemente mit aus der Baugruppe ausgespart werden. Die Baugruppe kann beispielsweise als metallisches Gussteil, als Kunststoff-Spritzgussteil, oder als Metallblock ausgebildet sein, der spanend bearbeitet wird. Hierbei kann das Loch für die Befestigungsmittel an seinem axialen Rand in einfacher Weise in Radialrichtung vergrößert werden. Dadurch kann ein Freiraum für die Positionierelemente geschaffen werden, der nach dem Einfügen der Verbindungselemente radial unmittelbar neben dem Verbindungselement angeordnet ist. Diese Aussparung kann sich über einen Teilwinkel, oder über den gesamten Umfang des Randes des Loches erstrecken. Beispielsweise kann das Loch am axialen Rand eine radiale Stufe aufweisen, so dass das Loch am axialen Rand einen größeren Durchmesser aufweist, als im Gewindebereich.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist das Positionierelement und die entsprechende Aussparung konisch ausgebildet, so dass sich bei der Montage des Befestigungsflansches dieser automatisch gegenüber der Baugruppe zentriert. Dazu kann beispielsweise am axialen Rand des Lochs eine Phase ausgebildet werden, in die entsprechend ein konisch ausgebildeter Rand der Bohrung des Befestigungsflanschs eingreift. Dabei kann dieser Konus zusätzlich durch die Verbindungsmittel axial in die konische Aussparung eingepresst, bzw. umgeformt werden.
  • Bei einer weiteren Ausführung von Positionierelementen sind sich axial erstreckende Laschen am Befestigungsflansch umgebogen, die einen radialen Abstand zu den Bohrungen im Befestigungsflansch aufweisen. Diese wirken wie Zentrierelemente, die in entsprechend ausgeformte Aussparungen eingreifen, die ebenfalls radial beabstandet zu den Löchern ausgeformt sind.
  • In einer bevorzugten Ausführung, weist die Baugruppe sich axial erstreckende Anschraubdome auf, in denen die entsprechenden Löcher für die Befestigungselemente ausgebildet sind. Die Haltearme des Befestigungsflansches liegen axial an den axialen Enden der Anschraubdome an. Dabei können Positionierelemente am Flansch auch derart axial umgebogen sein, dass diese sich radial an einer radialen Seitenfläche des Anschraubdoms abstützen. Dabei kann die radiale Seitenfläche durch die Umfangsfläche des Anschraubdoms gebildet werden, oder aber auch durch axiale Aussparungen am axialen Ende des Anschraubdoms ausgeformt werden.
  • Um eine Überbestimmung durch die Positionierelemente zu vermeiden, wird beispielsweise nur an einer einzigen Bohrung im Befestigungsflansch ein umlaufender Kragen angeformt, der in eine entsprechende, um ein Loch umlaufende Ausnehmung in der Baugruppe eingreift. Da dieser Kragen den Befestigungsflansch bezüglich einer radialen Translation eindeutig fixiert, können nun zusätzliche Positioniernasen ausgebildet werden, die nur an einer radialen Abstützfläche der Baugruppe anliegen, um eine Drehung des Flansches um den Kragen herum zu unterbinden.
  • Durch das Einfügen der Befestigungsmittel durch die Bohrungen in die Löcher der Baugruppe, wird die Antriebseinheit axial gegen die Kundenschnittstelle gepresst. Dabei greift ein Abtriebselement, das an der axialen Bodenseite der Antriebseinheit angeordnet ist, in ein entsprechendes Getriebeelement der Kundenanwendung, beispielweise einer elektronischen Kupplung oder eines Verteilergetriebes oder eine Pumpe. Durch den Formschluss der Positionierelemente mit den entsprechenden axialen Aussparungen wird dabei gewährleistet, dass das Abtriebselement bezüglich der Radialrichtung exakt positioniert bleibt, und ein über die Lebensdauer einwandfreien Eingriff in das entsprechende Getriebeelement der Kundenschnittstelle ermöglicht.
  • Der Befestigungsflansch wird prozesstechnisch besonders günstig als Stanz-Prägeteil hergestellt, das in einer Arbeitsmaschine ausgestanzt und umgebogen wird. Dadurch fallen für die Ausformungen der Positionierelemente praktisch keine zusätzlichen Kosten an. Der Befestigungsflansch wird axial auf den Poltopf aufgeschoben und beispielsweise an diesem festgeschweißt. Danach wird die gesamte Antriebseinheit axial in die Kundenschnittstelle der Baugruppe – bevorzugt im Außenbereich des Kraftfahrzeugs – eingesetzt, und ins besondere mit dieser verschraubt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine in eine Baugruppe eingesetzt elektrische Antriebseinheit,
  • 2 bis 6 unterschiedliche Ausführungen von Positionierelementen am Befestigungsflansch im Eingriff in entsprechende Aussparungen der Baugruppe in Schnittdarstellung.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist eine elektrische Antriebseinheit 10 dargestellt, die ein Elektromotor 11 mit einer Elektronikeinheit 9 aufweist. Die elektrische Antriebseinheit 10 umfasst ein Gehäuse 14, das sich aus einem Poltopf 15 und einen Steckergehäuse 33 zusammensetzt, an welchem ein Anschlussstecker 37 angeformt ist. Am Poltopf 15 ist ein Gehäuseflansch 32 ausgebildet, an dem das Steckergehäuse 33 der Elektronikeinheit 9 anliegt. Im Innern des Poltopfes 15 ist ein nicht dargestellter Stator angeordnet, der einen nicht dargestellten Rotor antreibt. Der Poltopf 15 weist einen axialen Fortsatz 16 auf, in dem ein Lager zur Lagerung der Rotorwelle 20 angeordnet ist. Die Rotorwelle 20 weist an ihrem unteren axialen Ende ein Abtriebselement 64 auf, das durch eine axiale Öffnung im Poltopf heraustritt. Die Antriebseinheit 10 ist an eine Baugruppe 40 angefügt, die beispielsweise als elektronische Kupplung, oder einen Bremskraftverstärker, oder eine Pumpe im Motorraum eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Das Abtriebselement 64 ist dabei in einer Kundenschnittstelle 42 für die Drehmomentübertragung angeordnet, und greift in ein Getriebebauteil 44 der Baugruppe 40 ein. Das Getriebebauteil 44 betätigt dabei beispielsweise einen Kupplungssteller, oder einen Kolben eines Hydrauliksystems. Die Kundenschnittstelle 42 weist hier eine Aufnahme 46 auf, in die der axiale Fortsatz 16 des Poltopfes 15 in Axialrichtung 4 eingefügt ist. Am Gehäuse 14 der Antriebseinheit 10 ist ein Befestigungsflansch 12 angeordnet, mittels dem die Antriebseinheit 10 fest mit der Baugruppe 40 verbunden ist. Der Befestigungsflansch 12 weist einen sich im Wesentlichen in Radialrichtung 3 erstreckenden flächigen Grundkörper 22 auf, in dem Bohrungen 23 ausgeformt sind, durch die hindurch Befestigungsmittel 24 den Befestigungsflansch 12 in Axialrichtung 4 gegen die Baugruppe 40 pressen. In dem flächigen Grundkörper 22 ist eine zentrale Ausnehmung 25 ausgeformt, in die der vorzugsweise zylindrische Poltopf 15 eingefügt ist. In Radialrichtung 3 erstrecken sich mehrere Haltearme 26, die über den flächigen Grundkörper 22 miteinander verbunden sind. Die Bohrungen 23 sind in diesem Ausführungsbeispiel in den radialen Haltearmen 26 ausgeschnitten, näherungsweise an den radialen Enden 27 der Haltearme 26. In der Baugruppe 40 sind axiale Löcher 48 ausgeformt, die die Befestigungselemente 24 aufnehmen. Im fertig montierten Zustand pressen die Befestigungselemente 24 den Befestigungsflansch 12 axial gegen die Baugruppe 40. Beispielsweise werden als Befestigungselemente 24 Schrauben 21 verwendet, die in die Löcher 48 eingeschraubt werden. Hierzu können selbstfurchende Schrauben 21 verwendet werden, die beim Eindrehen in die Löcher 48 ein Gewinde 50 in die Innenwand der Löcher 48 einschneiden. Der Befestigungsflansch 12 weist an seiner zentralen Ausnehmung 25 einen Bund 28 auf, der in Radialrichtung 3 flächig an der Außenwand 17 des Poltopfes 15 anliegt, und bevorzugt an diesem festgeschweißt ist. Der Befestigungsflansch 12 ist als Biege-Stanz-Teil ausgeführt, bei dem die zentrale Ausnehmung 25, die Haltearme 26, sowie deren Bohrungen 23 ausgestanzt werden, und die Positionierelemente 60 umgebogen werden. Dabei kann auch der Bund 28 an der zentralen Ausnehmung 25 und/oder eine Umbördelung am äußeren Rand der Haltearme 26 und/oder des flächigen Grundkörpers 22 zur Stabilisierung des Befestigungsflanschs 12 angeformt werden. Um die Kundenschnittstelle 42 gegen Schmutz- und Schmiermittel abzudichten, ist zwischen einer Bodenfläche 18 des Poltopfes 15 und der Baugruppe 40 ein Dichtring 52 angeordnet, der beispielsweise als O-Ring ausgebildet ist, der den axialen Fortsatz 16 vollständig umschließt. Durch die axiale Anpresskraft der Verbindungselemente 24 wird dann der Dichtring 52 axiale zwischen dem Poltopfboden 18 und der Baugruppe 40 eingepresst. In 1 sind an der Baugruppe 40 Befestigungsdome 54 ausgebildet, in denen sich die Löcher 48 in Axialrichtung 4 erstrecken. Bei dieser Ausführung sind beispielsweise drei Befestigungsdome 54 radial außerhalb des Gehäuses 14 an der Baugruppe 40 ausgeformt, an denen dann die entsprechenden radialen Haltearme 26 des Befestigungsflanschs 12 axial anliegen. Vor dem Einfügen der Befestigungselemente 24, weisen die Haltearme 26 in Axialrichtung 4 noch einen geringen Abstand zur axialen Anlagefläche 55 der Befestigungsdome 54 auf. Mit dem Einfügen der Befestigungselemente 24, werden dann die Befestigungsarme 26 axial gegen die axiale Anlagefläche 55 gepresst, wodurch eine Axialkraft auf den Axialdichtring 52 ausgeübt wird. Um bei hohen Schwingungs- und Temperaturbelastungen zu verhindern, dass die Antriebseinheit 10 in Radialrichtung 3 verschoben wird, sind an dem Befestigungsflansch 12 Positionierelemente 60 ausgebildet, die sich in Axialrichtung 4 erstrecken. Entsprechend sind in der Baugruppe 40 axiale Aussparungen 61 ausgeformt, in die die Positionierelemente 60 in fertig montierten Zustand axial eingreifen, und ein Formschluss 62 bezüglich der Radialrichtung 3 bilden. In den folgenden Figuren sind verschiedene Varianten von Positionierelementen 60 und den korrespondierenden axialen Aussparungen 61 dargestellt.
  • In 2 ist im Schnitt ein Ausschnitt eines Befestigungsflansches 12 dargestellt, der axial an der Baugruppe 40 anliegt. Um die Bohrung 23 herum, ist der Umfang 30 der Bohrung 23 als Positionierungselement 60 axial nach unten gebogen. Dabei ist das Blech des Befestigungsflansches 12 schräg nach unten gebogen, so dass sich um die Bohrung 23 herum, ein kegelförmiger Konus 73 ergibt, durch den hindurch das Befestigungselement 24 in das Loch 48 in der Baugruppe 40 eingefügt wird. Zur Aufnahme des konischen Positionierelements 60 ist am axial oberen Ende des Lochs 48, eine vollständig umlaufende Schräge, bzw. eine Phase 66 angeformt, so dass beim Auflegen des Befestigungsflansches 12 auf die Baugruppe 40 das konische Positionierelement 60 in die ebenfalls konisch ausgebildete axiale Aussparung 61 eingreift. Durch die konische Ausbildung des Positionierelements 60 und der axialen Aussparung 61, bilden diese zusammen eine Fügehilfe für die Montage des Befestigungsflansches 12 auf der Baugruppe 40. Bei Einfügen des Befestigungselements 24 durch die Bohrung 23, kann optional das konische Positionierelement 60 noch weiter in die entsprechende axiale Aussparung 61 eingepresst werden und gegebenenfalls noch weiter plastisch umgeformt werden. Das sich in Axialrichtung 4 erstreckende Positionierelement 60, bildet zusammen mit der axialen Aussparung 61 bezüglich der Radialrichtung 3 einen Formschluss, der ein radiales Verschieben der Antriebseinheit gegenüber der Baugruppe 40 unterbindet.
  • In einer Variation der Erfindung, ist in 3 ein Positionierelement 60 dargestellt, das sich näherungsweise rechtwinklig zum flächigen Grundkörper 22 in Axialrichtung 4 erstreckt. Das Positionierelement 60 ist ebenfalls am Umfang 30 der Bohrung 23 angeformt, jedoch nicht über den gesamten Umfang 30, sondern nur über ein Teilbereich. Dadurch ist das Positionierelement 60 als axiale Nase 67 ausgebildet, die in eine entsprechende axiale Aussparung 61 eingreift, die als radiale Stufe 68 am oberen Rand 70 des Lochs 48 ausgebildet ist. Dabei bildet die axiale Aussparung 61 eine radiale Seitenwand 72, an der sich die axiale Nase 67 radial abstützt. Eine solche axiale Nase 67 bildet zusammen mit der radial offenen axialen Aussparung 61, eine Verschiebe-Sicherung nur in eine axiale Richtung 3, und nicht bezüglich der gesamten radialen Ebene. Die radiale Seitenwand 72 der axialen Aussparung 61, kann dabei als gewölbte Fläche parallel zur Innenwand des Lochs 48 oder als eine Ebene ausgebildet sein, die tangential zur Innenwand des Lochs 48 angeordnet ist.
  • 4 zeigt ein Positionierelement 60, das als um die Bohrung 23 umlaufender Kragen 74 ausgebildet ist. Dabei wird der gesamte Umfang 30 der Bohrung 23 axial nach unten gebogen bevorzugt mittels eines Tiefzieh- oder Stempelprozesses. Der Kragen 74 greift dabei in eine axiale Aussparung 61, die als zylindrische Vertiefung 75 koaxial um das Loch 48 ausgebildet ist. Das Befestigungselement 24, drückt diesen Kragen 74 in die zylindrische Vertiefung 75, so dass der Befestigungsflansch 12 wiederum gegenüber jeglicher Translation in der radialen Ebene gesichert ist.
  • In 5 ist eine weitere Ausführung eines Positionierelements 60 dargestellt, das am äußersten radialen Ende 27 des Haltearms 26 angeformt ist. Dabei weist die Baugruppe 40 beispielsweise einen Befestigungsdom 54 auf, an dem eine radiale Umfangswand 53 ausgebildet ist. Das Positionierelement 60 ist wiederum als axiale Nase 67 ausgebildet, die nun aber an der äußeren Umfangswand 53 des Befestigungsdoms 54 anliegt. Hierzu kann, wie in 5 dargestellt, am Befestigungsdom 54 eine radial offene axiale Aussparung 58 ausgebildet werden, an dessen radialer Seitenwand 72, die Axialnase 67 radial anliegt. Greift die axiale Nase 67 beispielsweise in solche eine radial offene Aussparung 58 ein, schließt das äußere radiale Ende 27 des Haltearms 26 näherungsweise bündig mit der radialen Umfangswand 53 des Befestigungsdoms 54 ab.
  • Bei einer weiteren Ausführung gemäß 6, ist das Positionierelement 60 als axiale Nase 67 angeformt, die einen Abstand zur Bohrung 23 aufweist. Dabei ist die axiale Aussparung 61 ebenfalls radial beabstandet zum Loch 48 ausgebildet. Die axiale Aussparung 61 liegt dabei radial zwischen dem Loch 48 und der zentralen Ausnehmung 25. Beispielsweise ist diese axiale Nase 67 als eine Art Zentrier-Pin 77 ausgebildet, der in eine entsprechende Zentrieraussparung 78 eingreift, die an der axialen Anschlagfläche 55 ausgebildet ist. In 6 ist rechts die zentrale Ausnehmung 25 dargestellt, an deren Umfang sich der Bund 28 in Axialrichtung 4 erstreckt. Dieser Bund 28 kann prozesstechnisch günstig an die Außenwand 17 des Poltopfes 15 angeschweißt werden.
  • In den 2 bis 5, weisen die Löcher 48 jeweils ein Gewinde 50 auf, in die eine Schraube 21 als Befestigungselement 24 eingedreht wird. Bei der Ausführung gemäß 6, weist das Loch 48 zu Beginn kein Gewinde 50 auf, sondern erst nachdem eine gewindeschneidende Schraube in das Loch 48 eingedreht wurde. Alternativ können beispielsweise auch Nietverbindungen oder andere Befestigungselemente 24 verwendet werden, um den Befestigungsflansch 12 fest gegenüber der Baugruppe 40 zu fixieren. Erfindungsgemäß kann auch eine Kombination der einzelnen Positionierelemente 60 mit den jeweiligen axialen Aussparungen 61 realisiert werden. Beispielsweise kann um genau ein Befestigungselement 24 ein vollständig umlaufendes Positionierelement 60 als konischer oder zylindrischer Kragen 74 ausgebildet werden, und als zweites oder weiteres Positionierelement 60 axiale Nasen 67 angeformt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Positioniervorrichtung keine mechanische Überbestimmung aufweist, da die Nasen 67 jeweils nur eine Verschiebung oder Verdrehung in genau eine Richtung verhindern.
  • Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise die Anzahl, die konkrete Ausformung und Anordnung der Positionierelemente 60 mit den entsprechenden axialen Aussparungen 61 variiert werden. Das Abtriebselement 64 kann ebenso wie die Ausgestaltung der Kundenschnittstelle 42 für die Drehmomentübertragung entsprechend den Kundenwünschen angepasst werden, ohne dass das Prinzip der Positioniervorrichtung geändert werden muss. Die axiale Anlagefläche 55 für den Befestigungsflansch 12 an der Baugruppe 40 wird durch die konkrete Anwendung bestimmt. So ist die Ausbildung von Anschraubdomen 54 optional und kann auch durch eine andere Anschraubgeometrie der Baugruppe 40 ersetzt werden. Der Befestigungsflansch 12 weist bevorzugt zwei oder drei Haltearme 26 mit der entsprechenden Anzahl von Bohrungen 23 auf. Die elektrische Antriebseinheit 10 findet vorzugsweise Anwendung in einem Getriebe-Antriebsmodul als Motorraumsteller im Kraftfahrzeug, beispielsweise zur Verstellung von beweglichen Teilen oder Betreiben von Pumpen im Motorraum, ist jedoch nicht auf solche Anwendungen beschränkt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10201222602 A1 [0002]

Claims (15)

  1. Befestigungsflansch (12) zur Befestigung einer elektrischen Antriebseinheit (10) an einer Baugruppe (40) – insbesondere eines Kraftfahrzeugs –, umfassend: – einen in einer Erstreckungsebene (E) flächigen Grundkörper (22) mit einer zentralen Ausnehmung (25) zur Aufnahme der Antriebseinheit (10) – in der Erstreckungsebene (E) radial nach außen abstehende Haltebereiche (26) mit Bohrungen (23) zum Einfügen von Befestigungselementen (24) – und mindestens ein axial abstehendes Positionierelement (60), das bei der Montage der Antriebseinheit (10) an die Baugruppe (40) die Antriebseinheit (10) exakt positioniert und deren Verschieben oder Verkippen in Radialrichtung (3) verhindert.
  2. Befestigungsflansch (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Positionierelement (60) an mindestens einem der Haltebereiche (26) – insbesondere an dessen radialem Endbereich (27) – angeformt ist.
  3. Befestigungsflansch (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Positionierelement (60) unmittelbar am Umfangsrand (30) der Bohrung (23) axial in Richtung zur Baugruppe (40) hin erstreckt.
  4. Befestigungsflansch (12) nach einem der vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Positionierelement (60) über den gesamten Umfangsrand (30) der Bohrung erstreckt, und einen axialen Kragen (74) um die Bohrung (23) bildet.
  5. Befestigungsflansch (12) nach einem der vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass als Positionierelement (60) eine axiale Nase (67) angeformt ist, die insbesondere einen Abstand in der Erstreckungsebene (3) zu der Bohrung (23) aufweist.
  6. Elektrische Antriebseinheit (10) aufweisend einen Befestigungsflansch (12) nach einem der vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Ausnehmung (25) eine Außenwand (17) eines Gehäuses (14) der elektrischen Antriebseinheit (10) aufnimmt, wobei das Gehäuse (14) am Befestigungsflansch (12) befestigt – insbesondere festgeschweißt – ist.
  7. Elektrische Antriebseinheit (10) nach Anspruch 6 mit einer Baugruppe (40) an der die elektrische Antriebseinheit (10) mittels Befestigungselementen (24) befestigt – insbesondere mittels Schrauben (21) festgeschraubt – ist.
  8. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Baugruppe (40) mehrere axiale Löcher (48) zur Aufnahme der Befestigungselemente (24), und mindestens eine axiale Aussparung (61) zur Aufnahme des mindestens einen Positionierelements (60) ausgeformt sind.
  9. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Aussparung (61) unmittelbar als radiale Erweiterung des Lochs (48) an dessen dem Befestigungsflansch (12) zugewandten axialen Rand (30) ausgebildet ist – und vorzugsweise die axiale Aussparung (61) als eine das Loch (48) vollständig umfassende zylindrische Vertiefung (75) ausgebildet ist, in die ein Kragen (74) des Befestigungsflansches (12) axial eingreift.
  10. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Aussparung (61) als sich axial verjüngender Konus (66) ausgebildet ist – und insbesondere konzentrisch um das Loch (48) angeordnet ist.
  11. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Aussparung (61) in einem Abstand in der Erstreckungsebene (E) zu dem Loch (48) ausgebildet ist, und eine axiale Nase (67) des Befestigungsflansches (12) axial in die Aussparung (61) eingreift.
  12. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Baugruppe (40) Anschraubdome (54) ausgebildet sind, in denen die axialen Löcher (48) angeordnet sind, und mindestens ein Positionierelement (60) des Befestigungsflansches (12) an einer radialen Außenseite (72) eines Anschraubdoms (54) – vorzugsweise in einer radial offenen axialen Aussparung (58) – anliegt.
  13. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (10) mit einem an einer axialen Seite des Gehäuses (14) angeordneten Abtriebselement (64) in eine Kundenschnittstelle (42) der Baugruppe (40) eingreift um ein Antriebsmoment zu übertragen, wobei die Antriebseinheit (10) über den Befestigungsflansch (12) mittels der Befestigungsmittel (24) axial gegen die Kundenschnittstelle (42) gepresst wird.
  14. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass nur an genau einer Bohrung (48) ein Kragen (74) als Positionierelement (60) ausgebildet ist, der in nur genau eine konzentrische Aussparung (75) um ein Loch (48) eingreift, und mindestens ein weiteres Positionierelement (60) als axiale Nase (67) ausgebildet ist, die sich insbesondere an einer radialen Fläche (72) der Baugruppe (40) abstützt.
  15. Verfahren zum Herstellen eines Befestigungsflansches nach einem der Ansprüche 1 bis 5 wobei der Befestigungsflansch (12) mittels eines Biege-Stanz-Prozesses aus einem Metallblech hergestellt wird, bei dem in einer Maschine sowohl die Bohrungen (23) ausgestanzt als auch die Positionierelemente (60) axial umgebogen oder tiefgezogen werden.
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