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Patent Searching and Data


Title:
ACTUATOR AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/144156
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an actuator, in particular a hydrostatic actuator for a motor vehicle, and to a method for producing said actuator. The actuator comprises at least one electric motor. The at least one electric motor has a stator, which is inserted and fastened in a first housing part, and an electronic module, which is connected to a stator winding by means of lines passing through at least one housing part and which is housed and fastened in a second housing part. In order to produce such an actuator in a robust and simple manner, the housing parts form a single-part, thermally conductive housing and the housing is designed as heat sink for the stator and the electronic module.

Inventors:
BOTIOV JULIAN (DE)
GERHART JÜRGEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2015/200107
Publication Date:
October 01, 2015
Filing Date:
February 26, 2015
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D28/00; F16D13/72; F16D65/78
Foreign References:
DE102011014932A12011-10-13
DE102012206306A12012-11-08
DE102010047800A12011-05-05
DE102011014939A12011-10-13
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Claims:
Patentansprüche

1 . Aktuator (1 ), insbesondere Hydrostataktor für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Elektromotor (3) mit einem in einem ersten Gehäuseteil eingebrachten und befestigten Stator (9, 9a, 9b) und einem mit einer Statorwicklung (19) mittels zumindest ein Gehäuseteil durchgreifenden Leitungen (18) verbundenen, in einem zweiten Gehäuseteil untergebrachten und befestigten Elektronikmodul (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile ein einteiliges, wärmeleitendes Gehäuse (2, 2a) bilden und das Gehäuse (2, 2a) als Wärmesenke (10, 1 1 ) für den Stator (9, 9a, 9b) und das Elektronikmodul (4) vorgesehen ist.

2. Aktuator (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmesenke (10) für den Stator (9, 9a, 9b) durch Kontakt einer stirnseitigen Kontaktfläche (12) mit einer komplementären ersten Kontaktfläche (13) einer Stator (9, 9a, 9b) und Elektronikmodul (4) trennenden Gehäusewandung (8) hergestellt ist.

3. Aktuator (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (9, 9a, 9b) umspritzt ist und ein profilierter Außendurchmesser (27, 27a) des Blechpakets eine Momentabstützung ausbildet.

4. Aktuator (1 ) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Gehäusewandung (8) und dem Stator (9, 9a, 9b) eine die erste Kontaktfläche (13) umgebende Dichtung, bevorzugt Flüssigkeitsdichtung vorgesehen ist.

5. Aktuator (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (18) durch Durchbrüche (20) in der ersten Kontaktfläche (13) isoliert geführt sind.

6. Aktuator (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der ersten Kontaktfläche (13) gegenüberliegenden Seite der Gehäusewandung (8) zumindest eine zweite, mit dem Elektronikmodul (4) oder Bauteilen des Elektronikmoduls eine Wärmesenke (1 1 ) des Elektronikmoduls bildende Kontaktfläche (21 ) vorgesehen ist.

7. Aktuator (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei nebeneinander beabstandete, gleichartige Elektromotoren (3) insbesondere zur Betätigung einer Doppelkupplung in dem gemeinsamen Gehäuse (2) mit einem einzigen gemeinsamen Elektronikmodul (4) vorgesehen sind.

8. Verfahren zur Herstellung eines Aktuators (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (9, 9a, 9b) des zumindest einen Elektromotors (3) mit einer zumindest die Statorwicklung (19) umfassenden einen profilierten Außendurchmesser (27, 27a, 27b) bildenden Umspritzung versehen wird, der Stator (9, 9a, 9b) mittels des profilierten Außendurchmessers (27, 27a, 27b) drehfest und dicht in das Gehäuse (2, 2a) unter Ausbildung einer Wärmesenke (10) gegenüber dem Gehäuse (2, 2a) eingebracht wird und das Elektronikmodul (4) mit den zur Steuerung und Leistungsübertragung vorgegebenen Bauteilen und einem Stecker (23) unter Bildung einer Wärmesenke (1 1 ) des Elektronikmoduls (4) mit dem Gehäuse (2, 2a) verbunden wird und anschließend ein Bauraum (6, 6a) des Elektronikmoduls (4) nach außen mittels eines Deckels (7, 7a) und einer Abdichtung des Steckers (23) gegenüber dem Gehäuse (2, 2a) verschlossen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Gehäuse (2, 2a) und dem zumindest einen Elektromotor (3) eine vorab prüfbare Funktionsbaugruppe gebildet wird und anschließend das Elektronikmodul (4) in das Gehäuse (2, 2a) eingebaut wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Gehäuse (2, 2a) und dem Elektronikmodul (4) eine vorab prüfbare Funktionsbaugruppe gebildet wird und anschließend der zumindest eine Elektromotor (3) in das Gehäuse (2, 2a) eingebracht wird.

Description:
Aktuator und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Aktuator, insbesondere Hydrostataktor für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zu dessen Herstellung mit zumindest einem Elektromotor mit einem in einem ersten Gehäuseteil eingebrachten und befestigten Stator und einem mit einer Statorwicklung mittels zumindest ein Gehäuseteil durchgreifenden Leitungen verbundenen, in einem zweiten Gehäuseteil untergebrachten und befestigten Elektronikmodul.

Gattungsgemäße Aktuatoren werden bevorzugt in Antriebssträngen zur Betätigung von Reibungskupplungen oder Schaltgetrieben eingesetzt. Hierbei wandelt ein einem Elektromotor nachgeschaltetes Getriebe die Drehbewegung des Elektromotors in eine Axialbewegung. Die Axialbewegung dient direkt der Betätigung einer Reibungskupplung über eine entsprechende Ausrückmechanik oder wie aus der DE 10 201 1 014 939 A1 bekannt, der Betätigung eines Geberzylinders. Dieser in das Gehäuse des Elektromotors integrierte Geberzylinder betätigt in einem sogenannten Hydrostataktor einen an der Reibungskupplung oder einer ähnlichen Vorrichtung angebrachten Nehmerzylinder. Hierbei wird der Aktuator von einer Steuereinrichtung betätigt, die in einem mit dem Motorgehäuse des Elektromotors verbundenen Gehäuse untergebracht sein kann oder separat räumlich untergebracht ist, wobei in dem mit dem Motorgehäuse verbundenen Gehäuse zumindest ein Elektronikmodul mit zumindest einer Leiterplatte untergebracht ist, die die Leistungselektronik zur Steuerung des Elektromotors enthält. Aufgrund der hohen Leistung des Elektromotors, häufigen Betätigungsvorgängen und dergleichen, entwickeln sowohl die Leistungselektronik als auch der Elektromotor, insbesondere der Stator eines elektronisch kommutierten Elektromotors (BDLC) Wärme, die zu einer Belastung der verwendeten Bauteile führen kann. Es sind daher teilweise aufwendige Wärmesenken zur Kontrolle des Wärmehaushalts des Aktuators notwendig.

Aufgabe der Erfindung ist die Vereinfachung und robuste Ausbildung eines Aktuators sowie eine verbesserte Herstellung eines derartigen Aktuators.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und die Merkmale des Verfahrens gemäß Anspruch 8 gelöst. Die von diesen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 beziehungsweise des Verfahrens nach Anspruch 8 wieder.

Der vorgeschlagene Aktuator wird bevorzugt in Kraftfahrzeugen, beispielsweise als Kupplungsaktor, Schaltaktor, Bremsaktor oder dergleichen, insbesondere als Hydrostataktor zur Betätigung einer Reibungskupplung oder der Reibungskupplungen einer Doppelkupplung mit zwei Elektromotoren eingesetzt. Je nach Anzahl der zu betätigenden Aggregate enthält der Aktuator zumindest einen Elektromotor. Der Elektromotor ist bevorzugt als bürstenloser, elektronisch kommutierter Elektromotor ausgebildet, wobei der Stator eine Statorwicklung mit mehreren Phasen aufweist, die von einem Elektronikmodul anhand von Winkelinkrement- sensoren und damit eines Verdrehwinkels eines Rotors gegenüber dem Stator bestromt werden. Hierzu enthält das Elektronikmodul eine auf einer Leiterplatine untergebrachte Steuer- und Leistungselektronik. Der Stator ist in einem Gehäuseteil abgedichtet gegenüber einem Gehäuseteil mit dem Elektronikmodul untergebracht. Die Leitungen zu den einzelnen Phasen werden dabei zwischen den beiden Gehäuseteilen durchgeführt. In vorteilhafter Weise sind die Gehäuseteile als einteiliges, wärmeleitendes Gehäuse beispielsweise aus Aluminium oder dessen Legierungen, bevorzugt mittels eines Druckgussverfahrens hergestellt. Hierbei bildet das Gehäuse sowohl für den Stator als auch für das Elektronikmodul eine Wärmesenke ohne Verwendung zusätzlicher Bauteile. In vorteilhafter Weise ist dabei zwischen einem Bauraum des Stators und einem Bauraum des Elektronikmoduls eine Gehäusewandung vorgesehen, die für den Stator und das Elektronikmodul komplementäre Kontaktflächen aufweist, die in Kontakt mit bevorzugt die größte Wärme erzeugenden Bauteilen stehen beziehungsweise mittels Wärmeleitpaste verbunden sind. Die entstehende Wärme wird dabei aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des Gehäuses im Wesentlichen auf das gesamte Gehäusevolumen verteilt und kann über dessen Oberfläche, die hierzu über Kühlrippen und dergleichen verfügen kann, abgestrahlt oder mittels deren mechanische Verbindungen an eine Fahrzeugkarosserie oder dergleichen abgeleitet wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Wärmesenke für den Stator durch Kontakt einer stirnseitigen, bevorzugt ringförmigen Kontaktfläche mit einer komplementären ersten Kontaktfläche einer Stator und Elektronikmodul trennenden Gehäusewandung hergestellt. Hierbei ist die Kontaktfläche des Stators bevorzugt metallisch ausgebildet. Im Übrigen ist die Statorwicklung des Stators gekapselt ausgebildet, bevorzugt umspritzt oder eingegossen. Um eine Drehmomentabstützung des Stators zu erzielen, kann in der Kapselung eine Drehmomentstütze wie Momentabstützung, welche eine drehfeste Aufnahme des Stators in dem Gehäuse vorsieht, vorgesehen sein. Desweiteren kann der Stator mittels seiner Kapselung mittels eines leichten Presssitzes in einer hohlzylindrischen Ausbildung des Gehäuses aufgenommen sein, die den Gehäuseteil zur Aufnahme des Elektromotors bildet. Desweiteren kann der Stator mittels an der Kapselung vorgesehenen Laschen mit Ösen mit dem Gehäuse axial fest verschraubt sein.

Zur Ausbildung einer Dichtung zwischen Stator und Gehäusewandung kann die Kapselung desweiteren axiale Ausformungen, beispielsweise einen ringförmigen Kragen ausbilden, welche mit komplementären Strukturen wie beispielsweise einer Ringnut eine Dichtfläche ausbilden, wobei bevorzugt eine Flüssigkeitsdichtung zwischen Kragen und Ringnut ausgebildet sein kann.

Die Leitungen der Phasen der Statorwicklung sind durch entsprechende Durchbrüche in der Gehäusewandung geführt und mit dem Elektronikmodul leitend verbunden. Die Leitungen sind aus Kupferdraht oder Stanzgitter gebildet, wobei diese zwischen Stator und Elektronikmodul geschleift, beispielsweise s-förmig ausgebildet sein können, um temperaturbedingte Abstandsänderungen zwischen Stator und Elektronikmodul auszugleichen. Der Abstand der Leitungen zu den Durchbrüchen ist dabei so bemessen, dass eine ausreichende Isolierung gegeben ist, ohne die Leitung ummanteln zu müssen.

Auf der der Kontaktfläche zum Stator gegenüberliegenden Seite der Gehäusewandung ist zumindest eine weitere Kontaktfläche vorgesehen, welche gegenüber einer oder mehrerer komplementärer Kontaktflächen des Elektronikmoduls oder dessen Bauteilen, beispielsweise Wärme erzeugenden Leitungen der Hochleistungstransistoren, deren Kühlkörper und dergleichen eine Wärmesenke für das Elektronikmodul bildet. Bei einem mittels eines Druckgussverfahrens hergestellten Gehäuse kann vorteilhaft sein, wenn die Kontaktflächen für den Stator und/oder das Elektronikmodul und dessen Bauteile spanend bearbeitet werden, um einen korrekten Kontakt zu diesen einzustellen. Als Wärmevermittler kann Wärmeleitpaste dienen. Zur Erhöhung und Beibehaltung des Wärmeleitkontakts können die Kontaktflächen beschichtet, beispielsweise mit einer Kupferschicht oder dergleichen versehen sein.

Auf dem Elektronikmodul ist zugleich beispielsweise mittels eines Stanzgitters der Stecker zur Verbindung des Aktuators mit einem Steuergerät und/oder einer Stromversorgung aufgebracht. Beim Einbau des Elektronikmoduls in das Gehäuse wird dieser gegenüber dem Gehäuse abgedichtet.

Aufgrund der großen Oberfläche des Gehäuses und dessen effektiver Wärmeabführung kann der Deckel in einfacher Weise aus Kunststoff hergestellt sein und muss keine Funktion als Wärmesenke ausbilden. Hierbei ist die nicht oder weniger bestückte Seite des Elektronikmoduls wie Leiterplatte (PCB) bevorzugt dem Deckel zugewandt, so dass dieser abgesehen von gegebenenfalls vorhandenen Versteifungsrippen innen im Wesentlichen glatt ausgebildet werden kann. Die der Gehäusewandung zugewandte Seite der Leiterplatte ist dagegen mit einer Vielzahl von Bauteilen bestückt, wobei die Gehäusewandung zur Ausbildung der Kontaktflächen der Wärmesenke gegenüber dem Elektronikmodul oder den Bauteilen abhängig vom Leiterplattendesign entsprechend axial profiliert sein kann. In besonders vorteilhafter Weise kann der Aktuator für die Betätigung einer Doppelkupplung vorgesehen sein, indem zwei nebeneinander beabstandete, gleichartige Elektromotoren in dem gemeinsamen, einteiligen Gehäuse mit einem einzigen gemeinsamen Elektronikmodul vorgesehen sind. Hierdurch kann Bauraum, Material und Aufwand beim Einbau in das Kraftfahrzeug gespart werden. Aufgrund der Verwendung lediglich eines Elektronikmoduls zur Steuerung beider Elektromotoren können zudem Bauteile eingespart werden.

In dem vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung des beschriebenen Aktuators wird der Stator beziehungsweise dessen Statorwicklung des zumindest einen Elektromotors mit einer zumindest die Statorwicklung umfassenden Kapselung versehen, beispielsweise umgössen oder umspritzt. Der Stator wird mittels der Kapselung drehfest und dicht in das Gehäuse unter Ausbildung einer Wärmesenke gegenüber dem Gehäuse eingebracht. Das Elektronikmodul mit den zur Steuerung und Leistungsübertragung vorgegebenen Bauteilen und einem Stecker wird unter Bildung einer Wärmesenke des Elektronikmoduls mit dem Gehäuse verbunden. Die Leitungen der Phasen der Statorwicklung werden mit dem Elektronikmodul verbunden. Anschließend wird ein Bauraum des Elektronikmoduls nach außen mittels eines Deckels und einer Abdichtung des Steckers gegenüber dem Gehäuse verschlossen.

Es hat sich hierbei als vorteilhaft erwiesen, Funktionsbaugruppen vor der Endmontage auf Funktion zu prüfen. Beispielsweise kann aus dem Gehäuse und dem zumindest einen Elektromotor eine vorab prüfbare Funktionsbaugruppe gebildet und anschließend das Elektronikmodul in das Gehäuse eingebaut werden. Alternativ kann aus dem Gehäuse und dem Elektronikmodul eine vorab prüfbare Funktionsbaugruppe gebildet und anschließend der zumindest eine Elektromotor in das Gehäuse eingebracht werden.

Mit anderen Worten ist ein optimiertes Design des Gehäuses wie Aktorgehäuse in einer Ausführung durch Aluminium-Druckguss möglich. Die mit Kunststoff umspritzte, beziehungsweise vergossene, aus dem Stator mit der Statorwicklung gebildete BLDC-Statoreinheit kann in dem Aktorgehäuse durch eine leichte Presspassung, oder auch eine Übergangspassung bei Raumtemperatur, montiert werden. Dabei werden die Drehmomentabstützung und die Stabilisierung der Statoreinheit im Gehäuse unter vorgegebenen Vibrationsbedingungen mit folgenden Varianten realisiert:

- Elemente an der Umspritzung / Verguss des Stators. Durch diese wird die der BLDC- Statoreinheit auf weitere Funktionselemente des Aktors ausgerichtet und abgestützt, beispielsweise mittels Quetschrippen an der Statorumspritzung und an dem Lagerträger unter Bildung einer Struktur aus Kunststoff mit Quetschrippen in tangentialer Richtung und

Zentrierrippen,

- Zusätzliche Klebung des Stators in das Gehäuse des Aktuators. Durch diese Klebung kann auch die Drehmomentabstützung und Wärmeableitung vorgesehen sein.

- Verschraubung radial an Laschen, die als Teil der Umspritzung/ Verguss des Stators ausgebildet sind. Diese Variante kann bei ausreichendem Bauraum in radiale Richtung mit dem Gehäuse verbunden sein.

Weiterhin kann zwischen einem Bauraum der BLDC-Statoreinheit beziehungsweise des kompletten Elektromotors und einem Bauraum des Elektronikmoduls im Gehäuse unterschieden werden. Diese beiden Bauräume sind gegeneinander abgedichtet, damit keine Fluide aus der Umgebung der Applikation in den Bauraum des Elektronikmoduls eindringen können. Bevorzugt wird eine Flüssigdichtung zwischen dem Gehäuse des Aktuators und der hinteren Wandung wie Stirnseite des Stators vorgesehen. Die hintere Wandung des Stators kann sowohl ein Teil einer kompletten Kunststoffumspritzung des Stators sein, oder aber auch eine getrennte Komponente, die gegenüber dem Stator befestigt und abgedichtet ist und beispielsweise als Träger der Leitungen der Phasen der Statorwicklung (U, V, W) und optional für ein Teil der zusätzlichen Verschalung der Motorphasen dienen.

Der Stecker des Elektronikmoduls ist bevorzugt an dem Gehäuse befestigt und gegenüber einer Gehäusewandung des Gehäuses abgedichtet. Das Stanzgitter des Steckers beziehungsweise Buchse für die Verbindung zum Elektronikmodul kann beispielsweise mit Kunststoff umspritzt, in das Kunststoffgehäuse des Steckers eingestochen oder dergleichen verbunden sein und ist mit dem Elektronikmodul leitend verbunden, beispielsweise verlötet oder mittels eines Pressfits verbunden.

Die Leiterplatte (PCB) des Elektronikmoduls samt aller elektronischer Bauteile wird mit Ver- schraubungen in eine hierfür vorgesehene Wanne des Gehäuses, beispielsweise mittels selbstschneidender Schrauben befestigt. Die thermische Anbindung der Leiterplatte zur Ent- wärmung gegenüber dem Gehäuse erfolgt durch Verbinden von Kontaktflächen des Gehäuses mit Kühlflächen der Leiterplatte oder deren Bauteilen mittels eines Wärmeleitklebers, einer Wärmeleitpaste oder dergleichen.

Die drei Phasen der Statorwicklung, die entweder als Kupferdrähte oder als Stanzgitter ausgeführt sind, werden mit den entsprechenden elektrischen Schnittstellen am Elektronikmodul kontaktiert, beispielsweise durch Widerstandschweißen, Laserschweißen, Löten oder Pressfit- Pins. Wenn die Leitungen der Phasen als Stanzgitter (blades) ausgeführt sind, kann in der Stanzrichtung eine s-förmige Stanzgeometrie vorgesehen sein, damit ein Temperaturausgleich zwischen Stator und Elektronikmodul in einem kompakten Bauraum vorgesehen werden kann. Für die Ausführung des Deckels des Bauraums mit dem Elektronikmodul gegenüber der Umgebung sind folgende Varianten vorteilhaft:

- Deckel als Kunststoffspritzteil,

- Deckel als Fließpressteil oder Druckgussteil aus Aluminium und dessen Legierungen,

- Deckel als Tiefziehteil aus Blech mit umgebördelten Laschen zur Befestigung an dem Gehäuse,

- vorteilhaft können Druckausgleichelemente zwischen dem Deckel und dem Gehäuse sein.

Im Falle eines Deckels aus Kunststoff kann vorteilhafterweise eine Funktionsabsicherung der elektrischen Isolation für die drei Phasen vorgesehen werden, wenn diese den Deckel berühren. Zudem können in einfacher Weise unterschiedliche Versteifungsstrukturen wie Rippen, lokale Aufdickungen, optionale Montageschnittstellen für Druckausgleichselemente und dergleichen werkzeugfallend vorgesehen werden. Weiterhin bietet die Kunststoffvariante deutlich tiefere Strukturen zum Aufbringen eines Dichtklebers beispielsweise zum Abdichten des Elektronikmoduls, was die Länge des Dichtpfads im Querschnitt und entsprechend die Robustheit der Dichtung bei Medienwirkung von der Umgebung des Aktuators erhöht.

Die Abdichtung des Deckels gegenüber dem Gehäuse erfolgt beispielsweise mittels einer Feststoffdichtung oder aufgrund einer verbesserten Montagesicherheit, Robustheit und Anpassungsfähigkeit an Bauteiltoleranzen mittels einer Flüssigkeitsdichtung. Weiterhin wird bevorzugt eine Flüssigdichtung verwendet, wenn in einem Aktuator zwei Elektromotoren und getrennten Bauräume für jeweils ein Elektronikmodul beispielsweise zur Betätigung einer Doppelkupplung vorgesehen sind, um Verzweigungen des Dichtungspfads an der Trennstelle der Bauräume besser abzudichten.

Die Ausführung des Gehäuses kann bezüglich unterschiedlicher Applikationen unterschiedliche Varianten umfassen. Beispielsweise kann ein einziges Gehäuse für die Betätigung zweier Reibungskupplungen einer Doppelkupplung vorgesehen werden, um den Bauraum im Motorraum des Kraftfahrzeugs zu verringern. Hierbei kann ein einziger Bauraum für das Elektronikmodul für beide Elektromotoren vorgesehen sein. Das Elektronikmodul kann dabei aus einer einzigen Leiterplatte gebildet sein. Vorteil hier ist die Vereinigung der beiden Leiterplatten. Alternativ können getrennte Bauräume und getrennte Elektronikmodule für jeden Elektromotor vorgesehen sein. Hierbei kann auch der Deckel beide Bauräume voneinander hermetisch trennen. Hierdurch kann die Funktionssicherheit jedes Elektromotors unabhängig vom anderen erhöht werden.

Es versteht sich, dass auch ein einziger Elektromotor in dem beschriebenen Aktuator für lineare Stellantriebe unterschiedlicher Art und Ausführung vorteilhaft sein können. Beispielsweise kann eine derartige Anwendung in Hybridfahrzeugen mit nur einer Reibungskupplung zur Steuerung der Reibungskupplung zum Ein- und Ausschalten eines leistungsfähigen Elektroantriebs als„Boosf - Funktion oder zur Auswahl zusätzlicher Funktionen wie beispielsweise„elektrisches Anfahren" und„Segeln" und dergleichen vorteilhaft sein.

Zusammenfassend hat der vorgeschlagene Aktuator folgende Vorteile:

-Kosteneinsparung durch Integration von mehreren Funktionen durch Kombination von Wärmesenke (heat sink), Elektronik, Abschirmfunktion der Gehäuse und Gehäuseträger/ Abdichtung und Schutz gegenüber Umgebung gleichzeitig für den zumindest einen Elektromotor und das Elektronikmodul, -Reduzierung des benötigten Bauraums durch kompakte Bauart

-Einsparung mehrerer Gehäuseteile,

-Kostenreduzierung für weitere elektromagnetische Funktionen beispielsweise durch Einsparen einer Fasshülse/metallischen Trennwand des Stators gegenüber dem Elektronikmodul. In dem vorgeschlagenen Aktuator wird die EMV-Abschirmungsfunktion komplett oder teilweise durch das einteilige Gehäuse erfüllt,

Bei einem Doppelaktuator mit zwei Elektromotoren, beispielsweise für Doppelkupplungsanwendungen muss nur ein einziges Gehäuse an die Anwendungssituation angepasst werden, das heißt, es ist nur ein einziges Druckgussteil zu ändern. Die Elektromotoren und Elektronikmodule, Leiterplattenbestückung, Steckerausführung, Kontaktierung des Steckers und dergleichen können unverändert bleiben. Hieraus kann ein universeller Baukasten insbesondere für Hydrostataktoren und unterschiedliche Anwendungen vorgeschlagen werden.

Die Erfindung wird anhand des in den Figuren 1 bis 1 1 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 einen Aktuator im Schnitt,

Figur 2 das Gehäuse des Aktuators der Figur 1 in 3D-Ansicht,

Figur 3 eine 3D-Ansicht eines gegenüber dem Gehäuse der Figur 2 abgeänderten

Gehäuses aus einem geänderten Blickwinkel,

Figur 4 den Stator des Aktuators der Figur 1 in 3D-Ansicht,

Figur 5 den Stator der Figur 4 in 3D-Teilansicht aus einem anderen Blickwinkel,

Figur 6 ein Detail des Stators der Figuren 4 und 5 in 3D-Teilansicht,

Figur 7 ein gegenüber dem Stator der Figuren 4 bis 6 leicht abgeänderter Stator

in 3D-Ansicht,

Figur 8 ein gegenüber den Statoren der Figuren 4 bis 7 leicht abgeänderter Stator in 3D-Ansicht,

Figur 9 ein Detail des Aktors der Figur 8 im Schnitt,

Figur 10 eine Anbindung eines aus Blech hergestellten Deckels an dem Gehäuse der Figur 1 im Teilschnitt

und

Figur 1 1 eine Anbindung eines aus Kunststoff hergestellten Deckels an dem Gehäuse der Figur 1 im Teilschnitt.

Die Figur 1 zeigt den Aktuator 1 mit dem für den Bauraum 3 für den Stator, bevorzugt BLDC- Stators eines Elektromotors und das Elektronikmodul 4 gemeinsamen Gehäuse 2. Der weitere Aufbau, beispielsweise ein Planetenwälzgetriebe zur Übersetzung und Wandlung der Drehzahl des nicht dargestellten Rotors des Elektromotors 3 in eine lineare Bewegung und ein nachgeschalteter Geberzylinder, dessen Kolben von dem Elektromotor linear betätigt wird, zur Bildung eines Hydrostataktors ist weggelassen und ist zumindest teilweise in dem verbleibenden Bauraum 5 des Gehäuses 2 untergebracht. Neben dem Bauraum 5 und dem übrigen Aufbau ist hiervon dicht abgetrennt der Bauraum 6 für das Elektronikmodul 4 vorgesehen, der mittels des Deckels 7 dicht abgeschlossen ist. Zwischen den Bauräumen 5, 6 ist die Gehäusewandung 8 vorgesehen, die gemeinsame Wärmesenken 10, 1 1 für den Stator 9 des Elektromotors 3 und das Elektronikmodul 4 bildet.

Der Stator 9 ist drehmomentabgestützt in den Bauraum 5 eingepresst und kontaktiert zur Bildung der Wärmesenke 10 mit der an dessen Stirnseite vorgesehenen Kontaktfläche 12 die komplementär an der Gehäusewandung 8 vorgesehene ringförmige Kontaktfläche 13. Der Dom 14 durchgreift den Durchbruch 15 in der Gehäusewandung 8. Zur Abdichtung der Bauräume 5, 6 gegeneinander weist der Stator 9 außerhalb der Kontaktfläche 12 die mit einer Flüssigkeitsdichtung befüllte Ringnut 17 auf, in die der ringförmige Kragen 16 der Gehäusewandung 8 eintaucht. Die beispielsweise als Stanzgitter ausgebildeten Leitungen 18 der beispielsweise aus drei Phasen wie Motorphasen gebildeten Statorwicklung 19 sind durch Durchbrüche 20 der Gehäusewandung 8, bevorzugt an der Kontaktfläche 12 zu dem Elektronikmodul 4 geführt und dort leitend befestigt.

Auf der gegenüberliegenden Seite der Kontaktfläche 12 ist die Kontaktfläche 21 zur Ausbildung der Wärmesenke 1 1 gegenüber erwärmten Bauteilen, beispielsweise Leistungstransistoren, deren Kühlkörper, Leitungen und dergleichen vorgesehen. Die Kontaktfläche 21 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls ringförmig ausgebildet, kann jedoch topogra- fisch an eine Topografie des Layouts der Leiterplatte 22 des Elektronikmoduls 4 angepasst sein.

Die Verbindung des Elektronikmoduls nach außen erfolgt mittels des Steckers 23, der mit dem Gehäuse 2 dicht verbunden ist und mittels des Stanzgitters 24 mit der Leiterplatte 22 leitend verbunden ist. Die Figuren 2 und 3 zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsformen von Gehäusen 2, 2a mit jeweils zwei Bauräumen 5 zur Unterbringung von zwei Elektromotoren und deren weiteren Aufbauten beispielsweise zur Betätigung einer Doppelkupplung in 3D-Ansicht. Das Gehäuse 2 der Figur 2 enthält einen einzigen Bauraum 6 für ein einziges, beide Elektromotoren steuerndes und mittels einer Leistungselektronik betreibendes Elektronikmodul. Zur Bildung der Wärmesenke 1 1 ist in der Gehäusewandung 8 jeweils eine ringförmige Kontaktfläche 21 vorgesehen. Die Durchbrüche 15, 20 dienen der Durchführung des Doms 14 des Stators 9 und der Leitungen 18 der Statorwicklung 19 (Fig. 1 ).

Die Figur 3 zeigt das Gehäuse 2a aus einem geänderten Blickwinkel, aus dem die an dem Gehäuse 2a entsprechend dem Gehäuse 2 angeordneten Versteifungsrippen 25 ersichtlich sind. Die Versteigungsrippen 25 sind werkzeugfallend in das mittels eines

Druckgussverfahrens hergestellte Gehäuse 2 eingebracht. Zusätzlich dienen die

Versteifungsrippen 25 zur Flächenvergrößerung der Außenfläche des Gehäuses 2 zum Wärmetransport von in dem Stator 9 und in dem Elektronikmodul 4 entstehender Wärme durch Konvektion und Abstrahlung über die Wärmesenken 10, 1 1 (Figur 1 ) von dem Stator 9 und dem Elektronikmodul 4. Im Unterschied zum Gehäuse 2 weist das Gehäuse 2a zwei voneinander mittels der Trennwand 26 getrennte Bauräume 6a, 6b für jeweils zwei voneinander getrennte Elektronikmodule für die beiden in den Bauräumen 5 untergebrachten Elektromotoren auf.

Die Figur 4 zeigt eine gegenüber dem Stator 9 der Figur 1 veränderte Ausführungsform. Der gezeigte Stator 9a weist die zumindest teilweise Kapselung oder Umspritzung mit dem profilierten Außendurchmesser 27a auf, die die Statorwicklung nach außen kapselt. Die Kapselung erfolgt mittels Umspritzen oder Umgießen mit Kunststoffmaterial. In der

Kapselung sind neben der Funktion als Isolator weitere Funktionen vorgesehen, um den Stator 9a in dem Bauraum 5 der Gehäuse 2, 2a der Figuren 1 bis 3 drehmomentgestützt und axial fest unterzubringen. In dem gezeigten Stator 9a sind bei ausreichendem radialem Bauraum aus der dem profilierten Außendurchmesser 27a der Umspritzung des Stators 9a radial erweiterte Laschen 28a mit Ösen 29a mit Metallhülsen 30a ausgebildet, an denen der Stator 9a in dem Gehäuse 2, 2a oder anderen Ausführungsformen drehfest und axial fest aufgenommen, beispielsweise verschraubt ist. Die Festigkeit der Laschen 28a ist zumindest soweit ausreichend, um das Drehmoment des Elektromotors gegenüber dem Gehäuse 2, 2a abzustützen.

Die Figuren 5 und 6 zeigen den Stator der Figur 1 in 3D-Ansicht beziehungsweise im Detail. Das Statorbleckpaket hat vorzugsweise einen profilierten Außendurchmesser 27 um die Montagekräfte im Falle eines Pressverbands in dem Aktorgehäuse zu minimieren. Die Umspritzung / Kunststoffumspritzung des Stators 9 weist über den Umfang angeordnete Profilierungen 31 , 32, beispielsweise in Form von Quetschrippen, Nut-/Federverbindungen und dergleichen auf, die der Positionierung und Drehmomentabstützung des Stators 9 gegenüber dem Gehäuse 2 oder gegenüber anderen Bauteilen des Aktors, beispielsweise einem nicht dargestellten Lagerträger dienen. Hierzu weist das Gehäuse 2 zu den

Profilierungen 31 , 32 Schnittstellengeometrien mit entsprechender Genauigkeit und

Oberflächeneigenschaften für einen Pressverband und/oder eine Klebeverbindung mit radialer Positionierung und Abstützung des Drehmoments, beispielsweise komplementäre Profilierungen wie Längsrippen, Nuten und dergleichen auf.

Die Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Stators 9b in 3D-Ansicht, bei dem in der Umspritzung des Stators 9b nur teilweise ausgebildete Laschen 28b zur

Drehmomentabstützung gegenüber dem Gehäuse vorgesehen sind, um radial Bauraum zu sparen.

Die Figuren 8 und 9 zeigen den Stator 9 mit einer vorteilhaften Ausbildung der als Stanzgitter ausgebildeten Leitungen 18. Um einen Längenausgleich bei relativen Verlagerungen des Stators 9 gegenüber dem Elektronikmodul 4 (Figur 1 ) beispielsweise aufgrund von unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten zu erzielen, sind die Leitungen longitudi- nal s-förmig ausgebildet.

Die Figur 10 zeigt eine mögliche Anbindung des aus Kunststoff hergestellten Deckels 7 an das Gehäuse 2 der Figur 2 im Teilschnitt. Zur Abdichtung des Deckels 7 gegenüber dem Gehäuse 2 ist die Flüssigkeitsdichtung 33 oder Dichtklebung vorgesehen, die zwischen der umlaufenden Nut 34 des Deckels 7 und dem in diese eingreifenden, umlaufenden Kragen 35 des Gehäuses 2 gebildet ist. Die Befestigung des Deckels 7 an das Gehäuse erfolgt mittels der das Gehäuse 2 übergreifenden Schnapphaken 36.

Die Figur 1 1 zeigt eine gegenüber der Anbindung der Figur 10 alternative Anbindung des Deckels 7a an das Gehäuse 2. Hierbei ist der Deckel 7a aus Blech, beispielsweise als Tiefziehteil hergestellt. Die Befestigung des Deckels 7a erfolgt mittels um das Gehäuse 2 umgelegter, beispielsweise umgebördelter Laschen 37 unter Bildung eines Formschlusses mit dem Gehäuse. Die Abdichtung erfolgt mittels einer umlaufenden Dichtung 38, beispielsweise einer Dichtklebung. Bezuqszeichenliste Aktuator

Gehäuse

a Gehäuse

Bauraum für Stator

Elektronikmodul

Bauraum

Bauraum

a Bauraum

b Bauraum

Deckel

a Deckel

Gehäusewandung

Stator

a Stator

b Stator

0 Wärmesenke

1 Wärmesenke

2 Kontaktfläche

3 Kontaktfläche

4 Dom

5 Durchbruch

6 Kragen

7 Ringnut

8 Leitung

9 Statorwicklung

0 Durchbruch

1 Kontaktfläche

2 Leiterplatte

3 Stecker

4 Stanzgitter

5 Versteifungsrippe

6 Trennwand profilierter Außendurchmessera profilierter Außendurchmessera Lasche

b Lasche

a Öse

a Metallhülse

Profilierung

Profilierung

Flüssigkeitsdichtung

Nut

Kragen

Schnapphaken

Lasche

Dichtung