Die Erfindung betrifft eine Mechatronikeinheit mit einer Vielzahl von aufeinander angeordneten Schichten, in der sich zumindest ein Kanal in einem Bereich, in dem dieser Kanal parallel zu den Schichten verläuft, in zumindest zwei der Schichten erstreckt.

Mechatronikeinheiten dienen der Steuerung von Vorrichtungen wie beispielsweise Getrieben von Kraftfahrzeugen. Eine gängige Form der Steuerung ist dabei die hydraulische Steuerung.

Die genannten Kraftfahrzeuggetriebesteuerungen weisen meist zwei Gehäuseteile auf, die üblicherweise in einem gießenden Verfahren hergestellt werden. Die gegossenen Gehäuseteile sind über eine Getriebesteuerplatte verbunden. In derartigen Getriebesteuerungen werden Kanäle für Hydraulik- fluid ausgebildet, indem in die Gehäuseteile entsprechende Vertiefungen eingebracht werden. Werden die Gehäuseteile mit der Getriebesteuerplatte zwi- sehen den Gehäuseteilen bestimmungsgemäß verbunden, so schließt die Getriebesteuerplatte die Vertiefungen in den Gehäuseteilen zu Kanälen ab. An geeigneten Stellen enthält die Getriebesteuerplatte Durchlässe, über welche die Kanäle der Gehäuseteile miteinander in Verbindung stehen.

Die Herstellung der beiden Gehäuseteile durch gießende Verfahren, insbesondere mittels Spritzguss, führt zu einer Beschränkung der möglichen Kanalgeometrien. Es können nur solche Kanalgeometrien realisiert werden, die durch eine Gussform erzeugt werden können. Auf diese Weise können beispielsweise keine sich in einem der Gehäuseteile kreuzenden Kanäle erzeugt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Mechatronikeinheit anzugeben, die so aufgebaut ist, dass in ihr beliebige Kanalformen erzeugt werden können.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Mechatronikeinheit nach Anspruch 1 und das Verfahren zur Herstellung einer Mechatronikeinheit nach Anspruch 27. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Mechatronikeinheit und des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens an.

Erfindungsgemäß wird eine Mechatronikeinheit angegeben, die zumindest ein Schichtsystem mit einer Vielzahl von aufeinander angeordneten Schichten aufweist. Die Schichten eines gegebenen Schichtsystems sind dabei vorteilhafterweise aufeinander angeordnet und erstrecken sich bevorzugt parallel zueinander. Vorteilhafterweise grenzen dabei einander benachbarte der Schichten flächig aneinander an. Das Schichtsystem kann also ein Stapel mit einer Vielzahl von aufeinander gestapelten Schichten sein.

Optional können mehrere derartige Schichtsysteme vorgesehen sein. Die Schichten unterschiedlicher Schichtsysteme können dabei parallel zueinander liegen oder in einem nicht verschwindenden Winkel von beispielsweise 90° zueinander stehen.

Erfindungsgemäß ist in dem zumindest einen Schichtsystem zumindest ein Kanal für ein Hydraulikfluid ausgebildet. Als Kanal wird hierbei vorzugsweise ein Hohlraum verstanden, der zumindest bereichsweise einen zu den Schichten senkrechten Querschnitt hat, der vollständig vom Schichtsystem umschlossen wird, und der zumindest in einer, vorzugsweise in zumindest zwei Öffnungen aus dem Schichtsystem austritt. Die genannten Öffnungen befinden sich also vorteilhafterweise in zumindest einer Außenfläche des Schichtsystems.

Erfindungsgemäß weist zumindest einer der Kanäle zumindest einen Bereich auf, in dem er in einem Winkel von kleiner als 90° zur Fläche der Schichten des

Schichtsystems verläuft. Der Kanal verläuft also zumindest bereichsweise nicht senkrecht zur Fläche der Schichten, durch welche er verläuft. Dass der Kanal in einem Bereich in einem bestimmten Winkel verläuft, kann hier so verstanden werden, dass eine Flussrichtung von Fluid, das den Kanal von einer seiner Öffnungen aus kommend durchfließt, in dem besagten Bereich in Richtung einer Durchflussrichtung fließt, die in dem besagten Winkel zur Fläche der Schichten steht. Als Richtung, in die der Kanal verläuft, kann also die Durchflussrichtung von Fluid in dem Kanal an der entsprechenden Stelle oder im entsprechenden Bereich angesehen werden.

Vorteilhafterweise kann der Kanal zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgestaltet sein mit einer beliebig geformten Zylindergrundfläche. Die Zylindergrundfläche kann kreisförmig, quadratisch, rechteckig sein oder beliebige andere Geometrien aufweisen. In Bereichen, wo der Kanal eine solche Zylin- derform aufweist, kann als Richtung, in welcher der Kanal verläuft, die Richtung angesehen werden, in der die Zylinderachse dieser Zylinderform liegt. Der Kanal kann dann als von jener Form angesehen werden, die durch paralleles Verschieben der Zylindergrundfläche in Richtung der Zylinderachse gebildet wird.

Erfindungsgemäß erstreckt sich der zumindest eine Kanal in zumindest einem der Bereiche, in denen dieser Kanal in einem Winkel von kleiner als 90° zur Fläche der Schichten verläuft, in zumindest zwei der Schichten des Schichtsystems, in dem der Kanal verläuft. Verläuft beispielsweise der Kanal in einem Winkel von Null Grad zur Fläche der Schichten des Schichtsystems, so hat der

Kanal eine Höhe, gemessen in Richtung senkrecht zur Fläche der Schichten des Schichtsystems, von mindestens zwei Schichten.

Der beschriebene erfindungsgemäße Aufbau ermöglicht es, in der Mechatronikeinheit und insbesondere in dem Schichtsystem Kanäle von be- liebiger Geometrie zu erstellen. Die Kanäle können dadurch gebildet werden, dass in die Schichten Durchgangsöffnungen eingebracht werden beispielsweise mittels Ausstanzens. Dabei können die Durchgangsöffnungen so eingebracht werden, dass die Durchgangsöffnungen benachbarter Schichten jeweils den Kanal fortsetzen. Der Rand der Durchgangsöffnungen begrenzt den Kanal in zur Fläche der Schichten paralleler Richtung. In zur Fläche der Schichten senkrechter Richtung kann der Kanal durch die Oberflächen der Schichten begrenzt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zumindest einer der Kanäle sich in einem Bereich, in dem dieser Kanal in einem Winkel von kleiner als 90° zur Fläche der Schichten verläuft und sich in zumindest zwei Schichten erstreckt, in zur Fläche der Schichten senkrechter Richtung durch zumindest zwei bezüglich des Kanals gegenüberliegende der Schichten begrenzt werden. Bezeichnet man die Richtung senkrecht zur Fläche der Schichten als Oben- Unten-Richtung, so kann der Kanal also in diesem Bereich nach oben und nach unten durch jeweils eine der Schichten begrenzt werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Kanal in diesem Bereich parallel zur Fläche der Schichten verläuft. Sofern zumindest fünf der Schichten vorgesehen sind, können Kanäle realisiert werden, die sich kreuzen. Dabei können sich unterschiedliche Kanäle kreuzen und/oder unterschiedliche Abschnitte des gleichen Kanals. Dabei soll bedeuten, dass zwei Kanäle sich kreuzen, dass sie sich in einer Projektion senkrecht zur Ebene der Schichten kreuzen. Sie haben also zumindest einen Bereich, in dem sie übereinander oder untereinander liegen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können sich mehrere der Kanäle über mehrere der Schichten erstrecken. Dabei können mehrere dieser Kanäle jeweils einen Bereich aufweisen, in dem sie in einem Winkel kleiner als 90 Grad zur Fläche der Schichten verlaufen. Vorteilhafterweise können Schichten des Schichtsystems miteinander durch zumindest abschnittsweises Verlöten verbunden sein. Vorteilhaft können alle jeweils benachbarten Schichten durch zumindest abschnittsweises Verlöten miteinander verbunden sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können zumindest zwei benachbarte der Schichten oder alle benachbarten der Schichten jeweils um zumindest eine Durchgangsöffnung in zumindest einer der jeweiligen benachbarten Schichten herum miteinander verlötet sein. Auf diese Weise können gleichzeitig die Schichten miteinander verbunden werden und die Durchgangsöffnungen zwischen den Schichten abgedichtet werden.

Es ist auch möglich und vorteilhaft, dass zumindest zwei benachbarte der Schichten oder alle benachbarten der Schichten jeweils zumindest ab- schnittsweise linienförmig und/oder flächig miteinander verlötet sind. Zumindest zwei benachbarte Schichten oder alle benachbarten der Schichten können auch vollflächig miteinander verlötet sein. Die beschriebenen Möglichkeiten der Verbindung benachbarter Schichten können beliebig miteinander kombiniert werden. Es können also einige benachbarte Schichten um Durch- gangsöffnungen miteinander verlötet sein, während andere benachbarte

Schichten beispielsweise linienförmig, flächig oder vollflächig miteinander verbunden sind. Hierzu können die Schichten vor dem Verlöten mit Lot beschichtet werden. Die Lot-Beschichtung weist dabei auf einer Oberfläche vorteilhafterweise eine Schichtdicke von 5 bis 20%, insbesondere 7 bis 12% der Dicke der betreffenden Schicht auf, vorteilhafterweise zwischen 10 und 150 μιη, insbesondere zwischen 20 und 80 μιη.

Vorteilhafterweise sind die miteinander verlöteten Schichten mit Aluminium- Lot und/oder mit Keramik-Lot miteinander verlötet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zumindest eine der Schichten zumindest eine Vertiefung und/oder zumindest eine Öffnung aufweisen, in die beim Löten Lot hineinfließen kann. Derartige Vertiefungen bzw. Öffnungen können überschüssiges Lot aufnehmen. Im fertig hergestellten Zustand können daher die Vertiefungen oder Öffnungen ganz oder teilweise mit Lot gefüllt sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zumindest ein Kanal vorgesehen sein, der zumindest einen Abschnitt aufweist, in dem dieser Kanal zumindest drei benachbarte der Schichten in zur Fläche dieser Schichten senk- rechter Richtung durchläuft. Der Kanal kann also in diesem Bereich einen senkrecht zur Fläche der Schichten stehenden Abschnitt aufweisen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zumindest einer der Kanäle in einem Bereich, in dem dieser Kanal parallel zur Fläche der Schichten verläuft, mit gegenüberliegenden Enden dieses Teils in Durchgangsöffnungen in der gleichen Schicht einmünden, die den Kanal in zur Fläche der Schichten senkrechter Richtung begrenzt. Eine solche Ausgestaltung kann einer U-Form des Kanals in diesem Bereich entsprechen. Ebenso ist es möglich, dass die gegenüberliegenden Enden eines solchen Teils in Durchgangsöffnungen in unterschiedlichen, insbesondere auf unterschiedlichen Seiten des Kanals sich erstreckenden Schichten einmünden. Hierdurch ergibt sich ein stufenförmiger Verlauf des Kanals im betreffenden Bereich.

Die erfindungsgemäße Realisierung von Kanälen in Schichtsystemen erlaubt es, Kanäle im Schichtsystem auszubilden, die beliebige Querschnitte haben können. Der Querschnitt des Kanals in Richtung senkrecht zu dessen Verlauf kann beispielsweise kreisförmig, oval, quadratisch, rechteckig oder anders geformt sein. Allgemein gesprochen kann zumindest einer der zumindest einen Kanäle auf zumindest einem Teil seiner Ausdehnung einen zur Fläche der Schichten senkrechten und zur Richtung des Verlaufs des Kanals senkrechten

Querschnitt aufweisen, dessen Ausdehnung in zur Fläche der Schichten paralleler Richtung in zur Fläche der Schichten senkrechter Richtung variiert. Es ist auch möglich, dass zumindest einer der zumindest einen Kanäle auf zumindest einem Teil seiner Ausdehnung einen zur Fläche der Schichten senkrech- ten und zu einer Richtung des Verlaufs des Kanals senkrechten Querschnitt aufweist, dessen Ausdehnung in zur Fläche der Schichten senkrechter Richtung in zur Fläche der Schichten paralleler Richtung variiert. Sofern der Kanal durch Öffnungen in den Schichten gebildet wird, die zylinderförmige Öffnungswände haben, kann die Form des Querschnitts gestuft sein. Die genann- ten Querschnitte des Kanals können aber auch weniger gestuft oder stetig realisiert werden, wenn die Stufung beispielsweise durch Anprägung reduziert wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann in zumindest einem der Kanäle zumindest ein Durchflusssteuerungsbauteil angeordnet sein, das eingerichtet ist, einen Durchfluss durch den Kanal zu steuern und/oder zu regeln. Insbesondere kann ein solches Durchflusssteuerungsbauteil vorteilhaft eingerichtet sein, um beispielsweise einen Volumenstrom, einen Druck und/oder eine andere Eigenschaft des Hydraulikfluids, die mit dem Fließen zusammenhängt, zu steuern und/oder zu regeln.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zumindest einer der Kanäle zumindest drei der Schichten in zur Fläche dieser Schichten senkrechter Richtung durchlaufen. Der Kanal kann dann im Bereich einer dieser zumindest drei Schichten einen kleineren Querschnitt haben als im Bereich der an- deren der zumindest drei Schichten. Auf diese Weise kann im Kanal eine Blende oder Engstelle erzeugt werden.

Vorteilhaft kann eine Schichtdicke der mittleren der zumindest drei Schichten kleiner sein, als eine Schichtdicke der anderen zumindest drei Schichten.

Eine Blende kann auch als Insert gefertigt sein. Dieses kann vorteilhaft eine Dicke aufweisen, die mehr als einer Schichtdicke entspricht und sich beispielsweise genau über zwei Schichten erstreckt. Wegen besserer Stanzbarkeit ist es vorteilhaft, wenn die Blende in der dünnsten Lage bzw. Schicht angeordnet ist. Andererseits kann die Blende auch ein kleines Loch in einer relativ dicken Lage bzw. Schicht sein, da dies eine Bremswirkung der Blende begünstigt. Letzteres ist allerdings schwieriger herstellbar.

Vorteilhaft kann auch eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Mechatronikeinheit sein, in der die Mechatronikeinheit zumindest zwei der Kanäle aufweist, zwischen denen innerhalb der Mechatronikeinheit keine fluiddurchlässige Verbindung besteht. Fluid, das in den einen der Kanäle ein- gebracht wird, kann also nicht im Inneren der Mechatronikeinheit in den anderen Kanal gelangen. Auf diese Weise können in der Mechatronikeinheit ge- trennte Fluidsysteme realisiert werden, beispielsweise eines für Öl und eines für Wasser. Ebenso kann auf diese Weise vermieden werden, dass sich stofflich identische Medien, die mit sehr unterschiedlichen Drücken strömen, vermischen.

Vorteilhafterweise können in der Mechatronikeinheit ein oder mehrere Ventile realisiert sein. So kann beispielsweise in zumindest einem der Kanäle ein Rückschlagventil angeordnet sein, das so eingerichtet ist, dass es einen Durch- fluss von Hydraulikfluid durch den Kanal in einer Richtung erlaubt und in ent- gegengesetzter Richtung blockiert. Ebenso kann das erfindungsgemäße Hydrauliksteuermodul vorteilhaft zumindest einen Magnetventil, zumindest ein Federventil, zumindest ein Blendenelement und/oder zumindest ein weiteres Ventilelement aufweisen. Sowohl bei einem Durchflusssteuerungsbauteil, beispielsweise einem Druckregelventil, als auch bei einem Rückschlagventil kann es vorteilhaft sein, wenn diese so innerhalb der Schichten angeordnet sind, dass sie im geöffneten Zustand einen Fluss des Hydraulikfluids in einer Richtung ermöglichen, der eine Komponente senkrecht zur Ebene der Schichten aufweist. Diese Ventile sollen also bei der bevorzugten Anordnung nicht nur einen Fluss des Hydraulikfluids in der Ebene der Schichten bzw. parallel zu den Flächen der Schichten zulassen.

Vorteilhaft ist es auch möglich, dass in zumindest einem Kanal zumindest ein Ventilgehäuse angeordnet ist, das zumindest abschnittsweise durch zumindest einige der Schichten gebildet wird. Das Ventilgehäuse kann sich also durch zumindest einige der Schichten erstrecken. Dabei kann es besonders bevorzugt eine Komponente seiner Erstreckung haben, die senkrecht auf den Schichten steht. Ein solches Ventilgehäuse kann beispielsweise Teil eines We- geventils sein. Ein derartiges Wegeventil kann vorteilhaft einen Steller aufweisen, der besonders bevorzugt länglich ausgebildet sein kann und im Ventilgehäuse mit seiner Längsrichtung senkrecht zur Ebene der Schichten angeordnet sein kann. Dabei kann der Steller die Schichten durchstoßen.

Vorteilhafterweise kann die Mechatronikeinheit zumindest ein nicht-flächiges Ventilgehäuse aufweisen, das mit dem Schichtsystem verlötet ist. Ein derarti- ges Ventilgehäuse kann beispielsweise auf jener dem Schichtsystem abgewandten Seite einer der äußersten Schichten des Schichtsystems über einer Öffnung eines der Kanäle angeordnet sein. Das Ventilgehäuse ist dann mit dem entsprechenden Kanal in hydraulikfluiddurchlässiger Verbindung und erlaubt die Kontrolle des Fluidflusses durch diesen Kanal. Das Ventilgehäuse weist vorteilhaft ein Ventil auf.

Neben den bereits genannten optionalen Ventil- und Blendenelementen kann das Schichtsystem weitere Blenden- und/oder Ventilelemente aufweisen. Ebenso ist es vorteilhaft möglich, dass das Schichtsystem zumindest ein Magnet-, Feder-, Sieb-, oder Sensorelement aufweist. Ein Magnet- und/oder Siebelement kann beispielsweise dazu dienen, im Hydraulikfluid mitgetragene Verunreinigungen aufzufangen. Die Schichten des Schichtsystems können vorteilhafterweise eine Dicke von kleiner oder gleich 4 mm, vorzugsweise kleiner oder gleich 1,5 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 1 mm und/oder größer oder gleich 0,2 mm, vorzugsweise größer oder gleich 0,3 mm, besonders bevorzugt größer oder gleich 0,5 mm haben.

Die Dicke wird dabei in Richtung senkrecht zur Fläche der Schicht gemessen.

Besonders vorteilhaft weisen zumindest einige, vorzugsweise alle der Schichten Aluminium oder Aluminiumlegierungen auf oder bestehen daraus. Alumi- niumschichten sind insbesondere vorteilhaft, wenn die Mechatronikeinheit mittels Durchlauflöten hergestellt wird. Die Aluminiumschichten können einerseits in einem Aluminiumspritzgussverfahren hergestellt werden, es ist jedoch bevorzugt Bleche aus Aluminiumlegierungen zu verwenden und die Schichten aus diesen auszustanzen. Optional kann eine Zwischenlage aus ei- nem anderen Material, beispielsweise aus Stahl, vorgesehen sein, beispielsweise als Insert in einem Aluminium-Rahmen. Grundsätzlich ist Aluminium gegenüber Stahl bevorzugt, da die höhere thermische Leitfähigkeit von Aluminium eine Verbindung mittels Lötens, beispielsweise mittels Durchlaufofen, ermöglicht. Ebenso ist es möglich, eine Zwischenlage mit einer Vielzahl von Löchern einzusetzen, bei der die Löcher einen Durchtritt von Lot erlauben und bei der die beidseitig der die Löcher aufweisenden Schicht angeordneten Schichten durch die Löcher hindurch verlötet sind. Weiter ist das geringere Gewicht von Aluminium gegenüber Stahl vorteilhaft.

Vorteilhafterweise sollten Lot und Material der Schichten so aufeinander abgestimmt sein, dass die Schmelztemperatur des Lots unterhalt der Schmelztemperatur des Materials der Schichten liegt. Beispielsweise können Aluminiumschichten, deren Schmelztemperatur bei 660 °C oder 670 °C liegt, mit Lot aus Aluminiumlegierung verlötet werden, deren Schmelztemperatur bei 500°C bis 610°C liegen kann, insbesondere bei 570°C bis 590°C. Beispielsweise können die Aluminiumlegierungen der Gruppe 3 (nach EN 573-3/4), insbesondere AA 3003 und AA 3005 verwendet werden.

Es ist außerdem bevorzugt, wenn sich die Schichten eben erstrecken. Die größten Oberflächen der Schichten sind in diesem Fall also eben.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Mechatronikeinheit zumindest eine Dichtungslage aufweisen, welche das Schichtsystem nach außen begrenzt, wobei die Dichtungslage Dichtelemente aufweisen kann, die in die Dichtungslage eingeformt sind, beispielsweise als Sicken einer metallischen Dichtungslage, und/oder auf die Dichtungslage aufgebracht sind, beispielsweise als partielle oder vollflächige Beschichtung, insbesondere als Dichtraupen. Alternativ oder zusätzlich sind auch Weichstoff- Dichtungslagen möglich. Besonders vorteilhaft ist zumindest eine Dichtungslage auf jener dem Schichtsystem abgewandten Seite einer oder beider äußerster der Schichten angeordnet. Auf diese Weise können auf das Schichtsystem Elemente wie beispielsweise Ventile montiert werden, die durch die Dichtelemente abgedichtet werden.

Vorzugsweise weist das Schichtsystem zumindest drei, vorzugsweise zumindest fünf, besonders bevorzugt zumindest zehn der Schichten auf. Die Zahl der Schichten kann in der Praxis abhängig davon gewählt werden, welche Kanalgeometrien realisiert werden sollen. Grundsätzlich sind eine beliebige Anzahl von Schichten größer oder gleich drei möglich.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Mechatronikeinheit zumindest ein weiteres der Schichtsysteme aufweisen, dessen Schichten beispielsweise senkrecht zu den Schichten des zumindest einen anderen Schichtsystems stehen können.

Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung einer Mechatronikeinheit, vorteilhaft einer wie vorstehend beschrieben ausgestalteten Mechatronikeinheit. Dabei wird Lot auf zumindest eine Platte eines Basismaterials aufgebracht, und aus zumindest einer der zumindest einen Platten des Basismaterials zumindest eine Schicht hergestellt. Es ist dabei möglich, dass sämtliche Schichten aus dem zumindest auf einer Oberfläche, vorzugsweise vollflächig, mit Lot beschichteten Basismaterial hergestellt werden. Ebenso ist es jedoch möglich, dass ein Teil der Schichten aus einem anderen Material, das auf seiner Oberfläche nicht mit Lot beschichtet ist, hergestellt wird. Dabei umfasst die Herstellung der Schichten, dass zumindest eine Durchgangsöffnung in zumindest eine der Schichten eingebracht wird. Die so eingebrachten Durchgangsöffnungen können, wenn die Schichten aufeinander angeordnet sind, den zumindest einen Kanal zusammensetzen. Die zumindest drei Schichten werden so aufeinander angeordnet, dass alle unmittelbar benachbarten Schichten über zumindest eine mit Lot beschichtete Oberfläche aneinandergrenzen, dabei können, wie bereits erwähnt, Schichten mit mindestens einer mit Lot beschichteten Oberfläche mit Schichten ohne mit Lot beschichteten Oberflächen kombiniert werden. Es werden dann die aufeinander angeordneten Schichten auf eine Schmelztemperatur des Lotes erhitzt.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren beispielhaft erläutert werden. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen dabei gleiche oder entsprechende Merkmale. Die in den Beispielen beschriebenen Merkmale können auch unabhängig vom konkreten Beispiel realisiert sein und zwischen den Beispielen kombiniert werden.

Es zeigt

Figur 1 eine erfindungsgemäße Mechatronikeinheit mit Ventilgehäusen,

Figur 2 ein beispielhaftes Schichtsystem in perspektivischer Schnittan- sieht,

Figur 3 ein beispielhaftes Schichtsystem in einer Schnittansicht, Figur 4 Beispiele verschiedener Kanalformen,

Figur 5 ein beispielhaftes Schichtsystem mit zusätzlichen Dichtungslagen,

Figur 6 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Schichtsystems mit Vertie- fungen, in die Lot hineinfließen kann,

Figur 7 eine erfindungsgemäße Mechatronikeinheit mit einem Wegeventil, Figur 8 ein erfindungsgemäßes Schichtsystem mit einer Blendenschicht,

Figur 9 ein erfindungsgemäßes Schichtsystem mit zwei Rückschlagventilen, und

Figur 10 ein erfindungsgemäßes Schichtsystem mit lagenförmig freistehen- den Konturen.

Figur 1 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Mechatronikeinheit mit einem Schichtsystem 1, welches neun aufeinander angeordnete Schichten la bis Ii aufweist.

Das Schichtsystem 1 ist in einem aufgeschnittenen Zustand dargestellt, wodurch ein Teil der inneren Struktur des Schichtsystems 1 sichtbar wird. Es ist zu erkennen, dass das Schichtsystem 1 eine Vielzahl von Kanälen 2 für Hydrau- likfluid aufweist, von denen einige in zumindest einem Bereich parallel zu ei- ner Ebene verlaufen, in der sich die Schichten la-li des Schichtsystems 1 erstrecken. Beispielsweise erstreckt sich der Kanal 2a im zu erkennenden Abschnitt parallel zur Ebene, in der sich die Schichten la bis Ii erstrecken. Der Kanal 2a läuft dort, wo er parallel zur Fläche der Schichten la bis Ii verläuft, in dreien der Schichten lf, lg und lh. Der Kanal 2a erstreckt sich also in drei der Schichten lf, lg und lh. Auch der Kanal 2b erstreckt sich in dreien der Schichten, nämlich den Schichten lb, lc und ld. Der Kanal 2c weist beispielsweise einen Bereich auf, in dem er parallel zu der Ebene der Schichten la bis Ii verläuft. In diesem Bereich erstreckt sich der Kanal 2c in den Schichten lf, lg und lh. Die Kanäle 2 werden in den Bereichen, in denen sie parallel zur Ebene der

Schichten la bis Ii verlaufen und sich in zumindest zwei Schichten erstrecken, in zur Fläche der Schichten la bis Ii senkrechter Richtung durch zwei bezüglich des entsprechenden Kanals 2 gegenüberliegende der Schichten la bis Ii begrenzt. So werden beispielsweise die Kanäle 2a und 2c durch die Schichten le und Ii begrenzt, die einander bezüglich des entsprechenden Kanals gegenüberliegen. Der Kanal 2b wird beispielsweise durch die Schichten la und le begrenzt, die einander bezüglich des Kanals 2b gegenüberliegen.

Einige der Kanäle 2, wie beispielsweise der Kanal 2c weisen einen Bereich auf, in dem sie drei oder mehr benachbarte der Schichten la bis le in zur Fläche dieser Schichten in senkrechter Richtung durchlaufen.

Im in Figur 1 gezeigten Beispiel weist die Mechatronikeinheit außerdem Durchgangsöffnungen 3 auf, die sich durch alle Schichten la bis Ii des Schichtsystems 1 erstrecken. Diese Durchgangsöffnungen 3 können beispielsweise zum Verschrauben verwendet werden.

Im in Figur 1 gezeigten Beispiel weist die Mechatronikeinheit drei Ventilgehäuse 4a, 4b und 4c auf, die auf einer Oberseite des Schichtsystems 1 ange- ordnet sind. Diese Ventilgehäuse 4a bis 4c weisen Fluidöffnungen 5 auf, durch welche Fluid in die Ventilgehäuse 4a bis 4c ein- und aus ihnen herausfließen kann. Die Fluidöffnungen 5 sind über Öffnungen in der obersten Schicht la des Schichtsystems 1 angeordnet, durch welche jeweils einer der Kanäle 2 sich in der Schicht la öffnet. Hydraulikfluid kann also aus dem entsprechenden Kanal 2 durch die oberste Schicht la in das entsprechende Ventilgehäuse 4a durch eine der Ventilöffnungen 5 eintreten oder aus dem Ventilgehäuse in den Kanal 2 eintreten. Die Ventilgehäuse 4a, 4b und 4c weisen außerdem Öffnungen 6 auf ihrer Oberseite auf, durch welche Fluid in das Ventilgehäuse eintreten oder aus diesem austreten kann. Durch in Figur 1 nicht gezeigte Ventile in den Ventilgehäusen 4a, 4b und 4c können selektive Verbindungen zwischen den Öffnungen 5 und den Öffnungen 6 hergestellt werden. Figur 2 zeigt ein Beispiel eines Schichtsystem 1 mit sieben Schichten la bis lg. Das in Figur 2 gezeigte Schichtsystem 1 ist angeschnitten, so dass eine innere Struktur des Schichtsystems 1 erkennbar ist. Das Schichtsystem 1 weist wiederum Kanäle 2 im Inneren auf, die zumindest abschnittsweise parallel zur Ebene der Schichten la bis lg verlaufen. Das Schichtsystem in Figur 2 kann beispielsweise eine Getriebemechatronik sein. Wie in Figur 1 erstrecken sich zumindest einige der Kanäle 2 dort, wo sie parallel zu den Ebenen der Schichten la bis lg des Schichtsystems 1 verlaufen durch zumindest zwei der Schichten la bis lg. Beispielsweise erstreckt sich der Kanal 2a durch die Schichten le und lf. Der Kanal 2b erstreckt sich durch die Schichten lb und lc, ebenso wie der Kanal 2c. Der Kanal 2c ist über eine Öffnung in der Schicht ld mit dem Kanal 2a verbunden. Auf seiner gegenüberliegenden Seite endet der Kanal 2c in einer Öffnung in der obersten Schicht la.

Im in Figur 2 gezeigten Beispiel weist das Schichtsystem 1 außerdem eine Durchgangsöffnung 3 auf, die einen kreisförmigen Querschnitt senkrecht zur Durchgangsachse hat. Die Durchgangsöffnung steht senkrecht zur Ebene der Schichten la bis lg.

Figur 3 zeigt einen Schnitt durch ein beispielhaftes Schichtsystem entsprechend der Erfindung. Das Schichtsystem 1 weist hierbei fünf Schichten la bis le auf. Eine Durchgangsöffnung 3 erstreckt sich senkrecht zu den Schichtebenen durch alle Schichten la bis le. Ein Kanal 2a öffnet sich mit einer Seite zweimal in der obersten Schicht la, nämlich in den beiden Öffnungen 2a' und 2a", und mit der anderen Seite in der untersten Schicht le in der Öffnung 2a*. In einem Teilbereich verläuft er in zwei Richtungen parallel zur Ebene der Schichten la bis le und erstreckt sich in diesem Bereich in den Schichten lb und lc. Diese Kanalführung erlaubt beispielsweise das Zuführen eines Hydrau- likfluides von den Öffnungen 2a' und 2a* zur Öffnung 2a". Es kann also Hyd- raulikfluid sowohl von einer Oberfläche des Schichtsystems zur gegenüberliegenden Oberfläche fließen, also auch von einem Teilbereich einer Oberfläche zu einem anderen Teilbereich derselben Oberfläche.

Figur 4 zeigt einen Schnitt durch ein Schichtsystem 1 mit acht Schichten la bis lh, die alle einem 0,2 mm starken Blech aus einer Aluminiumlegierung herge- stellt sind, wobei allerdings nur die Schichten lb bis lg beidseitig vollflächig mit Lot beschichtet sind, während die Schichten la und lh selbst vor dem Löten unbeschichtet sind. Im gezeigten Schichtsystem sind zwei Kanäle 2a und 2b realisiert, die in Richtung senkrecht zur Figurenebene verlaufen. Zu erken- nen ist in Figur 4 daher ein Querschnitt der Kanäle 2a und 2b in Richtung senkrecht zur Richtung, in der die Kanäle verlaufen. Der Querschnitt des Kanals 2a ist rechteckig. Er wird begrenzt durch die Öffnungswände der Öffnungen in den Schichten lb, lc, ld, le, lf und lg sowie nach oben durch die Schicht la und nach unten durch die Schicht lh.

Der Kanal 2b hat einen gestuft kreisförmigen Querschnitt. Es ist zu erkennen, dass die Ausdehnung dieses Kanals 2b in zur Fläche der Schichten la bis lh paralleler Richtung in zur Fläche der Schichten la bis lh senkrechter Richtung variiert. Es variiert darüber hinaus auch die Ausdehnung des Querschnitts in zur Fläche der Schichten la bis lh senkrechter Richtung in zur Fläche der

Schichten parallelen Richtung.

Beliebige andere Querschnittsgeometrien können in entsprechender Weise realisiert werden. Die Stufung kann vermindert oder ganz vermieden werden, indem die in die Schichten lb bis lg eingebrachten Öffnungen entsprechend angeprägt werden.

Figur 5 zeigt einen Schnitt durch ein Beispiel einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mechatronikeinheit mit drei Schichten la, lb, lc, durch die sich ein Kanal 2a erstreckt. Wiederum sind die einander benachbarten Schichten la und lb sowie lb und lc jeweils paarweise vollflächig mittels eines Lots, hier mittels eines Aluminium-Lots, miteinander verlötet. Die Schichten la, lb und lc wurden aus unterschiedlich dicken Aluminiumblechen gefertigt, von denen nur das Blech, aus dem die innenliegende Schicht lb aus- gestanzt ist, beidseitig vollflächig mit Lot beschichtet ist.

Im in Figur 3 gezeigten Beispiel weist die erfindungsgemäße Mechatronikeinheit zwei Dichtungslagen 39a und 39b auf, zwischen denen alle Schichten la, lb und lc angeordnet sind. Die Dichtungslagen 39a und/oder 39b können beispielsweise Stahl, Baustahl, Federstahl oder Aluminium aufweisen oder daraus bestehen. Die Dichtungslagen 39a und 39b weisen Sicken 30a bzw. 30b auf, welche die Öffnungen in der entsprechenden Schicht la bzw. lc umlaufen. Ein Sickendach der Vollsicken 30a und 30b ist dabei jeweils von den Schichten la bis lc weg orientiert.

Die Verbindung der Dichtungslagen 39a bzw. 39b mit den Schichten la bzw. lc erfolgt hier wie aus der WO 2013011132 AI bekannt nur lokal. Hierzu ist die oberste Schicht la im Abschnitt 41a ausgespart, ein nur teilweise freigetrennter Steg 43a der Dichtungslage 39a wurde in die Ebene der Schicht la verformt und wird dort von zwei Vorsprüngen 22a der Schicht la gehalten. Die andere dargestellte Verbindungsstelle ist vergleichbar ausgeführt, ein nur teilweise freigetrennter Steg 43b der Dichtungslage 39b wurde in die Ebene der Schicht lc verformt und wird dort von zwei Vorsprüngen 42b der Schicht lc gehalten. Allerdings ist hier die Ausnehmung 41b nicht nur in der Schicht lc vorgesehen, sondern setzt sich in den beiden anderen Schichten lb, la fort. Die Aussparung 41b könnte somit als besonders großes Reservoir zur Aufnahme von überschüssigem Lot genutzt werden, wie noch anhand von Figur 6 erläutert wird.

Figur 6 zeigt ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Schichtsystems mit fünf Schichten la bis le. Ähnlich wie in Figur 3 ist in Figur 6 ein Kanal 2a realisiert, der sich in einem Bereich, in dem er parallel zur Ebene der Schichten la bis le verläuft, in den Schichten lb, lc und ld erstreckt und in gegenüberliegenden Schichten la und le in Öffnungen endet. Es ist außerdem ein aus der Figurenebene heraustretender Kanal 2b gezeigt, der sich in den Schichten lb, lc und ld erstreckt.

Im in Figur 6 gezeigten Beispiel sind in die Schichten lb und ld Vertiefungen 7 und eine Öffnung 7' eingebracht, in die Lot hineinfließen kann. Beim Verlöten der Schichten la bis le kann daher überschüssiges Lot in diese Vertiefungen 7 bzw. die Öffnung 7' hineinfließen. Im fertig hergestellten Zustand können die Vertiefungen 7 und/oder die Öffnung 7' ganz oder teilweise mit Lot gefüllt sein.

Die benachbarten der Schichten la bis le können hier zumindest abschnitts- weise miteinander verlötet sein. Eine Verlötung kann beispielsweise um eine Durchgangsöffnung 2a, 3a oder 3b herum erfolgen. Es können aber auch benachbarte Schichten zumindest abschnittsweise linienförmig und/oder flächig und/oder vollflächig miteinander verlötet sein. Im Beispiel der Figur 5 werden also nicht notwendigerweise mit Lot vorbeschichtete Aluminiumbleche eingesetzt.

Figur 7 zeigt ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Mechatronikeinheit. Im in Figur 7 gezeigten Beispiel weist die Mechatronikeinheit ein erstes Schichtsystem 1 sowie darüber hinaus ein zweites Schichtsystem 8 auf. Das erste Schichtsystem 1 weist elf Schichten la bis lk auf und das zweite Schichtsystem 8 weist fünf Schichten 8a bis 8e auf. Die Schichten 8a bis 8e des zweiten Schichtsystems 8 erstrecken sich senkrecht zu den Schichten la bis lk des ersten Schichtsystems 1. Beispielsweise sind sämt- liehe Schichten des Schichtsystems 8 auf ihrer nach rechts weisenden Oberfläche vollflächig mit einem Keramik-Lot beschichtet, während mit Ausnahme der Schicht lk sämtliche Schichten des Schichtsystems 1 auf ihrer nach unten weisenden Oberfläche vollflächig mit einem Keramik-Lot beschichtet sind. Dies ermöglicht eine einfache Verbindung und Abdichtung der beiden Schicht- Systeme.

Im in Figur 7 gezeigten Beispiel weist die Mechatronikeinheit ein Wegeventil 9 auf. Das Wegeventil 9 weist einen Steller 10 auf, der in Richtung senkrecht zur Ebene der Schichten des Schichtsystems 1 zwischen zwei Positionen ver- schiebbar ist. Durch Verstellen des Stellers 10 kann eine Verbindung eines

Kanals 2c, der sich in den Schichten le und lf erstreckt, wahlweise mit einem Kanal 2a hergestellt werden, der sich in den Schichten lb und lc erstreckt oder mit einem Kanal 2b, der sich in den Schichten lh und Ii erstreckt. Hierzu weist das Ventil 9 eine Öffnung zum Kanal 2a, eine Öffnung zum Kanal 2b und eine Öffnung zum Kanal 2c auf. Befindet sich der Steller 10 in der in Figur 7 gezeigten Position, so besteht eine fluiddurchlässige Verbindung zwischen dem Kanal 2b und dem Kanal 2c. Wird der Steller 10 in die andere Position bewegt, in Figur 7 senkrecht nach oben, so wird eine Verbindung hergestellt zwischen dem Kanal 2a und dem Kanal 2c.

Der Kanal 2c verläuft an seinem dem Wegeventil 9 abgewandten Ende in das zweite Schichtsystem 8. Aus dem Schichtsystem 1 austretend, verläuft er dabei zunächst in Richtung senkrecht zu den Schichten 8a bis 8e des Schichtsystems 8 und erstreckt sich dann in den Schichten 8b und 8c und hat dort eine Durchflussrichtung parallel zu den Schichten 8a bis 8e des Schichtsystems 8.

Der Kanal 2a mündet an seinem dem Ventil 9 abgewandten Ende durch eine Öffnung in der obersten Schicht la in einen Anschluss 22, der hier als rechtwinklig gebogenes Rohr ausgebildet ist. Weiter zeigt Figur 7 schematisch ein Befestigungselement 26, das auf der obersten Schicht la zu liegen kommt und beispielsweise auf der Oberfläche dieser Schicht ebenfalls mittels Lötens befestigt ist. Das Befestigungselement 26 kann beispielsweise als Gewindebolzen ausgebildet sein, so dass über diesen eine Befestigung des Hydrauliksteuermoduls an einem anderen Bauteil möglich ist.

Figur 8 zeigt ein weiteres Beispiel eines Schichtsystems 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schichtsystem 1 weist hierbei acht Schichten la bis lh auf. Ein Kanal 2 erstreckt sich von einer Öffnung in der obersten Schicht la ausgehend in den Schichten lb und lc parallel zur Ebene der Schichten, dann senkrecht zur Ebene der Schichten durch die Schichten ld, le, lf und lg hindurch und dann in der Schicht lg parallel zur Ebene der Schichten, um schließlich in der Schicht lh nach außen zu treten. Der Kanal 2 wird durch Durchgangsöffnungen gebildet, die in die Schichten la bis lh eingebracht sind. Im in Figur 8 gezeigten Beispiel hat dabei die Öffnung in der Schicht ld einen sehr viel geringeren Durchmesser, als in den angrenzenden Schichten le und lc, wodurch die Schicht ld als Blende 24 im Kanal 2 wirkt. Vorteilhafterweise ist die Schicht ld dünn ausgestaltet, um die Verarbeitung zu vereinfachen. Figur 9 zeigt ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Schichtsystems 1 mit elf Schichten la bis lk. Ein Kanal 2 erstreckt sich im Schichtsystem 1, indem er durch die oberste Schicht la in das Schichtsystem eintritt, dann parallel zu den Schichtebenen in den Schichten lb und lc verläuft, dann senkrecht zu den Schichtebenen durch die Schichten ld bis lh verläuft und anschließend in den Schichten Ii und lj parallel zu den Schichtebenen verläuft um durch eine Öffnung in der untersten Schicht lk auszutreten. Im in Figur 9 gezeigten Beispiel ist ein Kugelrückschlagventil 11 im Kanal 2 in jenem Bereich angeordnet, in dem der Kanal 2 durch die Schichten Ii bis lh verläuft. Das Kugelrückschlagventil 11 weist einen Anschlag bzw. Ventilsitz 12 in Richtung unten auf, durch den hindurch ein Kanal 15 tritt. Eine Kugel 13 wird durch eine Feder 14 in den Anschlag 12 gegen die obere Öffnung des Kanals 15 gedrückt und verschließt diesen im Normalfall. Strömt nun Fluid von unten, das heißt durch die Öffnung in der Schicht lk durch den Kanal 2, so drückt dieser die Kugel 13 gegen die Federkraft 14 nach oben, wodurch der Kanal 15 freigegeben wird und das Fluid durchfließen kann.

Beispielhaft sind zu beiden Seiten des Rückschlagventils 11 zwei alternative Möglichkeiten für die Befestigung dieses Rückschlagventils 11 im Schichtsystem 1 dargestellt. Während auf der rechten Seite ein Gewinde 12a gezeigt ist, ist auf der linken Seite eine Presspassung 12b angedeutet. Alternativ könnte das Rückschlagventil 11 auch mit dem Schichtsystem 1 verlötet sein.

In Figur 9 ist darüber hinaus ein weiteres Rückschlagventil 16 gezeigt, das als auf einer Dichtsicke 17 aufliegendes Plättchen 18 ausgestaltet ist. Die Dichtsi- cke 17 ist dabei in ein Blech 20 eingebracht, das in die Schicht le eingeklemmt ist. Das Plättchen 18 ist im gezeigten Beispiel aus einem Blech 21 geschnitten, welches ebenfalls in die Schicht le eingeklemmt ist. Das Plättchen 18 ist mit dem Rest des Blechs 21 über eine geschnittene Feder 14' verbunden, die das Plättchen gegen die Sicke 17 drückt. Dem Plättchen gegenüber angeordnet ist ein Anschlag 19, der von einem Abschnitt des Blechs 23 gebildet wird. Strömt nun Fluid von unten gegen das Blättchen 18, so wird dies angehoben und gegen den Anschlag 19 gedrückt. Dabei öffnet sich ein Durchlass durch das Ventil 16 an dem Plättchen 18 vorbei.

Die Wandungen der Schichten ld bis lh um die beiden Ventile 11, 16 bilden hier jeweils ein Ventilgehäuse 29.

Beide beispielhaften Rückschlagventile 11 und 16 der Figur 9 sind innerhalb des Schichtverbundes angeordnet und ermöglichen, wenn sie geöffnet sind, einen Fluß des Hydraulikfluids in einer Richtung, die zumindest eine Rich- tungskomponente senkrecht zur Ebene der Schichten aufweist, ja sogar überwiegend in Richtung senkrecht zur Ebene der Schichten verläuft. Figur 10 zeigt ein weiteres Beispiel eines Schichtsystems 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schichtsystem 1 weist hierbei fünf Schichten la bis le auf. In das Schichtsystem 1 ist ein Kanal 2 eingebracht. Es ist zu erkennen, dass das erfindungsgemäße Konzept die Bildung lagenförmig freistehender

Konturen erlaubt. Die aufeinander aufliegenden Endabschnitte der lagenförmig freistehenden Konturen bilden dabei eine ausreichend stabile Stützstruktur, wobei die freistehenden Konturen in jeder Schicht unterschiedlich ausgebildet sind. Es resultiert ein zentraler Würfel, der in seiner Funktion einer Säu- le vergleichbar ist, wobei sich im gesamten Kanal keine die Strömung behindernde Querschnittsverengung ergibt. Auf ähnliche Weise können auch sich kreuzende Kanäle aufgebaut werden.