Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Stellantrieb, welcher einen

Elektromotor mit einer Rotorwelle und einem Motorgehäuse, ein im Motorgehäuse abgestütztes Lagerschild zur Lagerung der Rotorwelle sowie einen stirnseitig zum Motorgehäuse und zum Lagerschild angeordneten, mit einer Stabilisatorhälfte verbundenen Deckel umfasst.

Durch die EP 1 820 675 A1 der Anmelderin wurde ein elektromechanischer

Stellantrieb, auch Schwenkmotor genannt, für eine Stabilisatoranordnung bekannt. Der Schwenkmotor umfasst einen Elektromotor und ein stark untersetzendes

Planetengetriebe, welche in einem gemeinsamen Gehäuse, dem Motorgehäuse, aufgenommen sind. Eine erste Stabilisatorhälfte ist über eine Auftulpung mittels einer Schweißverbindung stirnseitig mit dem Motorgehäuse verbunden, während eine zweite Stabilisatorhälfte mit dem Abtrieb des Planetengetriebes verbunden ist. Durch Aktivierung des Elektromotors, d. h. Verdrehen der Rotorwelle können beide

Stabilisatorhälften gegeneinander verdreht werden, wodurch eine aktive

Wankstabilisierung für das Kraftfahrzeug erreicht wird.

In der älteren Anmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen 10 2013 215 859.9 ist ein elektromechanischer Stellantrieb eines aktiven Wankstabilisators für

Kraftfahrzeuge offenbart, wobei insbesondere der Anschluss eines Kabelstranges für die Leistungs- und Signalübertragung für den Elektromotor und eine Sensoreinheit dargestellt und beschrieben ist. Dabei wird der Kabelstrang über einen stirnseitig an einem Deckel befestigten ersten Stecker an den Elektromotor und über einen ortsfesten zweiten Stecker an das fahrzeugseitige Bordnetz angeschlossen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektromechanischen Stellantrieb der eingangs genannten Art weiter zu verbessern, wobei insbesondere die für den Betrieb eines Kraftfahrzeuges geltenden Anforderungen wie z. B. Staub- und

Wasserdichtigkeit zu erfüllen sind. Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass auf dem Lagerschild ein Komponententräger für elektrische und/oder elektronische Komponenten angeordnet und befestigt ist. Der Komponententräger, der sich in einem geschlossenen, nach außen

abgedichteten Raum zwischen Lagerschild und Deckel befindet, dient der Aufnahme, der Befestigung, Fixierung und Zentrierung von diversen Komponenten, welche für den Betrieb und die Steuerung des Elektromotors, insbesondere eine

Wankstabilisierung erforderlich sind. Durch die Verwendung des

Komponententrägers ergeben sich insbesondere Vorteile bei der Montage und dem Anschluss der einzelnen Komponenten, d. h. eine vereinfachte, schnellere und sichere Montage bis hin zur Blindmontage. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil der genauen Positionierung der einzelnen Komponenten einerseits zueinander und andererseits in Bezug auf den elektromechanischen Stellantrieb.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist eine erste Komponente als

Leistungsstecker ausgebildet, über welchen der Elektromotor mit elektrischer

Leistung versorgt wird. Durch den Komponententräger wird sichergestellt, dass der Stecker einfach montierbar ist und über Steckkontakte eine sichere, störungsfreie Stromzufuhr zum Elektromotor erfolgt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine zweite Komponente als Signalstecker ausgebildet, über welchen Signale, insbesondere Winkelpositionen zur Steuerung des Elektromotors übertragen werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine dritte Komponente als Sensoreinheit ausgebildet, welche ein Geber- und ein Nehmerelement umfasst. Über die Sensoreinheit wird die Winkelposition der Rotorwelle gesteuert, d. h. der relative Verdrehwinkel zwischen den beiden Stabilisatorhälften.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine vierte Komponente als Leiterplatte ausgebildet, welche als Träger für elektronische Bauteile und Leiterbahnen, d. h. elektrische Verbindungen der Bauteile dient. Die Leiterplatte hat im Wesentlichen die Funktion einer elektronischen Steuereinheit.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Komponententräger eine erste koaxial zur Rotorwelle angeordnete Zentrierfläche auf, welche mit einer weiteren am Lagerschild angeordneten Zentrierfläche in Eingriff steht. Über diese erste Zentrierung ist der Komponententräger in Bezug auf die Rotationsachse der Rotorwelle zentriert.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Komponententräger eine zweite exzentrisch, d. h. achsversetzt angeordnete Zentrierfläche auf, welche mit einer achsversetzt angeordneten Motorkontaktierung (Motoranschlusskontakten) in Eingriff steht und damit in Umfangsrichtung, d. h. gegen Verdrehen gesichert ist. Über die erste und die zweite Zentrierung ist der Komponententräger hinreichend gegenüber dem Lagerschild positioniert.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Komponententräger einen ersten Steckerkragen auf, welcher der Aufnahme des Leistungssteckers bzw. der Steckerkontakte des Leistungssteckers dient. Der Steckerkragen stellt somit die „Steckdose" (female-Kontakt) zum Stecker (male-Kontakt) dar.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Komponententräger einen zweiten Steckerkragen auf, welcher der Aufnahme des Signalsteckers dient. Der erste und der zweite Steckerkragen sind vorzugsweise um ca. 90 Grad in Umfangsrichtung versetzt auf dem Komponententräger angeordnet.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind im ersten Steckerkragen Lamellenkontakte zur elektrischen Verbindung zwischen dem Leistungsstecker und den Motorkontakten, auch Leistungskontakte genannt, angeordnet. Die

Lamellenkontakte bilden - wie oben erwähnt - die female-Kontakte, die elektrisch leitend, vorzugsweise durch eine Schweiß- oder Lötverbindung mit den

Motorkontakten verbunden sind. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Lamellenkontakte über ein stirnseitig angeordnetes Kunststoffelement gegenüber dem Lagerschild abgestützt. Dadurch wird die beim Einstecken des Leistungssteckers auftretende Steckkraft direkt in das Lagerschild eingeleitet, und die Motorkontakte, welche achsversetzt zu den Lamellenkontakten angeordnet sind, werden daher nicht durch die Steckkraft belastet.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Deckel stirnseitig einen ersten Durchbruch für die Aufnahme des Leistungssteckers und des ersten

Steckerkragens auf. Der Durchbruch weist unterschiedliche jeweils an den ersten Steckerkragen und den Leistungsstecker angepasste, d. h. gestufte Querschnitte auf.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Deckel stirnseitig - in Umfangsrichtung versetzt zum ersten Durchbruch - einen zweiten Durchbruch zur Aufnahme des zweiten Steckerkragens und des Signalsteckers auf. Beide von außen in die Durchbrüche eingeführten Stecker, der Leistungs- und der Signalstecker, sind gegenüber dem Deckel abgedichtet, sodass kein Schmutz, Feuchtigkeit oder Wasser von außen in den Bereich des Komponententrägers eindringen und die Elektronik beeinträchtigen kann. Der Stellantrieb ist somit wattauglich, d. h. ein Eindringen von Wasser bei Erreichen der Watgrenze für das Kraftfahrzeug wird verhindert.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Geberelement mit der Rotorwelle, vorzugsweise mit deren Stirnseite verbunden und innerhalb der ersten Zentrierfläche des Komponententrägers angeordnet. Das Geberelement ist somit durch den Komponententräger hinreichend korrosionsgeschützt, insbesondere staub- und öldicht, gegenüber dem Motorraum abgedichtet, wobei optional auch eine zusätzliche Dichtung vorgesehen werden könnte.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Nehmerelement koaxial zum Geberelement, d. h. zur Rotationsachse auf der Leiterplatte angeordnet und befestigt. Dabei kann ein definierter Luftspalt in axialer Richtung zwischen Geberund Nehmerelement eingestellt werden. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Komponententräger mit dem Lagerschild verschraubt. Damit bietet der Komponententräger den an ihm befestigten elektrischen und elektronischen Komponenten einen sicheren Halt und eine exakte Positionierung.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen den

Leistungskontakten und der Leiterplatte ein in axialer Richtung abragendes

Schweißschutzschild am Komponententräger angeordnet. Dadurch wird ein

Funkenflug beim Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Leistungskontakten und den Lamellenkontakten, insbesondere beim Verschweißen unterbunden. Die Leiterplatte und die auf ihr angeordneten elektronischen Bauteile und Leiterbahnen werden somit bei der Montage geschützt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Leiterplatte durch Heißverstemmen mit dem Komponententräger verbunden. Letzterer kann als Spritzgussteil aus Kunststoff oder Metall oder auch als Verbundteil hergestellt sein. Bei dem an sich bekannten Verfahren des Heißverstemmens wird das

Kunststoffmaterial unter Einwirkung von Wärme geschmolzen, verformt und formschlüssig mit dem Gegenstück, hier der Leiterplatte verbunden. Vorteilhaft hierbei ist, dass keine zusätzlichen Befestigungselemente, z. B. Schrauben benötigt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Stellantriebes mit Komponententräger und

Leistungsstecker in einem Axialschnitt,

Fig. 2 den Axialschnitt gemäß Fig. 1 mit Zentrierflächen,

Fig. 3 eine Draufsicht des Komponententrägers mit Steckerkragen,

Fig. 4 eine Explosivdarstellung des Stellantriebes mit Komponententräger und

Deckel und

Fig. 5 einen weiteren Axialschnitt mit Signalstecker. Fig. 1 zeigt die Stirnseite eines elektromechanischen Stellantriebes 1 , ausgebildet als Schwenkmotor 1 einer aktiven Wankstabilisierung für Kraftfahrzeuge. Der Stellantrieb

I umfasst ein Motorgehäuse 2, welches frontseitig durch einen Deckel 3, welcher vorzugsweise stoffschlüssig mit einer ersten Stabilisatorhälfte 4 verbunden ist, abgeschlossen ist. Das Motorgehäuse 2 ist stirnseitig mit dem Deckel 3

vorzugsweise stoffschlüssig verbunden, da im Betrieb der aktiven Wankstabilisierung Drehmomente vom Motorgehäuse 2 auf die Stabilisatorhälfte 4 übertragen werden. Wie aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt, umfasst der

Stellantrieb 1 zusätzlich zu dem Elektromotor ein Planetengetriebe mit einem Abtrieb, an welchem eine zweite Stabilisatorhälfte (nicht dargestellt) befestigt ist. Vom

Elektromotor ist hier lediglich die Rotor- oder Motorwelle 5 dargestellt, deren

Wellenstummel in einem Lagerschild 6 gelagert ist. Das Motorgehäuse 2 und die Stabilisatorhälfte 4 sind koaxial in Bezug auf die Rotationsachse a der Rotorwelle 5 angeordnet. Der Deckel 3 und das Lagerschild 6 begrenzen einen Hohlraum 7, auch Elektronikraum 7 genannt, in welchem ein Komponententräger 8 für diverse elektrische und elektronische Komponenten angeordnet ist. Der Hohlraum 7 ist einerseits nach außen (zur Atmosphäre) abgedichtet, wobei der als Rohr

ausgebildete Stabilisator 4 nach außen abgeschlossen ist, was durch eine Dichtwand 4a gestrichelt angedeutet ist. Andererseits ist der Hohlraum 7 gegenüber dem

Motorraum (ohne Bezugszahl) hinreichend abgedichtet. Der Elektromotor weist Motor- oder Leistungskontakte 9 auf, welche achsparallel durch das Lagerschild 6 hindurchgeführt und durch einen Isolationskörper 10 in dem Lagerschild 6 gehalten und abgedichtet sind. Der Komponententräger 8 weist einen ersten Steckerkragen

I I auf, in welchem Lamellenkontakte 12 (female-Kontakte) aufgenommen sind. Die Lamellenkontakte 12 sind über elektrische Leiter 13 elektrisch leitend, vorzugsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung wie Schweißen oder Löten mit den Motoroder Leistungskontakten 9 verbunden. Der Deckel 3 weist einen ersten Durchbruch 14 auf, in welchen ein Leistungsstecker 15 gesteckt ist. Der Leistungsstecker 15 weist Leistungskontakte 15a (male-Kontakte) auf, welche in die Lamellenkontakte 12 gesteckt sind und somit eine elektrisch leitende Steckverbindung zu den

Motorkontakten 9 bilden. Der Leistungsstecker 15 ist durch Dichtelemente, vorzugsweise Pressrippen 1 6 gegenüber dem Deckel 3 abgedichtet und fixiert. Auf dem Komponententräger 8 ist eine Leiterplatte 17 angeordnet, deren Plattenebene senkrecht zur Rotationsachse a ausgerichtet ist. Die Leiterplatte 17 dient der Aufnahme von elektronischen Bauteilen und Leiterbahnen und ist vorzugsweise durch Heißverstemmen, d. h. ohne zusätzliche Befestigungselemente mit dem Komponententräger 8 verbunden. Der Komponententräger 8 weist ein achsparallel abragendes, zwischen den Motorkontakten 9 und der Leiterplatte 17 angeordnetes Schweißschutzschild 18 auf, welches beim Verschweißen der Motorkontakte 9 mit den Leitern 13 einen etwaigen Funkenflug und eine mögliche Beschädigung der Leiterplatte 17 verhindern soll. Die Rotorwelle 5 des Elektromotors weist stirnseitig ein Geberelement 19, ausgebildet als Gebermagnet 19, welcher drehfest mit der Rotorwelle 5 verbunden ist und somit innerhalb einer zylindrischen Ausnehmung des Komponententrägers 8 rotiert. Auf der Leiterplatte 1 7 ist ein Nehmerelement 20 befestigt und koaxial zum Geberelement 19 bzw. zur Rotationsachse a ausgerichtet. Das Geberelement 19 bildet in Verbindung mit dem Nehmerelement 20 eine

Sensoreinheit zur Steuerung und Erfassung des Verdrehwinkels zwischen beiden Stabilisatorhälften. Zwischen den Lamellenkontakten 12 und dem Lagerschild 6 ist ein Kunststoffelement 21 angeordnet, welches eine auf die Lamellenkontakte 12 wirkende Steckkraft (beim Einstecken des Leistungssteckers 15) direkt auf das Lagerschild 6 überträgt. Dadurch werden die Motorkontakte 9, die achsparallel versetzt angeordnet sind, entlastet.

Fig. 2 zeigt den Axialschnitt, wie in Fig. 1 dargestellt, wobei in Fig. 2 die einzelnen Zentrierpaarungen mit großen Buchstaben A bis D bezeichnet sind. Der

Komponententräger 8 ist gegenüber dem Lagerschild 6 über die mit A bezeichneten Flächen zentriert. Hierzu weist der Komponententräger 8 einen hohlzylindrischen Ansatz 8a (Zentrieransatz 8a) mit einer zylindrischen Außenfläche und das

Lagerschild eine zylindrische Vertiefung 6a auf, in welche der Zentrieransatz 8a eingesetzt ist. Bedarfsweise kann hier zusätzlich eine geeignete Dichtung platziert werden, sodass der Elektronikraum 7 vollständig gegenüber dem Motorraum abgedichtet ist. Der Komponententräger 8 wird ferner an der mit B bezeichneten Stelle gegenüber dem Lagerschild 6 in Umfangsrichtung fixiert, womit eine

Rotationszentrierung erreicht wird. Der Komponententräger 8 weist an dieser Stelle einen Durchbruch 8b auf, in welchen der Isolationskörper 10 hineinragt. Insofern ist der Komponententräger 8 auf die Motorkontakte 9 ausgerichtet. Diese Ausrichtung gilt analog für das an der Leiterplatte 17 befestigte Empfänger- oder Nehmerelement 20 bezüglich seiner Nulllage. An der mit C bezeichneten Stelle ist der Deckel 3 in Umfangsrichtung mit dem ersten Steckerkragen 1 1 des Komponententrägers 8 in Umfangsrichtung zentriert, wobei am Außenumfang des ersten Steckerkragens 1 1 Dichtelemente, bevorzugt als Pressrippen ausgebildet, zur Abdichtung gegenüber dem Durchbruch 14 vorgesehen sind. Die Zentrierung des Deckels 3 gegenüber dem Lagerschild 6 erfolgt über eine Passung zwischen dem Außendurchmesser des Lagerschilds 6 und dem Bohrungsdurchmesser des Deckels 3.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht - bei abgenommenem Deckel 3 - auf das Lagerschild 6, die Leiterplatte 17 und den Komponententräger 8. Der erste Steckerkragen 1 1 weist - wie die Darstellung zeigt - einen ovalen Querschnitt auf, welcher dem Querschnitt des Leistungssteckers 15 (Fig. 1 ) entspricht. In der Zeichnung unterhalb des

Steckerkragens 1 1 sind die drei nebeneinander angeordneten Motorkontakte 9 erkennbar. In der Zeichnung links neben den Motorkontakten ist eine so genannte Masseschraube 22 angeordnet, welche elektrisch leitend mit dem Lagerschild 6 und damit mit dem Motorgehäuse 2 verbunden ist. Die Masseschraube 22 hat die

Aufgabe, eine Abschirmung des Leistungskabels (nicht dargestellt) an Masse zu legen, d. h. mittels der Masseschraube 22 findet eine Schirmübergabe an Masse statt. Der Komponententräger 8 ist über drei Befestigungsschrauben 23 mit dem Lagerschild 6 verschraubt, d. h. fest verbunden. Auf dem Komponententräger 8 ist - parallel zur Zeichenebene und der Ebene des Lagerschildes 6 - die Leiterplatte 17 angeordnet, welche - wie erwähnt - vorzugsweise durch Heißverstemmen mit dem Komponententräger 8 verbunden ist. In Umfangsrichtung etwa um 90 Grad versetzt ist ein zweiter Steckerkragen 24 als integraler Bestandteil des Komponententrägers 8 angeordnet, wobei der im Querschnitt etwa rechteckförmig ausgebildete

Steckerkragen 24 der Aufnahme eines zweiten hier nicht dargestellten Steckers, eines so genannten Signal- oder Sensorsteckers, dient - wie in Fig. 5 dargestellt.

Fig. 4 zeigt eine Explosionsdarstellung des Motorgehäuses 2 mit Lagerschild 6, des Komponententrägers 8 sowie des Deckels 3, der zusätzlich zu dem ersten

Durchbruch 14 einen zweiten Durchbruch 25 für den Signalstecker und den zweiten Steckerkragen 24 aufweist. Ein als O-Ring ausgebildetes Dichtelement 26 dient der Abdichtung des zweiten Steckerkragens 24 gegenüber dem zweiten Durchbruch 25, d. h. gegenüber dem Deckel 3. Die Befestigungsschrauben 23 werden durch den Komponententräger 8, d. h. durch entsprechende Schraubdome (ohne Bezugszahl) hindurch gesteckt und mit dem Lagerschild 6 verschraubt.

Fig. 5 zeigt einen Axialschnitt, welcher gegenüber der Zeichenebene in Fig. 1 um 90 Grad gedreht ist und einen zweiten Stecker, nämlich einen Signalstecker 27 zeigt, welcher in dem zweiten Steckerkragen 24 des Komponententrägers 8 gesteckt ist. Die Kontakte des Signalsteckers 27 (ohne Bezugszahl) sind über elektrische Leiter 28, 29 (Stanzgitter) mit der Leiterplatte 17 verbunden. Der Signalstecker 27 weist einen im zweiten Steckerkragen 24 angeordneten stirnseitigen Bereich auf, welcher über Dichtmittel, vorzugsweise Pressrippen 30 gegenüber dem Innenumfang des zweiten Steckerkragens 24 abgedichtet ist. Der zweite Steckerkragen 24 durchsetzt den zweiten Durchbruch 25 (s. auch Fig. 4) des Deckels 3 und ist gegenüber dem Durchbruch 25 über den O-Ring 26 (s. auch Fig. 4) abgedichtet. Somit kann keine Feuchtigkeit oder Wasser in den Elektronikraum 7 eindringen. Die Stabilisatorhälfte 4 (s. Fig. 1 ) ist hier weggelassen. Auf der Außen- und Stirnseite des Deckels 3 sind etwa in Umfangsrichtung verlaufenden Kabelzuführungen erkennbar, und zwar drei Leistungskabel 31 zum Leistungsstecker 15 und ein Signalkabel 32 zum

Signalstecker 27. Die Kabelführung ist Gegenstand der eingangs genannten älteren Anmeldung der Anmelderin.

Bezuqszeichen

Stellantrieb

Motorgehäuse

Deckel

Stabilisatorhälfte

a Dichtwand

Rotorwelle

Lagerschild

a Vertiefung

Hohlraum

Komponententräger

a Zentrieransatz

b Durchbruch

Motorkontakte (Leistungskontakte)0 Isolationskörper

1 erster Steckerkragen

2 Lamellenkontakte

3 elektrischer Leiter

4 erster Durchbruch (Deckel)

5 Leistungsstecker

5a Leistungskontakte

6 Dichtelement

7 Leiterplatte

8 Schwei ßschutzschild

9 Geberelement

0 Nehmerelement

1 Kunststoffelement

2 Masseschraube

3 Befestigungsschraube

4 zweiter Steckerkragen

5 zweiter Durchbruch (Deckel)

6 O-Ring 27 Signalstecker

28 Leiter

29 Leiter

30 Pressrippen

31 Leistungskabel

32 Signalkabel a Rotationsachse

A Zentrierung Komponententräger/Lagerschild

B Rotationszentrierung Komponententräger/Lagerschild

C Zentrierung Steckerkragen/Deckel

D Zentrierung Deckel/Lagerschild