Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektromechanische Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige elektromechanische Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik in zahlreichen Ausführungsvarianten bereits bekannt.

Die bekannten elektromechanischen Vorrichtungen umfassen einen mittels einer Steuerung elektrisch ansteuerbaren Stellantrieb und ein mittels des Stellantriebs antreibbares Stellglied mit einem Gehäuse, wobei der Stellantrieb einen Elektromotor und ein Getriebe aufweist, und wobei der Stellantrieb zur elektrischen Verbindung mit der Steuerung mindestens eine elektrische Leitung aufweist und eine Abtriebswelle des Elektromotors mittels des Getriebes mit dem Stellglied drehmomentübertragend verbunden ist.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromechanische Vorrichtung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch eine elektromechanische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Stellantrieb, bis auf die elektrische Leitung, vollständig in dem Gehäuse des Stellglieds angeordnet ist. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass eine elektromechanische Vorrichtung verbessert ist. Aufgrund der weitgehenden Integration des Stellantriebs in das Gehäuse des Stellglieds ist zum einen eine Abdichtung des Gehäuses gegenüber der Umwelt konstruktiv wesentlich vereinfacht. Beispielsweise ist dadurch, dass keine mechanisch beweglichen Teile des Stellantriebs von außen in das Gehäuse des Stellglieds hineingeführt werden müssen, eine diesbezüglich ausgebildete

Dichtungsvorrichtung, mindestens ein Wellendichtring oder dergleichen, entbehrlich. Entsprechend reduziert sich auch die Anzahl der erforderlichen Bauteile. Auch ist dadurch eine kompaktere Bauweise ermöglicht, so dass die erfindungsgemäße elektromechanische Vorrichtung platzsparend realisierbar ist. Darüber hinaus ist eine energieeffiziente Ausbildung der erfindungsgemäßen elektromechanischen

Vorrichtung ermöglicht, da der Elektromotor des Stellantriebs keinen mechanischen Widerstand der ansonsten erforderlichen, oben genannten Dichtungsvorrichtung, beispielsweise des mindestens einen Wellendichtrings, überwinden muss.

Grundsätzlich ist das Gehäuse des Stellglieds nach Art, Dimensionierung, Material und räumlicher Gestaltung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Eine

vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen elektromechanischen Vorrichtung sieht vor, dass das Gehäuse als ein zweiteiliges Gehäuse ausgebildet ist. Auf diese Weise sind das Stellglied und der Stellantrieb auf einfache Art in das Gehäuse einbaubar.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der elektromechanischen Vorrichtung sieht vor, dass das Getriebe mindestens eine Getriebestufe mit einem Zykloidgetriebe aufweist, wobei ein Bolzenkranz des Zykloidgetriebes an dem Gehäuse kraftübertragend angeordnet ist. Zykloidgetriebe übertragen Drehmomente wälzend, so dass keine Zahnräder erforderlich sind. Auch sind Zykloidgetriebe keinen Scherkräften

ausgesetzt. Ferner sind schlagartige Ausfälle bei Zykloidgetrieben nicht möglich.

Darüber hinaus bieten Zykloidgetriebe einen verschleißarmen Betrieb und sind sehr robust. Ferner fördern Zykloidgetriebe eine kompakte Bauweise der

erfindungsgemäßen elektromechanischen Vorrichtung, so dass der erforderliche Platzbedarf weiter reduziert ist. Darüber hinaus ist durch diese Weiterbildung zum einen eine Festlegung des Bolzenkranzes auf konstruktiv einfache Weise realisiert. Zum anderen ist dadurch eine platzsparende Ausführungsform des Getriebes ermöglicht. Der Bolzenkranz kann dabei lösbar oder unlösbar mit dem Gehäuse verbindbar sein. Ferner ist es möglich, den Bolzenkranz und das Gehäuse aus voneinander verschiedenen Materialien herzustellen. Entsprechend kann das Material für den Bolzenkranz und das Material für das Gehäuse auf die jeweilige Funktion abgestimmt werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform der

erfindungsgemäßen elektromechanischen Vorrichtung sieht vor, dass der Bolzenkranz als ein integraler Bestandteil des Gehäuses ausgebildet ist. Hierdurch ist der

Integrationsgrad des Stellantriebs weiter gesteigert. Darüber hinaus ist dadurch eine weitergehende Einsparung von Bauteilen und Bauraum ermöglicht.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen elektromechanischen Vorrichtung sieht vor, dass eine Abtriebswelle des Zykloidgetriebes an einer feststehenden Lagerachse drehbar gelagert ist, wobei die Lagerachse an dem

Gehäuse einseitig gelagert ist. Auf diese Weise ist zum einen die kraftübertragende Verbindung zwischen der Lagerachse und dem Gehäuse auf konstruktiv besonders einfache Weise realisiert. Zum anderen ist durch die einseitige Lagerung der

Lagerachse an dem Gehäuse der Gestaltungsspielraum bei der Konstruktion der erfindungsgemäßen elektrischen Vorrichtung wesentlich verbessert.

Prinzipiell ist die Lagerachse der erfindungsgemäßen elektromechanischen

Vorrichtung nach Art, Material, Dimensionierung und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen elektromechanischen Vorrichtung sieht vor, dass die Lagerachse als eine Achse aus Metall, insbesondere als eine Stahlachse, ausgebildet ist. Auf diese Weise ist die Lagerachse robust und langlebig ausgeführt. Zum anderen ist durch eine Kombination der als Metallachse, bevorzugt Stahlachse, ausgebildeten Lagerachse auf der einen Seite und einer beispielsweise aus einem Kunststoff gefertigten ersten Abtriebswelle auf der anderen Seite eine reibungsarme und damit energiesparende sowie

verschleißarme Lagerung der ersten Abtriebswelle auf der Lagerachse ermöglicht.

Grundsätzlich ist die Lagerung und damit die kraftübertragende Verbindung zwischen der Lagerachse und dem Gehäuse in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektromechanischen Vorrichtung sieht vor, dass die Lagerachse als ein integraler Bestandteil des Gehäuses ausgebildet ist. Auf diese Weise ist der Integrationsgrad und damit die Einsparung von Bauteilen und Bauraum weiter gesteigert. Auch reduziert sich dadurch der Fertigungsaufwand bei der Herstellung der

erfindungsgemäßen elektromechanischen Vorrichtung.

Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße elektromechanische Vorrichtung nach Art, Funktionsweise, Material, Dimensionierung und Verwendung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Zweckmäßigerweise ist die elektrische Vorrichtung als ein Ventil ausgebildet, wobei das Stellglied als ein Ventilkörper des Ventils ausgebildet ist.

Anhand der beigefügten, grob schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen elektromechanischen

Vorrichtung in einer geschnittenen Unteransicht,

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel in einer geschnittenen Seitenansicht und

Fig. 3 das Ausführungsbeispiel in einer geschnittenen Draufsicht.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen

elektromechanischen Vorrichtung exemplarisch dargestellt.

Die elektromechanische Vorrichtung 2 ist als ein Kühlmittelventil für ein nicht dargestelltes Kraftfahrzeug ausgebildet und umfasst einen mittels einer nicht dargestellten Steuerung elektrisch ansteuerbaren Stellantrieb 4 und ein mittels des Stellantriebs 4 antreibbares Stellglied 6 mit einem Gehäuse 8, wobei der Stellantrieb 4 einen Elektromotor 10 und ein Getriebe 12 aufweist, und wobei der Stellantrieb 4 zur elektrischen Verbindung mit der Steuerung mindestens eine elektrische Leitung 14 aufweist und der Elektromotor 10 mittels des Getriebes 12 mit dem Stellglied 6 drehmomentübertragend verbunden ist. Das Stellglied 6 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein Ventilkörper des Kühlmittelventils 2 ausgebildet. Bis auf die elektrische Leitung 14 ist der Stellantrieb 4 vollständig in dem Gehäuse 8 des Stellglieds 6 angeordnet. Mittels des Kühlmittelventils 2 ist ein Kühlmittelfluss eines nicht dargestellten Kühlmittels des Kraftfahrzeugs auf dem Fachmann bekannte Weise steuerbar oder regelbar. Das Gehäuse 8 ist als ein zweiteiliges Gehäuse ausgebildet.

Das Getriebe 12 umfasst eine erste Getriebestufe 16 und eine zweite Getriebestufe 18, wobei die erste Getriebestufe 16 des Getriebes 12 als ein Zykloidgetriebe ausgebildet ist, und wobei ein Bolzenkranz 20 des Zykloidgetriebes 16 an dem

Gehäuse 8 kraftübertragend angeordnet ist. Denkbar ist beispielsweise, dass der Bolzenkranz 20 lösbar oder unlösbar an dem Gehäuse 8 des Stellglieds 6 der elektromechanischen Vorrichtung 2 angeordnet ist. Die erste Getriebestufe 16 ist auf dem Fachmann bekannte und aus den Fig. 1 bis 3 ersichtliche Weise

drehmomentübertragend mit der zweiten Getriebestufe 18 verbunden. Die zweite Getriebestufe 18 ist ferner auf dem Fachmann bekannte und aus den Fig. 1 bis 3 ersichtliche Weise drehmomentübertragend mit dem als Ventilkörper ausgebildeten Stellglied 6 der als Kühlmittelventil ausgebildeten elektromechanischen Vorrichtung 2 verbunden.

Die einzelnen Teile der ersten als Zykloidgetriebe ausgebildeten Getriebestufe 16 und der zweiten Getriebestufe 18 könnten beispielsweise jeweils als ein Kunststoffteil ausgebildet sein. Aufgrund der verschiedenen Funktionen und Reibpaarungen könnten diese Kunststoffteile entsprechend speziell für die jeweilige Funktion und/oder für die jeweilige Reibpaarung geeignet ausgebildet sein.

Eine Abtriebswelle 22 des Zykloidgetriebes 16 ist an einer feststehenden Lagerachse 24 drehbar gelagert, wobei die Lagerachse 24 als eine Metallachse, nämlich eine Stahlachse, ausgebildet und an dem Gehäuse 8 auf dem Fachmann bekannte Weise festgelegt ist, und wobei die Lagerachse 24 bei dem vorliegenden

Ausführungsbeispiel einseitig an dem Gehäuse 8 gelagert ist. Wie aus den Fig. 1 bis 3 deutlich hervorgeht, ist der Stellantrieb 4, bis auf die elektrische Leitung 14, in dem Gehäuse 8 des Stellglieds 6 angeordnet. Lediglich die elektrische Leitung 14 wird durch das Gehäuse 8 nach außen geführt. Entsprechend ist das Gehäuse 8 lediglich an einer Durchführungsstelle 26 des Gehäuses 8 mittels einer für den jeweiligen Anwendungsfall geeigneten Dichtungsvorrichtung auf dem Fachmann bekannte Weise abzudichten. Die vorgenannte Dichtungsvorrichtung ist in den Fig. 1 bis 3 nicht dargestellt. Aufgrund der weitgehenden Integration des

Stellantriebs 4 in das Gehäuse 8 des Stellglieds 6 ist zum einen die Abdichtung des Gehäuses 8 gegenüber der Umwelt konstruktiv wesentlich vereinfacht. Beispielsweise ist dadurch, dass keine mechanisch beweglichen Teile von außen in das Gehäuse 8 des Stellglieds 6 hineingeführt werden müssen, eine diesbezüglich ausgebildete Dichtungsvorrichtung, mindestens ein Wellendichtring oder dergleichen, entbehrlich. Entsprechend reduziert sich die Anzahl der erforderlichen Bauteile. Auch ist dadurch eine kompaktere Bauweise ermöglicht, so dass die erfindungsgemäße

elektromechanische Vorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel platzsparend realisierbar ist. Darüber hinaus ist eine energieeffiziente Ausbildung der erfindungsgemäßen elektromechanischen Vorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ermöglicht, da der Elektromotor 10 des Stellantriebs 4 keinen mechanischen Widerstand der ansonsten erforderlichen, oben genannten

Dichtungsvorrichtung, beispielsweise des mindestens einen Wellendichtrings, überwinden muss.

Im Nachfolgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen

elektromechanischen Vorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert.

Die als Kühlmittelventil für ein Kraftfahrzeug ausgebildete elektromechanische Vorrichtung 2 befindet sich in einer bestimmten Betriebslage. Entsprechend befindet sich der Ventilkörper 6 des Kühlmittelventils 2 in einer bestimmten Lage, in der dieser beispielsweise einen Kühlmittelfluss blockiert oder zulässt. Aufgrund einer automatischen Ansteuerung des Elektromotors 10 des Kühlmittelventils 2 mittels einer nicht dargestellten Steuerung des Kraftfahrzeugs wird die erste Getriebestufe 16 des Getriebes 12 mittels des Elektromotors 10 auf dem Fachmann bekannte Weise angetrieben. Durch die drehmomentübertragende

Verbindung zwischen der ersten Getriebestufe 16 und der zweiten Getriebestufe 18 wird die Drehung der ersten Getriebestufe 16 auf dem Fachmann bekannte Weise auf die zweite Getriebestufe 18 übertragen, die schließlich in eine Drehung des

Ventilkörpers 6 des Kühlmittelventils 2 umgesetzt wird. Entsprechend verändert sich die Betriebslage des Ventilkörpers 6 des Kühlmittelventils 2, so dass das

Kühlmittelventil 2 mittels der auf die oben erläuterte Weise veränderten Lage des Ventilkörpers 6 des Kühlmittelventils 2 den Kühlmittelfluss gemäß der automatischen Ansteuerung mittels der Steuerung des Kraftfahrzeugs blockiert oder zulässt.

Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel begrenzt.

Beispielsweise sind die erfindungsgemäße elektromechanische Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Getriebe in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar und nicht auf die Anwendung bei einem Ventil, beispielsweise einem Kühlmittelventil für ein

Kraftfahrzeug, beschränkt. Entsprechend ist die Erfindung bei einer Vielzahl von voneinander verschiedenen Anwendungsfällen vorteilhaft einsetzbar.

Im Unterschied zu dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es darüber hinaus denkbar, dass der Bolzenkranz als ein integraler Bestandteil des Gehäuses

ausgebildet ist. Ferner ist es möglich, dass die Lagerachse alternativ oder zusätzlich dazu als ein integraler Bestandteil des Gehäuses ausgebildet ist. Bezugszeichenliste

2 Elektromechanische Vorrichtung, als Kühlmittelventil für ein Kraftfahrzeug ausgebildet

4 Stellantrieb

6 Stellglied, als Ventilkörper des Kühlmittelventils 2 ausgebildet

8 Gehäuse des Stellglieds 6

10 Elektromotor

12 Getriebe

14 Elektrische Leitung

16 Erste Getriebestufe des Getriebes 12, als Zykloidgetriebe ausgebildet 18 Zweite Getriebestufe des Getriebes 12

20 Bolzenkranz des Zykloidgetriebes 16

22 Abtriebswelle des Zykloidgetriebes 16

24 Lagerachse für die Abtriebswelle 22

26 Durchführungsstelle des Gehäuses 8 für die elektrische Leitung 14