DE102017200556A1 - Elektromechanisch verstellbarer Wankstabilisator sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Elektromechanisch verstellbarer Wankstabilisator sowie Verfahren zu dessen Herstellung Download PDF

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Abstract

Elektromechanisch verstellbarer Wankstabilisator (9) für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs mit einem zwischen zwei Teilabschnitten (10, 11) angeordneten Aktuator (13), der zur Erzeugung eines zwischen den Teilabschnitten (10, 11) wirkenden Drehmoments einen Elektromotor (20) und mit dessen Rotorwelle (25) verbundenes Getriebe (51) aufweist, wobei ein Aktuatorgehäuse (16) des Aktuators (13) den Elektromotor (20), das Getriebe (51) und eine mit einem Kühlkörper (32) versehene Leistungselektronik (31) aufnimmt, wobei der Kühlkörper (32) thermisch an das Aktuatorgehäuse (16) angebunden ist, so dass der Kühlkörper (32) annähernd, vorzugsweise genau, orthogonal zur Längsachse des Aktuators angeordnet ist, und zur Schaffung der thermischen Anbindung über seine durch einen äußeren Rand gebildete Außenmantelfläche (42) an einer Innenmantelfläche (41) des Aktuatorgehäuses (16, 18) fixiert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektromechanisch verstellbaren Wankstabilisator für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • In Fahrwerken von Kraftfahrzeugen sind die Radaufhängungen mittels Stabilisatoren untereinander und mit dem Fahrzeugaufbau verbunden, um insbesondere bei Kurvenfahrten die aufgrund von Querbeschleunigungen auftretenden Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaus zu reduzieren bzw. zu vermeiden. Beim einseitigen Einfedern des Rades gegenüber dem Fahrzeugaufbau bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs führt ein zumeist parallel zur Fahrzeugachse als Drehstabfeder ausgebildeter passiver Stabilisator, der an seinen Enden in Richtung der Räder gebogen und mit den Radaufhängungen verbunden ist, in Lagern des Fahrzeugaufbaus eine rotatorische Bewegung aus und wird durch das auftretende Torsionsmoment in sich verdreht. Damit tritt ein den Wankbewegungen entgegenwirkendes Rückstellmoment auf. Durch gezielte Wankabstützungen an den Achsen des Kraftfahrzeugs kann dessen Eigenlenkverhalten verbessert werden.
  • Durch einen Aktuator, der zwischen zwei Teilabschnitten des geteilten Stabilisators angeordnet wird und diese zueinander verdrehen kann, können zusätzlich gezielte Stabilisierungsmomente erzeugt werden. Unter anderem kann eine weitere Verringerung der Aufbauwankbewegungen, eine Optimierung des Eigenlenk- und Lastwechselverhaltens des Fahrwerks, eine Verbesserung des Geradeauslaufs, geringere Auswirkungen auf das Fahrverhalten bei Lastwechseln während der Kurvenfahrt usw. bewirkt werden. Der Aktuator besteht dabei aus einem elektronisch geregelten Schwenkmotor, nachfolgend als Aktuator bezeichnet, der wegen seiner günstigen Energiebilanz als mit einem Übersetzungsgetriebe verbundener Elektromotor ausgeführt ist. Darüber hinaus sind aber auch Schwenkmotoren bekannt, die hydraulisch angetrieben werden. Die an den Teilabschnitten des Stabilisators erzielte Verstellung wird kontinuierlich an die jeweilige Fahrsituation angepasst, so dass eine Seitenneigung des Fahrzeugaufbaus, also insbesondere dessen Wanken, verhindert wird. Außerdem können durch die aktive Verstellung auch die zuvor erläuterten Vorteile erzielt werden. Bei einer einseitigen Anregung, z.B. durch ein Schlagloch bei Geradeausfahrt, kann durch entsprechende reaktionsschnelle Verdrehung des Aktuators quasi eine Entkopplung der Räder einer Achse bewirkt werden, so dass sich die Anregung nicht bemerkbar macht und eine Wankbewegung vermieden werden kann.
  • Ein gattungsgemäß ausgebildeter elektromechanischer Wankstabilisator ist aus der DE 10 2014 203 207 A1 bekannt. Das den Elektromotor radial umschließende Außengehäuse ist über den zur Lagerung des Rotors vorgesehenen Lagerschild hinaus in axialer Richtung verlängert, wobei dieser Abschnitt der Wandung des Aktuatorgehäuses offenbar eben ausgebildet und mit dem als Platte ausgeführten Kühlkörper verschraubt ist. An der von der Wandung des Aktuatorgehäuses abgewandten Fläche des Kühlkörpers befindet sich die Leistungselektronik mit einer mit entsprechenden elektronischen Bauteilen bestückten Leiterplatte.
  • Mit Blick auf den begrenzten Bauraum innerhalb des Gehäuses des Aktuators sieht die Erfindung eine verbesserte Ausbildung und Anordnung des Kühlkörpers vor, so dass die Abwärme der Leistungselektronik an das Aktuatorgehäuse ausreichend abgeführt werden kann.
  • Es wird hierzu eine Lösung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen angegeben, die jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
  • Ein elektromechanisch verstellbarer Wankstabilisator für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs ist mit einem zwischen zwei Teilabschnitten des Wankstabilisators angeordneten Aktuator versehen, der zur Erzeugung eines zwischen den Teilabschnitten wirkenden Drehmoments einen Elektromotor und bevorzugt ein eingangsseitig mit dessen Rotorwelle verbundenes Getriebe aufweist. Vorzugsweise sind die Teilabschnitte, die jeweils mit einer der beiden Radaufhängungen, beispielsweise der Vorderachse des Kraftfahrzeugs verbunden sind, als Stabilisatorhälften ausgebildet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Wankstabilisator asymmetrisch zu teilen. Das Aktuatorgehäuse des Aktuators nimmt den Elektromotor, das Getriebe und eine mit einem Kühlkörper versehene Leistungselektronik auf. Die entsprechende Rotorwelle des Elektromotors ist bevorzugt in Lagerschilden, die mit dem Aktuatorgehäuse verbunden sind, gelagert, wobei der stirnseitig des Elektromotors, vom Getriebe abgewandt angeordnete Kühlkörper thermisch an das Aktuatorgehäuse angebunden ist. Darunter ist ein möglichst großflächiger Kontakt zwischen wärmeerzeugenden Bauteilen der Leistungselektronik und dem wärmeleitenden Kühlkörper sowie dem Aktuatorgehäuse zu verstehen, so dass die Abwärme der elektrischen Bauteile über den Kühlkörper an das Aktuatorgehäuse möglichst gut abgeleitet werden kann. Es kann somit kein Schaden an den elektrischen Bauteilen entstehen, wenn hohe Ströme zum Betreiben des Aktuators fließen müssen und sich die elektrischen Bauteile stark erwärmen.
  • Bevorzugt kann das Aktuatorgehäuse aus einem ersten zumindest den Elektromotor aufnehmenden Teilgehäuse und aus einem zweiten, dem Elektromotor in axialer Richtung benachbarten Teilgehäuse bestehen, die miteinander verbunden sind, vorzugsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung wie z.B. Schweißen. Dabei nimmt ein Ende des Aktuatorgehäuses, vorzugsweise das zweite Teilgehäuse, die Leistungselektronik auf. Der Kühlkörper soll nach Montage bzw. Bestücken des Aktuatorgehäuses mit den darin vorgesehenen Bauteilen, also bevorzugt nach dem Zusammenfügen des ersten und des zweiten Teilgehäuses, annähernd, vorzugsweise genau orthogonal zur Längsachse des Aktuators angeordnet sein. Mit anderen Worten verläuft der Kühlkörper parallel zu dem benachbarten Lagerschild und weist bevorzugt eine kreisförmige, weitgehend flächige Form nach Art einer Platte auf, wobei der Rand des Kühlkörpers konzentrisch zu der zylindrischen Innenkontur des Aktuatorgehäuses verläuft. Zur Bildung einer gemeinsamen Kontaktfläche über seinen äußeren Rand an einer Innenmantelfläche des Aktuatorgehäuses geht der Kühlkörper in einen zylindrischen Bereich über. Mit anderen Worten weist der Kühlkörper eine Topfform auf. Durch die Höhe des Topfes ergibt sich die Kontaktfläche mit der Innenmantelfläche des Aktuatorgehäuses. Die Innenmantelfläche des zylindrischen Teils des Topfes kann mit der Außenmantelfläche der Leistungselektronik in Flächenkontakt stehen. Somit ergibt sich eine weitere Wärmeableitfläche.
  • Somit ist der im Wesentlichen plattenförmig ausgebildete Kühlkörper innerhalb des Endes des Aktuatorgehäuses bzw. zweiten Teilgehäuses quer zu einer Längsachse des Aktuators angeordnet und soll zur Erzielung einer optimalen thermischen Anbindung an das Aktuatorgehäuse im Wesentlichen am gesamten Rand an dessen Innenmantelfläche anliegen. Da das zweite Teilgehäuse die Leistungselektronik aufnimmt, kann diese bei der Montage zunächst in das zweite Teilgehäuse eingefügt werden, woraufhin zumindest dieser Bereich des zweiten Teilgehäuses durch den Kühlkörper verschlossen wird. Dadurch kann anschließend kontrolliert werden, ob der Kühlkörper am gesamten Rand an der Innenmantelfläche des zweiten Teilgehäuses anliegt. Vorzugsweise weist das zweite Teilgehäuse zumindest in dem Bereich, in welchem der Kühlkörper aufgenommen wird, eine kreisförmig verlaufende Innenmantelfläche auf, wobei demzufolge auch der Kühlkörper eine kreisförmige Außenkontur aufweist. An Stelle des Lagerschilds kann natürlich auch eine radial verlaufende Wandung des ersten Teilgehäuses vorgesehen sein. Der Kühlkörper, der vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, kann über eine Presspassung in dem zweiten Teilgehäuse fixiert sein. Der Kühlkörper kann alternativ dazu aber auch aus einem wärmeleitenden Kunststoff hergestellt sein, in den wärmeleitende Kristalle eingelagert sind.
  • Bevorzugt betrifft die Erfindung einen elektromechanischen Wankstabilisator mit der vorstehend erläuterten Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors in Lagerschilden, von denen einer dem Kühlkörper unmittelbar benachbart ist.
  • In weiterer Ausgestaltung sollen neben der Leistungselektronik zumindest ein elektronisches Steuergerät für die Steuerung des Aktuators und zumindest ein Sensor zur Erfassung des Drehmoments oder des Drehwinkels innerhalb des einen Endes des Aktuatorgehäuses bzw. des zweiten Teilgehäuses angeordnet sein. Somit sind sämtliche elektronische Komponenten in den Aktuator integriert, und es muss neben einer Steuerleitung lediglich eine Stromversorgung aus dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs erfolgen, wobei diese Leitung kombiniert als ein zusammengehöriger Kabelstrang ausgeführt sein kann.
  • Des Weiteren sollen elektrische Leistungsbausteine der Leistungselektronik unmittelbar benachbart an dem Kühlkörper angeordnet sein. Bevorzugt ist auch eine Leiterplatte unmittelbar an den Kühlkörper angrenzend vorgesehen. Die Leistungselektronik ist als Wechselrichter ausgebildet, der eine Gleichspannung in eine Wechselspannung umrichtet. Dies führt zu einer erheblichen Erwärmung der Leistungsbausteine der Leistungselektronik, wobei die Wärme aus dem im montierten Zustand geschlossenen Ende des Aktuatorgehäuses bzw. zweiten Teilgehäuses nur unzureichend abgeführt werden kann. Es ist daher von wesentlicher Bedeutung, dass die die Wärme abgebenden Leistungsbausteine dem Kühlkörper unmittelbar benachbart angeordnet sind, damit dieser die Wärme aufnehmen und an die äußere Wandung des zweiten Teilgehäuses weiterleiten kann. Unmittelbar benachbart bedeutet, dass ein flächiger Kontakt zwischen den Bauteilen vorliegt, um eine bestmögliche Wärmeleitung zu ermöglichen.
  • Bevorzugt sind die Leistungsbausteine in Ausnehmungen des Kühlkörpers angeordnet. Der Kühlkörper weist den Leistungsbausteinen geometrisch angepasste Ausnehmungen auf. Dabei können die Leistungsbausteine über einen sogenannten Gapfiller, vorzugsweise über eine als Vergussmasse dienende Wärmeleitpaste oder ein Wärmeleitpad in die Ausnehmungen eingesetzt sein. Wärmeleitpaste oder -pad kann dabei Unebenheiten ausgleichen bzw. es wird dadurch ein größtmöglicher Flächenkontakt hergestellt. Ferner besteht die Möglichkeit, den Kühlkörper in bestimmten Randbereichen mit der Wärmeleitpaste oder Wärmeleitpad zu versehen, bevor der Kühlkörper in das zweite Teilgehäuse eingepresst wird, wobei die Wärmeleitpaste oder das Wärmeleitpad eventuelle Schlitze und Hohlräume ausfüllt. Es eignen sich z.B. Silikongummiwerkstoffe, Kunststofffolien oder Keramikwerkstoffe mit guten wärmeleitenden Eigenschaften, die elektrisch nicht leitend sind. Alternativ können die Paste oder die Pads auch aus thermoplastischen Werkstoffen bestehen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung des Kühlkörpers ist vorgesehen, dass dieser topfförmig ausgebildet ist und dessen axial vorstehender Rand die Leiterplatte sowie zumindest teilweise das zumindest eine elektronische Steuergerät an dessen Umfang umgibt. Aufgrund dieser Topfform des Kühlkörpers wird, wie zuvor bereits angesprochen, eine größere Fläche geschaffen, mit der dieser zur Erzielung des Wärmeübergangs an der Innenmantelfläche des zweiten Teilgehäuses anliegt. Es besteht alternativ dazu natürlich auch die Möglichkeit, das elektronische Steuergerät außerhalb der axialen Erstreckung dieses Randes anzuordnen, so dass dieser nur die Leiterplatte umschließt.
  • Weiterhin ist bevorzugt, das zweite Teilgehäuse topfförmig auszubilden. Der dabei gebildete Boden ist mit einer Nabe versehen, in die ein Ende des entsprechenden Teilabschnitts des Stabilisators einsetzbar ist. Das zweite Teilgehäuse, das die Torsionsmomente auf den entsprechenden Teilabschnitt des Stabilisators überträgt, soll außerdem vorzugsweise aus Stahl hergestellt sein.
  • In das topfförmig ausgebildete zweite Teilgehäuse soll im Bereich seines Bodens das elektronische Steuergerät einsetzbar sein. In dieses wird die Leistungselektronik eingefügt und schließlich ist das zweite Teilgehäuse durch den Kühlkörper verschließbar. Das zweite Teilgehäuse, das folglich ein komplettes Modul des Aktuators bildet, wird gemeinsam mit dem zumindest den Elektromotor aufnehmenden ersten Teilgehäuse gefügt und anschließend mit diesem verschweißt. Die gesamte, die Elektronik und den Kühlkörper aufnehmende Baueinheit lässt sich demnach in der Fertigung vorkomplettieren, wobei der die elektronischen Komponenten abdeckende Kühlkörper an seiner Stirnseite und somit anschließend auch in dessen umfangsseitigem Randbereich nach außen sichtbar ist.
  • Es kann somit kontrolliert werden, ob der Kühlkörper über seinen radialen Umfang an der Innenmantelfläche des zweiten Teilgehäuses anliegt, so dass eine ausreichende thermische Anbindung erzielt wird. Erst im Anschluss an diese Sichtkontrolle wird das zweite Teilgehäuse mit dem ersten Teilgehäuse verbunden. Insofern werden zwei wesentliche Vorteile erzielt, nämlich zum einen der Vorteil, dass alle elektronischen Bauteile des Aktuators in dem zweiten Teilgehäuse vorkomplettiert werden können, und den Vorteil, dass die wärmeleitende Verbindung zwischen dem Kühlkörper und dem zweiten Teilgehäuse vor einem Zusammenbau des Aktuators kontrolliert werden kann.
  • Schließlich ist vorgesehen, dass ein erster Teilabschnitt des Drehstabes drehfest mit einer Nabe des zweiten Teilgehäuses und ein Ende eines zweiten Teilabschnittes des Drehstabes mit einem Planetenträger des als Planetengetriebe ausgebildeten Getriebes verbunden werden und dass das erste und das zweite Teilgehäuse an gemeinsamen Schnittstellen gefügt und miteinander verschweißt werden.
  • Die Erfindung betrifft somit auch ein Verfahren zur Herstellung eines Wankstabilisators mit den zuvor angegebenen Schritten.
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwiesen. Es zeigen:
    • 1 als schematische Darstellung eine Frontansicht auf ein mit einem verstellbaren Wankstabilisator versehenes Fahrwerk eines Personenkraftfahrzeugs,
    • 2 eine Teilansicht durch einen Aktuator des Wankstabilisators im Längsschnitt, wobei ein zweites Teilgehäuse separat zu einem ersten Teilgehäuse dargestellt ist, und
    • 3 einen Längsdurchschnitt durch den Aktuator, bei welchem die beiden Teilgehäuse zusammengefügt und miteinander verschweißt sind.
  • In der 1 ist mit 1 ein Fahrzeugaufbau eines ein Fahrwerk 2 aufweisenden Personenkraftfahrzeugs bezeichnet. Das Fahrwerk 2 weist Radaufhängungen 3 und 4 auf, deren Lenker 5 und 6 über Federbeine 7 und 8 am Fahrzeugaufbau 1 abgestützt sind. Wie weiterhin aus der Darstellung hervorgeht, greift jeweils an den Radaufhängungen 3 und 4 mit seinen Enden ein verstellbarer Wankstabilisator 9 an. Dieser besteht aus zwei Teilabschnitten 10 und 11 mit einem zwischen den Teilabschnitten 10 und 11 angeordneten Aktuator 13.
  • Mittels dieses Aktuators 13 lassen sich zwischen den Teilabschnitten 10 und 11 unterschiedliche Torsionsmomente erzeugen, wodurch in Abhängigkeit von den Fahrzuständen des Personenkraftfahrzeugs die zwischen dem Fahrzeugaufbau 1 und dem Fahrwerk 2 auftretenden Kräfte und Momente variiert werden können. Jeder der Teilabschnitte 10 und 11 ist dabei drehbar über ein Aufbaulager 14 und 15 am Fahrzeugaufbau 1 geführt.
  • Die 2 zeigt eine Teilansicht des Aktuators 13 im Längsschnitt, wobei sich der Aktuator 13 in einem Zustand vor seinem Zusammenbau befindet. Daraus geht hervor, dass ein Aktuatorgehäuse 16, das insgesamt der 3 zu entnehmen ist, aus einem ersten Teilgehäuse 17 und einem zweiten Teilgehäuse 18 besteht. Dabei weist das erste Teilgehäuse 17 eine hohlzylindrisch ausgebildete Außenwand 19 auf und nimmt in seinem Inneren einen Elektromotor 20 auf, der eine in Lagerschilden 21 und 22 über Wälzlager 23 und 24 gelagerte Rotorwelle 25 aufweist. Das Lagerschild 22 und das Wälzlager 24 sind der 3 zu entnehmen.
  • Das zweite Teilgehäuse 18 ist topfförmig ausgebildet und weist somit einen hohlzylindrischen Wandabschnitt 26 und einen stirnseitigen Boden 27 auf, wobei von dem Boden 27 eine Nabe 28, mit der der Teilabschnitt 10 des Wankstabilisators 9 verbindbar ist, ausgeht. Im Inneren des zweiten Teilgehäuses 18 sind ein Drehwinkelsensor 29, ein elektronisches Steuergerät 30, eine Leistungselektronik 31 und ein Kühlkörper 32 angeordnet. Dabei sind diese Bauelemente 29 - 32, ausgehend von dem Boden 27, in der Reihenfolge gemäß zeichnerischer Darstellung in dem zweiten Teilgehäuse 18 angeordnet.
  • Die Leistungselektronik 31 besteht aus einer als Schaltungsträger dienenden Leiterplatte 33 und auf dieser angeordneten Leistungsbausteinen, von denen in der Schnittdarstellung der 2 Leistungsbausteine 34 und 35 sichtbar sind. Der Kühlkörper 32 ist topfförmig gestaltet und weist somit einen plattenartigen sowie kreisförmigen Grundkörper 36 mit einem sich von diesem aus axial erstreckenden, also hohlzylindrischen Rand 37 auf. Weiterhin sind in dem Grundkörper 36 in seiner der Leiterplatte 33 zugewandten Stirnfläche 38 Ausnehmungen 39 und 40 vorgesehen. Die Ausnehmung 39 umschließt dabei den Leistungsbaustein 34, während sich der Leistungsbaustein 35 innerhalb der Ausnehmung 40 befindet.
  • Eine Innenmantelfläche 41 des hohlzylindrischen Wandabschnitts 26 des zweiten Teilgehäuses 18 und eine Außenmantelfläche 42 des Kühlkörpers 32, insbesondere des Randes 37, bilden dabei eine Kontaktfläche 43 zur thermischen Verbindung dieser Bauteile. Durch gestrichelt dargestellte Pfeile 44 und 45 wird als Beispiel der Wärmefluss zwischen dem Leistungsbaustein 35 direkt über den Kühlkörper 32 sowie über die Leiterplatte 33 und den Kühlkörper 32 verdeutlicht. Die von dem Kühlkörper 32 aufgenommene Wärme wird auf das zweite Teilgehäuse 18 und somit auf das Aktuatorgehäuse 16 übertragen. Im Randbereich der Leiterplatte 33 ist zwischen dieser und dem Kühlkörper 32 ein Gapfiller 46 vorgesehen, der auch in bestimmten Bereichen zwischen dem Kühlkörper und dem zweiten Teilgehäuse 18 sowie zwischen den Ausnehmungen 39, 40 und den Leistungsbausteinen 34, 35 eingesetzt werden kann, um den Wärmeübergang zu verbessern.
  • Zum Fügen der beiden Teilgehäuse 17 und 18 sind diese an den einander zugewandten Rändern 47 und 48 mit Profilen 49 und 50 versehen, die beim Zusammenfügen der beiden Teilgehäuse 17 und 18 formschlüssig ineinander eingreifen. Das zweite Teilgehäuse 18 ist durch die Aufnahme der elektronischen Komponenten Drehwinkelsensor 29, elektronisches Steuergerät 30 und Leistungselektronik 31 als Moduleinheit vorkomplettiert. Vor dem Zusammenfügen der beiden Teilgehäuse 17 und 18 kann der erforderliche Kontakt zwischen dem Kühlkörper 32 und der Innenmantelfläche 41 überprüft werden.
  • Gemäß der 3 sind die beiden Teilgehäuse 17 und 18 zusammengefügt und miteinander verschweißt, wobei zum Fügen der beiden Einheiten ein zylindrischer Abschnitt 49 des Lagerschilds 21 dient. Im ersten Teilgehäuse 17 ist, wie bereits zur 2 erläutert, der Elektromotor 20 angeordnet, dessen Rotorwelle 25 abtriebsseitig mit einer Eingangswelle 50 eines schematisch dargestellten mehrstufigen Planetengetriebes 51 gekuppelt ist. Dieses Planetengetriebe 51 ist dabei von einem dritten Teilgehäuse 52 aufgenommen, welches mit dem ersten Teilgehäuse 17 verschweißt ist. Die Teilgehäuse 18, 17 und 52 bilden gemeinsam das Aktuatorgehäuse 16. Von einem abtriebsseitigen Planetenträger 53 geht eine Nabe 54 aus, die den Teilabschnitt 11 des Wankstabilisators 9 aufnimmt, während wie bereits zur 2 erläutert, die Nabe 28 mit dem Teilabschnitt 10 drehfest verbunden ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fahrzeugaufbau
    2
    Fahrwerk
    3
    Radaufhängung
    4
    Radaufhängung
    5
    Lenker
    6
    Lenker
    7
    Federbein
    8
    Federbein
    9
    verstellbarer Wankstabilisator
    10
    Teilabschnitt
    11
    Teilabschnitt
    13
    Aktuator
    14
    Aufbaulager
    15
    Aufbaulager
    16
    Aktuatorgehäuse
    17
    erstes Teilgehäuse von 16
    18
    zweites Teilgehäuse von 16
    19
    hohlzylindrische Außenwand von 17
    20
    Elektromotor
    21
    Lagerschild
    22
    Lagerschild
    23
    Wälzlager
    24
    Wälzlager
    25
    Rotorwelle
    26
    hohlzylindrischer Wandabschnitt von 18
    27
    Boden von 18
    28
    Nabe von 18
    29
    Drehwinkelsensor
    30
    elektronisches Steuergerät
    31
    Leistungselektronik
    32
    Kühlkörper
    33
    Leiterplatte
    34
    Leistungsbaustein
    35
    Leistungsbaustein
    36
    kreisförmiger Grundkörper
    37
    Rand
    38
    Stirnfläche
    39
    Ausnehmung
    40
    Ausnehmung
    41
    Innenmantelfläche
    42
    Außenmantelfläche
    43
    Kontaktfläche
    44
    Pfeil für Wärmefluss
    45
    Pfeil für Wärmefluss
    46
    Gapfiller
    47
    Rand
    48
    Rand
    49
    zylindrischer Abschnitt
    50
    Eingangswelle
    51
    Planetengetriebe
    52
    drittes Teilgehäuse
    53
    Planetenträger
    54
    Nabe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014203207 A1 [0004]

Claims (12)

  1. Elektromechanisch verstellbarer Wankstabilisator (9) für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs mit einem zwischen zwei Teilabschnitten (10, 11) angeordneten Aktuator (13), der zur Erzeugung eines zwischen den Teilabschnitten (10, 11) wirkenden Drehmoments einen Elektromotor (20) und mit dessen Rotorwelle (25) verbundenes Getriebe (51) aufweist, wobei ein Aktuatorgehäuse (16) des Aktuators (13) den Elektromotor (20), das Getriebe (51) und eine mit einem Kühlkörper (32) versehene Leistungselektronik (31) aufnimmt, wobei der Kühlkörper (32) thermisch an das Aktuatorgehäuse (16) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (32) annähernd, vorzugsweise genau orthogonal zur Längsachse des Aktuators angeordnet ist, und zur Schaffung der thermischen Anbindung über seine durch einen äußeren Rand gebildete Außenmantelfläche (42) an einer Innenmantelfläche (41) des Aktuatorgehäuses (16, 18) fixiert ist.
  2. Elektromechanisch verstellbarer Wankstabilisator nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der Leistungselektronik (31) zumindest ein elektronisches Steuergerät (30) für die Steuerung des Aktuators (13) und zumindest ein Sensor (29) zur Erfassung eines Drehmoments und/oder Drehwinkels innerhalb des Aktuatorgehäuses (16, 18) angeordnet sind.
  3. Elektromechanisch verstellbarer Wankstabilisator nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem Leistungsbaustein (34, 35) der Leistungselektronik (31) unmittelbar benachbart dem aus einem wärmeleitfähigen Material bestehenden Kühlkörper (32) angeordnet sind.
  4. Elektromechanisch verstellbarer Wankstabilisator nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsbausteine (34, 35) in Ausnehmungen (39 und 40) des Kühlkörpers (32) angeordnet sind.
  5. Elektromechanisch verstellbarer Wankstabilisator nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsbausteine (34, 35) über einen Gapfiller (46), vorzugsweise mittels eines Wärmeleitpads oder einer Wärmeleitpaste mit dem Kühlkörper in Kontakt stehen.
  6. Elektromechanisch verstellbarer Wankstabilisator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (32) in das Ende des Aktuatorgehäuses, vorzugsweise in das zweite Teilgehäuse (18), eingepresst ist.
  7. Elektromechanisch verstellbarer Wankstabilisator nach einem der Patentansprüche 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (32) topfförmig ausgebildet ist, wobei ein axial vorstehender Rand (37) die Leiterplatte (33) und zumindest teilweise das elektronische Steuergerät (30) an dessen Umfang umgibt.
  8. Elektromechanisch verstellbarer Wankstabilisator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (32) aus einem wärmeleitenden Werkstoff, bevorzugt Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, besteht.
  9. Elektromechanisch verstellbarer Wankstabilisator nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (32) aus einem wärmeleitfähigen Kunststoff besteht.
  10. Verfahren zur Herstellung eines elektromechanisch verstellbaren Wankstabilisators nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Vormontageschritt das elektronische Steuergerät (30) mit dem mit den Leistungsbausteinen (34, 35) bestückten Leiterplatte (33) und dem Kühlkörper (32) zu einer Baugruppe vereint wird, wobei diese Baugruppen in ein topfförmig ausgebildetes zweites Teilgehäuse (18) im Bereich seines Bodens (27) eingesetzt wird.
  11. Verfahren zur Herstellung eines elektromechanisch verstellbaren Wankstabilisators nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilgehäuse (18) mit dem zumindest den Elektromotor (20) aufnehmenden ersten Teilgehäuse (17) nach dem Fügen verschweißt wird.
  12. Verfahren zur Herstellung eines elektromechanisch verstellbaren Wankstabilisators nach den Ansprüchen 10 oder 11, wobei ein als Drehstab ausgebildeter erster Teilabschnitt (10) drehfest mit einer Nabe (28) des zweiten Teilgehäuses (18) und ein Ende eines zweiten Teilabschnittes (11) mit einem Planetenträger (53) des als Planetengetriebe (51) ausgebildeten Getriebes verbunden sind und dass das erste und das zweite Teilgehäuse (17, 18) an gemeinsamen Schnittstellen (47, 48) gefügt und miteinander verschweißt sind.
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