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Die Erfindung betrifft einen Stator eines Elektromotors, umfassend mehrere Blechpakete. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Aktor, umfassend einen Elektromotor mit einem Rotor und einem, mehrere Blechpakete aufweisenden Stator, wobei eine, eine Steuerelektronik tragende Platine, in einem Gehäuse angeordnet ist und die Platine zur Erdung über ein Verbindungselement verbunden ist sowie ein System für die Betätigung eines Aktors, umfassend eine, eine Steuerelektronik tragende Platine, die in einem Gehäuse angeordnet ist und elektrisch mit einer am Gehäuse ausgebildeten Steckereinheit zum Antrieb eines aus Stator und Rotor bestehenden Elektromotors des Aktors verbunden ist, wobei der Stator mehrere Blechpakete aufweist.
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Es ist bekannt, dass in Fahrzeuge Aktoren verwendet werden, in welchen Steuergeräte integriert sind. Die Steuergeräte weisen Platinen auf, welche mit der Fahrzeugmasse verbunden sind. Dazu wird das Aktorgehäuse mit Schrauben an elektrisch-leitenden Teilen befestigt. Dadurch ist das Aktorgehäuse direkt elektrisch mit der Fahrzeugmasse verbunden. Wird der Masseanschluss nicht ausgebildet, bilden sich über eine Kabellänge, mit welchen ein Masse-Pin im Kabelbaum zur Batterie-Masse kontaktiert ist, Potentialdifferenzen, die verschiedenen Probleme wie gestörte Kommunikation, Stromfluss aufgrund des unterschiedlichen Potentials usw. hervorrufen.
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Ist die Platine aber an einem Deckel aus Kunststoff fixiert, wird der Masseanschluss zwischen Platine und einem Metallgehäuse über eine Metallfeder hergestellt, welche ein zusätzliches Bauelement darstellt und somit die Herstellungskosten erhöht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aktor anzugeben, bei welchem die Platine auf einfache Weise zuverlässig geerdet ist.
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Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Verbindungselement zur Kontaktierung und Erdung einer Platine an einem Statorblech ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass bei der Ausbildung des Statorblechs das Verbindungselement gleichzeitig mit ausgebildet wird. Dadurch entfällt ein zusätzliches Bauteil. Durch das in dem Statorblech integrierte Verbindungselement wird der Montageaufwand bei dem Verbau des Stators in einem Aktor reduziert. Somit werden die Montagekosten verringert.
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Vorteilhafterweise ist das Verbindungselement an dem letzten Statorblech ausgebildet. Durch die Lage des Verbindungselementes an einem äußersten Statorblech ist eine kurze Verbindung zur Platine in einem Aktor möglich.
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In einer Ausgestaltung ist das Verbindungselement zur Kontaktierung der Platine als Steg ausgebildet. Dies stellt eine besonders kostensparende Lösung dar.
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Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft einen Aktor, umfassend einen Elektromotor mit einem Rotor und einem, mehrere Blechpakete aufweisenden Stator, wobei eine, eine Steuerelektronik tragende Platine, in einem Gehäuse angeordnet ist und die Platine zur Erdung über ein Verbindungselement verbunden ist. Bei einem Aktor, bei welchem auf einen Außenanschluss der Platine zur Erdung verzichtet werden kann, ist das Verbindungselement zur Erdung der Platine nach mindestens einem in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Merkmal ausgebildet.
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In einer Variante ist die Platine in einem Kunststoffgehäuse angeordnet, wobei die Erdung der Platine über das Verbindungselement über ein metallisches Gehäuse erfolgt. Das metallische Gehäuse ist bereits entsprechend dem Einsatzfall ein geerdetes Gehäuse, weshalb auf zusätzliche Bauteile zur zuverlässigen Erdung der Platine verzichtet werden kann. Dieses metallische Gehäuse kann das metallische Gehäuse des Elektromotors oder das metallische Aktorgehäuse sein, in welchem der Elektromotor und somit auch der Stator angeordnet sind.
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In einer Ausführungsform ist das metallische Gehäuse ein außerhalb des Aktors liegendes Gehäuse, mit welchem der Stator verbunden ist. So muss lediglich eine elektrische Verbindung mit dem metallischen Gehäuse hergestellt werden.
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In einer Ausgestaltung ist der Aktor als Parksperrenaktor eines Fahrzeuges ausgebildet, wobei das metallische Aktorgehäuse zur Erdung mit einem Gehäuse eines Getriebes oder einer Kupplung des Fahrzeuges verbunden ist. Da die einzelnen im Fahrzeug eingesetzten unterschiedlichen Aktoren bereits mit einer Fahrzeugmasse verbunden sind, erfolgt die Erdung der Platine über das Verbindungselement des Stators, der zum Aktorgehäuse potentialfrei geschaltet ist.
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Eine weitere Weiterbildung der Erfindung betrifft ein System für die Betätigung eines Aktors in einem Fahrzeug, umfassend eine eine Steuerelektronik tragende Platine, die in einem Gehäuse angeordnet ist und elektrisch mit einer am Gehäuse ausgebildeten Steckereinheit zum Antrieb eines aus Stator und Rotor bestehenden Elektromotors des Aktors verbunden ist, wobei der Stator mehrere Blechpakete aufweist. Bei einem System, bei welchem auf eine zusätzliche externe elektrische Verbindung zur Erdung der Platine verzichtet werden kann, ist ein Verbindungselement an einem Statorblech des potentialfreien Stators ausgebildet, welches elektrisch mit der in dem Kunststoffgehäuse angeordneten Platine zur Herstellung des Masseanschlusses verbunden ist.
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Vorteilhafterweise ist das Statorblech ringförmig ausgebildet, an welchem ein nach innen ins Zentrum weisender als Verbindungselement ausgebildeter Steg ausgebildet ist, welcher zur Herstellung eines Kontaktes mit der Platine aus einer Zentrumsebene heraus gebogen ist. Durch die Verwendung eines einen Steg aufweisenden Statorbleches kann eine einfach und raumsparende Verbindung des über das Aktorgehäuse geerdeten Stators mit der Platine erfolgen, wodurch auch die Platine an den Masseanschluß geführt wird.
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In einer Ausgestaltung ist das Verbindungselement mit einem Stanzgitter der Platine kontaktiert. Durch die Verwendung von Pressfit-Pins ist eine schnelle und einfache Kontaktierung des Stegs an der Platine möglich.
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Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
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Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems,
- 2 ein Schnitt durch das System gemäß 1;
- 3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stators,
- 4 eine Prinzipdarstellung eines Statorbleches des Stators nach 3.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems 1 dargestellt, wie es in einem Kraftfahrzeug verwendet wird. Das System 1 besteht aus einem Aktor 2, an welchem in einem Kunststoffgehäuse 3 eine nicht weitergezeigte, eine Steuerelektronik 15 tragende Platine angeordnet ist. In das Kunststoffgehäuse 3 ist eine Steckereinheit 4 integriert, um das System 1 mit elektrischer Energie zu versorgen. Dabei ist das Kunststoffgehäuse 3 mit einer Abdeckung 5 versehen.
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2 zeigt einen Schnitt durch das erfindungsgemäße System 1, bei welcher die Platine 6 in dem Kunststoffgehäuse 3 verdeutlicht ist. Die Platine 6 ist elektrisch mit einem Stator 7 eines Elektromotors des Aktors 2 verbunden. Ein Rotor 8 des Elektromotors treibt eine Spindel 16 an, wobei eine Drehbewegung des Rotors 8 in eine lineare Bewegung der Spindel 16 umgewandelt wird. Der Elektromotor 7, 8 und somit auch der Stator 7 ist von einem Aktorgehäuse 9 umfasst, welches über ein metallisches Getriebegehäuse 10 an eine Masse des Fahrzeuges angeschlossen ist. Da der Stator 7 elektrisch mit dem Aktorgehäuse 9 und somit dem Getriebegehäuse 10 verbunden ist, liegt dieser auf Masse und ist somit potentialfrei (Verbindung V in 2). Um die Platine 6 ebenfalls an Masse anzuschließen ist die Platine 6 über ein Stanzgitter 14 mit dem Stator 7 elektrisch verbunden.
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3a zeigt den Zusammenbau des Stators 7, welcher aus mehreren Statorpaketen 11 besteht die eine Vielzahl von Statorblechen aufweisen. Das oberste außen am Blechpaket liegende Statorblech 12 ist in 4 gezeigt. Das Statorblech 12 ist ringförmig ausgebildet und weist einen zum Zentrum gerichteten Steg 13 auf, welcher den Stator 7 mit der Platine 6, vorzugsweise dem Stanzgitter 14 der Platine 6, elektrisch kontaktiert und somit den Masseschluss zwischen Platine 6 und Stator 7 realisiert. Dieser Steg 13 muss beim Nadelwickeln des Stators 7 in die eine Richtung umgebogen werden (3b). In 3c ist der Stator 7 nach dem Zusammenbau gezeigt, wo der Steg 13 um 180° nach oben umgelegt ist, um den Montageprozess auszuführen. Anschließend wird der Steg 13 mit einem Widerstandsschweißverfahren, im gleichen Prozessschritt wie die Kontaktierung der Phasen des Elektromotors 8, mit dem Stanzgitter 14 verbunden. Dieses Stanzgitter 14 besitzt eine Geometrie zur Kontaktierung des Stegs 13 mittels einer Pressfit-Technologies.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System
- 2
- Aktor
- 3
- Kunststoffgehäuse
- 4
- Steckereinheit
- 5
- Abdeckung
- 6
- Platine
- 7
- Stator
- 8
- Rotor
- 9
- Aktorgehäuse
- 10
- Getriebegehäuse
- 11
- Statorblechpaket
- 12
- Statorblech
- 13
- Steg
- 14
- Stanzgitter
- 15
- Steuerelektronik
- 16
- Spindel
