EP3921927A1 - Elektrische maschine - Google Patents

Elektrische maschine

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Publication number
EP3921927A1
EP3921927A1 EP20709571.2A EP20709571A EP3921927A1 EP 3921927 A1 EP3921927 A1 EP 3921927A1 EP 20709571 A EP20709571 A EP 20709571A EP 3921927 A1 EP3921927 A1 EP 3921927A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuator
electrical machine
control
potting compound
machine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20709571.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas DOPPLER
Leopold Hellinger
Martin Johann MAYER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Melecs EWS GmbH
Original Assignee
Melecs EWS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Melecs EWS GmbH filed Critical Melecs EWS GmbH
Publication of EP3921927A1 publication Critical patent/EP3921927A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/70—Door leaves
    • E06B3/7007—Door leaves with curved, e.g. cylindrical or oval cross-section
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B5/00—Doors, windows, or like closures for special purposes; Border constructions therefor
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
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    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/223—Heat bridges
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227—Heat sinks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47K—SANITARY EQUIPMENT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TOILET ACCESSORIES
    • A47K4/00—Combinations of baths, douches, sinks, wash-basins, closets, or urinals, not covered by a single other group of this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D11/00—Passenger or crew accommodation; Flight-deck installations not otherwise provided for
    • B64D11/02—Toilet fittings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D11/00—Passenger or crew accommodation; Flight-deck installations not otherwise provided for
    • B64D2011/0046—Modular or preassembled units for creating cabin interior structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/80—Other components
    • F04C2240/808—Electronic circuits (e.g. inverters) installed inside the machine
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2209/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to systems for cooling or ventilating
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2211/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to measuring or protective devices or electric components
    • H02K2211/03—Machines characterised by circuit boards, e.g. pcb
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa

Definitions

  • the invention relates to an electrical machine with a control or regulation unit and a fluidic one
  • Actuator the control or regulating unit being provided for controlling or regulating the actuator.
  • EP 2 429 273 A2 is known from the prior art, in which a cooling device for an electrical device
  • Cylindrical press-on domes make mechanical and thermal contact with elements that generate power loss.
  • the pressing domes are between
  • WO 2018/114349 A1 shows a housing for an electrical machine, in which a carrier plate is provided with a cooling device arranged around it.
  • Machine or dedicated cooling devices for cooling electronic components are used, for which appropriate installation space must be provided.
  • the invention is based on the object of specifying a compact electrical machine that has been further developed compared to the prior art and has electronic components that are effectively cooled but without additional devices.
  • control or regulation unit with a
  • control or regulation unit makes contact with a fluid-filled chamber of the actuator in the area of the potting compound.
  • Cooling devices can be dispensed with, as a result of which installation space can be saved and component masses can be reduced.
  • the potting compound is made of polyurethane with a Shore A hardness in the range between 48 and 53.
  • Fitting elements enclosed particularly tightly by the potting compound ie particularly effectively from environmental influences shielded.
  • the use of polyurethane also results in a low component mass.
  • Potting compound is poured into a first housing of the control or regulation unit, which is closed on one side by means of a plate, the plate being adjacent to a second housing of the actuator.
  • a favorable solution is achieved when the potting compound is poured into a first housing of the control or regulation unit, the potting compound adjoining a second housing of the actuator.
  • This measure achieves particularly effective cooling of the control or regulation unit, since heat is given off from the potting compound directly to the second housing or the fluid-filled chamber of the actuator.
  • Fig. 1 A schematic side elevation of a
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment variant of an electrical machine according to the invention in a sectional illustration.
  • a control or regulating unit designed as an electronic regulator 5 has a carrier plate 3 which, completely encapsulated by a thermally conductive potting compound 2 made of polyurethane, in a first housing 8, which is made of polyamide reinforced with glass fibers,
  • the first fitting element 11 is arranged on an underside 15 of the carrier plate 3, the second fitting element 12, the third fitting element 13 and the fourth fitting element 14 on an upper side 16 of the carrier plate 3.
  • the carrier plate 3 is therefore equipped on both sides.
  • the first housing 8 and the carrier plate 3 are cylindrical.
  • the first housing 8 is closed at the end by means of an inserted plate 10.
  • the plate 10 is clamped to the first housing 8.
  • the sealing compound 2 completely fills a housing interior formed by the first housing 8 and the plate 10.
  • the polyurethane of the potting compound 2 has a Shore A hardness in the range between 48 and 53, a thermal conductivity of 0.97 W / mK and a glass temperature of approx. -60 ° C.
  • the electrical machine can therefore in a large
  • An embodiment of the potting compound 2 in polyurethane is an inexpensive solution. According to the invention, however, it is also conceivable to use the casting compound 2 in silicone with a Shore A hardness in the range between 45 and 55
  • a first contact 6 designed as a first silver contact pin is connected to the carrier plate 3 and protrudes from the first housing 8. Via this first contact 6 as well as other contacts not visible in FIG connected power supply.
  • a second contact 7 designed as a second silver contact pin as well as further contacts, not visible in FIG. 1, designed as further silver contact pins with the
  • the controller 5 is connected to a motor 17 of a fluidic actuator 1 designed as a hydraulic actuator via the second contact 7 and the further contacts arranged in the area of the underside 15 of the carrier plate 3.
  • the controller 5 is connected to the actuator 1 via a clamp connection. According to the invention, however, it is also conceivable to provide screw connections between the controller 5 and the actuator 1.
  • the first contact 6, the second contact 7 and the further contacts are partially encased by the potting compound 2.
  • a first conduction path 18 is provided between the second contact 7 and the motor 17, and between the further ones arranged in the area of the underside 15 of the carrier plate 3
  • the first conduction path 18 and the further conduction paths are arranged within the actuator 1, in a ring part 19 of the actuator 1. Cables running between the controller 5 and the actuator 1 are not required.
  • the actuator 1 or its ring part 19 is connected flush with the control or regulating unit or is flush with the first housing 8.
  • the motor 17 is a brushless direct current electric motor with an annular stator 20 and a rotor 21
  • the stator 20 is in the ring part 19 of the stator 20
  • Actuator 1 is provided. About the stator 20 or its
  • the rotor 21 which is rotatably but immovably mounted in the actuator 1, is driven.
  • Rotational movements of the rotor 21 are transmitted to a spindle-shaped section of a piston rod 22, whereby the
  • Piston rod 22 and a piston 23 connected to it execute translational movements in the direction of a longitudinal axis 24.
  • the piston rod 22 and the piston 23 are provided in a cylinder 25 of the actuator 1 which is encased by the ring part 19.
  • the piston rod 22 is over a no
  • the bearing shown is supported and guided in the cylinder 25 so that it can perform rotational and translational movements.
  • a first seal is provided between the piston rod 22 and the cylinder 25 in order to prevent moisture and particles etc. from penetrating into the cylinder 25.
  • the cylinder 25 therefore functions as a second housing 9 with respect to this hydraulic fluid.
  • the chamber 4 or the second housing 9 is directly adjacent to the plate 10 of the controller 5.
  • the control unit makes contact with the chamber 4 in the area of the potting compound 2.
  • Fitting element 11 the second fitting element 12, the third fitting element 13 and / or the fourth
  • Fitting element 14 in the casting compound 2 transferred heat from the casting compound 2 via the plate 10 in the chamber 4, ie dissipated to the hydraulic fluid. According to the invention, it is also possible to dispense with the plate 10, as a result of which the potting compound 2 directly adjoins the chamber 4.
  • the chamber 4 is connected via a first hydraulic line 26 to a hydraulic tank (not shown), i. supplied with hydraulic fluid via this hydraulic tank.
  • the chamber 4 is connected to a hydraulic line (also not shown) via a second hydraulic line 27
  • Telescopic shock absorbers of a motor vehicle connected.
  • a damping effect of the telescopic shock absorber is set by means of the piston 23 or a pressure of the hydraulic fluid.
  • Equipping element 11 the measuring probe of which protrudes into the chamber 4, the pressure in the chamber 4 is continuously measured.
  • a second seal is provided between the first fitting element 11 and the cylinder 25 in order to prevent the potting compound 2 from being wetted with hydraulic fluid.
  • the measured pressure is continuously compared with a defined setpoint pressure.
  • the motor 17 is regulated by the controller 5 via corresponding voltage specifications to the stator 20, i.e. the motor 17 is switched on or off or a speed of the rotor 21 is set in order by means of corresponding
  • the actuator 1 When the actuator 1 is designed as a hydraulic actuator, it is an inexpensive solution. According to the invention, however, it is also conceivable to design the actuator 1, for example, as a pneumatic actuator and to use this for setting brake cylinder pressures in a bogie brake
  • control or regulation unit not as a controller 5, but as a
  • Control unit i.e. without measuring a variable to be controlled by means of a sensor or without this variable affecting a manipulated variable.
  • the control unit i.e. without measuring a variable to be controlled by means of a sensor or without this variable affecting a manipulated variable.
  • Control unit can be used in a hydraulic clamping device.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine mit einer Steuerungs- oder Regelungseinheit und einem fluidischen Aktuator (1), wobei die Steuerungs- oder Regelungseinheit für eine Steuerung oder Regelung des Aktuators (1) vorgesehen ist. Um günstige Konstruktionsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass die Steuerungs- oder Regelungseinheit eine mit einer wärmeleitfähigen Vergussmasse (2) umgossene Trägerplatte (3) aufweist, wobei die Steuerungs- oder Regelungseinheit im Bereich der Vergussmasse (2) eine mit Fluid gefüllte Kammer (4) des Aktuators (1) kontaktiert. Dadurch kann auf separate Kühlvorrichtungen in der Steuerungs- oder Regelungseinheit verzichtet werden.

Description

Elektrische Maschine
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einer Steuerungs- oder Regelungseinheit und einem fluidischen
Aktuator, wobei die Steuerungs- oder Regelungseinheit für eine Steuerung oder Regelung des Aktuators vorgesehen ist.
Insbesondere in der Fahrzeugelektronik besteht häufig die Notwendigkeit, Geräte mit Steuerelektronik in einen Motor, in ein Getriebe, in eine Pumpe oder in Fahrwerkskomponenten etc. zu integrieren, um begrenzte Einbauräume möglichst gut zu nutzen und um Leitungswege kurz zu halten. Von beispielsweise mit Transistoren bestückten Trägerplatten abgegebene Wärme muss dabei effektiv abgeführt werden, um Schäden der Geräte und eine verminderte Lebensdauer zu vermeiden.
Aus dem Stand der Technik ist die EP 2 429 273 A2 bekannt, in der eine Kühlvorrichtung für ein elektrisches Gerät
beschrieben wird. Auf einer Trägerplatte ist eine
elektronische Schaltung angeordnet. Zylindrische Anpress-Dome kontaktieren Verlustleistung erzeugende Elemente mechanisch und thermisch. Die Anpress-Dome sind zwischen
Gehäuseinnenwänden und den Verlustleistung erzeugenden
Elementen vorgesehen und pressen die Trägerplatte an eine Innenseite eines als Kühlkörper ausgeführten Gehäusedeckels. Über diesen Gehäusedeckel wird Wärme von den Verlustleistung erzeugenden Elementen an eine Umgebung abgeleitet.
Weiterhin zeigt die WO 2018/114349 Al ein Gehäuse für eine elektrische Maschine, in dem eine Trägerplatte mit einer umlaufend darauf angeordneten Kühlvorrichtung vorgesehen ist.
Diese Ansätze weisen in ihren bekannten Formen den Nachteil auf, dass für das elektrische Gerät und die elektrische
Maschine bzw. zur Kühlung elektronischer Bauteile dedizierte Kühlvorrichtungen eingesetzt sind, für welche entsprechender Bauraum vorgesehen sein muss. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte, kompakte elektrische Maschine mit effektiv, jedoch ohne Zusatzeinrichtungen gekühlten Elektronikkomponenten anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einer
elektrischen Maschine der eingangs genannten Art, bei der die Steuerungs- oder Regelungseinheit eine mit einer
wärmeleitfähigen Vergussmasse umgossene Trägerplatte
aufweist, wobei die Steuerungs- oder Regelungseinheit im Bereich der Vergussmasse eine mit Fluid gefüllte Kammer des Aktuators kontaktiert.
Dadurch, dass die Trägerplatte von der Vergussmasse umgeben ist, erfolgt ein Wärmeübergang von Verlustleistung
erzeugenden Bestückungselementen der Trägerplatte unmittelbar in die Vergussmasse. Da die Steuerungs- oder Regelungseinheit die mit Fluid gefüllte Kammer des Aktuators im Bereich der Vergussmasse kontaktiert, wird an die Vergussmasse
übertragene Wärme an das Fluid abgegeben. Somit werden die Bestückungselemente der Trägerplatte bzw. die Steuerungs oder Regelungseinheit effektiv gekühlt. Auf eigene,
beispielsweise auf der Trägerplatte angeordnete
Kühlvorrichtungen kann verzichtet werden, wodurch Bauraum eingespart und Bauteilmassen reduziert werden können.
Aufgrund der Vergussmasse wird darüber hinaus ein
vorteilhafter Schutz der Trägerplatte und ihrer
Bestückungselemente vor Umgebungseinflüssen (z.B. vor
eindringenden Substanzen) und Belastungen (z.B. vor Stößen) bewirkt .
Es ist günstig, wenn die Vergussmasse in Polyurethan mit einer Shore-A-Härte im Bereich zwischen 48 und 53 ausgebildet ist .
Durch diese Maßnahme sind die Trägerplatte und deren
Bestückungselemente besonders dicht von der Vergussmasse umschlossen, d.h. besonders effektiv von Umgebungseinflüssen abgeschirmt . Weiterhin bewirkt ein Einsatz von Polyurethan eine geringe Bauteilmasse.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung erhält man, wenn die
Vergussmasse in ein erstes Gehäuse der Steuerungs- oder Regelungseinheit eingegossen ist, welches auf einer Seite mittels einer Platte abgeschlossen ist, wobei die Platte an ein zweites Gehäuse des Aktuators angrenzt.
Durch diese Maßnahme wird eine kompakte Ausführung der
Maschine erzielt. Auf eine Verlegung von Kabeln zwischen der Steuerungs- oder Regelungseinheit und dem Aktuator kann verzichtet werden.
Eine günstige Lösung wird erreicht, wenn die Vergussmasse in ein erstes Gehäuse der Steuerungs- oder Regelungseinheit eingegossen ist, wobei die Vergussmasse an ein zweites Gehäuse des Aktuators angrenzt.
Durch diese Maßnahme wird eine besonders effektive Kühlung der Steuerungs- oder Regelungseinheit erzielt, da Wärme von der Vergussmasse unmittelbar an das zweite Gehäuse bzw. die mit Fluid gefüllte Kammer des Aktuators abgegeben wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt beispielhaft:
Fig. 1: Einen schematischen Seitenriss einer
erfindungsgemäßen Maschine in geschnittener Darstellung .
Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine in geschnittener Darstellung .
Eine als elektronischer Regler 5 ausgebildete Steuerungs oder Regelungseinheit weist eine Trägerplatte 3 auf, welche, von einer wärmeleitfähigen Vergussmasse 2 aus Polyurethan vollständig umgossen, in einem ersten Gehäuse 8, welches in mit Glasfasern verstärktem Polyamid ausgebildet ist,
angeordnet ist.
Auf der Trägerplatte 3 sind ein erstes Bestückungselement 11, welches als Drucksensor ausgebildet ist, sowie ein zweites Bestückungselement 12, ein drittes Bestückungselement 13 und ein viertes Bestückungselement 14 vorgesehen, welche von der Vergussmasse 2 ummantelt sind. Das erste Bestückungselement 11 ist auf einer Unterseite 15 der Trägerplatte 3, das zweite Bestückungselement 12, das dritte Bestückungselement 13 und das vierte Bestückungselement 14 auf einer Oberseite 16 der Trägerplatte 3 angeordnet. Die Trägerplatte 3 ist also beidseitig bestückt.
Das erste Gehäuse 8 und die Trägerplatte 3 sind zylindrisch ausgeführt. Das erste Gehäuse 8 ist stirnseitig mittels einer eingesetzten Platte 10 abgeschlossen. Die Platte 10 ist mit dem ersten Gehäuse 8 verklemmt.
Die Vergussmasse 2 füllt einen von dem ersten Gehäuse 8 und der Platte 10 gebildeten Gehäuseinnenraum vollständig aus.
Das Polyurethan der Vergussmasse 2 weist eine Shore-A-Härte im Bereich zwischen 48 bis 53, eine Wärmeleitfähigkeit von 0,97 W/mK und eine Glastemperatur von ca. -60 °C auf. Die elektrische Maschine kann daher in einem großen
Temperaturbereich eingesetzt werden.
Bei einer Ausführung der Vergussmasse 2 in Polyurethan handelt es sich um eine günstige Lösung. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch vorstellbar, die Vergussmasse 2 in Silikon mit einer Shore-A-Härte im Bereich zwischen 45 und 55
auszubilden, wodurch mit der Ausführung in Polyurethan vergleichbare Eigenschaften der Vergussmasse 2 erreicht werden . Im Bereich der Oberseite 16 der Trägerplatte 3 ist ein als erster Silber-Kontaktstift ausgebildeter erster Kontakt 6 mit der Trägerplatte 3 verbunden und ragt aus dem ersten Gehäuse 8 heraus. Über diesen ersten Kontakt 6 sowie in Fig. 1 nicht sichtbare weitere Kontakte, die ebenfalls als Silber- Kontaktstifte ausgeführt sind, im Bereich der Oberseite 16 mit der Trägerplatte 3 verbunden sind und aus dem ersten Gehäuse 8 herausragen, ist die Trägerplatte 3 mit einer nicht dargestellten Stromversorgung verbunden.
Im Bereich der Unterseite 15 der Trägerplatte 3 sind ein als zweiter Silber-Kontaktstift ausgeführter zweiter Kontakt 7 sowie in Fig. 1 nicht sichtbare, als weitere Silber- Kontaktstifte ausgebildete weitere Kontakte mit der
Trägerplatte 3 verbunden.
Über den zweiten Kontakt 7 und die im Bereich der Unterseite 15 der Trägerplatte 3 angeordneten weiteren Kontakte ist der Regler 5 mit einem Motor 17 eines als Hydraulikaktuator ausgebildeten fluidischen Aktuators 1 verbunden.
Der Regler 5 ist über eine Klemmverbindung mit dem Aktuator 1 verbunden. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch vorstellbar, Schraubenverbindungen zwischen dem Regler 5 und dem Aktuator 1 vorzusehen.
Der erste Kontakt 6, der zweite Kontakt 7 und die weiteren Kontakte sind teilweise von der Vergussmasse 2 ummantelt. Zwischen dem zweiten Kontakt 7 und dem Motor 17 ist ein erster Leitungsweg 18 vorgesehen, zwischen den im Bereich der Unterseite 15 der Trägerplatte 3 angeordneten weiteren
Kontakten nicht sichtbare weitere Leitungswege.
Der erste Leitungsweg 18 und die weiteren Leitungswege sind innerhalb des Aktuators 1, in einem Ringteil 19 des Aktuators 1 angeordnet. Zwischen dem Regler 5 und dem Aktuator 1 verlaufende Kabel sind nicht erforderlich.
Der Aktuator 1 bzw. dessen Ringteil 19 ist bündig an die Steuerungs- oder Regelungseinheit angeschlossen bzw. schließt bündig mit dem ersten Gehäuse 8 ab. Der Motor 17 ist als bürstenloser Gleichstrom-Elektromotor mit einem ringförmigen Stator 20 und einem Rotor 21
ausgebildet. Der Stator 20 ist in dem Ringteil 19 des
Aktuators 1 vorgesehen. Über den Stator 20 bzw. dessen
Verbindung mit dem Regler 5 wird der Rotor 21, welcher drehbar, aber unverschieblich in dem Aktuator 1 gelagert ist, angetrieben .
Drehbewegungen des Rotors 21 werden auf einen spindelförmigen Abschnitt einer Kolbenstange 22 übertragen, wodurch die
Kolbenstange 22 und ein mit dieser verbundener Kolben 23 Translationsbewegungen in Richtung einer Längsachse 24 ausführen .
Die Kolbenstange 22 und der Kolben 23 sind in einem Zylinder 25 des Aktuators 1 vorgesehen, welcher von dem Ringteil 19 ummantelt ist. Die Kolbenstange 22 ist über ein nicht
gezeigtes Lager in dem Zylinder 25 gelagert und geführt, so dass sie Rotations- und Translationsbewegungen ausführen kann .
Zwischen der Kolbenstange 22 und dem Zylinder 25 ist eine ebenfalls nicht dargestellte erste Dichtung vorgesehen, um ein Eindringen von Feuchtigkeit und Partikeln etc. in den Zylinder 25 zu verhindern.
Eine Kammer 4, welche von dem beweglichen Kolben 23 und dem Zylinder 25 gebildet ist, ist mit einem Hydraulikfluid gefüllt. Der Zylinder 25 fungiert daher als zweites Gehäuse 9 in Bezug auf dieses Hydraulikfluid.
Die Kammer 4 bzw. das zweite Gehäuse 9 grenzt unmittelbar an die Platte 10 des Reglers 5. Die Steuerungs- oder
Regelungseinheit kontaktiert die Kammer 4 im Bereich der Vergussmasse 2.
Dadurch wird von der Trägerplatte 3 bzw. dem ersten
Bestückungselement 11, dem zweiten Bestückungselement 12, dem dritten Bestückungselement 13 und/oder dem vierten
Bestückungselement 14 in die Vergussmasse 2 übertragene Wärme von der Vergussmasse 2 über die Platte 10 in die Kammer 4, d.h. an das Hydraulikfluid abgeführt. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, auf die Platte 10 zu verzichten, wodurch die Vergussmasse 2 unmittelbar an die Kammer 4 angrenzt.
Die Kammer 4 ist über eine erste Hydraulikleitung 26 mit einem nicht gezeigten Hydraulikbehälter verbunden, d.h. über diesen Hydraulikbehälter mit Hydraulikfluid versorgt.
Über eine zweite Hydraulikleitung 27 ist die Kammer 4 mit einem ebenfalls nicht dargestellten hydraulischen
Teleskopstoßdämpfer eines Kraftfahrzeugs verbunden. Mittels des Kolbens 23 bzw. eines Drucks des Hydraulikfluids wird eine Dämpfungswirkung des Teleskopstoßdämpfers eingestellt. Hierzu wird mittels des Drucksensors bzw. des ersten
Bestückungselements 11, dessen Messsonde in die Kammer 4 ragt, laufend der Druck in der Kammer 4 gemessen.
Zwischen dem ersten Bestückungselement 11 und dem Zylinder 25 ist eine nicht dargestellte zweite Dichtung vorgesehen, um eine Benetzung der Vergussmasse 2 mit Hydraulikfluid zu verhindern .
Mittels des Reglers 5 erfolgt laufend ein Abgleich des gemessenen Drucks mit einem definierten Soll-Druck. Auf Basis einer Differenz zwischen dem gemessenen Druck und dem Soll- Druck wird der Motor 17 von dem Regler 5 über entsprechende Spannungsvorgaben an den Stator 20 geregelt, d.h. der Motor 17 wird ein- oder ausgeschaltet oder es wird eine Drehzahl des Rotors 21 eingestellt, um mittels entsprechender
Kolbenstellungen und -Bewegungen den Soll-Druck in dem
Hydraulikfluid bzw. in dem Teleskopstoßdämpfer zu erreichen bzw. zu halten.
Bei der Ausführung des Aktuators 1 als Hydraulikaktuator handelt es sich um eine günstige Lösung. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch denkbar, den Aktuator 1 beispielsweise als Pneumatikaktuator auszubilden und diesen zur Einstellung von Bremszylinderdrücken in einer Drehgestellbremse eines
Schienenfahrzeugs einzusetzen. Weiterhin ist es vorstellbar, dass die Steuerungs- oder Regelungseinheit nicht als Regler 5, sondern als
Steuereinheit, d.h. ohne Messungen einer zu steuernden Größe mittels eines Sensors bzw. ohne Rückwirkung dieser Größe auf eine Stellgröße, einzusetzen. Beispielsweise kann die
Steuereinheit in einer hydraulischen Spanneinrichtung eingesetzt sein.
Liste der Bezeichnungen
1 Aktuator
2 Vergussmasse
3 Trägerplatte
4 Kammer
5 Regler
6 Erster Kontakt
7 Zweiter Kontakt
8 Erstes Gehäuse
9 Zweites Gehäuse
10 Platte
11 Erstes Bestückungselement
12 Zweites Bestückungselement
13 Drittes Bestückungselement
14 Viertes Bestückungselement
15 Unterseite
16 Oberseite
17 Motor
18 Erster Leitungsweg
19 Ringteil
20 Stator
21 Rotor
22 Kolbenstange
23 Kolben
24 Längsachse
25 Zylinder
26 Erste Hydraulikleitung
27 Zweite Hydraulikleitung

Claims

Patentansprüche
1. Elektrische Maschine mit einer Steuerungs- oder
Regelungseinheit und einem fluidischen Aktuator, wobei die Steuerungs- oder Regelungseinheit für eine Steuerung oder Regelung des Aktuators vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet,
dass die Steuerungs- oder Regelungseinheit eine mit einer wärmeleitfähigen Vergussmasse (2) umgossene Trägerplatte (3) aufweist, wobei die Steuerungs- oder Regelungseinheit im Bereich der Vergussmasse (2) eine mit Fluid gefüllte Kammer (4) des Aktuators (1) kontaktiert.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (2) in Polyurethan mit einer Shore-A-Härte im Bereich zwischen 48 und 53 ausgebildet ist .
3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (2) in Silikon mit einer Shore-A-Härte im Bereich zwischen 45 und 55 ausgeführt ist .
4. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (3) beidseitig bestückt ist.
5. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- oder
Regelungseinheit als Regler (5) ausgebildet ist und einen auf der Trägerplatte (3) angeordneten Sensor aufweist.
6. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (1) als
Hydraulikaktuator ausgebildet ist.
7. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (1) als
Pneumatikaktuator ausgebildet ist.
8. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- oder
Regelungseinheit über zumindest einen elektrischen Kontakt mit dem Aktuator (1) verbunden ist.
9. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (2) in ein erstes Gehäuse (8) der Steuerungs- oder Regelungseinheit eingegossen ist, welches auf einer Seite mittels einer Platte (10) abgeschlossen ist, wobei die Platte (10) an ein zweites Gehäuse (9) des Aktuators (1) angrenzt.
10. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (2) in ein erstes Gehäuse (8) der Steuerungs- oder Regelungseinheit eingegossen ist, wobei die Vergussmasse (2) an ein zweites Gehäuse (9) des Aktuators (1) angrenzt.
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