DE102012102884B4

DE102012102884B4 - Stromversorgungsmodul für einen Linear-Stellantrieb sowie Wandlungsgruppe hierfür

Info

Publication number: DE102012102884B4
Application number: DE102012102884.2A
Authority: DE
Inventors: Kuan-Shu Tseng
Original assignee: Timotion Technology Co Ltd
Current assignee: Timotion Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2032-04-04
Also published as: TWI456854B; DK178940B1; US20130155633A1; DK201270161A; US8885352B2; TW201324996A; DE102012102884A1; CN103166429A; CN103166429B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stromversorgungsmodul für einen Linear-Stellantrieb und eine Wandlungsgruppe hierfür. Das Stromversorgungsmodul umfasst ein Gehäuse (10), eine Schaltungs-Steuereinheit (11) und eine Wandlungsgruppe (2). Das Gehäuse (10) ist mit einer Unterteilungsplatte (102) versehen, um den Innenraum des Gehäuses (10) in einen ersten Raum (103) und einen zweiten Raum (104) zu unterteilen. Die Schaltungs-Steuereinheit (11) ist in dem ersten Raum (103) angeordnet und die Wandlungsgruppe (2) ist in dem zweiten Raum (104) angeordnet. Die Wandlungsgruppe (2) umfasst weiterhin eine Leiterplatinengruppe (20) und einen Rahmen (21). Die Leiterplatinengruppe (20) ist elektrisch leitend mit einem induktiven Element (A), einem gleichrichtenden Element (B) und einem filternden Element (C) verbunden. Die Leiterplatinengruppe (20) ist auf dem Rahmen (21) montiert, um einen modularen Aufbau auszubilden.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Modularisierung eines bzw. für einen Linear-Stellantrieb(s) und betrifft insbesondere ein Stromversorgungsmodul von einem bzw. für einen Linear-Stellantrieb sowie eine Wandlungsgruppe hierfür.
Beschreibung des Standes der Technik
Die 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein herkömmliches Stromversorgungsmodul eines Linear-Stellantriebs zeigt. Das Stromversorgungsmodul 1a weist ein Gehäuse auf, das aus einer Gehäusebasis 10a und einem oberen Deckel 11a besteht und worin eine Steuereinheit 12a und ein Transformator 13a aufgenommen sind. Der Innenraum der Gehäusebasis 10a ist mit einem ersten Raum 14a zum Aufnehmen der Steuereinheit 12a und einem zweiten Raum 15a zum Aufnehmen des Transformators 13a ausgebildet. Mithilfe dieser Anordnung wird ein modularer Aufbau erzielt.
Herkömmlich ist der Transformator 13a in dem Stromversorgungsmodul 1a ein EI-Transformator, der nur über eine Spannungswandlungsfunktion verfügt. Außerdem ist der EI-Transformator sehr schwer und entspricht nicht Umweltschutzauflagen. Deshalb muss der EI-Transformator durch eine neue Art von Transformator ersetzt werden. Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, den modularen Aufbau des Stromversorgungsmoduls 1a beizubehalten und darin neue Bauelemente aufzunehmen.
US 2005/0225947 A1 offenbart ein Stromversorgungsmodul mit einem Gehäuse, das durch Trennbleche in verschiedene Teilräume unterteilt ist. In einem der Teilräume ist eine Wandler-Baugruppe auf einem Rahmen montiert. Diese ist jedoch nicht für einen Linearantrieb geeignet.
DD 299 348 A5 offenbart ein Gerät mit einem unterteilten Gehäuse, in dem verschiedene Baugruppen untergebracht werden können.
DE 38 23 656 A1 offenbart ein Gehäuse mit darin eingeschobenen Funktionsgruppen.
DE 34 29 020 A1 offenbart eine programmierbare Steuerung mit übereinander gestapelten Funktionsmodulen.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Stromversorgungsmodul für einen Linear-Stellantrieb bereitzustellen, womit in einfacher und kostengünstiger Weise der modulare Aufbau des Stromversorgungsmoduls beibehalten werden kann und darin neue Bauelemente aufgenommen werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Stromversorgungsmodul für einen Linear-Stellantrieb nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.
Bei einem Stromversorgungsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung sind ein Gleichrichterelement, ein Filterelement usw. auf einer Leiterplatine angeordnet, um einen Spannungswandler mit einer gleichrichtenden und filternden Funktion auszubilden. Mithilfe dieser Anordnung kann der herkömmliche EI-Transformator, der sehr schwer und groß ist, ersetzt werden. Alternativ sind ein gleichrichtendes Bauelement und ein filterndes Bauelement in einem Innenraum des Stromversorgungsmoduls montiert, um die gleichrichtende und filternde Funktion zu erzielen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Stromversorgungsmodul für einen Linear-Stellantrieb bereit, mit einem Gehäuse, einer Schaltungs-Steuereinheit und einer Wandlungsgruppe. Das Gehäuse weist eine Unterteilungsplatte auf, um den Innenraum des Gehäuses in einen ersten Raum und einen zweiten Raum zu unterteilen. Die Schaltungs-Steuereinheit ist in dem ersten Raum angeordnet und die Wandlungsgruppe ist in dem zweiten Raum angeordnet. Die Wandlungsgruppe weist außerdem eine Leiterplatinengruppe und einen Rahmen auf. Die Leiterplatinengruppe ist elektrisch leitend mit einem induktiven Bauelement, einem gleichrichtenden Bauelement und einem filternden Bauelement verbunden. Die Leiterplatinengruppe ist auf dem Rahmen montiert, um einen modularen Aufbau zu ergeben.
Figurenliste
Für ein besseres Verständnis des Prüfers für die Eigenschaften und technischen Inhalte gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt anhand der beigefügten Zeichnungen eine ausführliche Beschreibung derselben. Es sei darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen nur zu Darstellungszwecken vorgesehen sind und den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken sollen. In den Zeichnungen ist:

1 eine perspektivische Explosionsansicht, die ein herkömmliches Stromversorgungsmodul eines Linear-Stellantriebs zeigt;
2 eine perspektivische Explosionsansicht, die das Stromversorgungsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 eine Perspektivansicht im zusammengesetzten Zustand, die das Stromversorgungsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 eine perspektivische Explosionsansicht, welche die Wandlungsgruppe gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
5 eine Draufsicht, welche die Wandlungsgruppe zeigt, die in das Stromversorgungsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die das Stromversorgungsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und die 3 ist eine Perspektivansicht im zusammengesetzten Zustand, welche das Stromversorgungsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Stromversorgungsmodul 1 weist ein Gehäuse 10, eine Schaltungs-Steuereinheit 11 und eine Wandlungsgruppe 2 auf.
Das Gehäuse 10 ist ausgelegt, um die Schaltungs-Steuereinheit 11 und die Wandlungsgruppe 2 gemeinsam darin aufzunehmen. Das Gehäuse 10 besteht aus einer Gehäusebasis 100 und einem oberen Deckel 101. Die Gehäusebasis 100 ist mit einer Unterteilungsplatte 102 versehen, um den Innenraum des Gehäuses 10 in einen ersten Raum 103 und einen zweiten Raum 104 zu unterteilen. Die Stromversorgungs-Steuereinheit 11 ist in dem ersten Raum 103 angeordnet. Die Wandlungsgruppe 2 ist in dem zweiten Raum 104 angeordnet. Mithilfe dieser Anordnung kann das Gehäuse 10 die jeweiligen Bauelemente des Stromversorgungsmoduls 1 in einem modularen Aufbau gemeinsam aufnehmen.
Gemäß der 4 weist das Wandlungsmodul 2 eine Leiterplatinengruppe 20 und einen Rahmen 21 auf, an welchem die Leiterplatinengruppe 20 montiert bzw. befestigt werden kann. Der Rahmen 21 ist in dem zweiten Raum 104 aufgenommen. Die Leiterplatinengruppe 20 ist elektrisch leitend mit einem induktiven Bauelement A, einem gleichrichtenden Bauelement B und einem filternden Bauelement C verbunden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Leiterplatinengruppe 20 aus einer ersten Leiterplatine 200 und einer zweiten Leiterplatine 201. Kabel oder elektrische Drähte werden dazu verwendet, um die erste Leiterplatine 200 und die zweite Leiterplatine 201 miteinander zu verbinden. Auf diese Weise kann eine Oberfläche der ersten Leiterplatine 200 an einer Oberfläche der zweiten Leiterplatine 201 angeklebt werden, so dass das induktive Bauelement A, das gleichrichtende Bauelement B und das filternde Bauelement C auf der ersten Leiterplatine 200 und auf der zweiten Leiterplatine 201 angeordnet werden können.
Der Rahmen 21 umfasst eine Rahmenbasis 210 und einen Rahmendeckel 211. Die Leiterplatinengruppe 20 ist zwischen der Rahmenbasis 210 und dem Rahmendeckel 211 angeordnet. Die Rahmenbasis 210 weist eine erste Seitenplatte 212 auf. Eine Stirnseite der ersten Seitenplatte 212 ist mit einer ersten Basisplatte 213 versehen. Die erste Seitenplatte 212 ist mit einer zweiten Basisplatte 214 versehen, die beabstandet zur ersten Basisplatte 213 ist. Die erste Leiterplatine 200 der Leiterplatinengruppe 10 ist zwischen der ersten Basisplatte 213 und der zweiten Basisplatte 214 aufgenommen. Der Rahmendeckel 211 weist eine zweite Seitenplatte 215 auf. Ein Ende bzw. eine Stirnseite der zweiten Seitenplatte 213 ist mit einer Deckelplatte 216 versehen. Die Deckelplatte 216 ist über einen Zwischenraum von der zweiten Basisplatte 214 der Rahmenbasis 210 getrennt, so dass die zweite Leiterplatine 201 der Leiterplatinengruppe 20 zwischen der zweiten Basisplatte 214 und der Deckelplatte 216 aufgenommen ist. Der distale Rand der ersten Basisplatte 213 ist mit einem ersten vorstehenden bzw. gekrümmten Abschnitt 217 versehen. Der erste vorstehende bzw. gekrümmten Abschnitt 217 steht auswärts hin zu dem Innenrand der anderen Stirnseite der zweiten Seitenplatte 215 vor bzw. klemmt diesen. Das andere Ende der ersten Seitenplatte 213 der Rahmenbasis 210 ist mit dem distalen Rand der Deckelplatte 216 des Rahmendeckels 211 zusammengesetzt. Der distale Rand der Deckelplatte 216 ist mit einem zweiten vorstehenden bzw. gekrümmten Abschnitt 218 versehen. Der zweite vorstehende bzw. gekrümmten Abschnitt 218 steht einwärts hin zum äußeren Rand des anderen Endes der ersten Seitenplatte 213 vor bzw. klemmt diesen. Auf diese Weise kann ein Rahmen 21 erzielt werden, in welchem die Leiterplatinengruppe 20 eingesetzt ist.
Es sei angemerkt, dass die erste Seitenplatte 212, die zweite Seitenplatte 215 und die Deckelplatte 216 des Rahmens 21 ausgehöhlt sein können, um die Abführung von Wärme von der Wandlungsgruppe 2 oder die elektrische Verbindung mit anderen externen Bauelementen zu erleichtern.
Mithilfe des vorstehenden Aufbaus kann man das Stromversorgungsmodul eines linearen Stellantriebs und dessen Wandlungsgruppe erzielen.
Wie in der 5 gezeigt, hat die Wandlungsgruppe 2 eine Spannungswandlungsfunktion, weil die Leiterplatinengruppe 20 der Wandlungsgruppe 2 mit dem induktiven Bauelement verbunden ist, wodurch der herkömmliche EI-Transformator, der sehr schwer und groß ist, ersetzt werden kann. Außerdem sind das gleichrichtende Bauelement und das filternde Bauelement gemeinsam auf der Leiterplatinengruppe 20 integriert. Somit kann die Wandlungsgruppe 2 in dem zweiten Raum 104 des Stromversorgungsmoduls 1 als Spannungswandler mit einer gleichrichtenden und filternden Funktion dienen. Der Rahmen 21 ist ausgelegt, damit die Leiterplatinengruppe 20 in den zweiten Raum 104 des Stromversorgungsmoduls 1 in modularer Weise eingesetzt werden kann. Um die Positionierung der Wandlungsgruppe in dem zweiten Raum 104 zu erleichtern, sind beide inneren Seitenwände des zweiten Raums 104 mit einem Flansch 105 bzw. 106 versehen, die jeweils an einer Seite der Wandlungsgruppe 2 unmittelbar anliegen. Eine andere Innen-seitenwand des zweiten Raums 104 ist mit einem vorstehenden Rand 104 versehen, um an der anderen Seite der Wandlungsgruppe 2 unmittelbar anzuliegen. Mithilfe der vorstehenden Dreipunkt-Positionierung kann die Wandlungsgruppe 2 in dem zweiten Raum 104 positioniert werden.
Gemäß dem Vorstehenden erzielt die vorliegende Erfindung tatsächlich die gewünschten Ziele und löst die Probleme des Standes der Technik. Außerdem ist die vorliegende Erfindung tatsächlich neu und beruht auf einer erfinderischen Tätigkeit entsprechend den Anforderungen an ein Patent.
Wenngleich die vorliegende Erfindung anhand des vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die Einzelheiten beschränkt ist. Zahlreiche technisch äquivalente Abwandlungen und Modifikationen werden dem Fachmann auf diesem Gebiet im Hinblick auf die technische Lehre der vorliegenden Erfindung ersichtlich sein. Somit sollen auch sämtliche solche Abwandlungen und technisch äquivalente Modifikationen mit von dem Schutzbereich der Erfindung umfasst sein, wie in den beigefügten Patentansprüchen festgelegt.

Claims

Stromversorgungsmodul für einen Linear-Stellantrieb, umfassend: ein Gehäuse (10), das mit einer Unterteilungsplatte (102) zum Unterteilen des Innenraums des Gehäuses (10) in einen ersten Raum (103) und einen zweiten Raum (104) versehen ist; eine Schaltungs-Steuereinheit (11), die in dem ersten Raum (103) angeordnet ist; und eine Wandlungsgruppe (2), die in dem zweiten Raum (104) angeordnet ist; wobei die Wandlungsgruppe (2) weiterhin eine Leiterplatinengruppe (20) und einen Rahmen (21) aufweist, die Leiterplatinengruppe (20) mit einem induktiven Element (A), einem gleichrichtenden Element (B) und einem filternden Element (C) verbunden ist, und die Leiterplatinengruppe (20) auf den Rahmen (21) montiert ist, um einen modularen Aufbau auszubilden.
Stromversorgungsmodul nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (10) einen Gehäusegrundkörper (100) und einen oberen Deckel (101) umfasst, wobei sich die Unterteilungsplatte (102) in dem Gehäusegrundkörper (100) befindet.
Stromversorgungsmodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei beide Innen-Seitenwände des zweiten Raums (104) mit einem Flansch (105, 106) versehen sind, die jeweils an einer Seite der Wandlungsgruppe (2) anliegen, und wobei eine andere Innen-Seitenwand des zweiten Raums (104) mit einem vorstehenden Flansch (107) versehen ist, um an der anderen Seitenfläche der Wandlungsgruppe (2) anzuliegen.
Stromversorgungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterplatinengruppe (20) der Wandlungsgruppe (2) aus einer ersten Leiterplatine (200) und einer zweiten Leiterplatine (201) besteht und eine Oberfläche der ersten Leiterplatine (200) an einer Oberfläche der zweiten Leiterplatine (201) angeklebt ist oder anhaftet.
Stromversorgungsmodul nach Anspruch 4, wobei die erste Leiterplatine (200) über ein elektrisch leitendes Element (202) mit der zweiten Leiterplatine (201) verbunden ist.
Stromversorgungsmodul nach Anspruch 5, wobei das elektrisch leitende Element (202) ein Kabel oder ein elektrischer Draht ist.
Stromversorgungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rahmen (21) eine Rahmenbasis (210) und einen Rahmendeckel (211) umfasst und wobei die Leiterplatinengruppe (20) zwischen der Rahmenbasis (210) und dem Rahmendeckel (211) angeordnet ist.
Stromversorgungsmodul nach Anspruch 7, wobei die erste Rahmenbasis (210) eine erste Seitenplatte (212) aufweist, ein Ende der ersten Seitenplatte (212) mit einer ersten Basisplatte (213) versehen ist, die erste Seitenplatte (212) mit einer zweiten Basisplatte (214) versehen ist, die über einen Zwischenraum von der ersten Basisplatte (213) getrennt ist, die erste Leiterplatine (202) zwischen der ersten Basisplatte (213) und der zweiten Basisplatte (214) aufgenommen ist, der Rahmendeckel (211) eine zweite Seitenplatte (215) aufweist, ein Ende der zweiten Seitenplatte (215) mit einer Deckelplatte (216) versehen ist, die Deckelplatte (216) über einen Zwischenraum von der zweiten Basisplatte (214) getrennt ist und die zweite Leiterplatine (201) zwischen der zweiten Basisplatte (214) und der Deckelplatte (216) aufgenommen ist.
Stromversorgungsmodul nach Anspruch 8, wobei ein distaler Rand der ersten Basisplatte (213) mit dem anderen Ende der zweiten Seitenplatte (215) zusammengesetzt bzw. verbunden ist und das andere Ende der ersten Seitenplatte (212) mit einem distalen Rand der Deckelplatte (216) zusammengesetzt bzw. verbunden ist.
Stromversorgungsmodul nach Anspruch 9, wobei ein distaler Rand der ersten Basisplatte (213) mit einem ersten vorstehenden oder gekrümmten Abschnitt (217) versehen ist, der erste vorstehende Abschnitt (217) nach außen hin zu dem Innenrand des anderen Endes der zweiten Seitenplatte (215) vorsteht, ein distaler Rand der Deckelplatte (216) mit einem zweiten vorstehenden oder gekrümmten Abschnitt (218) versehen ist und der zweite vorstehende Abschnitt (218) einwärts hin zu dem Außenrand des anderen Endes der ersten Seitenplatte (212) vorsteht bzw. diesen klemmt.
Stromversorgungsmodul nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die erste Seitenplatte (212), die zweite Seitenplatte (215) und die Deckelplatte (216) hohl ausgebildet sind.
Stromversorgungsmodul nach einem der vorhergehenden Anprüche, wobei die Leiterplatinengruppe (20) aus einer ersten Leiterplatine (200) und einer zweiten Leiterplatine (201) besteht und eine Oberfläche der ersten Leiterplatine (200) an eine Oberfläche der zweiten Leiterplatine (201) angeklebt ist oder anhaftet.
Stromversorgungsmodul nach Anspruch 12, wobei die erste Leiterplatine (200) über ein elektrisch leitendes Element (202) mit der zweiten Leiterplatine (201) verbunden ist.
Stromversorgungsmodul nach Anspruch 13, wobei das elektrisch leitende Element (202) ein Kabel oder ein elektrischer Draht ist.
Stromversorgungsmodul nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Rahmen (21) eine Rahmenbasis (210) und einen Rahmendeckel (211) umfasst und wobei die Leiterplatinengruppe (20) zwischen der Rahmenbasis (210) und dem Rahmendeckel (211) angeordnet ist.
Stromversorgungsmodul nach Anspruch 15, wobei die erste Rahmenbasis (210) eine erste Seitenplatte (212) aufweist, ein Ende der ersten Seitenplatte (212) mit einer ersten Basisplatte (213) versehen ist, die erste Seitenplatte (212) mit einer zweiten Basisplatte (214) versehen ist, die über einen Zwischenraum von der ersten Basisplatte (213) getrennt ist, die erste Leiterplatine (202) zwischen der ersten Basisplatte (213) und der zweiten Basisplatte (214) aufgenommen ist, der Rahmendeckel (211) eine zweite Seitenplatte (215) aufweist, ein Ende der zweiten Seitenplatte (215) mit einer Deckelplatte (216) versehen ist, die Deckelplatte (216) über einen Zwischenraum von der zweiten Basisplatte (214) getrennt ist und die zweite Leiterplatine (201) zwischen der zweiten Basisplatte (214) und der Deckelplatte (216) aufgenommen ist.
Stromversorgungsmodul nach Anspruch 16, wobei ein distaler Rand der ersten Basisplatte (213) mit dem anderen Ende der zweiten Seitenplatte (215) zusammengesetzt bzw. verbunden ist und das andere Ende der ersten Seitenplatte (212) mit einem distalen Rand der Deckelplatte (216) zusammengesetzt bzw. verbunden ist.
Stromversorgungsmodul nach Anspruch 17, wobei ein distaler Rand der ersten Basisplatte (213) mit einem ersten vorstehenden oder gekrümmten Abschnitt (217) versehen ist, der erste vorstehende Abschnitt (217) nach außen hin zu dem Innenrand des anderen Endes der zweiten Seitenplatte (215) vorsteht, ein distaler Rand der Deckelplatte (216) mit einem zweiten vorstehenden oder gekrümmten Abschnitt (218) versehen ist und der zweite vorstehende Abschnitt (218) einwärts hin zu dem Außenrand des anderen Endes der ersten Seitenplatte (212) vorsteht bzw. diesen klemmt.
Stromversorgungsmodul nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die erste Seitenplatte (212), die zweite Seitenplatte (215) und die Deckelplatte (216) hohl ausgebildet sind.