-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines Elektromotors, ein Elektromotorsystem und ein Verfahren zum Herstellen einer Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines Elektromotors.
-
Bei der Produktion von Stellsystemen auf der Basis von Elektromotoren wird für unterschiedliche Kundenspezifikationen bzw. für verschiedene Systeme desselben Herstellers häufig ein ähnliches elektromotorisches Stellsystem zugrunde gelegt. Auch wenn die Anforderungen an die Grundfunktionalität und Abgabeleistung gleich bleiben, ist meist eine Variantenbildung notwendig, z.B. bezüglich Arbeitspunkt, Steckverbindungen und Gehäuseform. Eine bekannte Lösung ist es, den gleichen Elektromotortyp in verschiedenen Varianten bezüglich seiner Wicklungsauslegung einzusetzen, um variierende Arbeitspunkte und/oder Betriebsspannungen abzudecken oder sogar verschiedene Motortypen einzusetzen.
-
Bei vielen Projekten liegt daher die Herausforderung darin, einen Lieferanten für den Elektromotor zu finden, da die benötigten Stückzahlszenarien oft nicht den Vorstellungen der Zulieferer entsprechen. Werden noch verschiedene Varianten benötigt bzw. sogar verschiedene Typen, erschwert das die Lieferantensuche bzw. erhöht die Stückkosten, da zusätzlicher Aufwand für die Logistik, Rüstzeiten, Werkzeugkosten dazukommen.
-
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines Elektromotors, ein verbessertes Elektromotorsystem sowie ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines Elektromotors gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
-
Im Stand der Technik kann zur Variantenbildung von Elektromotoren durch die Auslegung der dem Motor folgenden Mechanik (Feingetriebe, Spindeln) zwar der Arbeitspunkt des Stellers angepasst werden, aber nur in begrenztem Maße, ohne die Konstruktion wesentlich zu verändern. Die Flexibilität ist oft nicht ausreichend, um die benötigten Varianten funktional abzudecken, insbesondere bei verschiedenen Bordnetzspannungsbereichen wie z.B. 12 V bei Personenkraftwagen und 24 V bei Nutzkraftwagen. Daher musszwangsweise eine Anpassung des Elektromotors stattfinden.
-
Mit einer Verschaltung der elektrischen Leiter für ein Elektromotorsystem – beispielsweise ein elektromotorisches Stellsystem – außerhalb des Elektromotors in einem Leitergitter der AVT des Elektromotorsystems kann eine Variantenbildung der Elektromotoren wirksam minimiert werden. Damit steht für die Systemarchitektur ein weniger stückzahl- und kostensensitives Bauteil zur Verfügung.
-
Gemäß dem hier vorgestellten Konzept einer externen Verschaltung von Elektromotoren kann für verschiedene Motorsystem- bzw. Stellervarianten und -typen mit gleichem Leistungseckpunkt, aber verschiedenen Arbeitspunkten und Betriebsspannungen, nun immer derselbe Elektromotor verwendet werden, welcher je nach benötigter Kennlinie von außen über die Leitergittervarianten passend beschaltet werden kann. Es werden so nicht mehr verschiedene Motorvarianten oder gar -typen benötigt; die sonst kostenintensive Komponente E-Motor kann somit als Gleichteil für verschiedene Anwendungen und Kunden bezogen werden.
-
Eine Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines Elektromotors umfasst das folgende Merkmal:
ein Leitergitter mit einer Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Leitern, die an einer Mehrzahl von Kontaktpunkten elektrisch miteinander kontaktiert sind, wobei das Leitergitter ein Trennstellenmuster aufweist, um zumindest einen Teilbereich des Leitergitters als einen vorbestimmten elektrischen Pfad mit einem Pfadanfang des elektrischen Pfades und einem Pfadende des elektrischen Pfades auszubilden, und wobei der elektrische Pfad von einem Restbereich des Leitergitters elektrisch isoliert ist.
-
Die Kontaktierungsvorrichtung kann ausgebildet sein, um eine Wicklung des Elektromotors mit elektrischer Energie zu versorgen. Das Leitergitter kann aus einer Mehrzahl von Drähten aus einem elektrisch gut leitfähigen Material wie beispielsweise Kupfer gebildet sein. Die Leiter können dabei so zu dem Leitergitter zusammengefügt sein, dass sie sich an den Knotenpunkten berühren, insbesondere kreuzen. Ein Winkel, in dem sich einzelne der Leiter kreuzen, kann dabei beliebig sein. Das Leitergitter kann einen zweidimensionalen oder dreidimensionalen Aufbau aufweisen. Das Trennstellenmuster kann durch galvanisch isolierende Durchtrennungen der elektrisch leitfähigen Leiter an vorbestimmten Positionen des Leitergitters gekennzeichnet sein.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Kontaktierungsvorrichtung kann das Leitergitter als ein Stanzgitter ausgebildet sein. So kann das Leitergitter kostengünstig in hoher Stückzahl gefertigt oder zugekauft werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Leitergitter zumindest teilweise mit Kunststoff ummantelt sein. So können elektrische Kurzschlüsse innerhalb des Leitergitters oder zwischen dem Leitergitter und anderen elektrisch leitfähigen Elementen der Kontaktierungsvorrichtung vorteilhaft vermieden werden.
-
Auch kann das Trennstellenmuster ausgebildet sein, um den Teilbereich als den mit einem weiteren Pfadanfang zum Pfadende des elektrischen Pfades auszubilden. Gemäß dieser Ausführungsform bieten sich vorteilhafterweise zahlreiche Varianten eines Verlaufs und/oder einer erforderlichen Pfadstärke zur Führung unterschiedlicher Stromstärken im elektrischen Pfad an.
-
Günstig ist es auch, wenn die Kontaktierungsvorrichtung zumindest einen Kontaktstift zum externen Kontaktieren zumindest des Teilbereichs des Leitergitters aufweist. Dabei kann der Kontaktstift an dem Pfadende des elektrischen Pfades angeordnet oder anordenbar sein. Mithilfe eines oder mehrerer Kontaktstifte kann die elektrische Kontaktierung zwischen Leitergitter und Elektromotor sicher und robust gestaltet werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Kontaktierungsvorrichtung ein das Leitergitter zumindest teilweise einhausendes Gehäuse aufweisen. Das Gehäuse kann insbesondere zumindest eine Durchtrittsöffnung zum Herausführen eines Kontaktstiftes zum externen Kontaktieren des Teilbereichs des Leitergitters aus dem Gehäuse aufweisen. Mit dem Gehäuse kann das Leitergitter ohne Weiteres vor Beschädigungen oder unerwünschten elektrischen Kurzschlüssen geschützt werden. Über die Durchtrittsöffnungen können die Kontaktstifte geeignet gestützt und damit ein ungewolltes Abknicken der Kontaktstifte verhindert werden.
-
Auch kann ein Hauptanteil des Teilbereichs des Leitergitters mindestens zwei parallel verlaufende Leiter umfassen. Mit dieser Ausführungsform kann eine Vorsorgung einer dem Teilbereich des Leitergitters zugeordneten Wicklung des Elektromotors mit einer hohen Stromstärke gewährleistet werden, ohne dass eine Beschädigung oder Zerstörung des Leitergitters oder eines Teils davon zu befürchten wäre.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Leitergitter zumindest ein zweites Trennstellenmuster aufweist, um zumindest einen zweiten Teilbereich des Leitergitters als einen zweiten vorbestimmten elektrischen Pfad mit einem Pfadanfang des zweiten elektrischen Pfades und einem Pfadende des zweiten elektrischen Pfades auszubilden. Dabei kann der zweite elektrische Pfad von dem Restbereich des Leitergitters und von dem elektrischen Pfad elektrisch isoliert sein. Auch mit dieser Ausführungsform kann eine Variantenzahl möglicher Ausprägungen des Leitergitters vorteilhaft gesteigert werden.
-
Ein Elektromotorsystem umfasst die folgenden Merkmale:
eine Kontaktierungsvorrichtung gemäß einer der hier beschriebenen Ausführungsformen; und
einen Elektromotor mit zumindest einer Wicklung, wobei die Wicklung mit dem Teilbereich des Leitergitters elektrisch kontaktiert oder elektrisch kontaktierbar ist.
-
Das Elektromotorsystem kann beispielsweise als ein Stellmotorsystem in einem straßen- oder schienengebundenen Fahrzeug eingesetzt werden.
-
Ein Verfahren zum Herstellen einer Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines Elektromotors, wobei die Kontaktierungsvorrichtung ein Leitergitter mit einer Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Leitern, die an einer Mehrzahl von Kontaktpunkten elektrisch miteinander kontaktiert sind, aufweist, umfasst den folgenden Schritt:
Trennen des Leitergitters an zumindest einer vorbestimmten Stelle, um ein Trennstellenmuster zu bilden, um zumindest einen Teilbereich des Leitergitters als einen von einem Restbereich des Leitergitters elektrisch isolierten vorbestimmten elektrischen Pfad mit einem Pfadanfang des elektrischen Pfades und einem Pfadende des elektrischen Pfades auszubilden.
-
Das Trennen des Leitergitters kann voll- oder teilautomatisiert erfolgen.
-
Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Verfahrens kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Aufbringens einer Kunststoffummantelung auf zumindest einen Abschnitt des Leitergitters aufweisen. Der Schritt des Aufbringens kann vor oder nach dem Trennen des Leitergitters ausgeführt werden.
-
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
-
Ein Steuergerät kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale, verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen des Steuergeräts umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
-
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
-
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines Elektromotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
-
2 ein Elektromotorsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
-
3 eine Kontaktierungsvorrichtung des Elektromotorsystems aus 2, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
-
4 ein Elektromotor des Elektromotorsystems aus 2, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
-
5 ein Verfahren zum Herstellen einer Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines Elektromotors, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
-
1 zeigt anhand einer Prinzipdarstellung eine Kontaktierungsvorrichtung 100 zum Kontaktieren eines Elektromotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Kontaktierungsvorrichtung 100 ist ausgebildet, um einen Elektromotor mit elektrischer Energie zu versorgen und weist ein Leitergitter 102 auf. Das Leitergitter 102 wird durch eine Mehrzahl elektrisch leitfähiger Leiter 104 gebildet, die an einer Mehrzahl von Kontaktpunkten 106 elektrisch miteinander kontaktiert sind. Bei den elektrisch leitfähigen Leitern 104 handelt es sich bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel um Kupferdrähte. Es kann auch ein anderes elektrisch gut leitfähiges Material zur Herstellung des Leitergitters 102 verwendet werden.
-
Wie die Darstellung in 1 zeigt, ist das Leitergitter 102 in Form eines Quadratrasters aufgebaut, bei dem sich eine erste Gruppe der elektrisch leitfähigen Leiter 104 in einer ersten Richtung erstreckt und eine zweite Gruppe der elektrisch leitfähigen Leiter 104 in einer zweiten Richtung erstreckt, die quer zu der ersten Richtung verläuft. Damit treffen bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel an den Kontaktpunkten 106 die elektrisch leitfähigen Leiter 104 der ersten Gruppe im rechten Winkel auf die elektrisch leitfähigen Leiter 104 der zweiten Gruppe.
-
Gemäß alternativen Ausführungsbeispielen können sich die Leiter 104 der ersten und zweiten Gruppe in beliebigem Winkel treffen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Leitergitter 102 als ein Stanzgitter ausgebildet.
-
Mittels eines Trennstellenmusters 108 im Leitergitter 102 bildet sich ein Teilbereich des Leitergitters 102 als ein vorbestimmter elektrischer Pfad 110 aus. Das Trennstellenmuster 108 wird durch Durchtrennungen der elektrisch leitfähigen Leiter 104 an geeigneten Stellen des Leitergitters 102 gebildet. Aus den Durchtrennungen resultieren Lücken 111 im Stanzgitter 102, durch die ein elektrischer Stromfluss an diesen Stellen unterbrochen wird. Damit ist der elektrische Pfad 110 von einem Restbereich 112 des Leitergitters 102 elektrisch isoliert. Der elektrische Pfad 110 weist einen Pfadanfang 114 und ein Pfadende 116 auf. Über einen mit dem Pfadende 116 verbundenen Kontaktstift (in 1 nicht gezeigt) wird eine den Kontaktstift kontaktierende Wicklung eines Elektromotors mit elektrischer Energie aus dem elektrischen Pfad 110 versorgt.
-
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Leitergitters 102 ist das Trennstellenmuster 108 ausgebildet, um den Teilbereich als den elektrischen Pfad 110 mit einem weiteren Pfadanfang 118 des elektrischen Pfades 110 auszubilden. Ein von dem weiteren Pfadanfang 118 ausgehender elektrischer Teilpfad 120 des elektrischen Pfades 110 mündet an einer vorbestimmten Position des Leitergitters 102 in den elektrischen Pfad 110.
-
Bei dem in 1 gezeigten besonderen Ausführungsbeispiel der Kontaktierungsvorrichtung 100 umfasst der den elektrischen Pfad 110 darstellende Teilbereich des Leitergitters 102 zwei parallel verlaufende elektrisch leitfähige Leiter 104.
-
Gemäß Ausführungsbeispielen der Kontaktierungsvorrichtung 100 kann der Teilbereich auch mehr als zwei parallel verlaufende elektrisch leitfähige Leiter 104 umfassen. Alternativ kann auch lediglich ein Hauptanteil des Teilbereichs zwei oder mehr parallel verlaufende Leiter 104 umfassen. Unter „Hauptanteil“ ist hier zu verstehen, dass mehr als 50 % einer Gesamtlänge des durch den Teilbereich ausgebildeten elektrischen Pfades 110 zwei oder mehr parallel verlaufende elektrisch leitfähige Leiter 104 umfasst.
-
Wie die Darstellung in 1 zeigt, ist das beispielhafte Leitergitter 102 durch einen zweiten vorbestimmten elektrischen Pfad 122 gekennzeichnet. Der zweite vorbestimmte elektrische Pfad 122 wird von einem einen zweiten Teilbereich des Leitergitters 102 dargestellt, der durch ein zweites Trennstellenmuster 124 des Leitergitters gebildet wurde. Wie das Trennstellenmuster 108 ist auch das zweite Trennstellenmuster 124 durch Lücken 111 bildende Durchtrennungen der elektrisch leitfähigen Leiter 104 an geeigneten Stellen des Stanzgitters 102 entstanden.
-
Wie die Darstellung in 1 zeigt, ist der zweite elektrische Pfad 122 mittels des zweiten Trennstellenmusters 124 sowohl von dem elektrischen Pfad 110 als auch von dem Restbereich 112 des Leitergitters 102 elektrisch isoliert. Der zweite elektrische Pfad 122 weist ebenso einen Pfadanfang 126 und ein Pfadende 128 auf.
-
Das in 1 gezeigte beispielhafte Leitergitter 102 ist vollständig mit einem Kunststoffmaterial ummantelt (in der Darstellung nicht gezeigt). Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Leitergitter 102 auch nur teilweise mit Kunststoff ummantelt ausgeführt sein.
-
2 zeigt anhand einer perspektivischen Darstellung ein Elektromotorsystem 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Elektromotorsystem 200 kann es sich um einen Steller handeln, der in straßen- oder schienengebundenen Fahrzeugen eingesetzt werden kann. Das Elektromotorsystem 200 setzt sich aus einem Ausführungsbeispiel der Kontaktierungsvorrichtung 100 und einem Elektromotor 202 zusammen.
-
In 2 ist die Kontaktierungsvorrichtung 100 mit einem Gehäuse 204 ausgestattet, das das in 1 gezeigte Leitergitter der Kontaktierungsvorrichtung 100 einhaust, die somit für das Auge hier nicht sichtbar ist. Eine Mehrzahl von Kontaktstiften 206, die an Pfadenden von durch elektrisch isolierte Teilbereiche des Leitergitters gebildeten elektrischen Pfaden des Leitergitters angeordnet sind, sind aus dem Gehäuse 204 herausgeführt.
-
Der Elektromotor 202 weist eine Mehrzahl von Wicklungen 208 auf, die von einem Motorgehäuse 210 des Elektromotors 202 zumindest teilweise eingehaust sind. Der Elektromotor 202 ist so auf das Gehäuse 204 der Kontaktierungsvorrichtung 100 aufgesetzt, dass Wicklungen 208 des Elektromotors 202 über die Kontaktstifte 206 der Kontaktierungsvorrichtung 100 geeignet mit elektrischer Energie versorgt werden.
-
Gemäß Ausführungsbeispielen des hierin vorgestellten Konzepts der externen Verschaltung von Elektromotoren zur Variantenminimierung erfolgt die elektrische Kontaktierung und Anbindung des Motors 202 durch Ausführungsbeispiele der in 1 gezeigten kunststoffumspritzten Stanzgitterkontakte im Stellsystem, mithilfe derer die Leistung von einer Steckverbindung des Elektromotors 202 zu den drei Motorphasen transportiert werden kann.
-
Innerhalb des Bauteils Elektromotor 202 erfolgt dann am Wickelkopf die Verteilung der drei Phasenströme auf die Statorwicklungen 208. Wenn die Leiteranzahl pro Phase größer eins ist, entstehen vielfältige Möglichkeiten, die Leiter innerhalb einer Motorphase zu verschalten. Je nach Verschaltung resultieren sehr unterschiedliche Motorkennlinien. Dazu ist der Motor 202 mit Einzelkontakten für jeden zu verschaltenden Leiter ausgestattet.
-
3 zeigt perspektivisch die beispielhafte Kontaktierungsvorrichtung 100 des Elektromotorsystems aus 2. Das Gehäuse 204 setzt sich aus einer Gehäusegrundplatte 300 und einem Gehäuseschaft 302 zusammen. Die Gehäuseplatte 300 umschließt einen in 3 nicht gezeigten Gitterbereich des Leitergitters 102 der Kontaktierungsvorrichtung 100 und weist eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen 304 auf. Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Durchtrittsöffnungen 304 kreisförmig in einer Wand der Gehäusegrundplatte 300 angeordnet. Die Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen 304 entspricht einer Mehrzahl von Kontaktstiften 206 der Kontaktierungsvorrichtung 100.
-
Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Gehäusegrundplatte 300 acht Durchtrittsöffnungen 304 auf. Über je eine Durchtrittsöffnung 304 wird je ein Kontaktstift 206 der hier insgesamt acht Kontaktstifte 206 des Leitergitters 102 aus dem Gehäuse 204 herausgeführt. Wie oben bereits erläutert ist je ein in der Darstellung nicht sichtbares Ende jedes Kontaktstifts 206 mit einem oder mehreren Pfadenden elektrischer Pfade des Leitergitters kontaktiert, während ein gegenüberliegendes Ende jedes Kontaktstifts 206 aus der Gehäusegrundplatte 300 hervorsteht, um mit Anschlusskontakten des Elektromotors kontaktiert zu werden. Aus der Darstellung in 3 ist ersichtlich, dass sich dazu die Kontaktstifte 206 quer zu einer mittels eines Doppelpfeils in der Darstellung gekennzeichneten Haupterstreckungsrichtung 306 des Leitergitters 102 erstrecken.
-
Die Gehäusegrundplatte 300 weist bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Zentrum der kreisrund angelegten Durchtrittsöffnungen 304 eine Vertiefung 308 zum Aufnehmen einer Welle des Elektromotors auf. Über in Eckbereichen der Gehäusegrundplatte 300 vorgesehene Bohrungen 310 kann die Kontaktierungsvorrichtung 100 an einem beliebigen Trägerelement befestigt werden. In ebenfalls in Eckbereichen vorgesehene Sackbohrungen 312 können Verbindungsschrauben des Elektromotors zum mechanischen Anbinden des Elektromotors an die Kontaktierungsvorrichtung 100 eingeschraubt werden.
-
Der Gehäuseschaft 302 setzt an einem Seitenrandbereich der Gehäusegrundplatte 300 an und erstreckt sich quer zu der Gehäusegrundplatte 300. Über den Gehäuseschaft 302 kann beispielsweise das Leitergitter 102 der Kontaktierungsvorrichtung 100 mit elektrischer Energie versorgt werden.
-
4 zeigt perspektivisch den beispielhaften Elektromotor 202 des Elektromotorsystems aus 2. Es kann sich bei dem Elektromotor 202 um ein Standardbauteil handeln, das preisgünstig in großer Stückzahl hergestellt oder zur Fertigstellung des gesamten Elektromotorsystems angekauft werden kann.
-
Gut sichtbar sind bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel Anschlusskontakte 400 des Elektromotors 202. Die Anschlusskontakte 400 sind an einer der in 2 gezeigten Gehäusegrundplatte der Kontaktierungsvorrichtung zuzuwendenden Unterseite 402 des Elektromotorgehäuses 210 angeordnet und stehen quer zu der Unterseite 402 von der Unterseite 402 vor. Die Anschlusskontakte 400 sind ausgebildet, um mit Kontaktstiftenden der Kontaktierungsvorrichtung elektrisch leitfähig kontaktiert zu werden und so eine Bestromung der Wicklungen 208 des Elektromotors 202 zu ermöglichen.
-
Entsprechend der in 3 dargestellten beispielhaften Anordnung der Kontaktstifte der Kontaktierungsvorrichtung sind auch die Anschlusskontakte 400 des Elektromotors 202 kreisförmig an der Gehäuseunterseite 402 angelegt. Entsprechend der Anzahl der Kontaktstifte in der beispielhaften Kontaktierungsvorrichtung aus 3 sind bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel des Elektromotors 202 acht Anschlusskontakte 400 vorgesehen.
-
Über diametral am Elektromotorgehäuse 210 angeordnete Vorsprünge mit Bohrungen 404 kann der Elektromotor 202 beispielsweise mittels Verbindungsschrauben lösbar an der Kontaktierungsvorrichtung befestigt werden.
-
5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 500 zum Herstellen einer Kontaktierungsvorrichtung zum Kontaktieren eines Elektromotors. Das Verfahren 500 kann zum Herstellen einer Kontaktierungsvorrichtung wie in den 1 bis 3 gezeigt ausgeführt werden.
-
In einem Schritt 502 wird ein Leitergitter mit einer Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Leitern, die an einer Mehrzahl von Kontaktpunkten elektrisch miteinander kontaktiert sind, bereitgestellt. In einem Schritt 504 wird das Leitergitter an zumindest einer vorbestimmten Stelle durchtrennt und so ein Trennstellenmuster gebildet, um zumindest einen Teilbereich des Leitergitters als einen von einem Restbereich des Leitergitters elektrisch isolierten vorbestimmten elektrischen Pfad auszubilden. In einem Schritt 506 wird auf zumindest einen Abschnitt des Leitergitters eine Kunststoffummantelung aufgebracht.
-
Gemäß Ausführungsbeispielen des Verfahrens 500 kann der Schritt 506 des Ummantelns vor oder nach dem Schritt 504 des Durchtrennens des Leitergitters ausgeführt werden.
-
Gemäß Ausführungsbeispielen des hier vorgestellten Konzepts können Varianten des Leitergitters z.B. durch ein vollkontaktiertes Grundgitter realisiert werden, welches vor der Umspritzung mit Kunststoff in dem Schritt 506 variantenabhängig an mehreren Stellen durchtrennt werden kann, evtl. sogar am fertigen Bauteil bei der Systemintegration in einem nachträglichen zusätzlichen Bearbeitungsschritt. Eine Variantenbildung in diesem Bauteil kann tendenziell einfacher, kostengünstiger und prozesssicherer durchgeführt werden als im Elektromotor.
-
Oftmals muss das Gehäuse sowieso angepasst werden, z.B. durch unterschiedliche Baustrukturanforderungen an die Steckverbindung oder die Anschraubpunkte.
-
Das hierin vorgestellte Konzept einer externen Verschaltung von Elektromotoren ist universell, beispielsweise bei elektromotorischen Stellern mit Produktvarianten, einsetzbar.
-
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
-
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
-
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100
- Kontaktierungsvorrichtung
- 102
- Leitergitter
- 104
- elektrischer Leiter
- 106
- Kontaktpunkt
- 108
- Trennstellenmuster
- 110
- vorbestimmter elektrischer Pfad
- 111
- Lücke im Leitergitter
- 112
- Restbereich des Leitergitters
- 114
- Pfadanfang des elektrischen Pfades
- 116
- Pfadende des elektrischen Pfades
- 118
- weiterer Pfadanfang des elektrischen Pfades
- 120
- elektrischer Teilpfad des elektrischen Pfades
- 122
- zweiter vorbestimmter elektrischer Pfad
- 124
- zweites Trennstellenmuster
- 126
- Pfadanfang des zweiten elektrischen Pfades
- 128
- Pfadende des zweiten elektrischen Pfades
- 200
- Elektromotorsystem
- 202
- Elektromotor
- 204
- Gehäuse der Kontaktierungsvorrichtung
- 206
- Kontaktstift
- 208
- Wicklung
- 300
- Gehäusegrundplatte
- 302
- Gehäuseschaft
- 304
- Durchtrittsöffnung
- 306
- Haupterstreckungsrichtung des Leitergitters
- 308
- Vertiefung
- 310
- Bohrung
- 312
- Sackbohrung
- 400
- Anschlusskontakt
- 402
- Unterseite des Elektromotorgehäuses
- 404
- Bohrung
- 500
- Verfahren zum Herstellen einer Kontaktierungsvorrichtung
- 502
- Schritt des Bereitstellens
- 504
- Schritt des Trennens
- 506
- Schritt des Ummantelns
