DE102016101881A1 - Actuator and method for producing such an actuator - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aktor (10) und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Aktors (10). Der Aktor (10) umfasst einen Elektromotor (18), einen Stecker (54) über welchen der Elektromotor (18) bestrombar ist und ein Gehäuse (14), welches den Elektromotor (18), der einen Motorstator (30) und einen Motorrotor (26) umfasst, umgibt. An einem axialen Ende des Gehäuses (14), zu dem Kontaktfahnen (72) des Elektromotors (18) gerichtet sind, ist ein als Spritzguss-Bauteil hergestelltes Gehäuseteil (34) angeordnet. Das Gehäuseteil (34) weist eine Wellenöffnung (36), durch die eine Antriebswelle (22), die über den Elektromotor (18) antreibbar ist, hindurchtritt. Das Gehäuseteil (34) weist zudem Gegenkontaktkörper (46), welche mechanisch und elektrisch mit den Kontaktfahnen (72) des Elektromotors (18) verbindbar sind, und Leiterbahnen (50), welche vom Gehäuseteil (34) umspritzt sind, über welche die Gegenkontaktkörper (46) elektrisch mit dem Stecker (54) verbindbar sind, auf. Jeder Gegenkontaktkörper (46) weist eine Endplatte (58) auf, die einen jeweiligen Gegenkontakt (68) des Gegenkontaktkörpers (46) in einer Ebene orthogonal zu einer Einsteckrichtung der Kontaktfahnen (72), allseitig überragt und randseitig von dem Gehäuseteil (34) umspritzt ist.The present invention relates to an actuator (10) and a method for producing such an actuator (10). The actuator (10) comprises an electric motor (18), a plug (54) via which the electric motor (18) can be energized and a housing (14) which contains the electric motor (18), a motor stator (30) and a motor rotor ( 26) surrounds. At one axial end of the housing (14), are directed to the contact lugs (72) of the electric motor (18), a manufactured as an injection-molded component housing part (34) is arranged. The housing part (34) has a shaft opening (36), through which a drive shaft (22) which can be driven via the electric motor (18) passes. The housing part (34) also has mating contact bodies (46), which are mechanically and electrically connectable to the contact lugs (72) of the electric motor (18), and conductor tracks (50), which are encapsulated by the housing part (34), via which the mating contact bodies ( 46) are electrically connectable to the plug (54). Each mating contact body (46) has an end plate (58) which projects over a respective mating contact (68) of the mating contact body (46) in a plane orthogonal to a plug-in direction of the contact lugs (72) on all sides and is encapsulated at the edge by the housing part (34) ,
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aktor und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Aktors. Der Aktor umfasst einen Elektromotor, der einen Motorstator und einen Motorrotor umfasst, einen Stecker über welchen der Elektromotor bestrombar ist und ein Gehäuse, welches den Elektromotor umgibt. An einem axialen Ende des Gehäuses, zu dem Kontaktfahnen des Elektromotors gerichtet sind, ist ein als Spritzguss-Bauteil hergestelltes Gehäuseteil angeordnet. Das Gehäuseteil weist eine Wellenöffnung auf, durch die eine Antriebswelle, die durch den Elektromotor antreibbar ist, hindurchtritt. Das Gehäuseteil weist ferner Gegenkontaktkörper, welche mechanisch und elektrisch mit den Kontaktfahnen des Elektromotors verbindbar sind, und Leiterbahnen, welche vom Spritzguss-Bauteil umspritzt sind, über welche die Gegenkontaktkörper elektrisch mit dem Stecker verbindbar sind, auf.The present invention relates to an actuator and a method for producing such an actuator. The actuator comprises an electric motor which comprises a motor stator and a motor rotor, a plug via which the electric motor can be energized and a housing which surrounds the electric motor. At one axial end of the housing, are directed to the contact lugs of the electric motor, a housing part produced as an injection-molded component is arranged. The housing part has a shaft opening through which a drive shaft, which can be driven by the electric motor, passes. The housing part further comprises mating contact bodies, which are mechanically and electrically connectable to the contact lugs of the electric motor, and conductor tracks, which are encapsulated by the injection-molded component, via which the mating contact body are electrically connected to the plug, on.
Solche Aktoren werden beispielsweise zur Verstellung von Ventilen in Kraftfahrzeugen, wie bspw. Abgasrückführventilen eingesetzt.Such actuators are used for example for adjusting valves in motor vehicles, such as. Exhaust gas recirculation valves.
Aus der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Aktor zu schaffen, welcher wirtschaftlich herstellbar ist und bei dem der Elektromotor in einfacher Weise besser gegen korrosive Abgase geschützt ist. Desweiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Aktors anzugeben.The object of the present invention is to provide an actuator which is economical to produce and in which the electric motor is better protected in a simple manner against corrosive gases. Furthermore, the invention has the object to provide a method for producing such an actuator.
Diese Aufgabe wird durch einen Aktor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren zum Herstellen des Aktors nach Anspruch 7 gelöst.This object is achieved by an actuator having the features of claim 1 and a method for producing the actuator according to claim 7.
Bei dem erfindungsgemäßen Aktor weist jeder Gegenkontaktkörper eine Endplatte auf, die den jeweiligen Gegenkontakt des Gegenkontaktkörpers in einer Ebene orthogonal zu einer Einsteckrichtung der Kontaktfahnen, allseitig überragt und randseitig von dem Gehäuseteil umspritzt ist. Unter einer randseitigen Umspritzung nach der vorliegenden Erfindung ist zu verstehen, dass zumindest die Umfangsseiten der Endplatte umspritzt sind. Dabei kann die randseitige Umspritzung derart vorgesehen sein, dass diese bündig mit der freien Oberseite der Endplatte endet. Trotz alledem wird dadurch nicht ausgeschlossen, dass ein randseitiger Umfangsbereich auf der freien Oberseite der Endplatte ebenfalls umspritzt ist. Eine Endplatte nach der vorliegenden Erfindung ist ein flächiges Bauteil mit einer dazu relativ geringen Dicke. Solange die Endplatte den jeweiligen Gegenkontakt in einer Ebene orthogonal zu einer Einsteckrichtung überragt und randseitig von dem Spritzgussbauteil umspritzt ist, kann die Endplatte jede geometrische Form annehmen. Die Endplatte hat den Effekt, dass der Gegenkontakt durch Aufsetzen einer Schutzkappe auf die Endplatte vor dem Spritzgussmaterial geschützt ist und somit nicht mit eingespritzt wird. Durch die Endplatte ist es somit nicht mehr notwendig die Schutzkappe durch den Spritzguss-Körper zu führen, um das offene Ende der Schutzkappe vor Spritzgussmaterial zu schützen. Die Endplatte bildet somit eine Anschlagfläche für das offene Ende der Schutzkappe. Das Gehäuseteil kann somit im Kontaktbereich dichtend spritzgegossen werden. Der Elektromotor ist somit besser vor korrosiven Abgasen geschützt. Daraus folgt, dass der Aktor einfacher und wirtschaftlicher herstellbar ist.In the case of the actuator according to the invention, each mating contact body has an end plate which projects beyond the respective mating contact of the mating contact body in a plane orthogonal to an insertion direction of the contact lugs on all sides and is encapsulated on the edge of the housing part. Under a peripheral encapsulation according to the present invention is to be understood that at least the peripheral sides of the end plate are encapsulated. In this case, the peripheral coating can be provided such that it ends flush with the free top of the end plate. Despite all this is not ruled out that an edge-side peripheral region is also encapsulated on the free upper side of the end plate. An end plate according to the present invention is a sheet member having a relatively small thickness. As long as the end plate projects beyond the respective mating contact in a plane orthogonal to an insertion direction and is encapsulated on the edge side by the injection-molded component, the end plate can assume any geometric shape. The end plate has the effect that the mating contact is protected by placing a protective cap on the end plate in front of the injection molding material and thus is not injected with it. The end plate thus eliminates the need to guide the protective cap through the injection molding body to protect the open end of the protective cap from injection molding material. The end plate thus forms a stop surface for the open end of the protective cap. The housing part can thus be injection-molded sealingly in the contact area. The electric motor is thus better protected against corrosive exhaust gases. It follows that the actuator is easier and more economical to produce.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Aktors werden im ersten Schritt wenigstens zwei Stanzteile hergestellt. Nach der vorliegenden Erfindung sind Stanzteile, Teile welche mittels einer Stanzbearbeitung hergestellt werden. Diese Stanzteile werden in einem nächsten Schritt gebogen, so dass die Leiterbahn, die Endplatte und der Gegenkontakt gebildet werden. Anschließend wird eine Schutzkappe auf die Endplatte aufgesetzt, so dass der Gegenkontakt in einem von der Schutzkappe und der Endplatte dichtend umschlossenen Raum umhüllt ist. Unter dichtend im Sinne der Erfindung wird verstanden, dass wenigstens kein Spritzgussmaterial in den Raum eindringen kann. In einem nächsten Schritt werden die Leiterbahnen in einer Spritzgussform zur Herstellung des Gehäuseteils umspritzt. Danach werden die Spritzgussform und die Schutzkappe entfernt. Vorzugsweise können die Schutzkappen als separate Schutzkappen vorgesehen sein oder alternativ durch die Spritzgussform ausgebildet werden. In einem letzten Schritt werden die Kontaktfahnen des Elektromotors elektrisch mit den Gegenkontakten kontaktiert. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass aufgrund der Endplatte relativ große Gegenkontakte verwendet werden können, ohne dass diese mit umspritzt werden. Darüber hinaus wird der Elektromotor durch den flächig geschlossenen Spritzgusskörper auf der den Gegenkontakten gegenüberliegenden Seite der Endplatte vor korrosiven Abgasen geschützt. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Aktors zusätzliche Verfahrensschritte zum Schutz des Elektromotors gegen Abgase entfallen, kann der Aktor schneller und wirtschaftlicher hergestellt werden.In the method according to the invention for producing an actuator, at least two stamped parts are produced in the first step. According to the present invention are stamped parts, parts which are produced by means of a punching process. These stampings are bent in a next step, so that the conductor track, the end plate and the mating contact are formed. Subsequently, a protective cap is placed on the end plate, so that the mating contact is wrapped in a sealed by the cap and the end plate space. Under sealing in the context of the invention is understood that at least no injection molding material can penetrate into the room. In a next step, the conductor tracks are encapsulated in an injection mold for producing the housing part. Thereafter, the injection mold and the protective cap are removed. Preferably, the protective caps may be provided as separate protective caps or alternatively formed by the injection mold. In a last step, the contact lugs of the electric motor are electrically contacted with the mating contacts. The inventive method has the advantage that due to the end plate relatively large mating contacts can be used without them being encapsulated with. In addition, the electric motor by the flat closed injection molded body on the opposite side of the mating contacts of the end plate from corrosive exhaust gases protected. Since the method according to the invention for producing an actuator eliminates additional method steps for protecting the electric motor against exhaust gases, the actuator can be manufactured faster and more economically.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Aktors weist das Gehäuseteil den elektrischen Stecker auf. Dieser Stecker wird vorzugsweise als integrales Spritzgussteil mit dem Gehäuseteil hergestellt. Dies hat den Vorteil, dass der Stecker mit dem Herstellen des Gehäuseteils bereitgestellt wird. Es sind somit keine weiteren Arbeitsschritte notwendig, um einen Stecker bereitzustellen. Die Leiterbahnen können zudem im Stecker mit umspritzt werden, so dass die Leiterbahnen Kontakte des Steckers darstellen. Der Stecker kann somit auf einfache Weise wirtschaftlich hergestellt werden.In a preferred embodiment of the actuator, the housing part on the electrical connector. This plug is preferably made as an integral injection molded part with the housing part. This has the advantage that the plug is provided with the manufacture of the housing part. There are thus no further steps necessary to provide a plug. The printed conductors can also be encapsulated in the plug so that the printed conductors represent contacts of the plug. The plug can thus be produced economically in a simple manner.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Gegenkontakte als Omega-Kontakte ausgeformt. Ein Omega-Kontakt nach der vorliegenden Erfindung ist ein Kontakt, welcher zwei federnde Schenkel aufweist, welche derart zueinander gebogen sind, dass ein Omega ausgeformt ist. Ein Omega-Kontakt hat den Vorteil, dass die Schenkel eine Federwirkung aufweisen, so dass eine eingeschobene Kontaktfahne nicht zu einer plastischen Verformung der Schenkel führt. Durch die Federwirkung der Schenkel können zudem Montageungenauigkeiten oder Vibrationen während des Betriebes besser kompensiert werden.In a further preferred embodiment of the invention, the mating contacts are formed as omega contacts. An omega contact according to the present invention is a contact having two resilient legs which are bent towards each other so that an omega is formed. An omega contact has the advantage that the legs have a spring effect, so that an inserted contact lug does not lead to a plastic deformation of the legs. Due to the spring action of the legs also assembly inaccuracies or vibrations during operation can be better compensated.
Vorzugsweise erstrecken sich Schenkel, die den Omega-Kontakt ausformen in einer Ebene, die parallel zur Endplatte ist. Erfindungsgemäß ist das durch die Schenkel des Omega-Kontaktes ausgeformte „Omega” parallel zu der Endplatte. Dadurch kann der Platzbedarf der Omega-Kontakte in Einsteckrichtung minimiert werden. Auch ist die Einstecktiefe der Kontaktfahnen des Elektromotors nicht durch den Omega-Kontakt begrenzt.Preferably, legs that form the omega contact extend in a plane that is parallel to the end plate. According to the invention, the omega formed by the legs of the omega contact is parallel to the end plate. As a result, the space required by the omega contacts in the insertion direction can be minimized. Also, the insertion depth of the contact lugs of the electric motor is not limited by the omega contact.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich Schenkel, die den Omega Kontakt ausformen in einer Ebene, die orthogonal zur Endplatte ist. Erfindungsgemäß erstrecken sich die Schenkel des Omega-Kontaktes somit im Wesentlichen parallel zur Einsteckrichtung. Hierdurch wird das Einführen der Kontaktfahnen in den Omega-Kontakt vereinfacht.In a preferred embodiment of the invention, legs which form the omega contact extend in a plane which is orthogonal to the end plate. According to the invention, the legs of the omega contact thus extend substantially parallel to the insertion direction. This simplifies the insertion of the tabs into the omega contact.
Vorzugsweise sind der Gegenkontakt, die Endplatte und die Leiterbahn einstückig hergestellt. Der Gegenkontakt, die Endplatte und die Leiterbahn werden vorzugsweise als ein einziges Stanzteil hergestellt. Dadurch entfallen Verfahrensschritte bei welchen der Gegenkontakt, die Endplatte und die Leiterbahn elektrisch miteinander verbunden werden. Der Aktor kann somit wirtschaftlicher hergestellt werden.Preferably, the mating contact, the end plate and the conductor are made in one piece. The mating contact, the end plate and the conductor track are preferably produced as a single stamped part. This eliminates process steps in which the mating contact, the end plate and the conductor are electrically connected to each other. The actuator can thus be produced more economically.
Der erfindungsgemäße Aktor hat somit den Vorteil, dass der Elektromotor auf einfache Weise vor korrosiven Abgasen geschützt ist. Darüber hinaus lässt sich der Aktor in einfacher Weise wirtschaftlich herstellen.The actuator according to the invention thus has the advantage that the electric motor is protected in a simple manner from corrosive exhaust gases. In addition, the actuator can be produced economically in a simple manner.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigt:Further details and advantages of the present invention will become apparent from the following description of the embodiment in conjunction with the drawings. In this shows:
An einer der Wellenöffnung
Das spritzgegossene Gehäuseteil
Jeder Gegenkontaktkörper
An einem freien Ende der Schenkel
Der beschriebene erfindungsgemäße Aktor kann somit in einfacher Weise gegen korrosive Abgase geschützt werden und ist trotz alledem wirtschaftlicher herstellbar.The described actuator according to the invention can thus be protected in a simple manner against corrosive gases and is nevertheless more economical to produce.
Der erfindungsgemäße Aktor ist nicht auf das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, so kann das Gehäuseteil ein Deckel des Gehäuses sein, der eine Montageöffnung für den Elektromotor verschließt. Auch muss das Gehäuseteil nicht zwingend den Stecker aufweisen.The actuator according to the invention is not limited to the above-described embodiment, the housing part may be a cover of the housing, which closes a mounting opening for the electric motor. Also, the housing part does not necessarily have the plug.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Aktoractuator
- 1414
- Gehäusecasing
- 1818
- Elektromotorelectric motor
- 2222
- Antriebswelledrive shaft
- 2626
- Motorrotormotor rotor
- 3030
- Motorstatormotor stator
- 3232
- Drehachseaxis of rotation
- 3434
- Gehäuseteilhousing part
- 3636
- Wellenöffnungshaft opening
- 3838
- Antriebszahnraddrive gear
- 4444
- Montageöffnungmounting hole
- 4545
- Gehäusedeckelhousing cover
- 4646
- GegenkontaktkörperAgainst contact body
- 5050
- Leiterbahnenconductor tracks
- 5454
- Steckerplug
- 5858
- Endplatteendplate
- 6262
- UmfangsrandbereichPeripheral edge region
- 6868
- Gegenkontaktcountercontact
- 7272
- Kontaktfahnentabs
- 7676
- Schenkelleg
- 8080
- Einführbereichinsertion
- 8484
- Stanzteilstamping
- 8888
- Kontaktbereichcontact area
- 9292
- KontaktContact
- 9494
- Spritzgussforminjection mold
- 9696
- Schutzkappeprotective cap
- 9898
- Raumroom
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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