DE102016105656A1

DE102016105656A1 - CONNECTION ASSEMBLY FOR AN ELECTRIC MOTOR

Info

Publication number: DE102016105656A1
Application number: DE102016105656.1A
Authority: DE
Inventors: Ullrich Kreiensen; Giovanni Biancuzzi; Sergej Solovev
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2017-10-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung für einen Elektromotor. Diese umfasst eine Leiterplatte mit mindestens einer Ausnehmung am Rand und ein Anschlusselement das zumindest teilweise aus einem elektrisch leitenden Material besteht, zum elektrischen Verbinden der Leiterplatte mit einer Spule des Elektromotors, wobei das Anschlusselement in der Ausnehmung mit der Leiterplatte elektrisch verbindbar ist, und wobei das Anschlusselement einen Verbindungsabschnitt aufweist, der mit der Spule elektrisch verbindbar ist.The invention relates to a connection arrangement for an electric motor. This comprises a printed circuit board with at least one recess at the edge and a connecting element which consists at least partially of an electrically conductive material for electrically connecting the printed circuit board to a coil of the electric motor, wherein the connecting element in the recess with the circuit board is electrically connectable, and wherein the Connection element has a connecting portion which is electrically connected to the coil.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung für einen Elektromotor. Die Verbindungsanordnung eignet sich zum elektrischen Verbinden des Elektromotors mit einer Ansteuerung.The invention relates to a connection arrangement for an electric motor. The connection arrangement is suitable for electrically connecting the electric motor to a drive.

Es gibt unterschiedliche Möglichkeit, die Phasen des Elektromotors mit einer Leiterplatte zur Ansteuerung elektrisch zu verbinden. Typischerweise werden die Anschlüsse an die Leiterplatte angelötet oder in Öffnungen hineingepresst, die einen Federkontakt enthalten können.There are different ways to electrically connect the phases of the electric motor with a circuit board for driving. Typically, the terminals are soldered to the circuit board or pressed into openings that may contain a spring contact.

Falls der Motor und die Ansteuerungselektronik in einem zylindrischen Gehäuse untergebracht und dort elektrisch zu verbinden sind, ist ein Anlöten der Anschlüsse ungünstig, da der Zugang zu den Bauteilen innerhalb des Gehäuses beschwerlich ist. Deshalb kann man in diesem Fall die Anschlüsse in die Kontaktöffnungen pressen. Allerdings werden diese Kontaktöffnungen zumeist durch Bohrungen in die Leiterplatte hergestellt und nehmen relativ viel Platz ein. Dadurch wird der verfügbare Platz auf der Leiterplatte für elektrische Leitungen und elektrische Bauteile reduziert.If the motor and drive electronics are housed and electrically connectable in a cylindrical housing, soldering the terminals is inconvenient because access to the components within the housing is cumbersome. Therefore, you can press in this case, the connections in the contact openings. However, these contact openings are usually made by drilling in the circuit board and take up a lot of space. This reduces the available space on the printed circuit board and electrical components.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, einen Elektromotor und eine Leiterplatte in einer platzsparenden Weise elektrisch miteinander zu verbinden.Against this background, an object of the invention is to electrically connect an electric motor and a printed circuit board in a space-saving manner.

Diese Aufgabe wird durch eine Verbindungsanordnung für einen Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a connection arrangement for an electric motor with the features of claim 1. Embodiments are given in the subclaims.

Die Verbindungsanordnung umfasst eine Leiterplatte mit einer Ausnehmung am Rand und ein Anschlusselement, das zumindest teilweise aus einem elektrisch leitenden Material zum elektrischen Verbinden der Leiterplatte mit einer Spule des Elektromotors gebildet ist. Das Anschlusselement ist in der Ausnehmung der Leiterplatte mit der Leiterplatte elektrisch verbindbar oder verbunden. Das Anschlusselement ist vorzugsweise zwischen der Leiterplatte und einer Innenwand des Elektromotors geklemmt. Das Anschlusselement weist einen Verbindungsabschnitt auf, der mit der Spule elektrisch verbindbar oder verbunden ist.The connection arrangement comprises a printed circuit board with a recess on the edge and a connection element which is formed at least partially from an electrically conductive material for electrically connecting the printed circuit board to a coil of the electric motor. The connection element can be electrically connected or connected in the recess of the printed circuit board with the printed circuit board. The connecting element is preferably clamped between the printed circuit board and an inner wall of the electric motor. The connecting element has a connecting portion, which is electrically connected or connected to the coil.

Der Einfachheit halber bezieht sich der Ausdruck „verbunden” im Folgenden sowohl auf einen verbundenen Zustand der betroffenen Teile als auch darauf, dass die Teile so ausgestaltet sind, dass sie verbunden werden können.For the sake of simplicity, the term "connected" below refers both to a connected state of the parts concerned and to the fact that the parts are designed such that they can be connected.

Durch das Positionieren des Anschlusselements am Rand der Leiterplatte bleibt auf der Leiterplatte mehr Platz für elektronische Bauteile, als wenn das Anschlusselement auf herkömmliche Weise, z. B. in Bohrungen oder über Verschraubungen, mit der Leiterplatte verbunden wird. Die Platzersparnis wird umso größer, wenn mehrere Anschlusselemente zur elektrischen Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Elektromotor benötigt werden.By positioning the connection element at the edge of the printed circuit board, more space for electronic components remains on the printed circuit board than when the connection element is connected in a conventional manner, e.g. B. in holes or screw, connected to the circuit board. The space savings is the greater when multiple connection elements for electrical connection between the circuit board and the electric motor are needed.

Der Elektromotor kann beispielweise ein Kommutatormotor, ein Wechsel- oder Drehstrommotor, ein Reluktanzmotor, ein Polrad und/oder ein Erregersystem für Synchronmaschinen sein. In einem Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor ein bürstenloser Gleichstrommotor.The electric motor can be, for example, a commutator motor, an AC or three-phase motor, a reluctance motor, a pole wheel and / or an exciter system for synchronous machines. In one embodiment, the electric motor is a brushless DC motor.

Die Leiterplatte ist eine platten- oder plättchenförmige Einrichtung, die zur mechanischen Befestigung und/oder zur elektrischen Verbindung von elektronischen Bauteilen geeignet ist. Die Plattenform kann sich insbesondere auf eine geometrische Form beziehen, die zwei Deckflächen und einen Rand, der die Deckflächen miteinander verbindet, aufweist. Die Leiterplatte besteht insbesondere aus einem elektrisch isolierenden Material, z. B. einem faserverstärkten Kunststoff, das eine Grundplatte der Leiterplatte bildet, die beispielsweise in Form einer kreisförmigen Scheibe ausgebildet ist. Auf der Grundplatte werden die elektronischen Bauteile befestigt und über leitende Verbindungen, z. B. Leiterbahnen, zumindest teilweise miteinander elektrisch verbunden. Dabei können die elektronischen Bauteile und/oder Leiterbahnen auf Lötflächen oder in Lötaugen mit der Leiterplatte verlötet sein. Bei bestimmter Größe der Verbindungsanordnung ist auch denkbar, dass die elektronischen Bauteile mit der Leiterplatte verschraubt werden. Die Leiterplatte kann eine gedruckte Schaltung (Printed Circuit Board, PCB) umfassen.The circuit board is a plate or plate-like device which is suitable for the mechanical fastening and / or for the electrical connection of electronic components. The plate shape may refer in particular to a geometric shape having two top surfaces and a rim which connects the top surfaces together. The printed circuit board consists in particular of an electrically insulating material, for. As a fiber-reinforced plastic, which forms a base plate of the circuit board, which is formed for example in the form of a circular disc. On the base plate, the electronic components are attached and via conductive connections, eg. B. traces, at least partially electrically connected to each other. In this case, the electronic components and / or conductor tracks can be soldered to solder pads or in pads with the circuit board. For a certain size of the connection arrangement is also conceivable that the electronic components are bolted to the circuit board. The printed circuit board may include a printed circuit board (PCB).

Die Leiterplatte ist beispielsweise als eine Kreisscheibe mit zwei Deckflächen und einem Rand ausgebildet. Der Rand der Leiterplatte kann eine umlaufende Fläche mit gleichmäßiger Breite bilden. Die elektronischen Bauteile können an, zwischen oder in einer der Deckflächen und/oder beiden Deckflächen angeordnet sein.The circuit board is formed, for example, as a circular disk with two top surfaces and one edge. The edge of the circuit board can form a circumferential surface with a uniform width. The electronic components can be arranged on, between or in one of the top surfaces and / or both top surfaces.

Am Rand der Leiterplatte ist eine oder mehrere Ausnehmungen geformt. Die Ausnehmung kann in einer Draufsicht, d. h. in einer Blickrichtung senkrecht zu der Deckfläche der Leiterplatte, zumindest teilweise mehreckig, keilförmig, kreisförmig, ellipsenförmig und/oder in einer kombinierten Form ausgestaltet sein. Beispielsweise ist die Leiterplatte an einer Position am Rand rechteckförmig ausgeschnitten. Die Ausnehmung ist dazu eingerichtet, einen Abschnitt des Anschlusselements aufzunehmen.At the edge of the circuit board one or more recesses is formed. The recess may be in a plan view, d. H. in a viewing direction perpendicular to the top surface of the circuit board, be at least partially polygonal, wedge-shaped, circular, elliptical and / or configured in a combined form. For example, the circuit board is cut rectangular at a position on the edge. The recess is adapted to receive a portion of the connection element.

Die Leiterplatte kann ferner ein elektrisches Kontaktelement, z. B. eine Kontaktfläche, einen Kontaktstift, eine Kontaktfeder oder einen Kontaktabschnitt, in oder an der Ausnehmung zum elektrischen Verbinden mit dem Anschlusselement aufweisen.The circuit board may further comprise an electrical contact element, e.g. As a contact surface, a contact pin, a contact spring or a Contact portion, in or on the recess for electrical connection with the connection element.

Vorzugsweise weist die Leiterplatte zur elektrischen Verbindung mit dem Anschlusselement im Bereich der mindestens einen Ausnehmung an ihrem Außenumfang eine elektrisch leitende Beschichtung auf.Preferably, the circuit board for electrical connection with the connection element in the region of the at least one recess on its outer periphery on an electrically conductive coating.

Das Anschlusselement ist zumindest abschnittsweise aus einem leitenden Material, z. B. einem Metall, gebildet. Beispielsweise ist das Anschlusselement in Form eines länglichen Plättchens oder Stabs aus einem metallischen Material ausgebildet. Das Anschlusselement ist zumindest in dem in der Ausnehmung aufgenommenen Abschnitt elektrisch leitend ausgestaltet, um eine elektrische Verbindung mit der Leiterplatte herzustellen. Ferner weist das Anschlusselement einen Verbindungsabschnitt auf, an dem ein Teil des Elektromotors, insbesondere ein Spulenende der Statorwicklung, angebracht werden kann, um eine elektrische Verbindung mit dem Elektromotor herzustellen. Das Anschlusselement ist zwischen dem Verbindungsabschnitt und einem Abschnitt, welcher mit dem Kontaktelement der Leiterplatte verbunden wird, elektrisch leitend ausgebildet.The connecting element is at least partially made of a conductive material, for. As a metal formed. For example, the connecting element in the form of an elongate plate or rod is formed from a metallic material. The connection element is designed to be electrically conductive at least in the section accommodated in the recess in order to produce an electrical connection with the circuit board. Furthermore, the connection element has a connection section, on which a part of the electric motor, in particular a coil end of the stator winding, can be attached in order to establish an electrical connection to the electric motor. The connection element is designed to be electrically conductive between the connection section and a section which is connected to the contact element of the circuit board.

Der Elektromotor umfasst üblicherweise einen Stator und einen Rotor. Der Stator kann eine oder mehrere Spulen (Statorspulen) umfassen, die durch das Bewickeln eines jeweiligen Spulenkerns aus einem Draht gebildet sind. Der Rotor kann einen oder mehrere permanenterregten Magnete z. B. Neodym-Eisen-Bor Magnete, tragen. Der Rotor und der Stator sind koaxial angeordnet. Dabei kann der Elektromotor als ein Innenläufer, d. h. der Stator ist außerhalb des Rotors angeordnet, oder ein Außenläufer, d. h. der Rotor ist außerhalb des Stators angeordnet, ausgestaltet sein. Der Elektromotor wird angetrieben, indem die Statorspulen bestromt werden und lokale Magnetfelder erzeugen. Die Statorspulen werden so bestromt, dass der eine oder mehrere Magnete des Rotors den Magnetfeldern der Statorspulen folgen und dadurch in Rotationsbewegungen versetzt werden. Beispielweise werden die mehreren Statorspulen mehrphasig bestromt.The electric motor usually comprises a stator and a rotor. The stator may include one or more coils (stator coils) formed by winding a respective coil core of a wire. The rotor may be one or more permanently excited magnets z. As neodymium-iron-boron magnets, wear. The rotor and the stator are arranged coaxially. In this case, the electric motor as an internal rotor, d. H. the stator is located outside the rotor, or an external rotor, i. H. the rotor is arranged outside the stator, be configured. The electric motor is driven by the stator coils are energized and generate local magnetic fields. The stator coils are energized so that the one or more magnets of the rotor follow the magnetic fields of the stator coils and thereby be set in rotational movements. For example, the multiple stator coils are energized multiphase.

Der jeweilige Draht der Statorspulen hat zwei Endabschnitte. Einer der Endabschnitte jeder Statorspule kann mit dem Verbindungsabschnitt verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann der jeweilige Draht der Statorspulen eine Schlaufe bilden, die an dem Verbindungsabschnitt des Anschlusselements angebracht werden kann. Dabei können der Endabschnitt und/oder die Schlaufe mit dem Verbindungsabschnitt des Anschlusselements verlötet oder verschweißt sein. Zusätzlich oder alternativ können der Endabschnitt und/oder die Schlaufe in den Verbindungsabschnitt eingehängt, eingeklemmt, um diesen umwickelt und/oder an diesem festgebunden sein. Auf diese Weise kann das Anschlusselement mit dem Elektromotor elektrisch verbunden sein.The respective wire of the stator coils has two end sections. One of the end portions of each stator coil may be connected to the connection portion. Alternatively or additionally, the respective wire of the stator coils form a loop which can be attached to the connecting portion of the terminal element. In this case, the end portion and / or the loop can be soldered or welded to the connecting portion of the connecting element. Additionally or alternatively, the end portion and / or the loop may be suspended, clamped, wrapped around and / or tied to the connecting portion. In this way, the connection element can be electrically connected to the electric motor.

Das Anschlusselement wird sowohl mit der Leiterplatte als auch mit dem Elektromotor elektrisch verbunden.The connecting element is electrically connected to both the printed circuit board and with the electric motor.

Die Ausnehmung ist zum Aufnehmen des Anschlusselements eingerichtet. Dabei kann das Anschlusselement mit seinem gesamten Querschnitt oder teilweise in der Ausnehmung einsetzbar oder aufgenommen sein. In eingesetztem Zustand ist eine erste Deckfläche des Anschlusselements der Ausnehmung und der Leiterplatine zugewandt, und die zweite Deckfläche ist der Innenwand des Elektromotors zugewandt.The recess is designed to receive the connection element. In this case, the connection element can be used or accommodated with its entire cross section or partially in the recess. In the inserted state, a first cover surface of the connection element faces the recess and the printed circuit board, and the second cover surface faces the inner wall of the electric motor.

Die Innenwand des Elektromotors kann eine Innenseite eines Gehäuses, das den Elektromotor aufnimmt, sein. Ferner können ein Leiterplattenhalter, der die Leiterplatte trägt, und/oder eine Nutisolation des Elektromotors, die die Spule(n) des Elektromotors elektrisch isoliert, zwischen dem Anschlusselement und der Innenwand angeordnet sein, um das Anschlusselement elektrisch zu isolieren. Das Anschlusselement ist zwischen der Leiterplatte und der Innenwand geklemmt, wobei das Klemmen kraftschlüssig oder formschlüssig zwischen der Leiterplatte und der Innenwand erfolgen kann.The inner wall of the electric motor may be an inner side of a housing accommodating the electric motor. Further, a circuit board holder carrying the circuit board and / or a slot insulation of the electric motor electrically insulating the coil (s) of the electric motor may be disposed between the terminal member and the inner wall to electrically insulate the terminal member. The connecting element is clamped between the printed circuit board and the inner wall, wherein the terminals can be made non-positively or positively between the circuit board and the inner wall.

In Ausführungsformen umfasst das Anschlusselement ein Federelement zur Ausübung einer Federkraft zwischen der Leiterplatte und der Innenwand.In embodiments, the connection element comprises a spring element for exerting a spring force between the circuit board and the inner wall.

Falls der Elektromotor und/oder die Verbindungsanordnung zylindersymmetrisch um eine Achse des Elektromotors ausgestaltet ist, kann die Federkraft, die von dem Federelement ausgeübt wird, radial nach außen und/oder nach innen gerichtet sein. Dabei kann das Federelement das Anschlusselement gegen eine Innenseite der Ausnehmung und/oder gegen die Innenwand drücken. Die Federkraft kann von einer Spannkraft und/oder einer geometrischen Wölbung eines elastischen Abschnitts herbeigeführt sein, wobei das Federelement in eingesetztem Zustand des Anschlusselements verstaucht, verspannt oder verformt wird.If the electric motor and / or the connection arrangement is configured cylindrically symmetrical about an axis of the electric motor, the spring force exerted by the spring element may be directed radially outwards and / or inwards. In this case, the spring element can press the connection element against an inner side of the recess and / or against the inner wall. The spring force can be caused by a clamping force and / or a geometric curvature of an elastic portion, wherein the spring element in the inserted state of the connecting element is sprained, distorted or deformed.

Das Federelement kann mechanische Bewegungen, z. B. Vibrationen vom Elektromotor, auffangen und dadurch verhindern, dass die Kontaktverbindung aufgrund der Bewegungen gelöst wird. Das vorgeschlagene Federelement kann auf einfache Weise an dem Anschlusselement angeformt werden. Aufgrund der Anordnung des Anschlusselements am Rand der Leiterplatte steht mehr Platz auf der Leiterplatte für elektronische Bauteile zur Verfügung.The spring element can mechanical movements, eg. B. vibrations from the electric motor, and thereby prevent that the contact connection is released due to the movements. The proposed spring element can be integrally formed on the connection element in a simple manner. Due to the arrangement of the connection element at the edge of the circuit board, more space is available on the circuit board for electronic components.

In manchen Ausführungsformen weist das Anschlusselement einen plättchenförmigen oder stabförmigen Abschnitt auf. Das Federelement ist gegenüber dem plättchenförmigen oder stabförmigen Abschnitt gewölbt. In some embodiments, the connection element has a platelike or rod-shaped section. The spring element is curved relative to the platelet-shaped or rod-shaped section.

Beispielsweise ist das Anschlusselement in Form eines länglichen Plättchens ausgebildet, die eingesetzt parallel zur Motorachse verläuft. Das Federelement kann eine Federkraft senkrecht zu einer der oder beiden Deckflächen des Plättchens ausüben. Das Federelement kann einstückig mit dem Anschlusselement gebildet sein und aus einer der Deckflächen des Anschlusselements herausragen. Dabei kann ein gewölbter Abschnitt des Federelements aus der Deckfläche herausragen.For example, the connection element is designed in the form of an elongated plate, which runs parallel to the motor axis when used. The spring element can exert a spring force perpendicular to one or both top surfaces of the plate. The spring element may be formed integrally with the connection element and protrude from one of the cover surfaces of the connection element. In this case, a curved portion of the spring element protrude from the top surface.

In manchen Ausführungsformen ist das Anschlusselement ein Stanzbiegeteil.In some embodiments, the connection element is a stamped and bent part.

Ein Abschnitt des Anschlusselements kann ausgestanzt und verbogen sein. Das Federelement kann einen plättchenförmigen Abschnitt aufweisen, der parallel zu der Deckfläche, jedoch gegenüber der Deckfläche versetzt angeordnet ist. Dieser plättchenförmige Abschnitt kann an einer oder mehreren Seiten mit dem Anschlusselement verbunden sein.A portion of the terminal member may be punched and bent. The spring element may have a plate-shaped portion which is arranged parallel to the top surface, but offset from the top surface. This platelet-shaped section may be connected to the connection element on one or more sides.

Das Federelement kann aus einem elastischen Material, z. B. Kunststoff, gebildet und/oder elastisch mit dem restlichen Anschlusselement verbunden sein. In manchen vorteilhaften Ausgestaltungen ist das Federelement aus einem elektrisch leitenden Material gebildet, beispielsweise aus Metall.The spring element may be made of an elastic material, for. As plastic, and / or be elastically connected to the rest of the connection element. In some advantageous embodiments, the spring element is formed of an electrically conductive material, for example of metal.

In manchen Ausführungsformen weist der Verbindungsabschnitt des Anschlusselements ein Hakenelement auf, mit dem ein Abschnitt der Spule verbindbar ist.In some embodiments, the connecting portion of the connecting element has a hook element to which a portion of the coil is connectable.

Das Hakenelement kann, in eingesetztem Zustand des Anschlusselements, an einer Position zwischen der Leiterplatte und dem Elektromotor gebildet sein. Beispielsweise ragt das Hakenelement aus dem Anschlusselement heraus, z. B. in radialer Richtung, und verläuft in Richtung der Leiterplatte. Das Hakenelement kann in einer Seitenansicht, d. h. in Blickrichtung parallel zur Deckfläche des Anschlusselements, L- oder U-förmig in Richtung der Leiterplatte verlaufend oder aus mehreren Geraden zusammengesetzte Form aufweisen.The hook element may, in the inserted state of the connection element, be formed at a position between the circuit board and the electric motor. For example, protrudes the hook element out of the connection element, z. B. in the radial direction, and extends in the direction of the circuit board. The hook element can be seen in a side view, i. H. in the direction parallel to the top surface of the connecting element, L- or U-shaped in the direction of the circuit board extending or have a plurality of straight lines form composite.

In manchen Ausführungsformen ist die Innenwand zumindest teilweise von einem Gehäuse zum Aufnehmen des Elektromotors gebildet.In some embodiments, the inner wall is at least partially formed by a housing for receiving the electric motor.

Der Elektromotor kann in einem Gehäuse aus Metall aufgenommen sein. Um einen Kurzschluss zwischen der Leiterplatte und dem Gehäuse oder zwischen dem Elektromotor und dem Gehäuse zu vermeiden, können ein oder mehrere isolierende Elemente zwischen dem Anschlusselement und der Innenwand des Gehäuses vorgesehen sein. Dabei kann die Innenwand des Gehäuses das Anschlusselement und die Leiterplatte zumindest teilweise umgeben. Das elektrisch isolierende Element kann aus einem Kunststoff gebildet sein.The electric motor can be accommodated in a metal housing. In order to avoid a short circuit between the printed circuit board and the housing or between the electric motor and the housing, one or more insulating elements between the connection element and the inner wall of the housing may be provided. In this case, the inner wall of the housing, the connection element and the circuit board at least partially surrounded. The electrically insulating element may be formed from a plastic.

In manchen Ausführungsformen umfasst die Verbindungsanordnung einen Leiterplattenhalter zum Tragen der Leiterplatte, der zur elektrischen Isolierung des Anschlusselements zumindest teilweise zwischen der Innenwand des Gehäuses und dem Anschlusselement angeordnet ist.In some embodiments, the connection arrangement comprises a circuit board holder for supporting the printed circuit board, which is arranged for the electrical insulation of the connection element at least partially between the inner wall of the housing and the connection element.

Das Anschlusselement kann eine elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Elektromotor, insbesondere einer der Spulen des Elektromotors, herstellen. Hierzu kann das Anschlusselement gänzlich aus einem Metall gebildet sein. Alternativ kann das Anschlusselement in den jeweiligen Kontaktstellen mit der Spule des Elektromotors und mit der Ausnehmung metallisch ausgebildet sein, wobei die Kontaktstellen, z. B. über einen elektrischen Leiter, elektrisch miteinander verbunden sind.The connection element can produce an electrical connection between the circuit board and the electric motor, in particular one of the coils of the electric motor. For this purpose, the connection element may be formed entirely of a metal. Alternatively, the connection element may be made metallic in the respective contact points with the coil of the electric motor and with the recess, wherein the contact points, for. B. via an electrical conductor, are electrically connected together.

Der Leiterplattenhalter ist aus einem elektrisch Isolierenden Material, z. B. Kunststoff, gebildet. Der Leiterplattenhalter ist der Form der Leiterplatte entsprechend ausgestaltet und kann zumindest teilweise in Form eines Hohlzylinders ausgebildet sein. Das eingesetzte Anschlusselement kann an einer Innenseite der Mantelfläche des Leiterplattenhalters anliegen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Nutisolation des Elektromotors an der Innenseite oder einer Außenseite der Mantelfläche anliegend angeordnet sein. Der Leiterplattenhalter und die Nutisolation können zur elektrischen Isolation des Anschlusselements beitragen.The circuit board holder is made of an electrically insulating material, for. As plastic, formed. The circuit board holder is designed according to the shape of the printed circuit board and can be formed at least partially in the form of a hollow cylinder. The inserted connection element can rest on an inner side of the lateral surface of the circuit board holder. Additionally or alternatively, a slot insulation of the electric motor on the inside or an outer side of the lateral surface may be arranged adjacent. The PCB holder and the slot insulation can contribute to the electrical insulation of the connection element.

Die Nutisolation des Elektromotors kann einen Teil der Innenwand bilden. Die Nutisolation ist dazu vorgesehen, eine oder mehrere Spulen des Elektromotors elektrisch zu isolieren, d. h. einen Kurzschluss zwischen der Spule(n) und einem weiteren metallischen Element des Elektromotors zu verhindern. Die Nutisolation kann an einer oder beiden Deckflächen und/oder am Rand des Anschlusselements anliegen. Dabei kann sich die Nutisolation in der axialen Richtung, d. h. in Richtung parallel zu der Welle des Elektromotors, in Richtung der Leiterplatte erstrecken.The slot insulation of the electric motor may form part of the inner wall. The slot insulation is intended to electrically isolate one or more coils of the electric motor, d. H. to prevent a short circuit between the coil (s) and another metallic element of the electric motor. The slot insulation can rest on one or both top surfaces and / or on the edge of the connection element. In this case, the slot insulation in the axial direction, d. H. in the direction parallel to the shaft of the electric motor, extending in the direction of the circuit board.

Die Nutisolation kann zur elektrischen Isolation des Anschlusselements gegenüber einem metallischen Element des Elektromotors beitragen, um einen Kurzschluss zu verhindern. Beispielsweise ist die Nutisolation aus einem thermoplastischen Kunststoff und/oder aus einem duroplastischen Kunststoff gebildet. Die Nutisolation kann in einem Spritzgussverfahren hergestellt sein.The slot insulation may contribute to the electrical insulation of the terminal against a metallic element of the electric motor to prevent a short circuit. For example, the slot insulation of a thermoplastic material and / or of a thermosetting plastic educated. The slot insulation can be produced in an injection molding process.

In manchen Ausführungsformen umfasst die Verbindungsanordnung ferner mindestens ein weiteres Anschlusselement, das zumindest teilweise aus einem elektrisch leitenden Material zum elektrischen Verbinden einer weiteren Spule mit der Leiterplatte eingerichtet ist. Dabei weist die Leiterplatte mindestens eine weitere Ausnehmung am Rand auf. Das weitere Anschlusselement ist in der weiteren Ausnehmung elektrisch mit der Leiterplatte verbindbar oder verbunden. Das weitere Anschlusselement ist zwischen der Leiterplatte und der Innenwand des Elektromotors geklemmt. Das weitere Anschlusselement weist einen Verbindungsabschnitt auf, der mit der jeweiligen weiteren Spule elektrisch verbindbar ist oder verbunden ist.In some embodiments, the connection arrangement further comprises at least one further connection element which is at least partially made of an electrically conductive material for electrically connecting a further coil to the circuit board. In this case, the circuit board has at least one further recess on the edge. The further connection element can be electrically connected or connected to the circuit board in the further recess. The further connection element is clamped between the printed circuit board and the inner wall of the electric motor. The further connection element has a connection section, which is electrically connectable or connected to the respective further coil.

Die Verbindungsanordnung kann demnach ein weiteres Anschlusselement oder mehrere weitere Anschlusselemente aufweisen, wobei das oder jedes weitere Anschlusselement die oben beschriebenen Merkmale des Anschlusselements aufweisen kann. Die Leiterplatte weist insgesamt zwei oder mehr Ausnehmungen am Rand auf, in die jeweils eines der Anschlusselemente einsetzbar oder aufgenommen ist. Das oder jedes weitere Anschlusselement ist zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Leiterplatte und einer der Spulen des Elektromotors geeignet. Dadurch kann die elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte und mehreren Spulen des Elektromotors hergestellt sein.The connection arrangement can accordingly have a further connection element or a plurality of further connection elements, wherein the or each further connection element can have the above-described features of the connection element. The circuit board has a total of two or more recesses on the edge, in each of which one of the connection elements can be used or added. The or each further connection element is suitable for establishing an electrical connection between the circuit board and one of the coils of the electric motor. Thereby, the electrical connection between the circuit board and a plurality of coils of the electric motor can be made.

In manchen Ausführungsformen umfasst die Verbindungsanordnung für einen Elektromotor ferner drei Anschlusselemente zumindest teilweise aus einem elektrisch leitenden Material, wobei die drei Anschlusselemente jeweils zum elektrischen Verbinden der Leiterplatte mit einer jeweiligen Spule des Elektromotors eingerichtet sind. Die Leiterplatte weist dabei drei Ausnehmungen am Rand auf. Die drei Anschlusselemente sind jeweils in einer der drei Ausnehmungen elektrisch mit der Leiterplatte verbunden. Die drei Anschlusselemente sind zwischen der Leiterplatte und der Innenwand des zylindrischen Gehäuseteils des Elektromotors geklemmt.In some embodiments, the connection assembly for an electric motor further comprises three connection elements at least partially made of an electrically conductive material, wherein the three connection elements are each arranged for electrically connecting the circuit board with a respective coil of the electric motor. The circuit board has three recesses on the edge. The three connection elements are each electrically connected to the circuit board in one of the three recesses. The three connection elements are clamped between the printed circuit board and the inner wall of the cylindrical housing part of the electric motor.

Demnach weist die Verbindungsanordnung genau drei Anschlusselemente auf, wobei jedes der drei Anschlusselemente die oben beschriebenen Merkmale des Anschlusselements aufweisen kann. Dadurch können genau drei elektrische Verbindungen zwischen der Leiterplatte und dem Elektromotor bereitgestellt sein.Accordingly, the connection arrangement has exactly three connection elements, wherein each of the three connection elements can have the above-described features of the connection element. As a result, exactly three electrical connections between the printed circuit board and the electric motor can be provided.

In manchen Ausführungsformen sind die drei Ausnehmungen der Leiterplatte auf einer Kreisbahn angeordnet, wobei die Ausnehmungen um 120° voneinander entfernt sind.In some embodiments, the three recesses of the circuit board are arranged in a circular path, wherein the recesses are 120 ° apart.

Dadurch kann eine symmetrische Anordnung der Ausnehmungen sowie der drei Anschlusselemente gegeben sein. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, falls der Stator des Elektromotors drei oder sechs (oder ein sonstiges Vielfaches von drei) Spulen aufweist und/oder der Elektromotor dreiphasig (oder ein Vielfaches von dreiphasig) betrieben wird.This can be given a symmetrical arrangement of the recesses and the three connection elements. This can be particularly advantageous if the stator of the electric motor has three or six (or another multiple of three) coils and / or the electric motor is operated in three-phase (or a multiple of three-phase).

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Elektromotor vorgeschlagen, der mit der oben beschriebenen Verbindungsanordnung versehen ist. Der Elektromotor kann eine Spule umfassen, die mit dem Verbindungsabschnitt des Anschlusselements verbunden ist, wodurch der Elektromotor mit der Leiterplatte elektrisch verbunden ist.According to a further aspect of the invention, an electric motor is proposed, which is provided with the connection arrangement described above. The electric motor may include a coil connected to the connection portion of the terminal, whereby the electric motor is electrically connected to the circuit board.

Weiterhin kann der Elektromotor mehrere Spulen umfassen, die jeweils auf die oben beschriebene Weise mit einem von mehreren Anschlusselementen der Verbindungsanordnung verbunden sind. Die Leiterplatte kann mit mehreren Ausnehmungen versehen sein, in welchen jeweils ein Anschlusselement aufgenommen ist.Furthermore, the electric motor may comprise a plurality of coils which are respectively connected in the manner described above with one of a plurality of connection elements of the connection arrangement. The circuit board may be provided with a plurality of recesses, in each of which a connection element is received.

In manchen Ausführungsformen kann der Elektromotor ferner eine Nutisolation zur elektrischen Isolation von Spulen des Elektromotors umfassen, die zur elektrischen Isolation des Anschlusselements zumindest teilweise zwischen dem Anschlusselement und der Innenwand angeordnet ist. Das Anschlusselement kann dabei an der Nutisolation anliegen. Ferner kann der oben beschriebene Leiterplattenhalter zwischen dem Anschlusselement und der Innenwand oder zwischen der Nutisolation und der Innenwand angeordnet sein und zur elektrischen Isolation des Anschlusselements beitragen.In some embodiments, the electric motor may further comprise a slot insulation for electrical insulation of coils of the electric motor, which is arranged for electrical insulation of the connection element at least partially between the connection element and the inner wall. The connection element can rest against the slot insulation. Furthermore, the circuit board holder described above can be arranged between the connection element and the inner wall or between the slot insulation and the inner wall and contribute to the electrical insulation of the connection element.

Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Beispielen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigenThe invention is explained in more detail below by means of examples with reference to the drawings. Show

1 eine schematische Querschnittsansicht des Elektromotors entlang der Längsachse; 1 a schematic cross-sectional view of the electric motor along the longitudinal axis;

2 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Anschlusselements; 2 a perspective view of a first embodiment of a connection element;

3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Anschlusselements; 3 a perspective view of a second embodiment of the connecting element;

4 eine perspektivische Ansicht des Anschlusselements aus 3 mit einer Leiterplatte; 4 a perspective view of the connection element 3 with a circuit board;

5 eine Querschnittsansicht des Anschlusselements aus 3 und 4 und der Leiterplatte aus 4 in einem Elektromotor; 5 a cross-sectional view of the connection element 3 and 4 and the circuit board 4 in an electric motor;

6 eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des Anschlusselements; 6 a perspective view of a third embodiment of the connection element;

7 eine perspektivische Ansicht des Anschlusselements aus 6 mit einer Leiterplatte; 7 a perspective view of the connection element 6 with a circuit board;

8 eine Querschnittsansicht des Anschlusselements aus 6 und 7 und der Leiterplatte aus 7 in einem Elektromotor; 8th a cross-sectional view of the connection element 6 and 7 and the circuit board 7 in an electric motor;

9 eine perspektivische Ansicht einer Leiterplatte mit Gleitelementen; und 9 a perspective view of a printed circuit board with sliding elements; and

10 eine Querschnittsansicht der Leiterplatte aus 9 und einem schematisch dargestellten Anschlusselement. 10 a cross-sectional view of the circuit board 9 and a connection element shown schematically.

1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Elektromotors 12 mit einer Verbindungsanordnung 10. Der Elektromotor 12 umfasst einen Stator 14 und einen Rotor 16, die zylindersymmetrisch ausgebildet und koaxial angeordnet sind. Der Elektromotor 12 ist als ein Innenläufer ausgestaltet, d. h. der Stator 14 ist außerhalb des Rotors 16 angeordnet. Der Innenläufer ist beispielhaft. In einer alternativen Ausführungsform kann der Elektromotor 12 als ein Außenläufer ausgestaltet sein. 1 shows a schematic cross-sectional view of an electric motor 12 with a connection arrangement 10 , The electric motor 12 includes a stator 14 and a rotor 16 which are cylindrically symmetrical and arranged coaxially. The electric motor 12 is designed as an internal rotor, ie the stator 14 is outside the rotor 16 arranged. The inner rotor is exemplary. In an alternative embodiment, the electric motor 12 be designed as an external rotor.

Im Folgenden beziehen sich die Angaben „radial”, „axial” und „umlaufend” auf die Zylindersymmetrie der gezeigten Ausführungsbeispiele bezüglich der Rotationsachse des Elektromotors 12 und/oder der Welle 18. Der Ausdruck „radial nach innen” bezieht sich auf eine Richtung, die senkrecht zu der Rotationsachse ist und zu der Rotationsachse zeigt. Der Ausdruck „radial nach außen” gibt eine entsprechende entgegengesetzte Richtung an.In the following, the statements "radial", "axial" and "circumferential" refer to the cylinder symmetry of the exemplary embodiments shown with respect to the axis of rotation of the electric motor 12 and / or the wave 18 , The term "radially inward" refers to a direction that is perpendicular to the axis of rotation and points to the axis of rotation. The term "radially outward" indicates a corresponding opposite direction.

Der Stator 14 umfasst mehrere Spulenkerne, die jeweils mit einem Draht bewickelt sind und damit jeweils eine Spule bilden. Wenn die Spulen bestromt werden, erzeugen sie jeweils ein Magnetfeld. Die Bestromung der Spulen erfolgt mehrphasig, d. h. die Phase der an der jeweiligen Spule angelegten Spannung (oder der durch sie fließenden Stromstärke) variiert unterschiedlich. Beispielsweise umfasst der Stator 14 drei oder sechs Spulen, die dreiphasig bestromt werden.The stator 14 includes a plurality of coil cores, each wound with a wire and thus each form a coil. When the coils are energized, they each generate a magnetic field. The energization of the coils is polyphase, ie the phase of the voltage applied to the respective coil (or the current flowing through it) varies differently. For example, the stator comprises 14 three or six coils, which are energized three-phase.

Der Rotor 16 umfasst zwei oder mehr permanenterregte Magnete. Die Magnete des Rotors 16 sind achsensymmetrisch bezüglich der Rotationsachse des Rotors 16 angeordnet (nicht gezeigt). Beispielsweise umfasst der Rotor 16 zwei oder vier permanenterregte Magnete, z. B. aus einer Neodym-Eisen-Bor Legierung.The rotor 16 includes two or more permanent magnets. The magnets of the rotor 16 are axisymmetric with respect to the axis of rotation of the rotor 16 arranged (not shown). For example, the rotor comprises 16 two or four permanent magnet, z. B. from a neodymium-iron-boron alloy.

Bei Bestromung der Spulen des Stators 14 richten sich die Magnete des Rotors 16 entlang der Magnetfeldlinien der Spulen des Stators 14 aus. Bei mehrphasiger, periodischer Bestromung der Spulen des Stators 14 wird der Rotor 16 entsprechend in Rotationsbewegung versetzt. Dadurch wird ein Drehmoment erzeugt, das auf eine Welle 18, auf der der Rotor 16 drehfest gelagert ist, übertragen wird. Die Welle 18 kann das Drehmoment außerhalb des Elektromotors 12 transportieren. 1 zeigt ferner ein Getriebe 20, das optional ist, zum Übersetzen des Drehmoments.When the coils of the stator are energized 14 align the magnets of the rotor 16 along the magnetic field lines of the coils of the stator 14 out. For multi-phase, periodic energization of the coils of the stator 14 becomes the rotor 16 correspondingly rotated. As a result, a torque is generated on a shaft 18 on which the rotor 16 is mounted rotationally fixed, is transmitted. The wave 18 can the torque outside the electric motor 12 transport. 1 further shows a transmission 20 , which is optional, for translating the torque.

Der Elektromotor 12 umfasst ferner eine Notisolation 22, die die Spulen des Stators 14 elektrisch isoliert, um einen Kurzschluss zu verhindern. Die Nutisolation 22 ist zwischen dem Spulenkern und den einzelnen Spulen des Stators 14 ausgebildet. Die Nutisolation 22 erstreckt sich in axialer Richtung, d. h. in Richtung parallel zu der Welle 18, weiter als der Elektromotor 12, so dass die Nutisolation 22 den Elektromotor 12 auf seinen beiden Stirnseiten zumindest teilweise überragt.The electric motor 12 also includes emergency insulation 22 which are the coils of the stator 14 electrically isolated to prevent a short circuit. The slot insulation 22 is between the bobbin and the individual coils of the stator 14 educated. The slot insulation 22 extends in the axial direction, ie in the direction parallel to the shaft 18 , further than the electric motor 12 so that the groove insulation 22 the electric motor 12 at least partially surmounted on its two front sides.

Der Elektromotor 12 ist in einem Gehäuse 24 aufgenommen. Das Gehäuse 24 ist aus einem Metall, z. B. Blech, gebildet. Eine Leiterplatte 26, die in Form einer kreisförmigen Scheibe ausgebildet und ebenfalls in dem Gehäuse 24 aufgenommen ist, ist koaxial mit dem Elektromotor 12 in einer gegenüber diesem axial versetzten Position angeordnet. Die Leiterplatte 26 trägt mehrere elektronische Bauteile (nicht gezeigt) zum Ansteuern und zum Betreiben des Elektromotors 12. Dabei stellen die elektronischen Bauteile Teil einer Steuereinheit (nicht gezeigt) dar. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Leiterplatte 26 mit einer externen Steuereinheit elektrisch verbunden (nicht gezeigt).The electric motor 12 is in a housing 24 added. The housing 24 is made of a metal, z. B. sheet formed. A circuit board 26 formed in the form of a circular disc and also in the housing 24 is recorded, is coaxial with the electric motor 12 arranged in a relation to this axially offset position. The circuit board 26 carries a plurality of electronic components (not shown) for driving and operating the electric motor 12 , In this case, the electronic components are part of a control unit (not shown). In a further embodiment, the circuit board 26 electrically connected to an external control unit (not shown).

Die Leiterplatte 26 ist in einem Leiterplattenhalter 28 gehalten, der im Wesentlichen in Form eines Hohlzylinders ausgebildet ist, welcher die Leiterplatte 26 entlang des Randes umläuft. Ferner weist der Leiterplattenhalter 28 Ausnehmungen und Schultern auf (nicht gezeigt), um formschlüssig in das Gehäuse 24 eingebaut zu werden.The circuit board 26 is in a circuit board holder 28 held substantially in the form of a hollow cylinder, which the circuit board 26 runs along the edge. Furthermore, the circuit board holder 28 Recesses and shoulders (not shown) to form fit into the housing 24 to be installed.

Die Leiterplatte 26 und der Elektromotor 12 sind über Anschlusselemente 30 elektrisch miteinander verbunden. Die Anschlusselemente 30 sind in Form eines länglichen Plättchens ausgebildet, das sich parallel zu der Welle 18 erstreckt. Die Anschlusselemente 30 sind aus einem Metall, z. B. Aluminium, Stahl, Messing oder Blech, gebildet.The circuit board 26 and the electric motor 12 are via connection elements 30 electrically connected to each other. The connection elements 30 are formed in the form of an elongate plate, which is parallel to the shaft 18 extends. The connection elements 30 are made of a metal, z. As aluminum, steel, brass or sheet formed.

Die Leiterplatte 26 weist Ausnehmungen auf, in welchen die Anschlusselemente 30 aufgenommen sind. Die Anschlusselemente 30 liegen mit ihrer Außenseite an der Nutisolation 22 an. Der Abschnitt der Nutisolation 22, der an den Anschlusselementen 30 anliegt, trägt zusammen mit einem Abschnitt Leiterplattenhalters 28, der mit der Nutisolation 22 radial überlappt, zur elektrischen Isolation der Anschlusselemente 30 bei. Die Mantelfläche des Gehäuses 24 bildet eine Innenwand. Die in 1 gezeigten Anschlusselemente 30 sind zwischen der Nutisolation 22 und der jeweiligen Ausnehmung der Leiterplatte 26 geklemmt. In weiteren, nicht in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Anschlusselemente zwischen der Leiterplatte und einem elektrisch isolierenden Element, z. B. dem Leiterplattenhalter oder einem elektrisch isolierenden Abschnitt der Innenwand, geklemmt sein.The circuit board 26 has recesses in which the connection elements 30 are included. The connection elements 30 lie with their outside on the slot insulation 22 at. The section of the slot insulation 22 which is connected to the connection elements 30 abuts, carries along with a section PCB holder 28 that with the slot insulation 22 radially overlapped, for electrical insulation of the connection elements 30 at. The lateral surface of the housing 24 forms an inner wall. In the 1 shown connection elements 30 are between the slot insulation 22 and the respective recess of the circuit board 26 clamped. In further embodiments, not shown in the figures, one or more connection elements between the circuit board and an electrically insulating element, for. B. the circuit board holder or an electrically insulating portion of the inner wall, be clamped.

Die Anschlusselemente 30 umfassen jeweils einen Haken 32, der als Verbindungselement zum elektrischen Verbinden des jeweiligen Anschlusselements 30 mit einer der Spulen des Elektromotors 12 dient. Wie in 1 gezeigt, ist ein Endabschnitt eines Drahtstücks 34 einer der Spulen des Elektromotors 12 um den Haken 32 des Anschlusselements 30 gewickelt oder festgebunden. Zusätzlich kann das Drahtstück 34 durch Verschweißen, Verlöten, Verschrauben oder Verkleben an dem Haken 32 befestigt sein. Dadurch ist eine elektrische Verbindung jeweils zwischen einem Anschlusselement 30 und einer Spule des Elektromotors 12 hergestellt.The connection elements 30 each include a hook 32 as a connecting element for electrically connecting the respective connecting element 30 with one of the coils of the electric motor 12 serves. As in 1 is an end portion of a piece of wire 34 one of the coils of the electric motor 12 around the hook 32 of the connection element 30 wrapped or tied. In addition, the piece of wire can 34 by welding, soldering, screwing or gluing on the hook 32 be attached. As a result, an electrical connection is in each case between a connection element 30 and a coil of the electric motor 12 produced.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des Anschlusselements 40. Das Anschlusselement 40 ist in Form eines Plättchens ausgebildet, das sich länglich entlang einer Längsrichtung L erstreckt. Das Anschlusselement 40 ist aus einem Metall, z. B. einem Federstahl, gebildet. 2 shows a perspective view of a first embodiment of the connection element 40 , The connection element 40 is formed in the form of a small plate which extends longitudinally along a longitudinal direction L. The connection element 40 is made of a metal, z. B. a spring steel formed.

Das Anschlusselement 40 weist einen oberen Abschnitt 42, einen mittleren Abschnitt 44 und einen unteren Abschnitt 46 auf. Es sei bemerkt, dass die Bezeichnungen „oben”, „Mitte” und „unten” sich lediglich auf die Orientierung in den jeweiligen Figuren beziehen. Das Anschlusselement 40 weist ferner einen Haken 48 auf, der zum Verbinden mit dem Drahtstück 34 geeignet ist. Der obere Abschnitt 42 ist derart geformt, dass er in die Ausnehmung der Leiterplatte 26 einpasst. Der untere Endabschnitt 46 ist in Form zweier Pins 46a, 46b ausgebildet und dient als Einsetzabschnitt in dafür vorgesehene Schächte, die beispielsweise in der Nutisolation 22 geformt sind. Zwischen den Pins 46a, 46b ist eine Ausnehmung 50 gebildet, die in Draufsicht, d. h. in Blickrichtung senkrecht zur Deckfläche des Anschlusselements 40, die Form eines Rechtecks hat.The connection element 40 has an upper section 42 , a middle section 44 and a lower section 46 on. It should be noted that the terms "top", "middle" and "bottom" refer only to the orientation in the respective figures. The connection element 40 also has a hook 48 on, for connecting to the piece of wire 34 suitable is. The upper section 42 is shaped so that it into the recess of the circuit board 26 fits. The lower end section 46 is in the form of two pins 46a . 46b trained and serves as Einsetzabschnitt in designated shafts, for example, in the slot insulation 22 are shaped. Between the pins 46a . 46b is a recess 50 formed in plan view, ie in the viewing direction perpendicular to the top surface of the connecting element 40 that has the shape of a rectangle.

Der mittlere Abschnitt 44 ist gegenüber dem oberen Abschnitt 42 und dem unteren Abschnitt 46 seitlich, d. h. senkrecht zur Längsrichtung L und parallel zur Deckfläche des Anschlusselements 40, verbreitert. Dadurch sind Schulterabschnitte 52 geformt, die obere Kanten 54 und untere Kanten 56 auf beiden Seiten bilden. Es ist denkbar, dass die Leiterplatte 26 auf den oberen Kanten 54 aufliegt, so dass die oberen Kanten 54 zur Festlegung des Abstands der Leiterplatte 26 zu dem Haken 48 und dem Elektromotor 12 dienen. Die unteren Kanten 56 dienen zur Arretierung des Anschlusselements 40 beim Einsetzen in die Schächte.The middle section 44 is opposite the upper section 42 and the lower section 46 laterally, ie perpendicular to the longitudinal direction L and parallel to the top surface of the connecting element 40 , widened. As a result, shoulder sections 52 shaped, the upper edges 54 and lower edges 56 form on both sides. It is conceivable that the circuit board 26 on the upper edges 54 rests, leaving the upper edges 54 for determining the distance of the printed circuit board 26 to the hook 48 and the electric motor 12 serve. The lower edges 56 serve to lock the connection element 40 when inserting into the shafts.

Der Haken 48 dient als Verbindungsabschnitt zwischen dem Anschlusselement 40 und dem Drahtstück 34 und erstreckt sich von einer unteren Kante, die die zwei Pins 46a und 46b miteinander verbindet, in die Ausnehmung 50 und verläuft zunächst in einer Kurve nahezu senkrecht zu den Deckflächen des Anschlusselements und dann geradlinig in eine Richtung, die von dem Anschlusselement 40 weg zeigt.The hook 48 serves as a connecting portion between the connecting element 40 and the piece of wire 34 and extends from a lower edge, which is the two pins 46a and 46b connects to each other, into the recess 50 and initially runs in a curve almost perpendicular to the top surfaces of the terminal element and then straight in a direction away from the terminal element 40 shows away.

Der Haken 48 ist in Form eines L- oder U-förmig gebogenen Plättchens mit einer ähnlicher Dicke wie das Anschlusselement 40 und einer ähnlichen Breite wie die Ausnehmung 50 ausgebildet. Der Haken 48 ist geeignet, mit dem Drahtstück 34 in einer oben beschriebenen Weise verbunden zu werden. Ferner kann der Haken 48 elastisch ausgebildet sein, so dass der Haken 48 nach Verbinden mit dem Drahtstück 34 unter Anwendung von Kraft in Richtung des Anschlussstücks 40 verbogen wird, um ein Ablösen des Drahtstücks 34 zu verhindern.The hook 48 is in the form of an L- or U-shaped plate with a similar thickness as the connecting element 40 and a similar width as the recess 50 educated. The hook 48 is suitable with the piece of wire 34 to be connected in a manner described above. Furthermore, the hook can 48 be elastic, so that the hook 48 after connecting with the piece of wire 34 by applying force in the direction of the fitting 40 is bent to a detachment of the piece of wire 34 to prevent.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Anschlusselements 60. Das Anschlusselement 60 weist im Wesentlichen die gleichen Merkmale wie das Anschlusselement 40, das in 2 gezeigt ist, auf, wie die Bezugszeichen in 3 entsprechend veranschaulichen. 3 shows a perspective view of a second embodiment of the connection element 60 , The connection element 60 has substantially the same features as the connection element 40 , this in 2 is shown, as the reference numerals in 3 illustrate accordingly.

Das Anschlusselement 60 unterscheidet sich von dem Anschlusselement 40 darin, dass ein oberer Abschnitt 62 des Anschlusselements 60 in Richtung der Flächennormale einer inneren Deckfläche 64 des Anschlusselements 60 gekrümmt oder gewölbt ist. Der obere Abschnitt 62 ist elastisch und somit geeignet, als ein Federelement eine Federkraft parallel zu der Flächennormale der inneren Deckfläche 64 auszuüben. Analog zum oberen Abschnitt 42 des Anschlusselements 40 in 2 ist der obere Abschnitt 62 geformt, in die Ausnehmung der Leiterplatte 26 einzupassen.The connection element 60 differs from the connection element 40 in that an upper section 62 of the connection element 60 in the direction of the surface normal of an inner top surface 64 of the connection element 60 curved or arched. The upper section 62 is elastic and thus suitable as a spring element, a spring force parallel to the surface normal of the inner top surface 64 exercise. Analogous to the upper section 42 of the connection element 40 in 2 is the top section 62 shaped, in the recess of the circuit board 26 fit.

4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Anschlusselements 60 von 3 mit der Leiterplatte 26. 4 shows a perspective view of the connection element 60 from 3 with the circuit board 26 ,

In 4 sind elektronische Bauteile 70, die auf der Leiterplatte 26 angeordnet sind, schematisch dargestellt. Die elektronischen Bauteile 70 sind Teil einer Steuereinheit zum Ansteuern des Elektromotors 12.In 4 are electronic components 70 on the circuit board 26 are arranged, shown schematically. The electronic components 70 are part of a control unit for driving the electric motor 12 ,

Die Leiterplatte 26 weist drei rechteckige Ausnehmungen 72 auf, die auf dem kreisförmigen Rand der Leiterplatte 26 um 120° voneinander versetzt angeordnet sind. An der Innenfläche der Ausnehmungen 72 ist jeweils eine metallische Kontaktfläche 74 zum elektrischen Verbinden mit dem Anschlusselement 60 geformt.The circuit board 26 has three rectangular recesses 72 on that on the circular edge of the circuit board 26 are arranged offset by 120 ° from each other. On the inner surface of the recesses 72 is in each case a metallic contact surface 74 for electrical connection with the connection element 60 shaped.

4 zeigt drei Anschlusselemente 60, die jeweils in eine der Ausnehmungen 72 eingesetzt sind. Die Anschlusselemente 60 sind jeweils wie das in 3 gezeigte Anschlusselement 60 ausgebildet. Die Anschlusselemente 60 sind so angeordnet, dass ihre Haken 48 radial nach innen gerichtet sind. Der jeweilige obere Abschnitt 62 der Anschlusselemente 60 übt eine Federkraft in radialer Richtung aus, so dass die Anschlusselemente 60 leicht in die jeweilige Ausnehmung 72 einsetzt werden können und spielfrei gelagert sind. 4 shows three connection elements 60 , each in one of the recesses 72 are used. The connection elements 60 are each like that in 3 shown connection element 60 educated. The connection elements 60 are arranged so that their hooks 48 directed radially inward. The respective upper section 62 the connection elements 60 exerts a spring force in the radial direction, so that the connection elements 60 easily into the respective recess 72 can be used and stored without play.

5 zeigt einen Ausschnitt einer Querschnittsansicht der Verbindungsordnung 10 für einen Elektromotor mit dem Anschlusselement 60 von 3. 5 shows a section of a cross-sectional view of the connection order 10 for an electric motor with the connection element 60 from 3 ,

Der in 5 gezeigte Ausschnitt entspricht im Wesentlichen der Verbindungsanordnung 10, die in 1 gezeigt ist. Das Anschlusselement 60 liegt an der Nutisolation 22 an. Das Anschlusselement 60 ist zwischen der Ausnehmung 72 der Leiterplatte 26 und der Nutisolation 22 geklemmt. Die Ausnehmung 72 ist innenseitig mit einer Kontaktfläche 74 versehen, wie in 4 gezeigt, an welcher das jeweilige Anschlusselement 60 anliegt. Der obere Abschnitt 62 des Anschlusselements 60, übt eine Federkraft in radialer Richtung aus und fungiert somit als ein Federelement.The in 5 The detail shown corresponds essentially to the connection arrangement 10 , in the 1 is shown. The connection element 60 lies on the slot insulation 22 at. The connection element 60 is between the recess 72 the circuit board 26 and the slot insulation 22 clamped. The recess 72 is inside with a contact surface 74 provided, as in 4 shown on which the respective connection element 60 is applied. The upper section 62 of the connection element 60 , exerts a spring force in the radial direction and thus acts as a spring element.

Das Gehäuse 24 weist eine innenseitig umlaufende Kante 76 auf, auf der eine stirnseitige Fläche des Leiterplattenhalters 28 aufliegt. Dadurch wird der Leiterplattenhalter 28 beim Einsetzen in das Gehäuse 24 in axialer Richtung nach unten arretiert. Ein Kurzschluss zwischen dem Anschlusselement 60 und dem Gehäuse 24 wird durch die elektrisch isolierende Wirkung der Nutisolation 22 und/oder des Leiterplattenhalters 28 verhindert.The housing 24 has an inside circumferential edge 76 on, on the front surface of the circuit board holder 28 rests. This will become the PCB holder 28 when inserted into the housing 24 locked in the axial direction down. A short circuit between the connection element 60 and the housing 24 is due to the electrically insulating effect of the slot insulation 22 and / or the circuit board holder 28 prevented.

Analog zu der in 1 gezeigten Verbindungsanordnung 10 ist das Drahtstück 34 einer der Spulen des Stators 3 mit dem Haken 48 des Anschlusselements 60 verbunden. Dabei ist das Drahtstück 34 um den Haken 48 gewickelt. Auf diese Weise ist eine elektrische Verbindung zwischen dem Elektromotor 12 dem Anschlusselement 60 und somit der Leiterplatte 26 hergestellt.Analogous to the in 1 shown connection arrangement 10 is the piece of wire 34 one of the coils of the stator 3 with the hook 48 of the connection element 60 connected. Here is the piece of wire 34 around the hook 48 wound. In this way, an electrical connection between the electric motor 12 the connection element 60 and thus the circuit board 26 produced.

6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Anschlusselements 80. 6 shows a third embodiment of the connecting element 80 ,

Das Anschlusselement 80 weist im Wesentlichen die gleichen Merkmale wie die Anschlusselemente 40 in 2 und 60 in 3 auf. Das Anschlusselement 80 unterscheidet sich von den Anschlusselementen 40, 60 darin, dass in einem oberen Abschnitt 82 eine rechteckige Ausnehmung 84 geformt ist und ein plättchenförmiges Federelement 86 gebildet ist. Das Anschlusselement 80 ist ein Stanzbiegeteil, und sein Federelement 86 sowie sein Haken 48 sind mittels Stanz- und Biegeverfahren ausgebildet. Alternativ können der Haken 48 und/oder das Federelement separat hergestellt und mit dem Anschlusselement verbunden sein.The connection element 80 has substantially the same features as the connection elements 40 in 2 and 60 in 3 on. The connection element 80 differs from the connection elements 40 . 60 in that in an upper section 82 a rectangular recess 84 is shaped and a plate-shaped spring element 86 is formed. The connection element 80 is a stamped and bent part, and its spring element 86 as well as his hook 48 are formed by punching and bending process. Alternatively, the hook can 48 and / or the spring element can be manufactured separately and connected to the connection element.

Das Federelement 86 erstreckt sich von einer oberen Kante der Ausnehmung 84 aus zunächst schräg gegenüber der Deckfläche 64 radial nach innen, verläuft parallel zur Deckfläche 64 nach unten in einer von der Deckfläche 64 versetzten Position und erstreckt sich schräg nach außen in Richtung einer unteren Kante der Ausnehmung 84. Das Federelement 86 übt eine Federkraft in Richtung der Flächennormale der Deckfläche 64 aus.The spring element 86 extends from an upper edge of the recess 84 from initially diagonally opposite the top surface 64 radially inward, runs parallel to the top surface 64 down in one of the top surface 64 offset position and extends obliquely outward toward a lower edge of the recess 84 , The spring element 86 exerts a spring force in the direction of the surface normal of the top surface 64 out.

7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Federelements 80 der 6 mit der Leiterplatte 26. 7 shows a perspective view of the spring element 80 of the 6 with the circuit board 26 ,

Wie bereits in 4 gezeigt, weist die Leiterplatte 26 drei Ausnehmungen 72 auf, die auf dem kreisförmigen Rand der Leiterplatte 26 um 120° voneinander versetzt angeordnet sind und jeweils einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Der jeweilige obere Abschnitt 82 der Anschlusselemente 80 ist in einer der Ausnehmungen 72 aufgenommen. Das Federelement 86 übt eine Federkraft in radialer Richtung aus.As already in 4 shown points the circuit board 26 three recesses 72 on that on the circular edge of the circuit board 26 are arranged offset by 120 ° from each other and each having a rectangular cross-section. The respective upper section 82 the connection elements 80 is in one of the recesses 72 added. The spring element 86 exerts a spring force in the radial direction.

8 zeigt einen Ausschnitt einer Querschnittsansicht der Verbindungsordnung mit dem Anschlusselement 80 von 6. 8th shows a section of a cross-sectional view of the connection order with the connection element 80 from 6 ,

Die in 8 dargestellte Verbindungsanordnung weist im Wesentlichen die gleichen Merkmale wie die Verbindungsanordnungen, die in 1 und 5 gezeigt sind, auf.In the 8th The connection arrangement illustrated has substantially the same features as the connection arrangements shown in FIG 1 and 5 are shown on.

9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Leiterplatte 90. 10 zeigt einen Ausschnitt einer Querschnittsansicht der Verbindungsordnung 10 mit der Leiterplatte 90 von 9. 9 shows a perspective view of another embodiment of the circuit board 90 , 10 shows a section of a cross-sectional view of the connection order 10 with the circuit board 90 from 9 ,

Die Leiterplatte 90 weist im Wesentlichen die gleichen Merkmale auf wie die Leiterplatte 26, die in 1, 4 und 7 gezeigt ist. Die identischen Merkmale sind durch entsprechende Bezugszeichen verdeutlicht. Die Leiterplatte 90 unterscheidet sich von der Leiterplatte 26 darin, dass in den Ausnehmungen 72 jeweils ein Gleitelement 92 vorgesehen ist. Das Gleitelement 92 ist L-förmig mit zwei Schenkeln ausgebildet, wobei ein erster Schenkel an der Leiterplatte 90 befestigt ist, und ein zweiter Schenkel im Wesentlichen senkrecht zur Leiterplatte 90 verläuft. Der zweite Schenkel des Gleitelements 92 verläuft in eine Richtung von der Leiterplatte 90 weg. Das Gleitelement 92 ist aus einem Federstahl oder sonstigen elastischem, elektrisch leitenden Material gebildet, so dass der zweite Schenkel eine Federwirkung in radialer Richtung zeigt. Der zweite Schenkel des Gleitelements 92 ist in Form von drei parallel zueinander verlaufenden Plättchen in der Art von drei Fingern ausgebildet.The circuit board 90 has substantially the same features as the circuit board 26 , in the 1 . 4 and 7 is shown. The identical features are illustrated by corresponding reference numerals. The circuit board 90 is different from the circuit board 26 in that in the recesses 72 each a sliding element 92 is provided. The sliding element 92 is L-shaped with two legs, with a first leg on the circuit board 90 is fixed, and a second leg substantially perpendicular to the circuit board 90 runs. The second leg of the sliding element 92 runs in one direction from the circuit board 90 path. The sliding element 92 is formed of a spring steel or other elastic, electrically conductive material, so that the second leg has a spring action in the radial direction. The second leg of the sliding element 92 is formed in the form of three parallel plates in the manner of three fingers.

Wie in 10 gezeigt, ist der erste Abschnitt 94 des Gleitelements 92 an einer Unterseite der Leiterplatte 90 befestigt. Der zweite Abschnitt 94 des Gleitelements 92 erstreckt sich nach oben in einem Winkel derart, dass ein Abstand von der Innenfläche der Ausnehmung 72 zunimmt. Das Gleitelement 92 weist zudem noch einen dritten Abschnitt 98 auf, der zu dem zweiten Abschnitt 96 radial nach innen angewinkelt ist.As in 10 shown is the first section 94 of the sliding element 92 on a bottom of the circuit board 90 attached. The second section 94 of the sliding element 92 extends upwardly at an angle such that a distance from the inner surface of the recess 72 increases. The sliding element 92 also has a third section 98 on that to the second section 96 is angled radially inward.

Das Gleitelement 92 ist aus Metall gebildet. 10 zeigt das Anschlusselement 40 aus 2 in der Ausnehmung 72 der Leiterplatte 90. Der obere Abschnitt 42 des Anschlusselements 40 liegt an dem zweiten Abschnitt 96 des Gleitelements 92 an und ist somit elektrisch mit diesem verbunden.The sliding element 92 is made of metal. 10 shows the connection element 40 out 2 in the recess 72 the circuit board 90 , The upper section 42 of the connection element 40 lies at the second section 96 of the sliding element 92 and is thus electrically connected to this.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine zylindrisch aufgebaute Verbindungsanordnung. Jedoch sind weitere Verbindungsanordnungen im Sinne des Anspruchs 1 vorstellbar, die keine Zylindergeometrie aufweisen. Der Fachmann wird wissen, dass je nach Anforderungen an die Verbindungsanordnung unterschiedliche Geometrien verwendet werden können. So ist beispielsweise denkbar, dass die Leiterplatte mehreckig ausgestaltet ist, wobei das Gehäuse innen- und/oder außenseitig entsprechend geformt ist.The embodiments described above relate to a cylindrically constructed connection arrangement. However, further connection arrangements within the meaning of claim 1 are conceivable that have no cylinder geometry. The person skilled in the art will know that different geometries can be used depending on the requirements of the connection arrangement. Thus, for example, it is conceivable that the printed circuit board is designed polygonal, wherein the housing inside and / or outside is shaped accordingly.

Mithilfe von der beschriebene Verbindungsanordnung 10 kann auf eine einfache Weise der Platz, der auf der Leiterplatte 26, 90 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Leiterplatte 26, 90 und dem Elektromotor 12 erforderlich ist, reduziert werden.Using the described connection arrangement 10 can in a simple way the space on the circuit board 26 . 90 for making an electrical connection between the circuit board 26 . 90 and the electric motor 12 is required to be reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Verbindungsanordnungjoint assembly
1212: Elektromotorelectric motor
1414: Statorstator
1616: Rotorrotor
1818: Wellewave
2020: Getriebetransmission
2222: Nutisolationslot insulation
2424: Gehäusecasing
2626: Leiterplattecircuit board
2828: LeiterplattenhalterBoardholder
3030: Anschlusselementconnecting element
3232: Verbindungsabschnittconnecting portion
3434: Drahtstückpiece of wire
4040: Anschlusselementconnecting element
4242: oberer Abschnittupper section
4444: mittlerer Abschnittmiddle section
4646: unterer Abschnittlower section
46a, 46b46a, 46b: PinPin code
4848: Hakenhook
5050: Ausnehmungrecess
5252: Schulterabschnittshoulder portion
5454: obere Kanteupper edge
5656: untere Kantelower edge
6060: Anschlusselementconnecting element
6262: oberer Abschnitt/Federelementupper section / spring element
6464: Deckflächecover surface
7070: elektronische Bauteileelectronic components
7272: Ausnehmungrecess
7474: Kontaktflächecontact area
7676: Kanteedge
8080: Anschlusselementconnecting element
8282: oberer Abschnittupper section
8484: Ausnehmungrecess
8686: Federelementspring element
9090: Leiterplattecircuit board
9292: GleitelementSlide
9494: erster Abschnittfirst section
9696: zweiter Abschnittsecond part
9898: dritter Abschnittthird section
LL: Längsrichtunglongitudinal direction

Claims

Connection arrangement ( 10 ) for an electric motor ( 12 ), comprising: a printed circuit board ( 26 ) with at least one recess ( 72 ) at the edge; and a connection element ( 30 ) which consists at least partially of an electrically conductive material for electrically connecting the printed circuit board ( 26 ) with a coil of the electric motor ( 12 ), wherein the connecting element ( 30 ) in the recess ( 72 ) with the printed circuit board ( 26 ) is electrically connectable, and wherein the connecting element ( 30 ) a connecting section ( 32 ), which is electrically connectable to the coil.

Connecting arrangement according to claim 1, wherein the connecting element ( 30 ) between the printed circuit board ( 26 ) and an inner wall of the electric motor ( 12 ) is clamped.

Connecting arrangement according to claim 1 or 2, wherein the connecting element ( 30 ) a spring element ( 62 ) for exerting a spring force between the printed circuit board ( 26 ) and the inner wall.

Connecting arrangement according to claim 3, wherein the connecting element ( 30 ) is a stamped and bent part.

Connecting arrangement according to claim 3 or 4, wherein the connecting element ( 30 ) a platelike or rod-shaped portion ( 44 ), and the spring element ( 62 ) with respect to the platy or rod-shaped portion ( 44 ) is arched.

Connecting arrangement according to one of the preceding claims, wherein: the connecting section ( 32 ) a hook element ( 48 ), with which a section ( 34 ) of the coil is connectable.

Connecting arrangement according to one of the preceding claims, wherein the inner wall at least partially from a housing ( 24 ) for receiving the electric motor ( 12 ) is formed.

Connecting arrangement according to one of the preceding claims, comprising: a circuit board holder ( 28 ) for carrying the printed circuit board ( 26 ), for the electrical insulation of the connection element ( 30 ) at least partially between the inner wall and the connecting element ( 30 ) is arranged.

Connecting arrangement according to one of the preceding claims, wherein the recess ( 72 ) an electrical contact surface ( 74 ), on which the connecting element ( 30 ), whereby an electrical connection between the printed circuit board ( 26 ) and the connection element ( 30 ) is made.

Connecting arrangement according to one of the preceding claims, further comprising: a sliding element ( 92 ), which at the recess ( 72 ) between the printed circuit board ( 26 ) and the inner wall is fixed, wherein the sliding element ( 92 ) is arranged, a force on the connecting element ( 30 ) in the direction of the inner wall.

Connecting arrangement according to one of the preceding claims, further comprising: at least one further connecting element ( 30 ) at least partially made of an electrically conductive material in each case for electrically connecting a respective further coil to the printed circuit board ( 26 ), the printed circuit board ( 26 ) at least one further recess ( 72 ) at the edge, wherein the further connection element ( 30 ) in the further recess ( 72 ) electrically to the printed circuit board ( 26 ) is connectable and between the circuit board ( 26 ) and the inner wall of the electric motor ( 12 ) is clamped, and wherein the further connection element ( 30 ) a connecting section ( 32 ), which is electrically connectable to the respective further coil.

Connecting arrangement according to one of the preceding claims, comprising: three connection elements ( 30 ) at least partially made of an electrically conductive material respectively for electrically connecting the printed circuit board ( 26 ) with a respective coil of the electric motor ( 12 ), the printed circuit board ( 26 ) three recesses ( 72 ) at the edge, wherein the three connecting elements ( 30 ) in each case in one of the three recesses ( 72 ) electrically to the printed circuit board ( 26 ) and between the printed circuit board ( 26 ) and the inner wall of the cylindrical housing part of the electric motor ( 12 ) are clamped.

Connecting arrangement according to claim 12, wherein the three recesses ( 72 ) of the printed circuit board ( 26 ) are arranged on a circular path at 120 ° from each other.

Connecting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the printed circuit board in the region of the at least one recess ( 72 ) has an electrically conductive coating on its outer circumference.

Electric motor ( 12 ) connected to the connection arrangement ( 10 ) is connected according to one of the preceding claims.

Electric motor according to claim 15, wherein the electric motor ( 12 ) comprises at least one coil connected to the connecting section ( 32 ) of the connection element of the connection arrangement ( 10 ), whereby the electric motor ( 12 ) with the printed circuit board ( 26 ) of the connection arrangement ( 10 ) is electrically connected.

Electric motor according to claim 15 or 16, comprising: a slot insulation ( 22 ) for electrically insulating coils of the electric motor ( 12 ), whereby the slot insulation ( 22 ) for electrical insulation of the connection element ( 30 ) at least partially between the connecting element ( 30 ) and the inner wall is arranged.