DE102018208329A1 - Drive unit with an electronically commutated motor - Google Patents
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Abstract
Bei einer Antriebseinheit (100) mit einem elektronisch kommutierten Motor (120) und einer Elektronikeinheit (160), der zumindest eine Leiterplatte (162) zugeordnet ist, wobei der elektronisch kommutierte Motor (120) mindestens zwei Phasenanschlüsse (110, 112, 114) aufweist und mittels des elektronisch kommutierten Motors ein in einem Getriebegehäuse (140) angeordnetes Getriebe (130) antreibbar ist, und wobei das Getriebegehäuse mittels eines Getriebedeckels (150) verschließbar ist, ist die Leiterplatte (162) in dem Getriebedeckel befestigt und in dem Getriebegehäuse (140) ist ein Klemmblock (200) mittels einer Halterung (202, 204) zumindest geringfügig zur Leiterplatte verschiebbar positioniert, wobei der Getriebedeckel (150) mindestens ein Zentrierelement (210, 212) zur Ausrichtung des Klemmblocks (200) aufweist und mindestens zwei der Leiterplatte (162) zugeordnete und im Wesentlichen in Richtung des Klemmblocks gerichtete Kontaktelemente (164, 166, 168) bei auf das Getriebegehäuse (140) aufgepresstem Getriebedeckel (150) jeweils einen elektrischen Schneidklemmkontakt (298, 300, 302) mit einem der mindestens zwei Phasenanschlüsse des elektronisch kommutierten Motors (120) herstellen.In a drive unit (100) with an electronically commutated motor (120) and an electronics unit (160), which is associated with at least one printed circuit board (162), wherein the electronically commutated motor (120) has at least two phase terminals (110, 112, 114) and by means of the electronically commutated motor, a transmission (130) arranged in a transmission housing (140) is drivable, and wherein the transmission housing is closable by means of a gear cover (150), the circuit board (162) is mounted in the transmission cover and in the transmission housing (140 ) is a terminal block (200) by means of a holder (202, 204) slidably positioned at least slightly to the circuit board, wherein the gear cover (150) at least one centering element (210, 212) for aligning the terminal block (200) and at least two of the circuit board ( 162) and directed substantially in the direction of the terminal block contact elements (164, 166, 168) on the Getriebegeh Each housing (140) pressed gear cover (150) each have an electrical insulation displacement contact (298, 300, 302) with one of the at least two phase terminals of the electronically commutated motor (120) produce.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinheit mit einem elektronisch kommutierten Motor und einer Elektronikeinheit, der zumindest eine Leiterplatte zugeordnet ist, wobei der elektronisch kommutierte Motor mindestens zwei Phasenanschlüsse aufweist und mittels des elektronisch kommutierten Motors ein in einem Getriebegehäuse angeordnetes Getriebe antreibbar ist, und wobei das Getriebegehäuse mittels eines Getriebedeckels verschließbar ist.The present invention relates to a drive unit with an electronically commutated motor and an electronic unit, which is associated with at least one printed circuit board, wherein the electronically commutated motor has at least two phase terminals and by means of the electronically commutated motor, a transmission disposed in a transmission housing is drivable, and wherein the transmission housing can be closed by means of a gear cover.
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die vorliegende Erfindung stellt eine Antriebseinheit mit einem elektronisch kommutierten Motor und einer Elektronikeinheit bereit, der zumindest eine Leiterplatte zugeordnet ist, wobei der elektronisch kommutierte Motor mindestens zwei Phasenanschlüsse aufweist und mittels des elektronisch kommutierten Motors ein in einem Getriebegehäuse angeordnetes Getriebe antreibbar ist, und wobei das Getriebegehäuse mittels eines Getriebedeckels verschließbar ist. Die Leiterplatte ist in dem Getriebedeckel befestigt und in dem Getriebegehäuse ist ein Klemmblock mittels einer Halterung zumindest geringfügig zur Leiterplatte verschiebbar positioniert, wobei der Getriebedeckel mindestens ein Zentrierelement zur Ausrichtung des Klemmblocks aufweist und mindestens zwei der Leiterplatte zugeordnete und im Wesentlichen in Richtung des Klemmblocks gerichtete Kontaktelemente bei auf das Getriebegehäuse aufgepresstem Getriebedeckel jeweils einen elektrischen Schneidklemmkontakt mit einem der mindestens zwei Phasenanschlüsse des elektronisch kommutierten Motors herstellen.The present invention provides a drive unit with an electronically commutated motor and an electronics unit, which is associated with at least one printed circuit board, wherein the electronically commutated motor has at least two phase connections and by means of the electronically commutated motor, a transmission disposed in a transmission housing is drivable, and wherein the Transmission housing is closed by means of a gear cover. The circuit board is mounted in the gear cover and in the transmission housing, a terminal block is at least slightly slidably positioned by means of a holder to the circuit board, wherein the gear cover has at least one centering element for aligning the terminal block and at least two of the circuit board associated and directed substantially in the direction of the terminal block contact elements When pressed onto the gear housing gear cover each produce an electrical insulation displacement contact with one of the at least two phase terminals of the electronically commutated motor.
Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung einer Antriebseinheit, bei der durch die dem Getriebedeckel zugeordneten Schneidklemmkontakte eine schnelle sowie unkomplizierte elektrische Kontaktierung der Antriebseinheit im Wege einer Blindmontage ermöglicht werden kann. Die Schneidklemmkontakte sind im Klemmblock fixiert, wobei zumindest verringerte äußere mechanische Kräfte auf diese einwirken. Die verschiebbare bzw. schwimmende Befestigung des Klemmblocks innerhalb des Getriebegehäuses der Antriebseinheit kann zum Beispiel mittels gehäuseseitiger Zapfen realisiert sein, die spielbehaftet in seitliche Längsnuten des Klemmblocks im Bereich von dessen Schmalseiten eingreifen. Durch die Schneidklemmkontakt-Technik kann das Abisolieren einer etwaigen Isolierung der Phasenanschlüsse zeitgleich mit der Herstellung der elektrischen Kontaktierung ermöglicht werden.The invention thus makes it possible to provide a drive unit in which a rapid and uncomplicated electrical contacting of the drive unit by means of blind mounting can be made possible by the insulation displacement contacts associated with the transmission cover. The insulation displacement contacts are fixed in the terminal block, wherein at least reduced external mechanical forces act on them. The slidable or floating attachment of the terminal block within the gear housing of the drive unit can be realized, for example, by means of housing-side pins, which engage with play in lateral longitudinal grooves of the terminal block in the region of its narrow sides. Through the insulation displacement contact technique, the stripping of any insulation of the phase connections can be made possible at the same time as the production of the electrical contact.
Vorzugsweise wirkt das mindestens eine Zentrierelement beim Aufpressen des Getriebedeckels auf das Getriebegehäuse zumindest bereichsweise formschlüssig mit mindestens einem zugeordneten Zentrierelement des Klemmblocks zusammen. Hierdurch wirken auf die Schneidklemmkontakte unbeschadet der zum fluiddichten Abschluss erforderlichen mechanischen Verspannung des Getriebegehäuses mit dem Getriebedeckel zumindest verringerte äußere Kräfte ein. Eine Verformung oder gar eine Zerstörung der deckelseitigen Kontaktelemente wird somit vermieden.Preferably, the at least one centering element acts on the gear housing at least partially positively with at least one associated centering of the terminal block when pressing the gear cover. As a result, at least reduced external forces act on the insulation displacement contacts, without prejudice to the mechanical strain of the transmission housing with the transmission cover, which is required for fluid-tight sealing. Deformation or even destruction of the cover-side contact elements is thus avoided.
Bevorzugt ist das mindestens eine Zentrierelement nach Art eines zylindrischen Zapfens und das mindestens eine zugeordnete Zentrierelement des Klemmblocks als eine hierzu korrespondierend ausgestaltete zylindrische Bohrung ausgeführt. Aufgrund der einfachen Geometrie ist eine kostengünstige sowie großserientaugliche Ausbildung der Zentrierelemente möglich. Alternativ können die deckelseitigen Zentrierelemente eine hiervon abweichende Form aufweisen und zum Beispiel schlitzartig ausgebildet sein, wobei die zugeordneten Zentrierelemente des Klemmblocks wiederum eine hiermit korrespondierende Form aufweisen. Die deckelseitigen Zentrierelemente sind bevorzugt zumindest geringfügig flexibel bzw. elastisch ausgebildet.Preferably, the at least one centering element in the manner of a cylindrical pin and the at least one associated centering element of the clamping block is designed as a corresponding cylindrical bore designed for this purpose. Due to the simple geometry of a low-cost and mass production suitable training centering is possible. Alternatively, the cover-side centering elements may have a different shape and, for example, slit-like, wherein the associated centering of the terminal block in turn have a corresponding form hereby. The cover-side centering elements are preferably at least slightly flexible or elastic.
Gemäß einer Ausgestaltung weist der Getriebedeckel mindestens einen Anschlussstecker auf, der mit der Leiterplatte und den mindestens zwei Kontaktelementen elektrisch leitend verbunden ist. Hierdurch ist eine universelle, kundenspezifische Konnektivität der Antriebseinheit gegeben. Die elektrische Kontaktierung zwischen dem Anschlussstecker, der Leiterplatte und den mindestens zwei Kontaktelementen kann beispielsweise mittels Einpresstechnik oder Löten erfolgen.According to one embodiment, the gear cover on at least one connector, which is electrically connected to the circuit board and the at least two contact elements. As a result, a universal, customer-specific connectivity of the drive unit is given. The electrical contact between the connector, the circuit board and the at least two contact elements can be done for example by means of press-fitting or soldering.
Vorzugsweise sind die mindestens zwei Kontaktelemente in einem auf das Getriebegehäuse aufgepressten Zustand des Getriebedeckels mechanisch kraftschlüssig mit dem Klemmblock verbunden. Somit ist ein verlässlicher elektrischer Anschluss der Antriebseinheit gegeben.Preferably, the at least two contact elements are mechanically frictionally connected to the terminal block in a pressed onto the gear housing state of the gear cover. Thus, a reliable electrical connection of the drive unit is given.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die mindestens zwei Kontaktelemente zur Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung mit dem Klemmblock jeweils eine zugeordnete Krallgeometrie auf. Aufgrund der in der Montageeinrichtung bzw. senkrecht zur Leiterplatte erfolgenden Verkrallung mittels der bevorzugt tannenbaumartigen Krallgeometrie ist eine robuste mechanische Verbindung zwischen den Kontaktelementen und dem Klemmblock als eine wesentliche Voraussetzung für eine verlässliche elektrische Kontaktierung gegeben.In a preferred embodiment, the at least two contact elements for producing the frictional connection with the terminal block each have an associated Krallgeometrie. Due to the taking place in the mounting device or perpendicular to the circuit board clawing by means of preferably fir-tree-like Krallgeometrie a robust mechanical connection between the contact elements and the terminal block is given as an essential condition for a reliable electrical contact.
Gemäß einer Weiterbildung weisen freie Endabschnitte der mindestens zwei Phasenanschlüsse eine zumindest geringfüge Flexibilität auf. Infolgedessen ist eine vibrationsfeste elektrische Kontaktierung gewährleistet. Darüber hinaus ist ein Toleranzausgleich bei der Montage sowie ein Ausgleich von etwaigen thermisch bedingten Dehnungseffekten bzw. thermischen Ausdehnungen möglich.According to a further development, free end sections of the at least two phase connections have at least slight flexibility. As a result, a vibration-proof electrical contact is guaranteed. In addition, a tolerance compensation during assembly and a compensation of any thermally induced expansion effects or thermal expansions is possible.
Bevorzugt sind die freien Endabschnitte der mindestens zwei Phasenanschlüsse jeweils zumindest abschnittsweise mäanderförmig ausgebildet. Hierdurch ist eine erhöhte mechanische Flexibilität bzw. Elastizität der Phasenanschlüsse des Motors zur Montageerleichterung gegeben. Darüber hinaus ist eine erhöhte Vibrationsresistenz der elektrischen Kontaktierung erreichbar. Die Phasenanschlüsse sind vorzugsweise mit Stanzstreifen aus einem elektrisch leitfähigen Blech ausgeführt.Preferably, the free end portions of the at least two phase terminals are each at least partially meander-shaped. As a result, an increased mechanical flexibility or elasticity of the phase connections of the motor for ease of assembly is given. In addition, an increased vibration resistance of the electrical contact can be achieved. The phase connections are preferably made with punched strips of an electrically conductive sheet metal.
Gemäß einer technisch günstigen Ausgestaltung weist der Klemmblock mindestens zwei Einführtrichter für jeweils einen der freien Endabschnitte der mindestens zwei Phasenanschlüsse auf. Infolgedessen können die mindestens zwei Phasenanschlüsse des Motors bei der Montage der Antriebseinheit leicht von der Seite bzw. axial in den Klemmblock eingeführt werden.According to a technically favorable embodiment, the terminal block has at least two insertion funnels for each one of the free end sections of the at least two phase connections. As a result, the at least two phase terminals of the motor during assembly of the drive unit can be easily inserted from the side or axially into the terminal block.
Darüber hinaus stellt die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer derartigen Antriebseinheit bereit, das folgende Schritte aufweist:
- a) Positionieren des Klemmblocks in dem Getriebegehäuse mittels einer diesem zugeordneten Halterung,
- b) einseitiges Einführen der mindestens zwei Phasenanschlüsse des elektronisch kommutierten Motors in den Klemmblock bei der Montage des Motors in dem Getriebegehäuse,
- c) Befestigen der Leiterplatte in dem Getriebedeckel, und
- d) Ausrichten des Klemmblocks mittels des mindestens einen Zentrierelements sowie Aufpressen des Getriebedeckels auf das Getriebegehäuse zur Schaffung des elektrischen Anschlusses des elektronisch kommutierten Motors durch Herstellung von mindestens zwei Schneidklemmkontakten zwischen jeweils einem Phasenanschluss des Motors und jeweils einem der Leiterplatte zugeordneten Kontaktelement.
- a) positioning of the terminal block in the gear housing by means of a holder associated therewith,
- b) one-sided insertion of the at least two phase terminals of the electronically commutated motor in the terminal block during assembly of the motor in the transmission housing,
- c) securing the circuit board in the gear cover, and
- d) aligning the clamping block by means of the at least one centering and pressing the gear cover on the gear housing to provide the electrical connection of the electronically commutated motor by producing at least two insulation displacement contacts between each phase terminal of the motor and each one of the printed circuit board associated contact element.
Mittels der in den Getriebedeckel integrierten Zentrierelemente bzw. des Zentriersystems ist eine einfache, zuverlässige, schnelle und damit im Ergebnis kostenoptimale Blindmontage der Antriebseinheit unter gleichzeitiger Schaffung des betriebsnotwendigen elektrischen Anschlusses des elektronisch kommutierten Motors realisierbar.By means of integrated in the gear cover centering or the centering a simple, reliable, fast and thus cost-optimal blind assembly of the drive unit with simultaneous creation of the operational electrical connection of the electronically commutated motor can be realized.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer Antriebseinheit mit einem elektronisch kommutierten Motor zum Antrieb eines in einem Getriebegehäuse angeordneten Getriebes bei abgehobenem Getriebedeckel, -
2 eine perspektivische Ansicht eines Klemmblocks mit axial eingeführten Anschlussphasen des elektronisch kommutierten Motors von1 unter jeweiliger Herstellung eines Schneidklemmkontaktes mit einem Kontaktelement, -
3 eine vergrößerte Darstellung des Klemmblocks von2 mit zwei Vertiefungen zur Zentrierung des Klemmblocks in Bezug zu dem Gehäusedeckel, und -
4 eine vergrößerte Darstellung von3 ohne den Klemmblock.
-
1 a perspective view of a drive unit with an electronically commutated motor for driving a arranged in a transmission housing gearbox with the gearbox cover lifted, -
2 a perspective view of a terminal block with axially introduced terminal phases of the electronically commutated motor of1 with respective production of an insulation displacement contact with a contact element, -
3 an enlarged view of the terminal block of2 with two recesses for centering the clamping block with respect to the housing cover, and -
4 an enlarged view of3 without the terminal block.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Der elektronisch kommutierte Motor
Einer in die Antriebseinheit
In dem Getriebegehäuse
Der Leiterplatte
Der Getriebedeckel
Weiterhin verfügt der Klemmblock
Durch die drei Schneidklemmkontakte
Weiterhin weisen die elektrischen Kontaktelemente
Der weitere detaillierte konstruktive Aufbau der hier lediglich exemplarisch drei Kontaktelemente
Zur Montage der elektrischen Antriebseinheit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102013212414 A1 [0002]DE 102013212414 A1 [0002]
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2018
- 2018-05-26 DE DE102018208329.0A patent/DE102018208329A1/en active Pending
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