DE19849267A1

DE19849267A1 - Steckverbindung einer Leiterkarte an Elektromotor

Info

Publication number: DE19849267A1
Application number: DE19849267A
Authority: DE
Inventors: Waldemar Stephan
Original assignee: Wilo GmbH
Current assignee: Wilo GmbH
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2000-04-27
Also published as: EP0997984A1; US6276946B1; EP0997984B1; DE59904367D1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung zwischen mindestens einer Wicklung des Stators eines Elektromotors und einer Leiterplatte 1 einer den Elektromotor steuernden Elektronik, mit einem an die Leiterplatte 1 angelöteten Stecker 4, der im montierten Zustand in eine mit den Wicklungen verbundene Buchse 8 eingesteckt ist, wobei der Stecker 4 über eine flexible Verbindung 11 einen zweiten elektrischen Lötkontakt 10 zur Leiterplatte 1 aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung zwischen mindestens einer Wicklung des Stators eines Elektromotors und einer Leiterplatte einer den Elektromotor steuernden Elektronik, mit einem an die Leiterplatte angelöteten Stecker, der im montierten Zustand in eine mit den Wicklungen verbundene Buchse eingesteckt ist.

Derartige Steckverbindungen sind allgemein bekannt, wobei üblicherweise ein Blechstreifen an die Leiterplatte angelötet wird und als Stecker fungiert, der in einen als Buchse fungierenden Klemmkontakt einschiebbar ist. Wichtig ist dabei, daß der Blechstreifen, der im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Leiterplatte hervorsteht, so steif ausgeführt ist, daß er die bei der Montage durch das Einführen in den Klemmkontakt auftretenden Kräfte aufnehmen kann.

Durch Vibrationen beim Betrieb des Elektromotors ist die Lötverbindung zwischen dem Blechstreifen und der Leiterplatte erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt, die insbesondere bei älteren Lötverbindungen und/oder bei höheren Temperaturen dazu führen können, daß die Lötverbindung beschädigt oder komplett gelöst wird. Diese Unterbrechung der elektrischen Verbindung zwischen den Statorwicklungen und der Elektronikeinheit führt somit zum Ausfall des Elektromotors, wodurch möglicherweise weiterer Schaden entstehen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine konstruktiv einfache, preiswert herzustellende und leicht handhabbare Steckverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sowohl eine ausreichende Festigkeit zur Aufnahme der Montagekräfte als auch eine dauerhaft sichere und gegen äußere mechanische Einwirkungen unempfindliche elektrische Verbindung aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steck verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Wesentlich ist dabei, daß der Stecker über eine flexible Verbindung einen zweiten elektrischen Lötkontakt zur Leiterplatte aufweist.

Bei einfacher Konstruktion wird auf diese Weise zusätzlich zur ersten Lötverbindung, die die zur Montage erforderliche mechanische Festigkeit liefert, eine zweite elektrische Verbindung zwischen Stecker und Leiterkarte geschaffen, die aufgrund der flexiblen Verbindung nicht durch äußere mechanische Einflüsse, wie zum Beispiel Vibrationen des Elektromotors, angegriffen wird. Sollte es zum Ausfall der ersten Lötverbindung kommen, so ist die Funktionsfähigkeit des Elektromotors durch die zweite elektrische Verbindung zwischen Stecker und Leiterplatte auch weiterhin sicher gestellt. Dabei ist die Steckverbindung kostengünstig herzustellen und insbesondere in der Montage leicht handhabbar.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die flexible Verbindung durch ein gebogenes Blech gebildet ist. Dabei wird eine besondere Flexibilität erreicht, wenn das Blech in Form einer Zickzacklinie oder einer Wellenlinie gebogen ist. Eine andere Möglichkeit zur Ausbildung der flexiblen Verbindung besteht in der Verwendung eines Kabels.

Der zweite Lötkontakt kann entweder hinter oder neben dem ersten Lötkontakt angeordnet sein.

Insbesondere bei der Parallelschaltung der beiden Lötkontakte ist es günstig, wenn die beiden Lötkontakte jeweils am Ende eines Blechstreifens angeordnet sind. Dabei können die Enden der beiden Blechstreifen vorzugsweise auf gleicher Höhe angeordnet sein, so daß die beiden Lötver bindungen zur Befestigung des Steckers an der Leiterplatte besonders rationell und zeitgleich durchgeführt werden können.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn ein Blechstreifen vorgesehen ist, der an seinem unteren Ende derart geschlitzt ist, daß er die beiden Blechstreifen bildet und der an seinem oberen Bereich den Stecker bildet. Auf diese Weise kann der Stecker besonders einfach aus einem einzigen Blechstreifenrohling hergestellt werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steckverbindung im montierten Zustand;

Fig. 2 Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steckers und

Fig. 3 bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckers:

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Leiterplatte 1 (Leiterkarte, Keramiksubstrat oder IMS-Substrat mit Leiterbild) ist in das Gehäuse 2 eines nicht näher dargestellten Elektromotors eingesetzt. Auf der Leiter platte 1 sind die einzelnen Bauteile 3 der den Elektromotor steuernden Elektronik angeordnet und miteinander durch Lötverbindungen verbunden. Der Kontakt zu den Wicklungen des Stators des Elektromotors wird über eine erfindungs gemäße elektrische Steckverbindung erzeugt, wovon in Fig. 1 ein Stecker 4 schematisch dargestellt ist.

Der Stecker 4 besteht aus einem im wesentlichen L-förmig gebogenen Blechstreifen, der mit seinem einen ersten Fußbereich 5 bildenden kurzen Schenkel über eine Lötverbindung 6 elektrisch mit den Bauteilen 3 der Leiterplatte 1 verbunden ist. Der freie lange Schenkel 7 des Steckers 4, der im wesentlichen senkrecht zur Leiterplatte 1 zu den Wicklungen des Elektromotors zeigt, ist in eine als Klemmkontakt ausgebildete Buchse 8 eingesteckt. Die Buchse 8 wiederum ist mit einer Wicklung des Stators des Elektromotors elektrisch verbunden. Dabei können für mehrere Wicklungen jeweils eine eigene Buchse 8 oder eine einzige gemeinsame Buchse 8 vorgesehen sein.

Ein zweiter Fußbereich 9 des Steckers 4 ist ebenfalls über eine Lötverbindung 10 an die Leiterplatte 1 angelötet und mit den Elektronikbauteilen 3 elektrisch verbunden. Über ein Kabel 11 ist der zweite Fußbereich 9 mit dem ersten Fußbereich 5 des Steckers 4 flexibel elektrisch verbunden. Falls die Lötverbindung 6 am ersten Fußbereich 5 des Steckers 4, insbesondere durch bei Betrieb des Elektro motors auftretende Vibrationen, zerstört wird, so besteht dennoch über die Buchse 8, den Stecker 4, das Kabel 11 und den zweiten Fußbereich 9 weiterhin eine elektrische Verbindung zwischen den Wicklungen des Stators und der den Elektromotor steuernden Elektronik. Die zweite Lötverbindung 10 ist dabei unempfindlich gegenüber derartigen Vibrationen, da der zweite Fußbereich 9 im Gegensatz zum ersten Fußbereich 5 des Steckers 4 keinen mechanischen Kontakt zum Motorgehäuse 2 hat.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Stecker 4 ist ein einziger, relativ schmaler Blechstreifen derart gebogen, daß sein einer Endbereich den langen Schenkel 7 zum Einstecken in die Buchse 8 bildet, ein benachbarter Bereich den ersten Fußbereich 5 bildet und der andere Endbereich den zweiten Fußbereich 9 bildet. Die flexible Verbindung 11 zwischen den beiden Fußbereichen 5 und 9 ist dabei ebenfalls durch den mehrfach hin- und hergebogenen Blechstreifen gebildet.

In Fig. 3 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Steckers 4 gezeigt, die aus einem relativ breiten Blechstreifen besteht. Unterhalb des in die Buchse 8 einsteckbaren, breiten oberen Bereichs 7 ist der Blechstreifen durch einen Schlitz 12 in zwei relativ schmale Blechstreifenfortsätze 13 und 14 unterteilt. Ein kürzerer Fortsatz 13 weist an seinem Ende den ersten Fußbereich 5 für die erste Lötverbindung 6 auf, während ein zweiter Fortsatz 14 an seinem Ende den zweiten Fußbereich 9 für die zweite Lötverbindung 10 aufweist. Dabei ist der zweite Fortsatz 14 in seinem unteren Bereich 15 in Winkeln zickzackförmig oder mit Abrundungen wellenförmig hin- und hergebogen, um auf diese Weise die flexible Verbindung 11 zu bilden.

Der Fortsatz 14 mit der flexiblen Verbindung 11 hat eine größere Länge als der benachbarte Fortsatz 13, die jedoch durch die zickzackförmige Biegung derart ausgeglichen wird, daß sich die beiden Fußbereiche 5 und 9 nebeneinander auf gleicher Höhe befinden. Dabei sind die beiden Fußbereiche 5 und 9 senkrecht zur Längsrichtung des Blechstreifens geformt, so daß der obere, in die Buchse 8 einsteckbare Bereich 7 des Blechstreifens nach dem Anlöten senkrecht zur Leiterplatte 1 ausgerichtet ist.

Die zum Aufnehmen der Montagekräfte erforderliche Festigkeit erhält der obere Steckerbereich 7 über den geraden Fortsatz 13, während die gegenüber Vibrationen unempfindliche flexible Verbindung 11 zur Leiterplatte 1 über den zweiten Fortsatz 14 gebildet wird.

Claims

1. Elektrische Steckverbindung zwischen mindestens einer Wicklung des Stators eines Elektromotors und einer Leiterplatte einer den Elektromotor steuernden Elektronik, mit einem an die Leiterplatte angelöteten Stecker, der im montierten Zustand in eine mit den Wicklungen verbundene Buchse eingesteckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker (4) über eine flexible Verbindung (11) einen zweiten elektrischen Lötkontakt (10) zur Leiterplatte (1) aufweist.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Verbindung (11) durch ein gebogenes Blech gebildet ist.

3. Steckverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech in Form einer Zickzacklinie (15) oder einer Wellenlinie gebogen ist.

4. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Verbindung (11) durch ein Kabel gebildet ist.

5. Steckverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lötkontakt (10) hinter dem ersten Lötkontakt (6) angeordnet ist.

6. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lötkontakt (10) neben dem ersten Lötkontakt (6) angeordnet ist.

7. Steckverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lötkontakte (6, 10) jeweils am Ende eines Blechstreifens (13, 14) angeordnet sind.

8. Steckverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (5, 9) der beiden Blechstreifen (13, 14) auf gleicher Höhe angeordnet sind.

9. Steckverbindung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Blechstreifen vorgesehen ist, der an seinem unteren Ende derart geschlitzt ist, daß er die beiden Blechstreifen (13, 14) bildet und der an seinem oberen Bereich (7) den Stecker (4) bildet.