EP4677961A1 - Power pack für ein elektromechanisches lenksystem eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Power pack für ein elektromechanisches lenksystem eines kraftfahrzeuges

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Publication number
EP4677961A1
EP4677961A1 EP24709065.7A EP24709065A EP4677961A1 EP 4677961 A1 EP4677961 A1 EP 4677961A1 EP 24709065 A EP24709065 A EP 24709065A EP 4677961 A1 EP4677961 A1 EP 4677961A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit board
power pack
parts
fastening elements
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24709065.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dénes KOVÁCS
Gergely HORVATH
Erno Varga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Presta AG
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Presta AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Presta AG filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP4677961A1 publication Critical patent/EP4677961A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
    • B62D5/0406—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box including housing for electronic control unit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/144—Stacked arrangements of planar printed circuit boards

Definitions

  • the present invention relates to a power pack for an electromechanical steering system of a motor vehicle with the features of the preamble of claim 1 as well as an electromechanical steering system of a motor vehicle with such a power pack and a method for assembling a power pack.
  • Electromechanical motor vehicle power steering systems have servo units that can be arranged as an auxiliary power assistance device on a pinion or a rack of the steering gear.
  • the servo unit has an electronic control unit for calculating the steering assistance.
  • the motor housing is firmly connected to the control unit housing and provides an additional cooling surface for the control unit.
  • a power pack for an electromechanical steering system of a Motor vehicle with a control unit surrounded by a housing and an electric motor, wherein the control unit comprises a multi-part circuit board which has at least two parts lying parallel to one another, which are connected to one another and wherein fastening elements are present which connect the housing to the multi-part circuit board and the electric motor.
  • the fastening elements are press-in fasteners which have two ends, each of which has a joining area, wherein the press-in fasteners penetrate at least one of the parts of the circuit board lying parallel to one another and are pressed into receptacles of the electric motor and/or receptacles of the housing with a corresponding joining area to produce a connection.
  • press-in fasteners make the connection significantly simpler than conventionally used screws.
  • Press-in fasteners preferably form a force-fitting and form-fitting connection.
  • the layout of the power pack can be simpler and more compact.
  • the receptacles of the electric motor are preferably formed in a motor bearing plate, in particular the outside of the b-side motor bearing plate.
  • the housing has a connector plate arranged on the front side, in which the receptacles of the housing are formed on the inside.
  • the fastening elements pass through both parts of the circuit board that are parallel to one another and are pressed into a receptacle of the electric motor in a first joining area and into a receptacle of the housing in a second joining area.
  • the first and second joining areas are preferably each located at one end of the fastening elements.
  • the fastening elements comprise first fastening elements and second fastening elements, wherein the first fastening elements are pressed into corresponding receptacles of the electric motor and in the other joining area into first receptacles of a spacer, wherein the spacer is arranged between the two parts of the circuit board lying parallel to one another, and wherein the second fastening elements in corresponding receptacles of the housing and in the other joining area are pressed into second receptacles of the spacer.
  • the two parts of the circuit board that are parallel to one another are rigid and are connected by means of at least one flexible part of the circuit board, wherein the spacer is designed to align the circuit board parts with one another.
  • the spacer can also be made of a material with a high thermal conductivity and form an additional cooling surface.
  • the fastening elements have a substantially constant outer diameter over the entire length except for at least one area in which a type of disk is formed that serves as a support surface.
  • the fastening elements preferably have undercuts, for example in the form of a fir tree-like structure.
  • circuit board is manufactured in one piece and the circuit board has the rigid and flexible parts.
  • the circuit board has a third rigid part which is arranged between two flexible parts and which is offset by 90° to the two parts of the circuit board which are parallel to one another.
  • the third rigid part is located between the other two rigid parts and is intended to support the bending process.
  • power modules are arranged on a first part of the two parallel parts of the circuit board, which is closest to the electric motor, and there is a connection to the phases of the electric motor.
  • the modules that are mainly responsible for signal processing and control tasks are arranged on a second part of the two parallel parts of the circuit board.
  • an additional circuit board carrying components that serve as a filter for electromagnetic compatibility may be advantageous to have an additional circuit board carrying components that serve as a filter for electromagnetic compatibility, with this additional circuit board also being penetrated by the fastening elements. Furthermore, an electromechanical steering system of a motor vehicle with a power pack as described above is provided.
  • a method for assembling a power pack for an electromechanical steering system of a motor vehicle with a control unit surrounded by a housing and an electric motor wherein the control unit comprises a multi-part circuit board which has at least two parts lying parallel to one another which are connected to one another and wherein fastening elements are present which connect the housing to the multi-part circuit board and the electric motor, wherein the fastening elements are press-in fasteners which have two ends, each of which has a joining region, and the following steps are present:
  • Fig. 1 a schematic representation of an electromechanical steering system
  • Fig. 2 a spatial view of a power pack of an electromechanical
  • Fig. 3 a spatial view of the power pack of Figure 3 without housing part
  • Fig. 4 an exploded view of the power pack of Figure 3
  • Fig. 5A a longitudinal section through the power pack of Figure 3
  • Fig. 5B a top view of the power pack and representation of the section of Fig. 5A, as well as
  • Fig. 6 an exploded view of a power pack of another
  • Figure 1 shows a schematic representation of an electromechanical motor vehicle power steering system 1 with a steering wheel 2 that is coupled in a rotationally fixed manner to an upper steering shaft 3.
  • the driver applies a corresponding torque as a steering command to the steering shaft 3 via the steering wheel 2.
  • the torque is then transmitted via the upper steering shaft 3 and lower steering shaft 4 to a steering gear shaft 5 and a steering pinion 6.
  • the pinion 6 meshes in a known manner with a toothed segment of a rack 7.
  • the rack 7 is mounted in a steering housing so that it can move in the direction of its longitudinal axis. At its free end, the rack 7 is connected to tie rods 8 via ball joints (not shown).
  • the tie rods 8 themselves are connected in a known manner to a steered wheel 9 of the motor vehicle via steering knuckles.
  • a rotation of the steering wheel 2 leads to a longitudinal displacement of the rack 7 via the connection of the steering shaft 3 and the pinion 6 and thus to a pivoting of the steered wheels 9.
  • the steered wheels 9 experience a reaction via a roadway 900 that counteracts the steering movement. To pivot the wheels 9, a force is therefore required that requires a corresponding torque on the steering wheel 2.
  • An electric motor 10 of a servo unit 11 is provided to assist the driver in this steering movement.
  • the servo unit 11 can be coupled as an auxiliary power assistance device 11, 100, 101 either with a steering shaft 3, the steering pinion 6 or the rack 7.
  • the respective auxiliary power assistance 11, 100, 101 applies an auxiliary power torque to the steering shaft 3, the steering pinion 6 and/or the rack 7, whereby the driver is supported in steering.
  • the three different auxiliary power assistance devices 11, 100, 101 shown in Figure 1 show alternative positions for their arrangement. Usually only one of the positions shown is occupied by an auxiliary power assistance.
  • the auxiliary power assistance device has the electric motor 10.
  • the electric motor and the control and power electronics required to operate the electric motor are manufactured as a single mechatronic assembly. They are therefore interchangeable according to the modular principle and are only connected to the actual steering gear during the final assembly of the steering system.
  • the assembly is referred to in the relevant specialist world as a power pack.
  • a motor shaft 13 of the electric motor 10 protrudes from one end of the motor housing 12 and is intended to be connected to a steering gear for transmitting torque.
  • a control unit 14 is connected to the opposite end of the motor housing 12.
  • the control unit 14 and the electric motor 10 have shared housing components and form a power pack 15.
  • the housing of the power pack 15 shown in Figure 2 is closed at the end by a plug plate 16.
  • the plug plate 16 is preferably a plastic cover with formed plug housings 17, each of which forms part of an electrical plug connector.
  • the electrical contacts 18 to be contacted are each located in a plug housing 17, as can be seen from Figures 4 and 5A.
  • the vehicle signals are transmitted from the CAN bus or FlexRay bus to the control unit via a plug connector and a correspondingly manufactured plug connection.
  • the signals from the torque sensor are transmitted to the control unit via a plug connection using a plug connector.
  • the power supply is provided via two plug connections between a battery and the control unit.
  • the control unit 14 comprises a multilayer circuit board 19, which consists of three rigid and two flexible parts.
  • the circuit board 19 is bent so that two of the rigid parts are aligned parallel to each other.
  • a first circuit board layer 20 is closest to the electric motor 10. It contains power modules, such as the power switches (MOSFETs) or 3-phase bridges with bridge shunts, bridge drivers, FET drivers, connecting capacitors and connections to the phases of the electric motor.
  • a position sensor is mounted on the first circuit board layer 20, which provides information about the actual position angle of the motor shaft of the electric motor.
  • a second circuit board layer 21 arranged parallel to the first contains the modules that are mainly responsible for signal processing and control tasks. These are a main microcontroller, a flash interface for the microcontroller, an interface for the torque sensor, a vehicle interface (CAN, FlexRay), a power supply for the components on this board, and a signal measuring module for processing various sensor signals (temperature, angle, voltage).
  • the signal connections of the connectors are also located on the second circuit board layer 21, which is reinforced with the connector plate 16 for the connections.
  • An additional circuit board with filters for electromagnetic compatibility (EMC) 22 can be arranged inside the connector plate 16, as shown.
  • the connector plate 16 has an opening through which lead frames 23 extend, which can transmit power directly to the first circuit board layer 20 without the second circuit board layer.
  • the lead frames 23 are thus located in the radial direction to a longitudinal axis of the power pack outside the second circuit board 21.
  • the third circuit board layer 24 is located between the two flexible parts 25, 26 of the circuit board 19. Its main task is to ensure the precise positioning of the remaining parts during the bending of the circuit board 19.
  • the third circuit board layer 24 has no mounted electronic components and is rotated by 90° compared to the first and second circuit board layers 20, 21.
  • the second circuit board layer 21 is first attached and soldered to the B-side motor bearing plate 27 and then the third circuit board layer is attached using a spacer 28.
  • the support geometry 29 helps to determine the correct bending radius and other associated to correctly form connected geometries.
  • the support geometry 29 has a guide for the flexible circuit board parts 25,26 and a groove 30 is provided for the precise positioning of the third circuit board layer 24, into which the third circuit board layer 24 is placed during assembly. It is also conceivable that special tools are used in which the spacer has additional functions, such as aligning and holding the various assembly components before final fixing.
  • the spacer 28 can be made of plastic or aluminum, depending on the desired design, depending on whether an additional cooling surface is required for the first circuit board layer 20.
  • the spacer 28 can therefore have additional cooling structures. It is important to achieve the smallest possible distance between the aluminum of the spacer 28 and the flexible circuit board parts 25, 26 in order to reduce the thermal stack distance and reduce the thermal resistance.
  • a material with good thermal conductivity is introduced between the flexible area and the rigid area.
  • a thermal interface material (TIM) is conceivable, for example in the form of a gap filler, grease, a thermally conductive adhesive or the like.
  • flexible circuit board parts 25, 26 allows the design of the control unit 14 to be adapted to customer requirements.
  • the angle between the first circuit board layer 20 and the second circuit board layer 21 can be selected. This can be 45°, 90° or even 270°, for example, depending on where the connector arrangement is to be located.
  • the circuit board 19 is manufactured in one piece.
  • the flexible circuit board parts 25,26 have the same properties as the rigid circuit board layers 20,21,24 at the beginning of the manufacturing process, since the entire circuit board 19 is manufactured from a single base material.
  • the final circuit board layout is a multi-layer circuit board 19 with rigid and flexible areas, and the manufacturing process includes the following steps:
  • the base material consists of carrier material and copper material.
  • the carrier material preferably has a high thermal conductivity.
  • Unwanted copper material is chemically removed to obtain the desired
  • circuits on the substrate This is done for each layer of the final product individually.
  • PCB layers are then stacked on top of each other, using pre-impregnated material between the PCB layers,
  • the flexible parts still have a thin layer of material over the conductive copper material and the copper is not milled during the process. Copper is needed so that the flexible parts of the circuit board can also carry high currents.
  • the spacer is made of metal and is used as a heat sink on the flexible circuit board part, with a thermally conductive material also attached between the heat sink (spacer) and the flexible part of the circuit board (see above).
  • the circuit board 19 has more than one thick and equally wide copper layer (preferably 2 oz as the state of the art) with a specially shaped heat sink in the rigid circuit board layers 20, 21, 24. This allows the parasitic resistances to be reduced.
  • the fastening elements 31 can be seen in Figure 4 and Figure 5A.
  • a total of four fastening elements 31 are provided, which are designed as press-in fasteners. Press-in fasteners are pressed into a receiving hole. There, the press-in fastener displaces the material in the area of the hole. This material flows through cold forming into an undercut in the shaft area of the fastener.
  • the press-in fastener has two ends, each of which is used for a joining process and for creating a connection.
  • the joining areas can be designed in the shape of a Christmas tree, for example.
  • the electric motor 10 has receptacles 32 on the front side, which protrude from the top and extend parallel to the longitudinal axis of the motor. In the embodiment shown, the receptacles 32 are in the B-side
  • the receptacles 32 are as far apart as possible.
  • the press-in fasteners are pressed into the receptacles 32 with a first joining area 33, which is at the first end, and an inseparable connection is made to the electric motor.
  • the press-in fasteners have an area 34 adjacent to the first joining area 33 in which the outer diameter is enlarged, so that a type of disk is formed.
  • the disk lies on the receptacles 32 of the electric motor and limits the press-in depth and serves to precisely define the position.
  • the circuit board 19 has corresponding holes 35 in the rigid circuit board layers 20, 21, which lie parallel to one another, through which the press-in fasteners protrude.
  • the press-in fasteners are dimensioned in such a way that, when assembled, they protrude above the circuit board 19 and the second end is exposed.
  • This second end has a second joining region 36 which is pressed into corresponding receptacles 37 formed on the underside of the connector plate 16.
  • the described fastening using the self-clinching fasteners saves a lot of space for the power pack and for the entire electronics assembly.
  • Several subcomponents are connected to one another using one connection point/assembly process.
  • the self-clinching fastener can connect different types of raw material, such as plastic and aluminum. Compared to a screw, the self-clinching fastener has the advantage that the manufacture of the fastener itself can be simpler and the connection process is also simpler and faster.
  • the first four press-in fasteners are fastened in the first joining area 33 in the receptacles 32 of the B-side motor bearing plate 27 and in a second joining area 36 in corresponding receptacles 38 of the spacer 28.
  • the second four press-in fasteners are pressed in a first joining area 33 into corresponding receptacles 38 of the spacer 28, which are located on the opposite side of the spacer as the receptacles for the first four press-in fasteners, and in a second joining area 36 into the receptacles 37 of the connector plate 16.
  • the second four press-in fasteners penetrate the respective holes 35 of the second circuit board layer 21 of the circuit board 19 and the first four
  • Press-in fasteners the respective holes 35 of the first circuit board layer 20.
  • the press-in fasteners are not pressed into the circuit boards.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Power Pack (15) für ein elektromechanisches Lenksystem (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem von einem Gehäuse (16) umgebenden Steuergerät (14) und einem Elektromotor (10), wobei das Steuergerät (14) eine mehrteilige Leiterplatte (19) umfasst, die wenigstens zwei parallel zueinander liegende Teile (20,21) aufweist, die miteinander verbunden sind und wobei Befestigungselemente (31) vorhanden sind, die das Gehäuse (16) mit der mehrteiligen Leiterplatte (19) und dem Elektromotor (10) verbinden, wobei die Befestigungselemente (31) Einpressbefestiger sind, die zwei Enden aufweisen, an denen jeweils ein Fügebereich (33,36) vorhanden ist, und wobei die Einpressbefestiger wenigstens einen der parallel zueinander liegenden Teile der Leiterplatte (20,21) durchsetzen und in Aufnahmen (32) des Elektromotors (10) und/oder Aufnahmen (37) des Gehäuses (16) mit einem entsprechenden Fügebereich (33,36) zur Herstellung einer Verbindung eingepresst sind.

Description

Power Pack für ein elektromechanisches Lenksystem eines Kraftfahrzeuges
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Power Pack für ein elektromechanisches Lenksystem eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein elektromechanisches Lenksystem eines Kraftfahrzeuges mit einem solchen Power Pack und ein Verfahren zur Montage eines Power Packs.
Elektromechanische Kraftfahrzeugservolenkungen weisen Servoeinheiten auf, die als Hilfskraftunterstützungseinrichtung an einem Ritzel oder einer Zahnstange des Lenkgetriebes angeordnet sein können. Die Servoeinheit weist dabei zur Berechnung der Lenkunterstützung eine elektronische Steuereinheit auf.
Man unterscheidet hierbei Lösungen bei denen das für den Elektromotor erforderliche Steuergerät (ECU) zusammen mit dem Elektromotor geliefert und als eine Einheit, das sogenannte Power Pack an das Lenksystem befestigt wird von solchen, bei denen Motor und ECU separat geliefert werden und mit Kabeln direkt oder über Stecker miteinander verbunden werden.
Bei den Power Pack-Lösungen ist das Motorgehäuse fest mit dem Gehäuse der Steuereinheit verbunden und bietet eine zusätzliche Kühlfläche für die Steuereinheit.
Es ist wünschenswert das Power Pack besonders bauraumsparend auszubilden und die Produktion weiter zu vereinfachen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Power Pack für ein elektromechanisches Lenksystem eines Kraftfahrzeuges anzugeben, dass kompakt und einfach herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird von einem Power Pack mit den Merkmalen des Anspruchs 1, von einem elektromechanischen Lenksystem eines Kraftfahrzeuges mit einem solchen Power Pack und von einem Verfahren zur Montage eines Power Packs mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
Demnach ist ein Power Pack für ein elektromechanisches Lenksystem eines Kraftfahrzeuges mit einem von einem Gehäuse umgebenden Steuergerät und einem Elektromotor vorgesehen, wobei das Steuergerät eine mehrteilige Leiterplatte umfasst, die wenigstens zwei parallel zueinander liegende Teile aufweist, die miteinander verbunden sind und wobei Befestigungselemente vorhanden sind, die das Gehäuse mit der mehrteiligen Leiterplatte und dem Elektromotor verbinden. Die Befestigungselemente sind Einpressbefestiger, die zwei Enden aufweisen, an denen jeweils ein Fügebereich vorhanden ist, wobei die Einpressbefestiger wenigstens einen der parallel zueinander liegenden Teile der Leiterplatte durchsetzen und in Aufnahmen des Elektromotors und/oder Aufnahmen des Gehäuses mit einem entsprechenden Fügebereich zur Herstellung einer Verbindung eingepresst sind. Durch den Einsatz von Einpressbefestigern wird die Verbindung gegenüber herkömmlich verwendeten Schrauben deutlich einfacher. Einpressbefestiger bilden bevorzugt eine kraftschlüssige und formschlüssige Verbindung aus. Zudem kann das Layout des Power Packs einfacher und kompakter werden. Bevorzugt sind die Aufnahmen des Elektromotors in einem Motorlagerschild ausgebildet, insbesondere der Außenseite des b-seitigen Motorlageschildes.
Vorzugsweise weist das Gehäuse eine stirnseitig angeordnete Steckerplatte auf, in der die Aufnahmen des Gehäuses auf der Innenseite ausgebildet sind.
In einer ersten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Befestigungselemente beide parallel zueinander liegenden Teile der Leiterplatte durchsetzen und in einem ersten Fügebereich in eine Aufnahme des Elektromotors und in einem zweiten Fügebereich in eine Aufnahme des Gehäuses eingepresst sind. Die ersten und zweiten Fügebereich liegen bevorzugt jeweils an einem Ende der Befestigungselemente. Vorzugsweise sind insgesamt vier Befestigungselemente vorhanden.
In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Befestigungselemente erste Befestigungselemente und zweite Befestigungselemente umfassen, wobei die ersten Befestigungselemente in entsprechende Aufnahmen des Elektromotors und in dem jeweils anderen Fügebereich in erste Aufnahmen eines Abstandshalters eingepresst sind, wobei der Abstandshalter zwischen den beiden parallel zueinander liegenden Teile der Leiterplatte angeordnet ist, und wobei die zweiten Befestigungselemente in entsprechende Aufnahmen des Gehäuses und in dem jeweils anderen Fügebereich in zweite Aufnahmen des Abstandshalters eingepresst sind. Bevorzugt sind insgesamt 8 Befestigungselemente vorhanden.
Es ist vorteilhaft, wenn die beiden parallel zueinander liegenden Teile der Leiterplatte starr sind und mittels wenigstens einem flexiblem Teil der Leiterplatte verbunden sind, wobei der Abstandshalter derart ausgebildet ist, die Leiterplattenteile zueinander auszurichten. Der Abstandshalter kann auch aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit gebildet sein und eine zusätzliche Kühlfläche ausbilden.
Vorzugsweise haben die Befestigungselemente einen im wesentlichen konstanten Außendurchmesser über die gesamte Länge bis auf wenigstens einen Bereich, in dem eine Art Scheibe ausgebildet ist, die als Auflagefläche dient. Die Befestigungselemente haben bevorzugt Hinterschnitte, zum Beispiel in Form einer tannenbaumartigen Struktur.
Es ist besonders kostengünstig, wenn die Leiterplatte in einem Stück gefertigt ist und die Leiterplatte die starren und flexiblen Teile aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Leiterplatte ein drittes starres Teil auf, das zwischen zwei flexiblen Teilen angeordnet ist und das um 90° versetzt zu den beiden parallel zueinander liegenden Teilen der Leiterplatte angeordnet ist. Das dritte starre Teil liegt zwischen den beiden anderen starren Teilen und ist dafür vorgesehen den Biegevorgang zu unterstützen.
Vorzugsweise sind auf einem ersten Teil der beiden parallel zueinander liegenden Teile der Leiterplatte, das dem Elektromotor am nächsten liegt, Leistungsmodule angeordnet und es besteht eine Verbindung zu den Phasen des Elektromotors. Außerdem sind auf einem zweiten Teil der beiden parallel zueinander liegenden Teile der Leiterplatte die Module angeordnet, die hauptsächlich für die Signalverarbeitung und Steuerungsaufgaben zuständig sind.
Es kann von Vorteil sein, wenn eine zusätzliche Leiterplatte vorhanden ist, die Komponenten trägt, die als Filter für eine elektromagnetische Verträglichkeit dienen, wobei diese zusätzliche Leiterplatte ebenfalls von den Befestigungselementen durchsetzt wird. Weiterhin ist ein elektromechanisches Lenksystem eines Kraftfahrzeuges mit einem zuvor beschriebenen Power Pack vorgesehen.
Außerdem ist ein Verfahren zur Montage eines Power Packs für ein elektromechanisches Lenksystem eines Kraftfahrzeuges mit einem von einem Gehäuse umgebenden Steuergerät und einem Elektromotor offenbart, wobei das Steuergerät eine mehrteilige Leiterplatte umfasst, die wenigstens zwei parallel zueinander liegende Teile aufweist, die miteinander verbunden sind und wobei Befestigungselemente vorhanden sind, die das Gehäuse mit der mehrteiligen Leiterplatte und dem Elektromotor verbinden, wobei die Befestigungselemente Einpressbefestiger sind, die zwei Enden aufweisen, an denen jeweils ein Fügebereich vorhanden ist, und folgende Schritte vorhanden sind:
- Einpressen eines ersten Fügebereichs in korrespondierende Aufnahmen des Elektromotors und Herstellen einer kraftschlüssigen und formschlüssigen Verbindung,
- Durchführen der Einpressbefestiger durch eine Bohrung wenigstens eines der parallel zueinander liegenden Teile der Leiterplatte, und
- Einpressen eines zweiten Fügebereichs in korrespondierende Aufnahmen des Gehäuses oder korrespondierende Aufnahmen eines zwischen den wenigstens zwei parallel zueinander liegenden Teilen der Leiterplatte angeordneten Abstandshalters und Herstellen einer kraftschlüssigen und formschlüssigen Verbindung.
Es ergeben sich die oben genannten Vorteile gegenüber herkömmlichen Schraubverbindungen.
Zwei Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile sind dabei in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren zeigen:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines elektromechanischen Lenksystems, Fig. 2: eine räumliche Ansicht eines Power Packs eines elektromechanischen
Lenksystems,
Fig. 3: eine räumliche Ansicht des Power Packs der Figur 3 ohne Gehäuseteil,
Fig. 4: eine Explosionszeichnung des Power Packs der Figur 3,
Fig. 5A: einen Längsschnitt durch das Power Pack der Figur 3,
Fig. 5B: eine Ansicht von oben auf das Power Pack und Darstellung des Schnitts der Fig. 5A, sowie
Fig. 6: eine Explosionszeichnung eines Power Packs einer weiteren
Ausführungsform.
In der Figur 1 ist eine elektromechanische Kraftfahrzeugservolenkung 1 mit einem Lenkrad 2, das mit einer oberen Lenkwelle 3 drehfest gekoppelt ist, schematisch dargestellt. Über das Lenkrad 2 bringt der Fahrer ein entsprechendes Drehmoment als Lenkbefehl in die Lenkwelle 3 ein. Das Drehmoment wird dann über die obere Lenkwelle 3 und untere Lenkwelle 4 auf eine Lenkgetriebewelle 5 und ein Lenkritzel 6 übertragen. Das Ritzel 6 kämmt in bekannter Weise mit einem Zahnsegment einer Zahnstange 7. Die Zahnstange 7 ist in einem Lenkungsgehäuse in Richtung ihrer Längsachse verschieblich gelagert. An ihrem freien Ende ist die Zahnstange 7 mit Spurstangen 8 über nicht dargestellte Kugelgelenke verbunden. Die Spurstangen 8 selbst sind in bekannter Weise über Achsschenkel mit je einem gelenkten Rad 9 des Kraftfahrzeugs verbunden. Eine Drehung des Lenkrades 2 führt über die Verbindung der Lenkwelle 3 und des Ritzels 6 zu einer Längsverschiebung der Zahnstange 7 und damit zu einer Verschwenkung der gelenkten Räder 9. Die gelenkten Räder 9 erfahren über eine Fahrbahn 900 eine Rückwirkung, die der Lenkbewegung entgegenwirkt. Zum Verschwenken der Räder 9 ist folglich eine Kraft erforderlich, die ein entsprechendes Drehmoment am Lenkrad 2 erforderlich macht. Ein Elektromotor 10 einer Servoeinheit 11 ist vorgesehen, um den Fahrer bei dieser Lenkbewegung zu unterstützen.
Die Servoeinheit 11 kann dabei als Hilfskraftunterstützungseinrichtung 11, 100, 101 entweder mit einer Lenkwelle 3, dem Lenkritzel 6 oder der Zahnstange 7 gekoppelt sein. Die jeweilige Hilfskraftunterstützung 11, 100, 101 trägt ein Hilfskraftmoment in die Lenkwelle 3, das Lenkritzel 6 und/oder in die Zahnstange 7 ein, wodurch der Fahrer bei der Lenkarbeit unterstützt wird. Die drei unterschiedlichen in Figur 1 dargestellten Hilfskraftunterstützungseinrichtungen 11, 100, 101 zeigen alternative Positionen für deren Anordnung. Üblicherweise ist nur eine einzige der gezeigten Positionen mit einer Hilfskraftunterstützung belegt.
Wie in den Figuren 2 bis 4 dargestellt, weist die Hilfskraftunterstützungseinrichtung den Elektromotor 10 auf. In der Regel werden der Elektromotor und die zum Betrieb des Elektromotors erforderliche Steuer-Regel- und Leistungselektronik als eine zusammengehörige mechatronische Baugruppe gefertigt. Sie sind damit nach dem Baukastenprinzip austauschbar und werden erst in der Endmontage der Lenkung mit dem eigentlichen Lenkgetriebe verbunden. Die Baugruppe wird in der einschlägigen Fachwelt als Power Pack bezeichnet.
Aus einer Stirnseite des Motorgehäuses 12 tritt eine Motorwelle 13 des Elektromotors 10 hervor, die dafür vorgesehen ist, mit einem Lenkgetriebe zur Übertragung eines Drehmoments verbunden zu werden. An die gegenüberliegende Stirnseite des Motorgehäuses 12 schließt sich ein Steuergerät 14 an. Das Steuergerät 14 und der Elektromotor 10 besitzen gemeinsam genutzte Gehäusebauteile und bilden ein Power Pack 15. Das in Figur 2 dargestellte Gehäuse des Power Packs 15 ist mittels einer Steckerplatte 16 stirnseitig verschlossen. Die Steckerplatte 16 ist bevorzugt eine Kunststoffabdeckung mit ausgebildeten Steckergehäusen 17, die jeweils einen Teil eines elektrischen Steckerverbinders ausbilden. Die zu kontaktierenden elektrischen Kontakte 18 liegen jeweils in einem Steckergehäuse 17, wie aus Figur 4 und 5A ersichtlich. Die Fahrzeugsignale werden über einen Steckverbinder und eine entsprechend hergestellte Steckverbindung vom CAN Bus bzw. FlexRay Bus zum Steuergerät übertragen. Die Signale des Drehmomentsensor werden über eine Steckverbindung mittels eines Steckverbinders zum Steuergerät übertragen. Außerdem erfolgt die Stromversorgung über zwei Steckverbindungen zwischen einer Batterie und dem Steuergerät.
Wie aus den Figuren 4 und 5A ersichtlich, umfasst das Steuergerät 14 eine mehrlagige Leiterplatte 19, die aus drei starren und zwei flexiblen Teilen besteht. Die Leiterplatte 19 wird so gebogen, dass zwei der starren Teile parallel zueinander ausgerichtet sind. Eine erste Leiterplattenlage 20 liegt dem Elektromotor 10 am nächsten. Sie enthält Leistungsmodule, wie z. B. die Leistungsschalter (MOSFETs) oder 3-Phasen-Brücken mit Brückenshunts, Brückentreiber, FET-Treiber, Verbindungskondensatoren und Verbindungen zu den Phasen des Elektromotors. Darüber hinaus ist auf der ersten Leiterplattenlage 20 ein Lagesensor angebracht, der Informationen über den tatsächlichen Lagewinkel der Motorwelle des Elektromotors liefert.
Eine zweite zur ersten parallel angeordneten Leiterplattenlage 21 enthält die Module, die hauptsächlich für die Signalverarbeitung und Steuerungsaufgaben zuständig sind. Dies sind ein Hauptmikrocontroller, eine Flash-Schnittstelle für den Mikrocontroller, eine Schnittstelle für den Drehmomentsensor, eine Fahrzeugschnittstelle (CAN, FlexRay), eine Stromversorgung für die Komponenten auf dieser Platine, sowie ein Signalmessmodul zur Verarbeitung verschiedener Sensorsignale (Temperatur, Winkel, Spannung). Die Signalanschlüsse der Steckverbinder befinden sich ebenfalls auf der zweiten Leiterplattenlage 21, die mit der Steckerplatte 16 für die Anschlüsse verstärkt ist. Im Inneren der Steckerplatte 16 kann, wie dargestellt, eine zusätzliche Leiterplatte mit Filtern für die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) 22 angeordnet sein. Die Steckerplatte 16 hat eine Öffnung, durch die sich Lead-Frames 23 erstrecken, die Strom direkt auf die erste Leiterplattenlage 20 übertragen können, ohne die zweite Leiterplattenlage
21 zu berühren. Die Lead-Frames 23 liegen somit in Radialrichtung zu einer Längsachse des Power Packs außerhalb der zweiten Leiterplatte 21.
Die dritte Leiterplattenlage 24 befindet sich zwischen den beiden flexiblen Teilen 25,26 der Leiterplatte 19. Ihre Hauptaufgabe ist es, die genaue Positionierung der übrigen Teile während des Biegens der Leiterplatte 19 zu gewährleisten. Die dritte Leiterplattenlage 24 hat keine montierten elektronischen Bauteile und ist im Vergleich zur ersten und zweiten Leiterplattenlage 20,21 um 90° gedreht ausgerichtet.
Bei der Montage des Steuergerätes 14 wird, wie aus Figur 4 ersichtlich, als erstes die zweite Leiterplattenlage 21 an dem B-seitigen Motorlagerschild 27 befestigt und gelötet und danach mit Hilfe eines Abstandshalters 28 die dritte Leiterplattenlage
22 an einer Stützgeometrie 29 des Abstandshalters 28 in Anlage gebracht und die zweite Leiterplattenlage 21 zur ersten Leiterplattenlage 20 um 180° gebogen, so dass die beiden Leiterplattenlagen 20,21 parallel zueinander liegen. Die Stützgeometrie 29 hilft dabei, den richtigen Biegeradius und andere damit zusammenhängende Geometrien korrekt zu formen. Die Stützgeometrie 29 hat eine Führung für die flexiblen Leiterplattenteile 25,26 und für die präzise Positionierung der dritten Leiterplattenlage 24 ist eine Nut 30 vorgesehen, in die die dritte Leiterplattenlage 24 bei der Montage angelegt wird. Es ist auch denkbar, dass spezielle Werkzeuge eingesetzt werden, bei denen der Abstandshalter weitere Funktionen hat, wie z. B. das Ausrichten und Halten der verschiedenen Montagekomponenten vor der endgültigen Fixierung.
Der Abstandshalter 28 kann, je nach gewünschtem Design, aus Kunststoff oder Aluminium bestehen, je nachdem, ob eine zusätzliche Kühlfläche zur ersten Leiterplattenlage 20 benötigt wird. Der Abstandshalter 28 kann somit zusätzliche Kühlstrukturen aufweisen. Dabei ist es wichtig, einen möglichst geringen Abstand zwischen dem Aluminium des Abstandshalters 28 und der flexiblen Leiterplattenteile 25,26 zu erreichen, um den thermischen Stapelabstand zu verringern und den Wärmewiderstand zu reduzieren. Zwischen dem flexiblen Bereich und dem starren Bereich wird ein gut wärmeleitendes Material eingebracht. Denkbar ist ein thermisches Schnittstellenmaterial (TIM), beispielsweise in Form eines Lückenfüllers, Fett, ein wärmeleitender Klebstoff oder Ähnliches.
Die Verwendung von flexiblen Leiterplattenteilen 25,26 erlaubt es, das Design des Steuergerätes 14 an Kundenwünsche anzupassen. So kann beispielsweise der Winkel zwischen der ersten Leiterplattenlage 20 und der zweiten Leiterplattenlage 21 gewählt werden. Dieser kann beispielsweise 45°, 90° oder auch 270° betragen, je nachdem wo die Steckeranordnung liegen soll.
Die Leiterplatte 19 wird in einem Stück gefertigt. Die flexiblen Leiterplattenteile 25,26 haben zu Beginn des Herstellungsprozesses die gleichen Eigenschaften wie die starren Leiterplattenlagen 20,21,24, da die gesamte Leiterplatte 19 aus einem einzigen Basismaterial hergestellt wird. Das endgültige Leiterplatten-Layout ist eine mehrlagige Leiterplatte 19 mit starren und flexiblen Bereichen, und der Herstellungsprozess umfasst die folgenden Schritte:
- Das Basismaterial besteht aus Trägermaterial und Kupfermaterial. Das Trägermaterial weist bevorzugt eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf.
Unerwünschtes Kupfermaterial wird chemisch entfernt, um die gewünschten
Schaltkreise auf dem Trägermaterial zu erhalten. Dies wird für jede Schicht des Endprodukts einzeln durchgeführt.
- Die Leiterplattenschichten werden dann übereinandergestapelt, wobei zwischen den Leiterplattenschichten vorimprägniertes Material verwendet wird,
- Das Basismaterial und das vorimprägnierte Material werden durch tiefenkontrolliertes Fräsen entfernt, um die flexiblen Teil der Leiterplatte zu realisieren, dabei haben die flexiblen Teile noch eine dünne Materialschicht über dem leitfähigen Kupfermaterial und das Kupfer wird während des Prozesses nicht gefräst. Kupfer wird benötigt, damit die flexiblen Teile der Leiterplatte auch hohe Ströme übertragen können. Bei einer solchen Hochstromanwendung ist der Abstandshalter aus Metall und wird als Kühlkörper am flexiblen Leiterplattenteil verwendet, wobei auch ein wärmeleitendes Material zwischen dem Kühlkörper (Abstandshalter) und dem flexiblen Teil der Leiterplatte angebracht ist (siehe oben).
Die Leiterplatte 19 weist im Endzustand in den starren Leiterplattenlagen 20,21,24 mehr als eine dicke und ebenso breite Kupferschicht (vorzugsweise 2 Oz als Stand der Technik) mit einem speziell geformten Kühlkörper auf. Dadurch können die parasitären Widerstände reduziert werden.
Um die Montage des Steuergerätes 14 des Power Packs 15 zu vereinfachen und das Power Pack 15 möglichst kompakt zu gestalten, werden spezielle Befestigungselemente 31 für die Montage der Powerpack-Komponenten eingesetzt.
Die Befestigungselemente 31 sind aus der Figur 4 und Figur 5A ersichtlich. Insgesamt sind vier Befestigungselemente 31 vorgesehen, die als Einpressbefestiger ausgebildet sind. Einpressbefestiger werden in ein Aufnahmeloch eingepresst. Dort verdrängt der Einpressbefestiger den Werkstoff im Bereich der Bohrung. Dieser Werkstoff fließt durch Kaltverformung in einen Hinterschnitt im Schaftbereich des Befestigers. Der Einpressbefestiger hat zwei Enden, die jeweils für einen Fügeprozess und das Herstellen einer Verbindung verwendet werden. Die Fügebereiche können beispielsweise tannenbaumförmig ausgebildet sein. Für eine erste Verbindung weist der Elektromotor 10 stirnseitig Aufnahmen 32 auf, die von der Oberseite abstehen und sich parallel zur Längsachse des Motors erstrecken. Die Aufnahmen 32 sind in der dargestellten Ausführungsform im B-seitigen
Motorlageschild 27 ausgebildet und entlang des Umfangs des Elektromotors in etwa gleichmäßig verteilt bzw. liegen auf den Kanten eines imaginären rechtwinkligen Viereckes. Dabei liegen die Aufnahmen 32 möglichst weit auseinander. In die Aufnahmen 32 werden die Einpressbefestiger mit einem ersten Fügebereich 33, der am ersten Ende liegt, eingepresst und es wird eine unlösbare Verbindung mit dem Elektromotor hergestellt. Die Einpressbefestiger haben an den ersten Fügebereich 33 anschließend einen Bereich 34, in dem der Außendurchmesser vergrößert ist, so dass sich eine Art Scheibe ausbildet. Die Scheibe liegt auf den Aufnahmen 32 des Elektromotors auf und begrenzt die Einpresstiefe und dient dazu, die Lage präzise zu definieren. Die Leiterplatte 19 hat in den parallel zueinander liegenden starren Leiterplattenlagen 20,21 entsprechende Bohrungen 35, durch die die Einpressbefestiger durchragen. Die Einpressbefestiger sind derart dimensioniert, dass sie im montierten Zustand über die Leiterplatte 19 ragen und das zweite Ende frei liegt. Dieses zweite Ende weist einen zweiten Fügebereich 36 auf, der in korrespondierende Aufnahmen 37 eingepresst wird, die auf der Unterseite der Steckerplatte 16 ausgebildet sind.
Mit der beschriebenen Befestigung mittels der Einpressbefestiger lässt sich viel Platz für das Power Pack und für die gesamte Elektronikmontage einsparen. Mit einem Verbindungspunkt/Montageprozess werden mehrere Teilkomponenten miteinander verbunden. Darüber hinaus kann der Einpressbefestiger verschiedene Arten von Rohmaterial, wie Kunststoff und Aluminium, verbinden. Im Vergleich zu einer Schraube hat der Einpressbefestiger den Vorteil, dass die Herstellung des Befestigungsmittels selbst einfacher sein kann und auch der Verbindungsprozess einfacher und schneller ist.
Wie in der Figur 6 dargestellt, kann auch vorgesehen sein, dass insgesamt 8 Befestigungselemente 31 in Form von Einpressbefestigern eingesetzt werden. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Befestigung der ersten vier Einpressbefestiger im ersten Fügebereich 33 in den Aufnahmen 32 des B-seitigem Motorlagerschilds 27 und in einem zweiten Fügebereich 36 in korrespondierenden Aufnahmen 38 des Abstandshalters 28. Die zweiten vier Einpressbefestiger werden in einem ersten Fügebereich 33 in korrespondierende Aufnahmen 38 des Abstandshalters 28, die auf der gegenüberliegenden Seite des Abstandshalters als die Aufnahmen für die ersten vier Einpressbefestiger liegen, und in einem zweiten Fügebereich 36 in die Aufnahmen 37 der Steckerplatte 16 eingepresst. Dabei durchsetzen die zweiten vier Einpressbefestiger die jeweiligen Bohrungen 35 der zweiten Leiterplattenlage 21 der Leiterplatte 19 und die ersten vier
Einpressbefestiger die jeweiligen Bohrungen 35 der ersten Leiterplattenlage 20. Die Einpressbefestiger sind dabei in die Leiterplatten nicht eingepresst.

Claims

Patentansprüche
1. Power Pack (15) für ein elektromechanisches Lenksystem (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem von einem Gehäuse (16) umgebenden Steuergerät (14) und einem Elektromotor (10), wobei das Steuergerät (14) eine mehrteilige Leiterplatte (19) umfasst, die wenigstens zwei parallel zueinander liegende Teile (20,21) aufweist, die miteinander verbunden sind und wobei Befestigungselemente (31) vorhanden sind, die das Gehäuse (16) mit der mehrteiligen Leiterplatte (19) und dem Elektromotor (10) verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (31) Einpressbefestiger sind, die zwei Enden aufweisen, an denen jeweils ein Fügebereich (33,36) vorhanden ist, wobei die Einpressbefestiger wenigstens einen der parallel zueinander liegenden Teile der Leiterplatte (20,21) durchsetzen und in Aufnahmen (32) des Elektromotors (10) und/oder Aufnahmen (37) des Gehäuses (16) mit einem entsprechenden Fügebereich (33,36) zur Herstellung einer Verbindung eingepresst sind.
2. Power Pack (15) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (32) des Elektromotors (10) in einem Motorlagerschild (27) ausgebildet sind.
3. Power Pack (15) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine stirnseitig angeordnete Steckerplatte (16) umfasst, in der die Aufnahmen (37) des Gehäuses ausgebildet sind.
4. Power Pack (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (31) beide parallel zueinander liegenden Teile (20,21) der Leiterplatte durchsetzen und in einem ersten Fügebereich (33) in eine Aufnahme (32) des Elektromotors (10) und in einem zweiten Fügebereich (36) in eine Aufnahme (37) des Gehäuses (16) eingepresst sind.
5. Power Pack (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt vier Befestigungselemente (31) vorhanden sind.
6. Power Pack (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (31) erste Befestigungselemente und zweite Befestigungselemente umfassen, wobei die ersten Befestigungselemente in entsprechende Aufnahmen (32) des Elektromotors (10) und in dem jeweils anderen Fügebereich in erste Aufnahmen (38) eines Abstandshalters (28) eingepresst sind, wobei der Abstandshalter (28) zwischen den beiden parallel zueinander liegenden Teilen (20,21) der Leiterplatte (19) angeordnet ist, und wobei die zweiten Befestigungselemente in entsprechende Aufnahmen (37) des Gehäuses (16) und in dem jeweils anderen Fügebereich in zweite Aufnahmen (38) des Abstandshalters (28) eingepresst sind.
7. Power Pack (15) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden parallel zueinander liegenden Teile (20,21) der Leiterplatte starr sind und mittels wenigstens einem flexiblem Teil (25,26) der Leiterplatte (19) verbunden sind, wobei der Abstandshalter (28) derart ausgebildet ist, die Leiterplattenteile (20,21) zueinander auszurichten.
8. Power Pack (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (31) einen im wesentlichen konstanten Außendurchmesser über die gesamte Länge aufweisen bis auf wenigstens einen Bereich, in dem eine Art Scheibe (34) ausgebildet ist, die als Auflagefläche dient.
9. Power Pack (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (19) in einem Stück gefertigt ist.
10. Power Pack (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (19) ein drittes starres Teil (24) aufweist, das zwischen zwei flexiblen Teilen (25,26) angeordnet ist und das um 90° versetzt zu den beiden parallel zueinander liegenden Teilen (20,21) der Leiterplatte (19) angeordnet ist.
11. Power Pack (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem ersten Teil (20) der beiden parallel zueinander liegenden Teile der Leiterplatte (19), das dem Elektromotor (10) am nächsten liegt, Leistungsmodule angeordnet sind und eine Verbindung zu den Phasen des Elektromotors besteht und dass auf einem zweiten Teil (21) der beiden parallel zueinander liegenden Teile der Leiterplatte (19) die Module, die hauptsächlich für die Signalverarbeitung und Steuerungsaufgaben zuständig sind, angeordnet sind.
12. Power Pack (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Leiterplatte (22) vorhanden ist, die Komponenten trägt, die als Filter für eine elektromagnetische Verträglichkeit dienen, wobei diese zusätzliche Leiterplatte (22) ebenfalls von den Befestigungselementen (31) durchsetzt wird.
13. Power Pack (15) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (28) aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit gebildet ist und eine Kühlfläche ausbildet.
14. Elektromechanisches Lenksystem (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem Power Pack (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
15. Verfahren zur Montage eines Power Packs (15) für ein elektromechanisches Lenksystem (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem von einem Gehäuse (16) umgebenden Steuergerät (14) und einem Elektromotor (10), wobei das Steuergerät (14) eine mehrteilige Leiterplatte (19) umfasst, die wenigstens zwei parallel zueinander liegende Teile (20,21) aufweist, die miteinander verbunden sind und wobei Befestigungselemente (31) vorhanden sind, die das Gehäuse (16) mit der mehrteiligen Leiterplatte (19) und dem Elektromotor (10) verbinden, wobei die Befestigungselemente (31) Einpressbefestiger sind, die zwei Enden aufweisen, an denen jeweils ein Fügebereich (33,36) vorhanden ist, und folgende Schritte vorhanden sind:
- Einpressen eines ersten Fügebereichs (33) in korrespondierende Aufnahmen (32) des Elektromotors (10) und Herstellen einer kraftschlüssigen und formschlüssigen Verbindung,
Durchführen der Einpressbefestiger durch eine Bohrung (35) wenigstens eines der parallel zueinander liegenden Teile (20,21) der Leiterplatte (19), und
- Einpressen eines zweiten Fügebereichs (36) in korrespondierende Aufnahmen (37) des Gehäuses (16) oder korrespondierende Aufnahmen eines zwischen den wenigstens zwei parallel zueinander liegenden Teilen (20,21) der Leiterplatte (19) angeordneten Abstandshalters (28) und
Herstellen einer kraftschlüssigen und formschlüssigen Verbindung.
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