KR100982904B1 - 적어도 두 개의 전기 부품 캐리어를 포함하는 전기 구동유닛 및 그 제조 방법 - Google Patents

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슈토이어 페터
하이츠 로베르트
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 전기 구동 유닛(10), 특히 차량의 작동 부재의 구동을 위한 전기 구동 유닛(10), 및 상기 구동 유닛의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 구동 유닛은 제 1 하우징부, 제 2 하우징부(12, 14, 11) 및 적어도 2개의 전기 부품 캐리어들(24, 22, 32)을 포함하고, 상기 전기 부품 캐리어는 전기 접촉면(30)을 갖는다. 제 1 하우징부(12, 11)에는 적어도 하나의 전기 접촉 브리지(44)가 배치되고, 상기 전기 접촉 브리지는 하우징부들(12, 14, 11)이 완전히 조립된 상태에서 접촉면(30)과 협동하며 상기 부품 캐리어들(24, 22, 32) 간의 전기 접속을 형성한다.
전기 구동 유닛, 제 1 하우징부, 제 2 하우징부, 접촉면, 부품 캐리어

Description

적어도 두 개의 전기 부품 캐리어를 포함하는 전기 구동 유닛 및 그 제조 방법{Electric drive unit comprising at least two electric component carriers and Method for producing thereof}
도 1은 전기 구동 유닛의 제 1 실시예의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 다른 실시예의 단면도.
* 도면 부호의 간단한 설명 *
10 구동 유닛 38 플러그 소자
11 하우징 42 스토퍼
12 제 1 하우징부 44 접촉 브리지
13 내측 46 스프링 부재
14 제 2 하우징부 48 벤딩-스탬핑 부품
16 아마추어 샤프트 50 홀
18 정류자 52 연장부
20 권선 54 에지
22, 24, 32 부품 캐리어 56 방사방향
26 카본 브러시 58 접촉 텅
28 표면 62 클램프- 또는 절삭 결합부
30 접촉면 64 베이스 바디
34 위치센서 68 전기소자
35 마이크로프로세서 70 초크
본 발명은 독립 청구항들의 전제부에 따른 적어도 2개의 전기 부품 캐리어를 포함하는 전기 구동 유닛 및 상기 구동 유닛의 제조 방법에 관한 것이다.
DE 198 05 185 A1 호에는 특히 차량의 선루프 조절을 위한 구동 장치가 공지되어 있다. 상기 구동 장치는 전기 모터를 가진 폴 하우징과, 후방에 연결된 기어장치를 가진 기어장치 하우징을 포함하고, 아마추어 샤프트에는 정류자가 배치된다. 브러시 홀더가 별도의 유닛으로서 플라스틱으로 제조되고, 프린트 회로기판과 기계적으로 및 전기적으로 연결된다. 프린트 회로기판 상에 브러시 홀더 소자를 상기와 같이 배치하는 것은 아마추어 샤프트에 대해 방사방향으로 많은 조립 공간과, 치수가 큰 프린트 회로기판을 필요로 하므로, 하우징의 구조적 디자인 자유도가 크게 제한받는다.
독립 청구항들의 특징을 가진 본 발명에 따른 구동 유닛 및 상기 구동 유닛의 제조 방법은, 접촉 브리지를 하우징부의 내측에 배치함으로써 전기 부품들의 2개의 별도의 캐리어들이 나란히 배치될 수 있는 장점을 갖고, 이로써 방사방향 조립 공간이 훨씬 감소한다. 그럼에도 불구하고 접촉 브리지와 전기 부품 캐리어의 접촉면이 접촉함으로써 2개의 부품 캐리어들의 확실한 전기 접속이 보장되고, 따라서 하우징 내의 임의의 위치에 부품 캐리어들이 배치될 수 있다. 하우징부의 결합에 의해 접촉 브리지는, 구동 유닛의 진동 부하시에도 부품 캐리어들 사이의 확실한 전기 접촉이 제공되도록 접촉면에 대해 고정된다.
종속 청구항에 제시된 조치에 의해 독립 청구항들에 제시된 특징들의 바람직한 실시와 개선이 이루어진다. 예컨대 전기 부품 캐리어들 중 하나가 전자장치 기판으로 형성되면, 제 1 하우징부 내의 접촉 브리지를 통해 제 2 부품 캐리어, 예컨대 미니 프린트 회로기판 또는 브러시 홀더의 전기 부품에 대한 확실한 전기 접속부가 형성될 수 있다.
부품 캐리어를 브러시 홀더로서 구현하는 것은 상기 캐리어를 다른 전기 부품 캐리어에 대해 동일한 방사방향 간격으로 배치하는 것을 가능하게 하므로, 구동 유닛의 방사방향 조립 공간이 감소될 수 있다. 브러시 홀더는 플라스틱 부품으로 구현될 수 있고, 상기 홀더에는 예컨대 접촉 브리지를 통해 프린트 회로기판과 전기 접속된 해머 브러시들이 배치된다.
간단하게 전기 부품 캐리어의 접촉면들은 납땜 판으로, 예컨대 프린트 회로기판으로 형성될 수 있다. 부품 캐리어의 표면에 대해 대략 평행하게 연장된 도전층을 넓게 형성함으로써 접촉 브리지는 큰 공차 범위로 조립될 수 있으므로, 예컨대 기어장치 하우징의 결합시 은폐된 조립도 가능해진다. 이로 인해 하우징부들의 조립시 접촉 브리지들은 부품 캐리어에 대해 매우 정확하게 위치 설정되지 않아도 된다.
대안 실시예에서 부품 캐리어들은 도전성 접촉 텅들을 갖고, 상기 접촉 텅들은 부품 캐리어 상에 거의 수직으로, 그리고 바람직하게 아마추어 샤프트에 대해 방사방향으로 배치된다. 이러한 접촉 텅들은 접촉 브리지와 간단하게 조립될 수 있는 클램프- 또는 절삭 결합에 적합하다.
접촉 브리지가 방사방향으로 탄성 접촉 소자들을 가지면, 부품 캐리어의 접촉면에 대한 접촉 소자들의 압착에 의해 하우징부가 폐쇄됨으로써 확실한 전기 접촉이 이루어질 수 있다. 부품 캐리어의 높이 차이도 문제없이 조정될 수 있다. 이 경우 접촉을 위해 추가의 조립 단계가 필요하지 않으며, 하우징부들의 조립이 자동으로 이루어진다.
대안으로서 접촉 브리지에 바람직하게 클램프- 또는 절삭 소자들이 일체로 형성될 수 있고, 상기 소자들은 하우징부의 조립시 부품 캐리어 상의 대응 소자와 협동한다. 이 경우, 예컨대 부품 캐리어의 접촉 텅은 접촉 브리지의 가동적으로 배치된 포크형 플러그에 맞물리고, 이로써 저-임피던스 전기 접촉이 보장된다.
바람직하게 하우징부의 내측면에 있는 접촉 브리지에 예컨대 초크 소자와 같은 추가 전기 소자들이 통합될 수 있고, 이로써 전기 부품 캐리어의 크기가 감소될 수 있다. 접촉 브리지는 하우징부의 대부분에 걸쳐 연장되고, 이로 인해 멀리 떨어져 있는 부품 캐리어들이 서로 전기 접속된다.
벤딩-스탬핑 부품인, 예컨대 접촉 브리지가 홀을 갖는 경우, 접촉 브리지는 바람직하게 하우징부의 연장부 위로 슬라이딩 될 수 있다. 접촉 브리지의 고정을 위해 상기 접촉 브리지를 하우징부에 지지하는 에지가 상기 홀에 일체로 형성될 수 있다.
또한, 접촉 브리지를 하우징부에 고정하기 위해, 추가의 포지티브 방식 또는 넌포지티브 방식 연결은, 예컨대 압축, 코우킹, 맞물림 고정, 용접, 압출, 수축 또는 접착에 의해 형성된다.
본 발명에 따른 구동 유닛의 제조 방법은 부품 캐리어들의 전기 접속을 위해 추가 공정 단계가 필요 없고, 하우징부들의 결합에 의해 전기 접촉이 이루어지는 장점을 갖는다. 제 1 대안예에서 모터 부품 및 전기 부품 캐리어는 바람직하게 포트형 하우징부에 삽입되고, 예컨대 커버형 하우징부에 의해 폐쇄되고, 상기 하우징부의 내측에 접촉 브리지가 고정된다. 그러나 대안 방법에서 모터 부품 및 전기 부품 캐리어는 제 1 하우징부에 삽입될 수 있고, 상기 하우징부에 접촉 브리지가 고정된 후에, 제 2 하우징부가 조립됨으로써 전기 접촉 지점들이 정해진다.
이 경우, 하우징부 및 전기 부품 캐리어의 방사방향 조립이 특히 바람직한데, 그 이유는 그로 인해 하우징부들의 결합시 자동으로 접촉 브리지와 부품 캐리어 사이에 전기 접촉부가 형성되거나 또는 보장되기 때문이다.
본 발명에 따른 장치의 여러 실시예들이 도면에 도시되며 하기에서 상세히 설명된다.
도 1에는 하우징(11)을 가진, 예컨대 차량의 선루프의 조절을 위한 구동 유닛(10)이 도시되고, 상기 하우징은 제 1 하우징부(12)와 제 2 하우징부(14)를 갖는다. 하우징(11)의 내부에 아마추어 샤프트(16)가 배치되고, 상기 아마추어 샤프트는 예컨대 상세히 도시되지 않은 폴 하우징으로부터 돌출한다. 이 경우 하우징(11) 내에 아마추어 샤프트(16)를 지지하는 것은 개략적으로만 도시된다. 전기 권선(20)에 전류 공급을 위한 정류자(18)가 아마추어 샤프트(16) 상에 상대 회전 불가능하게 배치된다. 브러시 홀더(22)로서 형성된 전기 부품 캐리어(24) 상에 카본 브러시(26)가 배치되고, 상기 브러시는 정류자(18)에 대한 슬라이딩 콘택을 형성한다. 전기 부품 캐리어(24)는 예컨대 플라스틱으로 제조되고, 그 표면(28)에는 카본 브러시(26)와 도전 접속된 전기 접촉면(30)을 갖는다. 하우징(11) 내부에 다른 전기 부품 캐리어(24)가 배치되고, 상기 전기 부품 캐리어는 전자 프린트 회로기판(32)으로서 형성된다. 상기 부품 캐리어(32) 상에 예컨대 위치 센서(34), 마이크로프로세서(36) 및 외부 전기 공급을 위한 플러그 소자(38)가 배치된다. 2개의 부품 캐리어들들(24)은 아마추어 샤프트(16)에 대해 대략 동일한 방사방향 간격(40)으로 배치되고 하우징(11)의 스토퍼(42)에 접촉한다. 2개의 부품 캐리어들(24)은 적어도 하나의 접촉 브리지(44)에 의해 서로 도전 접속되고, 상기 접촉 브리지는 제 1 하우징부(12)의 내측(13)에 배치된다. 이를 위해 접촉 브리지(44)는 스프링 부재(46)를 갖고, 상기 스프링 부재는 부품 캐리어(24)의 표면(28)에 있는 접촉면(30)에 대해 가압된다. 스프링 부재(46)와 접촉면(30)을 넓게 형성함으로써 전기 접속부의 제조를 위해 부품 캐리어(24)에 대해 접촉 브리지(44)을 정확하게 위치설정 하지 않아도 된다. 접촉 브리지(44)는 예컨대 브래킷 형태의 벤딩-스탬핑 부품(48)로 형성되고, 상기 벤딩-스탬핑 부품은 제 1 하우징부(12)의 연장부(52)가 맞물리는 홀(50)을 포함한다. 접촉 브리지(44)를 제 1 하우징부(12)에 고정하기 위해, 이 실시예에서는 홀(50)에 에지(54)가 일체로 형성되고, 상기 에지는 하우징부(12)의 연장부(52)에 고정된다.
구동 유닛(10)의 조립을 위해 이 실시예에서는 먼저 모터 부품들(18, 20)이 아마추어 샤프트(16)와 함께 제 2 하우징부(14)에 삽입되고, 상기 하우징부에는 접촉 브리지(44)가 배치되지 않는다. 아마추어 샤프트(16)의 조립 후에 브러시 홀더(22)와 프린트 회로기판(32)은 방사방향(56)으로 조립된다. 후속해서 접촉 브리지(44)가 고정된 제 1 하우징부(12)는 아마추어 샤프트(16)에 대해 방사방향으로 조립되고, 하우징부(14)에 연결된다. 접촉 브리지(44)의 스프링 부재(46)는 부품 캐리어들(24)의 접촉면(30)에 대해 가압되고, 상기 접촉면의 반대측은 하우징(11, 14)의 스토퍼(42)에 접촉한다.
도 2에는 2개의 전기 부품 캐리어들(24)이 접촉 브리지(44)에 의해 서로 전기 접속된 구동 유닛(10)의 다른 실시예의 일부가 도시된다. 이 경우, 부품 캐리어(24)의 접촉면들(30)은 접촉 텅(58)으로 형성되고, 상기 접촉 텅들은 부품 캐리어(24), 예컨대 프린트 회로기판(32)의 표면(28)에 대해 거의 수직으로 정렬된다. 접촉 브리지(44)에 상응하는 포크형 플러그(60)가 배치되고, 상기 플러그는 접촉 텅(58)과 함께 클램프- 또는 절삭 결합부(62)를 형성한다. 접촉 브리지(44)에 대해 부품 캐리어(24)를 간단히 조정하기 위해, 포크형 플러그들(60)은 바람직하게 접촉 브리지(44)의 베이스 바디(64)에서 쉽게 이동 가능하게, 예컨대 변형 가능한 영역(66) 위에서 일체형으로 형성됨으로써 고정된다. 이때 접촉 브리지(44)는 예컨대 사출 성형 방법에 의해 하우징부(11)에 고정 연결된다.
이러한 구동 유닛(10)의 조립을 위해 전기 부품 캐리어(24)가 제 1 하우징부(12) 내에 삽입되고, 상기 하우징부 내에 적어도 하나의 접촉 브리지(44)가 배치된다. 부품 캐리어들(24)을 방사방향(56)으로 조립시 이미 상기 부품 캐리어들 사이에 전기 접속부가 형성된다. 부품 캐리어(24)에 대해 가압되는 스토퍼(42)를 가진 제 2 부품(14)이 조립됨으로써 접촉 브리지(44)와 부품 캐리어(24) 사이에 전기 접속부가 고정된다.
접촉 브리지(44)의 대안 실시예에서, 상기 접촉 브리지 내에 예컨대 노이즈 억압 초크(70)로 형성된 추가 전기 소자(68)가 통합된다. 상기 추가 소자(68)는 접촉 브리지(44)의 베이스 바디(64)와 함께 하우징부(12)의 내측(13)에 고정된다.
도면 및 상세한 설명에 나타난 실시예들과 관련해서, 개별 특징들의 다양한 조합이 가능하다. 따라서 예컨대 하우징부(11, 12, 14)와 전기 부품 캐리어(24, 22, 32)의 개수 및 구체적인 형상은 임의로 변경될 수 있다. 또한, 접촉 브리지(44)의 개수, 형태 및 고정 방법은 하우징부(12)에 맞게 조정될 수 있고, 접촉 브리지(44)와 부품 캐리어(24) 사이의 전기 접촉은 다양한 적용에 맞게 조정될 수 있다. 따라서 예컨대 2개의 부품 캐리어(24) 사이에 플러스 전위, 마이너스 전위 및 접지를 위한 각각 3개의 접촉 브리지들(44)이 배치될 수 있다. 개선된 전기 접촉을 위해 접촉면들(30)은 예컨대 주석 또는 구리로 형성될 수 있다. 또한, 브러시 홀더(22)는 해머 브러시(26)로서 형성될 수 있고, 상기 해머 브러시의 접속부는 접촉 브리지(44)와의 접촉을 위한 접촉면(30)을 형성한다. 2개의 부품 캐리어들(24)의 본 발명에 따른 전기 접속부는 특정한 전기 구동 유닛(10)에서의 사용에 제한되지 않고, 전기 부품 캐리어(24)가 공간 절감 방식으로 조립이 용이하게 서로 전기 접속되는 모든 전자장치 하우징(11)에 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 전기 부품들의 2개의 별도의 캐리어들이 나란히 배치될 수 있으므로, 방사방향 조립 공간이 감소한다. 또한, 2개의 부품 캐리어들의 확실한 전기 접촉이 보장되고, 하우징 내부의 임의의 위치에 부품 캐리어가 배치될 수 있다.

Claims (12)

  1. 제 1 하우징부와 제 2 하우징부(12, 14, 11)와, 전기 접촉면(30)을 갖는 적어도 2개의 전기 부품 캐리어들(24, 22, 32)을 포함하는, 특히 차량의 작동 부재를 구동하기 위한 전기 구동 유닛(10)에 있어서,
    상기 제 1 하우징부(12, 11)에 적어도 하나의 전기 접촉 브리지(44)가 배치되고, 상기 전기 접촉 브리지는 상기 하우징부들(12, 14, 11)이 완전히 조립된 상태에서 상기 접촉면(30)과 협동하고, 상기 부품 캐리어들(24, 22, 32) 사이의 전기 접속을 형성하는 것을 특징으로 하는, 차량의 작동 부재를 구동하기 위한 구동 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 전기 부품 캐리어(24, 22, 32)는 프린트 회로기판(32)으로 형성되고, 상기 프린트 회로기판은 특히 상기 전기 구동 유닛(10)용 제어 유닛을 수용하는 것을 특징으로 하는, 차량의 작동 부재를 구동하기 위한 구동 유닛.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 전기 부품 캐리어(24, 22, 32)는 브러시 홀더(22)로서 형성되고, 상기 브러시 홀더 내에 카본 브러시(26), 특히 해머 브러시(26)가 지지되고, 상기 브러시는 상기 전기 구동 유닛(10)의 정류자(18)와 협동하는 것을 특징으로 하는, 차량의 작동 부재를 구동하기 위한 구동 유닛.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접촉면(30)은 상기 부품 캐리어(24, 22, 32)의 표면(28)에 대해 실질적으로 평행하게 연장되고 도전 재료, 예컨대 주석으로 이루어진 층으로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 차량의 작동 부재를 구동하기 위한 구동 유닛.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접촉면(30)은 도전 접촉 텅(58)으로서 형성되고, 상기 접촉 텅은 상기 부품 캐리어(24, 22, 32)의 상기 표면(28)에 대해 거의 횡으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 차량의 작동 부재를 구동하기 위한 구동 유닛.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접촉 브리지(44)는 금속 스프링 부재(46)를 포함하고, 상기 스프링 부재는 상기 접촉면(30)에 대해 압착됨으로써 상기 부품 캐리어(24, 22, 32)에 대한 전기 접속을 형성하는 것을 특징으로 하는, 차량의 작동 부재를 구동하기 위한 구동 유닛.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접촉 브리지(44)는 클램프 -또는 절삭 부재(60), 특히 플랙시블하게 지지되는 포크형 플러그(60)를 갖고, 상기 플러그는 조립된 상태에서 상기 부품 캐리어(24, 22, 32)와의 전기 클램프- 또는 절삭 결합부(62)를 형성하는 것을 특징으로 하는, 차량의 작동 부재를 구동하기 위한 구동 유닛.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접촉 브리지(44)는 적어도 하나의 다른 전기 소자(68, 70), 특히 초크(70)에 직접 연결되고, 상기 초크는 마찬가지로 상기 제 1 하우징부(12, 11)에 배치되는 것을 특징으로 하는, 차량의 작동 부재를 구동하기 위한 구동 유닛.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접촉 브리지(44)는 홀(50)을 갖고, 상기 홀에 상기 제 1 하우징부(12, 11)의 연장부(52)가 맞물리는 것을 특징으로 하는, 차량의 작동 부재를 구동하기 위한 구동 유닛.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접촉 브리지(44)는 삽입, 압축, 수축, 압출, 코우킹, 맞물림 고정 또는 용접에 의해 상기 제 1 하우징부(12, 11)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 차량의 작동 부재를 구동하기 위한 구동 유닛.
  11. 제 1 하우징부와 제 2 하우징부(12, 14, 11) 및 적어도 2개의 전기 부품 캐리어(24, 22, 32)를 포함하는, 특히 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 전기 구동 유닛(10)의 제조 방법에 있어서,
    - 상기 제 1 하우징부(12, 11)에 접촉 브리지(44)를 고정하는 단계,
    - 접촉면들(30)을 가진 부품 캐리어들(24, 22, 32)을 상기 2개의 하우징부 들(12, 14, 11) 중 하나의 하우징부 내에 삽입하는 단계,
    - 상기 접촉면들(30)과 상기 접촉 브리지(44) 사이에 영구적인, 내진동성 전기 접속을 형성하도록, 상기 2개의 하우징부(12, 14, 11)를 서로 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 구동 유닛의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 구동 유닛(10)은 아마추어 샤프트(16)를 가진 전기 모터를 포함하고, 상기 2개의 하우징부(12, 14, 11)는 상기 아마추어 샤프트(16)에 대해 방사방향으로 조립되는 것을 특징으로 하는 전기 구동 유닛의 제조 방법.
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