WO2003019751A1 - Mechanische schnittstellenvorrichtung - Google Patents

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WO2003019751A1
WO2003019751A1 PCT/EP2002/005675 EP0205675W WO03019751A1 WO 2003019751 A1 WO2003019751 A1 WO 2003019751A1 EP 0205675 W EP0205675 W EP 0205675W WO 03019751 A1 WO03019751 A1 WO 03019751A1
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WO
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drive unit
interface device
guide
plug
control
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PCT/EP2002/005675
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Herbert Becker
Uwe Klippert
Gerhard Dumbser
Jürgen Seeberger
Karl-Heinz Rosenthal
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Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Coburg
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Priority to US10/487,443 priority patent/US7262530B2/en
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    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H02K7/1163—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
    • H02K7/1166—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel

Definitions

  • the invention relates to a mechanical interface device for a motor drive unit in motor vehicles, in particular in a motor vehicle door.
  • DE 198 514 55 AI describes a module for attachment to an electromotive drive unit, which is provided with a connection base, with the aid of which the module is fastened to the drive unit.
  • Such drive units are generally e.g. arranged in vehicle doors and are subject to a high acceleration force of, for example, 50 g when the door slams shut. This harbors the risk that when the vehicle doors are slammed, such modules are detached from the drive unit or electrical and electronic contacts or sensors are brought out of their operating position and the drive unit thus becomes inoperable.
  • the drive units of vehicle interior doors are, for example, motor drives for window regulators, exterior mirrors, seat adjustment, door lock or the like.
  • a mechanical interface device of this type is the subject of the parallel patent application .... by the same applicant and with the same filing date.
  • At least one guide device is formed by part of the housing of the drive unit.
  • At least one guide device is preferably formed by the brush holder of a commutator motor provided in the drive unit.
  • Such drive-resistant contact guidance devices ensure stable positioning of corresponding components.
  • the guide device is rigid.
  • At least one contact guide device is formed by guide elements which are provided within the drive unit.
  • the guide elements are preferably arranged in pairs parallel to the receiving direction, the pairs of guide elements having different guide heights.
  • the different electronics are therefore also differentiated by the mechanical interfaces.
  • ⁇ subcarriers is flexible.
  • the holding section of the plug or control unit consists of a finger of a printed circuit board, a lead frame, a lead frame, a part based on MID or the like, on which components, such as a sensor; electronics with an integrated sensor, in particular a Hall sensor; Interference suppression components, such as a choke or a capacitor; a 1-chip microcontroller with an integrated Hall sensor or the like are arranged.
  • components such as a sensor; electronics with an integrated sensor, in particular a Hall sensor; Interference suppression components, such as a choke or a capacitor; a 1-chip microcontroller with an integrated Hall sensor or the like are arranged.
  • the plug-in or control unit is preferably in positive engagement with the recess.
  • the individual electrical or electromechanical components in the interior of the drive unit are thus protected against external influences, for example dirt particles.
  • At least one sealing device in particular a sealing ring or a multi-stage lamellar seal, is provided between the recess and the housing of the plug-in or control unit. This means that the electrical components are also protected against moisture. This leaves the entire arrangement can be used both in a dry and in a wet room, in the latter case together with the sealing device mentioned.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an interface device according to an exemplary embodiment of the present invention with a control unit partially inserted;
  • FIG. 2 shows a perspective front view of the interior of a drive unit with an attached interface device according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows a perspective side view of the drive unit in the direction of the arrow according to FIG. 2 with the printed circuit board section inserted;
  • FIG. 4 shows a perspective front view of the interior of a drive unit with an attached interface device according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 5 shows a perspective side view of the drive unit in the direction of the arrow according to FIG. 4 with the printed circuit board section inserted;
  • Fig. 6 is a perspective view of the drive unit without an integrated motor with attached interface device and partially inserted connector device dung according to an embodiment of the present OF INVENTION ⁇ ;
  • FIG. 7 shows a further perspective view of the arrangement in FIG. 6.
  • FIG. 1 illustrates a perspective view of a motor drive unit 2 with a commutator motor 20. It should be noted at this point in advance that the commutator motor 20 has been omitted in the following figures for the sake of a better illustration of the interior of the drive unit 2.
  • An interface device 1 with receiving and guiding devices 4, 6 is attached to the drive unit 2.
  • a control unit 3a is firmly connected to the drive unit 2 and stably supported in an operating state.
  • the mechanical interface device 1 has a guide device 4, which preferably consists of two stable guide rails 40a, 40b, which are arranged opposite one another and connected to one another by a stable connecting plate 40c.
  • the interface device 1 also has a latching device which, according to the present exemplary embodiment, has two locking tongues 80a, 80b.
  • the locking tongues 80a, 80b are each arranged parallel to a guide rail 40a, 40b of the guide device 4 and have a plurality of, for example two, latching openings 81a, 81c and 81b, 81d arranged one behind the other in the receiving direction. They are also Locking tongues 80a, 80b of the latching device are mounted, for example, on one side on the guide device 4 and are formed in one piece with the latter.
  • the free ends of the locking tongues 80a, 80b advantageously point away from the drive unit 2.
  • the two locking tongues 80a, 80b thus form a flexible or resilient insertion region.
  • the mechanical interface device 1 also has a bearing device 6, which is preferably arranged perpendicularly to the guide device 4 or to the locking tongues 80a, 80b and is integrally formed thereon.
  • the bearing device 6 consists of a plate-shaped section, in which the recess 5 is provided for the passage of the circuit board tongue 31 and for the passage of electrical contact tongues of the control unit 3a.
  • the plate-shaped section has at least one opening 60, into which projections 36 of the control unit 3a can engage for additional stabilization and locking.
  • leg-shaped stiffeners are formed between the guide device 4 and the bearing device 6, between which the control unit 3a comes to rest in the operating state when it contacts the plate-shaped section. At least one of the two stiffeners is designed such that it forms a reinforcement corner 7, which, as shown in FIG. 1, merges into the locking tongue 80b arranged on the corresponding side.
  • the side facing the motor vehicle interior is preferably designed with a reinforcement corner 7 so that the acceleration forces occurring when the doors slam shut can be absorbed.
  • the reinforcement corner 7 thus serves to additionally secure the position of the control unit 3a.
  • plug contacts or electrical contact tongues 30a, 30b or the like are attached for a circuit of the commutator motor 20, which protrude from the control unit 3a parallel to the circuit board tongue 31 in the direction of the drive unit 2.
  • the electrical connection between the control unit 3a and the motor drive unit 2 takes place via the electrical contact tongues 30a, 30b.
  • the plug contacts 30a, 30b and the circuit board tongue 31 are guided through the continuous recess 5 between the interface device 1 and the drive unit 2 into the drive unit 2 ,
  • the control unit 3 preferably consists of two housing saddle ⁇ len 37, 38, wherein on each housing shell 37, 38 is preferably a laterally projecting locking tooth 32a and is provided 32b which, in the correspondingly assigned latching opening 81a or 81b of the locking device or locking tongue 80a 80b engages in the operating state of the control unit 3a
  • FIG. 2 shows a perspective view of the drive unit 2 with the interface device 1 attached, as already mentioned above, however, without the associated commutator motor.
  • the circuit board tongue 31 of the control unit 3a with the Hall sensor 33 mounted thereon is inserted through the cutout 5 into the interior of the drive unit 2.
  • the circuit board tongue 31 is preferably guided into such an operating state by two guide elements 8a, 8b that the Hall sensor 33 assumes a predetermined position with respect to the ring magnet 22.
  • the two guide elements 8a, 8b are arranged one behind the other parallel to the receiving direction of the printed circuit board and have the same guide height hi.
  • the guide elements 8a, 8b are advantageously formed in one piece on the brush holder 21 of the commutator motor provided in the drive unit 2 or as part of the housing of the drive unit 2.
  • the guide elements 8a, 8b are preferably designed as positive positive guidance, the circuit board tongue 31 to be guided being guided, for example, in a groove in the respective guide element.
  • the guide can also be realized by a contact guide or a resilient support guide, the circuit board tongue 31 preferably being resiliently biased against the corresponding support surfaces of the rigidly attached guide elements 8a, 8b or 9a, 9b.
  • two motor contacts 10a, 10b in the form of contact plates are provided in the drive unit 2 near the cutout 5, which serve on the one hand to guide the plug contacts 30a, 30b of the control unit 3a and, on the other hand, by electrically connecting the plug contacts 30a, 30b to the drive unit 2.
  • Fig. 3 shows a view in the direction of the arrow shown in FIG. 2.
  • the housing of the control unit 3 for a better view of the guide elements 8a and 9a and the conductor not ⁇ plate tongue 31 shown only partially.
  • pairs of guide elements 8a, 8b and 9a, 9b are dimensioned with two different guide heights hi and h 2 .
  • the two pairs of guide elements 8a, 8b and 9a, 9b with different guide heights hi and h 2 are arranged opposite one another in the drive unit 2 such that they correspond to the respectively inserted circuit board tongue 31.
  • Each having a pair of guide members 8a, 8b and 9a, 9b is a certain control unit 3a having a un ⁇ teretzlichen position of the board 31 is associated tongue.
  • the number of guide elements 8a, 8b or 9a, 9b and the guide devices 8, 9 can be varied accordingly if necessary.
  • FIGS. 4 and 5 correspond essentially to the views of FIGS. 2 and 3, only with the difference that the control unit 3a has a circuit board tongue 31 on which, instead of the Hall sensor 33, a 1-chip microcontroller 34 with an integrated Hall Sensor 33 is mounted. Since the operating position of the Hall sensor 33 with respect to the ring magnet 22 is predetermined and must therefore correspond to the position in FIG. 2 or FIG. 3, however, the 1-chip microcontroller 34 provides an additional component between the circuit board finger 31 and the Hall If sensor 33 is provided, the guide elements 9a and 9b assigned to this control unit 3a, as can be seen in FIG. 5, have a smaller guide height h 2 . The height differences of the different electronics can thus be compensated for and differentiated solely by the mechanical interface.
  • the interface lenvor ⁇ chtung 1 is a plug unit 3b in such a way with the drive ⁇ unit 2 is connected to electrical plug contacts 30a, 30b of the plug assembly are inserted 3b, the contact plates 10a, 10b of the drive unit 2 in the operating state and guided by them.
  • latching teeth 32c and 32d protruding laterally on the plug unit 3b engage in the correspondingly assigned latching openings 81c and 81d of the latching device or locking tongues 80a and 80b in the operating state of the plug unit 3b.
  • the side of the plug unit 3b facing the drive unit 2 is designed with the recess 5 in a form-fitting manner.
  • a multi-stage lamellar seal 12 is provided between the recess 5 and the housing of the plug unit 3b for sealing the arrangement in the operating state.
  • the arrangement can also be used in the wet room of a vehicle door without malfunctions caused by moisture.
  • the present invention thus creates a simple and inexpensive interface device 1 for implementing the modular principle.
  • Different control or plug units 3a, 3b can be connected to the same drive unit 2.
  • the control or plug unit can be adapted to the respective application with a sensor system; electronics for controlling a window regulator, a seat, a sunroof, an outside mirror or the like; with suppressor components, such as a choke or a capacitor; electronics are designed as multifunction electronics or the like. Due to the correspondingly differently designed guiding devices, an accurate and safe positioning of the corresponding components in the operating state is ensured for conventional control or plug units.
  • the holding section 31 of the control or plug unit can be designed as a finger or tongue 31 of a printed circuit board, a lead frame, a lead frame, a part based on MID or the like.
  • sealing devices can also be arranged between the section of the control unit facing the drive unit and the interface device.

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine mechanische Schnittstellenvorrichtung (1) für eine motorische Antriebseinheit (2) in Kraftfahrzeugen, insbesondere in einer Kraftfahrzeugtür, die fest mit der Antriebseinheit (2) verbunden ist und Aufnahme- oder Führungseinrichtungen (4, 6) zur Aufnahme einer Steuer- oder Steckereinheit (3a, 3b) aufweist, wobei zwischen der Schnittstellenvorrichtung (1) und der Antriebseinheit (2) eine durchgehende Aussparung (5) zur Durchführung von mindestens einem Steckerkontakt (30), einem Bauteilträger (31) oder dergleichen der Steuer- oder Steckereinheit (3a, 3b) ausgebildet ist; und wobei mindestens zwei Führungseinrichtungen (8, 9) zum Führen der Steckerkontakte (30) und/oder der Bauteilträger (31) oder dergleichen verschiedener Steuer- oder Steckereinheiten (3a, 3b) in oder nahe der Antriebseinheit (2) vorgesehen sind.

Description

MECHANISCHE SCHNITTSTELLENVORRICHTUNG
Beschreibungseinleitung
Die Erfindung betrifft eine mechanische Schnittstellenvorrichtung für eine motorische Antriebseinheit m Kraftfahrzeugen, insbesondere in einer Kraftfahrzeugtur.
In der DE 198 514 55 AI ist ein Modul zur Anbringung an einer elektromotorisch betriebenen Antriebseinheit beschrieben, welche mit einem Verbindungssockel versehen ist, mit dessen Hilfe das Modul an der Antriebseinheit befestigt wird. Derartige Antriebseinheiten werden im allgemeinen z.B. in Fahrzeugturen angeordnet und unterliegen beim Zuschlagen der Tur einer hohen Beschleunigungskraft von beispielsweise 50 g. Dies birgt die Gefahr m sich, dass beim Zuschlagen von Fahrzeugturen derartige Module gegenüber der Antriebseinheit gelost bzw. elektrische und elektronische Kontakte oder Sensoren aus ihrer Betπebsposition gebracht werden und somit die Antriebseinheit funktionsunfähig wird.
Als Antriebseinheiten von Fahrzeuginnenturen sind beispielsweise motorische Antriebe f r Fensterheber, Außenspiegel, Sitzverstellung, Turschloss oder dergleichen zu verstehen.
Aus der DE 90 130 06 Ul ist ein System bekannt, bei dem die Antriebseinheit und die Steuereinheit als gemeinsame Einheit ausgebildet sind. Eine derartige Antriebseinheit hat den Nachteil, dass sie nur für gleiche Module bzw. Steuereinheiten verwendbar ist und sich eine nach dem Baukastensystem ausgelegte Gestaltung der Steuereinheiten nicht realisieren lasst, da ein Austauschen oder ein Verwenden unterschiedlicher Steuereinheiten nicht mög Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Schnittstellenvorrichtung für Antriebseinheiten, insbeson¬ dere in Kraftfahrzeugtüren, zu schaffen, die nach dem Baukastenprinzip zur Aufnahme unterschiedlicher Anschlusseinheiten, beispielsweise einer Steuer- oder Steckereinheit oder dergleichen dient.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in Anspruch 1 angegebenen Schnittstellenvorrichtung.
Eine mechanische Schnittstellenvorrichtung dieser Art ist Gegenstand der parallelen Patentanmeldung....der gleichen Anmelderin und mit gleichem Anmeldetag.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist mindestens eine Führungseinrichtung durch, einen Teil des Gehäuses der Antriebseinheit gebildet.
Vorzugsweise ist mindestens eine Führungseinrichtung durch den Bürstenhalter eines in der Antriebseinheit vorgesehenen Kommutatormotors gebildet. Derartige antriebsteste Kontaktführungseinrichtungen gewährleisten eine stabile Positionierung entsprechender Bauteile.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Führungseinrichtung starr ausgebildet.
In einer weiteren Ausführung ist mindestens eine Kontaktführungseinrichtung durch Führungselemente gebildet, die innerhalb der Antriebseinheit vorgesehen sind. Dadurch werden die durch eine Aussparung eingeführten Steckkontakte, Halteabschnitte, e- lektrische Leiter oder dergleichen der Steck- oder Steuereinheit in eine vorbestimmten stabile Betriebsposition geführt und auch beim Auftreten von Querkräften in diesem Zustand gehalten.
Vorzugsweise sind die Führungselemente jeweils paarweise parallel zur Aufnahmerichtung angeordnet, wobei die Paare Führungselemente unterschiedliche Führungshöhen aufweisen. Somit erfolgt eine Unterscheidung der verschiedenen Elektroniken auch durch die mechanischen Schnittstellen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Bau¬ teilträger flexibel ausgebildet.
Bei einer weiteren Ausführungsform besteht der Halteabschnitt der Stecker- oder Steuereinheit aus einem Finger einer Leiter¬ platte, eines Stanzgitters, eines Lead-Frames, eines Teils auf MID-Basis oder dergleichen, auf dem Bauteile, wie beispielsweise ein Sensor; eine Elektronik mit integriertem Sensor, insbesondere einem Hall-Sensor; Entstörbauteile, wie beispielsweise eine Drossel oder ein Kondensator; ein 1-Chip-Mikrocontroller mit integriertem Hall-Sensor oder dergleichen angeordnet sind. Durch die Führung des Fingers mittels entsprechend zugeordneter, starrer Führungseinrichtungen werden die entsprechenden Bauteile - entsprechend ihrer Funktionalität in einen vorbestimmten stabilen Betriebszustand geführt und in diesem stabil gehalten.
Die Steck- oder Steuereinheit steht im Betriebszustand vorzugsweise mit der Aussparung formschlüssig in Eingriff. Somit sind die einzelnen elektrischen oder elektromechanischen Bauteile im Inneren der Antriebseinheit vor äußeren Einflüssen, beispielsweise Schmutzpartikeln, geschützt.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist zwischen der Aussparung und dem Gehäuse der Steck- oder Steuereinheit mindestens eine Dichtungseinrichtung, insbesondere ein Dichtungsring oder eine mehrstufige Lamellendichtung, vorgesehen. Somit sind die elektrischen Bauteile auch vor Feuchtigkeit geschützt. Dadurch lässt sich die Gesamtanordnung sowohl in einem Trocken- als auch in einem Nassraum einsetzen, in letzterem Fall zusammen mit der erwähnten Dichtungseinrichtung.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Schnittstellenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit teilweise eingesetzter Steuereinheit;
Fig. 2 eine perspektivische Vorderansicht des Innenraumes einer Antriebseinheit mit angebrachter Schnittstellenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine perspektivische Seitenansicht der Antriebseinheit in Pfeilrichtung gemäß Fig. 2 mit eingeführtem Leiterplattenabschnitt;
Fig. 4 eine perspektivische Vorderansicht des Innenraumes einer Antriebseinheit mit angebrachter Schnittstellenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine perspektivische Seitenansicht der Antriebseinheit in Pfeilrichtung gemäß Fig. 4 mit eingeführtem Leiterplattenabschnitt;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Antriebseinheit ohne integriertem Motor mit angebrachter Schnittstellenvorrichtung und teilweise eingesetzter Steckervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin¬ dung; und
Fig. 7 eine weitere perspektivische Ansicht der Anordnung in Fig. 6.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.
Fig. 1 illustriert eine Perspektivansicht einer motorischen Antriebseinheit 2 mit einem Kommutatormotor 20. Es sei an dieser Stelle vorab bemerkt, dass in den nachfolgenden Figuren der Kommutatormotor 20 aus Gründen der besseren Darstellung des Inneren der Antriebseinheit 2 weggelassen ist.
An der Antriebseinheit 2 ist eine Schnittstellenvorrichtung 1 mit Aufnahme- und Führungseinrichtungen 4, 6 angebracht. Mittels der mechanischen Schnittstellenvorrichtung 1 wird eine Steuereinheit 3a fest mit der Antriebseinheit 2 verbunden und stabil in einem Betriebszustand gelagert.
Die mechanische Schnittstellenvorrichtung 1 weist eine Führungseinrichtung 4 auf, die vorzugsweise aus zwei stabilen Führungsschienen 40a, 40b besteht, welche gegenüberliegend angeordnet und durch eine stabile Verbindungsplatte 40c miteinander verbunden sind.
Die Schnittstellenvorrichtung 1 weist ferner eine Rasteinrichtung auf, die gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Arretierzungen 80a, 80b besitzt. Die Arretierzungen 80a, 80b sind jeweils parallel zu einer Führungsschiene 40a, 40b der Führungseinrichtung 4 angeordnet und besitzen mehrere, beispielsweise jeweils zwei, in Aufnahmerichtung hintereinander angeordnete Rastöffnungen 81a, 81c bzw. 81b, 81d. Zudem sind die Arretierzungen 80a, 80b der Rasteinrichtung z.B. einseitig an der Fuhrungsemπchtung 4 gelagert und einteilig mit dieser ausgebildet. Die freien Enden der Arretierzungen 80a, 80b weisen vorteilhaft weg von der Antriebseinheit 2. Somit bilden die beiden Arretierzungen 80a, 80b einen biegsamen bzw. federelasti- schen Einsteckbereich.
Die mechanische Schnittstellenvorrichtung 1 weist ferner eine Lagereinrichtung 6 auf, die vorzugsweise senkrecht zur Führungseinnchtung 4 bzw. zu den Arretierzungen 80a, 80b angeordnet und an diesen angeformt ist. Die Lagereinrichtung 6 besteht aus einem plattenformigen Abschnitt, m welchem die Aussparung 5 zur Durchfuhrung der Leiterplattenzunge 31 und zur Durchfuhrung von elektrischen Kontaktzungen der Steuereinheit 3a vorgesehen ist. Zusatzlich weist der plattenformige Abschnitt mindestens eine Öffnung 60 auf, in die Vorsprunge 36 der Steuereinheit 3a für eine zusatzliche Stabilisierung und Arretierung eingreifen können.
Zwischen der Fuhrungsemrichtung 4 und der Lagereinrichtung 6 sind seitlich verlaufende, vorzugsweise schenkelformige Versteifungen angeformt, zwischen denen die Steuereinheit 3a bei Anlage an den plattenformigen Abschnitt im Betriebszustand zu liegen kommt. Zumindest eine der beiden Versteifungen ist derart ausgebildet, dass sie eine Verstarkungsecke 7 bildet, wobei diese, wie in Fig. 1 dargestellt, in die auf der entsprechenden Seite angeordnete Arretierzunge 80b übergeht. Vorzugsweise ist die zum Kraftfahrzeuginnenraum weisende Seite mit einer Verstarkungsecke 7 ausgebildet, damit die bei einem Zuschlagen der Türen auftretenden Beschleunigungskrafte aufgenommen werden können. Somit dient die Verstarkungsecke 7 einer zusatzlichen Positionssiche- rung der Steuereinheit 3a.
Aus der Steuereinheit 3a ragt ferner in Richtung auf die An¬ triebseinheit 2 eine Leiterplattenzunge 31 hervor, auf der bei- spielsweise ein Hall-Sensor 37, ein 1-Chip-Mikrocontroller oder dergleichen angeordnet ist.
An der auf die Lagereinrichtung weisenden Seite der Steuereinheit 3a sind Steckerkontakte bzw. elektrische Kontaktzungen 30a, 30b oder dergleichen für eine Bestro ung des Kommutatormotors 20 angebracht, die von der Steuereinheit 3a parallel zu der Leiterplattenzunge 31 in Richtung auf die Antriebseinheit 2 abstehen. Über die elektrischen Kontaktzungen 30a, 30b erfolgt die elektrische Verbindung zwischen der Steuereinheit 3a und der motorischen Antriebseinheit 2. Die Steckerkontakte 30a, 30b und die Leiterplattenzunge 31 werden durch die durchgehende Aussparung 5 zwischen der Schnittstellenvorrichtung 1 und der Antriebseinheit 2 hindurch in die Antriebseinheit 2 geführt.
Die Steuereinheit 3a besteht vorzugsweise aus zwei Gehäusescha¬ len 37, 38, wobei an jeder Gehäuseschale 37, 38 vorzugsweise ein seitlich abstehender Rastzahn 32a bzw. 32b vorgesehen ist, der in die entsprechend zugewiesene Rastöffnung 81a bzw. 81b der Rasteinrichtung bzw. Arretierzunge 80a, 80b im Betriebszustand der Steuereinheit 3a eingreift
Fig. 2 zeigt eine Perspektivansicht der Antriebseinheit 2 mit angebrachter Schnittstellenvorrichtung 1, wie oben bereits erwähnt jedoch ohne dem dazugehörigen Kommutatormotor.
Wie in Fig. 2 ersichtlich, ist bei der dargestellten Ausführungsform die Leiterplattenzunge 31 der Steuereinheit 3a mit darauf montiertem Hall-Sensor 33 durch die Aussparung 5 in das Innere der Antriebseinheit 2 eingeführt. Dabei wird die Leiterplattenzunge 31 durch vorzugsweise zwei Führungselemente 8a, 8b in einen derartigen Betriebszustand geführt, dass der Hall- Sensor 33 eine vorbestimmte Position bezüglich des Ringmagneten 22 einnimmt. Die beiden Führungselemente 8a, 8b sind parallel zur Aufnahmerichtung der Leiterplatte hintereinander angeordnet und besitzen dieselbe Führungshöhe hi . Vorteilhaft sind die Führungselemente 8a, 8b einteilig am Bürstenhalter 21 des in der Antriebseinheit 2 vorgesehenen Kommutatormotors oder als Teil des Gehäuses der Antriebseinheit 2 gebildet. Die Führungselemente 8a, 8b sind vorzugsweise als formschlüssige Zwangsführung ausgebildet, wobei die zu führende Leiterplattenzunge 31 beispielsweise in einer Nut im jeweiligen Führungselement geführt wird. Alternativ kann die Führung auch durch eine Kontaktführung bzw. eine federnde Auflageführung realisiert werden, wobei die Leiterplattenzunge 31 vorzugsweise federnd gegen die entsprechenden Auflageflächen der starr angebrachten Führungselemente 8a, 8b bzw. 9a, 9b vorgespannt ist.
Ferner sind in der Antriebseinheit 2 nahe der Aussparung 5 zwei Motorkontakte 10a, lObin Form von Kontaktplatten vorgesehen, die einerseits einer Führung der Steckerkontakte 30a, 30b der Steuereinheit 3a und andererseits durch das Anklemmen der Steckerkontakte 30a, 30b einer elektrischen Bestromung der Antriebseinheit 2 dienen.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht in Pfeilrichtung gemäß Fig. 2. Allerdings ist das Gehäuse der Steuereinheit 3a für eine bessere Darstellung der Führungselemente 8a und 9a nicht und die Leiter¬ plattenzunge 31 lediglich teilweise dargestellt.
Wie aus Fig. 3 i.V.m. Fig. 2 ersichtlich, sind Führungselementepaare 8a, 8b und 9a, 9b mit zwei verschiedenen Führungshöhen hi bzw. h2 dimensioniert. Die beiden Paare von Führungselementen 8a, 8b und 9a, 9b mit verschiedenen Führungshöhen hi bzw. h2 sind einander gegenüberliegend derart in der Antriebseinheit 2 angeordnet, dass sie mit der jeweils eingeführten Leiterplattenzunge 31 korrespondieren. Jeweils ein Paar der Führungselemente 8a, 8b und 9a, 9b ist einer bestimmten Steuereinheit 3a mit einer un¬ terschiedlichen Position der Leiterplattenzunge 31 zugeordnet. Die einzusteckende Steuereinheit 3a gemäß den Fig. 2 und 3 weist eine Leiterplattenzunge 31 mit darauf montiertem Hall-Sensor 33 auf, wobei die vorbestimmte Betriebsstellung des Hall-Sensors 33 bzgl. des Ringmagneten 22 der Antriebseinheit 2 die Anordnung der Führungselemente 8a, 8b bestimmt. Die Zahl der Führungselemente 8a, 8b bzw. 9a, 9b sowie der Führungseinrichtungen 8, 9 lässt sich im Bedarfsfall entsprechend variieren.
Die Fig. 4 und 5 entsprechen im wesentlichen den Ansichten der Figuren 2 und 3, lediglich mit dem Unterschied, dass die Steuereinheit 3a eine Leiterplattenzunge 31 aufweist, auf der anstatt des Hall-Sensors 33 ein 1-Chip-Mikrocontroller 34 mit integriertem Hall-Sensor 33 montiert ist. Da die Betriebsstellung des Hall-Sensors 33 bzgl. des Ringmagneten 22 vorbestimmt und somit der Stellung in Fig. 2 bzw. Fig. 3 entsprechen muss, jedoch durch den 1-Chip-Mikrocontroller 34 ein zusätzliches Bauteil zwischen dem Leiterplattenfinger 31 und dem Hall-Sensor 33 vorgesehen ist, weisen die dieser Steuereinheit 3a zugeordneten Führungselemente 9a und 9b, wie in Fig. 5 ersichtlich, eine kleinere Führungshöhe h2 auf. Somit können die Höhenunterschiede der verschiedenen Elektroniken ausgeglichen und diese alleine durch die mechanische Schnittstelle unterschieden werden.
Die übrigen Bauteile und Funktionen entsprechen denen der Anord¬ nung in Fig. 2 bzw. Fig. 3 und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.
Ausgehend von dem Regelfall einer elektronisch gesteuerten Antriebseinheit 2 für beispielsweise eine Versteileinrichtung besteht für einen geringen Anteil der Anwendungsfälle die Notwendigkeit der Bereitstellung eines rein elektrischen Antriebes ohne Elektronik.
Wie in den Figuren 6 und 7 perspektivisch dargestellt, wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung über die Schnittstel- lenvorπchtung 1 eine Steckereinheit 3b derart mit der Antriebs¬ einheit 2 verbunden, dass elektrische Steckerkontakte 30a, 30b der Steckereinheit 3b auf die Kontaktplatten 10a, 10b der Antriebseinheit 2 im Betriebszustand gesteckt und von diesen gefuhrt werden.
Dabei greifen seitlich an der Steckereinheit 3b abstehende Rastzahne 32c und 32d in die entsprechend zugewiesenen Rastoffnungen 81c bzw. 81d der Rasteinrichtung bzw. Arretierzungen 80a und 80b im Betriebszustand der Steckereinheit 3b ein.
Um einen Schutz der elektrischen Kontaktstellen 10 im Inneren der Antriebseinheit 2 beispielsweise vor Schmutzpartikeln oder Feuchtigkeit zu gewährleisten, ist die zur Antriebseinheit 2 weisende Seite der Steckereinheit 3b formschlussig mit der Aussparung 5 ausgebildet. Zusatzlich st zwischen der Aussparung 5 und dem Gehäuse der Steckereinheit 3b eine mehrstufige Lamellendichtung 12 für eine Abdichtung der Anordnung im Betriebszustand vorgesehen. Somit kann die Anordnung auch im Nassraum einer Fahrzeugtur ohne durch Feuchtigkeit hervorgerufene Betriebsstörungen eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung schafft somit eine einfache und kostengünstige Schnittstellenvorrichtung 1 zur Umsetzung des Baukastenprinzips. Es können verschieden ausgebildete Steuer- bzw. Steckereinheiten 3a, 3b an dieselbe Antriebseinheit 2 angeschlossen werden. Somit kann die Steuer- oder Steckereinheit der jeweiligen Anwendung entsprechend mit einer Sensorik; einer E- lektronik zur Steuerung eines Fensterhebers, eines Sitzes, eines Schiebedaches, eines Außenspiegels oder dergleichen; mit Ent- storbauteilen, wie z.B. einer Drossel oder einem Kondensator; einer Elektronik als Multifunktionselektronik oder dergleichen ausgebildet werden. Durch die entsprechend unterschiedlich ausgebildeten Fuhrungseinrichtungen ist für egliche Steuer- oder Steckereinheit eine genaue und sichere Positionierung der entsprechenden Bauteile im Betriebszustand gewahrleistet. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
Insbesondere kann der Halteabschnitt 31 der Steuer- oder Steckereinheit als Finger bzw. Zunge 31 einer Leiterplatte, eines Stanzgitters, eines Lead-Frames, eines Teils auf MID-Basis oder dergleichen ausgebildet sein.
Ferner können die Dichtungseinrichtungen auch zwischen dem zur Antriebseinheit weisenden Abschnitt der Steuereinheit und der Schnittstellenvorrichtung angeordnet sein.
Bezugszeichenliste
1 mechanische Schnittstellenvorrichtung
2 motorische Antriebseinheit 3a, 3b Stecker-/Steuereinheit
4 Aufnahme-/Führungseinrichtung
5 Aussparung
6 Lagereinrichtung
7 Verstärkungsecke
8 Führungseinrichtung 8a, 8b Führungselemente
9 Führungseinrichtung 9a, 9b Führungselemente
10 Führungseinrichtung 10a, 10b Motorkontakte
12 Dichtungseinrichtung
20 Kommutatormotor
21 Bürstenhalter
22 Ringmagnet 30a, 30b Steckerkontakte
31 Halteabschnitt/Leiterplattenzunge 32a Rastzahn 32b Rastzahn 32c Rastzahn 32d Rastzahn
33 Hall-Sensor
34 Elektronik
36 Vorsprünge
37 erstes Gehäuseteil
38 zweites Gehäuseteil 40a, b Führungsschienen 40c Verbindungsplatte 80a, b Arretierzungen 81a, b Rastöffnungen
81c, d Rastöffnungen hi erste Führungshöhe h2 zweite Führungshöhe

Claims

Patentansprüche
1. Mechanische Schnittstellenvorrichtung (1) für eine motorische Antriebseinheit (2) in Kraftfahrzeugen, insbesondere in einer Kraftfahrzeugtur, die fest mit der Antriebseinheit (2) verbunden ist und Aufnahme- oder Führungseinrichtungen (4, 6) zur Aufnahme einer Steuer- oder Steckereinheit (3a, 3b) aufweist, wobei zwischen der Schnittstellenvorrichtung (1) und der Antriebseinheit (2) eine durchgehende Aussparung (5) zur Durchführung von mindestens einem Steckerkontakt, einem Bauteilträger (31) oder dergleichen der Steuer- oder Steckereinheit (3a, 3b) ausgebildet ist; und wobei mindestens zwei Führungseinrichtungen (8; 9) zum Führen der Steckerkontakte und/oder der Bauteilträger (31) oder dergleichen verschiedener Steuer- oder Steckereinheiten (3a, 3b) in oder nahe der Antriebseinheit (2) vorgesehen sind.
2. Schnittstellenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Führungseinrichtung (8; 9) durch einen Teil des Gehäuses der Antriebseinheit (2) gebildet ist.
3. Schnittstellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Führungseinrichtung
(8, 9) durch den Bürstenhalter (21) eines in der Antriebseinheit (2) vorgesehenen Kommutatormotors (20) gebildet ist.
4. Schnittstellenvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtungen (8; 9) starr ausgebildet sind.
5. Schnittstellenvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Führungseinrichtung (8; 9) durch Führungselemente (8a, 8b; 9a, 9b)) gebildet ist, die innerhalb der Antriebseinheit (2) vorgesehen sind.
6. Schnittstellenvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Führungselemente (8a, 8b; 9a, 9b) jeweils paarweise parallel zur Aufnahmerichtung angeordnet sind, wobei die Paare von Führungselementen (8a, 8b; 9a, 9b) unterschiedliche Führungshöhen (hl h2) aufweisen.
7. Schnittstellenvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteilträger (31) der Steuer- oder Steckereinheit (3a, 3b) aus einem Finger (31) einer Leiterplatte, eines Stanzgitters, eines Lead-Frames, eines Teils auf MID-Basis oder dergleichen besteht, auf dem Bauteile, wie beispielsweise ein Sensor (33); eine Elektronik (34) mit integriertem Sensor (33); Entstörbauteile oder dergleichen angeordnet sind.
8. Schnittstellenvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteilträger
(31) flexibel ausgebildet ist
9. Schnittstellenvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (33, 34) auf dem Bauteilträger (31) der Steuer- oder Steckereinheit (3a, 3b) durch die entsprechend zugeordnete, starre Führungseinrichtung (8, 9) in eine vorbestimmten stabile Betriebsposition bringbar sind.
10. Schnittstellenvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Steckereinheit (3a, 3b) im Betriebszustand formschlüssig mit der Aussparung (5) in Eingriff steht.
11. Schnittstellenvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Aussparung (5) und dem Gehäuse der Steuer- oder Steckereinheit (3a, 3b) mindestens eine Dichtungseinrichtung (12), insbesondere ein
Dichtungsring oder eine mehrstufige Lamellendichtung, vorgesehen ist.
12. Schnittstellenvorrichtung nach wenigstens einem der vorange¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Führungseinrichtung wenigstens teilweise durch in der Antriebseinheit vorgesehene Motorkontakte (10a, 10b) gebildet ist.
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