WO2015032993A1

WO2015032993A1 - Leiterplattenanordnung, verfahren zum herstellen einer leiterplattenanordnung und kühlerlüftermodul

Info

Publication number: WO2015032993A1
Application number: PCT/EP2014/069220
Authority: WO
Inventors: Katharina GERLACH; Jürgen Rampel; Steffen EHRMANN; Martin Pfister; Artur Schmidt; Jan TANDLER
Original assignee: Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2015-03-12
Also published as: DE102013217993A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung, mit einer Leiterplatte, welche eine Leiterplattenumspritzung aufweist, mit einem Motorträger, welcher zumindest eine Positionierungsausnehmung aufweist, mit zumindest einem auf der Leiterplattenumspritzung ausgebildeten Positionierungszapfen, welcher sich von der Leiterplattenumspritzung derart abhebt und bezüglich der Positionierungsausnehmung derart angeordnet ist, um bei- einem Eingriff des Positionierungszapfens in die Positionierungsausnehmung die Leiterplatte bezüglich des Motorträgers zu positionieren. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Leiterplattenanordnung sowie eine Kühlerlüftermodul.

Description

Leiterplattenanordnung, Verfahren zum Herstellen einer Leiterplattenanordnung und Kühlerlüftermodul

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Leiterplattenanordnung sowie ein Kühlerlüftermodul .

TECHNISCHER HINTERGRUND

Kühlerlüftermodule sind allgemein bekannt und weisen im Allgemeinen einen Motorträger auf, welcher auf seiner einen Sei- te Komponenten eines Motors und auf seiner anderen Seite die Elektronik zur Steuerung des Motors trägt. Die elektronischen Komponenten sind üblicherweise auf einer Leiterplatte angeordnet, welche wiederum von dem Motorträger getragen wird. Die Leiterplatte kann z. B. ein Stanzgitter enthalten.

Die Befestigung und Positionierung der Leiterplatte bezüglich des Motorträgers erfolgt üblicherweise mittels Befestigungsdomen und Löchern, welche am und/oder im Motorträger ausgebildet sind. In diese Befestigungsdome und Löcher werden Be- festigungsmittel angebracht, welche sich durch die Leiterplatte erstrecken und mit dem Motorträger verbunden werden.

Die WO 2007/077066 AI beschreibt eine Leiterplattenanordnung mit einer Leiterplatte und einem thermisch und elektrisch leitenden Gehäuse, an dem die Leiterplatte befestigt ist, und mit einem elektrisch isolierenden und thermisch leitenden siebartigen Körper, der die Leiterplatte mechanisch und thermisch mit dem Gehäuse koppelt. Die DE 10 2005 017 838 AI beschreibt eine Schaltungsanordnung, welche ein Gehäuse und eine Leiterplatte umfasst, die mit elektrischen Bauelementen bestückt ist. Die Leiterplatte ist hier ein Teil einer Wand des Gehäuses.

Die korrekte Positionierung der Leiterplatte im Motorträger ist Voraussetzung für ein funktionierendes Kühlerlüftermodul . Jedoch ist die Zentrierung der Leiterplatte mittels Befestigungsdomen und Löchern im Motorträger nicht trivial, da Tole- ranzen der Leiterplatte und des Motorträgers schwer aufeinander abstimmbar sind und hohen ProzessSchwankungen unterliegen.

Ferner ist die Befestigung und Positionierung der Leiterplat- te bezüglich des Motorträgers mittels Befestigungsdomen und Löchern im Motorträger sehr arbeitsaufwändig und daher kostenintensiv .

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplattenanordnung zur Verfügung zu stellen, welche einen, einfachen jedoch funktionsgerechten Aufbau aufweist und zudem eine Leiterplatte bezüglich eines Motorträgers auf einfache Weise positioniert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Leiterplattenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 13 und/oder durch ein Kühlerlüftermodul mit den Merkmalen des Patentanspruches 14 gelöst.

Demgemäß ist vorgesehen: - Eine Leiterplattenanordnung, mit einer Leiterplatte, welche eine Leiterplattenumspritzung aufweist, mit einem Motorträger, welcher zumindest eine Positionierungsausnehmung aufweist, mit zumindest einem auf der Leiterplatten- umspritzung ausgebildeten Positionierungszapfen, welcher sich von der Leiterplattenumspritzung derart abhebt und bezüglich der Positionierungsausnehmung derart angeordnet ist, um bei einem Eingriff des Positionierungszapfens in die Positionierungsausnehmung die Leiterplatte bezüglich des Motorträgers zu positionieren.

- Ein Verfahren zum Herstellen einer Leiterplattenanordnung, enthaltend: Halten einer Achse auf einer ihrer Stirnflächen mittels eines Niederhaltestifts; Ausbilden eines Mo- torträgers derart, dass eine Positionierungsausnehmung im

Bereich des Niederhaltestifts ausgebildet wird; Umspritzen einer Leiterplatte derart, dass beim Umspritzen ein Positionierungszapfen auf der Leiterplattenumspritzung gebildet wird; Positionieren der Leiterplatte bezüglich des Mo- torträgers durch Anordnen des Positionierungszapfens in die Positionierungsausnehmung.

- Ein Kühlerlüftermodul, mit einem Lüfterrad, mit einem

Elektromotor zum Antreiben des Lüfterrades, mit einem Mo- torträger, welcher den Elektromotor und eine Leiterplatte trägt, und mit einer erfindungsgemäßen Leiterplattenanordnung .

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee be- steht darin, eine Leiterplatte und einen Motorträger derart auszugestalten, dass eine sichere und verlässliche Positionierung der Leiterplatte bezüglich des Motorträgers vereinfacht ist. Hierfür weist die Leiterplatte einen Positionierungszapfen auf, welcher ein Teil einer Leiterplattenum- spritzung ist. Der Positionierungszapfen positioniert bei einem Eingreifen des Positionierungs zapfens in die Positionierungsausnehmung die Leiterplatte bezüglich des Motorträgers sozusagen automatisch, so dass die Positionierung der Leiterplatte bezüglich des Motorträgers auf sehr einfache Weise erfolgen kann.

Der Positionierungszapfen greift dabei beispielsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig oder alternativ mit Spiel in die Positionierungsausnehmung ein und positioniert so die Leiterplatte bezüglich des Motorträgers.

Die Positionierungsausnehmung wird vorteilhafterweise direkt bei der U spritzung einer Achse zum Ausbilden des Motorträgers gebildet und ist daher sehr kostengünstig herstellbar. Da die Achse im Spritzgussprozess umspritzt wird, muss die Achse mittels eines Werkzeuges, zum Beispiel eines Niederhalterstiftes, gehalten werden, wodurch die Positionierungsausnehmung prozesstechnisch gleichsam mitentsteht. Da die Positionierungsausnehmung vorteilhafterweise zentrisch im Motorträger angeordnet ist, hat eine Materialschwindung aufgrund der Abkühlung des Umspritzungsmaterials einen sehr geringen Einfluss auf die Position und Form der Positionierungsausnehmung. Daher ist eine Ausbildung der Positionierungsausnehmung und des Positionierungszapfens mit sehr en- gen Form- und Lagetoleranzen möglich. Auf diese Weise wird eine sehr hohe Positionsgenauigkeit der Leiterplatte zu den weiteren Schnittstellen gewährleistet. Der Entfall der Schraubdome und Löcher im Motor träger ist zudem kostenoptimiert. Des Weiteren wird die Toleranzkette sehr klein gehal- ten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung greift der Positionierungszapfen formschlüssig und/oder kraftschlüssig in die Positionierungsausnehmung ein. Beispielsweise weisen der Positionierungszapfen und die Positionierungsausnehmung entsprechende kreisförmige Ausgestaltungen auf. Auf diese Weise wird der Positionierungszapfen formschlüssig in die Positionierungsausnehmung aufgenommen und positioniert die Leiterplatte automatisch bezüglich des Motorträgers. Ferner könnte der Positionie- rungszapfen gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung z.B. einen dreieckigen, viereckigen oder vieleckigen Querschnitt oder beispielsweise einen solchen Querschnitt aufweisen, welcher einem unregelmäßigen Dreieck entspricht, wobei die Positionierungsausnehmung einen dem Positionierungszapfen entsprechenden Querschnitt aufweist. Auf diese Weise wird die Positionierung der Leiterplatte bezüglich des Motorträgers weiter vereinfacht. Ferner kann auch der Positionierungszapfen ein Übermaß bezüglich der Positionierungsausnehmung aufweisen, so dass beim Eingreifen des Positionierungs- zapfens in die Positionierungsausnehmung eine kraftschlüssige Verbindung entsteht. Auf diese Weise wird die Leiterplatte bezüglich des Motorträgers sehr sicher und fest gelagert. Alternativ greift der Positionierungszapfen mit Spiel in die Positionierungsausnehmung ein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführurigsform der vorliegenden Erfindung ist der Positionierungszapfen zumindest teilweise elastisch ausgebildet. Beispielsweise kann der Positionierungszapfen aus einem Material ausgebildet sein, welches elastische Eigenschaften aufweist, z.B. ein elastomerer und/oder thermoplastischer Kunststoff. Durch diese Ausbildung können weitere Kosten gespart werden, da der Positionierungszapfen mit größeren Toleranzen ausgebildet werden kann. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Positionierungszapfen eine Auskerbung auf, die z.B. auf der Stirnfläche des Positionierungszapfens ausgebildet sein kann. Die Auskerbung kann bei- spielsweise eine halbkreisförmige Form aufweisen und sich in den Positionierungszapfen erstrecken. Durch die Größe und die Position der Auskerbung kann z. B. die Elastizität des Positionierungszapfens eingestellt werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Positionierungszapfen ein Übermaß bezüglich der Positionie- rungsausnehmung auf. Beispielsweise weist der Positionierungszapfen eine Übergangspassung oder eine Übermaßpassung bezüglich der Positionierungsausnehmung auf. Auf diese Weise wird eine sehr sichere und langanhaltende Posi ionierung der Leiterplatte bezüglich des Motorträgers gewährleistet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Motorträger als Spritzgussteil ausgebildet. Beispielsweise kann der Motorträger aus einem Leichtmetall, aus einem

Kunststoff und/oder aus einem glasfaservers ärkten Kunststoff ausgebildet sein und mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt werden. Auf diese Weise können Kosten gesenkt werden, da die Ausbildung als Spritzgussteil insbeson- dere bei hohen Stückzahlen Kostenvorteile mit sich bringt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Motorträger eine Achse auf. Dabei ist der Motorträger durch Umspritzen der Achse gebildet. Hierzu wird eine Achse mit- tels einer Halteeinrichtung gehalten und in einer Spritzgussform angeordnet. Beim Umspritzen der Achse wird der Motorträger gebildet, wobei die Positionierungsausnehmung beim Umspritzvorgang im Bereich der Halteeinrichtung gebildet wird. Auf diese Weise können Kosten für das Ausbilden der Positionierungsausnehmung gespart werden, da diese Integra- ler Bestandteil bei der Herstellung des Motorträgers ist. Vorteilhafterweise weist die Achse eine Zentrierbohrung auf, in welcher ein Niederhaltestift beim Umspritzvorgang eingreift. Da die Zentrierbohrung der Achse sehr exakt ist, ist die Positionierungsausnehmung des Motorträgers ebenfalls in ihrer Lage und Form sehr genau.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Leiterplatte zumindest einen zweiten Positionierungszapfen auf. Zudem weist der Motorträger zumindest eine zweite Positionierungsausnehmung auf, wobei der zweite Positionierungszapfen derart ausgebildet ist, um beim Eingriff des zweiten Positionierungszapfen in die zweite Positionierungsausnehmung die Leiterplatte bezüglich des Motorträgers zusätzlich zu positionieren. Beispielsweise weisen die zweite Positionierungsausnehmung und der zweite Positionierungszapfen eine kreisförmige Form auf. Auf diese Weise wird eine formschlüs- sige Verbindung des zweiten Positionierungszapfens mit der zweiten Positionierungsausnehmung gebildet. Der zweite Posi- tionierungszapfen kann bezüglich der zweiten Positionierungsausnehmung eine Spielpassung aufweisen. Auf diese Weise wird eine Fest-Loslagerung der Leiterplatte bezüglich des Motorträgers gebildet, wobei das Festlager durch den ersten Positionierungszapfen und die erste Positionierungsausneh- mung gebildet wird und wobei das Loslager durch den zweiten Positionierungszapfen und die die zweite Positionierungsausnehmung gebildet wird. Auf diese Weise wird eine sehr genaue Positionierung der Leiterplatte bezüglich des Motorträgers gewährleistet. Ferner können auf diese Weise thermische Län- genausdehnungen der Leiterplatte und/oder des Motorträgers sehr gut ausgeglichen werden. In der Leiterplatte können auch dritte und vierte Positionierungszapfen ausgebildet sein und in dem Motorträger können auch entsprechende dritte und vierte Positionierungsausnehmungen ausgebildet sein. Auf diese Weise wird die Positionierung der Leiterplatte bezüglich des Moto trägers noch exakter.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Leiterplatte als Stanzgitter, z.B. aus einem Blechmaterial, ausgebildet. Das Stanzgitter kann jedoch auch aus einer Kupferlegierung und/oder einer Eisenlegierung und/oder einer Leichtmetalllegierung

sein. Auf diese Weise können die Kosten für die Leiterplattenanordnung weiter gesenkt werden, da ein solches Stanzgitter sehr kostengünstig in der Herstellung ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Motorträger aus einem Leichtmetall, z.B. einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Beispielsweise ist der Motorträger in einem Spritzgussprozess hergestellt. Auf diese Weise können die Kosten für den Motorträger weiter gesenkt werden. Ferner wird auf diese Weise die Leistung des Kühlerlüftermoduls gesteigert, da der Motorträger ein sehr gerin- ges Gewicht aufweist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Leiterplattenumspritzung aus einem Kunststoff ausgebildet. Beispielsweise ist die Leiterplattenumspritzung aus einem solchen Kunst- stoff, welches unempfindlich gegenüber Wärme, Säuren und/oder Basen ist. Beispielsweise ist die Leiterplattenumspritzung aus einem elastomeren Kunststoff und/oder aus einem thermoplastischen Kunststoff ausgebildet. Auch die Ausbildung der Leiterplattenumspritzung aus einem Zweikomponen- ten-Spritzgussteil , wobei die Leiterplattenumspritzung aus der ersten Komponente gebildet ist und der Positionierungszapfen aus einer zweiten Komponente gebildet ist, ist möglich. Auf diese Weise kann der Positionierungszapfen mit einer von der übrigen Leiterplattenumspritzung unterschiedli- chen Elastizität ausgebildet sein. Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementie- rungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.

INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Leiterplattenanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Ausschnittes einer

Leiterplattenanordnung gemäß einer zweiten Ausfüh rungsform; Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Leiterplattenanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform;

Fig. 4 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Herstellen einer Leiterplattenanordnung dargestellt ,-

Fig. 5 ein Kühlerlüftermodul gemäß einer Ausführungsform;

Fig. 6 eine draufseitige Perspektive einer elektrischen

Antriebsanordnung, die eine erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung enthält; Fig. 7 die elektrische Antriebsanordnung entsprechend Fig. 6 in einer unterseitigen Perspektive; Fig. 8 die elektrische Antriebsanordnung entsprechend

Fig. 6 in einer Explosionsdarstellung; ein weiteres Anwendungsbeispiel der elektrischen Antriebsanordnung entsprechend Fig. 6 ,- eine Detaildarstellung der elektrischen Antriebsanordnung im Bereich der Schnittstelle zwischen erfindungsgemäßer Leiterp] attenanordnung und daran angebrachter KabelVerbindung; ein Detail eines Steckermoduls für die Schnittstelle zwischen erfindungsgemäßer Leiterplattenanordnung und Kabelverbindung. Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der ge- nannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.

In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - so fern nichts Anderes ausführt ist -jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN Flg. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Leiterplattenanordnung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Leiterplattenanordnung 1 weist eine Leiterplatte 2 auf, welche eine Leiterplattenumspritzung 3 umfasst. Die Leiterplatte 2 kann beispielsweise als ein

Stanzgitter aus einem Blechmaterial ausgebildet sein, welches von einer Leiterplattenumspritzung 3 aus einem Kunst- stoffmaterial umspritzt ist. Die Leiterplattenumspritzung 3 weist einen Positionierungszapfen 4 auf, welcher sich von der Leiterplattenumspritzung 3 erstreckt bzw. abhebt.

Der Positionierungszapfen 4 ist hier in etwa in der Mitte der Leiterplatte 2 angeordnet, und erstreckt sich in der dargestellten Ausführungsform nach unten. Beispielsweise steht der Positionierungszapfen 5 mm bis 30 mm von der Leiterplatte 2 ab. In der dargestellten Ausführungs form weist der Positionierungszapfen 4 eine kreisförmige Ausgestaltung auf . Unterhalb der Leiterplatte 2 ist ein Motorträger 5 angeordnet, welcher eine Positionierungsausnehmung 6 aufweist. Die Positionierungsausnehmung 6 weist eine dem Positionierungszapfen 4 entsprechende Form auf. Beim Eingreifen des Positionierungszapfens 4 in die Positionierungsausnehmung 6 wird die Leiterplatte 2 bezüglich des Motorträgers b korrekt, d.h. in seiner vorgesehenen Position, positioniert. Sowohl der Positionierungszapfen 4 als auch die Positionierungsausnehmung 6 sind vorteilhafterweise in etwa der Mitte der Leiterplatte 2 und des Motorträgers 5 angeordnet. Auf diese Weise haben Materialschwindungen eine sehr geringe Auswirkung auf die Form und die Position des Positionierungszapfens 4 und der Positionierungsausnehmung 6. Der Motorträger 5 wird vorteilhafterweise durch Umspritzen einer Achse 8 gebildet. Vorzugsweise ist der Motorträger 5 aus einem Leicht- metall, zum Beispiel einer Aluminiumlegierung. Der Positionierungszapfen 4 greift vorzugsweise kraftschlüssig und/oder formschlüssig in die Positionierungsausnehmung 6 des Motorträgers 5 ein. Auf diese Weise wird eine sehr si- chere und exakte Positionierung der Leiterplatte 2 bezüglich des Motorträgers 5 gewährleistet.

Der Positionierungszapfen 4 ist vorteilhafterweise zumindest teilweise elastisch ausgebildet. Durch diese Ausbildung kann die Formtoleranz der Ausbildung des Positionierungszapfens 4 größer bemessen sein.

Wie in Fig. 1 dargestellt, erstrecken sich Phasenanschlüsse 12 durch die Leiterplatte 2 und durch den Motorträger 5 hin- durch. Aufgrund der korrekten Positionierung der Leiterplatte 2 bezüglich des Motorträgers 5 können die Phasenanschlüsse 12 sehr einfach zum Anschluss an den Motor positioniert werden . Auf der rechten Seite der Leiterplattenanordnung 1 in Fig. 1 ist ein zweiter Positionierungszapfen 10 und eine zweite Positionierungsausnehmung 11 dargestellt. Auch der zweite Positionierungszapfen 10 und die zweite Positionierungsausnehmung 11 sind formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinan- der gekoppelt. Der zweite Positionierungszapfen 10 und die zweite Positionierungsausnehmung 11 positionieren die Leiterplatte 2 zusätzlich bezüglich des Motorträgers 5. Der zweite Positionierungszapfen 10 und die zweite Positionierungsausnehmung 11 können dem ersten Positionierungszapfen 4 und der ersten Positionierungsausnehmung 6 entsprechend ausgebildet sein.

Die Leiterplattenanordnung 1 weist darüber hinaus auch eine elektrische Schnittstelle 17 auf, die der Steuerung und elektrischen Versorgung der auf der Leiterplatte 2 vorhande- nen elektrischen Bauteile und/oder eines (hier nicht dargestellten) Elektromotors dient. Der genaue Aufbau und die Funktionsweise dieser elektrischen Schnittstelle 17 wird nachfolgend mit Bezug auf die Figuren 5 bis 10 noch detail- liert erläutert .

Die elektrische Schnittstelle 17 weist einen Stecker 18 mit mehreren Steckverbindern auf, über welche der die Leiterplattenanordnung 1 mit einer entsprechend ausgebildeten Buchse eines Verbindungskabels (hier nicht dargestellt) dazu gekoppelt werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Leiterplattenanordnung weist der Stecker 18 eine federartige Kontur auf, über die dieser Stecker 18 in die Leiterplattenanordnung einsteckbar ist. Auf diese Weise ergibt sich eine wie- derabnehmbare, jedoch nichts desto trotz sehr sichere und abdichtende Steckverbindung zwischen der elektrischen

Schnittstelle 17 und der Leiterplattenanordnung 1.

Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Aus- Schnitts einer Leiterplattenanordnung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 2 ist der Positionierungsvorsprung 4 und die Positionierungsausnehmung 6 im Vergleich zu der Fig. 1 vergrößert dargestellt. Wie man in Fig. 2 erkennt, greift der Positionierungszapfen 4 direkt in die Positionierungsausnehmung 6 dos Motorträgers 5 ein.

Die Positionierungsausnehmung 6 wird vorteilhafterweise beim Umspritzvorgang der Achse 8 zum Bilden des Motorträgers 5 gebildet. Die Achse 8 des Motorträgers 5 weist eine Zentrierbohrung 9 auf. In diese Zentrierbohrung 9 greift ein Haltemittel zum Halten der Achse 8 ein, wenn der Motorträger

5 durch Umspritzen der Achse 8 gebildet wird.

Da die Zentrierbohrung 9 der Achse 8 sehr genau positioniert ist, wird auch die Positionierungsausnehmung 6 beim Umsprit- zen der Achse 8 mit sehr engen Toleranzen gebildet. Ferner erkennt man in Fig. 2, dass der Positionszapfen 4 eine Auskerbung 7 aufweist. In der dargestellten Ausführungsform weist die Auskerbung 7 eine kugelsegmentförmige Ausgestaltung auf. Auf diese Weise ist der Positionierungszapfen 4 elastisch ausgebildet.

Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Leiterplattenanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie man in Fig. 3 erkennt, greift der Positionierungs zapfen 4 in die Positionierungsausnehmung

6 formschlüssig ein. Wie man in Fig. 3 erkennt, durchstrecken sich durch die Leiterplatte 2 und die Leiterplattenum- spritzung 3 Phasenanschlüsse 12. Diese Phasenanschlüsse 12 erstrecken sich dabei durch die Leiterplatte 2 und sind in Kontakt mit der Leiterplatte 2. Vorteilhafterweise ist die

Leiterplatte 2 als ein Stanzgitter ausgebildet. Aufgrund der korrekten Positionierung der Leiterplatte 2 bezüglich des Motorträgers 5 können die Phasenanschlüsse 12 sehr genau positioniert sein, so dass sie mit einen Motor, welcher auf der unteren Seite des Motorträgers 5 angeordnet wird, ohne weitere Montageschritte kontaktiert werden können.

Fig. 4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zur Darstellung des Verfahrens zum Herstellen einer Leiterplattenanordnung 1 gemäß einer Ausführungs form der vorliegenden Erfindung. Im ersten Verfahrensschritt Sl wird eine Achse auf einer ihrer Stirnfläche mittels eines Niederhaltestiftes gehalten. In einem zweiten Verfahrensschritt S2 wird die Achse zum Ausbilden eines Motorträgers umspritzt, wobei beim Umspritzen eine Positionierungsausnehmung im Bereich des Niederhaltestifts ausgebildet wird. In einem dritten Verfahrensschritt wird eine Leiterplatte umspritzt, wobei beim Umspritzen ein Positionierungszapfen auf der Umspritzung gebildet wird. In einem vierten Verfahrensschritt S4 wird die Leiterplatte be- züglich des Motorträgers durch Einsetzen des Positionierungszapfens in die Positionierungsausnehmung positioniert.

Fig. 5 zeigt ein Kühlerlüftermodul 15 gemäß einer Ausfüh- rungsform der vorliegenden Erfindung. Das Kühlerlüftermodul 15 weist ein Lüfterrad 13 auf. Das Lüfterrad 13 wird durch einen Elektromotor 14 angetrieben. Vorteilhafterweise sind der Elektromotor 14 und das Lüfterrad 13 integral als Außenläufermotor ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Achse 8 feststehend ist, und der Rotor in dem Lüfterrad 13 angeordnet ist. Ferner weist das Kühlerlüftermodul 15 einen Motorträger 5 auf, welcher die Achse 8 des Elektromotors 14 trägt. Auf der anderen Seite des Motorträgers 5 ist eine Leiterplatte 2 angeordnet. Die Leiterplatte 2 weist eine Leiterplattenumspritzung 3 auf. Um die Leiterplatte 13 und auf dem Motorträger 5 ist ein Gehäuse 16 vorgesehen, welche die Leiterplatte vor Umwelteinflüssen schützt. Ferner weist das Kühlerlüftermodul 15 eine Leiterplattenanordnung 1 gemäß der Erfindung auf. Durch diese Ausbildung des Kühlerlüfter- moduls 15 kann eine Leiterplatte 2 sehr einfach und kostengünstig bezüglich des Motorträgers 5 positioniert sein.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen jeweils mit Bezugszeichen 20 bezeichnete eine elektrische Antriebsanordnung, beispielsweise für ein Kühlerlüftermodul, welche eine erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung beinhalten. Fig. 6 zeigt dabei die elektrische Antriebsanordnung 20 in einer perspektivischen Draufsicht, Fig. 7 in einer perspektivischen Unteransicht und Fig. 8 in einer Explosionsdarstellung.

Die elektrische Antriebsanordnung 20 weist ein zweiteiliges Gehäuse 21, 22 auf, welches aus einem im Wesentlichen flachen Gehäuseboden 20 und einer hohlzylinderförmigen Gehäusewanne 22 besteht. Innerhalb des Gehäuses 21, 22 sind die er- findungsgemäße Leiterplattenanordnung 1 sowie der Elektromo- tor 23 untergebracht. Der Elektromotor 23 besteht im Wesentlichen aus einem, an den inneren Gehäusewänden des Gehäuseteils 22 kreisringförmig angeordneten Stators 24 sowie eines darin über die Achse 8 drehbar gelagerten Rotors 25. Der Elektromotor 23 ist ferner auf dem Motorträger 5 angeordnet, indem z. B. das Gehäuseteil 22 mit dem darin befestigten Stator 24 auf einer Motorseite des Motorträgers 5, die der Leiterplatte 2 gegenüberliegend angeordnet ist, aufliegt und dort befestigt ist. Auf der anderen Seite des Motorträgers 5 ist die Leiterplatte 2 befestigt, wie dies bereits anhand der Fig. 1 bis 5 erläutert wurde. Zu diesem Zwecke ragen dort die entsprechenden Phasenanschlüsse 12, die von der Leiterplatte 2 bzw. der Leiterplattenumspritzung 3 abstehen, durch entsprechende Kontaktlöcher innerhalb des Motorträgers 5 hindurch, um auf der motorseitigen Seite des Motorträgers 5 entsprechende Kontaktbereiche 26 des Rotors zu kontaktieren. Auf diese Weise wird der Rotor 25 über die Phasenanschlüsse 12 und die Kontaktbereiche 26 versorgt, d.h. mit einem Betriebsstrom beaufschlagt.

Die verschiedenen Elemente der elektrischen Antriebsanordnung 20, beispielsweise der Elektromotor 23, die Leiterplattenanordnung 1 sowie die Elemente des Gehäuses, lassen sich über entsprechende Bef stigungsmittel, wie etwa Schrauben und Muttern miteinander verbinden. Vorzugsweise sind hierzu bereits entsprechende Gewindebereiche im Motorträger 5 vorhanden .

In den Fig. 6 und 7 ist eine erfindungsgemäße elektrische Antriebsanordnung 20 dargestellt, bei der eine Buchse 29 mit einem dreiadrigen Kabel 27 an dem Stecker 18 der Schnittstelle 17 eingesteckt ist.

Fig. 9 zeigt ein Anwendungsbeispiel der elektrischen Antriebsanordnung 20, die hier mit einem elektrischen Kabel zur Ansteuerung und elektrischen Versorgung gekoppelt ist. Eine flexible Kabelverbindung 27 weist beidseitig jeweilige Verbindungsbuchsen 28, 29 auf. Die fahrzeugseitige Buchse 29 ist dazu ausgelegt, mit einer entsprechenden Schnittstelle des Kraftfahrzeuges gekoppelt zu werden, um die elektrische Energieversorgung der elektrischen Antriebsanordnung 20 sicherzustellen. Darüber hinaus kann diese Buchse 29 auch mit einem Steuergerät gekoppelt sein, um die entsprechende AnSteuerung der elektrischen Antriebsanordnung 20 zu ermögli- chen. Die andere, motorseitige Buchse 28 ist dazu ausgelegt, mit der Schnittstelle 17 der Leiterplattenanordnung 1 gekoppelt zu werden, indem der Stecker 18 in die Buchse 28 gesteckt wird. Fig. 10 zeigt anhand einer Detaildarstellung eine Explosionsansicht der Buchse 28 sowie einen Ausschnitt der Leiterplattenanordnung 1. Die Buchse 28 enthält hier zwei miteinander verbindbare Gehäuseteile 30, 31, die der Halterung und Fixierung des Kabels 27 dienen. Das Kabel 27 besteht hier aus zwei Adern 27A, 27B, die z. B. der Energieversorgung des Elektromotors 23 dienen. Ferner kann ein Steuerkabel 27C vorgesehen sein, über welches die Funktion der elektrischen Antriebsanordnung 20 gesteuert wird. Im vorliegenden Beispiel umfasst das Steuerkabel 27C drei Steuerdräh- te zur dreiphasigen Ansteuerung des Elektromotors.

Fig. 11 zeigt anhand einer Detaildarstellung ein Steckermodul 32, welches den Stecker 18 beinhaltet. Dieses Steckermodul 32 ist leiterbahnenseitig elektrisch mit der Leiterplat- te 2 und mechanisch mit der Leiterplattenumspritzung 3 gekoppelt. Das Steckermodul 32 weist ferner buchsenseitig vier Anschlusspins oder Anschlussstifte 33 auf. An einer leiterbahnenseitigen Schnittstelle 36 ist das Steckermodul 32 in eine eigens dafür vorgesehene Ausnehmung der Leiterplatten- umspritzung 3 einsteckbar. Bei diesem Einstecken des Ste- ckermoduls 32 kontaktieren die Anschlussstifte 33 automatisch entsprechende Leiterbahnen auf der Leiterplatte 2.

Das Steckermodul 32 weist eine federartige Kontur auf, so dass beim Einstecken des Steckermoduls 32 in eine entsprechende Ausnehmung der Leiterplattenumspritzung 3 eine über diese Federwirkung bewirkte Dichtwirkung erzielt wird. Die federartige Kontur des Steckermoduls 32 ergibt sich über ein in etwa U- förmiges Profil 34 des Steckermoduls 32, welches in der Mitte auch entsprechend eine nutförmige Einkerbung 35 aufweist, die dem Steckermodul 32 eine die gewünschte federnde Flexibilität in Einschubrichtung verleiht und damit eine Federwirkung gewährleistet. Auf diese Weise wird einerseits eine sehr dichte und andererseits eine sehr sichere Kontaktverbindung zwischen Steckermodul 32 und Leiterplattenanordnung 1 ermöglicht. Zudem ist es auf diese Weise möglich, verschiedene Steckermodule 32, die beispielsweise an entsprechende Buchsenformen und Buchsentypen angepasst sind, bei der erfindungsgemäßen Leiterplattenanordnung 1 zu ver- wenden und ggf. auch auszutauschen. Die erfindungsgemäße

Leiterplattenanordnung ist somit sehr flexibel an die verschiedenen Erfordernisse in unterschiedlichen Ländern angepasst . Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Beispielsweise kann die Leiterplatte auch aus einem isolierenden Trägermaterial, z. B. Phenol- harz, ausgebildet sein, auf dem eine oder zwei Kupferschich^¬ ten aufgebracht sind, und von welcher sich der Positionierungszapfen erstreckt.

Wenngleich die vorliegende Erfindung anhand einer Leiter- plattenanordnung bzw. einer elektrischen Antriebsanordnung für ein Kühlerlüftermodul beschrieben ist, versteht es sich von selbst, dass hier auch andere Anwendungsmöglichkeiten vorhanden sind. Auch ist nicht notwendigerweise ein dreipha siger Elektromotor erforderlich. Vielmehr ist es auch denkbar, einen zwei- oder mehr als dreiphasigen Elektromotor be im Wesentlichen ähnlichen oder gleichen Aufbau einzusetzen.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Leiterplattenanordnung

2 Leiterplatte

3 Leiterplattenumspritzung

4 (erster) Positionierungszapfen

5 Motorträger

6 (erste) Positionierungsausnenmung

7 Auskerbung

8 Achse

9 Zentrierbohrung

10 (zweiter) Positionierungszapfen

11 (zweite) Positionierungsausnenmung

12 Phasenanschlüsse

13 Lüfterrad

14 Elektromotor

15 Kühlerlüftermodul

16 Gehäuse

17 Schnittstelle

18 Stecker

20 elektrische Antriebsanordnung

21 unteres Gehäuseteil, Gehäuseboden

22 oberes Gehäuseteil, Gehäuseabdeckung 23 Elektromotor

24 Stator

25 Rotor

26 Kontaktbereiche, Schleifkontakte

27 Kabel, Kabelverbindung

27A - 27C Adern der Kabelverbindung

28 fahrzeugseitige Buchse

29 leiterplattenseitige Buchse

30 Gehäuseteil

31 Gehäuseteil

32 Steckermodul 33 Anschlussstifte, Anschlusspins

34 U-förmiger Abschnitt des Steckermodul

35 nutförmige Einkerbung im U-förmiger Abschnitt des

Steckermodul

36 Schnittstelle

Sl - S4 Herstellungsschritte

Claims

PATEN ANSPRÜCHE

1. Leiterplattenanordnung (1) , mit einer Leiterplatte (2), welche eine Leiterplattenumspritzung (3) aufweist, mit einem Motorträger (5) , welcher zumindest eine Positio- nierungsausnehmung (6) aufweist, mit zumindest einem auf der Leiterplattenumspritzung (3) ausgebildeten Positionierungszapfen {4) , welcher sich von der Leiterplattenumspritzung (3) derart abhebt und bezüglich der Positionierungsausnehmung (6) derart angeordnet ist, um bei einem Eingriff des Positionierungszapfens (4) in die Positionierungsausnehmung (6) die Leiterplatte (2) bezüglich des Motorträgers (5) zu positionieren.

2. Anordnung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet ,

dass der Positionierungszapfen (4) formschlüssig und/oder kraftschlüssig in die Positionierungsausnehmung (6) eingreift .

3. Anordnung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Positionierungszapfen (4) mit Spiel in die Positionierungsausnehmung (6) eingreift.

4. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet ,

dass der Positionierungsza fen (4) zumindest teilweise elastisch ausgebildet ist.

5. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ,

dass der Positionierungszapfen (4) eine Auskerbung (7) aufweist .

6. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet ,

dass der Positionierungszapfen (4) ein Übermaß bezüglich der Positionierungsausnehmung (6) aufweist.

7. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet ,

dass der Motorträger (5) als Spritzgussteil ausgebildet ist.

8. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet ,

dass der Motorträger (5) eine Achse (8) aufweist, wobei der Motorträger (5) durch Umspritzen der Achse (8) gebildet ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8 ,

dadurch gekennzeichnet ,

dass die Positionierungsausnehmung (6) beim Halten der A.chse (8) mittels eines Niederhaltestifts beim Umspritzvorgang gebildet ist.

10. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 8 oder 9,

dadurch gekennzeichnet ,

dass die Achse (8) eine Zentrierbohrung (9) aufweist, in welcher ein Niederhaltestift beim Umspritzvorgang eingreift.

11. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ,

dass die Leiterplatte (2) als Stanzgitter ausgebildet ist.

12. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ,

dass der Motorträger (5) aus einem Leichtmetall gefertigt ist .

13. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet ,

dass die Leiterplattenumspritzung (3) aus einem Kunststoff gefertigt ist.

14. Verfahren zum Herstellen einer Leitcrplattenanordnung

(1), insbesondere einer Leiterplattenanordriung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, aufweisend:

Halten einer Achse auf einer ihrer Stirnflächen mittels ei- nes Niederhaltestifts;

Ausbilden eines Mototrägers derart, dass eine Positionie^r rungsausnehmung im Bereich des Niederhaltestifts ausgebildet wird;

Umspritzen einer Leiterplatte derart, dass beim Umspritzen ein Positionierungszapfen auf der Umspritzung gebildet wird;

Positionieren der Leiterplatte bezüglich des Motorträgers durch Einsetzen des Positionierungszapfens in die Positio- nierungsausnehmung .

Kühlerlüftermodul (15) ,

mit einem Lüfterrad (13),

mit einem Elektromotor (14) zum Antreiben des Lüfterrades (13 ) ,

mit einem Motorträger (5), welcher den Elektromotor (14) und eine Leiterplatte (2) trägt,

mit Leiterplattenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.