WO2020200375A1 - Elektronikmodul, elektrischer antrieb mit einem elektronikmodul und verfahren zur herstellung eines elektronikmoduls - Google Patents

Elektronikmodul, elektrischer antrieb mit einem elektronikmodul und verfahren zur herstellung eines elektronikmoduls Download PDF

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WO2020200375A1
WO2020200375A1 PCT/DE2020/200022 DE2020200022W WO2020200375A1 WO 2020200375 A1 WO2020200375 A1 WO 2020200375A1 DE 2020200022 W DE2020200022 W DE 2020200022W WO 2020200375 A1 WO2020200375 A1 WO 2020200375A1
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WO
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circuit board
housing part
housing
assembly
electronic module
Prior art date
Application number
PCT/DE2020/200022
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andeas APPEL
Florian Bäurle
Christine Brockerhoff
Michael Knoll
Original Assignee
Bühler Motor GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Bühler Motor GmbH filed Critical Bühler Motor GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0239—Electronic boxes

Definitions

  • the invention relates to an electronic module (1), in particular for an electric drive (2), with a multi-part housing that accommodates a printed circuit board (5) and is composed of a housing part (3), a housing cover (6) and a plug assembly (4), which consists of a connector housing (9) and contact elements (7), which on the one hand a
  • the plug-in direction of a supply connector and, on the other hand, an assembly direction of the connector assembly (4), the assembly direction of the connector assembly (4) being oriented at right angles or approximately at right angles to the plane of the circuit board and the housing part (3) having an opening (12) which is used to accommodate a connection area (13 ) the connector assembly (4) is used.
  • a potting compound seals the electronic
  • the assembly and the connector unit are hermetically sealed and a housing cover is also fixed.
  • a large number of housing variants can be created by adjusting the Realize connector geometry without having to change the overall housing.
  • the disadvantage is the large amount of
  • Geometry is defined. A tolerance compensation is not possible at this point.
  • the object of the invention is therefore for a large number of variants in a generic electronic module
  • the electronics module being compact, meeting high sealing and heat dissipation requirements, and particularly process-reliable assembly with as little as possible
  • Support surfaces of the circuit board and contact positions of the connector unit can be compensated for during assembly.
  • This projection (21) allows the plug assembly (4) to be pushed back through the housing part (3), the connection between the contact elements (7) and the circuit board (5) not being stressed.
  • the projection (21) rests on the housing cover (6), the circuit board (5) is not subjected to mechanical stress in the connector area.
  • Housing cover (6) provided that the projection (21) is passed through a recess in the circuit board (5). This means that no force is locally transmitted to the circuit board (5) during assembly. In particular, bending forces are to be avoided in order not to endanger the contact reliability of the components and connections mounted on the circuit board (5).
  • the housing cover (6) is shaped according to a development so that it is at least partially in one of the projection (21) of the plug assembly (4)
  • the housing cover (6) can have a dome which is curved in the direction of the printed circuit board (5).
  • the circuit board (5) is either not loaded or loaded only by pressure, but not by bending.
  • the dome is particularly necessary when the printed circuit board (5) is at least partially populated on both sides and therefore a
  • connection area (13) of the plug assembly (4) is designed to be displaceable relative to the housing part (3) in a pre-assembly state within the opening (12) and is fixed to the housing part (3) in the assembled state.
  • the two joining partners are preferably in particular by a material connection, such as welding
  • connection area (13) and the opening (12) it is possible to connect the connection area (13) and the opening (12) and / or one to the opening (12)
  • the connector assembly (4) can be rotated through 360 ° around an axis of rotation.
  • a cylinder jacket-shaped contour is suitable for this.
  • the two parts to be joined must consist of plastic materials that can be welded to one another, preferably of the same base material, a laser-transparent part being combined with a laser-absorbing part, which are joined together by a slight overpressing.
  • at least one joining partner should be raised in order to Soften through the overpressing to be able to enter into an intimate connection with the other joining partner.
  • Plug assembly (4) must be checked separately for leaks. In the case of defective parts, it is more economical to remove only this sub-assembly from the production process than a significantly larger one-piece connector housing part.
  • the housing cover (6) is designed as a heat sink and consists entirely or partially of a metal material with good thermal conductivity, in particular aluminum.
  • the circuit board (5) is pressed against the housing cover (6) by at least one hold-down device (8), the hold-down device (8) between the housing part (3) and the circuit board ( 5) is arranged.
  • the hold-down device (8) between the housing part (3) and the circuit board ( 5) is arranged.
  • several hold-down devices or one are arranged separately from one another
  • the hold-down device (8) should consist of an elastically compressible material, in particular an elastomer material. This maintains sufficient pressure over a long period of time.
  • a compressible seal (11) is arranged between the housing part (3) and the housing cover (6).
  • the seal (11) can from the the same material as the hold-down device (8). It is also possible to produce the hold-down device (8) and seal (11) in a single injection molding process or together with the housing part in a two-component injection molding process. The tightness and electrical functions of the electronic module can be converted into an electrical module before it is installed
  • the printed circuit board (5) In the case of particularly compact electronic modules, it is necessary to equip the printed circuit board (5) with electronic components on both sides. For a construction that saves space and for simple assembly, it is also useful to use a circuit board (5) that can be contacted on both sides.
  • the circuit board (5) is on the one hand with the plug assembly (4) and on the other hand with a contact unit of an electrical
  • the plug-in direction of the supply connector differs from the mounting direction of the connector assembly.
  • the plug direction can be, for. B. deviate by 30 °, 45 °, 60 ° or 90 ° or any angular amount from the assembly direction in order to facilitate assembly or to adhere to space restrictions.
  • the object of the invention is also achieved by an electric drive which is equipped with an inventive
  • the electronics module is equipped with a multi-part housing which accommodates a printed circuit board (5) and consists of a
  • Housing part (3) a housing cover (6) and one
  • Connector assembly (4) is composed, which
  • Connector assembly (4) from a connector housing (9) and angled contact elements (7), which on the one hand define a plug-in direction of a supply connector and on the other hand a mounting direction of the connector assembly (4), the mounting direction of the connector assembly (4)
  • PCB level is aligned whereas the
  • the plug-in direction of the supply connector differs from the mounting direction of the connector assembly (4), and the housing part (3) has an opening (12) which is used to accommodate a
  • connection area (13) of the plug assembly (4) is used, the electronics module being electrically connected to a stator winding of the electric drive via a contact unit.
  • the contact unit preferably consists of with a
  • the object of the invention is finally also achieved by a method for producing an electronic module, with the following method steps: a) Provision of a housing part (3), a hold-down device (8), a housing cover (6) of a printed circuit board (5) and a plug assembly (4 ); b) joining the connector assembly (4) into an opening (12) of the
  • Mounting device is supported in the contact area; d) checking the contact; e) joining the housing cover (6) to the housing part (3) and the circuit board (5), the circuit board (5) pressing against the hold-down device (8) and thereby compressing the
  • the housing cover (6) presses against the seal (11) and thereby compresses it and the plug assembly (4) is pushed back from the housing cover (6) or the circuit board (5) through an opening (12) in the housing part (3); f) fixing the housing cover (6) on the housing part (3); g) Fixing the plug assembly (4) on or in the housing part (3).
  • a seal (11) can also be provided and built into the housing part (3) together with the hold-down device (8) and the printed circuit board (5) and the housing cover can be joined to the seal (11).
  • Opening (12) in the housing part (3) is pushed back; f) fixing the housing cover (6) on the housing part (3); g) Fixing the plug assembly (4) on or in the housing part (3).
  • the contact elements (7) can also be pressed into the circuit board (5) in blocks.
  • the contact between the contact elements (7) and the circuit board (5) is preferably made using press-fit technology manufactured. This results in a robust mechanical and low-resistance electrical connection in the form of a
  • Contact elements (7) can also be welded or soldered.
  • the housing cover (6) is finally fixed on the housing part (3). As a reliable method of fixing the
  • Connection methods such as caulking etc. can be used.
  • the connector assembly (4) is in the position that results from the existing component tolerances by means of a
  • the adhesive is preferably applied to the plug assembly or in the housing part (3) before it is assembled.
  • FIG. 7 shows a variant of FIG. 1,
  • FIG. 8 shows a variant of FIG. 2,
  • FIGS. 3 and 9 shows a variant of FIGS. 3 and
  • FIG. 10 shows a variant of FIG. 4.
  • Fig. 1 shows a housing part 3 and a plug assembly 4 in a first assembly position, in which the plug assembly 4 is already aligned for assembly but not yet
  • the connector assembly consists of one
  • Connection area 13 which connects the connector housing 9 to the projection 21 in one piece.
  • a contact element 7 is joined by primary molding (injection-molded).
  • the contact element 7 is L-shaped. Accordingly, the connector assembly is L-shaped and has a plug-in direction for a lead connector, which
  • the contact element 7 has a contact area 10 which is provided for contacting a circuit board (not shown here).
  • the housing part 3 has an opening 12 with an adjoining collar 14.
  • the collar 14 serves as a guide surface for the plug assembly 4.
  • a stop surface 17 adjoins the collar 14.
  • Connector housing 9 is opposite.
  • the housing part 3 is also provided with a circumferential seal 11, which is arranged in a sealing groove 16.
  • a hold-down device 8 is arranged on an inner side 19 of the housing part 3.
  • Housing part 3 is in one piece with screw domes 18.
  • FIG. 2 shows the housing part 3 and the plug assembly 4 in a second assembly situation, in which the plug housing 9 rests against the stop surface 17 of the housing part 3.
  • the connection area 13 of the plug assembly 4 is passed through the opening 12 of the housing part 3.
  • the collar 14 ensures a positionally correct arrangement of the plug assembly 4 in the housing part 3.
  • Fig. 3 shows the housing part 3 and the plug assembly 4 in a third assembly situation, they are shown rotated by 180 ° compared to FIGS. 1 and 2, because this is the
  • the connector housing 9 still rests against the stop surface 17 of the housing part 3.
  • a circuit board 5 is built into the housing part 3 and rests against the projection 21 of the plug assembly 4.
  • Projection 21 is an integral part of the connector assembly 4. Via an electronic component, here one
  • Electrolytic capacitor 22 (only one electrolytic capacitor can be seen), the printed circuit board 5 rests against the hold-down device 8.
  • the hold-down device 8 consists of an elastically compressible material, in particular an elastomer material, just like the seal 11.
  • Housing part 3 the screw domes 18, the seal 11 and the connecting area 13 shown.
  • Fig. 4 shows the housing part 3 and the plug assembly 4 in a fourth assembly situation and together with the
  • Printed circuit board 5 and a housing cover 6 as a fully assembled electronic module 1.
  • the hold-down device 8 and the seal 11 were compressed and the printed circuit board 5 was shifted in the direction of the housing part 3. Due to the projection 21, the connector assembly 4 was pushed back from its stop position on the stop surface 17, so that a gap 20 was created between the housing part 3, in particular the stop surface 17 and the connector housing 9. A clearly visible deformation of the hold-down 8 and the seal 11 is not shown for the sake of simplicity.
  • the housing cover 6 is fastened to the housing part 3 by means of screws 23. The screws 23 are screwed into the screw domes 18.
  • the circuit board 5 rests on a large area
  • Housing cover 6 which acts as a heat sink. Also in Fig. 4 are the opening 12, the collar 14, the
  • Connection area 13 the inside 19 of the housing part 3, and the contact element 7 with the contact area 10
  • the contact element 7 is in the connector assembly injected and runs in an L-shape from a connector slot 24 in the connector housing 9 to the circuit board 5.
  • Fig. 5 shows a connector assembly 4a, with a
  • Plug slot 24a a contact element 7a with contact area 10a, a plug housing 9a, a projection 21a, and a connection area 13a.
  • a recess 25a is injected into which a potting compound 15a is introduced. This is used to seal the
  • Fig. 6 shows an electric drive 2b, with a
  • Electronics module lb the electronics module lb being arranged laterally on a motor housing 26b and being electrically and mechanically connected to it.
  • the electronics module lb shows here a plug assembly 4b with a plug-in direction R which is oriented at right angles to a housing part 3b and a printed circuit board (covered) arranged in the electronics module lb.
  • FIG. 7 shows a housing part 3c and a plug assembly 4c of a variant of FIG. 1 in a first assembly position, in which the plug assembly 4c is already aligned for assembly but not yet assembled.
  • the connector assembly consists of a connector housing 9c, a projection 21c and a connecting area 13c which integrally connects the connector housing 9c to the projection 21c.
  • a contact element 7c is joined (overmolded) in the plug assembly 4c by primary molding.
  • the contact element 7c is L-shaped. Accordingly, the connector assembly is L-shaped and has a plug-in direction for a lead connector which is at right angles to the assembly direction the connector assembly 4c.
  • the contact element 7c has a contact area 10c which is used for contacting with a
  • the housing part 3c has an opening 12c with a subsequent opening
  • the collar 14c serves as a guide surface for the plug assembly 4c.
  • a stop surface 17c adjoins the collar 14c. Which the connector housing 9c
  • the housing part 3c is provided with a circumferential seal 11c, which in a
  • Sealing groove 16c is arranged.
  • a hold-down device 8c is arranged on an inner side 19c of the housing part 3c.
  • Housing part 3c is in one piece with screw domes 18c.
  • FIG. 8 shows the housing part 3c and the plug assembly 4c of a variant of FIG. 2 in a second assembly situation in which the plug housing 9c rests against the stop surface 17c of the housing part 3c.
  • the plug assembly 4c is passed through the opening 12c of the housing part 3c.
  • the collar 14c ensures that the plug assembly 4c is arranged in the correct position in the housing part 3c.
  • the seal 11c, the sealing groove 16c, the screw domes 18c, the contact element 7c with the contact area 10c, the hold-down device 8c and the projection 21c are also shown.
  • FIG. 9 shows the housing part 3c and the plug assembly 4c of a variant of FIG. 3 in a third assembly situation; they are rotated by 180 ° with respect to FIGS. 7 and 8
  • the projection 21c protrudes through a recess 27c of the printed circuit board 5c.
  • the projection 21c is an integral part of the
  • the circuit board 5c rests against the hold-down device 8c.
  • the hold-down 8c consists of an elastic
  • FIG. 10 shows the housing part 3c and the plug assembly 4c of a variant of FIG. 4 in a fourth assembly situation and together with the circuit board 5c and a housing cover 6c as a fully assembled electronics module lc.
  • the housing cover 6c is fastened to the housing part 3c by means of screws 23c.
  • the screws 23c are screwed into the screw domes 18c.
  • the circuit board 5c rests on a large area on the housing cover 6c, which acts as a heat sink.
  • the contact element 7c is injected into the connector assembly and extends from in an L-shape a connector slot 24c in the connector housing 9c to the circuit board 5c.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul (1), insbesondere für einen elektrischen Antrieb (2), mit einem mehrteiligen, eine Leiterplatte (5) aufnehmenden Gehäuse, zusammengesetzt aus einem Gehäuseteil (3), einem Gehäusedeckel (6) und einer Steckerbaugruppe (4), welche aus einem Steckergehäuse (9) und Kontaktelementen (7) besteht, welche einerseits eine Steckrichtung eines Zuleitungssteckers und anderseits eine Montagerichtung der Steckerbaugruppe (4) definieren, wobei die Montagerichtung der Steckerbaugruppe (4) rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig zur Leiterplattenebene ausgerichtet ist, und das Gehäuseteil (3) eine Öffnung (12) hat, welche zur Aufnahme eines Verbindungsbereichs (13) der Steckerbaugruppe (4) dient. Aufgabe der Erfindung ist es bei einem gattungsgemäßen Elektronikmodul für eine hohe Variantenvielfalt bei geringstmöglicher Teileanzahl und geringem Werkzeugaufwand zu sorgen, wobei das Elektronikmodul kompakt bauend ist, hohe Dichtigkeits- und Entwärmungsanforderungen erfüllt, eine besonders prozesssichere Montage bei möglichst geringem Materialaufwand ermöglicht und Toleranzen zwischen Auflageflächen der Leiterplatte und Kontaktpositionen der Steckereinheit während der Montage ausgeglichen werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1, des Anspruchs 14 und der Verfahrensansprüche15 und 17 gelöst.

Description

Titel : Elektronikmodul, elektrischer Antrieb mit einem Elektronikmodul und Verfahren zur
Herstellung eines Elektronikmoduls
Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul (1), insbesondere für einen elektrischen Antrieb (2), mit einem mehrteiligen, eine Leiterplatte (5) aufnehmenden Gehäuse, zusammengesetzt aus einem Gehäuseteil (3), einem Gehäusedeckel (6) und einer Steckerbaugruppe (4), welche aus einem Steckergehäuse (9) und Kontaktelementen (7) besteht, welche einerseits eine
Steckrichtung eines Zuleitungssteckers und anderseits eine Montagerichtung der Steckerbaugruppe (4) definieren, wobei die Montagerichtung der Steckerbaugruppe (4) rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig zur Leiterplattenebene ausgerichtet ist und das Gehäuseteil (3) eine Öffnung (12) hat, welche zur Aufnahme eines Verbindungsbereichs (13) der Steckerbaugruppe (4) dient.
Aus der DE 197 55 767 C2 ist ein gattungsgemäßes
Elektronikmodul bekannt, dessen Aufgabe es ist die Teileanzahl bei einer hohen Zahl von Gehäusevarianten zu verringern wobei Dichtigkeit und Stabilität und Wirtschaftlichkeit
gewährleistet sein sollen. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine montierbare Steckereinheit, welche nach dem Bestücken des Gehäuses nachträglich von außen in eine Gehäuseöffnung
eingesetzt und formschlüssig befestigt wird. Eine
elektronische Baugruppe wird elektrisch mit der Steckereinheit verbunden. Eine Vergussmasse dichtet die elektronische
Baugruppe und die Steckereinheit hermetisch ab und fixiert zudem einen Gehäusedeckel. Mit der bekannten Lösung lässt sich eine Vielzahl von Gehäusevarianten durch die Anpassung der Steckergeometrie realisieren, ohne das Gesamtgehäuse verändern zu müssen. Nachteilig ist jedoch die große Menge an
Vergussmasse, die auch dazu dient die Steckereinheit
mechanisch zu fixieren. Durch die Fixierung der Steckereinheit am Gehäuse mittels eines formschlüssigen Rastverschlusses, ist die relative Lage dieser Bauteile zueinander durch ihre
Geometrie definiert ist. Ein Toleranzausgleich ist dadurch an dieser Stelle nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es daher bei einem gattungsgemäßen Elektronikmodul für eine hohe Variantenvielfalt bei
geringstmöglicher Teileanzahl und geringem Werkzeugaufwand zu sorgen, wobei das Elektronikmodul kompakt bauend ist, hohe Dichtigkeits- und Entwärmungsanforderungen erfüllt, eine besonders prozesssichere Montage bei möglichst geringem
Materialaufwand ermöglicht und Toleranzen zwischen
Auflageflächen der Leiterplatte und Kontaktpositionen der Steckereinheit während der Montage ausgeglichen werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1, des Anspruchs 13 und des Verfahrensanspruchs 14 gelöst .
Dadurch, dass die Steckerbaugruppe (4) am Gehäuseteil (3) fixiert ist, aber die relative Lage der Steckerbaugruppe (4) zum Gehäuseteil (3) in rechtwinkliger oder annähernd
rechtwinkliger Richtung zur Leiterplattenebene nicht durch die Geometrie des Gehäuseteils (3) oder der Steckerbaugruppe (4) definiert ist, kann während der Montage ein Toleranzausgleich durchgeführt werden, bei welchem die Verbindung zwischen den Kontaktelementen (7) und der Leiterplatte (5) nicht belastet wird . Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen näher dargestellt. Es wird vorgeschlagen, dass ein Vorsprung (21) des Steckergehäuses (9), insbesondere des
Verbindungsbereichs (13) an der Leiterplatte (5) oder am
Gehäusedeckel (6) anliegt. Dieser Vorsprung (21) erlaubt ein zurückschieben der Steckerbaugruppe (4) durch das Gehäuseteil (3), wobei die Verbindung zwischen den Kontaktelementen (7) und der Leiterplatte (5) nicht belastet wird. Bei Anlage des Vorsprungs (21) an dem Gehäusedeckel (6) wird die Leiterplatte (5) im Steckerbereich mechanisch nicht beaufschlagt.
Zweckmäßigerweise ist bei Anlage des Vorsprungs (21) am
Gehäusedeckel (6) vorgesehen, dass der Vorsprung (21) durch eine Aussparung in der Leiterplatte (5) hindurchgeführt ist. Hierdurch wird während der Montage lokal keine Kraft auf die Leiterplatte (5) übertragen. Insbesondere Biegekräfte sind zu vermeiden, um die Kontaktsicherheit der auf der Leiterplatte (5) montierten Bauteile und Anschlüsse nicht zu gefährden.
Um die Leiterplatte (5) während der Montage möglichst
mechanisch nicht zu belasten, ist der Gehäusedeckel (6) gemäß einer Weiterbildung so geformt, dass er zumindest partiell in einem dem Vorsprung (21) der Steckerbaugruppe (4)
gegenüberliegenden Bereich an der Leiterplatte (5) und/oder am Vorsprung (21) anliegt. Der Gehäusedeckel (6) kann hierzu einen in Richtung Leiterplatte (5) gewölbten Dom aufweisen. Hierdurch wird die Leiterplatte (5) entweder nicht oder nur auf Druck, jedoch nicht auf Biegung belastet. Der Dom ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Leiterplatte (5) zumindest partiell beidseitig bestückt ist und daher ein
Abstand zwischen Gehäusedeckel (6) und Leiterplatte (5) vorgesehen sein muss. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Verbindungsbereich (13) der Steckerbaugruppe (4) in einem Vormontagezustand innerhalb der Öffnung (12) relativ zum Gehäuseteil (3) verschiebbar ausgebildet ist und im montierten Zustand mit dem Gehäuseteil (3) fixiert ist. Vorzugsweise sind die beiden Fügepartner im montierten Zustand durch eine stoffschlüssige Verbindung, wie Schweißen, insbesondere
Laserdurchstrahlschweißen oder Kleben miteinander verbunden. Diese Verbindung stabilisiert die Lage der Leiterplatte (5) innerhalb des Gehäuses.
Es ist grundsätzlich möglich den Verbindungsbereich (13) und die Öffnung (12) und/oder einen an die Öffnung (12)
anschließenden Kragen (14) so auszubilden, dass eine dreh- oder Schwenkbewegung zwischen der Steckerbaugruppe (4) und dem Gehäuseteil möglich ist, dennoch wird bevorzugt dass diese Bewegungsmöglichkeit durch eine unrunde und aneinander anliegende Kontur verhindert wird. Dadurch ergibt sich eine definierte Ausrichtung des Steckers und der Kontaktelemente (7) auf der Leiterplatte (5) . Im Falle einer Fixierung der Steckerbaugruppe (4) am Gehäuseteil (3) durch ein
Schweißverfahren, insbesondere
Laserdurchstrahlschweißverfahren, ist eine Kontur zu
bevorzugen, bei der ein Laserstrahl auf einen Schweißbereich fokussiert bleibt, während das Gehäuseteil (3) mit der
Steckerbaugruppe (4) über 360°um eine Drehachse gedreht werden. Hierzu eignet sich eine zylindermantelförmige Kontur. Beim Laserdurchstrahlschweißen müssen die beiden Fügepartner aus miteinander verschweißbaren Kunststoffmaterialien, bevorzugt aus dem gleichen Grundmaterial bestehen, wobei ein lasertransparentes Teil mit einem laserabsorbierenden Teil zu kombinieren ist, welche durch eine leichte Überpressung miteinander gefügt sind. Im Schmelzbereich sollte zumindest ein Fügepartner erhaben ausgebildet sein, um nach dem Erweichen durch die Überpressung mit dem anderen Fügepartner eine innige Verbindung eingehen zu können.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktelemente (7) der
Steckerbaugruppe (4) zum Steckergehäuse (9) durch eine
Vergussmasse (15) abgedichtet sind. Dadurch kann die
Steckerbaugruppe (4) separat auf Dichtigkeit geprüft werden. Bei Fehlerhaften Teilen ist es wirtschaftlicher nur diese Teilbaugruppe aus dem Fertigungsprozess auszuschleusen als ein deutlich größeres einteiliges Steckergehäuseteil.
Da Leiterplatten in der Regel Wärme erzeugen, die möglichst rasch abgeführt werden sollte, ist der Gehäusedeckel (6) als Wärmesenke ausgeführt und besteht vollständig oder teilweise aus einem gut wärmeleitenden Metallmaterial, insbesondere Aluminium.
Um eine gute Anlage an diese Wärmesenke zu gewährleisten ist vorgesehen, dass die Leiterplatte (5) von zumindest einem Niederhalter (8) gegen den Gehäusedeckel (6) gedrückt wird, wobei der Niederhalter (8) zwischen dem Gehäuseteil (3) und der Leiterplatte (5) angeordnet ist. Vorzugsweise sind mehrere getrennt voneinander angeordnete Niederhalter oder ein
großflächiger Niederhalter vorgesehen.
Es hat sich gezeigt, dass der Niederhalter (8) aus einem elastisch komprimierbaren Material, insbesondere aus einem Elastomermaterial bestehen sollte. Dieses hält über einen langen Zeitraum eine ausreichende Andruckkraft aufrecht.
Zur Abdichtung des Gehäuses ist vorgesehen, dass zwischen dem Gehäuseteil (3) und dem Gehäusedeckel (6) eine komprimierbare Dichtung (11) angeordnet ist. Die Dichtung (11) kann aus dem gleichen Material wie der Niederhalter (8) bestehen. Es ist auch möglich Niederhalter (8) und Dichtung (11) in einem einzigen Spritzgussprozess herzustellen oder zusammen mit dem Gehäuseteil in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren . Die Dichtigkeit und elektrische Funktionen des Elektronikmoduls lassen sich bereits vor dem Verbau in einen elektrischen
Antrieb oder einer anderen Anwendung sehr gut vorab prüfen. Daher ist es auch möglich die Herstellung von Elektronikmodul und Antrieb in voneinander unabhängigen Produktionsstätten durchzuführen .
Bei besonders kompakt bauenden Elektronikmodulen ist es notwendig die Leiterplatte (5) beidseitig mit elektronischen Bauteilen zu bestücken. Für einen bauraumsparenden Aufbau und eine einfache Montage ist es weiter sinnvoll eine beidseitig kontaktierbare Leiterplatte (5) zu verwenden. Dabei ist die Leiterplatte (5) einerseits mit der Steckerbaugruppe (4) und andererseits mit einer Kontakteinheit eines elektrischen
Antriebs, insbesondere eines Elektromotors verbindbar.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn die
Steckrichtung des Zuleitungssteckers von der Montagerichtung der Steckerbaugruppe abweicht. Die Steckrichtung kann z. B. um 30°, 45°, 60° oder 90° oder einen beliebigen Winkelbetrag von der Montagerichtung abweichen, um eine Montageerleichterung zu erreichen oder um Bauraumbeschränkungen einzuhalten.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch einen elektrischen Antrieb gelöst, welcher mit einem erfindungsgemäßen
Elektronikmodul bestückt ist mit einem mehrteiligen, eine Leiterplatte (5) aufnehmenden Gehäuse welches aus einem
Gehäuseteil (3), einem Gehäusedeckel (6) und einer
Steckerbaugruppe (4) zusammengesetzt ist, welche
Steckerbaugruppe (4) aus einem Steckergehäuse (9) und abgewinkelten Kontaktelementen (7) besteht, welche einerseits eine Steckrichtung eines Zuleitungssteckers und anderseits eine Montagerichtung der Steckerbaugruppe (4) definieren, wobei die Montagerichtung der Steckerbaugruppe (4)
rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig zur
Leiterplattenebene ausgerichtet ist wohingegen die
Steckrichtung des Zuleitungssteckers von der Montagerichtung der Steckerbaugruppe (4) abweicht, und das Gehäuseteil (3) eine Öffnung (12) hat, welche zur Aufnahme eines
Verbindungsbereichs (13) der Steckerbaugruppe (4) dient, wobei das Elektronikmodul elektrisch über eine Kontakteinheit mit einer Statorwicklung des elektrischen Antriebs verbunden ist. Die Kontakteinheit besteht vorzugsweise aus mit einem
Kunststoffmaterial umspritzten Leitblechen, welche die
Statorwicklung lagerichtig an das Elektronikmodul anschließen.
Die Aufgabe der Erfindung wird schließlich auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Elektronikmoduls gelöst, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Bereitstellung eines Gehäuseteils (3), eines Niederhalters (8), eines Gehäusedeckels (6) einer Leiterplatte (5) und einer Steckerbaugruppe (4); b) Fügen der Steckerbaugruppe (4) in eine Öffnung (12) des
Gehäuseteils (3), wobei die Steckerbaugruppe (4) in der Öffnung (12) in einer über eine Endstellung hinausgehende Interimsstellung oder bis auf Anschlag am Gehäuseteil (3) anliegt ; c) Einbau des Niederhalters ( 8 ) und der Leiterplatte (5) in das Gehäuseteil (3) und kontaktieren der Kontaktelemente (7) mit der Leiterplatte (5), wobei diese durch eine
Montagevorrichtung im Kontaktbereich abgestützt wird; d) Prüfen der Kontaktierung; e) Fügen des Gehäusedeckels (6) auf das Gehäuseteil (3) und die Leiterplatte (5), wobei die Leiterplatte (5) gegen den Niederhalter (8) drückt und dadurch komprimiert, der
Gehäusedeckel (6) gegen die Dichtung (11) drückt und dadurch komprimiert und die Steckerbaugruppe (4) vom Gehäusedeckel (6) oder der Leiterplatte (5) durch eine Öffnung (12) im Gehäuseteil (3) zurückgeschoben wird; f) Fixieren des Gehäusedeckels (6) am Gehäuseteil (3); g) Fixieren der Steckerbaugruppe (4) am oder im Gehäuseteil (3) .
Alternativ kann zusätzlich eine Dichtung (11) bereitgestellt und zusammen mit dem Niederhalter (8) und der Leiterplatte (5) in das Gehäuseteil (3) eingebaut und der Gehäusedeckel auf die Dichtung (11) gefügt werden.
Gemäß einer weiteren Montagealternative sind folgende Schritte vorgesehen : a) Bereitstellung eines Gehäuseteils (3) mit daran fixiertem Niederhalter (8) und Dichtung (11), eines Gehäusedeckels (6) einer Leiterplatte (5) und einer Steckerbaugruppe (4); b) Fügen der Steckerbaugruppe (4) in eine Öffnung (12) des
Gehäuseteils (3), wobei die Steckerbaugruppe (4) in der Öffnung (12) in einer über eine Endstellung hinausgehende Interimsstellung oder bis auf Anschlag am Gehäuseteil (3) anliegt ; c) Einbau der Leiterplatte (5) in das Gehäuseteil (3) und kontaktieren der Kontaktelemente (7) mit der Leiterplatte (5), wobei diese durch eine Montagevorrichtung im
Kontaktbereich abgestützt wird; d) Prüfen der Kontaktierung; e) Fügen des Gehäusedeckels (6) auf die Dichtung (11), und die Leiterplatte (5), wobei die Leiterplatte (5) gegen den
Niederhalter (8) drückt und diesen dadurch komprimiert, der Gehäusedeckel (6) gegen die Dichtung (11) drückt und diese dadurch komprimiert und die Steckerbaugruppe (4) vom
Gehäusedeckel (6) oder der Leiterplatte (5) durch eine
Öffnung (12) im Gehäuseteil (3) zurückgeschoben wird; f) Fixieren des Gehäusedeckels (6) am Gehäuseteil (3); g) Fixieren der Steckerbaugruppe (4) am oder im Gehäuseteil (3) .
In Weiterbildung dieser Verfahren ist vorgesehen dass während der Montage der Kontaktelemente (7) in die Leiterplatte (5) eine Kraft- oder Wegüberwachung durchgeführt wird und/oder vor der Montage des Gehäusedeckels (6) eine Prüfung der
Kontaktqualität des elektrischen Kontaktelements zwischen den Kontaktelementen (7) und der Leiterplatte (5) vorgenommen wird .
Alternativ zur kraft- oder Wegüberwachung kann das Einpressen der Kontaktelemente (7) in die Leiterplatte (5) auch auf Block erfolgen .
Vorzugsweise wird der Kontakt zwischen den Kontaktelementen (7) und der Leiterplatte (5) mittels Pressfit-Technologie hergestellt. Hierdurch ergibt sich eine robuste mechanische und niederohmige elektrische Verbindung in Form einer
Kaltverschweißung der Kontaktelemente (Einpresskontakt) mit der Leiterplatte (5) . Aus Gründen der Kontaktsicherheit ist zu beachten, dass die Kontaktelemente (7) nachdem sie in die Leiterplatte (5) eingepresst worden sind nicht mehr relativ zu dieser verschoben werden dürfen. Alternativ können die
Kontaktelemente (7) auch geschweißt oder gelötet werden.
Der Gehäusedeckel (6) wird schließlich am Gehäuseteil (3) fixiert. Als zuverlässige Methode zur Fixierung des
Gehäusedeckels (6) mit dem Gehäuseteil (3) dient eine
Schraubverbindung. Es sind aber auch andere bekannte
Verbindungsmethoden, wie Verstemmen etc. einsetzbar.
Die Steckerbaugruppe (4) wird in der Lage, die sich aus den vorhandenen Bauteiltoleranzen ergibt mittels eines
Laserdurchstrahlschweißverfahrens, Kleben oder einem
vergleichbaren Verfahren mit dem Gehäuseteil (3) fest
verbunden, ohne dabei diese Lage zu beeinflussen.
Bei Verwendung eines Klebeverfahrens, wird der Klebstoff vorzugsweise vor der Montage der Steckerbaugruppe auf diese oder in das Gehäuseteil (3) aufgetragen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Gehäuseteil mit einer Steckerbaugruppe in einer ersten Montagesituation,
Fig. 2 das Gehäuseteil und die Steckerbaugruppe in einer zweiten Montagesituation, Fig. 3 das Gehäuseteil und die Steckerbaugruppe in einer dritten Montagesituation,
Fig. 4 ein Elektronikmodul mit dem Gehäuseteil und der
Steckerbaugruppe in einer vierten Montagesituation,
Fig. 5 die Steckerbaugruppe,
Fig. 6 ein elektrischer Antrieb mit dem Elektronikmodul,
Fig. 7 eine Variante von Fig. 1,
Fig. 8 eine Variante von Fig. 2,
Fig. 9 eine Variante von Fig. 3 und
Fig. 10 eine Variante von Fig. 4.
Hinweis: Bezugszeichen mit Index und entsprechende
Bezugszeichen ohne Index bezeichnen namensgleiche Einzelheiten in den Zeichnungen und der Zeichnungsbeschreibung. Es handelt sich dabei um die Verwendung in einer anderen Ausführungsform, dem Stand der Technik und/oder die Einzelheit ist eine
Variante. Die Ansprüche, die Beschreibungseinleitung, die Bezugszeichenliste und die Zusammenfassung enthalten der
Einfachheit halber nur Bezugszeichen ohne Index.
Fig. 1 zeigt ein Gehäuseteil 3 und eine Steckerbaugruppe 4 in einer ersten Montageposition, in welcher die Steckerbaugruppe 4 bereits für die Montage ausgerichtet aber noch nicht
montiert ist. Die Steckerbaugruppe besteht aus einem
Steckergehäuse 9, einem Vorsprung 21 und einem
Verbindungsbereich 13 welcher das Steckergehäuse 9 mit dem Vorsprung 21 einstückig verbindet. In der Steckerbaugruppe 4 ist ein Kontaktelement 7 durch Urformen gefügt (Umspritzt) .
Das Kontaktelement 7 ist L-förmig ausgebildet. Dementsprechend ist die Steckerbaugruppe L-förmig ausgebildet und weist eine Steckrichtung für einen Zuleitungsstecker auf, die
rechtwinklig zur Montagerichtung der Steckerbaugruppe 4 ist. Das Kontaktelement 7 weist einen Kontaktbereich 10 auf, der zur Kontaktierung mit einer Leiterplatte vorgesehen ist (hier nicht dargestellt) . Das Gehäuseteil 3 weist eine Öffnung 12 mit anschließendem Kragen 14 auf. Der Kragen 14 dient als Führungsfläche für die Steckerbaugruppe 4. An den Kragen 14 schließt sich eine Anschlagfläche 17 an. Welche dem
Steckergehäuse 9 gegenüberliegt. Weiter ist das Gehäuseteil 3 mit einer umlaufenden Dichtung 11 versehen, welche in einer Dichtungsnut 16 angeordnet ist. An einer Innenseite 19 des Gehäuseteils 3 ist ein Niederhalter 8 angeordnet. Das
Gehäuseteil 3 ist mit Schraubdomen 18 einstückig.
Fig. 2 zeigt das Gehäuseteil 3 und die Steckerbaugruppe 4 in einer zweiten Montagesituation, in welcher das Steckergehäuse 9 an der Anschlagfläche 17 des Gehäuseteils 3 anliegt. Der Verbindungsbereich 13 der Steckerbaugruppe 4 ist durch die Öffnung 12 des Gehäuseteils 3 hindurchgeführt. Der Kragen 14 sorgt für eine lagerichtige Anordnung der Steckerbaugruppe 4 im Gehäuseteil 3. Weiter ist die Dichtung 11, die Dichtungsnut 16, die Schraubdome 18, das Kontaktelement 7 mit dem
Kontaktbereich 10, der Niederhalter 8 und der Vorsprung 21 dargestellt .
Fig. 3 zeigt das Gehäuseteil 3 und die Steckerbaugruppe 4 in einer dritten Montagesituation, sie sind gegenüber den Fig. 1 und 2 um 180° gedreht dargestellt, weil dies der
Fertigungssituation entspricht. Das Steckergehäuse 9 liegt nach wie vor an der Anschlagfläche 17 des Gehäuseteils 3 an. Eine Leiterplatte 5 ist in das Gehäuseteil 3 eingebaut und liegt an dem Vorsprung 21 der Steckerbaugruppe 4 an. Der
Vorsprung 21 ist einstückiger Bestandteil der Steckerbaugruppe 4. Über ein elektronisches Bauteil, hier einem
Elektrolytkondensator 22 (nur ein Elektrolytkondensator erkennbar), liegt die Leiterplatte 5 an dem Niederhalter 8 an. Der Niederhalter 8 besteht aus einem elastisch komprimierbaren Material, insbesondere aus einem Elastomermaterial, ebenso wie die Dichtung 11. Weiter sind das Kontaktelement 7, der
Kontaktbereich 10 des Kontaktelements 7, das Steckergehäuse 9 die Öffnung 12, der Kragen 14, die Innenseite 19 des
Gehäuseteils 3, die Schraubdome 18, die Dichtung 11 und der Verbindungsbereich 13 dargestellt.
Fig. 4 zeigt das Gehäuseteil 3 und die Steckerbaugruppe 4 in einer vierten Montagesituation und zusammen mit der
Leiterplatte 5 und einem Gehäusedeckel 6 als fertig montiertes Elektronikmodul 1. Bei der Montage des Gehäusedeckels 6 wurde der Niederhalter 8 und die Dichtung 11 komprimiert und die Leiterplatte 5 Richtung Gehäuseteil 3 verschoben. Aufgrund des Vorsprungs 21 wurde dabei die Steckerbaugruppe 4 aus ihrer Anschlagsposition an der Anschlagfläche 17 zurückgeschoben, so dass ein Spalt 20 zwischen dem Gehäuseteil 3, insbesondere der Anschlagfläche 17 und dem Steckergehäuse 9 entstand. Eine deutlich sichtbare Verformung des Niederhalters 8 und der Dichtung 11 ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. Der Gehäusedeckel 6 ist mittels Schrauben 23 am Gehäuseteil 3 befestigt. Die Schrauben 23 sind dabei in die Schraubdome 18 eingeschraubt. Die Leiterplatte 5 liegt großflächig am
Gehäusedeckel 6 an, welche als Wärmesenke wirkt. Weiter sind in Fig. 4 die Öffnung 12, der Kragen 14, der
Verbindungsbereich 13, die Innenseite 19 des Gehäuseteils 3, und das Kontaktelement 7 mit dem Kontaktbereich 10
dargestellt. Das Kontaktelement 7 ist in der Steckerbaugruppe eingespritzt und verläuft L-förmig von einem Steckerschacht 24 im Steckergehäuse 9 zur Leiterplatte 5.
Fig. 5 zeigt eine Steckerbaugruppe 4a, mit einem
Steckerschacht 24a, einem Kontaktelement 7a mit Kontaktbereich 10a, einem Steckergehäuse 9a, einem Vorsprung 21a, und einem Verbindungsbereich 13a. Zwischen dem Kontaktelement 7a und dem umgebenden Kunststoffmaterial des Steckergehäuses ist eine Vertiefung 25a mitgespritzt in welche eine Vergussmasse 15a eingebracht ist. Diese dient zur Abdichtung des
Kontaktelements (7a) zum Steckergehäuse 9a. Durch die separate Herstellung der Steckerbaugruppe 4a ist das Vergießen
einfacher und lageroptimiert durchführbar.
Fig. 6 zeigt einen elektrischen Anrieb 2b, mit einem
Elektronikmodul lb, wobei das Elektronikmodul lb seitlich an einem Motorgehäuse 26b angeordnet und mit diesem elektrisch und mechanisch verbunden ist. Das Elektronikmodul lb zeigt hier eine Steckerbaugruppe 4b mit einer rechtwinklig zu einem Gehäuseteil 3b und einer im Elektronikmodul lb angeordneten Leiterplatte (verdeckt) ausgerichtete Steckrichtung R.
Fig. 7 zeigt ein Gehäuseteil 3c und eine Steckerbaugruppe 4c einer Variante von Fig. 1 in einer ersten Montageposition, in welcher die Steckerbaugruppe 4c bereits für die Montage ausgerichtet aber noch nicht montiert ist. Die
Steckerbaugruppe besteht aus einem Steckergehäuse 9c, einem Vorsprung 21c und einem Verbindungsbereich 13c welcher das Steckergehäuse 9c mit dem Vorsprung 21c einstückig verbindet. In der Steckerbaugruppe 4c ist ein Kontaktelement 7c durch Urformen gefügt (umspritzt) . Das Kontaktelement 7c ist L- förmig ausgebildet. Dementsprechend ist die Steckerbaugruppe L-förmig ausgebildet und weist eine Steckrichtung für einen Zuleitungsstecker auf, die rechtwinklig zur Montagerichtung der Steckerbaugruppe 4c ist. Das Kontaktelement 7c weist einen Kontaktbereich 10c auf, der zur Kontaktierung mit einer
Leiterplatte vorgesehen ist (hier nicht dargestellt) . Das Gehäuseteil 3c weist eine Öffnung 12c mit anschließendem
Kragen 14c auf. Der Kragen 14c dient als Führungsfläche für die Steckerbaugruppe 4c. An den Kragen 14c schließt sich eine Anschlagfläche 17c an. Welche dem Steckergehäuse 9c
gegenüberliegt. Weiter ist das Gehäuseteil 3c mit einer umlaufenden Dichtung 11c versehen, welche in einer
Dichtungsnut 16c angeordnet ist. An einer Innenseite 19c des Gehäuseteils 3c ist ein Niederhalter 8c angeordnet. Das
Gehäuseteil 3c ist mit Schraubdomen 18c einstückig.
Fig. 8 zeigt das Gehäuseteil 3c und die Steckerbaugruppe 4c einer Variante von Fig. 2 in einer zweiten Montagesituation, in welcher das Steckergehäuse 9c an der Anschlagfläche 17c des Gehäuseteils 3c anliegt. Der Verbindungsbereich 13c der
Steckerbaugruppe 4c ist durch die Öffnung 12c des Gehäuseteils 3c hindurchgeführt. Der Kragen 14c sorgt für eine lagerichtige Anordnung der Steckerbaugruppe 4c im Gehäuseteil 3c. Weiter ist die Dichtung 11c, die Dichtungsnut 16c, die Schraubdome 18c, das Kontaktelement 7c mit dem Kontaktbereich 10c, der Niederhalter 8c und der Vorsprung 21c dargestellt.
Fig. 9 zeigt das Gehäuseteil 3c und die Steckerbaugruppe 4c einer Variante von Fig. 3 in einer dritten Montagesituation, sie sind gegenüber den Fig. 7 und 8 um 180° gedreht
dargestellt, weil dies der Fertigungssituation entspricht. Das Steckergehäuse 9c liegt nach wie vor an der Anschlagfläche 17c des Gehäuseteils 3c an. Eine Leiterplatte 5c ist in das
Gehäuseteil 3c eingebaut. Der Vorsprung 21c ragt durch eine Ausnehmung 27c der Leiterplatte 5c über diese hinaus. Der Vorsprung 21c ist einstückiger Bestandteil der
Steckerbaugruppe 4c. Über ein elektronisches Bauteil, hier einem Elektrolytkondensator 22c (nur ein Elektrolytkondensator erkennbar) , liegt die Leiterplatte 5c an dem Niederhalter 8c an. Der Niederhalter 8c besteht aus einem elastisch
komprimierbaren Material, insbesondere aus einem
Elastomermaterial, ebenso wie die Dichtung 11c. Weiter sind das Kontaktelement 7c, der Kontaktbereich 10c des
Kontaktelements 7c, das Steckergehäuse 9die Öffnung 12c, der Kragen 14c, die Innenseite 19c des Gehäuseteils 3c, die
Schraubdome 18, die Dichtung 11 und der Verbindungsbereich 13c dargestellt .
Fig. 10 zeigt das Gehäuseteil 3c und die Steckerbaugruppe 4c einer Variante von Fig. 4 in einer vierten Montagesituation und zusammen mit der Leiterplatte 5c und einem Gehäusedeckel 6c als fertig montiertes Elektronikmodul lc. Bei der Montage des Gehäusedeckels 6c wurde der Niederhalter 8c und die
Dichtung 11c komprimiert und die Leiterplatte 5c Richtung Gehäuseteil 3c verschoben. Der Gehäusedeckel 6c liegt am
Vorsprung 21c an. Dieser und damit die Steckerbaugruppe 4c wurde bei der Montage des Gehäusedeckels 6c aus ihrer
Anschlagsposition an der Anschlagfläche 17c zurückgeschoben, so dass ein Spalt 20c zwischen dem Gehäuseteil 3c,
insbesondere der Anschlagfläche 17c und dem Steckergehäuse 9c entstand. Eine deutlich sichtbare Verformung des Niederhalters 8c und der Dichtung 11c ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. Der Gehäusedeckel 6c ist mittels Schrauben 23c am Gehäuseteil 3c befestigt. Die Schrauben 23c sind dabei in die Schraubdome 18c eingeschraubt. Die Leiterplatte 5c liegt großflächig am Gehäusedeckel 6c an, welche als Wärmesenke wirkt. Weiter sind in Fig. 10 die Öffnung 12c, der Kragen 14c, der Verbindungsbereich 13c, die Innenseite 19c des
Gehäuseteils 3c, und das Kontaktelement 7c mit dem
Kontaktbereich 10c dargestellt. Das Kontaktelement 7c ist in der Steckerbaugruppe eingespritzt und verläuft L-förmig von einem Steckerschacht 24c im Steckergehäuse 9c zur Leiterplatte 5c .
Bezugszeichenliste Elektronikmodul 23 Schraube elektrischer Antrieb 24 Steckerschacht Gehäuseteil 25 Vertiefung Steckerbaugruppe 26 Motorgehäuse Leiterplatte 27 Ausnehmung Gehäusedeckel
Kontaktelement
Niederhalter
Steckergehäuse
Kontaktbereich
Dichtung
Öffnung
Verbindungsbereich
Kragen
Vergussmasse
Dichtungsnut
Anschlagfläche
Schraubdom
Innenseite
Spalt
Vorsprung
Elektrolytkondensator

Claims

Patentansprüche
1. Elektronikmodul (1), insbesondere für einen elektrischen Antrieb (2), mit einem mehrteiligen, eine Leiterplatte (5) aufnehmenden Gehäuse, zusammengesetzt aus einem
Gehäuseteil (3), einem Gehäusedeckel (6) und einer
Steckerbaugruppe (4), welche aus einem Steckergehäuse (9) und Kontaktelementen (7) besteht, welche einerseits eine Steckrichtung eines Zuleitungssteckers und anderseits eine Montagerichtung der Steckerbaugruppe (4) definieren, wobei die Montagerichtung der Steckerbaugruppe (4) rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig zur
Leiterplattenebene ausgerichtet ist und das Gehäuseteil (3) eine Öffnung (12) hat, welche zur Aufnahme eines Verbindungsbereichs (13) der Steckerbaugruppe (4) dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckerbaugruppe (4) am Gehäuseteil (3) fixiert ist, aber die relative Lage der Steckerbaugruppe (4) zum Gehäuseteil (3) in
rechtwinkliger oder annähernd rechtwinkliger Richtung zur Leiterplattenebene nicht durch die Geometrie des
Gehäuseteils (3) oder der Steckerbaugruppe (4) definiert ist .
2. Elektronikmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorsprung (21) des Steckergehäuses (9),
insbesondere des Verbindungsbereichs (13) an der
Leiterplatte (5) oder am Gehäusedeckel (6) anliegt.
3. Elektronikmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (21) durch eine Aussparung in der Leiterplatte (5) hindurchgeführt ist.
4. Elektronikmodul nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (6) so geformt ist, dass er zumindest partiell in einem Bereich welcher dem Vorsprung (21) der Steckerbaugruppe (4)
gegenüberliegt an der Leiterplatte (5) und/oder am
Vorsprung (21) anliegt.
5. Elektronikmodul nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (13) der Steckerbaugruppe (4) in einem Vormontagezustand innerhalb der Öffnung (12) relativ zum Gehäuseteil (3) verschiebbar ausgebildet ist und im montierten Zustand mit dem
Gehäuseteil (3) fixiert ist.
6. Elektronikmodul nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (13) und die Öffnung (12) und/oder ein an die Öffnung (12)
anschließender Kragen (14) aneinander anliegen und eine zylindermantelförmige oder eine unrunde Kontur aufweisen.
7. Elektronikmodul nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kontaktelemente (7) der Steckerbaugruppe (4) zum
Steckergehäuse (9) durch eine Vergussmasse (15)
abgedichtet sind.
8. Elektronikmodul nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel
(6) als Wärmesenke dient und vollständig oder teilweise aus einem gut wärmeleitenden Metallmaterial besteht, insbesondere Aluminium.
9. Elektronikmodul nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) von zumindest einem Niederhalter (8) gegen den
Gehäusedeckel (6) gedrückt wird, wobei der Niederhalter (8) zwischen dem Gehäuseteil (3) und der Leiterplatte (5) angeordnet ist.
10. Elektronikmodul nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, dass der Niederhalter (8) aus elastischen Material, insbesondere einer Feder, oder einem elastisch komprimierbaren Material, insbesondere aus einem
Elastomermaterial, besteht.
11. Elektronikmodul nach zumindest einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuseteil (3) und dem Gehäusedeckel (6) eine komprimierbare Dichtung (11) angeordnet ist.
12. Elektronikmodul nach zumindest einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) beidseitig bestückt und/oder beidseitig kontaktiert ist.
13. Elektronikmodul nach zumindest einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckrichtung des Zuleitungssteckers von der
Montagerichtung der Steckerbaugruppe (4) abweicht.
14. Elektrischer Antrieb mit einem Elektronikmodul nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Elektronikmodul elektrisch mit einer Statorwicklung des elektrischen Antriebs verbunden ist.
15. Verfahren zur Herstellung eines Elektronikmoduls nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Bereitstellung eines Gehäuseteils (3), eines
Niederhalters (8), eines Gehäusedeckels (6) einer
Leiterplatte (5) und einer Steckerbaugruppe (4); b) Fügen der Steckerbaugruppe (4) in eine Öffnung (12) des Gehäuseteils (3), wobei die Steckerbaugruppe (4) in der Öffnung (12) in einer über eine Endstellung
hinausgehende Interimsstellung oder bis auf Anschlag am Gehäuseteil (3) anliegt; c) Einbau des Niederhalters (8) und der Leiterplatte (5) in das Gehäuseteil (3) und kontaktieren der
Kontaktelemente (7) mit der Leiterplatte (5), wobei diese durch eine Montagevorrichtung im Kontaktbereich abgestützt wird; d) Prüfen der Kontaktierung; e) Fügen des Gehäusedeckels (6) auf das Gehäuseteil (3) und die Leiterplatte (5), wobei die Leiterplatte (5) gegen den Niederhalter (8) drückt und diesen dadurch komprimiert, der Gehäusedeckel (6) gegen die Dichtung (11) drückt und diese dadurch komprimiert und die
Steckerbaugruppe (4) vom Gehäusedeckel (6) oder der Leiterplatte (5) durch eine Öffnung (12) im Gehäuseteil (3) zurückgeschoben wird; f) Fixieren des Gehäusedeckels (6) am Gehäuseteil (3); g) Fixieren der Steckerbaugruppe (4) am oder im
Gehäuseteil (3) .
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Dichtung (11) oder ein
Flüssigdichtmaterial bereitgestellt wird, die/welches zusammen mit dem Niederhalter (8) und der Leiterplatte (5) in das Gehäuseteil (3) eingebaut/eingebracht wird und dass der Gehäusedeckel (6) auf die Dichtung (11) gefügt wird .
17. Verfahren zur Herstellung eines Elektronikmoduls nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Bereitstellung eines Gehäuseteils (3) mit daran
fixiertem Niederhalter (8) und Dichtung (11), eines Gehäusedeckels (6) einer Leiterplatte (5) und einer Steckerbaugruppe (4); b) Fügen der Steckerbaugruppe (4) in eine Öffnung (12) des Gehäuseteils (3), wobei die Steckerbaugruppe (4) in der Öffnung (12) in einer über eine Endstellung
hinausgehende Interimsstellung oder bis auf Anschlag am Gehäuseteil (3) anliegt; c) Einbau der Leiterplatte (5) in das Gehäuseteil (3) und kontaktieren der Kontaktelemente (7) mit der
Leiterplatte (5), wobei diese durch eine
Montagevorrichtung im Kontaktbereich abgestützt wird; d) Prüfen der Kontaktierung; e) Fügen des Gehäusedeckels (6) auf die Dichtung (11), und die Leiterplatte (5), wobei die Leiterplatte (5) gegen den Niederhalter (8) drückt und diesen dadurch komprimiert, der Gehäusedeckel (6) gegen die Dichtung (11) drückt und diese dadurch komprimiert und die
Steckerbaugruppe (4) vom Gehäusedeckel (6) oder der Leiterplatte (5) durch eine Öffnung (12) im Gehäuseteil (3) zurückgeschoben wird; f) Fixieren des Gehäusedeckels (6) am Gehäuseteil (3); g) Fixieren der Steckerbaugruppe (4) am oder im
Gehäuseteil (3) .
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass während der Montage der Kontaktelemente (7) in die Leiterplatte (5) eine Kraft- oder Wegüberwachung
durchgeführt wird und/oder vor der Montage des
Gehäusedeckels (6) eine Prüfung der Kontaktqualität des elektrischen Kontaktelements zwischen den
Kontaktelementen (7) und der Leiterplatte (5) vorgenommen wird .
19. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Einpressen der Kontaktelemente (7) in die
Leiterplatte (5) auf Block erfolgt.
20. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16 dadurch
gekennzeichnet, dass der Kontakt zwischen den
Kontaktelementen (7) und der Leiterplatte (5) mittels Pressfit-Technologie, Schweißen oder Löten hergestellt wird .
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (6) mit dem
Gehäuseteil (3) fixiert wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckerbaugruppe (4) mittels eines Laserdurchstrahlschweißverfahrens, mittels Kleben oder eines vergleichbaren Verfahrens mit dem Gehäuseteil (3) fest verbunden wird.
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