WO2025124643A1 - Steuerungseinheit mit eingegossener leiterplatte; system aus pumpe und steuerungseinheit und herstellverfahren für eine steuerungseinheit - Google Patents

Steuerungseinheit mit eingegossener leiterplatte; system aus pumpe und steuerungseinheit und herstellverfahren für eine steuerungseinheit Download PDF

Info

Publication number
WO2025124643A1
WO2025124643A1 PCT/DE2024/101023 DE2024101023W WO2025124643A1 WO 2025124643 A1 WO2025124643 A1 WO 2025124643A1 DE 2024101023 W DE2024101023 W DE 2024101023W WO 2025124643 A1 WO2025124643 A1 WO 2025124643A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
control unit
circuit board
connector
side walls
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/DE2024/101023
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Klein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of WO2025124643A1 publication Critical patent/WO2025124643A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0686—Mechanical details of the pump control unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5813—Cooling the control unit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12—Impregnating, moulding insulation, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
    • H02K15/123—Impregnating, moulding insulation, heating or drying of windings, stators, rotors or machines of casings or enclosures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/08—Insulating casings

Definitions

  • Control unit with molded circuit board system comprising a pump and control unit and manufacturing method for a control unit
  • the present invention relates to a control unit for an electric pump.
  • the present invention further relates to a system comprising an (oil) pump and a control unit, and to a manufacturing method for a control unit.
  • Control units for electric oil pumps are well known. These pumps are used, for example, in (manual) transmissions for vehicles to build up fluid pressure in the transmission and to move components within the transmission through the application of pressure.
  • Known control units are mounted on the outside of a transmission housing. A circuit board of the control unit is screwed directly onto the transmission housing. The circuit board is electrically connected to the pump, which is also attached to the transmission housing. Since the circuit board of the control unit is exposed on the transmission housing, the circuit board must be mounted on the transmission housing in a clean room. Otherwise, dirt, dust, or other environmental influences could lead to errors or short circuits on the circuit board and thus impair the functionality of the control unit.
  • US 2016/0 251 719 A1 discloses a system comprising an electric motor, a motor housing, and an electronics unit.
  • a first housing shell is configured as a motor mount, and the motor housing is attached thereto.
  • a second housing shell is configured as a cooling element.
  • An electronics mount is arranged between the motor mount and the cooling element, with the cooling element and the motor mount having a higher thermal conductivity than the electronics mount.
  • DE 10 2020 104 241 A1 discloses an electric oil pump comprising a motor, a pump body, and a control unit mounted on the motor and configured to control operation of the motor. Between the motor and the A gear is arranged in the oil pump, which reduces the speed that is delivered from the engine to the oil pump.
  • the object of the present invention is therefore to overcome or at least mitigate the disadvantages of the prior art and, in particular, to provide a control unit that can be installed outside of a clean room. Furthermore, only a minimal amount of installation space should be required for the control unit.
  • control unit according to the features of claim 1.
  • object of the present invention is achieved by a system according to the features of claim 9 and a manufacturing method according to the features of claim 10.
  • the core idea of the present invention is that the circuit board of the control unit is cast into the potting compound or is completely surrounded by the potting compound.
  • the contact of the circuit board with the potting compound creates a thermally conductive bridge that can dissipate excess thermal energy from the circuit board.
  • the potting compound can thus act as a heat sink for the circuit board.
  • installation space can be saved.
  • the electrically insulating properties of the potting compound also reduce air and creepage distances. In particular, air and creepage distances between the circuit board and conductive parts outside the housing are reduced.
  • the side walls of the housing can be continuous or circumferential. This prevents the casting compound from leaking during pouring.
  • the continuous side walls can therefore serve as formwork for the casting.
  • the control unit or the circuit board can in particular be operated with a nominal voltage of 12 V.
  • thermally conductive a material that has a thermal conductivity greater than approximately 1 W/mK can be understood as thermally conductive.
  • the thermal conductivity of the potting compound can be adjusted, for example, by additives in the potting compound.
  • the casting compound preferably has the highest possible specific heat capacity.
  • a high specific heat capacity can, for example, be higher than that of air, i.e., higher than 1 kJ/kgK.
  • the housing of the control unit can be cast.
  • the housing can be made of the same material as the gearbox housing.
  • Fig.1 shows a perspective view of a control unit according to the present invention
  • Fig. 2 shows a perspective view of the control unit according to the present invention without potting compound
  • Fig. 3 shows a longitudinal sectional view through the control unit according to the present invention
  • Fig. 4 shows a detailed view of a connector of the control unit according to the present invention
  • Fig. 5 shows a plan view of the control unit according to the present invention
  • Fig. 6 shows a perspective view of a system according to the present invention
  • Fig. 7 shows a perspective view of the system according to the present invention without a housing
  • Fig. 8 shows a detailed view of a connector portion of the control unit according to the present invention.
  • Fig. 9 shows a flowchart of a manufacturing method according to the present invention.
  • FIGS 1 and 2 show a control unit 1 and a control device for an electric pump 2, respectively.
  • the control unit 1 has a housing 3 which has at least one base section 4 and side walls 5 protruding therefrom.
  • the side walls 5 protrude essentially perpendicularly from the base section 4.
  • a circuit board 6 of the control unit 1 is arranged on the base section 4 and is surrounded by the side walls 5.
  • the side walls 5 protrude beyond the circuit board 6 and thereby define a projection volume 7 which is filled with an electrically insulating and thermally conductive potting compound 8.
  • the projection volume 7 is defined by a plane through side wall terminations 9 of the side walls 5, a top side 10 of the circuit board 6 and inner sides of the side walls 5.
  • a gap 11 is formed between the circuit board 6 and the inner sides of the side walls 5.
  • the gap 11 is also filled with the potting compound 8 in order to completely surround the circuit board 6 with the potting compound 8.
  • the control unit 1 further comprises an (electrical) connector 12.
  • the connector 12 is also arranged within the side walls 5 and is connected to the circuit board 6.
  • the circuit board 6 and the connector 12 are connected, for example, by a press fit.
  • the Control unit 1 has a further electrical plug 15, which serves, for example, for the power supply.
  • Fig. 3 shows a longitudinal section through the control unit 1.
  • the sectional view shows the gap 11, which is filled by the potting compound 8.
  • the printed circuit board 6 is (almost) completely surrounded by the potting compound 8 and thus shielded from environmental influences and/or contamination.
  • Fig. 4 shows the connector 12 with an (insulating) connector housing or insulation section 13 and terminals 14.
  • the insulation section 13 is designed such that it leaves the terminals 14 free. This means that the metal contact points of the terminals 14 are freely accessible and can be connected to a corresponding (contact) counterpart.
  • Fig. 5 shows the arrangement of the terminals 14. The terminals are arranged in a row next to one another and run parallel to the side wall 5, which faces the connector 12.
  • Fig. 6 shows a gear housing 16.
  • the pump 2 and the control unit 1 are attached to the gear housing 16.
  • the control unit 1 is electrically connected to the pump 2. Cables that connect the control unit 1 to the pump 2 are routed on an outer side of the gear housing 16.
  • the control unit 1 is mounted inverted or upside down on the gear housing 16.
  • the side wall closures 9 rest against the gear housing 16 and the bottom cut 4 points outwards from the outside of the gear housing 16.
  • This means that the potting compound 8 is arranged between the gear housing 16 and the printed circuit board 6.
  • the connector 15 protrudes outwards from the housing 3. Thanks to the printed circuit board 6, which is surrounded by the potting compound 8, the control unit 1 can be mounted on the gear housing without the assembly having to take place in a clean room.
  • Fig. 7 shows the gear housing 16 without the housing 3 of the control unit 1.
  • the circuit board 6 is connected to the connector 12.
  • the connector 12 is connected to another pump-side connector section 17.
  • the connections 14 point toward the gear housing 16 and the pump-side connector section 17.
  • Fig. 8 shows a detailed view of the pump-side connector section 17.
  • the pump-side connector section 17 has an insulating housing 18 and (electrically conductive) pins 19 that protrude from the housing 18.
  • the pins 19 are prepared and designed to engage the terminals 14 of the connector 12 to establish an electrical connection.
  • the pump-side connector section 17 is electrically connected to the pump 2 by cables 20.
  • the circuit board 6 is electrically connected to the pump 2 through the pump-side connector section 17.
  • the control unit 1 can send electrical (control) signals to the pump 2.
  • Fig. 9 shows a flowchart of a manufacturing method for the control unit 1.
  • the manufacturing method has the following steps.
  • the printed circuit board 6 is placed on the base section 4 such that the side walls 5 protrude beyond the printed circuit board 6 and determine the protrusion volume 7.
  • the connector 12 is inserted into the housing.
  • the connector 12 is connected to the printed circuit board 6 in the third step S3.
  • placeholders are placed on the connections 14 of the connector 12.
  • the connector 12 and the printed circuit board 6 are cast together with the potting compound 8 so that the protrusion volume 7 is filled and the connections 14 are left unfilled by the potting compound 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungseinheit (1), insbesondere für eine elektrische Pumpe (2), mit einem Gehäuse (3), das zumindest einen Bodenabschnitt (4) und davon abstehende Seitenwände (5) aufweist, wobei an dem Bodenabschnitt (4) eine Leiterplatte (6) der Steuerungseinheit (1 ) angeordnet ist und die Leiterplatte (6) von den Seitenwänden umgeben ist. Die Seitenwände (5) ragen über die Leiterplatte (6) heraus und bestimmen dabei ein Überstandvolumen (7), das von einer elektrisch isolierenden und thermisch leitenden Vergussmasse (8) ausgefüllt ist.

Description

Steuerungseinheit mit eingegossener Leiterplatte; System aus Pumpe und Steuerungseinheit und Herstellverfahren für eine Steuerungseinheit
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungseinheit für eine elektrische Pumpe. Die vorliegende Erfindung ferner ein System aus einer (Öl)Pumpe und einer Steuerungseinheit und ein Herstellverfahren für eine Steuerungseinheit.
Steuerungseinheiten für elektrische Öl(Pumpen) sind bekannt. Die Pumpen werden beispielsweise in (Schalt-)getrieben für Fahrzeuge eingesetzt, um Fluiddruck im Getriebe aufzubauen und Bauteile in dem Getriebe durch die Druckbeaufschlagung zu bewegen. Bekannte Steuerungseinheiten werden außen an einem Getriebegehäuse des Getriebes angebracht. Dabei wird eine Leiterplatte des Steuergeräts direkt auf das Getriebegehäuse geschraubt. Die Leiterplatte ist elektrisch mit der Pumpe verbunden, die ebenfalls an dem Getriebegehäuse befestigt ist. Da die Leiterplatte der Steuerungseinheit auf dem Getriebegehäuse offen liegt, muss die Leiterplatte in einem Sauberraum auf das Getriebegehäuse montiert werden. Sonst könnte Schmutz, Staub oder sonstige Umwelteinflüsse zu Fehlern oder Kurzschlüssen auf der Leiterplatte führen und damit die Funktionalität der Steuerungseinheit beeinträchtigen.
Aus der US 2016 / 0 251 719 A1 ist ein System mit einem Elektromotor, einem Motorgehäuse und einer Elektronikeinheit bekannt. Eine erste Gehäuseschale ist als ein Motorträger ausgebildet und das Motorgehäuse ist daran befestigt. Eine zweite Gehäuseschale ist als Kühlelement ausgebildet. Ein Elektronikträger ist zwischen dem Motorträger und dem Kühlelement angeordnet, wobei das Kühlelement und der Motorträger eine höhere thermische Leitfähigkeit als der Elektronikträger aufweisen.
Die DE 10 2020 104 241 A1 offenbart eine elektrische Ölpumpe mit einem Motor, einem Pumpenkörper und einer Steuereinheit, die an dem Motor befestigt ist und zum Steuern eines Betriebs des Motors ausgebildet ist. Zwischen dem Motor und er Ölpumpe ist ein Getriebe angeordnet, das eine Drehzahl reduziert, die von dem Motor an die Ölpumpe abgegeben wird.
Aus dem Stand der Technik ist aber keine Lösung bekannt, die eine Steuereinheit von Umwelteinflüssen abschirmt.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt also darin, die Nachteile des Stands der Technik zu überkommen oder zumindest zu mindern und insbesondere darin, eine Steuerungseinheit bereitzustellen, die außerhalb eines Reinraums montierbar ist. Ferner soll lediglich ein minimaler Bauraum für die Steuerungseinheit notwendig sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steuerungseinheit gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein System gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9 und ein Herstellverfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungseinheit bzw. eine Steuereinheit oder ein Steuergerät für eine elektrische Pumpe, insbesondere eine hydraulische Ölpumpe. Die Steuerungseinheit hat ein Gehäuse, das zumindest einen (plattenförmigen) Bodenabschnitt und davon (vorzugsweise quer oder im Wesentlichen senkrecht) abstehende Seitenwände aufweist. An dem Bodenabschnitt ist eine Leiterplatte / eine Platine / ein PCB der Steuerungseinheit angeordnet, die von den Seitenwänden umgeben ist. Die Seitenwände ragen über die Leiterplatte heraus und bestimmen dabei ein Überstandvolumen, das von einer elektrisch isolierenden und thermisch leitenden Vergussmasse (zumindest teil- oder abschnittsweise / überwiegend / vollständig) ausgefüllt ist.
In anderen Worten ist die Leiterplatte von den Seitenwänden umgeben. Die Seitenwände sind dabei derart hoch ausgebildet, dass die Seitenwände über die Leiterplatte herausstehen. Dieser überstehende Abschnitt der jeweiligen Seitenwände bildet eine seitliche Begrenzung des Überstandvolumens. Das Überstandvolumen ist derart von der Vergussmasse ausgefüllt, dass die Leiterplatte von der Vergussmasse umgeben / umfasst ist. D.h. die Vergussmasse kann wie ein Bestandteil des Gehäuses der Steuerungseinheit wirken. Insbesondere kann die Vergussmasse kann dabei als ein Deckel des Gehäuses fungieren.
Das Überstandvolumen kann dabei ein Volumen sein, das durch die Seitenwände, eine erste Ebene, die in der in Richtung der freien Enden der Seitenwände ausgerichteten Oberseite der Leiterplatte liegt, und eine zweite Ebene durch die freien Enden der Seitenwände begrenzt ist.
Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung liegt also darin, dass die Leiterplatte der Steuerungseinheit in die Vergussmasse eingegossen ist bzw. vollständig von der Vergussmasse umgeben ist.
Die erfindungsgemäße Steuerungseinheit weist dabei die folgenden Vorteile auf. Durch das vollständige Eingießen der Leiterplatte kann verhindert werden, dass Schmutz oder sonstige Fremdkörper in Kontakt mit der Leiterplatte gelangen und die Leiterplatte somit kontaminieren. Durch das Verhindern der Kontaminierung der Leiterplatte kann somit die Gefahr von Kurzschlüssen und / oder sonstigen Ausfällen der Leiterplatte und damit der gesamten Steuerungseinheit vermindert werden. Somit kann darauf verzichtet werden, ein Gesamtsystem, an dem die Steuerungseinheit befestigt ist, in einem Sauberraum zu montieren. Insbesondere kann das Gesamtsystem ein Getriebe mit einem Gehäuse sein, an dem die Steuerungseinheit und die Pumpe befestigt sind. Mit der eingegossenen / vergossenen Leiterplatte kann das Getriebe außerhalb des Sauberraums montiert werden, ohne eine Kontaminierung der Leiterplatte zu riskieren. Dadurch können Kosten bei der Herstellung und Montage reduziert werden. Ferner hat die erfindungsgemäße Steuerungseinheit ein bauraumoptimiertes Gehäuse. Ferner wird durch den Kontakt der Leiterplatte mit der Vergussmasse eine thermisch leitende Brücke geschaffen, die überschüssige thermische Energie von der Leiterplatte abführen kann. Somit kann die Vergussmasse als ein Kühlkörper für die Leiterplatte fungieren. Zusätzlich kann durch den Verzicht auf den Deckel Bauraum eingespart werden. Durch die elektrisch isolierende Eigenschaft der Vergussmasse können außerdem Luft- und Kriechstrecken reduziert werden. Dabei können durch die isolierende Vergussmasse insbesondere Luft- und Kriechstrecken zwischen der Leiterplatte und leitenden Teilen außerhalb des Gehäuses reduziert werden.
Ferner wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein System aus einer Pumpe und der Steuerungseinheit nach einem der genannten Aspekte gelöst. Die Pumpe und die Steuerungseinheit können dabei beide auf einem Getriebegehäuse eines (Schalt-)Getriebes angeordnet sein.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ferner durch ein Herstellverfahren für die Steuerungseinheit gelöst. Das Herstellverfahren hat die folgenden Schritte. Die Leiterplatte wird auf den Bodenabschnitt des Gehäuses derart aufgelegt, dass die Seitenwände des Gehäuses über die Leiterplatte herausragen und das Überstandvolumen bestimmen. Ein Konnektor wird in das Gehäuse eingesetzt. Der Konnektor wird mit der Leiterplatte verbunden. Insbesondere wird der Konnektor mit der Leiterplatte durch eine Presspassung verbunden. Dabei können insbesondere vorstehende Pins an dem Konnektor durch entsprechende Löcher / Aussparungen in der Leiterplatte gesteckt werden. Die Kombination aus den Pins und den Löchern kann die Presspassung ausbilden. Anschließend werden Platzhaltern auf die Anschlüsse des Konnektors aufgesetzt. Die Platzhalter können dabei insbesondere Plastikkappen sein, die die Form der Gegenstücke der Anschlüsse haben. Somit könne die Platzhalter ein Negativ in der Vergussmasse bilden, dass die Form der Gegenstücke hat. In einem letzten Schritt werden der Konnektor und der Leiterplatte mit einer Vergussmasse derart vergossen, dass das Überstandvolumen ausgefüllt ist und die Anschlüsse von der Vergussmasse ausgespart sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche.
Vorzugsweise kann das Überstandvolumen von einer Ebene, die durch einen Seitenwandabschluss der Seitenwände verläuft, durch eine dem Bodenabschnitt gegenüberliegende Oberseite der Leiterplatte und die Innenseiten der Seitenwände begrenzt sein. Die Vergussmasse in dem Überstandvolumen kann somit die über die Leiterplatte überstehenden Seitenwände ausfüllen. Somit kann die Vergussmasse im Überstandvolumen als Deckel für das Gehäuse der Steuerungseinheit dienen. Nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Seitenwände ein Polygon (vorzugsweise ein Rechteck) bilden, in dessen Inneren die Leiterplatte aufgenommen ist. Durch die rechteckige Form kann die im Wesentlichen rechteckige Leiterplatte gut in die Seitenwände passen.
Vorzugsweise kann zwischen der Leiterplatte und den Seitenwänden jeweils ein Spalt vorhanden sein. D.h. die Seitenwände und die Leiterplatte können voneinander beabstandet sein. Die Distanz zwischen den Seitenwänden und der Leiterplatte kann die Luft- und/oder Kriechstrecke zwischen der (elektrisch leitenden) Leiterplatte und anderen elektrischen Bauteilen darstellen, die außerhalb der Seitenwände angeordnet sind.
Nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Spalt mit Vergussmasse ausgefüllt sein. Dadurch kann der gesamte Innenraum des Gehäuses, der nicht von der Leiterplatte genutzt wird, mit Vergussmasse ausgefüllt sein. Durch das elektrisch isolierende Material der Vergussmasse kann ein Überschlag verhindert werden.
Nach einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuerungseinheit den Konnektor bzw. eine Verschalteplatte aufweisen, der von den Seitenwänden umgeben ist und mit der Leiterplatte (elektrisch) verbunden ist. Bei dem Konnektor kann es sich insbesondere um einen elektrischen Stecker handeln. Der Konnektor kann insbesondere für eine elektrische Verbindung von der Steuerungseinheit zu der Pumpe verwendet werden. Der Konnektor kann dabei insbesondere ein leiterplattenseitiger Konnektor sein, der mit einem entsprechenden pumpenseitigen Konnektor zu einem Konnektorsystem verbindbar ist. Während der leiterplattenseitige Konnektor von den Seitenwänden umgeben sein kann, kann der pumpenseitige Konnektor auf dem Getriebegehäuse angeordnet sein. Von dem pumpenseitigen Konnektor kann die elektrische Verbindung zu der Pumpe ausgehen.
Vorzugsweise kann der Konnektor zumindest abschnittsweise von der Vergussmasse umgeben sein, wobei die Vergussmasse ein isolierendes Konnektorgehäuse des Konnektors bilden kann. D.h. die Vergussmasse kann ein isolierendes Material für den Konnektor darstellen. Das Konnektorgehäuse kann dabei aus einem isolierenden Material wie beispielsweise Kunststoff bestehen kann und (metallene / elektrisch leitende) Anschlüsse aufweisen, die von dem Konnektorgehäuse ausgespart sind bzw. aus dem Konnektorgehäuse herausragen. Das (isolierende) Konnektorgehäuse kann also durch die (ebenfalls elektrisch isolierende) Vergussmasse ersetzt werden. Dadurch können Material- und Fertigungskosten eingespart werden.
Es kann somit vorteilhaft sein, dass die Anschlüsse bzw. (Konnektor-)Pins des Konnektors von der Vergussmasse ausgespart sind. Durch die Anschlüsse kann der Konnektor mit dem entsprechenden pumpenseitigen Konnektor (elektrisch) verbunden werden. Dabei können die vorstehenden Anschlüsse entsprechende männliche Anschlüsse des pumpenseitigen Konnektors aufnehmen. Ferner können die Anschlüsse auch derart (männlich bzw. aus dem Konnektorgehäuse herausragend) ausgestaltet sein, dass sie in entsprechende weibliche Anschlüsse des pumpenseitigen Konnektors eingreifen. D.h. die elektrisch leitenden Elemente können von der Vergussmasse ausgespart werden. Dafür können insbesondere die Platzhalter bzw. Aufsteckkappen verwendet werden, die sicherstellen können, dass die Anschlüsse beim Eingießen der Vergussmasse frei bleiben.
Vorteilhafterweise können die Leiterplatte und der Konnektor durch eine Presspassung / einen Pressfit verbunden sein. Die Leiterplatte kann dafür die Löcher aufweisen, in die die vorstehenden (Anschluss-)Pins des Konnektors eingreifen. Ein Durchmesser der Pins kann derart ausgestaltet sein, dass die Presspassung zwischen den Pins und den Löchern besteht.
Vorteilhafterweise können die Seitenwände des Gehäuses durchgehend bzw. umlaufend sein. Dadurch kann ein Auslaufen der Vergussmasse beim Eingießen verhindert werden. Die um laufenden Seitenwände können also als Verschalung für den Guss dienen.
Die Vergussmasse kann insbesondere aus einem Kunstharz bzw. einem duroplastischen Kunststoff sein. Besonders geeignet können dafür Epoxidharze oder Polyurethan sein. Ferner kann die Vergussmasse aus Silikonkautschuk (synthetisches Polysiloxanpolymer mit additivem Platinkatalysator), Polyacrylat oder einer Gel-Vergussmasse sein.
Die Vergussmasse kann beispielsweise zwischen ca. 1 mm bis ca. 5 mm dick sein und dabei eine Fläche von 20.000 mm2 bis 30.000 mm2 abdecken. Ein Dicken- zu einem Volumenverhältnis der Vergussmasse kann insbesondere zwischen ca. 5 mm / 20.000 mm3 bis zu ca. 1 mm / 150.000 mm3 liegen.
Die Steuerungseinheit bzw. die Leiterplatte kann insbesondere mit einer Nennspannung von 12 V betrieben werden.
Als thermisch leitend kann insbesondere ein Material verstanden werden, das eine thermische Leitfähigkeit aufweist, die größer als ca. 1 W/mK ist.
Die thermische Leitfähigkeit der Vergussmasse kann beispielsweise durch Additive in der Vergussmasse eingestellt werden.
Vorzugsweise weist die Vergussmasse eine möglichst hohe spezifische Wärmekapazität auf. Eine hohe spezifische Wärmekapazität kann beispielsweise eine spezifische Wärmekapazität höher als die von Luft, also höher als 1 kJ/kgK sein.
Vorzugsweise kann das Gehäuse der Steuerungseinheit gegossen sein. Das Gehäuse kann dabei aus dem gleichen Material wie das Getriebegehäuse gefertigt sein.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert:
Fig.1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ohne Vergussmasse;
Fig. 3 zeigt eine Längsschnittansicht durch die Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 4 zeigt eine Detailansicht eines Konnektors der Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf die Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung ohne ein Gehäuse;
Fig. 8 zeigt eine Detailansicht eines Konnektorabschnitts der Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Herstellverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Steuerungseinheit 1 bzw. ein Steuergerät für eine elektrische Pumpe 2. Die Steuerungseinheit 1 hat ein Gehäuse 3, das zumindest einen Bodenabschnitt 4 und davon abstehende Seitenwände 5 aufweist. Die Seitenwände 5 stehen im Wesentlichen senkrecht von dem Bodenabschnitt 4 ab. An dem Bodenabschnitt 4 ist eine Leiterplatte 6 der Steuerungseinheit 1 angeordnet, die von den Seitenwänden 5 umgeben ist. Die Seitenwände 5 ragen über die Leiterplatte 6 heraus und bestimmen dabei ein Überstandvolumen 7, das von einer elektrisch isolierenden und thermisch leitenden Vergussmasse 8 ausgefüllt ist. Das Überstandvolumen 7 wird durch eine Ebene durch Seitenwandabschlüsse 9 der Seitenwände 5, eine Oberseite 10 der Leiterplatte 6 und Innenseiten der Seitenwände 5 definiert. Zwischen der Leiterplatte 6 und den Innenseiten der Seitenwände 5 ist ein Spalt 11 ausgebildet. Der Spalt 11 ist ebenfalls mit der Vergussmasse 8 gefüllt, um die Leiterplatte 6 komplett von der Vergussmasse 8 zu umgeben. Die Steuerungseinheit 1 weist ferner einen (elektrischen) Konnektor 12 auf. Der Konnektor 12 ist ebenfalls innerhalb der Seitenwände 5 angeordnet und ist mit der Leiterplatte 6 verbunden. Die Leiterplatte 6 und der Konnektor 12 sind beispielsweise durch eine Presspassung verbunden. Ferner weist die Steuerungseinheit 1 einen weiteren elektrischen Stecker 15 auf, der beispielsweise zur Stromversorgung dient.
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch die Steuerungseinheit 1. In der Schnittansicht ist der Spalt 11 gezeigt, der von der Vergussmasse 8 ausgefüllt ist. Dadurch ist die Leiterplatte 6 (fast) vollständig von der Vergussmasse 8 umgeben und somit von Umwelteinflüssen und/oder Verunreinigungen abgeschirmt.
Fig. 4 zeigt den Konnektor 12 mit einem (isolierenden) Konnektorgehäuse bzw. Isolationssabschnitt 13 und Anschlüssen 14. Der Isolationssabschnitt 13 ist derart ausgebildet, dass er die Anschlüsse 14 ausspart. D.h. metallene Kontaktstellen der Anschlüsse 14 sind frei zugänglich und können mit einem entsprechenden (Kontakt - )Gegenstück verbunden werden. Fig. 5 zeigt die Anordnung der Anschlüsse 14. Die Anschlüsse sind in einer Reihe nebeneinander angeordnet und verlaufen parallel zu der Seitenwand 5, die zu dem Konnektor 12 zeigt.
Fig. 6 zeigt ein Getriebegehäuse 16. An dem Getriebegehäuse 16 sind die Pumpe 2 und die Steuereinheit 1 befestigt. Die Steuereinheit 1 ist elektrisch mit der Pumpe 2 verbunden. Kabel, die die Steuereinheit 1 mit der Pumpe 2 verbinden, sind an einer Außenseite des Getriebegehäuses 16 geführt. Die Steuereinheit 1 ist umgedreht oder auf den Kopf gestellt auf dem Getriebegehäuse 16 befestigt. Somit liegen die Seitenwandabschlüsse 9 an dem Getriebegehäuse 16 an und der Bodenschnitt 4 zeigt von der Außenseite des Getriebegehäuses 16 nach außen. D.h. die Vergussmasse 8 ist zwischen dem Getriebegehäuse 16 und der Leiterplatte 6 angeordnet. Der Stecker 15 steht nach außen aus dem Gehäuse 3 heraus. Durch die Leiterplatte 6, die von der Vergussmasse 8 umgeben ist, kann die Steuereinheit 1 auf das Getriebegehäuse montiert werden, ohne dass die Montage in einem Reinraum stattfinden muss.
Fig. 7 zeigt das Getriebegehäuse 16 ohne das Gehäuse 3 der Steuereinheit 1 . Die Leiterplatte 6 ist mit dem Konnektor 12 verbunden. Der Konnektor 12 ist mit einem weiteren pumpenseitigen Konnektorabschnitt 17 verbunden. Dabei zeigen insbesondere die Anschlüsse 14 in Richtung des Getriebegehäuses 16 und des pumpenseitigen Konnektorabschnitt 17. Fig. 8 zeigt eine Detailansicht des pumpenseitigen Konnektorabschnitts 17. Der pumpenseitige Konnektorabschnitt 17 hat ein isolierendes Gehäuse 18 und (elektrisch leitende) Pins 19, die aus dem Gehäuse 18 herausragen. Die Pins 19 sind dazu vorbereitet und ausgebildet, in die Anschlüsse 14 des Konnktors 12 einzugreifen, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Der pumpenseitige Konnektorabschnitt 17 ist mit Kabeln 20 elektrisch mit der Pumpe 2 verbunden. Durch den pumpenseitigen Konnektorabschnitt 17 ist die Leiterplatte 6 elektrisch mit der Pumpe 2 verbunden. Somit kann die Steuereinheit 1 elektrische (Steuer-)Signale an die Pumpe 2 senden.
Fig. 9 zeigt ein Ablaufdiagram eines Herstellverfahren der Steuerungseinheit 1 . Das Herstellverfahren hat die folgenden Schritte. Im ersten Schritt S1 wird die Leiterplatte 6 derart auf den Bodenabschnitt 4 aufgelegt, dass die Seitenwände 5 über die Leiterplatte 6 herausragen und das Überstandvolumen 7 bestimmen. Im zweiten Schritt S2 wird der Konnektors 12 in das Gehäuse eingesetzt. Der Konnektor 12 wird im dritten Schritt S3 mit der Leiterplatte 6 verbunden. Im vierten Schritt S4 werden Platzhalter auf die Anschlüsse 14 des Konnektors 12 aufgesetzt. Im fünften Schritt S5 werden der Konnektor 12 und die Leiterplatte 6 zusammen mit der Vergussmasse 8 eingegossen, sodass das Überstandvolumen 7 ausgefüllt ist und die Anschlüsse 14 von der Vergussmasse 8 ausgespart sind.
Bezuqszeichenliste
1 Steuerungseinheit
2 Pumpe
3 Gehäuse
4 Bodenabschnitt
5 Seitenwände
6 Leiterplatte
7 Überstandvolumen
8 Vergussmasse
9 Seitenwandabschluss
10 Oberseite
11 Spalt
12 Konnektor
13 Isolationsabschnitt / Konnektorgehäuse
14 Anschlüsse
15 Stecker
16 Getriebegehäuse
17 pumpenseitiger Konnektorabschnitt
18 Gehäuse
19 Pins
20 Kabel
S1 erster Schritt
S2 zweiter Schritt
S3 dritter Schritt
S4 vierter Schritt
S5 fünfter Schritt

Claims

Ansprüche
1 . Steuerungseinheit (1 ), insbesondere für eine elektrische Pumpe (2), mit einem Gehäuse (3), das zumindest einen Bodenabschnitt (4) und davon abstehende Seitenwände (5) aufweist, wobei an dem Bodenabschnitt (4) eine Leiterplatte (6) der Steuerungseinheit (1 ) angeordnet ist und die Leiterplatte (6) von den Seitenwänden umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (5) über die Leiterplatte (6) herausragen und dabei ein Überstandvolumen (7) bestimmen und das Überstandvolumen (7) von einer elektrisch isolierenden und thermisch leitenden Vergussmasse (8) ausgefüllt ist.
2. Steuerungseinheit (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Überstandvolumen (7) von einer Ebene, die durch einen Seitenwandabschluss (9) der Seitenwände (5) verläuft, durch eine dem Bodenabschnitt (4) gegenüberliegende Oberseite (10) der Leiterplatte (6) und von Innenseiten der Seitenwände (5) begrenzt ist.
3. Steuerungseinheit (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (5) ein Polygon bilden, in dessen Inneren die Leiterplatte (6) aufgenommen ist.
4. Steuerungseinheit (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Leiterplatte (6) und den Seitenwänden (5) jeweils ein Spalt (11 ) vorhanden ist.
5. Steuerungseinheit (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (11 ) mit Vergussmasse (8) ausgefüllt ist.
6. Steuerungseinheit (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Konnektor (12), der von den Seitenwänden (5) umgeben ist und mit der Leiterplatte (6) verbunden ist.
7. Steuerungseinheit (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Konnektor (12) zumindest abschnittsweise von der Vergussmasse (8) umgeben ist, wobei die Vergussmasse (8) ein isolierendes Konnektorgehäuse (13) des Konnektors (11 ) ausbildet.
8. Steuerungseinheit (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlüsse (14) des Konnektors (11 ) von der Vergussmasse (8) ausgespart sind.
9. System aus einer Pumpe (2) und einer Steuerungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Pumpe (2) elektrisch mit der Steuerungseinheit (1 ) verbunden ist, und der Konnektor (12) der Steuerungseinheit (1 ) durch die Anschlüsse (14) mit einem entsprechenden pumpenseitigen Konnektorabschnitt (17) elektrisch verbunden ist.
10. Herstellverfahren einer Steuerungseinheit (1 ) mit den folgenden Schritten:
- Auflegen einer Leiterplatte (6) auf einen Bodenabschnitt (4) eines Gehäuses (3) der Steuerungseinheit (1 ) derart, dass Seitenwände (5) des Gehäuses (3) über die Leiterplatte (6) herausragen und ein Überstandvolumen (7) bestimmen;
- Einsetzen eines Konnektors (12) in das Gehäuse (3);
- Verbinden des Konnektors (12) und der Leiterplatte (6), insbesondere durch eine Presspassung;
- Aufsetzen von Platzhaltern auf die Anschlüsse (14) des Konnektors (12);
- Vergießen des Konnektors (12) und der Leiterplatte (6) mit einer Vergussmasse (8) derart, dass das Überstandvolumen (7) ausgefüllt ist und die Anschlüsse (14) von der Vergussmasse (8) ausgespart sind.
PCT/DE2024/101023 2023-12-12 2024-12-02 Steuerungseinheit mit eingegossener leiterplatte; system aus pumpe und steuerungseinheit und herstellverfahren für eine steuerungseinheit Pending WO2025124643A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023134748.9 2023-12-12
DE102023134748.9A DE102023134748B4 (de) 2023-12-12 2023-12-12 Steuerungseinheit mit eingegossener Leiterplatte; System aus Pumpe und Steuerungseinheit und Herstellverfahren für eine Steuerungseinheit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025124643A1 true WO2025124643A1 (de) 2025-06-19

Family

ID=94083134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2024/101023 Pending WO2025124643A1 (de) 2023-12-12 2024-12-02 Steuerungseinheit mit eingegossener leiterplatte; system aus pumpe und steuerungseinheit und herstellverfahren für eine steuerungseinheit

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102023134748B4 (de)
WO (1) WO2025124643A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2618004A1 (de) * 2010-09-29 2013-07-24 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Elektrische pumpe
US20160251719A1 (en) 2013-10-18 2016-09-01 Good Start Genetics, Inc. Methods for copy number determination
US9642266B2 (en) * 2011-11-02 2017-05-02 Robert Bosch Gmbh Electronic module for operation in a transmission
DE102020104241A1 (de) 2019-02-20 2020-08-20 Johnson Electric International AG Elektrische Ölpumpe
CN115733029A (zh) * 2022-11-15 2023-03-03 超聚变数字技术有限公司 注塑壳及其形成方法、连接器及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006036493A1 (de) * 2006-08-04 2008-02-21 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Vakuumpumpe
DE102014007443A1 (de) * 2014-05-21 2015-11-26 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Elektrische Baugruppe für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Montage einer solchen elektrischen Baugruppe
CN105932810B (zh) * 2015-02-27 2019-10-22 博泽沃尔兹堡汽车零部件有限公司 电机结构组件
DE102016204811A1 (de) * 2016-03-23 2017-09-28 Robert Bosch Gmbh Steuermodul zur Ansteuerung wenigstens eines elektrisch betätigbaren Aktuators
CN118574362A (zh) * 2024-05-24 2024-08-30 北京虹轩科技创新有限公司 一种保护电子器件的黑匣子及具有该黑匣子的气体检测器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2618004A1 (de) * 2010-09-29 2013-07-24 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Elektrische pumpe
US9642266B2 (en) * 2011-11-02 2017-05-02 Robert Bosch Gmbh Electronic module for operation in a transmission
US20160251719A1 (en) 2013-10-18 2016-09-01 Good Start Genetics, Inc. Methods for copy number determination
DE102020104241A1 (de) 2019-02-20 2020-08-20 Johnson Electric International AG Elektrische Ölpumpe
CN115733029A (zh) * 2022-11-15 2023-03-03 超聚变数字技术有限公司 注塑壳及其形成方法、连接器及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023134748B4 (de) 2025-12-24
DE102023134748A1 (de) 2025-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005025940A1 (de) Steuergeräteeinheit und verfahren zur herstellung derselben
DE102005059941A1 (de) Elektrohydraulische Druckregelvorrichtung für Kraftfahrzeugbremssysteme
DE102014007443A1 (de) Elektrische Baugruppe für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Montage einer solchen elektrischen Baugruppe
EP3479663B1 (de) Steuergeräteeinheit, insbesondere für ein kraftfahrzeug
DE102015219569A1 (de) Elektronische Anordnung, Kombination und Verfahren zur Montage einer elektronischen Anordnung
EP3427557B1 (de) Steuergerät
DE202016104464U1 (de) Leistungsverteilerkasten mit einer Schraube mit einer Hülse
DE102014206453A1 (de) Elektronische Steuereinheit
DE102023134748B4 (de) Steuerungseinheit mit eingegossener Leiterplatte; System aus Pumpe und Steuerungseinheit und Herstellverfahren für eine Steuerungseinheit
DE102021111290B4 (de) Motorgehäusedeckelanordnung eines Elektromotors mit von Formmasse umgebenden Bauteilen
DE102017203569B4 (de) Verbindermodul und Hydraulikdrucksteuervorrichtung
DE102016225941B4 (de) Vorrichtung zum Verbinden zweier elektrischer Module, Verbindungselemente und Bausatz für eine Motorbaugruppe
WO2018206296A1 (de) Elektronikmodul und fertigungsverfahren
EP3610539A1 (de) Elektrische kontaktanordnung
DE102017223543A1 (de) Elektrisches Verbindungselement
WO2014040668A1 (de) Gehäusedeckel eines getriebegehäuses
WO2018001611A1 (de) Verfahren zum herstellen einer steuergeräteeinheit, insbesondere für ein fahrzeug, und steuergeräteinheit, insbesondere für ein fahrzeug
DE102021101895B4 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102011088043A1 (de) Wärmeabführungsoptimierte Verpackung für Elektronikbauelemente
EP1541831B1 (de) Motor-Pumpenaggregat, und Klemmenstein
DE102021111289B4 (de) Motorgehäusedeckelanordnung einer Pumpe mit von Formmasse umgebenden Bauteilen
DE102019215801A1 (de) Steckeranordnung
WO2015032993A1 (de) Leiterplattenanordnung, verfahren zum herstellen einer leiterplattenanordnung und kühlerlüftermodul
DE102023204006A1 (de) Elektrische Anschlussbox sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE102018108410B4 (de) Elektrische komponente sowie herstellungsverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24828325

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1