CN102696167A - 机动车的电气部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机动车的一种电气部件，其带有塑料壳体和至少主要部分以喷射铸造方法嵌入塑料壳体中的用于提供功能必需的电气连接的导体线路结构(1)。提出，导体线路结构(1)由分开的、相应不直地延伸的电线构成并且与电线的直的走向的每个偏差在制造技术上仅追溯到相应的弯曲过程。

Description

机动车的电气部件
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1或2的前序部分的机动车的电气部件以及一种根据权利要求15或16的前序部分的用于制造这样的部件的方法。
背景技术
所讨论的电气部件例如可以是用于车窗升降器(Fensterheber)的驱动、用于座椅调节的驱动、机动车锁等。所有这些电气部件通常装备有促动器和传感器，其需要电气的供应线路和信号线路。
然而，所讨论电气部件也可以是例如电动机的子部件。在一变体中涉及用于联接电动机的定子绕组的联接元件(Verschaltungselement)。其它的变体是可考虑的。
为了能够以成本有利的方式制造功能必需的电气连接，应用导体线路结构(Leiterbahnstruktur)，其至少主要部分嵌入电气部件的塑料壳体中。该嵌入例如在塑料壳体制造时以喷射铸造方法实现。
在已知的电气部件(EP 0 510 843 B1)(本发明从其出发)中，导体线路结构构造为冲压格栅(Stanzgitter)。这样的冲压格栅在冲压过程中经常由导电的薄片冲制。由此产生的导体线路在冲压过程之后在预定的部位处相互连接，使得冲压格栅总地可操纵且不***。在该状态中，冲压格栅被供应给注塑工序，在其中塑料壳体在包含冲压格栅的情况下被喷注。接下来，尚存的连接在电气上被打断。
在导体线路结构的已知的制造中不利的首先是该事实，即，电线的走向遭受狭窄的限制。
当然，由于冲压过程，各个导体的交叉是不可能的。
此外，在设计为冲压格栅的导体线路结构中不利的是，例如确定的导体的确定的截段的有目的的覆层仅可以较大的耗费来实现，因为冲压格栅恰恰仅可作为整体来操作。
发明内容
本发明目的在于对于电气部件提高结构上的自由度并且优化可制造性。
对于根据权利要求1的前序部分的电气部件，上述问题通过权利要求1的特征部分的特征来实现。
重要的是从分开的、相应非直地延伸的电线构造导体线路的想法，其中，与电线的直的走向的每个偏差在制造技术上仅追溯到相应的弯曲过程。
通过根据建议的解决方案可实现导体的各个任意的走向。交叉的导体的实现也可非常容易，当然只要导体彼此相应地绝缘。
根据使得到独立意义的另一教导，对于根据权利要求2的前序部分的电气部件，上述问题通过权利要求2的特征部分的特征来实现。
在该另外的教导中设置成，导体线路结构卡入塑料壳体中且导体线路此外由分开的、相应不直地延伸的电线构成，其中，与电线的直的走向的每个偏差如上面那样在制造技术上仅追溯到相应的弯曲过程。
即认识到，弯曲的电线的使用有利地也可应用在卡入塑料壳体中的导体线路结构中。在结构设计上较大的灵活性和成本有利的可实现性这里也是特别有利的。
已指出的是，根据建议的电气部件可以是机动车的任何一个部件。在根据权利要求8的优选的设计方案中，根据建议的电气部件设计为用于联接电动机的定子绕组的联接元件。利用由卡入的电线构成的导体线路结构的根据建议的实现，甚至可以以成本有利的方式实现定子绕组的复杂的联接。
根据同样使得到独立意义的另一教导，对于根据权利要求15的前序部分的方法，上述问题通过权利要求15的特征部分的特征来实现。
此处重要的是，导体线路结构在嵌入塑料壳体中之前由电线弯曲而成且与直的走向的每个偏差仅追溯到相应的弯曲过程。
已从上述说明得出，在导体线路结构的实现中结构上的自由度以此相当显著地提高。已指出各个导体交叉的可能性。
根据同样使得到独立意义的另一教导，对于根据权利要求16的前序部分的方法，上述问题通过权利要求16的特征部分的特征来实现。
根据该另外的教导认识到，由弯曲的电线构成的导体线路结构也可有利地应用在一制造方法中，在其中导体线路结构如上面所说明的那样被卡入塑料壳体中。
一方面电线对导体线路的弯曲且另一方面所产生的导体线路结构的卡入总地导致在结构设计和特别低的制造成本方面极其好的灵活性。
在根据权利要求18的优选的设计方案中设置成，电线的至少一部分在弯曲之后相应至少分段地被后处理。该后处理优选地追溯到覆层。
通过各个导体由分开的电线弯曲而成，该覆层可容易地限制于所选择的导体。也可考虑，在这些导体中仅仅一个完全确定的截段被覆层。
附图说明
下面根据实施例详细阐述本发明。其中：
图1显示了像这样的根据建议的导体线路结构，
图2显示了电动机的定子，其关联有根据建议的、设计为联接元件的电气部件，a)以在绕组端部的区域中的剖视图，b)以透视性的详细视图和c)以透视性的总视图，
图3显示了根据图2的定子的联接元件，a)以从上面的视图和b)以从下面的视图，相应在拆卸的状态中，
图4显示了在该处的导体线路结构的关联于根据图3的联接元件的下侧的电线以及
图5显示了在该处的导体线路结构的三个关联于根据图3的联接元件的上侧的电线。
具体实施方式
在图1中示出的导体线路结构1关联于机动车的根据建议的电气部件且用于提供对于电气部件功能必需的电气连接。电气部件装备有未示出的塑料壳体，导体线路结构1至少主要部分嵌入其中。
导体线路结构1的嵌入在第一备选方案(其是第一教导的内容)中在塑料壳体的制造中以喷射铸造方法来设置。在第二备选方案(其是另一独立教导的内容)中，导体线路结构1被卡入塑料壳体中。
可从图1中的图示得悉，导体线路结构1由分开的、相应不直地延伸的电线构成且与电线的直的走向的每个偏差在制造技术上仅追溯到相应的弯曲过程。即明确地不再设置有导体的冲裁。
利用电线的弯曲也可容易地考虑的是，电线中的至少一部分三维地弯曲。
此外可从附图中的图示得悉，电线中的至少一部分这样弯曲，使得尤其电线的用于接触等的端部截段2从塑料壳体伸出。原理上电线也可提供滑轨(Schleiferbahn)3，其相应地从塑料壳体伸出。该滑轨3相应可以是用于测量杠杆等的位置的电位计组件的组成部分。
尤其对于电线的从塑料壳体伸出的部分，后处理、尤其覆层可以是有利的。该后处理优选地精确地限制于相应的电线的从塑料壳体伸出的截段。
优选地，覆层涉及锌、铜、镍、银或金覆层。其它的覆层类型是可考虑的。
此处且优选地这样使得，导体线路结构1主要部分平地来设计。当电线大致沿着壳体壁等延伸时，建议这样。在根据建议的解决方案中那么该事实是有利的，即电线可在一个部位处或在多个部位处交叉，只要在电线之间保留有相应的绝缘层。
为了实现根据建议的解决方案，可应用所有类型的电线。在此，首先应提及在横截面上圆的或矩形的电线，其中，在横截面上圆的电线的直径优选地处于0.4mm与1.8mm之间而在横截面上矩形的电线的棱边长度优选地处于0.2mm与1.8mm之间。特别有利地，在横截面上矩形的电线的尺寸例如处于大约1.5mm X 0.7mm或0.2mm X0.7mm。
根据建议的解决方案还使得导体线路结构1的针对相应的应用情况的设计成为可能。即可能对于不同的导体相应地选择必要时带有不同的横截面尺寸的不同的电线。这可导致材料节省且因此导致成本节省。
根据建议的解决方案可应用到机动车的所有可能的电气部件上。就此而言例如允许指示用于车窗升降器的驱动、用于座椅调节的驱动和机动车锁等。
以特别有利的方式，根据建议的解决方案可应用于设计为用于联接电动机的定子的定子绕组4的联接元件的电气部件。图2示例地显示了这样的电动机的定子。电动机可以是无刷直流马达、三相交流马达等。对于在图1中示出的导体线路结构1的变体的所有说明相应地适用于在图2至5中示出的联接元件。
在图2中示出的定子的定子绕组4在定子的周缘上分布且取向到仅示意的马达轴5。定子绕组4经由线圈体6插到由层状的定子片7构成的定子星上。定子星和定子绕组4由轭组8包围。
可考虑用于定子绕组4经由导体线路结构1的电气联接的不同的变体。在图2中示出的且就此而言优选的设计中，总共十二个定子绕组4联接成星形线路。在此，首先一次相应两个并排的定子绕组4直接相串联。总共六个串联线路成对地平行连接，并且在该平行线路中相应形成有星形线路的三个星形臂中的一个。
电气部件的塑料壳体此处且优选地形成大致环形的用于容纳导体线路结构1的支承元件9。在图2中示出的且就此而言优选的实施例中，支承元件9在装配的状态中同轴于马达轴5布置在定子的端面处，尤其放置到定子的该端面处。
在图2中示出的且就此而言优选的实施例中，导体线路结构1由总共四个电线1a-1d构成，其彼此分开地由支承元件9容纳。在此，电线1a、1b和1c相应地大致形成环形截段(图5)，而电线1d形成封闭的环(图4)。电线1d此时提供星形线路的星形中性点。
电线1d的两个端部(图4)经由热填缝(Heissverstemmen)等相互连接。在此实现这些端部的交叉的布置。该布置总地负责支承元件9的一定的机械稳定性。
支承元件9具有在图3a)中示出的上侧和在图3b)中示出的下侧。支承元件9的上侧和下侧关于马达轴5轴向相反指向。有趣的是该事实，即，电线1a-1d的一部分(即在图5中示出的电线1a-1c)***支承元件9的上侧中，而电线1a-1d中的另一部分(即在图4中示出的电线1d)***支承元件9的下侧9b中。
原理上可考虑的是，在图3中示出的导体线路结构1以喷射铸造方法嵌入支承元件9中，这在制造技术上可成本有利地实现。
然而，此处且优选地这样使得，支承元件9具有用于电线1a-1d的容纳件10且电线1a-1d卡入容纳件10中(图1a)。在此，电线1a-1d的卡入优选地在轴向的装配方向上实现。
关于容纳件10的设计可考虑很多的变体。在特别优选的设计中容纳件10是可弹性变形的，使得电线1a-1d在容纳件10的弹性变形下可被卡入其中。一特别简单的实现方案由此得出，即容纳件10由支承元件9的壁截段、此处且优选地由支承元件9的壁截段中的凹口形成。优选地，容纳件10即与支承元件9一体地设计。
为了机械稳定，而也为了电气绝缘，支承元件9至少分段地装备有环形地延伸的槽11，电线1a-1d***其中。而在此有趣的是，该槽11在支承元件9的两个端面上存在。
为了实现定子绕组4的相应所期望的电气联接，设置有在定子绕组4的绕组端部12与导体线路结构1之间的接触。对于以下实施方案的理解首先重要的是，在图2中示出的定子如上面所述具有十二个定子绕组4，其如同样所述相应成对地串联。相应地，总共仅十二个绕组端部12可供用于导体线路结构1的接触。
为了能够以机械稳定的方式在相应的接触部位处提供绕组端部12，支承元件9具有用于绕组端部12的引导部13。此处且优选地，引导部13是轴向的引导部13，其确保绕组端部12的轴向的取向。
绕组端部12关于马达轴5在轴向上穿过支承元件9的引导部13。引导部13此处且优选地由支承元件9中的穿孔(Durchbrechung)14形成，其中，穿孔14进一步优选地相应装备有面对定子绕组4的、漏斗状的、用于在装配时相应的绕组端部12的定心的成形部(Ausformung)15。漏斗状的成形部15可从图2a)中的图示得悉。
电线1a-1d分段地大致跟随支承元件9的环形且具有用于与绕组端部12接触的接触弯曲部16。此处且优选地这样使得，接触弯曲部16关于马达轴5径向向内指向。因此认为，接触弯曲部16朝向马达轴15指向。
最佳地可从图2b)中的图示得悉，接触弯曲部16形成搭环(Schlaufe)16a，只要相应的接触弯曲部16不置于电线16a-16d的端部16b处。搭环面此处且优选地相应地处在关于马达轴15径向取向的平面中。附加地，搭环面大致上平行于马达轴15取向。总地来说，利用接触弯曲部16作为搭环16a的上述设计得出稳定的接触结构和尤其相应的绕组端部12的双重接触，即在相应的搭环16a的上支脚处和在下支脚处。
接触弯曲部16的上述取向(即径向向内)导致一紧凑的设计。因此，存在的结构空间与支承元件9中的穿孔14一起可在定子的端面处最佳地充分利用。在此，穿孔14布置在环形的支承元件9的外径与内径之间。
绕组端部12与相应的电线1a-1d之间的最终的电气连接通过钎焊、焊接或热填缝实现。为此，带有相应的接触弯曲部16的绕组端部12借助于钳状的布置被压到彼此处。
此时特别重要的是在图2中示出的组件与控制单元的联结，控制单元此处且优选地可安装在、尤其在该处可插在联接元件的在图2中自由的端面处。为此，电线1a-1c的至少一部分具有至少一个(此处精确地一个)用于定子的电气联结的联结弯曲部(Anschlussausbiegung)17。
定子经由联结弯曲部17可联接到上述的、未示出的控制单元等处。此时首先重要的是，联结弯曲部17轴向取向。这意味着，控制单元的简单的轴向的插装是可能的。
此外，此处且优选地，联结弯曲部17在支承元件9的周缘上均匀地分布，从而就此而言得出对称的布置。这在定子的普遍应用方面是有利的。
在图2至5中示出的且就此而言优选的设计方案中，联结弯曲部17形成搭环，其给予联结弯曲部17特别的机械稳定性。
代替控制单元，联结元件(Anschlusselement)等原理上也可安装在、尤其在该处插在联接元件处。例如可考虑的是，该联结元件提供在侧向上突出的用于将定子联结到控制单元等处的插头。
总之允许指出，随着商用的圆电线和/或扁平电线的使用可相当显著降低用于制造根据建议的电气部件的费用。导体线路材料的修剪(Verschnitt)实际不出现。在圆电线的应用中，装配过程可特别坚实地设计，因为排除了在***圆电线时其它构件的损伤。
在图2至5中示出的布置中的通过卡入的装配是成本有利的，尤其因为可取消用于导体线路结构1的附加的固定元件。
与支承元件9的设计方案相联系最终有利的是，支承元件9可作为简单的注塑件成本有利地来制造。在相应的设计方案中，在无滑块的情况下支承元件9以塑料-喷射铸造方法的成本有利的制造是可能的。
根据同样使得到独立意义的另一教导，要求一种用于制造机动车的电气部件的方法。电气部件涉及带有用于提供功能必需的电气连接的导体线路结构1的上面所描述的电气部件，其至少主要部分以喷射铸造方法被嵌入塑料壳体中。
对于根据建议的方法重要的是，导体线路结构1在嵌入塑料壳体中之前由分开的电线弯曲而成，并且与直的走向的每个偏差如上面所述仅追溯到相应的弯曲过程。
在优选的设计方案中这样使得，待不同地弯曲的电线分开地、尤其平行地在不同的弯曲机上被弯曲。这在生产线的优化的范畴中可以是有利的。
在弯曲之后，电线的至少一部分至少分段地被后处理、尤其被覆层，其中，该覆层进一步优选地涉及锌、铜、镍、银或金覆层。该覆层尤其在与弯曲相同的生产线上实现。
覆层的一个优选的变体在于，覆层材料经由电线被供给且在加热的情况下被施加到相应的电线的相应的截段上。可考虑其它的覆层变体(例如沉浸、喷射等)。
在弯曲和上述的、必要时所设置的后处理之后，为了接下来的生产步骤，电线被彼此相对地固定。该固定尤其通过电线的挤压包封(Umspritzen)以塑料-喷射铸造方法实现。然而，也可考虑应用夹子等。
这样彼此相对固定的电线为了再加工被放入作为工件容纳部的气泡中并且被供应给再加工。此处，再加工原理上可以是塑料壳体在包含导体线路结构1的情况下的上面所说的喷注。
根据同样使得到独立意义的另一教导，要求一种备选的用于制造机动车的电气部件的方法。
不同于最后提及的教导此处设置成，导体线路结构1至少主要部分被卡入塑料壳体中。这尤其在装配技术方面是有利的。此外，所有对最后提及的教导做出的实施方案相应地适用。
最后还允许指出，导体线路结构1的电线1a-1d可涉及所有可能的材料(尤其铜、铁、钢等)的电线。电线1a-1d明确地不设有绝缘的***。

Claims (19)

1.机动车的一种电气部件，其带有塑料壳体和至少主要部分以喷射铸造方法嵌入所述塑料壳体中的用于提供功能必需的电气连接的导体线路结构(1)，其特征在于，所述导体线路结构(1)由分开的、相应不直地延伸的电线构成并且与所述电线的直的走向的每个偏差在制造技术上仅追溯到相应的弯曲过程。
2.机动车的一种电气部件，其带有塑料壳体和卡入所述塑料壳体中的用于提供功能必需的电气连接的导体线路结构(1)，其特征在于，所述导体线路结构(1)由分开的、相应不直地延伸的电线构成并且与所述电线的直的走向的每个偏差在制造技术上仅追溯到相应的弯曲过程。
3.根据权利要求1或2所述的电气部件，其特征在于，所述电线的至少一部分三维地弯曲。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电气部件，其特征在于，所述电线的至少一部分尤其相应以用于接触等的端部截段(2)从所述塑料壳体中伸出。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电气部件，其特征在于，所述电线中的至少一部分相应至少分段地来后处理、尤其涂覆，优选地，覆层是锌、铜、镍、银或金覆层。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电气部件，其特征在于，所述电线大致沿着壳体壁等延伸，优选地，所述电线在一个部位处或在多个部位处交叉。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电气部件，其特征在于，所述电气部件设计成用于车窗升降器的驱动器、设计成用于座椅调节的驱动器、设计成车锁等。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电气部件，其特征在于，所述电气部件设计为用于经由所述导体线路结构(1)联接电动机的定子绕组(4)的联接元件，且所述塑料壳体形成大致环形的、用于容纳所述导体线路结构(1)的支承元件(9)，其在装配的状态中同轴于马达轴(5)布置在所述定子的端面处。
9.根据权利要求2和8所述的电气部件，其特征在于，所述支承元件(9)具有用于所述导体线路结构(1)的电线(1a-1d)的容纳件(10)，并且所述电线(1a-1d)卡入所述容纳件(10)中，优选地，所述电线(1a-1d)在所述容纳件(10)弹性变形的情况下卡入所述容纳件(10)中，进一步优选地，所述容纳件(10)通过所述支承元件(9)的壁截段、尤其通过所述支承元件(9)的壁截段中的空隙来形成。
10.根据权利要求2和8且必要时根据权利要求9所述的电气部件，其特征在于，所述支承元件(9)具有上侧和下侧，其关于所述马达轴(5)轴向相反指向，所述电线(1a-1d)中的一部分***所述支承元件(9)的上侧中而所述电线(1a-1d)中的另一部分***所述支承元件(9)的下侧(9b)中。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的电气部件，其特征在于，所述支承元件(9)至少分段地具有环形地延伸的用于容纳所述电线(1a-1d)的槽(11)。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的电气部件，其特征在于，所述支承元件(9)尤其具有用于所述定子绕组(4)的绕组端部(12)的轴向引导部(13)，并且所述绕组端部(12)关于所述马达轴(5)在轴向上穿过所述支承元件(9)的引导部(13)，优选地，所述引导部(13)相应形成所述支承元件(9)中的穿孔(14)，进一步优选地，所述穿孔(14)相应装备有面对所述定子绕组(4)的、漏斗状的、用于在装配时相应的所述绕组端部(12)的定心的成形部(15)。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的电气部件，其特征在于，所述电线(1a-1d)分段地大致跟随所述支承元件(9)的环形且具有用于与所述绕组端部(12)接触的接触弯曲部(16)，优选地，所述接触弯曲部(16)关于所述马达轴(5)径向向内指向。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的电气部件，其特征在于，所述电线(1a-1d)中的至少一部分具有用于所述定子的电气联结的联结弯曲部(17)，所述定子经由所述联结弯曲部(17)能够联结到控制单元等处，且所述联结弯曲部(17)轴向取向，优选地，所述联结弯曲部(17)在所述支承元件(9)的周缘上均匀地分布。
15.一种用于制造机动车的电气部件的方法，其中，所述电气部件具有用于提供功能必需的电气连接的导体线路结构(1)，其至少主要部分以喷射铸造方法被嵌入所述塑料壳体中，其特征在于，所述导体线路结构(1)在嵌入所述塑料壳体中之前由分开的电线弯曲而成并且与所述电线的直的走向的每个偏差仅追溯到相应的弯曲过程。
16.一种用于制造机动车的电气部件的方法，其中，所述电气部件具有用于提供功能必需的电气连接的导体线路结构(1)，其至少主要部分被卡入所述塑料壳体中，其特征在于，所述导体线路结构(1)在卡入所述塑料壳体中之前由分开的电线弯曲而成并且与所述电线的直的走向的每个偏差仅追溯到相应的弯曲过程。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，待不同地弯曲的所述电线在不同的弯曲机上被分开地、尤其平行地弯曲。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述电线的至少一部分在所述弯曲之后相应至少分段地被后处理、尤其覆层，优选地，覆层是锌、铜、镍、银或金覆层。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述电线在所述弯曲和必要时所设置的后处理之后相对彼此被固定，优选地，所述固定通过所述电线的挤压包封以塑料-喷射铸造方法实现。
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