DE10010439A1 - Stellantrieb bzw. Verfahren zur Montage eines Stellantriebs - Google Patents
Stellantrieb bzw. Verfahren zur Montage eines StellantriebsInfo
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Abstract
Ein Stellantrieb nach dem Stand der Technik umfasst einen Steckkontakt, der auf einer Leiterplatine angeordnet ist und einen Bürstenhalter, der nicht auf der Leiterplatine angeordnet ist, aber mit der Leiterplatine elektrisch verbunden ist. Dies hat den Nachteil, dass zusätzliche elektrische Verbindungen notwendig sind. DOLLAR A Bei einem erfindungsgemäßen Stellantrieb (1) ist der Bürstenhalter (41) an die Leiterplatte (31) lose gekoppelt und an einem Gehäuse (9) befestigt, so dass elektrische Verbindungen von Bürstenhalter (41) und Leiterplatine (31) einfach und ohne zusätzliche Mittel hergestellt werden.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Stellantrieb bzw. eines
Verfahrens zur Montage eines Stellantriebs nach der
Gattung des Anspruchs 1 bzw. 10.
Aus der EP 0 865 148 A1 ist ein Kommutatormotor mit
Motorbetriebssensor bekannt, bei dem ein Stecker auf einer
Leiterplatine angeordnet ist. Ein Bürstenhalter ist
getrennt von der Leiterplatine ausgebildet.
Die DE 198 05 185 A1 zeigt eine Antriebsvorrichtung, bei
der ein Bürstenhalter einstückig mit einer Steckeraufnahme
ausgebildet ist. Dieser ist dann auf einer Leiterplatine
angebracht.
Aus der EP 0 474 904 B1 ist eine Kommutator-Getriebe-
Antriebseinheit bekannt, bei der ein Bürstenhalter und ein
Stecker getrennt voneinander auf einer Leiterplatine
angeordnet sind.
Diese Vorrichtungen haben zum Nachteil, dass der
Fertigungsprozess sehr aufwendig und damit kostenintensiv
ist. Weiterhin hat die feste Verbindung von Bürstenhalter
und Leiterplatine den Nachteil, dass eine genaue
gleichzeitige Toleranzabstimmung von Bürstenhalter mit
Kohlebürsten zum Kommutator und Leiterplatine mit
Schaltelementen, z. B. Hallelementen, die jeweils
unterschiedliche Systemschnittstellen haben, sich sehr
schwierig gestaltet.
Ausserdem macht diese feste Verbindung ein Justieren
erforderlich.
Der erfindungsgemässe Stellantrieb bzw. das
erfindungsgemässe Verfahren zur Montage eines Stellantriebs
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 10
hat dem gegenüber den Vorteil, dass auf einfache Art und
Weise der Fertigungsprozess vereinfacht und die
Betriebssicherheit verbessert wird, sowie mechanische
Belastungen verringert werden.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 bzw. 11
aufgeführten Massnahmen bzw. Verfahrensschritte sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im
Anspruch 1 genannten Stellantriebs bzw. des im Anspruch 10
genannten Verfahrens zur Montage eines Stellantriebs
möglich.
Es ist vorteilhaft, den Bürstenhalter für den Einbau in den
Stellantrieb an die Leiterplatine lose zu koppeln, weil sich
dadurch der Bürstenhalter zu dem Kommutator des
Elektromotors selber ausrichtet.
Weiterhin ist es vorteilhaft, den Bürstenhalter durch
Rastelemente an der Leiterplatine lose zu koppeln, weil
dadurch der Einbau des Bürstenhalters vereinfacht wird.
Durch die Befestigung des Bürstenhalters am Gehäuse entsteht
der Vorteil, dass der Bürstenhalter von der Leiterplatine
entkoppelt ist und sich mechanische Schwingungen des Motors
nicht auf die Leiterplatine übertragen.
Ausserdem ist es vorteilhaft, dass auf dem Bürstenhalter
elektrische Bauelemente in einer Aufnahme beweglich
angeordnet sind, weil dadurch ihre elektrischen
Anschlussleitungen ohne mechanische Spannungen mit der
Leiterplatine elektrisch verbunden werden können, wenn der
Bürstenhalter im Gehäuse montiert ist.
Für die Montage ist es vorteilhaft, dass einzelne Teile des
Getriebegehäuses oder des Elektronikgehäuses, die aus
zumindest einem Oberteil und zumindest einem Unterteil
bestehen, einteilig sind oder mit dem Motorgehäuse einteilig
sind, weil dadurch die Anzahl der zu montierenden Teile und
der Fertigungsaufwand reduziert wird.
Die Fixierung der Leiterplatine in dem Gehäuse geschieht auf
vorteilhafte Weise dadurch, dass elastische Andruckelemente
am Unterteil des Gehäuses angeordnet sind, weil die
Leiterplatine dadurch nicht starr am Gehäuse befestigt ist.
Bei der Montage des Stellantriebs ist es vorteilhaft die
Rasthaken zwischen Bürstenhalter und Leiterplatine zu lösen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Stellantrieb in Explosionsdarstellung,
Fig. 2 einen Bürstenhalter und
Fig. 3 einen Bürstenhalter, eine Leiterplatine und ein
Gehäuse im Querschnitt.
Fig. 1 zeigt einen Stellantrieb 1. Der Stellantrieb 1 hat
einen Elektromotor 3, der in einem Motorgehäuse 6
untergebracht ist. Der Elektromotor 3 besteht u. a. aus
einem Stator und einem Rotor, dessen Welle 19 aus dem
Motorgehäuse 6 herausragt. Das Motorgehäuse 6 ist mit
einem Gehäuse 9 verbunden, in das die Welle 19 hineinragt.
Das Gehäuse 9 umfasst ein Getriebegehäuse 12 und ein
Elektronikgehäuse 15. Das Gehäuse 9 hat zumindest ein
Oberteil und zumindest ein Unterteil. Das Getriebegehäuse 12
hat dementsprechend zumindest ein Oberteil 23 und zumindest
ein Unterteil 24. Beispielsweise hat auch das
Elektronikgehäuse 15 zumindest ein Oberteil 26 und
zumindest ein Unterteil 27. In diesem Beispiel sind das
Unterteil 24 des Getriebegehäuses 12 und das Unterteil 27
des Elektronikgehäuses einteilig ausgeführt. Dies kann
entsprechend für andere Einzelteile des Gehäuses 9 ebenso
ausgebildet sein. Weiterhin kann zumindest ein Teil, bspw.
ein Elektronikgehäuseoberteil 26 und ein
Getriebegehäuseoberteil 23 mit dem Motorgehäuse 6 einteilig
ausgeführt sein.
Mit einer Leiterplatine 31 sind Steckkontakte 34 verbunden,
die Teile eines Steckers 37 sind. Die Leiterplatine 31 trägt
weiterhin elektrische Bauelemente einer Motorelektronik 4,
die hier nicht weiter dargestellt ist. Mit der Leiterplatine
31 ist ein Bürstenhalter 41 mittels Rasthaken 43 gekoppelt.
Der Bürstenhalter 41 ist bspw. im Bereich des
Elektronikgehäuses 15 angeordnet.
In das Getriebegehäuse 12 wird weiterhin noch ein Getriebe
47 eingesetzt. An dem Getriebe 47 greift die Welle 19 des
Elektromotors 3 an.
Fig. 2 zeigt eine Unterseite des Bürstenhalters 14, der
im eingebauten Zustand der Leiterplatine 31 direkt zugewandt
ist.
Der Bürstenhalter 41 hat in diesem Beispiel bspw. vier
Rasthaken 43, mit denen er an die Leiterplatine 31 durch
Umgreifen lose gekoppelt wird.
Der Bürstenhalter 41 beinhaltet weiterhin Bürsten 62 (Fig.
3), die hier nicht näher dargestellt sind. Ausserdem sind in
dem Bürstenhalter Entstörelemente 54, hier beispielsweise
elektrische Drosselspulen, angeordnet, deren elektrische
Anschlussleitungen bzw. -drähte 51 aus der Unterseite des
Bürstenhalters 41 herausragen. Im eingebauten Zustand von
Bürstenhalter 41 und Leiterplatine 31 ragen diese
Anschlussleitungen bzw. -drähte 51 bspw. durch die
Leiterplatine 31 hindurch und werden auf einer Seite der
Leiterplatine 31 verlötet.
Fig. 3 zeigt den Bürstenhalter 41, die Leiterplatine 31
und das Gehäuse 9 im Querschnitt. Der Querschnitt durch den
Stellantrieb 1 verläuft hier senkrecht zur Welle 19. Für
gleiche oder gleichwirkende Teile werden die gleichen
Bezugszeichen wie in den bisherigen Figuren verwendet.
Auf der Welle 19 ist ein Kommutator 58 befestigt, an dem
Bürsten 62 zur Stromübertragung angreifen. Die Bürsten 62
sind in dem Bürstenhalter 41 angeordnet.
Anschlussleitungen bzw. -drähte 51 des elektrischen
Entstörelements 54 ragen bspw. durch die Leiterplatine 31
hindurch und sind mittels einer Lötstelle 65 mit der
Leiterplatine 31 elektrisch verbunden. Die elektrischen
Anschlussleitungen bzw. -drähte 51 haben darüber soviel
Spiel, dass sie ohne Spannung bspw. durch die Leiterplatine
31 hindurchgeführt werden.
Eine Schraube 68 verbindet das Gehäuseoberteil 23, 26 und
das Gehäuseunterteil 24, 27 miteinander und klemmt zwischen
den Gehäuseteilen den Bürstenhalter 41 ein. Durch diese
Befestigung heben die Rasthaken 43 ab und greifen nicht mehr
an der Leiterplatine 31 an.
Der Bürstenhalter 41 hat Fixierzapfen 72, die jeweils in
eine entsprechende Vertiefung 73 des Gehäuses 9, eingreifen.
Die Leiterplatine 31 wird mittels elastischer
Andruckelemente 77, die an einem Teil des Gehäuses 9
befestigt sind, an einem anderen Teil des Gehäuses 9
fixiert.
Die Montage eines Stellantriebs 1 wird im Folgenden
beschrieben. Der Elektromotor 3 liegt bspw. bereits im
vorgefertigten Zustand vor. An dem Motorgehäuse 6 wird dann
das Oberteil 23, 26 des Gehäuses 9 befestigt. Dadurch
ragt die Welle 19 des Elektromotors 3 in das Getriebegehäuse
12 hinein. Als nächstes wird ein Getriebe 47 in dem Gehäuse
9 eingebaut.
Danach wird die Leiterplatine 31 mit dem bspw. durch
Rasthaken 43 an die Leiterplatine 31 lose gekoppelten
Bürstenhalter 41 in das Gehäuse 9 eingebracht.
Führungszapfen 72 des Bürstenhalters 41 greifen dabei in
eine Vertiefung 73 des Gehäuses 9 ein, wodurch der
Bürstenhalter 41 geführt wird. Die Bürsten 62 des
Bürstenhalters 61 umgreifen dabei den Kommutator 58. Der
Bürstenhalter 41 wird dadurch zum Kommutator 58 zentriert.
Die Leiterplatine 31 wird unabhängig von der Zentrierung des
Bürstenhalters 41 ebenfalls durch Führungsnoppen 74 im
Gehäuse 9 ausgerichtet.
Danach wird das Unterteil des Getriebegehäuses 12 und des
Elektronikgehäuses 15 montiert und mittels Schrauben 68 mit
dem Oberteil befestigt. Zwischen Oberteil und Unterteil wird
dadurch der Bürstenhalter 41 eingeklemmt und unabhängig von
der Lage der Leiterplatine 31 befestigt.
Die Leiterplatine 31 wird durch elastische Andruckelemente
77, die an dem Gehäuse 9 befestigt sind, in dem Gehäuse 9
fixiert.
Claims (11)
1. Stellantrieb (1), insbesondere für ein Aggregat eines
Kraftfahrzeugs,
mit einer Einheit aus einem Elektromotor (3), einem Getriebe (47) und einer Motorelektronik (4),
mit einem Gehäuse (9), das aus einem Getriebegehäuse (12) für das Getriebe (47) und einem Elektronikgehäuse (15) für die Motorelektronik (4) besteht,
mit einem Motorgehäuse (6) des Elektromotors (3), das mit dem Gehäuse (9) verbunden ist,
mit einer Welle (19) des Elektromotors (3), die in das Getriebegehäuse (12) hineinragt,
mit einem Bürstenhalter (41) im Gehäuse (9),
mit einer Leiterplatine (31),
mit einer Einheit aus einem Elektromotor (3), einem Getriebe (47) und einer Motorelektronik (4),
mit einem Gehäuse (9), das aus einem Getriebegehäuse (12) für das Getriebe (47) und einem Elektronikgehäuse (15) für die Motorelektronik (4) besteht,
mit einem Motorgehäuse (6) des Elektromotors (3), das mit dem Gehäuse (9) verbunden ist,
mit einer Welle (19) des Elektromotors (3), die in das Getriebegehäuse (12) hineinragt,
mit einem Bürstenhalter (41) im Gehäuse (9),
mit einer Leiterplatine (31),
- - die in dem Elektronikgehäuse (15) angeordnet ist,
- - die mit einem äußeren Anschlußstecker (37) verbunden ist,
- - die mit dem Bürstenhalter (41) und Bauelementen der Motorelektronik (4) elektrisch verbunden ist,
2. Stellantrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Bürstenhalter (41) nach dem Einbau in den Stellantrieb
(1) am Gehäuse (9) befestigt ist.
3. Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Bürstenhalter (41) im Bereich des Elektronikgehäuses
(15) angeordnet ist.
4. Stellantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Bürstenhalter (41) durch Rastelemente (43) mit der
Leiterplatine (31) lose gekoppelt ist.
5. Stellantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf dem Bürstenhalter (41) elektrische Bauelemente (54) in
einer Aufnahme (72) beweglich angeordnet sind, so daß ihre
elektrischen Anschlußleitungen (51) ohne mechanische
Spannungen mit der Leiterplatine (31) elektrisch verbunden
werden können, wenn der Bürstenhalter (41) im Gehäuse (9)
montiert ist.
6. Stellantrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Getriebegehäuse (12) und das Elektronikgehäuse (15) aus zumindest einem Oberteil (23, 26) und zumindest einem Unterteil (24, 27) bestehen, und
daß zumindest ein Unterteil (24) des Getriebegehäuses (12) und zumindest ein Unterteil (27) des Elektronikgehäuses (15) einteilig sind.
daß das Getriebegehäuse (12) und das Elektronikgehäuse (15) aus zumindest einem Oberteil (23, 26) und zumindest einem Unterteil (24, 27) bestehen, und
daß zumindest ein Unterteil (24) des Getriebegehäuses (12) und zumindest ein Unterteil (27) des Elektronikgehäuses (15) einteilig sind.
7. Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest ein Oberteil (26) des Elektronikgehäuses (15) mit
zumindest einem Oberteil (23) des Getriebegehäuses (12)
einteilig ist.
8. Stellantrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Motorgehäuse (6) und zumindest ein Teil des Gehäuses (9)
einteilig sind.
9. Stellantrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Leiterplatine (31) mittels elastischer Andruckelemente
(77), die am Unterteil des Gehäuses (24, 27) angeordnet sind,
am Gehäuse (9) fixiert ist.
10. Verfahren zur Montage eines Stellantriebs (1) bestehend aus
einem Elektromotor (3) mit einem Motorgehäuse (6) und mit
einem Rotor, der eine Welle (19) mit einem Kommutator (58)
hat, einer Leiterplatine (31), einem Gehäuse (9), Lagern,
einem Bürstenhalter (41) und elektrischen Bauelementen (54),
insbesondere nach einem oder mehrerem der Ansprüche 1 bis 9,
mit den Verfahrensschritten:
- - das Motorgehäuse (6) des Elektromotors (3) wird mit dem Gehäuse (9) verbunden, so daß ein Teil der Welle (19) mit dem Kommutator (58) in das Gehäuse (9) ragt,
- - auf die Leiterplatine (31) mit der Motorelektronik (4) und mit dem Anschlußstecker (37) wird der Bürstenhalter (41) montiert, indem die Rasthaken (43) des Bürstenhalters (41) an der Leiterplatine (31) einrasten,
- - die Leiterplatine (31) wird in das Gehäuse (9) eingebracht,
- - die Leiterplatine (31) wird mittels zumindest einem Führungszapfen (72) im Gehäuse (9) geführt,
- - der Bürstenhalter (41) wird mittels zumindest einem Führungsnoppen (74) im Gehäuse (9) geführt,
- - Bürsten des Bürstenhalters (41) umgreifen den Kommutator (58) und richten den Bürstenhalter (41) zum Kommutator (58) aus,
- - der Bürstenhalter (41) wird am Gehäuse (9) fixiert,
- - das zumindest eine Oberteil des Elektronikgehäuses (26) und das zumindest eine Unterteil des Gehäuses (24, 27) werden montiert.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
nach dem Einbau der Leiterplatine (31) in den Stellantrieb
(1) die Rasthaken (43) des Bürstenhalters (41) zur
Leiterplatine (31) gelöst werden.
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