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Die Erfindung betrifft eine Elektronik eines Kraftfahrzeugs, mit einem innerhalb eines Elektronikgehäuses angeordneten Kontakt. Die Elektronik ist vorzugsweise ein Bestandteil eines Kühlerlüfters des Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner einen Kühlerlüfter eines Kraftfahrzeugs.
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Kraftfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor weisen im Betrieb eine beachtliche Wärmeentwicklung auf. Zum Halten der Betriebstemperatur des Verbrennungsmotor wird typischerweise ein Kühlmittel eingesetzt, welches wiederum gekühlt werden muss. Dies geschieht üblicherweise dadurch, dass Kühlluft über Kühlrippen streicht, die im Wärmeausgleich zu dem Kühlmittel stehen. Da insbesondere bei geringen Fahrgeschwindigkeiten der Fahrtwind zur Kühlung normalerweise nicht ausreicht, ist es z.B. aus der
DE 10 2004 034 733 A1 bekannt, an dem die Kühlrippen umfassenden Kühler eine Kühlerzarge mit einem elektrischen Lüfter zu befestigen, welcher einen zusätzlichen Luftstrom erzeugt, der von einem Zargenkörper geführt wird.
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Der Lüfter selbst umfasst einen Elektromotor, mittels dessen ein Lüfterrad angetrieben ist. Der Elektromotor ist üblicherweise ein bürstenloser Gleichstrommotor, der eine vergleichsweise lange Betriebsdauer aufweist. Zur Bestromung des Elektromotors ist eine Elektronik erforderlich, die üblicherweise eine Leiterplatte mit einer Brückenschaltung umfasst. Um eine Beschädigung der Leiterplatte auszuschließen, ist diese meist in einem Elektronikgehäuse angeordnet. Hierbei ist es erforderlich, dass elektrische Kontakte von der Leiterplatte durch das Elektronikgehäuse nach außen geführt sind. Mit diesen ist üblicherweise ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs mittels einer Leitung elektrisch kontaktiert, welches beispielsweise eine Spannung von 12V oder 48V führt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Elektronik eines Kraftfahrzeugs und einen besonders geeigneten Kühlerlüfter eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei insbesondere eine Montage vereinfacht sowie geeigneterweise ein Ausschuss reduziert ist, und wobei vorzugsweise eine Zuverlässigkeit erhöht ist.
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Hinsichtlich der Elektronik wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Kühlerlüfters durch die Merkmale des Anspruchs 11 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen, Varianten und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Elektronik ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und dient beispielsweise der Steuerung eines Aktors des Kraftfahrzeugs. Insbesondere ist in die Elektronik ein Bestandteil eines Elektromotors des Kraftfahrzeugs oder dient zumindest der Bestromung eines Elektromotors des Kraftfahrzeugs. Zweckmäßigerweise dient der Elektromotor dem Antrieb eines Lüfterrades. Somit ist die Elektronik vorzugsweise ein Bestandteil eines Kühlerlüfters des Kraftfahrzeugs, mittels dessen bei Betrieb ein Luftstrom erzeugt wird, und insbesondere ein Fluid abgekühlt wird, welches vorzugsweise durch ein Kühlernetz geleitet wird. Das Kühlernetz ist beispielsweise ein Bestandteil eines Kühlkreislaufs einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs, die zweckmäßigerweise dem Vortrieb des Kraftfahrzeugs dient. Alternativ hierzu ist das Kühlernetz ein Bestandteil einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs, mittels dessen beispielsweise ein Kältemittel abgekühlt wird. Die Klimaanlage dient beispielsweise der Temperierung eines Innenraumes des Kraftfahrzeugs. Alternativ hierzu wird mittels der Klimaanlage ein Energiespeicher gekühlt. Insbesondere dient der Energiespeicher in diesem Fall der Bestromung eines weiteren Elektromotors, mittels dessen des Kraftfahrzeugs vorzugsweise angetrieben ist. In einer weiteren Alternative ist das Fluid ein Öl oder Luft, und der Elektromotor ist insbesondere ein Bestandteil eines (Getriebe- oder Motor-)Ölkühlers oder eines Ladeluftkühlers.
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Die Elektronik selbst weist ein Elektronikgehäuse auf, innerhalb dessen ein Kontakt angeordnet ist. Das Elektronikgehäuse ist beispielsweise im Wesentlichen quaderförmig ausgestaltet. Beispielsweise umfasst das Elektronikgehäuse einen Deckel, mittels dessen eine Öffnung des Elektronikgehäuses verschließbar ist. Beispielsweise ist der Deckel mit Schrauben oder Klipsen an dem Elektronikgehäuse befestigt. Beispielsweise ist eine Abdichtung zwischen dem Deckel und dem Elektronikgehäuse zur Vermeidung eines Eindringens einer Flüssigkeit vorhanden. Der Deckel ist beispielsweise aus dem gleichen Material gefertigt wie das Elektronikgehäuse.
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Der Kontakt weist einen ersten Schenkel und einen zweiten Schenkel auf, die zueinander geneigt sind. Folglich schließen der erste Schenkel und der zweite Schenkel zueinander einen Winkel ein, der verschieden von 0° und 180° ist. Insbesondere ist der Winkel größer als 10°. Jeder der beiden Schenkel ist vorzugsweise im Wesentlichen geradlinig ausgestaltet, und/oder die beiden Schenkel liegen in einer Ebene, was die Fertigung des Kontakts vereinfacht. Der erste Schenkel und der zweite Schenkel sind vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gefertigt, insbesondere einem Metall. Insbesondere ist das Material ein Kupfer, wie K88 oder K75, oder ein Aluminium, welches beispielsweise mit einer Lackschicht zur elektrischen Isolierung versehen ist. Alternativ ist das Metall galvanisiert. Insbesondere ist der Kontakt vollständig oder zumindest partiell galvanisiert. Geeigneterweise ist der Kontakt vollständig oder zumindest partiell mit Zinn und/oder Nickel überzogen. Vorzugsweise ist der Kontakt ein Stanzbiegeteil, was Herstellungskosten reduziert. Zum Beispiel beträgt die Länge des ersten Schenkels zwischen 1cm und 10cm, zwischen 2cm und 6cm oder zwischen 3cm und 4cm. Alternativ oder in Kombination hierzu beträgt die Länge des zweiten Schenkels zwischen 2cm und 20cm, zwischen 5cm und 15cm oder zwischen 7cm und 10cm. Geeigneterweise ist die Länge des zweiten Schenkels größer als die des ersten Schenkels. Alternativ sind die beiden Schenkel gleichlang oder der zweite Schenkel ist kürzer der erste Schenkel.
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Die Elektronik weist ferner eine Leiterplatte auf, die beispielsweise ein glasfaserverstärktes Epoxidharz umfasst, an dem insbesondere Leiterbahnen angebunden sind. Die Leiterplatte umfasst bevorzugt elektrische und oder elektronische Bauelemente, mittels derer insbesondere eine Schaltung realisiert ist. Zweckmäßigerweise ist die Schaltung eine Brückenschaltung, beispielsweise eine B6-Schaltung. Die Leiterplatte ist auf den ersten Schenkel gesetzt. Insbesondere liegt der erste Schenkel freiendseitig oder im Bereich dessen Freiendes an der Leiterplatte an und/oder ist an dieser befestigt. Zweckmäßigerweise ist der erste Schenkel elektrisch mit der Leiterplatte kontaktiert, beispielsweise mit einer etwaigen Leiterbahn oder einer Anschlussstelle der Leiterplatte.
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Der zweite Schenkel des Kontakts ist zu einem Anschlussstecker des Elektronikgehäuses geführt, so dass mittels des Kontakts eine elektrische Kontaktierung der Leiterplatte ermöglicht ist. Hierbei dient der erste Schenkel der elektrischen Kontaktierung der Leiterplatte und der zweite Schenkel dient der elektrischen Kontaktierung mit einem weiteren Bauteil im Bereich des Anschlusssteckers. Die elektrische und/oder mechanische Kontaktierung der Leiterplatte bzw. des weiteren Bauteils erfolgt insbesondere mittels Stecken, Schweißen, Crimpen oder Löten.
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Der erste Schenkel liegt an einer Leiste des Elektronikgehäuses an, welche vorzugsweise ein ortsfestes Widerlager bildet. Insbesondere bildet die Leiste einen Anschlag für den ersten Schenkel. Mit andern Worten ist der erste Schenkel im mechanischen Kontakt mit der Leiste und wird mittels dieser vorzugsweise stabilisiert. Hierbei ist die Leiste beispielsweise in direktem mechanischem Kontakt mit dem ersten Schenkel. Mit anderen Worten befindet sich kein weiteres Bauteil zwischen dem ersten Schenkel und der Leiste. In einer Alternative hierzu ist ein weiteres Bauteil zwischen dem ersten Schenkel und der Leiste angeordnet, beispielsweise eine Isolierung. Vorzugsweise befindet sich die Leiste auf der dem zweiten Schenkel abgewandten Seite des ersten Schenkels, was diesen somit vergleichsweise effizient stabilisiert. Beispielsweise ist die Leiste im Wesentlichen quaderförmig ausgestaltet. Insbesondere ist die Leiste einstückig mit einem weiteren Bestandteil des Elektronikgehäuses, wie einer Gehäusewand, und folglich in dieses integriert.
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Zweckmäßigerweise ist die Leiste parallel zu dem ersten Schenkel angeordnet, und der erste Schenkel liegt über einem vergleichsweise großen Abschnitt an der Leiste an. Beispielsweise ist der Bereich der Anlage größer als die Hälfte der Länge des ersten Schenkels, größer als 75% der Länge des Schenkels oder größer als 80% der Länge des Schenkels. Alternativ oder in Kombination hierzu ist die Leiste senkrecht zu einer Richtung einer Kraft, die auf den zweiten Schenkel bei der elektrischen Kontaktierung mit einem weiteren Bauteil wirkt. Auf diese Weise wird mittels der Leiste eine Bewegung des Kontakts aufgrund einer Kraftausübung auf den zweiten Schenkel unterbunden und folglich der Kontakt innerhalb des Elektronikgehäuses stabilisiert. Beispielsweise ist die Breite der Leiste senkrecht zu deren Ausdehnungsrichtung im Wesentlichen gleich der Breite des ersten Schenkels.
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Der erste Schenkel ist vorzugsweise von Wänden des Elektronikgehäuses beabstandet, so dass bei einer Krafteinwirkung auf eine Wand des Elektronikgehäuses der Kontakt im Wesentlichen nicht beeinflusst wird. Die Leiste nimmt vorzugsweise außer der Stabilisierung des ersten Schenkels keine weiteren Funktionen war. Insbesondere ragt die Leiste in einen Innenraum des Elektronikgehäuses, welcher mittels etwaiger Gehäusewände definiert ist.
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Aufgrund der Leiste ist eine definierte Position des Kontakts innerhalb des Elektronikgehäuses geschaffen, was eine Lage des Kontakts während der Erstellung der Elektronik stabilisiert. Auch ist bei einer elektrischen Kontaktierung des zweiten Schenkels aufgrund des Anliegens des ersten Schenkels an der Leiste ein Versatz des Kontaktes unterbunden, so dass bei einer elektrischen Kontaktierung der Elektronik mit dem weiteren Bauteil keine Beschädigung erfolgt, was einen Ausschuss reduziert. Auch ist auf diese Weise die Zuverlässigkeit erhöht.
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Vorzugsweise ist der erste Schenkel an dem zweiten Schenkel angeformt. Mit anderen Worten geht der erste Schenkel in den zweiten Schenkel im Bereich einer Biege- oder Knickstelle in den zweiten Schenkel über. Beispielsweise ist die Knickstelle vergleichsweise gering und weist beispielsweise einen Radius von maximal 5mm, 2mm oder 1mm auf. Infolgedessen ist ein vergleichsweise kompakter Kontakt geschaffen. Mit Ausnahme der Biegung bzw. der Knickstelle befindet sich zwischen dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel folglich kein weiterer Bestandteil des Kontakts, was einen elektrischen Widerstand zwischen diesen verringert. Auch ist eine Fertigung des Kontakts vereinfacht. Besonders bevorzugt ist der Kontakt einstückig ausgestaltet. Zweckmäßigerweise sind folglich weitere zusätzliche Bestandteile des Kontakts an entweder den ersten oder zweiten Schenkel angeformt. Geeigneterweise besteht der Kontakt lediglich aus den beiden Schenkeln, was eine Herstellung vereinfacht und zudem Materialkosten reduziert.
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Beispielsweise ist der zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel gebildete Winkel zwischen 45° und 135°, zwischen 60° und 120°, zwischen 80° und 110° und vorzugsweise im Wesentlichen gleich 90°, wobei beispielsweise eine Abweichung von ±5°, 2°, 1° oder 0° vorhanden ist. Mit anderen Worten ist der Kontakt zumindest teilweise L-förmig ausgestaltet. Vorzugsweise ist der Winkel von im Wesentlichen 90° zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel gebildet, und der Kontakt besteht aus dem ersten und zweiten Schenkel, die somit aneinander angeformt sind. Infolgedessen ist der Kontakt im Wesentlichen L-förmig ausgestaltet. Zweckmäßigerweise verläuft hierbei die Leiste parallel zu dem ersten Schenkel und im Wesentlichen senkrecht zu dem zweiten Schenkel. Auf diese Weise wird der erste Schenkel über einen vergleichsweise großen Bereich mittels der Leiste stabilisiert, und bei einer Krafteinwirkung auf den zweiten Schenkel in dessen Längsrichtung wird der Kontakt mittels der Leiste an einer Bewegung in diese Richtung gehindert.
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Vorzugsweise weist der erste Schenkel freiendseitig einen Kontaktbereich zur elektrischen Kontaktierung mit der Leiterplatte auf, beispielsweise einen Schneidklemmkontakt. Besonders bevorzugt jedoch umfasst der erste Schenkel freiendseitig einen Pressfit-Kontakt, der im Montagezustand an der elektrischen Leiterplatte befestigt ist. Die elektrische Leiterplatte selbst weist zweckmäßigerweise eine Aussparung auf, die randseitig zweckmäßigerweise mit einem Abschnitt einer Leiterbahn umgeben/ausgeschlagen ist. Zur Montage wird die Leiterplatte mit deren Aussparung auf den Pressfit-Kontakt des ersten Schenkels aufgesetzt, welcher hierbei verformt wird, insbesondere elastisch oder zumindest teilweise elastisch. Aufgrund der resultierenden Kraft ist eine Pressfit zwischen dem ersten Schenkel und der Leiterplatte geschaffen, die folglich aneinander kraftschlüssig anliegen. Somit ist einerseits eine stabile mechanische Verbindung und andererseits eine zuverlässig elektrische Verbindung zwischen den Kontakt und der Leiterplatte realisiert, ohne das weitere Hilfsmittel herangezogen werden müssten, was sowohl Materialkosten als auch Herstellungsschritte reduziert.
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Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu ist die Leiterplatte senkrecht zu dem ersten Schenkel angeordnet. Auf diese Weise ist eine Montage vereinfacht, insbesondere sofern die Leiterplatte eine Aussparung aufweist, durch die im Montagezustand der erste Schenkel zumindest teilweise ragt. Aufgrund der Leiste wird bei der Montage der Leiterplatte an dem ersten Schenkel ein Verkippen des ersten Schenkels vermieden. Mit anderen Worten wird der erste Schenkel mittels der Leiste stabilisiert. Insbesondere falls der erste Schenkel freiendseitig den Pressfit-Kontakt aufweist, kann auf diese Weise die Leiterplatte mittels Ausübung eines vergleichsweise großen Kraft sicher an den Kontakt montiert werden, ohne dass der erste Schenkel verbogen und/oder bezüglich des zweiten Schenkel ungewollt verkippt wird.
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Zweckmäßigerweise ist der zweite Schenkel im Bereich des Anschlusssteckers umfangsseitig umspritzt. Mit anderen Worten wird der zweite Schenkel im Bereich des Anschlusssteckers mittels der Umspritzung gehalten, so dass eine Bewegung des zweiten Schenkel senkrecht zu dessen Ausdehnungsrichtung aufgrund der Umspritzung unterbunden ist. Insbesondere ist der zweite Schenkel mit Kunststoff umspritzt, so dass der zweite Schenkel in diesem Bereich elektrisch isoliert ist. Ferner wird mittels der Umspritzung insbesondere der zweite Schenkel zumindest teilweise gegen eine Verbringung in dessen Ausdehnungsrichtung gehindert. Dies wird jedoch hauptsächlich mittels der Leiste unterbunden, zumindest falls die Umspritzung im Bereich des zweiten Schenkels vergleichsweise gering an diesem haftet, wie dies beispielsweise bei der Paarung von Metall und Kunststoff der Fall ist.
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Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu ragt der zweite Schenkel freiendseitig aus dem Elektronikgehäuse und bildet somit mit dessen Freiende eine Kontaktstelle für eine Anschlussleitung. Mit anderen Worten bildet der zweite Schenkel einen Bestandteil des Anschlusssteckers. Vorzugsweise ist das Freiende zur Ausbildung einer Steck-, Schweiß-, Crimp- oder Lötverbindung mit der Anschlussleitung ertüchtigt. Die Anschlussleitung selbst dient der Bestromung oder Steuerung der Leiterplatte. Beispielsweise wird ein elektrisches Signal mittels der Anschlussleitung weitergeleitet, welches mittels der Leiterplatte erstellt ist. Die Anschlussleitung selbst ist vorzugsweise ein Kabel oder umfasst ein Kabel. Alternativ umfasst die Anschlussleitung einen isolierten oder abisolierten Einzeldraht oder zwei oder mehr Drähte, die verdrillt sind, bzw. besteht die Anschlussleitung hieraus. Zusammenfassend wird im Montagezustand die Anschlussleitung mit dem zweiten Schenkel elektrisch kontaktiert, was einen elektrischen Widerstand weiter verringert. Auch ist die Anzahl an benötigten Bauteilen reduziert, was Herstellungskosten verringert. Die Anschlussleitung ist beispielsweise ein Bestandteil eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs. Alternativ ist die Anschlussleitung ein Bestandteil des Elektromotors und dient vorzugsweise der Bestromung eines Stators des Elektromotors. Geeigneterweise ist die Anschlussleitung ein Bestandteil einer oder mehrerer etwaiger Phasenwicklungen (Phasendraht) des Stators des Elektromotors. Hierbei umfasst die Anschlussleitung beispielsweise einen (Kupfer-)Lackdraht oder einen Anschluss, der mit einem derartigen Lackdraht kontaktiert ist.
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Vorzugsweise ist das Elektronikgehäuse aus einem Kunststoff erstellt. Zweckmäßigerweise ist der Kunststoff ein glasfaserverstärkter Kunststoff. Der Kunststoff ist beispielsweise ein Polyamid (PA), ein Polypropylen (PP) oder ein Polybutylenterephthalat (PBT). Beispielsweise ist das Elektronikgehäuse ein Kunststoffspritzteil. Mit andren Worten wird das Elektronikgehäuse spritzgegossen. Aufgrund der Fertigung als Kunststoffspritzteil ist eine Massenproduktion ermöglicht, wobei Herstellungskosten reduziert sind. Vorzugsweise wird die Leiste in einem Arbeitsschritt mit weiteren Bestandteilen des Elektronikgehäuses erstellt.
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Mit anderen Worten ist die Leiste an weiteren Bestandteilen des Elektronikgehäuses angespritzt wie einer Gehäusewand, zum Beispiel an einem Gehäuseboden.
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Vorzugsweise umfasst die Elektronik einen zweiten Kontakt, der ebenfalls an der Leiste anliegt. Hierbei ist die Breite der Leiste vorzugsweise auf die beiden Kontakte angepasst, die zueinander vorzugsweise beabstandet sind. Alternativ hierzu weist das Elektronikgehäuse eine zweite Leiste auf, an der der zweite Kontakt anliegt. Beispielsweise ist der zweite Kontakt baugleich zu dem Kontakt, und die Leiste ist vorzugsweise baugleich zur zweiten Leiste. Insbesondere umfasst die Elektronik eine Anzahl derartiger Kontakte, weswegen unterschiedliche elektrische Signale zu der Leiterplatte bzw. von dieser weggeführt werden können. Geeigneterweise umfasst die Elektronik eine zur Anzahl der Kontakte korrespondierende Anzahl an Leisten. Beispielsweise ist die Anzahl der Leisten gleich die Anzahl der Kontakte. Zumindest jedoch ist die Anzahl der Kontakte größer oder gleich der Anzahl der Leisten. Beispielsweise sind jeweils einer Leiste zwei derartige Kontakte zugeordnet. Da mehrere Kontakte jeweils einer der Leisten zugeordnet sind, ist das Elektronikgehäuse vergleichsweise wenig zerklüftet, und weist somit eine vergleichsweise geringe Anzahl an Hinterschnitten auf, was die Herstellung des Elektronikgehäuses vereinfacht.
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Beispielsweise ist an der Leiste eine Rippe angeformt, die zweckmäßigerweise an einer (Gehäuse-)Wand, insbesondere einem (Gehäuse-)Boden, des Elektronikgehäuses abgestützt und vorzugsweise ebenfalls an diese angeformt ist. Mittels der Rippe wird die Leiste stabilisiert, so dass diese vergleichsweise wenig verbogen werden kann. Beispielsweise ist der Querschnitt der Rippe im Wesentlichen dreieckförmig. Insbesondere ist die Rippe auf der dem ersten Schenkel gegenüberliegenden Seite der Leiste angeordnet, so dass die Positionierung des Kontakts aufgrund der Rippe nicht beeinträchtigt ist. Zweckmäßigerweise umfasst die Elektronik eine Anzahl derartiger Rippen, beispielsweise zwei, was die Leiste weiter stabilisiert.
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Der erste Schenkel weist beispielsweise einen Schlitz auf, innerhalb dessen zumindest teilweise ein Dom des Elektronikgehäuses angeordnet ist. Vorzugsweise ragt der Dom zumindest teilweise durch den Schlitz hindurch. Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu weist der zweite Schenkel einen Schlitz auf, innerhalb dessen zumindest teilweise ein Dom des Elektronikgehäuses angeordnet ist. Insbesondere weisen sowohl der erste Schenkel als auch der zweite Schenkel den Schlitz auf. Geeigneterweise ist der erste Schenkel an dem zweiten Schenkel angeformt, wobei sich zwischen dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel zweckmäßigerweise die Biege- oder Knickstelle befindet. Hierbei geht der Schlitz von dem ersten in den zweiten Schenkel über. Mit anderen Worten ist der Schlitz ebenfalls gebogen bzw. geknickt.
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Der Dom ist beispielsweise nach Art eines Vorsprungs ausgestaltet und insbesondere zumindest teilweise an der Leiste angeformt. Alternativ oder in Kombination hierzu ist der Dom an einer Gehäusewand des Elektronikgehäuses, wie dem Gehäuseboden, angebunden, insbesondere an dieser angeformt. Geeigneterweise ist der Schlitz im Wesentlichen vollständig mittels des Doms ausgefüllt, wobei zwischen diesen beispielsweise eine Presspassung oder vorzugsweise eine Spielpassung vorherrscht. Zweckmäßigerweise wird bei der Herstellung des Elektronikgehäuses der Schlitz mit dem Material des Elektronikgehäuses ausgefüllt, insbesondere mit Kunststoff, sofern das Elektronikgehäuse ein Spritzgussteil ist. Insbesondere schrumpft der Dom beim Abkühlen stärker als der Schlitz des Kontakt beim Abkühlen schmäler wird, was zu einem geringer Spalt zwischen dem Dom und dem Kontakt führt, sodass die Spielpassung realisiert ist. Mittels des Doms wird der Kontakt weiter stabilisiert, so dass eine Verbringung oder Verformung des Kontakts bei der Montage von weiteren Bauteilen, wie der Leiterplatte oder der etwaigen Anschlussleitung im Wesentlichen ausgeschlossen ist.
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Zusammenfassend weist das Elektronikgehäuse bevorzugt die Leiste auf, die mit der Rippe, vorzugsweise einer Anzahl an Rippen verstärkt ist. Insbesondere umfasst der Kontakt hierbei den Schlitz, in den der Dom vorzugsweise nach Art einer Rippe eingreift. Das Elektronikgehäuse ist insbesondere in einem Spritzgussverfahren erstellt, wobei der Kernzug dann gezogen wird, wenn der Kontakt geeignet positioniert ist. Die sich hierbei ergebenden Hohlräume werden zweckmäßigerweise mittels des Kunststoffs befüllt. Die Anzahl und Breite der Kontakte selbst ist beispielsweise auf die Leiste eingestellt. Zweckmäßigerweise werden die Breite des Kontakts bzw. die Anzahl der Kontakte auf die jeweilige Leiste angepasst. Alternativ wird die Breite der Leiste auf die Breite des Kontakts bzw. die Anzahl der Kontakte angepasst. Aufgrund der Leiste ist der Kontakt sicher positioniert sowie fixiert und gegen ein etwaiges Kippen gesichert.
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Der Kühlerlüfter ist Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und umfasst einen Elektromotor, mittels dessen insbesondere ein Lüfterrad angetrieben ist. Das Lüfterrad ist beispielsweise innerhalb einer Aussparung einer Kühlerzarge positioniert. Bei Betrieb wird insbesondere mittels des Lüfterrads ein Luftstrom durch ein mittels der Kühlerzarge zumindest teilweise abgedecktes Kühlernetz erzeugt. Der Elektromotor ist beispielsweise ein bürstenbehafteter Elektromotor. Besonders bevorzugt jedoch ist der Elektromotor ein bürstenloser Motor, beispielsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC). Ferner umfasst der Kühlerlüfter eine Elektronik, mittels derer der Elektromotor bestromt ist. Die Elektronik weist ein Elektronikgehäuse mit einem darin angeordneten Kontakt auf, der einen ersten Schenkel und einen hierzu geneigten zweiten Schenkel umfasst. Eine Leiterplatte ist auf den ersten Schenkel gesetzt, und der zweite Schenkel ist zu einem Anschlussstecker des Elektronikgehäuses geführt. Der erste Schenkel liegt an einer Leiste des Elektronikgehäuses an.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 schematisch vereinfacht eine Kühlerzarge und einen Kühlerlüfter, der einen Elektromotor mit einer Elektronik aufweist,
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2 schematisch vereinfacht die Elektronik in einer Schnittdarstellung,
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3 perspektivisch teilweise die Elektronik, und
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4 perspektivisch einen Kontakt der Elektronik.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist schematisch vereinfacht in einer Seitendarstellung ein Kühlerlüfter 2 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Der Kühlerlüfter 2 umfasst ein Kühlernetz 4, durch das ein Kühlrohr 6 geführt ist. Innerhalb des Kühlrohrs 6 befindet sich eine Kühlflüssigkeit, welche mittels einer hier nicht dargestellten Pumpe in Zirkulation gehalten wird. Die Kühlflüssigkeit wird durch eine Verbrennungskraftmaschine 8 (Verbrennungsmotor) geleitet und von dieser erwärmt, wobei die Verbrennungskraftmaschine 8 gekühlt wird. Die erwärmte Kühlflüssigkeit wird erneut durch das Kühlernetz 4 geleitet, welches von einem Fahrtwind beaufschlagt ist. Die Richtung des Fahrtwindes ist hierbei längs einer Fahrtwindrichtung 10, die im Wesentlichen der Hauptfortbewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs entspricht.
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Mittels eines Lüfters 12, der in Fahrtwindrichtung 10 hinter dem Kühlernetz 4 angeordnet ist, wird der Fahrtwind verstärkt oder bei einem Stillstand des Fahrzeugs erzeugt. Dies erfolgt mittels eines als Elektromotor ausgeführten Lüftermotors 14, der ein Lüfterrad 16 in Rotation versetzt. Ferner wird mittels des Lüfterrads 16 ein auf die Verbrennungskraftmaschine 8 geleiteter Luftstrom erzeugt. Dies führt zu einer zusätzlichen Kühlung der Verbrennungskraftmaschine 8. Das Lüfterrad 16 ist in einer runden Lüfteröffnung 18 innerhalb eines Zargenkörpers 20 angeordnet, mittels dessen der Fahrtwind durch das Kühlernetz 4 geleitet wird. In dem Übergangsbereich zwischen dem Zargenkörper 20 und dem Lüfterrad 16 befinden sich Bürsten oder eine bestimmte Kontur, die jeweils eine sogenannte Leckluft zwischen den beiden Komponenten minimiert. Der Lüftermotor 14 ist mittels Gitterstreben 22 des Zargenkörpers 20 in der Mitte der runden Lüfteröffnung 18 gehalten.
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Der Elektromotor 14 wird mittels einer Elektronik 24 bestromt, die an dem Elektromotor 14 befestigt ist. Die Elektronik 24 selbst wird mittels einer Anschlussleitung 26 eines Bordnetzes bestromt, welches eine elektrische Spannung von 12V, 24V oder 48V führt. Diese wird mittels einer Batterie 28 bereitgestellt, die mit einem nicht näher dargestellten Generator geladen wird, der in Wirkverbindung mit der Verbrennungskraftmaschine 8 steht.
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In 2 ist die Elektronik 24 schematisch vereinfacht in einer Schnittdarstellung und in 3 ausschnittsweise perspektivisch gezeigt. Die Elektronik 24 umfasst ein Elektronikgehäuse 30, das im Wesentlichen topfförmig ausgestaltet ist, und dessen Öffnung 32 im Montagezustand mittels eines Deckels 34 verschlossen ist, der mittels nicht näher dargestellten Schrauben oder Klipsen an dem Elektronikgehäuse 30 befestigt ist. Deckel 34 selbst besteht aus einem Kunststoff, und das Elektronikgehäuse 30 ist in einem Spritzgussverfahren hergestellt und folglich ein Spritzgussteil. Der Kunststoff ist Polyamid (PA) oder ein kunststoffverstärktes Polyamid. Das Elektronikgehäuse 30 weist einen Anschlussstecker 36 auf, welcher hohlzylindrisch ausgestaltet ist, und an dem im Montagezustand die Anschlussleitung 26 befestigt ist. Hierfür weist der Anschlussstecker 36, vorzugsweise dessen Steckereinhausung, nicht näher dargestellte Rastelemente auf. Innerhalb des Elektronikgehäuses 30 ist im Montagezustand eine Leiterplatte 38 angeordnet, die zur Montage durch die Öffnung 32 in das Elektronikgehäuse 30 eingebracht wird, welche im Anschluss hieran mittels des Deckels 34 verschlossen wird. Die Leiterplatte 38 weist eine Brückenschaltung auf, mittels derer eine geeignete Bestromung des Elektromotors 14 erstellt wird. Innerhalb des Elektronikgehäuses 30 sind ferner ein Kontakt 40 und ein zweiter Kontakt 42 angeordnet. In einer nicht näher dargestellten Variante umfasst die Elektronik 24 mehrere derartige Kontakte 40, 42. Der Kontakt 40 und der zweite Kontakt 42 sind zueinander baugleich.
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In 4 ist der Kontakt 40 bzw. der zweite Kontakt 42 perspektivisch dargestellt. Der Kontakt 40 weist einen ersten Schenkel 44 und einen zweiten Schenkel 46 auf, die aneinander angeformt sind, und die zueinander senkrecht angeordnet sind. Mit anderen Worten ist zwischen dem ersten Schenkel 44 und dem zweiten Schenkel 46 ein Winkel von 90° gebildet. Folglich weist der Querschnitt des Kontakts bzw. des weiteren Kontakts 42 im Wesentlichen eine L-Form auf. Die beiden Schenkel 44, 46 bilden den Kontakt 40 bzw. den weiteren Kontakt 42, welcher somit einstückig ist. Der Kontakt 40 bzw. der weitere Kontakt 42 ist ein Stanzbiegeteil und aus einem Kupfer wie K88 oder K75 gefertigt. Auf diese Weise ist eine Elastizität bereitgestellt. Freiendseitig weist der erste Schenkel 44 einen Pressfit-Kontakt 48 auf. Hierfür ist das Freiende des ersten Schenkel 44, also das Ende, welches dem zweiten Schenkel 46 gegenüberliegt, verjüngt ausgestaltet und mit einer Aussparung 50 versehen.
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Im Montagezustand ragt das verjüngte Freiende durch eine Öffnung 52 der Leiterplatte 38. Die Öffnung 52 ist umfangsseitig mit einer nicht näher dargestellten Leiterbahn der Leiterplatte 38 ausgeschlagen. Bei der Montage wird die Aussparung 50 des ersten Schenkels 44 elastisch verformt und verkleinert, so dass zwischen dem ersten Schenkel 44 und der Leiterplatte 38 ein Pressfit erstellt ist. Die erforderliche Kraft ist aufgrund der elastischen Verformung der Aussparung 50 bereitgestellt. Der erste Schenkel 44 ist senkrecht zur Leiterplatte 38 angeordnet, was eine Montage vereinfacht.
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Zur Verhinderung eines Verkippens des ersten Schenkels 44 weist das Elektronikgehäuse 30 eine Leiste 54 auf, an der der erste Schenkel 44 im Montagezustand anliegt, wobei ein direkter mechanischer Kontakt zwischen der Leiste 54 und dem ersten Schenkel 44 realisiert ist. An der dem ersten Schenkel 44 gegenüberliegenden Seite der Leiste 54 sind zwei dreieckförmige Rippen 56 angeformt, die an einer der Gehäusewände des Elektronikgehäuses 30, nämlich dem Boden, abgestützt und an dieser angeformt sind. Mittels der Rippen 56 wird die Leiste 54 stabilisiert. Der Kontakt 40 bzw. der weitere Kontakt 42 weist im Bereich des Übergangs von dem ersten Schenkel 44 zu dem zweiten Schenkel 46 einen L-förmig ausgestalteten Schlitz 58 auf, innerhalb dessen jeweils ein Dom 60 des Elektronikgehäuses 30 im Montagezustand angeordnet ist. Hierbei ist der Schlitz 58 vollständig mittels des Domes 60 ausgefüllt, und sowohl der erste als auch der zweite Schenkel 44, 46 weisen folglich den Schlitz 58 auf, der durch den jeweiligen Kontakt 40, 42 hindurch ragt. Mittels des Domes 60 sowie des Schlitzes 58 ist der Kontakt 40 bzw. der weitere Kontakt 42 weiter stabilisiert und eine Verbringung dieser ist weiter unterbunden. Der Dom 60 ist an der Leiste 54 sowie an dem Boden des Elektronikgehäuses 30 angeformt.
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Die zweiten Schenkel 46 sind zu dem Anschlussstecker 36 geführt und ragen aus dem Elektronikgehäuse 30 hinaus. Zur Stabilisierung sind die zweiten Schenkel 46 im Bereich des Anschlusssteckers 36 umfangsseitig mittels einer Umspritzung 62 umgeben und folglich umspritzt. Die Umspritzung 62 ist aus dem gleichen Material wie der Anschlussstecker 36 und an diesem angeformt. Die zweiten Schenkel 46 ragen freiendseitig aus der Umspritzung 62 heraus und bilden eine elektrische Kontaktstelle 64 für die Anschlussleitung 26. Alternativ sind im Montagezustand etwaige Phasenwicklungen eines Stators des Elektromotors 14 mit der elektrischen Kontaktstelle 64 elektrisch kontaktiert.
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Zur Montage der Anschlussleitung 26 wird diese an dem Anschlussstecker 36 mittels der nicht näher dargestellten Rastelemente, insbesondere mechanisch, befestigt, wobei die Freienden der zweiten Schenkel 46 elektrisch mit Kontakten der Anschlussleitung 26 kontaktiert werden. Die Verbindung der Kontakte der Anschlussleitung 26 mit den beiden zweiten Schenkel 46 erfolgt beispielsweise mittels Stecken, Schweißen, Crimpen oder Löten. Da es nicht möglich ist, mittels der Umspritzung 62 stets zu gewährleisten, dass ein Versatz der Kontakte 40, 42 unterbunden ist, ist die Leiste 54 in Verbindung mit den Rippen 56 vorhanden, die die bei Montage auftretenden Kräfte aufnehmen, so dass ein Versatz der Kontakte 40, 42 unterbunden ist. Auch wirkt zudem der Dom 60 stabilisierend. Beim Aufsetzen der Leiterplatte 38 auf die ersten Schenkel 44 werden die Kontakte 40, 42, insbesondere die ersten Schenkel 44, mittels der Leiste 54 sowie des Doms 60 stabilisiert, weswegen diese nicht versetzt oder verbogen werden.
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Zur Herstellung der Elektronik 24 wird zunächst der Kontakt 40 sowie der weitere Kontakt 42 gefertigt, und diese werden in eine Kunststoffspritzform eingelegt. Mittels Ziehen des Kernzuges werden die Hohlräume freigegeben und folglich das Elektronikgehäuse 30 mit der Leiste 54, mit den Rippen 56, mit den Domen 60, mit dem Anschlussstecker 36, und mit der Umspritzung 62 erstellt, die folglich aneinander angeformt und einstückig miteinander sind. Nach Aushärten des Kunststoffes, welcher Polyamid ist, wird die Leiterplatte 38 sowie der Deckel 34 montiert. Nachdem die Elektronik 24 an dem Elektromotor 14 befestigt ist, wird die Anschlussleitung 26 an dem Anschlussstecker 36 befestigt.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kühlerlüfter
- 4
- Kühlernetz
- 6
- Kühlrohr
- 8
- Verbrennungskraftmaschine
- 10
- Fahrtwindrichtung
- 12
- Lüfter
- 14
- Elektromotor
- 16
- Lüfterrad
- 18
- Lüfteröffnung
- 20
- Zargenkörper
- 22
- Gitterstrebe
- 24
- Elektronik
- 26
- Anschlussleitung
- 28
- Batterie
- 30
- Elektronikgehäuse
- 32
- Öffnung
- 34
- Deckel
- 36
- Anschlussstecker
- 38
- Leiterplatte
- 40
- Kontakt
- 42
- zweiter Kontakt
- 44
- erster Schenkel
- 46
- zweiter Schenkel
- 48
- Pressfit-Kontakt
- 50
- Aussparung
- 52
- Öffnung
- 54
- Leiste
- 56
- Rippe
- 58
- Schlitz
- 60
- Dom
- 62
- Umspritzung
- 64
- Kontaktstelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004034733 A1 [0002]
