接合设备和电动马达的制作方法

本发明涉及一种用于将具有一定数量的线路的线路束与布置在电动马达的马达支架中的马达电子器件的电路板接合的接合设备。本发明此外还涉及具有这种接合设备的电动马达和这种接合设备用于将电动马达与48v供电电压接合的应用。

背景技术：

本发明基于更早的申请wo11137950和wo11137949。这些申请的内容通过参考是本申请的完整的公开组成部分。

通常，要与机动车的车载电气系统电连接的马达电子器件具有从其(电子器件)壳体引出的接合终端(接合接口、马达接口)作为接合设备，该接合设备的接合接触部(接合部位)相互电绝缘，并且相对于周围环境电绝缘。

马达电子器件与车载电气系统的电连接通常利用在车载电气系统电缆中引导的线路束的一定数量的线路实现，该线路束的一个电缆或线路束端部具有插接部，并且该线路束的另外的电缆或线路束端部通过接合终端的接合接触部与待供电的马达电子器件导电地连接。线路束的线路的各个导体端部与接合终端的电接合可以通过熔焊、钎焊、夹紧或压接连接来建立。

尤其是在已经具有接合线路的电动马达的情况下也设置这种接合设备，电动马达例如用作机动车的散热器风扇(散热器风扇马达)的驱动器。散热器风扇马达为了调节需要的散热功率借助马达电子器件的电控制电路或电子控制电路运行。散热器风扇马达的电流供应通过车载电气系统电缆进行，车载电气系统电缆与机动车的能量存储器(车辆电池)接合。除了包括供应线路、即能量存储器或车载电气系统的供电电压的正极和负极以外，线路束在此通常还包括传感器或上级的控制装置的控制和/或信号线路。

在这种接合设备或马达电接合部中不利的是在包含线路束的车载电气系统电缆与电动马达的接合设备之间的机械负载、尤其是牵引负载。这种牵引负载可以导致损坏和/或分离接合设备或马达接合部上的电接触部。

此外，环境影响、如温度波动和湿度是有问题的，因为由此在接合设备的接合接触部上可能出现腐蚀，腐蚀可以导致高的接触电阻和/或机械不稳定性(接触不良)。接合设备上的因此可能出现的短路可以导致车载电气系统中或马达电子器件中的损坏。此外可能损害通常规定的接触安全。为了保护马达电子器件，在此此外重要的和值得期望的是，实现接合设备相对于电子器件壳体的运行安全的和可靠的密闭。

针对该目的，马达电子器件通常具有用于接触和互连电子构件、例如电解电容器或逆变器电路的引线框架。引线框架在此至少部分作为置入件设有包封件，其中，引线框架的导体迹线作为接合接触部从包封件和电子器件壳体引出。引线框架的包封件因此能够使接合设备的电缆输入区域相对于电子器件壳体可靠地密闭，其中，附加地也实现应变消除。

不利地，由于将密闭功能和应变消除功能整合到包封的引线框架中，难以或甚至不能够在马达电子器件中使用电路板。由此，关于马达电子器件的设计和构建的灵活性不利地受到限制。

技术实现要素：

本发明的任务是说明一种特别适当的接合设备，其尤其是能够实现车载电气系统与马达电子器件的电路板电接合。此外，本发明的任务是说明一种具有这种接合设备的电动马达。此外，本发明的任务是说明这种接合设备用于将电动马达与48v供电电压接合的应用。

根据本发明，关于接合设备，该任务利用权利要求1的特征解决，并且关于电动马达，该任务利用权利要求10的特征解决，以及关于应用，该任务利用权利要求11的特征解决。有利的设计方案和改进方案是相应的从属权利要求的主题。

根据本发明的接合设备适用于作为并且设定为用于将线路束与布置在电动马达的马达支架中的马达电子器件的电路板接合的马达电接合部或马达接口。线路束具有一定数量的线路或多个线路，线路例如在车载电气系统电缆中通向接合设备。马达支架在此尤其是于电动马达的马达壳体上紧固的壳体部分，该壳体部分借助盖相对于基本上关闭的用于马达电子器件的电子器件壳体是被覆盖的或可被覆盖的。例如由铝制成的马达支架在此适当地具有与马达壳体联接的马达支架底部，马达支架底部在周侧被轴向竖立的壳体壁围绕。马达电子器件在此容纳在通过马达支架和盖围绕的壳体内部空间或电子器件舱内。

接合设备具有接触适配器，接触适配器具有与线路的数量相对应的数量的汇流条和包封壳体。汇流条在此以被共同包封的方式嵌入在尤其是电绝缘的包封壳体中，并且因此彼此间隔开地以及相互电绝缘地受引导。汇流条具有第一和第二接合接触部。电子器件侧的第一接合接触部从包封壳体凸出，并且设置用于与电路板接触。线路侧的第二接合接触部相应构造成用于与线路束的线路的导体端部接触。

接合设备此外具有接合壳体，接合壳体由第一和第二壳体部分组成。壳体部分在此例如碗形地和盖形地构造，并且在接合壳体的装配状态中、在形成空腔的情况下组装而成，例如相互卡锁。在接合壳体中布置有与导体端部接触的第二接合接触部，其中，接合壳体与接触适配器的包封壳体拼接。由此实现特别适当的接合设备。

因此，与现有技术不同地，替代马达电子器件的被包封的引线框架地，将单独的、即附加的接触适配器用于接合设备。对马达支架和盖(即电子器件壳体)的密闭以及应变消除的功能在此通过接触适配器的实施为汇流条包覆件的包封壳体承担。接触适配器因此是与马达电子器件分离的构件。由此，能够实现或至少明显简化针对马达电子器件的电子构件的电路板的使用。

针对马达电子器件的电路板的使用尤其关于电子器件的设计和构建的灵活性是有利的。因此，例如能够实现马达电子器件的模块或模块化系统。尤其可能的是，相同的接合设备用于不同的功率等级的电动马达和马达电子器件。由此减少在电子器件装配期间的制造成本和制造耗费。此外，通过电路板能够实现结构空间特别紧凑的马达电子器件，由此提供附加的自由度。

利用包封壳体被包封的或包覆的汇流条例如构造为冲压弯曲件(形式为扁平的导体迹线)。包封壳体优选由热稳定的塑料材料制成。

通过接合壳体保护第二接合接触部和导体端部，以防受到温度波动和湿度影响。由此避免在第二接合接触部与导体端部之间的或在第二接合接触部和导体端部上的腐蚀的危险。

在适当的改进方案中，汇流条的第二接合接触部从包封壳体凸出。这意味着的是，在第二接合接触部与相应的导体端部之间的导电的连接不被包封件包围，而是基本上裸露地布置在接合壳体内。由此明显简化第二接合接触部与导体端部的电接触。

为了改进机械稳定性，尤其关于应变消除或在导体端部与第二接合接触部之间的接触的抗拉强度的机械稳定性，例如可能的是，线路束的线路被接合壳体的壳体部分夹紧。

在适宜的实施方案中，第二接合接触部构造为接合接线片，接合接线片借助钎焊连接与导体端部导电连接。由此实现接合设备与车载电气系统电缆的特别少耗费的和廉价的连接。在备选的实施方式中，连接例如实施为熔焊连接或压接。

在优选的设计方案中，包封壳体的凸缘轮廓在接合壳体的拼接状态中被第一和第二壳体部分形状锁合(formschlüssig)地围扣。通过接合壳体与包封壳体之间的形状锁合改进接合设备的应变消除。

在适当的构造方案中，引线框架的第一接合接触部实施为用于电路板的压配合接触部。由此能够实现电路板的特别少耗费的接触，这有利地传输到马达支架中的马达电子器件的电子器件装配。在备选的构造方式中，第一接合接触部例如构造为钎焊接触部或熔焊接触部。

在可想到的改进方案中，接触适配器的包封壳体构造为穿过马达支架的壳体壁的穿壁引导。壳体壁在此尤其是具有留空部，包封壳体安装到留空部中。包封壳体在此优选形状锁合地紧固在壳体壁上，并且因此紧固在马达支架上，从而确保可靠的和运行安全的应变消除。包封壳体在此优选密闭留空部。换言之，马达支架和盖相对于包封壳体密闭。在此例如可想到的是，在包封壳体与马达支架之间的接触区域设有附加的密封器件。

在优选的改进方案中，在包封壳体与马达支架以及与盖之间的粘贴连接设置为流体密封的密闭件。

在接合设备的特别稳定的实施方案中，接触适配器的包封壳体机械固定地与马达支架联接或者可以联接。例如，包封壳体在此与马达支架旋拧连接。由此实现特别的应变消除的接合设备。

在有利的构造方案中，接合壳体的在第一壳体部分与第二壳体部分之间围出的空腔被填充以固化的浇注材料。接合壳体在此适当地具有通入空腔的填充开口，可固化的浇注材料在接合壳体的拼接状态中通过填充开口填入。随后固化浇注材料，使得固化的浇注材料围住第二接合接触部和导体端部。由此使第二接合接触部和导体端部机械稳定，由此改进接合设备的应变消除。优选地，在固化的浇注材料中的第二接合接触部和导体端部是电绝缘的和密闭的。

在可能的构造方式中，具有良好的粘附性的物质、例如硅酮或聚氨酯(pur)用作浇注材料。

在适宜的实施方案中，线路束具有至少三个、尤其至少四个、尤其至少五个线路。

根据本发明的电动马达尤其是实施为机动车的电散热器风扇马达。电动马达在此例如实施为外动子，并且借助马达支架紧固在期望的装入位置上。马达支架在此容纳马达电子器件，马达电子器件借助前述的接合设备与机动车车载网络接合或可以与之接合。由此实现特别适当的电动马达。尤其地，通过接合设备能够实现特别可靠的和运行安全的马达运行。

本发明的其他的或另外的方面设置了前述的用于将电动马达与48v供电电压接合的应用。由此实现电动马达与48v供电电压的特别运行安全的和可靠的接触。接合设备因此尤其为此适用于并且设定用于将电动马达与机动车的48v车载电网(直流电压，dc)接合。

附图说明

随后，本发明的实施例借助附图详细阐述。在其中：

图1以立体图示出了在考虑到电动马达的接合设备的情况下的用于机动车的具有整合的变流器电子器件的散热器风扇驱动器；

图2以立体图区段式地示出了在第一实施方式中的在接合设备的区域中的马达电子器件；

图3以立体图区段式地示出了在第二实施方式中的在接合设备的区域中的马达电子器件；并且

图4以立体图区段式地示出了在第三实施方式中的具有局部拆卸的接合设备的马达电子器件。

彼此相应的部分和参量在所有附图中始终设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了用于机动车的散热器的风扇的电动马达2。电动马达2具有定子4，定子例如以三相的旋转磁场绕组(形式为线圈)来缠绕。电动马达2此外具有未详细示出的、可永久激励的转子，转子围绕马达轴线以可转动的方式支承在定子4的内部。在定子4的端侧布置有例如盘形的马达支架6，电子器件舱8(图2)引入到马达支架中，马达电子器件10安装到电子器件舱中。为了防止外部影响，电子器件舱8在装配状态中利用(壳体舱)盖(电子器件舱盖)12密封地封闭。

定子4由叠片组形成，叠片组利用塑料罩14来包封。马达支架6尤其是作为一体式的压铸件由铝材料制成。盖12在该实施例中实施为由塑料构成的压注件。电动马达2和因此整个风扇在机动车上的紧固在此通过马达支架6实现，马达支架为此具有三个在周侧分布地布置的且从外周伸出的螺纹舌板16。

电动马达2具有接合设备18，容纳在电子器件舱8中的马达电子器件10借助接合设备与车载电气系统电缆26的线路束24的线路20、22接合。线路束24在该实施例中包括两个供应线路20和两个信号或控制线路22。取决于必要的电流承载能力地，与信号或控制线路22相比，供应线路20具有比较大的线路直径。车载电气系统电缆26在背对电动马达2的电缆端部上装备有用于与机动车车载电气系统接合的插塞连接器28。机动车车载电气系统在此例如实施为24v或48v车载电气系统(直流电压，dc)。

图2至4示出了在盖12取下的情况下的马达电子器件10和相应的接合设备18的不同的实施例。在图3和图4的实施例中，线路束24分别具有两个供应线路20和三个控制或信号线路22。马达电子器件10在此尤其是始终具有电路板30，在电路板上布置有未详细说明的逆变器电路的电子构件。在图2的实施例中，接合设备18布置在定子4与马达支架6之间。

图2至4以立体图示出了在考虑到接合设备18的情况下的布置在电子器件舱8中的马达电子器件10。接合设备18在此基本上形成马达电子器件10与车载电气系统电缆26之间的马达电接口或马达接合部。在散热器风扇运行时，电动马达2通过以未详细示出的方式和方法与车辆能量存储器(车辆电池)连接的供应线路20被馈入直流电流。控制或信号线路22用于控制电动马达2或用于马达电子器件10和机动车电子器件的数据交换。例如，在散热器风扇运行时，通过控制或信号线路22将控制指令从机动车电子器件传输至电动马达2，或者将电动马达2的运行信息、例如(马达)转速传输至机动车电子器件。

下面尤其是借助图4阐述接合设备18的结构。

接合设备18具有接触适配器32和与之联接的接合壳体34。接合壳体34在构造空腔36的情况下由例如碗形的第一壳体部分34a和例如盖形的或底部形的第二壳体部分34b组成。壳体部分34a、34b和因此接合壳体34作为压注件由塑料制成。壳体部分34b具有三个卡锁凸舌38，卡锁凸舌在拼接壳体部分34a、34b时与壳体部分34a的相应的卡锁容纳部卡锁。

接触适配器32具有由绝缘的塑料材料构成的包封壳体40。在包封壳体40中嵌入一定数量的汇流条，其作为置入件以包封壳体40的塑料材料被包封。汇流条的数量相应于线路束24的线路20、22的数量。因此在所示的实施例中，针对线路束24的五个线路20、22设置五个汇流条。汇流条在此仅借助从包封壳体40凸出的汇流条端部42、44、46、48(其随后也被称为第一接合接触部42、44和第二接合接触部46、48)设有附图标记。汇流条在此借助冲压弯曲过程制造为扁平导体形的导体迹线。

构造为扁平的接合接线片的接合接触部46、48从包封壳体40的车载电气系统电缆侧的端侧引出，并且因此至少区段式地伸入接合壳体34的空腔36中。在所示的实施例中，两个汇流条借助接合接触部46与相应的供应线路20接触，并且三个汇流条借助接合接触部48被引导至信号或控制线路22。为了导电连接而在相应的导体端部20a、22a上裸露线路20、22的导电的芯线，并且将其与相应的接合接触部46、48钎焊或熔焊。导体端部20a、22a和接合接触部46、48在图4中仅示例性地设有附图标记。

接触适配器32的电子器件舱侧的接合接触部42、44在图4的所示的实施例中构造为压配合接触部，并且导电地与电路板30插塞接触。配属于接合接触部46的接合接触部42在此例如被引导至电路板30的中间电路，其中，配属于接合接触部48的接合接触部44被引导至马达电子器件10的控制器或控制仪器。

马达支架6的围扣电子器件舱8的壳体壁在接合设备18的装配区域中具有未详细说明的留空部或容纳部，包封壳体40根据穿壁引导的方式安装到留空部或容纳部中。包封壳体40在此齐平地并且密封地安置到马达支架6的留空部中。包封壳体40在此具有竖立的密封凸缘50，其与马达支架6的在周侧延伸的、轴向的密封边缘52对齐。密封凸缘50和密封边缘52在此用于相对于盖12的尤其是流体密封的密闭。密封边缘52在此例如也可以实施为粘贴连接。在装配状态中，电子器件舱8因此可靠地且运行安全地相对于盖12密闭，从而安全地保护容纳在其中的马达电子器件10，以防受到外部影响。

包封壳体40具有成形的紧固舌板54，用以将接触适配器32并且进而将接合设备18机械固定在马达支架6上。如在图3和图4的实施例中说明的那样，包封壳体40在紧固舌板54上分别借助紧固螺钉56机械安全地紧固在马达支架6上。在图3的实施例中，包封壳体40具有一个紧固舌板54，并且在图4的实施例中具有两个紧固舌板54。

包封壳体40此外具有布置在密封凸缘50与接合接触部46、48之间的凸缘轮廓或形状锁合轮廓58。凸缘轮廓58单件式地、即一体式地或单体地竖立成形在包封壳体40的主体上。在接合设备18的装配或拼接状态中，凸缘轮廓58被接合壳体34的壳体部分34a、34b形状锁合地围扣，从而接合壳体34安全地紧固在接触适配器32上。

在图3和4中示出的接合设备18尤其是适用于和设定用于将电动马达2或其马达电子器件10与机动车车载电气系统的48v供电电压、即尤其是48v车载电气系统接合。供应线路20在此例如构造为两个电源线路。

本发明并不局限于之前描述的实施例。相反地，在不离开本发明的主题的情况下，本发明的其他的变型方案也可以由本领域技术人员从中推引出。此外尤其地，所有结合实施例描述的单个特征也可以以其他的方式相互组合，而不会开本发明的主题。

因此例如可想到的是，接合壳体34的空腔36被填充以固化的或可固化的浇注材料。在浇注材料的固化的状态下，接合接触部46、48和导体端部20a、22a运行安全地、抗拉地、电绝缘地以及流体密封地被嵌入。

附图标记列表

2电动马达

4定子

6马达支架

8电子器件舱

10马达电子器件

12盖

14塑料罩

16螺纹舌板

18接合设备

20线路/供应线路

20a导体端部

22线路/信号或控制线路

22a导体端部

24线路束

26车载电气系统电缆

28插塞连接器

30电路板

32接触适配器

34接合壳体

34a、34b壳体部分

36空腔

38卡锁凸舌

40包封壳体

42、44接合接触部

46、48接合接触部

50密封凸缘

52密封边缘

54紧固舌板

56紧固螺钉

58凸缘轮廓