具有带集成电路板的电刷板装置的调节驱动器

技术领域

本发明涉及一种具有方案1的前序部分的特征的调节驱动器。

背景技术

用于机动车辆的多极有刷直流电机采用汇流排在电机的电连接器和相关的部件，例如扼流器、电容器和电刷之间传导电流。传统的汇流排必须被制造并物理附接、支撑和连接到电机。通常，汇流排铆接在电机的电刷板上。电连接通常是通过使用焊接或热粘合接头来实现的。此外，还设有位置传感器，以检测直流电机的转子的角度位置。位置传感器优选是霍尔传感器。传统上，霍尔传感器插入有线电刷板中。这导致对于每个新的连接器设计都需要新的线切割。此外，对于每个连接器输出端都需要单独地布置电机干扰抑制装置和霍尔电路。

发明内容

本发明的目的是，提供一种有刷直流电机调节驱动器，该调节驱动器具有电刷板装置，该电刷板装置能够简单且快速地安装并且能够容易地适应插接器设计。

上述目的通过具有方案1的特征的调节驱动器来实现。

因此，提供一种调节驱动器，所述调节驱动器包括有刷直流电机、用于使电刷与汇流排电接触的电刷板装置、霍尔传感器装置和传动装置，其中，所述霍尔传感器装置设置在印刷电路板上，该印刷电路板集成在电刷板装置中，在所述印刷电路板上设置有引脚端子，用于接通所述霍尔传感器装置，并且所述电刷板装置具有插接件主体，所述插接件主体具有插接环，所述插接件主体被引脚端子和汇流排至少部分地穿过，以形成插接件。这里，所述电刷板装置包括所述电机的电刷板。

霍尔传感器装置在集成在电刷板装置中的印刷电路板上的布置，使得在工具制造中以及单个部件和在装配方面实现了显著的成本节约。此外，随之而来的简单的壳体设计在壳体工具的灵活性设计方面具有各种优点，即实现多种接口设计。插接件主体可以很容易地与希望或要求的插接件设计相适配。优选地，印刷电路板在垂直于电机轴的平面内延伸，由此可以节省更多的安装空间。

优选地，所述引脚端子设计有四个短的且等长的金属片。有利的是，所述金属片垂直地放置在印刷电路板的表面上。

优选地，所述插接件主体的纵轴线被定向为平行于直流电机的纵轴线。直流电机的纵轴线对应于电机的转动轴线。这种布置形式是特别节省空间的。

在一个有利的实施例中，所述插接件主体在相对于直流电机的纵轴线的径向方向上与围绕直流电机的电机壳体相邻，在所述插接件主体和电机壳体之间设有间距。

为了节省安装空间，优选地，所述插接件主体布置在传动装置下方并且紧邻所述传动装置。

优选地，所述电刷板装置具有主体，所述主体围绕直流电机的电机轴延伸并且所述汇流排在所述主体中被引导。有利的是，所述电刷板装置的主体和插接件主体一体成型。

优选地，所述插接件主体从所述主体沿径向向外延伸。

在一个实施例中，所述霍尔传感器装置具有至少一个紧邻电机轴并且与固定在电机轴上的传感器磁体相配合的霍尔效应传感器IC。

有利的是，所述电刷板装置的主体在一个端面上被传动装置壳体完全覆盖。

优选地，所述印刷电路板在插接件主体的区域中被插接覆盖件覆盖，所述插接覆盖件固定在所述插接件主体上，特别地，所述插接覆盖件卡夹在插接件主体上。

可以在印刷电路板上设置保护电路，由此使得设计非常紧凑。

有利地是，所述印刷电路板是多层的，从而相对于电源线屏蔽霍尔线。

在一个有利的实施例中，所述调节驱动器是用于机动车辆的天窗驱动器。

附图说明

下面将参考附图详细说明本发明的优选实施例。相似或作用相似的部件在图中用相同的附图标记表示。其中：

图1示出了有刷直流电机的透视图；

图2示出了组装的电刷板装置的立体图；

图3示出了图2的电刷板装置的分解图；以及

图4示出了图2的电刷板装置的插接环的俯视图。

具体实施方式

图1中示出包括有刷直流电机2和传动装置3的调节驱动器1。在换向器式电机中，来自电源或控制装置的电流通过电刷供应，电刷被施加到换向器上，换向器被分为多个叠片(Lamellen)并用于使电流转向。叠片在换向器的圆周上相互绝缘，并且在由电枢绕组、电机轴和换向器形成的转子转动时，相应的依次通过电刷提供电流。通过未示出的控制装置向电刷施加直流电压，例如PWM信号，从而建立电流。直流电机2被设计为驱动输出轴4。设置在直流电机2和输出轴4之间的传动装置3优选为蜗轮蜗杆传动装置。电机轴优选地被设计为蜗杆。对应的蜗轮5安装在输出轴4上。为了进行几何描述，一方面将电机的转动轴线或电机轴的纵轴线100被假定为中心轴线和对称轴。因此，到中心轴线的距离的径向方向以及与径向方向上的某个半径相切的周向方向是相对于电机轴的纵轴线而言的。电机轴的纵轴线100和输出轴的纵轴线110相互垂直并且彼此间隔开，以使得这两个纵轴线不相交。

调节驱动器1包括电机壳体6和传动装置壳体7，直流电机2容纳在电机壳体6中，传动装置3容纳在传动装置壳体7中。

直流电机的电刷通过电刷板装置8电接通。电刷板装置8在图2至图4中详细示出。

电刷板装置8具有主体9，该主体9在围绕未示出的电机轴的周向上延伸并且其上的汇流排10被引导为用于在端面处接触电刷，优选地，该汇流排10由铜片制成。主体9跟随电机壳体的轮廓。主体9优选地基本上是圆柱形的并且在输出侧插入到电机壳体中。汇流排10部分地沿围绕电机轴的圆周延伸并且然后大致径向向外延伸。在主体9上连接插接件主体11，优选地，该插接件主体与主体9一体成型，并因此是电刷板装置8的一部分。插接件主体11也大致是圆柱形的，具有大致为矩形的基部。插接件主体11的纵轴线基本上平行于电机轴延伸。汇流排10容纳在插接件主体11中并且在其端部区域中平行于电机轴延伸，以形成插头连接。插接件主体11具有靠近齿轮箱的第一端面12和远离齿轮箱的第二端面13。靠近齿轮箱的端面12这里直接位于齿轮箱壳体下方并因此紧邻齿轮箱壳体。插接件主体11因此被设置在齿轮下方。靠近齿轮箱的端面12与印刷电路板14直接接触。印刷电路板14容纳在插接件主体11中。电路板14在垂直于电机轴的平面内延伸。在电路板14上设置有霍尔传感器15。印刷电路板14是层压电路板，优选地具有焊接元件，该焊接元件通过表面安装(SMD)或通孔安装(THT)被应用。在电机的电机轴上设置传感器磁铁(Gebermagnet)，该传感器磁铁与霍尔传感器15相互作用。优选地，两个霍尔效应传感器IC(集成电路)16以一定距离彼此相邻放置，从而使霍尔传感器15的传感器信号的差异评估可以对均匀干扰场进行鲁棒(robust)。至少一个霍尔效应传感器IC 16由此位于主体9中，使得传感器15靠近在电刷板装置8内部的电机轴。印刷电路板14还包括用于霍尔传感器的电子器件和用于接通霍尔传感器的4引脚端子17。引脚端子17从电路板的表面或底部垂直地延伸出来。优选地，引脚端子被设计为具有四个短的且等长的金属片18，并且平行于电机轴地穿过插接件主体11。插接件主体11在远离齿轮箱的一侧13上形成插接环19，连接端子17和汇流排10在该插接环内部终止。客户侧或车辆侧的未示出连接插接件可以从插接件主体11的外部沿轴向插入插接环19中。

印刷电路板14靠近传动装置的一侧被插接覆盖件20覆盖。该插接覆盖件20覆盖印刷电路板14的与插接件主体11接触的部分。插接覆盖件20卡夹在插接件主体11上，为此，插接覆盖件20具有带有中心凹槽22的臂部21，并且插接件主体11具有在外侧形成底切的凸起23。在装配时，插接覆盖件20的臂部21卡接到插接件主体的凸起23的后面。

根据本发明的电刷板装置具有这样的优点：插接件的设计可以与客户需求相适配。通过将霍尔传感器设置在印刷电路板上，可以取代了从传感器到连接器的引线。霍尔传感器的传感器引线完全集成在电刷板装置中。印刷电路板上的接线端直接与客户插接件或车辆侧的连接插接件接触。这大大简化了装配过程，因为不需要通过狭窄的连接器开口布置高达六根的引线。由于印刷电路板替代了传感器线路，因此来自传感器线路的交流电压引起的EMV问题也被消除。用于对过压或升高的交流电压进行补偿或平滑的保护电路，例如电容器、扼流器等可以设置在印刷电路板上。

在保持电路板的位置不变的情况下，可以根据要求改变插接角度。优选插接件角度相对于电路板的表面为90°，也就是说，插接件以其纵轴线平行于电机轴延伸。

优选地，使用多层印刷电路板，这种电路板使得可以相对于电源线屏蔽霍尔线。

特别地，调节驱动器是机动车辆的滑动天窗驱动器。