DE102024201404A1 - Electric bike control unit, drive unit and electric bike - Google Patents
Electric bike control unit, drive unit and electric bikeInfo
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Abstract
Elektrofahrrad-Steuereinheit für eine Antriebseinheit eines Elektrofahrrads, umfassend ein Gehäuse, eine Leiterplatte, eine Kontaktvorrichtung und ein in das Gehäuse eindringendes Kabel, wobei das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel stoffschlüssig mit dem Gehäuse der Elektrofahrrad-Steuereinheit verbunden ist. Electric bicycle control unit for a drive unit of an electric bicycle, comprising a housing, a circuit board, a contact device and a cable penetrating into the housing, wherein the housing comprises a first housing part and a second housing part, characterized in that the cable is integrally connected to the housing of the electric bicycle control unit.
Description
Die Erfindung betrifft eine Elektrofahrrad-Steuereinheit, eine Antriebseinheit mit einer erfindungsgemäßen Elektrofahrrad-Steuereinheit und ein Elektrofahrrad mit einer Antriebseinheit.The invention relates to an electric bicycle control unit, a drive unit with an electric bicycle control unit according to the invention and an electric bicycle with a drive unit.
Stand der TechnikState of the art
Steckverbindungen mit vollständig in Kunststoff eingebetteten Kontaktvorrichtungen sind bekannt und werden beispielsweise bei Schutzkontaktsteckern verwendet. In verschiedenen Anwendungen, wie beispielsweise der Verbindung einzelner Module in einem Fahrzeug, werden konfektionierte Kabel eingesetzt, um eine Vielzahl von Signalen und Strömen zu übertragen. Dabei kommt oft ein Kabelbaum mit genormten oder standardisierten Steckvorrichtungen zum Einsatz, um eine schnelle und meist manuelle Montage zu ermöglichen. Allerdings erfordern standardisierte Ausführungen der Steckvorrichtungen einen Kompromiss in Bezug auf den benötigten Bauraum. Zudem weisen konfektionierte Kabel häufig eine Vielzahl von Kabeln mit unterschiedlichen Querschnitten auf, was die Zusammenstellung der Steckvorrichtung betreffend den Bauraum weiter negativ beeinflussen kann. Daher besteht ein Bedarf an weiteren Verbesserungen von Steckvorrichtungen, welche zur Anwendung bei Elektrofahrrad-Steuereinheiten vorgesehen sind.Plug connections with contact devices completely embedded in plastic are well known and are used, for example, in safety plugs. In various applications, such as connecting individual modules in a vehicle, pre-assembled cables are used to transmit a variety of signals and currents. A wiring harness with standardized or normed plug devices is often used to enable quick and usually manual assembly. However, standardized designs of the plug devices require a compromise in terms of the required installation space. In addition, pre-assembled cables often have a large number of cables with different cross-sections, which can further negatively impact the installation space of the plug device. Therefore, there is a need for further improvements to plug devices intended for use in electric bicycle control units.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Elektrofahrrad-Steuereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass das Kabel stoffschlüssig mit dem Gehäuse der Steuereinheit verbunden ist. Die Elektrofahrrad-Steuereinheit (im Folgenden „Steuereinheit“) ist insbesondere eine elektronische Komponente, welche zur Steuerung und insbesondere zu einer Regelung einer Antriebseinheit des Elektrofahrrads verwendet wird. Die Steuereinheit umfasst eine Leiterplatte, welche in dem Gehäuse der Steuereinheit angeordnet ist, insbesondere eingepresst, genietet, geklebt, geschraubt oder dergleichen. Die Leiterplatte umfasst insbesondere elektronische Komponenten und Schaltungen und weist insbesondere eine Träger- und eine Verbindungsfunktion für die elektronischen Komponenten auf. Die Leiterplatte ist insbesondere ein Bestandteil der Steuereinheit, welche die für die Steuerung und insbesondere einer Regelung verschiedener Funktionen des Elektrofahrrads erforderlich sind. Beispielsweise werden mittels der Steuereinheit elektrische Signale einer am Elektrofahrrad angeordneten Sensoreinheit aufbereitet, ausgewertet und weiterverarbeitet. Darüber hinaus umfasst die Steuereinheit auch die Leistungselektronik, welche beispielsweise eine Frequenz und Stromstärke definiert, welche den Elektromotor bestromt.The electric bicycle control unit according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the cable is integrally connected to the housing of the control unit. The electric bicycle control unit (hereinafter "control unit") is, in particular, an electronic component used for controlling and, in particular, regulating a drive unit of the electric bicycle. The control unit comprises a printed circuit board arranged in the housing of the control unit, in particular pressed, riveted, glued, screwed, or the like. The printed circuit board comprises, in particular, electronic components and circuits and, in particular, has a support and connection function for the electronic components. The printed circuit board is, in particular, a component of the control unit, which is required for controlling and, in particular, regulating various functions of the electric bicycle. For example, the control unit prepares, evaluates, and further processes electrical signals from a sensor unit arranged on the electric bicycle. In addition, the control unit also comprises the power electronics, which, for example, defines a frequency and current that powers the electric motor.
Die Antriebseinheit des Elektrofahrrads erzeugt insbesondere ein Drehmoment, das den Vortrieb des Elektrofahrrads ermöglicht. Das Drehmoment wird durch einen Elektromotor der Antriebseinheit erzeugt und überträgt die Kraft auf ein Hinterrad oder ein Vorderrad, in Abhängigkeit einer Platzierung der Antriebseinheit an einem Rahmenbauteil. Bevorzugt ist die Antriebseinheit an einer Nabe des Elektrofahrrads angeordnet. Weiter bevorzugt ist die Antriebseinheit an einer Hinterradnabe des Fahrrads angeordnet.The drive unit of the electric bicycle generates, in particular, a torque that enables the electric bicycle to propel itself forward. The torque is generated by an electric motor of the drive unit and transfers the power to a rear wheel or a front wheel, depending on the positioning of the drive unit on a frame component. Preferably, the drive unit is arranged on a hub of the electric bicycle. Further preferably, the drive unit is arranged on a rear wheel hub of the bicycle.
Die Kontaktvorrichtung kann bevorzugt ein Stecker zur Kontaktierung der Leiterplatte sein. In einer allgemeinen Form kann die Kontaktvorrichtung eine mechanische und/oder elektromechanische Verbindung sein, die es ermöglicht, elektrische Signale oder/oder Strom zwischen Komponenten der Steuereinheit und/oder der Antriebseinheit zu übertragen. Insbesondere kann die Kontaktvorrichtung an einem Ende eines elektrischen Leiters lösbar oder unlösbar befestigt sein.The contact device can preferably be a connector for contacting the circuit board. In a general form, the contact device can be a mechanical and/or electromechanical connection that enables the transmission of electrical signals and/or current between components of the control unit and/or the drive unit. In particular, the contact device can be detachably or permanently attached to one end of an electrical conductor.
Das Kabel dient insbesondere der Verbindung von Steuereinheit zu Antriebseinheit. Bevorzugt weist das Kabel eine Ummantelung auf, wobei die Ummantelung des Kabels zumindest einen, in einem Inneren der Ummantelung angeordneten, Leiter vor äußeren Einflüssen schützt. Ferner kann die Ummantelung eine elektrische Isolation und/oder eine Schirmung des Leiters ermöglichen. Insbesondere kann das Kabel aus mehreren einzelnen Leitern bestehen, die in der Ummantelung oder Isolierung zusammengefasst sind. Der zumindest eine Leiter kann insbesondere elektrischen Strom leiten. Alternativ oder zusätzlich kann das Kabel Signalleiter aufweisen, die elektrische Signale oder Daten übertragen. Insbesondere kann die Anzahl der Leiter in dem Kabel variieren. Ferner kann das Kabel in einer Ausführungsform neben elektrischen Leitern auch Fluidleitungen oder dergleichen umfassen.The cable serves in particular to connect the control unit to the drive unit. The cable preferably has a sheath, wherein the sheath of the cable protects at least one conductor arranged in an interior of the sheath from external influences. Furthermore, the sheath can enable electrical insulation and/or shielding of the conductor. In particular, the cable can consist of several individual conductors which are combined in the sheath or insulation. The at least one conductor can in particular conduct electrical current. Alternatively or additionally, the cable can have signal conductors which transmit electrical signals or data. In particular, the number of conductors in the cable can vary. Furthermore, in one embodiment, the cable can also comprise fluid lines or the like in addition to electrical conductors.
Das Gehäuse umfasst ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil. Das Gehäuse ist insbesondere eine feste Hülle, welche die in einem inneren des Gehäuses angeordneten Komponenten, beispielsweise elektronische Komponenten, vor äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit, Staub, Vibrationen und mechanischen Beschädigungen schützt. Insbesondere erfüllt das Gehäuse oder die Gehäuseteile damit eine Schutzfunktion, sodass die Funktion der Steuereinheit durch die äußeren Einflüsse im Wesentlichen nicht beeinträchtigt ist. Ferner weist das Gehäuse insbesondere Montage- und/ oder Befestigungsvorrichtungen auf, um die in seinem Inneren angeordnete Steuereinheit auf eine einfache Art und Weise an einem Rahmenbauteil des Elektrofahrrads zu befestigen. Das Gehäuse oder die Gehäuseteile kann/ können die im Inneren des Gehäuses angeordneten Komponenten vollständig oder zumindest teilweise umgeben, insbesondere formschlüssig umgeben. Mit anderen Worten kann das Gehäuse die in ihm angeordneten Komponenten vollständig oder zumindest teilweise umgeben, sodass beispielsweise eine ortsfeste Anordnung der Komponenten gegeben ist. Das Gehäuse oder die Gehäuseteile können darüber hinaus auch für eine Ableitung von, im Innern des Gehäuses entstehender, Wärme sorgen. Das Gehäuse oder die Gehäuseteile kann/können beispielsweise zur elektromagnetischen Abschirmung dienen, um elektronischen Komponenten vor elektromagnetischen Störungen zu schützen. Das Gehäuse oder die Gehäuseteile können beispielsweise aus ABS (AcrylnitrilButadien-Styrol), PA (Polyamid), PBT (Polybutylenterephthalat), PP (Polypropylen) oder dergleichen sein. In einer alternativen Ausführungsform kann das Gehäuse aus Blech, Aluminium, Magnesium oder einem Verbundwerkstoff, beispielsweise einem Kohlefaser verstärktem Kunststoff, hergestellt sein.The housing comprises a first housing part and a second housing part. The housing is in particular a rigid shell which protects the components arranged in the interior of the housing, for example electronic components, from external influences such as moisture, dust, vibrations and mechanical damage. In particular, the housing or the housing parts thus fulfil a protective function, so that the function of the control unit is essentially not impaired by external influences. Furthermore, the housing has in particular mounting and/or fastening devices in order to easily attach the control unit arranged in its interior to a frame component of the electrical bicycle. The housing or the housing parts can completely or at least partially surround the components arranged inside the housing, in particular surround them in a form-fitting manner. In other words, the housing can completely or at least partially surround the components arranged in it, so that, for example, a stationary arrangement of the components is achieved. The housing or the housing parts can also ensure the dissipation of heat generated inside the housing. The housing or the housing parts can, for example, serve for electromagnetic shielding in order to protect electronic components from electromagnetic interference. The housing or the housing parts can, for example, be made of ABS (acrylonitrile butadiene styrene), PA (polyamide), PBT (polybutylene terephthalate), PP (polypropylene) or the like. In an alternative embodiment, the housing can be made of sheet metal, aluminum, magnesium or a composite material, for example a carbon fiber reinforced plastic.
Das Kabel ist stoffschlüssig mit dem Gehäuse verbunden, insbesondere stoffschlüssig mit dem ersten Gehäuseteil oder dem zweiten Gehäuseteil. Bevorzugt ist das Kabel fest und unzertrennlich mit dem Gehäuse der Steuereinheit verbunden. Die Verbindung von Kabel und Gehäuse ist insbesondere durch ihre Robustheit, Dichtigkeit und Langlebigkeit gekennzeichnet. Insbesondere weist die Verbindung im Wesentlichen keine Lücken oder Spalte zwischen Kabel und Gehäuse auf. Die stoffschlüssige Verbindung gewährleistet insbesondere eine sichere und zuverlässige Verbindung zwischen dem Kabel und dem Gehäuse der Steuereinheit, wodurch das Eindringen von Feuchtigkeit, Staub oder anderen schädlichen Einflüssen verhindert wird. Bevorzugt ist mit stoffschlüssig gemeint, dass sich die Materialien von Kabel und Gehäuse miteinander verbinden. Mit anderen Worten gehen die Materialien eine feste Verbindung ein, bei der sie sich insbesondere auf molekularer Ebene vermischen oder ineinandergreifen.The cable is integrally connected to the housing, in particular integrally connected to the first housing part or the second housing part. Preferably, the cable is firmly and inseparably connected to the housing of the control unit. The connection between cable and housing is characterized in particular by its robustness, tightness, and durability. In particular, the connection has essentially no gaps or crevices between the cable and the housing. The integrally connected connection ensures in particular a secure and reliable connection between the cable and the housing of the control unit, thereby preventing the penetration of moisture, dust, or other harmful influences. Preferably, the term "integrally connected" means that the materials of the cable and housing are bonded to one another. In other words, the materials form a firm bond in which they mix or interlock, in particular at the molecular level.
Bevorzugt durchdringt das Kabel das zweite Gehäuseteil derart, dass eine Umfangsfläche des Kabels innerhalb des zweiten Gehäuseteils endet. Die Umfangsfläche des Kabels ist insbesondere eine Außenfläche einer Isolation oder eines Schutzmantels, die in einer Erstreckungsrichtung des Kabels verläuft. Bevorzugt umschließt die Umfangsfläche den Leiter vollständig, insbesondere bei einer radialen Betrachtungsweise von allen Seiten. Ausgehend von einer Außenfläche des zweiten Gehäuseteils, welche eine Schnittstelle zwischen Gehäuse und Umwelt beschreibt, durchdringt das Kabel diese Außenfläche. Insbesondere endet die Umfangsfläche des Kabels innerhalb des Gehäuses. Dadurch wird erreicht, dass in Abhängigkeit einer Wandstärke des zweiten Gehäuseteils, eine Schnittmenge der Wandstärke und der Umfangsfläche miteinander im Eingriff stehen. Weiter bevorzugt tritt ein Leiter des Kabels erst innerhalb des Gehäuses aus dem Kabel aus.The cable preferably penetrates the second housing part such that a circumferential surface of the cable ends within the second housing part. The circumferential surface of the cable is in particular an outer surface of an insulation or a protective sheath that runs in a direction of extension of the cable. The circumferential surface preferably completely encloses the conductor, in particular from all sides when viewed radially. Starting from an outer surface of the second housing part, which forms an interface between the housing and the environment, the cable penetrates this outer surface. In particular, the circumferential surface of the cable ends within the housing. This ensures that, depending on the wall thickness of the second housing part, an intersection of the wall thickness and the circumferential surface engage with one another. More preferably, a conductor of the cable only exits the cable within the housing.
Bevorzugt ist das Kabel innerhalb des Gehäuses in einer Umhüllenden angeordnet. Die Umhüllende kann eine form- oder/oder stoffschlüssige Ummantelung des Kabels sein. Beispielsweise kann das Kabel in einer Vergussmasse eingebettet sein. Ferner kann das Kabel mittels eines Spritzgussprozesses oder eines Schrumpfprozesses in der Umhüllenden einbettbar sein. Weiter bevorzugt ist die Umhüllende derart ausgebildet, dass diese mittels definierter geometrischer Merkmale orientierbar ist. Beispielsweise kann die Umhüllende ein Polyeder sein, beispielsweise ein Quader, Würfel, Pyramide oder dergleichen sein. Insbesondere ist die Umhüllende durch Flächen und Kanten gekennzeichnet. Flächen und Kanten eignen sich für einen automatisierten Produktionsablauf, beispielsweise für eine Handhabungseinheit. Besonders bevorzugt ist die Umhüllende derart ausgebildet, dass sie das ausgerichtete Kabel und/oder insbesondere einen ausgerichteten Leiter form- und oder stoffschlüssig umgibt. Ferner ist die Umhüllende derart ausgebildet, dass sie das Kabel handhabbar und/oder orientierbar macht, derart, dass die Umhüllende Positionierelemente umfasst. Beispielsweise kann dazu die Umhüllende geometrische Merkmale aufweisen, welche die Umhüllende an einem Anschlag orientierbar macht. Alternativ oder zusätzlich kann das Kabel einen Anschlag, beziehungsweise eine, zu einer Positionsdefinition des Kabels verwendbare, Vorrichtung aufweisen. Insbesondere kann ein Leiter des Kabels vorausgerichtet in der Umhüllenden ausgerichtet sein, derart, dass ein offenes Ende des Leiters an einer vordefinierten Position kontaktierbar ist.The cable is preferably arranged within the housing in a sheath. The sheath can be a form-fitting and/or material-fitting sheath of the cable. For example, the cable can be embedded in a potting compound. Furthermore, the cable can be embedded in the sheath by means of an injection molding process or a shrinking process. More preferably, the sheath is designed such that it can be orientated using defined geometric features. For example, the sheath can be a polyhedron, such as a cuboid, cube, pyramid, or the like. In particular, the sheath is characterized by surfaces and edges. Surfaces and edges are suitable for an automated production process, for example for a handling unit. Particularly preferably, the sheath is designed such that it surrounds the aligned cable and/or in particular an aligned conductor in a form-fitting and/or material-fitting manner. Furthermore, the sheath is designed such that it makes the cable manageable and/or orientable, such that the sheath comprises positioning elements. For example, the sheath can have geometric features that allow the sheath to be oriented toward a stop. Alternatively or additionally, the cable can have a stop or a device that can be used to define the position of the cable. In particular, a conductor of the cable can be pre-aligned in the sheath such that an open end of the conductor can be contacted at a predefined position.
: Weiter bevorzugt umgibt das zweite Gehäuseteil die Umhüllende zumindest teilweise. Insbesondere umgibt das zweite Gehäuseteil die Umhüllende generativ, derart, dass die Umhüllende mittels eines generativen Prozesses die Umhüllende zumindest teilweise einschließbar macht. Bevorzugt umschließt das zweite Gehäuseteil die Umhüllende vollständig. Insbesondere weist das zweite Gehäuseteil dazu einen Aufnahmebereich auf, der die Umhüllende ausrichtbar macht. Insbesondere kann der Aufnahmebereich Positionierelemente aufweisen. Ein Positionierelement kann ein form- und/oder kraftschlüssiges Positionierelement, wie beispielsweise eine Vertiefung, ein Rastnase, ein Anschlag oder dergleichen, sein. Insbesondere kann der Aufnahmebereich von der Umhüllenden durchdrungen sein. In einer Ausführungsform kann der Aufnahmebereich frei von Positionierelementen sein, sodass die Umhüllende in dem zweiten Gehäuseteil bewegbar ist.: More preferably, the second housing part at least partially surrounds the envelope. In particular, the second housing part generatively surrounds the envelope in such a way that the envelope makes the envelope at least partially encloseable by means of a generative process. Preferably, the second housing part completely encloses the envelope. In particular, the second housing part has a receiving area for this purpose which makes the envelope alignable. In particular, the receiving area can have positioning elements. A positioning element can be a positive and/or non-positive positioning element, such as a recess, a locking lug, a stop or the like. In particular, the receiving area can be penetrated by the envelope. In one embodiment, the receiving area can be free of positioning elements, so that the envelope is movable in the second housing part.
Bevorzugt umfasst das Kabel einen Leiter, wobei der Leiter unlöslich mit der Kontaktvorrichtung verbunden ist. Die Kontaktvorrichtung insbesondere dazu eingerichtet ist, die Leiterplatte zu kontaktieren. Die unlösliche Verbindung des Leiters mit der Kontaktvorrichtung kann beispielsweise mittels eines Schweiß-, Löt- oder Crimp-Vorgangs herstellbar sein. Ein sich ergebender Vorteil besteht in einer zuverlässigen elektrischen Verbindung aus Leiter und Kontaktvorrichtung. Die Kontaktvorrichtung ist insbesondere speziell dazu ausgelegt, eine Leiterplatte zu kontaktieren. Mit anderen Worten ist die Kontaktvorrichtung insbesondere so konstruiert, dass sie eine sichere und stabile Verbindung zu der Leiterplatte eingeht. Bevorzugt ist die Kontaktvorrichtung derart ausgeführt, dass sie automatisiert, montierbar ist. Die Kontaktvorrichtung kann beispielsweise ein Kontaktstift sein, der mit einer Buchse, welche auf der Leiterplatte angeordnet ist, kontaktiert werden kann.The cable preferably comprises a conductor, wherein the conductor is permanently connected to the contact device. The contact device is particularly designed to contact the printed circuit board. The permanent connection of the conductor to the contact device can be produced, for example, by means of a welding, soldering, or crimping process. A resulting advantage is a reliable electrical connection between the conductor and the contact device. The contact device is, in particular, specifically designed to contact a printed circuit board. In other words, the contact device is, in particular, constructed such that it establishes a secure and stable connection to the printed circuit board. The contact device is preferably designed such that it can be assembled automatically. The contact device can, for example, be a contact pin that can be contacted with a socket arranged on the printed circuit board.
Bevorzugt weist das Kabel eine Mehrzahl an stromführenden Leitern und/oder eine Mehrzahl an Signalleitern auf, wobei die Mehrzahl an stromführenden Leitern unlöslich mit den ersten Kontaktvorrichtungen verbunden sind, wobei die Mehrzahl an Signalleitern mit den zweiten Kontaktvorrichtungen verbunden sind (Im Folgenden nur „Kontaktvorrichtungen“). Die stromführenden Leiter sind bevorzugt Phasenleiter des Elektromotors. Die stromführenden Leiter und/ oder die Signalleiter sind unlöslich mit den Kontaktvorrichtungen verbunden, beispielsweise mittels eines Schweiß-, Löt- oder Crimpvorgangs. Dies bedeutet, dass die Leiter fest und dauerhaft mit den Kontaktvorrichtungen verbunden sind, um eine zuverlässige elektrische Verbindung sicherzustellen. Die unlösbare Verbindung gewährleistet, dass die Leiter sicher und stabil mit den Kontaktvorrichtungen verbunden sind, ohne dass es zu Lockerungen oder Unterbrechungen eines Stroms oder eines Signals kommt. In einer alternativen Ausführungsform können die stromführenden Leiter und/ oder die Signalleiter mittels eines Press-Fit- Vorgangs an der Leiterplatte befestigt werden. Mit anderen Worten ist bei dieser alternativen Ausführungsform keine Steckvorrichtung verwendet.The cable preferably has a plurality of current-carrying conductors and/or a plurality of signal conductors, wherein the plurality of current-carrying conductors are permanently connected to the first contact devices, wherein the plurality of signal conductors are connected to the second contact devices (hereinafter referred to as "contact devices"). The current-carrying conductors are preferably phase conductors of the electric motor. The current-carrying conductors and/or the signal conductors are permanently connected to the contact devices, for example by means of a welding, soldering, or crimping process. This means that the conductors are firmly and permanently connected to the contact devices to ensure a reliable electrical connection. The permanent connection ensures that the conductors are securely and stably connected to the contact devices without any loosening or interruption of a current or signal. In an alternative embodiment, the current-carrying conductors and/or the signal conductors can be attached to the circuit board by means of a press-fit process. In other words, no plug-in device is used in this alternative embodiment.
Die stromführenden Leiter sind insbesondere für hohe Stromstärken und Spannungen ausgelegt und weisen eine entsprechende Leitfähigkeit und Isolierung auf, wobei die stromführenden Leiter zusätzlich eine größere Querschnittsfläche als die Signalleiter aufweisen. Die stromführenden Leiter sind beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium gefertigt. Die Signalleiter übertragen insbesondere elektrische Signale, die Informationen oder Steuerbefehle enthalten, wobei die Signale analoger oder digitaler Natur sind.The current-carrying conductors are specifically designed for high currents and voltages and feature appropriate conductivity and insulation. The current-carrying conductors also have a larger cross-sectional area than the signal conductors. The current-carrying conductors are made of copper or aluminum, for example. The signal conductors primarily transmit electrical signals containing information or control commands, with the signals being analog or digital in nature.
Bevorzugt ist der Stoffschluss zwischen dem Kabel und dem zweiten Gehäuseteil mittels eines Guss- oder Spritzgussverfahrens herstellbar. Insbesondere wird bei einem Spritzgussverfahren das Kabel umspritzt, wobei beispielsweise flüssiger Kunststoff um die Umfangsfläche des Kabels gespritzt wird und anschließend abgekühlt und erstarrt. Dadurch entsteht eine feste und dichte Verbindung zwischen dem Kabel und dem umgebenden Kunststoff. Insbesondere bietet die stoffschlüssige Verbindung eine hohe Festigkeit und ordnet das Kabel fest in dem Gehäuse an. Insbesondere wird bei einem Gussverfahren flüssiges Material, wie beispielsweise Kunststoff, in eine Form gegossen und anschließend abgekühlt oder ausgehärtet, um eine feste Form zu erhalten. Alternativ kann ein Klebstoff verwendet werden, welcher beispielsweise bei Raumtemperatur gegossen wird und unter Erwärmung aushärtet. Während des Gussprozesses kann das flüssige Material das Kabel umfließen und sich mit ihm verbinden.The material bond between the cable and the second housing part can preferably be produced by means of a casting or injection molding process. In particular, in an injection molding process, the cable is overmolded, whereby, for example, liquid plastic is injected around the peripheral surface of the cable and then cooled and solidified. This creates a firm and tight connection between the cable and the surrounding plastic. In particular, the material bond offers high strength and firmly arranges the cable in the housing. In particular, in a casting process, liquid material, such as plastic, is poured into a mold and then cooled or cured to obtain a solid shape. Alternatively, an adhesive can be used, which is, for example, poured at room temperature and cures when heated. During the casting process, the liquid material can flow around the cable and bond with it.
Bevorzugt ist die Umhüllende stoffschlüssig und dem zweiten Gehäuseteil verbunden, wobei der Stoffschluss insbesondere mittels eines Guss- oder Spritzgussverfahrens herstellbar ist. Die Umhüllende kann von dem zweiten Gehäuseteil insbesondere vollständige umspritzt sein, wobei der Stoffschluss mittels einer Verbindung der Materialen von Umhüllender und zweitem Gehäuseteil herstellbar ist. Das zweite Gehäuseteil und die Umhüllende sind insbesondere unlöslich miteinander verbunden. Die Materialien von zweitem Gehäuseteil und der Umhüllenden gehen insbesondere eine feste Verbindung ein, bei der sie sich insbesondere auf molekularer Ebene vermischen oder ineinandergreifen. Insbesondere ist der Stoffschluss mittels einer Vorbehandlung der Umhüllenden herstellbar. Die Vorbehandlung kann eine Temperierung, einen Auftrag eines Haftvermittlers, einer Reinigung oder dergleichen der Umhüllenden umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Umhüllende in ein Spritzgusswerkzeug einsetzbar, wobei die zweite Gehäusehälfte die Umhüllende vollständig umspritzt.The casing is preferably integrally connected to the second housing part, wherein the integral connection can be produced in particular by means of a casting or injection molding process. The casing can in particular be completely over-molded by the second housing part, wherein the integral connection can be produced by a connection of the materials of the casing and the second housing part. The second housing part and the casing are in particular inseparably connected to one another. The materials of the second housing part and the casing in particular form a firm connection in which they mix or interlock, in particular at the molecular level. In particular, the integral connection can be produced by pretreating the casing. The pretreatment can include tempering, applying an adhesion promoter, cleaning or the like to the casing. In a preferred embodiment, the casing can be inserted into an injection molding tool, wherein the second housing half completely over-molds the casing.
Bevorzugt umfasst die erste Gehäusehälfte eine Vorrichtung zur Aufnahme der Leiterplatte. Bevorzugt macht die Vorrichtung die Leiterplatte ausrichtbar. Insbesondere wird die Leiterplatte geometrisch ausgerichtet und fixiert. Die Vorrichtung weist dazu beispielsweise Schrauben und Abstandshalter, Halteclips, Rastverbindungselemente, Klemmleisten oder dergleichen auf. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Zapfen, insbesondere einen konischen Zapfen, mittels dem die Leiterplatte ausgerichtet wird. Dazu umfasst die Leiterplatte eine Bohrung oder eine Ausnehmung, in die der Zapfen eindringt. Der Zapfen kann insbesondere eine Presszone aufweisen, in welcher die Leiterplatte gehalten wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Zapfen eine Schmelzzone aufweisen, wobei der Zapfen umschmelzbar ausgeführt ist.The first housing half preferably comprises a device for receiving the printed circuit board. The device preferably makes the printed circuit board alignable. In particular, the printed circuit board is geometrically aligned and fixed. For this purpose, the device comprises, for example, screws and spacers, retaining clips, snap-in connection elements, terminal blocks or the like. In a preferred embodiment, the device comprises a pin, in particular a conical pin, by means of which the printed circuit board is aligned. For this purpose, the printed circuit board comprises a bore or a recess into which the pin penetrates. The pin can in particular have a pressing zone in which the printed circuit board is held. Alternatively or additionally, the pin has a melting zone, whereby the pin is designed to be remeltable.
Bevorzugt ist die Kontaktvorrichtung ortsfest in der Umhüllenden angeordnet. Die Kontaktvorrichtung ist dabei insbesondere derart angeordnet, dass sie eine vordefinierte Position in der Umhüllenden einnimmt. Die vordefinierte Position ist insbesondere korrespondierend mit einem Gegenstück der Kontaktvorrichtung, beispielsweise einer Kontaktvorrichtung der Leiterplatte. Insbesondere sind ferner das Kabel, der Leiter und die Kontaktvorrichtung ortsfest in der Umhüllenden angeordnet. Diese Anordnung gewährleistet insbesondere eine stabile Positionierung der Kontaktvorrichtung, des Leiters und des Kabels innerhalb der Umhüllenden und verhindert beispielsweise ein unerwünschtes Verrutschen oder Verdrehen. Die Umhüllende bildet insbesondere einen Isolator für die Kontaktvorrichtung. Ein weiterer Vorteil besteht insbesondere darin, dass durch die Umhüllende das Kabel mit dem Leiter und der Kontaktvorrichtung zu einem kompakten und geschützten Bauteil ausgebildet ist, welches leicht zu installieren und zu verbinden ist. Die in der Umhüllenden angeordnete Kontaktvorrichtung bietet ferner eine verbesserte Handhabung, insbesondere für automatisierte Folgeprozesse.Preferably, the contact device is arranged in a stationary manner within the casing. The contact device is arranged in particular such that it occupies a predefined position within the casing. The predefined position corresponds in particular to a counterpart of the contact device, for example a contact device of the circuit board. In particular, the cable, the conductor, and the contact device are further arranged in a stationary manner within the casing. This arrangement ensures, in particular, stable positioning of the contact device, the conductor, and the cable within the casing and prevents, for example, undesired slipping or twisting. The casing forms, in particular, an insulator for the contact device. A further advantage is, in particular, that the casing forms the cable, conductor, and contact device into a compact and protected component that is easy to install and connect. The contact device arranged in the casing also offers improved handling, in particular for automated downstream processes.
Die Erfindung betrifft ferner eine Antriebseinheit, welche eine erfindungsgemäße Elektrofahrrad-Steuereinheit gemäß einer der vorherigen Ausführungen umfasst. Die Erfindung betrifft ferner ein Elektrofahrrad mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit.The invention further relates to a drive unit comprising an electric bicycle control unit according to one of the preceding embodiments. The invention further relates to an electric bicycle with a drive unit according to the invention.
Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen
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1 : ein Elektrofahrrad mit einer erfindungsgemäßen Elektrofahrrad-Steuereinheit in einer schematischen Darstellung, und -
2 : eine Ansicht eines Teils einer Elektrofahrrad-Steuereinheit, -
3 : eine erfindungsgemäße Elektrofahrrad-Steuereinheit, -
4 : eine erfindungsgemäße Elektrofahrrad-Steuereinheit in einer Schnittansicht.
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1 : an electric bicycle with an electric bicycle control unit according to the invention in a schematic representation, and -
2 : a view of part of an electric bicycle control unit, -
3 : an electric bicycle control unit according to the invention, -
4 : an electric bicycle control unit according to the invention in a sectional view.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Gleiche Elemente beziehungsweise Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Identical elements or elements with the same function are provided with the same reference numerals in the figures.
Die
Die Leiterplatte wird mittels Vorrichtungen 31 geometrisch ausgerichtet und mittels Schrauben in dem zweiten Gehäuseteil 42 befestigt. Die Vorrichtung weist dazu zumindest zwei (nur einer dargestellt) konischen Zapfen 31 auf. Die Leiterplatte 30 umfasst eine Bohrung, in die der Zapfen 31 eindringt, wobei Toleranzen mittels der konischen Form des Zapfens 31 ausgeglichen werden können. Der Zapfen 31 kann eine Presszone aufweisen, in welcher die Leiterplatte 30 gehalten wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Zapfen 31 an seiner Spitze eine Schmelzzone aufweisen, wobei der Zapfen 31 umschmelzbar ausgeführt ist und eine Nietverbindung aus erstem Gehäuseteil 41 und Leiterplatte 30 darstellt.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102024201404.4A DE102024201404A1 (en) | 2024-02-15 | 2024-02-15 | Electric bike control unit, drive unit and electric bike |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102024201404.4A DE102024201404A1 (en) | 2024-02-15 | 2024-02-15 | Electric bike control unit, drive unit and electric bike |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102024201404A1 true DE102024201404A1 (en) | 2025-08-21 |
Family
ID=96585889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102024201404.4A Pending DE102024201404A1 (en) | 2024-02-15 | 2024-02-15 | Electric bike control unit, drive unit and electric bike |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102024201404A1 (en) |
-
2024
- 2024-02-15 DE DE102024201404.4A patent/DE102024201404A1/en active Pending
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