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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschluss einer
elektrischen Basiskomponente, wie eines elektrischen Steuergeräts oder
eines elektrischen Antriebs, an ein Leitungsnetz, insbesondere eines
Kraftfahrzeugs, sowie mehrere Verfahren zur Herstellung einer derartigen
(Anschluss-)Vorrichtung.
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Eine
solche Anschlussvorrichtung, ein Steck- bzw. Steckersystem zur Anschluss
einer E/E-Komponente, wie eines (Elektro-)Antriebs eines Elektrolüfters, beispielsweise
für ein
Kühlsystem
zur Motorkühlung
eines Kfz oder für
ein Klimasystem zur Innenraumklimatisierung eines Kfz, an ein Bordnetz des
Kfz, ist aus dem Stand der Technik bekannt.
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In 7 ist
ein derartiges Stecksystem 780 bzw. 781 aus dem
Stand der Technik für
ein Doppellüftersystem 700 eines
Kfz-Kühlmoduls
dargestellt.
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Bei
diesem Doppellüftersystem 700 sind zwei
elektrische Antriebseinheiten bzw. -motoren 710, 711 mit
jeweils diesem aus dem Stand der Technik bekannten Stecksystem 780, 781,
einer einseitig kontaktierbaren, vierpoligen Steck- bzw. Steckerverbindung,
an ein Bordnetz 770 eines Kfz angeschlossen.
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Das
Stecksystem 780, 781 umfasst zwei jeweils einseitig
kontaktierbare bzw. ineinander steckbare Steckteile, einen drei-
oder wie beispielsweise dargestellt vierpoligen, einseitig kontaktierbaren Bordnetzstecker 730 bzw. 731 und
einen zugehörigen,
ebenfalls einseitig kontaktierbaren, drei- oder wie beispielsweise
dargestellt vierpoligen Gegenstecker 720 bzw. 721.
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Der
Bordnetzstecker 730 bzw. 731 ist über ein
Kabel 740 bzw. 741 mit dem Bordnetz 770 verbunden.
Der Gegenstecker 720 bzw. 721 ist in den elektrischen
Antriebsmotor 710 bzw. 711 integriert, wodurch
der elektrische Antriebsmotor 710 bzw. 711 entsprechend
dem Kabel 740 bzw. 741 bzw. einer derartigen Verbindung
mit dem Gegenstecker 720 bzw. 721 verbunden ist.
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Das
Kabel 740 bzw. 741 bündelt im dargestellten Fall
vier Leitungen, wobei zwei Leitungen zur Hauptstromzuführung, in
diesem Fall (+/–) – Zuleitungen
einer Batterieversorgung, dienen.
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Die
weiteren zwei Leitungen sind Steuer- und Busleistungen, im allgemeineren
Signal- bzw. Kommunikationssignalleitungen, einer Fahrzeugelektronik.
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Entsprechendes
der Aussteuerung des jeweiligen Antriebs gilt für die integrierte Verbindung zwischen
dem Gegenstecker 720 bzw. 721 und dem jeweiligen
Antriebsmotor 710 bzw. 711.
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Bei
kontaktiertem Stecksystem 780 bzw. 781 bzw. ineinander
eingesteckten Steckteilen 730 bzw. 731 und 720 bzw. 721 wird über vier
Polkontakte 750 bis 753 bzw. 760 bis 763 die
Verbindung zwischen dem Bordnetz und dem (jeweiligen) Antrieb 710 bzw. 711 hergestellt,
wodurch der Antrieb 710 bzw. 711 mit Energie und
Steuer- und Kommunikationssignalen versorgt wird.
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Entsprechend
diesen wird die jeweilige Antriebswelle 790 bzw. 791 in
Rotation versetzt, welche auf ein Lüfterrad oder ein Gebläselaufrad übertragen wird.
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Nachteilig
bei diesem Doppellüftersystem 700 mit
zwei über
jeweils einseitig kontaktierbaren Steckverbindungen 780 bzw. 781 mit
dem Bordnetz 700 verbundenen Antriebseinheiten 710 und 711 ist, dass
jede Antriebseinheit 710 bzw. 711 separat mit dem
Bordnetz 700 kontaktiert wird, wobei ein erhöhter Verkabelungsaufwand
und/oder Montageaufwand mit entsprechend hohen Kosten und bekannten
elektrischen und elektronischen Nachteilen notwendig ist.
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Manche
Lüfterantriebe
werden durch entsprechend aufwendige Schnittstellen gesteuert, so dass
hier pro Lüfterantrieb
eine höhere
Anzahl von Verbindungsleitungen, insbesondere Steuerleitungen und/oder
Bussystemen, erforderlich sind. Der entsprechende Verkabelungsaufwand
für das
gesamte Lüftersystem
erhöht
sich demzufolge entsprechend.
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Darüber hinaus
sind bei solchen aufwendigeren Lüfterantrieben
mit zusätzlichen
Steuerleitungen und erhöhtem
Verkabelungsaufwand weitergehende Maßnahmen notwendig, um die einzelnen
Lüfterantriebe
bzw. Lüftersysteme
bezüglich
der Kommunikation zu entkoppeln und um diese auch einzeln ansteuern
zu können.
Weiter damit verbunden sind Nachteile hinsichtlich einer Diagnosefähigkeit.
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Entsprechend
Nachteiliges gilt bei einfachen wie im noch größeren Maße bei aufwendigeren Vielfachlüftersystemen,
bei welchen eine Vielzahl von Lüftern
bzw. Lüfterantrieben
jeweils separat mittels der einseitig kontaktierbaren Steckverbindung
wie aus dem Stand der Technik mit einem Bordnetz zu kontaktieren
sind.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Steckersystem, im
allgemeinen eine Anschlussvorrichtung, zum Anschluss einer elektrischen
Komponente, wie eines elektrischen Antriebs oder auch Aktuators,
an ein Leitungsnetz, zu schaffen, welche Anschlussvorrichtung eine
einfache und kostengünstige
Verkabelung der elektrischen Komponente mit geringerem Verkabelungs-
und Montageaufwand ermöglicht.
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Des
Weiteren soll ein modularer Aufbau, bestehend aus mehreren elektrischen
Komponenten, wie aus mehreren Lüftersystemen
und Aktuatoren, ermöglicht
werden.
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Darüber hinaus
sollen durch die Erfindung obige weitergehenden Nachteile bei aufwendigeren Mehrfachsystemen,
wie Lüftersystemen,
insbesondere bei Vielfachlüftersystemen,
vermieden werden.
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Diese
Aufgaben werden durch die Vorrichtung zum Anschluss einer elektrischen
Basiskomponente und einer elektrischen Zusatzkomponente an ein Leitungsnetz,
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie die Verfahren zur Herstellung
einer derartigen Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem jeweiligen
unabhängigen
Patentanspruch gelöst.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Anschluss einer elektrischen Basiskomponente und einer elektrischen
Zusatzkomponente an ein Leitungsnetz, insbesondere eines Kraftfahrzeugs,
weist mindestens einen ersten Kontakt, an welchem das Leitungsnetz
anschließbar
ist, mindestens einen zweiten Kontakt, an welchem die elektrische
Basiskomponente anschließbar
ist, und mindestens einen dritten Kontakt, an dem die elektrische
Zusatzkomponente anschließbar
ist, auf.
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Dabei
wird im Folgenden unter einem Kontakt ein funktionelles Element
zur elektrischen Kontaktierung verstanden, beispielweise ein Steckerkontakt
bzw. ein Steckerkontaktelement, insbesondere ein Kontaktstift, eines
ein- oder mehrpoligen
Steckers oder auch ein entsprechendes Gegenstück, wie eine Kontaktbuchse
zur Aufnahme eines Kontaktstiftes.
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Durch
eine solche Kontaktierung kann insbesondere ein Hauptstromkontakt,
beispielsweise für eine
Stromversorgung, oder ein Signalkontakt, insbesondere für eine Übertragung
eines Kommunikationssignals, realisiert werden.
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Weiter
wird nachfolgend unter einer Leitung jegliche Art von Signal-, Strom- und/oder Datenleitung
und unter einem Leitungsnetz eine zusammengehörige übergeordnete Einheit von solchen
Leitungen verstanden. Das erfin dungsgemäße Leitungsnetz kann dabei
beispielsweise ein Stromversorgungsnetz oder ein Kommunikationsnetz,
insbesondere ein Bussystem oder ein Steuerungsnetz, sein.
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Die
Kontakte der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind unter Verwendung mindestens eines Flachleiters, beispielsweise
eines metallischen Flachleiters, insbesondere auf einer Kupferbasis, elektrisch
leitend verbunden.
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Unter
Flachleiter sollen dabei insbesondere flache, im wesentliche in
einer Hauptlängsrichtung langgestreckte,
elektrisch leitende Körper
verstenden werden.
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Zumindest
der erste und der dritte Kontakt werden jeweils gebildet durch einen
Endabschnitt des, mindestens einen Flachleiters, wobei der jeweilige,
den Kontakt bildende Endabschnitt des Flachleiters derart gebogen
ist, dass erste und der dritte Kontakt jeweils eine vorgebbare,
insbesondere eine horizontale oder vertikale jeweils bezüglich einer
Hauptlängsrichtung
des mindestens einen Flachleiters, Ausrichtung besitzen.
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Auch
sind winklige Biegungen beliebiger Ausrichtung zur Hauptlängsrichtung
möglich.
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Entsprechende
Biegewerkzeuge und/oder entsprechende Bearbeitungsverfahren zur
Herstellung der Biegung ausgehend von einem entsprechend geformten
Grundkörper,
d.h. dem Flachleiter in ungebogenem Zustand, werden entsprechend
der vorgebbaren Ausrichtung gewählt
und sind dem Fachmann bekannt.
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Auch
wird im Folgenden unter einem Endabschnitt eines Flachleiters ein
sich räumlich
erstreckender Bereich an einem Ende des Flachleiters verstanden.
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Anschaulich
gesehen realisiert die erfindungsgemäße Vorrichtung einen mehrseitig
kontaktierbaren Stecker (Doppelstecker), dessen Kontaktierungen
durch einen, zumindest zum Teil im Endbereich gebogenen Flachleiter
realisiert sind.
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Eine
Biegung der jeweiligen Endabschnitte derart, dass der erste und
der dritte Kontakt jeweils eine bezüglich einer Hauptlängsrichtung
des mindestens einen Flachleiters horizontale oder vertikale Ausrichtung
besitzen, ist dabei von Vorzug, da damit die gängigsten Kontaktarten für elektrische
Antriebe, insbesondere für
Kühlerlüfter oder
Klimagebläse, d.h.
Stecker mit horizontaler und vertikaler Kontaktanordnung, realisierbar
sind.
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Der
mehrseitig kontaktierbare Stecker kann über eine erste Hauptkontaktierung,
hier der erste Kontakt, mit dem Leitungsnetz, beispielsweise mit
einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, sowie über eine zweite Hauptkontaktierung,
hier der zweite Kontakt, mit der elektrischen Basiskomponente, wie
einem elektrischen Antrieb, verbunden werden.
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Bevorzugt
kann hier vorgesehen werden, den zweiten Kontakt in die elektrische
bzw. elektronische Basiskomponente, beispielweise in den elektrischen
Antrieb, insbesondere in einen Elektromotor, in einen Aktuator,
beispielsweise ein Dehnstoffelement, oder in ein elektronisches
Steuer- bzw. Regelungsgerät,
zu integrieren.
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Über diese
Hauptkontaktierungen ist somit die elektrische Basiskomponente an
das Leitungsnetz anschließbar.
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Weiter
kann der mehrseitig kontaktierbare Stecker über eine dritte Kontaktierung,
hier der dritte Kontakt, mit einer weiteren elektrischen Komponente,
der Zusatzkomponente, beispielweise auch ein elektrischer Antrieb,
insbesondere ein Elektromotor, oder ein Aktuator, beispielsweise
ein Dehnstoffelement, oder ein elektronisches Steuer- bzw. Regelungsgerät, verbunden
werden.
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Über diese
dritte Kontaktierung des mehrseitig kontaktierbaren Steckers kann
die elektrische Zusatzkomponente – oder bei Verwendung von mehreren,
solchen erfindungsgemäßen Steckern
in Reihe mehrere Zusatzkomponenten – ebenfalls mit dem Leitungsnetz
verbunden werden.
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Auf
diese Weise lassen sich Vielfachlüftersystem realisieren, bei
welchen eine Vielzahl von Lüftern
bzw. deren E-Motoren jeweils mittels des erfindungsgemäßen mehrseitig
kontaktierbaren Steckers bzw. jeweils mittels des erfindungsgemäßen Doppelsteckers
mit dem mindestens einen Leitungsnetz indirekt oder direkt parallel
verbunden sind.
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Die
Vorrichtung hat weiter den Vorteil, dass mit ihr die gängigsten
Kontaktarten für
Kühlerlüfter oder
Klimagebläse
realisiert werden können,
d.h. (mehrpolige) (Mehrfach-)Stecker mit horizontaler und/oder vertikaler
Kontaktanordnung. Hierbei kann erfindungsgemäß eine Polanzahl sowie eine
Kontaktanordnung bzw. -ausrichtung variieren.
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Hier
kann dann vorgesehen werden, dass der jeweilige, den Kontakt bildende
Endabschnitt des mindestens einen Flachleiters derart gebogen ist, dass
der erste und der dritte Kontakt dieselbe vorgebbare Ausrichtung
besitzen.
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Dies
ist insbesondere dann auf einfache Weise realisierbar, wenn die
beiden Endabschnitte des ersten und des dritten Kontakts unmittelbar
miteinander verbunden sind, wobei hier beide Endabschnitte zugleich
gebogen werden können.
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Auch
ist es vorstellbar, dass die Endabschnitte unterschiedlich gebogen
sind und demzufolge sich die Ausrichtungen der Kontakte (zu dem Leitungsnetz
und zu der Zusatzkomponente) unterscheiden. So kann beispielsweise
vorgesehen werden, den Kontakt zum Leitungsnetz horizontal bzw. vertikal
und den Kontakt zur Zusatzkomponente vertikal bzw. horizontal auszurichten.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung sind der den ersten Kontakt bildende
Endabschnitt des mindestens einen Flachleiters und der den dritten
Kontakt bildende Endabschnitt des mindestens einen Flachleiters
gegenüberliegende
Ränder
eines im wesentlichen plattenartigen Endstücks des mindestens einen Flachleiters.
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Bevorzugt – insbesondere
zu einer Realisierung mehrpoliger Mehrfachstecker- können bei
einer Weiterbildung mehrere Flachleitern und/oder mehrere erste,
zweite und dritte Kontakte, deren jeder gebildet wird durch einen
Endabschnitt eines Flachleiters, vorgesehen werden. Dabei kann weiter
vorgesehen werden, dass mindestens ein erster der mehreren Flachleitern
nur zwei Kontakte, insbesondere den ersten Kontakt und den dritten
Kontakt, elektrisch leitend verbindet und/oder dass mindestens ein zweiter
der mehreren Flachleitern alle drei Kontakte, d.h. den ersten, zweiten
und dritten Kontakt, elektrisch leitend verbindet.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Weiterbildung werden erfindungsgemäße Vorrichtungen
eingesetzt zu einer Kühlung
und/oder einer Klimatisierung, insbesondere eines Kfz-Innenraums
oder eines Kfz-Kühlmoduls,
wobei die elektrische Basiskomponente ein elektrischer Antrieb,
insbesondere ein Elektromotor eines Elektrolüfters oder Klimagebläses, ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Fortbildung ist die Vorrichtung ein mehrpoliges,
insbesondere ein zwei-, drei- oder vierpoliges, Stecksystem, insbesondere
ein mehrpoliger Doppelstecker, wobei entsprechend der Anzahl der
Pole eine entsprechende Anzahl von jeweils ersten, zweiten und/oder
dritten Kontakten vorgesehen sind.
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Bei
dem Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Anschluss einer elektrischen Basiskomponente und einer elektrischen
Zusatzkomponente an ein Leitungsnetz, insbesondere eines Kraftfahrzeugs,
werden bzw. wird der den ersten und/oder den dritten Kontakt bildende Endabschnitt
des mindestens einen Flachleiters derart gebogen, dass der erste
und/oder der dritte Kontakt jeweils die vorgebbare Ausrichtung,
insbesondere die vertikale oder horizontale Ausrichtung bezüglich der
Hauptlängsrichtung
des mindestens einen Flachleiters erhalten bzw. erhält.
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Zu
einem Schutz des Flachleiters kann dieser zumindest teilweise oder
auch im Gesamten umspritzt, im allgemeinen ummantelt bzw. umhüllt, werden,
insbesondere mit einem Kunststoff. Dadurch kann auf einfache Weise
ein (Kunststoff-)Gehäuse realisiert
werden.
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Auch
können
dadurch einfache und kostengünstige
Kunststoff-Steckverbindungen,
im Falle von horizontalen oder vertikalen Kontakten, für die gebräuchlichsten
Kontaktierungsarten für
Elektromotoren, insbesondere für
Kühlerlüfter, hergestellt
werden.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sowie Weiterbildungen dieser, insbesondere als mehrpoliger Mehrfach-
bzw. Doppelstecker, lassen sich unter anderem folgende Aufgaben – je nach
Ausgestaltung auch nebeneinander – realisieren bzw. erfüllen:
So
kann ein erster solcher Stecker als Hauptverbindungsstecker zu einem
Bordnetz eines Fahrzeuges mit entsprechenden Hauptstromzuführungen
und Steuer- bzw. Busleitungen realisiert werden, welcher eine erste,
elektrische Einheit, die Basiskomponente, an das Bordnetz anschließt.
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Als
nachfolgende Verbindungs- bzw. Weiterverbindungsstecker können durch
solche Stecker weitere Antriebseinheiten oder Subsysteme, wie Aktuatoren,
mit entsprechenden Hauptstrom-, Steuer- und Busleitungen an das
Bordnetz angeschlossen werden.
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Die
Kontakte zur Kontaktierung von Steuer- und Busleitungen können als
bidirektionale Ein- bzw. Ausgänge
ausgelegt werden. Diese können
dann als Sensoreingänge,
Bus- oder Steuerleitungen für
externe Komponenten, wie zum Beispiel eine Jalousie oder ein Dehnstoffelement,
genutzt werden.
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Die
Steuer- bzw. Busleitungen können
auch zur Codierung für
den jeweiligen Antrieb (Beispiel: rechter/linker Antrieb) genutzt
werden. Eine intelligente Integration in ein Fail-Save-Konzept für das Lüftersystem
(Jalousie) kann realisiert werden.
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Eine
Verbindung von weiteren Antrieben mit einer mehradrigen Zusatzleitung
kann realisiert werden.
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Neben
den bisher beschriebenen Vorteilen weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
sowie deren Weiterbildungen auch folgende weitere Vorteile auf:
Ein
mehrpoliger Mehrfachstecker zur Anbindung von Antriebssystemen an
ein Fahrzeugbordnetz, der die Antriebssysteme mit Batteriespannung
und Steuerleitungen versorgt, kann kostengünstig realisiert werden.
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Alle
gängigen
Bussysteme von verschiedensten Herstellern bzw. Kunden können durch
ein Steckersystem gemäß der erfinderischen
Vorrichtung realisiert werden, beispielweise eine PWM – Schnittstelle
sowohl mit Klemme 15/87 – als
auch ohne Klemme 15/87 – Ansteuerung,
ein CAN-Bus oder ein LIN – Bussystem.
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Mit
nur einem mindestens vierpoligen Stecker gemäß der erfinderischen Vorrichtung
können mit
zwei PWM – Eingangssignalen
zwei Antriebe, beispielweise für
zwei Lüfter,
Separat angesteuert werden.
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Insbesondere
lässt sich
durch die erfinderische Vorrichtung sowie deren Weiterbildungen
ein Verkabelungsaufwand, beispielsweise bei einer Fahrzeugelektronik,
reduzieren.
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Das
erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
sowie dessen Weiterbildungen ermöglichen
darüber
hinaus eine kostengünstige
Fertigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
insbesondere eines erfindungsgemäßen (Mehrfach-)Steckersystems.
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Bei
entsprechender Auslegung und Softwaremodifikation ermöglicht die
Erfindung eine Kommunikation von Antriebssystemen direkt miteinander oder
mit dem Bordsystem (Fahrzeugelektronik).
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Ein
zweiter erfindungsgemäßer Verbindungsstecker,
beispielweise an einer zweiten Antriebseinheit, kann bei Bedarf
auch nur einseitig (zur Verbindung zum ersten, doppelseitig benutzten
erfindungsgemäßen Verbindungsstecker
an der ersten Antriebseinheit) genutzt werden. Hierbei kann die zweite
Steckerseite mit Kunststoff verschlossen oder mit einem Blindstecker
belegt werden.
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Weiter
kann mittels der Erfindung durch Integration einer Software in den
Antrieben ein Thermomanagement eines Moduls und eines Lüftersystems übernommen
werden.
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Kontakte
des Eingangs- bzw. Hauptverbindungssteckers im Vergleich zu Kontakten
des Ausgangs- bzw. Weiterverbindungssteckers können auf verschiedene Antriebsein-
bzw. Antriebsausgänge gelegt
werden, so dass diese unabhängig
voneinander ansteuerbar oder einlesbar sind.
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Weiter
lassen sich durch die Erfindung Schutzsysteme, wie ein Blockierschutz,
ein Fail-Save-Modus und/oder eine Diagnose – hier als Diagnosestecker
oder als Diagnosekontakt –,
in den Antrieb integrieren.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
im Zusammenhang mit den Figuren.
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Darin
zeigen:
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1a bis
d Skizzen eines Doppelsteckers mit vertikal angeordneten Flachleiterkontakten
bzw. Hauptstrom- und Signalkontakten gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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2a bis
c Skizzen eines vertikal angeordneten Hauptstromkontakts eines Doppelsteckers
mit vertikal angeordneten Flachleiterkontakten gemäß einem
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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3a bis
c Skizzen eines vertikal angeordneten Signalkontakts eines Doppelsteckers
mit vertikal angeordneten Flachleiterkontakten gemäß einem ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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4a und
b Skizzen eines Doppelsteckers mit horizontal angeordneten Flachleiterkontakten bzw.
Hauptstrom- und Signalkontakten gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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5a bis
c Skizzen eines horizontal angeordneten Hauptstromkontakts eines
Doppelsteckers mit horizontal angeordneten Flachleiterkontakten
gemäß einem
zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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6a bis
c Skizzen eines horizontal angeordneten Signalkontakts eines Doppelsteckers
mit horizontal angeordneten Flachleiterkontakten gemäß einem
zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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7 eine
Skizze eines Doppellüftersystems
mit einseitig kontaktierbaren Steckverbindungen gemäß dem Stand
der Technik;
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8 eine
Skizze eines Doppellüftersystems,
bei welchem die Lüftersysteme
mittels erfindungsgemäßer Doppelstecker
an ein Bordnetz angeschlossen sind.
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, ein vierpoliger Doppelstecker 100 mit vertikal angeordneten
Flachleiterkontakten bzw. vertikal angeordneten Hauptstrom- und
Signalkontakten, wird nun in Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben.
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Dabei
zeigen die 1a und c die Flachleiteranordnungen
umfassend die Hauptstrom- und Signalkontakte des Doppelsteckers 100 im Überblick; 2a bis
c zeigen in zwei Seitenansichten und einer 3D-Ansicht den den Hauptstromkontakt
bildenden Flachleiter im Detail; 3a bis
c zeigen in zwei Seitenansichten und einer 3D-Ansicht den den Signalkontakt
bildenden Flachleiter im Detail. In 1b und
d sind die zur Ausbildung eines Steckergehäuses mit einem Kunststoff umspritzten
Flachleiter des Doppelsteckers 100 dargestellt.
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Der
vierpolige Doppelstecker 100 kann wie 8 zeigt
im Rahmen eines Doppellüftersystems zum
Anschluss eines ersten Elektrolüfters
sowie eines zweiten Elektrolüfters
an ein Bordnetz eines Kfz eingesetzt werden.
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Wie
in den 1a und c gezeigt umfasst die Flachleiter-Anordnung
mehrere an Enden gebogene Flachleiter 110, 111 und 120 bis 123.
Diese an ihren Enden gebogenen Flachleitern 110, 111 und 120 bis 123 weisen
dabei die vertikal angeordneten Flachleiterkontakte 117, 118 und 125, 126 zur
Eingangskontaktierung 130 und die vertikal angeordneten
Flachleiterkontakte 116, 119 und 127, 128 zur
Ausgangskontaktierung 132 auf.
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Über die
Eingangskontaktierung 130 erfolgt der Anschluss des Doppelsteckers 100 an
das Bordnetz; über
die Ausgangskontaktierung 132 erfolgt der Anschluss des
Doppelsteckers an den zweiten Elektrolüfter bzw. der Anschluss des
zweiten Elektrolüfters
an das Bordnetz.
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Die
Flachleiter 110 und 111 bzw. deren Kontakte 116 bis 119 bilden
zweipolige Hauptstromkontakte zu einer Energieversorgung; die Flachleiter 120 bis 123 bzw.
deren Kontakte 125 bis 128 bilden zweipolige Signalkontakte
für Steuerungs-
und Kommunikationssignale. Insgesamt ergeben sich dadurch die vier
Pole des ausführungsgemäßen Doppelsteckers.
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Die
Flachleiter 110, 111 für die Hauptstromkontakte sind
wie die 1a und c sowie die 2a bis
c zeigen derart ausgestaltet, dass ein im wesentlichen langgestreckter,
flacher und stielförmiger Grundkörper an
einem Ende über
einen „S"-förmig gebogenen Übergangsbereich 160 in
einen im wesentlichen flachen, plattenförmigen Körper 114, 115 übergeht.
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Dieser
im wesentlichen flache, plattenförmige
Körper 114, 115 mit
einer im wesentlichen rechteckigen Grundfläche ist wie die 1a und
c und 2a bis c zeigen vertikal ausgerichtet. Ein vorderer
und ein dem vorderen gegenüberliegender
hinterer Plattenend- bzw. -randbereich bilden die Kontakt- und Anschlussstellen 130, 132 der
Hauptstromkontakte 116 bis 119 zu dem Bordnetz
und dem zweiten Elektrolüfter
aus.
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Das
jeweils andere, dem plattenförmigen Körper 114, 115 gegenüberliegende
Ende der Flachleiter 110, 111 bildet einen Teil
der Kontaktierung 131, in diesem Fall die Hauptstromkontaktierung 131a,
zu dem ersten Elektrolüfter,
wodurch der erste Elektrolüfter über die
Flachleiter 110, 111 an das Bord netz angeschlossen
ist.
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Ausführungsgemäß ist diese
Hauptstrom-Kontaktierung 131a, wie die gesamte Kontaktierung 131,
in den ersten Elektrolüfter
integriert – kann
aber alternativ als Steckkontakt entsprechend der Eingangskontaktierung 130 oder
Ausgangskontaktierung 132 ausgestaltet sein.
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Die
Flachleiter 120 bis 123 für die Signalkontakte 125 bis 128 sind
wie die 1a und c sowie die 3a bis
c zeigen derart ausgestaltet, dass ein im wesentlichen im Gesamten
langgestreckter, flacher und stielförmiger Körper an einem Ende einen „S"-förmig gebogenen Übergangsbereich 150 aufweist,
der anschließend
in eine im wesentlichen rechtwinklige Biegung 151 übergeht.
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Der
nach der Biegung auslaufende Endbereich der Flachleiters ist wie
die 1a und c und 2a bis
c zeigen vertikal ausgerichtet und bildet die Kontakt- und Anschlussstellen 130, 132 der
Signalkontakte 125 bis 128 zu dem Bordnetz (125, 126) und
dem zweiten Elektrolüfter
(127, 128) aus.
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Das
jeweils andere, den Signalkontakten 125 bis 128 gegenüberliegende
Ende der Flachleiter 120 bis 123 bildet einen
Teil der Kontaktierung 131, in diesem Fall die Signalkontaktierung 131b,
zu dem ersten Elektrolüfter,
wodurch der erste Elektrolüfter über die
Flachleiter 122, 123 an das Bordnetz angeschlossen
ist.
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Über die
anderen beiden Flachleitern 120, 121 erfolgt die
Signalweiterleitung von dem ersten Elektrolüfter zum zweiten Elektrolüfter, wodurch
auch dieser an das Bordnetz angeschlossen ist.
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Ausführungsgemäß ist diese
Signal-Kontaktierung 131b in den ersten Elektrolüfter integriert – kann aber
alternativ als Steckkontakt entsprechend der Eingangskontaktierung 130 oder
Ausgangskontaktierung 132 ausgestaltet sein.
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Die 1b und
d zeigen die in ein Steckergehäuse 140 integrierten
Flachleiter 110, 111 und 122, 123.
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Zur
Herstellung des Steckergehäuses 140 werden
die Flachleiter 110, 111 und 120 bis 123 annähernd im
Gesamten mit Kunststoff umspritzt. Nur die Kontakte 116 bis 119 und 125 bis 128 sind
an ihrem Ende, den eigentlichen Kontaktstellen zur Kontaktierung,
nicht vom Kunststoff umschlossen.
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Entsprechend
geformte Spritzformen geben dem Gehäuse die dargestellte Form,
insbesondere die Formgestaltung der Steckplätze für den Anschlussstecker zum
Bordnetz und dem Anschlussstecker für die Verbindung zum zweiten
Elektrolüfter.
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Die
dargestellten Pfeile 130, 131 und 132 kennzeichnen
diese Anschlüsse,
die Eingangskontaktierung 130 zum Bordnetz, die Ausgangskontaktierung 132 zum
zweiten Elektrolüfter
sowie die Anschlusskontaktierung zum ersten Elektrolüfter.
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Insbesondere
zeigen hier die 1b und d den Steckplatz 141 für die Eingangskontaktierung 130,
d.h. den unmittelbaren Anschluss an das Bordnetz, im Detail.
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Wie
die 1b und d weiter zeigen sind die Hauptstromkontakte 118, 119 (auch
die nicht sichtbaren Hauptstromkontakte 116, 117)
und die Signalkontakte 125, 126 (auch die nicht
sichtbaren Signalkontakte 127, 128) vertikal angeordnet,
wodurch übliche Anschlussstecker
zur Herstellung einer Steckverbindung, in diesem Fall zur Anschlusskontaktierung
zum Bordnetz 130 und zur Weiterkontaktierung zum zweiten
Elektrolüfter 132,
verwendet werden können.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung, ein vierpoliger Doppelstecker 200 mit horizontal
angeordneten Flachleiterkontakten bzw. horizontal angeordneten Hauptstrom-
und Signalkontakten, wird nun in Bezug auf die 4 bis 6 beschrieben.
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Vorab
soll hier angemerkt werden, dass nachfolgend beschriebener Doppelstecker 200 in seiner
Funktionsweise sowie im wesentlichen in seiner Ausgestaltung mit
dem im Vorigen beschriebenen Doppelstecker 100 übereinstimmt.
Entsprechende Elemente sind deshalb in den letzten beiden Ziffern
der jeweiligen Bezugszeichen übereinstimmend bezeichnet.
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Wesentlicher
Unterschied zwischen den beiden Doppelsteckern 100 und 200 ist
die Ausrichtung der Kontakte der Flachleiter, die beim Doppelstecker 100 wie
im Vorigen beschrieben vertikal und beim Doppelstecker 200 horizontal
ausgerichtet sind. Die Biegungen der Flachleiter werden entsprechend
der jeweiligen Ausrichtung der Kontakte durchgeführt.
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Die 4a zeigt
die Flachleiteranordnungen umfassend die Hauptstrom- und Signalkontakte
des Doppelsteckers 200 im Überblick; 5a bis
c zeigen in zwei Seitenansichten und einer 3D-Ansicht den den Hauptstromkontakt
bildenden Flachleiter im Detail; 6a bis
c zeigen in zwei Seitenansichten und einer 3D-Ansicht den den Signalkontakt
bildenden Flachleiter im Detail. In 1b sind
die zur Ausbildung eines Steckergehäuses mit einem Kunststoff umspritzten
Flachleiter des Doppelsteckers 200 dargestellt.
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Der
vierpolige Doppelstecker 200 kann entsprechend dem Doppelstecker 100 und
wie 8 zeigt im Rahmen eines Doppellüftersystems
zum Anschluss eines ersten Elektrolüfters sowie eines zweiten Elektrolüfters an
ein Bordnetz eines Kfz eingesetzt werden.
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Wie
in der 4a gezeigt umfasst die Flachleiter-Anordnung
mehrere an Enden gebogene Flachleiter 210, 211 und 220 bis 223.
Diese an ihren Enden gebogenen Flachleitern 210, 211 und 220 bis 223 weisen
dabei die horizontal angeordneten Flachleiterkontakte 217, 218 und 225, 226 zur
Eingangskontaktierung 230 und die horizontal angeordneten Flachleiterkontakte 216, 219 und 227, 228 zur
Ausgangskontaktierung 232 auf.
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Über die
Eingangskontaktierung 230 erfolgt der Anschluss des Doppelsteckers 200 an
das Bordnetz; über
die Ausgangskontaktierung 232 erfolgt der Anschluss des
Doppelsteckers an den zweiten Elektrolüfter bzw. der Anschluss des
zweiten Elektrolüfters
an das Bordnetz.
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Die
Flachleiter 210 und 211 bzw. deren Kontakte 216 bis 219 bilden
zweipolige Hauptstromkontakte zu einer Energieversorgung; die Flachleiter 220 bis 223 bzw.
deren Kontakte 225 bis 228 bilden zweipolige Signalkontakte
für Steuerungs-
und Kommunikationssignale. Insgesamt ergeben sich dadurch die vier
Pole des ausführungsgemäßen Doppelsteckers 200.
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Die
Flachleiter 210, 211 für die Hauptstromkontakte sind
wie die 4a sowie die 5a bis
c zeigen derart ausgestaltet, dass ein im wesentlichen langgestreckter,
flacher und stielförmiger
Grundkörper
an einem Ende über
eine im wesentlichen rechtwinklige Biegung 260 in einen
im wesentlichen flachen, plattenförmigen Körper 214, 215 übergeht.
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Dieser
im wesentlichen flache, plattenförmige
Körper 214, 215 mit
einer im wesentlichen rechteckigen Grundfläche ist wie die 4a und 5b bis c
zeigen horizontal ausgerichtet. Ein vorderer und ein dem vorderen
gegenüberliegender
hinterer Plattenend- bzw. -randbereich bilden die Kontakt- und Anschlussstellen 230, 232 der
Hauptstromkontakte 216 bis 219 zu dem Bordnetz
und dem zweiten Elektrolüfter
aus.
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Das
jeweils andere, dem plattenförmigen Körper 214, 215 gegenüberliegende
Ende der Flachleiter 210, 211 bildet einen Teil
der Kontaktierung 231, in diesem Fall die Hauptstromkontaktierung 231a,
zu dem ersten Elektrolüfter,
wodurch der erste Elektrolüfter über die
Flachleiter 210, 211 an das Bordnetz angeschlossen
ist.
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Ausführungsgemäß ist diese
Hauptstrom-Kontaktierung 231a, wie die gesamte Kontaktierung 231,
in den ersten Elektrolüfter
integriert – kann
aber alternativ als Steckkontakt entsprechend der Eingangskontaktierung 230 oder
Ausgangskontaktierung 232 ausgestaltet sein.
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Die
Flachleiter 220 bis 223 für die Signalkontakte 225 bis 228 sind
wie die 4a sowie die 6a bis
c zeigen derart ausgestaltet, dass ein im wesentlichen im Gesamten
langgestreckter, flacher und stielförmiger Körper an einem Ende in eine
im wesentlichen rechtwinklige Biegung 251 übergeht.
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Der
nach der Biegung 251 auslaufende Endbereich der Flachleiters
ist wie die 4a und 6a bis
c zeigen horizontal ausgerichtet und bildet die Kontakt- und Anschlussstellen 230, 232 der
Signalkontakte 225 bis 228 zu dem Bordnetz (225, 226) und
dem zweiten Elektrolüfter
(227, 228) aus.
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Das
jeweils andere, den Signalkontakten 225 bis 228 gegenüberliegende
Ende der Flachleiter 220 bis 223 bildet einen
Teil der Kontaktierung 231, in diesem Fall die Signalkontaktierung 231b,
zu dem ersten Elektrolüfter,
wodurch der erste Elektrolüfter über die
Flachleiter 222, 223 an das Bordnetz angeschlossen
ist.
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Über die
anderen beiden Flachleitern 220, 221 erfolgt die
Signalweiterleitung von dem ersten Elektrolüfter zum zweiten Elektrolüfter, wodurch
auch dieser an das Bordnetz angeschlossen ist.
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Ausführungsgemäß ist diese
Signal-Kontaktierung 231b in den ersten Elektrolüfter integriert – kann aber
alternativ als Steckkontakt entsprechend der Eingangskontaktierung 230 oder
Ausgangskontaktierung 232 ausgestaltet sein.
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Die 4b zeigt
die in ein Steckergehäuse 240 integrierten
Flachleiter 210, 211 und 222, 223.
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Zur
Herstellung des Steckergehäuses 240 werden
die Flachleiter 210, 211 und 220 bis 223 annähernd im
Gesamten mit Kunststoff umspritzt. Nur die Kontakte 216 bis 219 und 225 bis 228 sind
an ihrem Ende, den eigentlichen Kontaktstellen zur Kontaktierung,
nicht vom Kunststoff umschlossen.
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Entsprechend
geformte Spritzformen geben dem Gehäuse die dargestellte Form,
insbesondere die Formgestaltung der Steckplätze für den Anschlussstecker zum
Bordnetz und dem Anschlussstecker für die Verbindung zum zweiten
Elektrolüfter.
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Die
dargestellten Pfeile 230, 231 und 232 kennzeichnen
diese Anschlüsse,
die Eingangskontaktierung 230 zum Bordnetz, die Ausgangskontaktierung 232 zum
zweiten Elektrolüfter
sowie die Anschlusskontaktierung zum ersten Elektrolüfter.
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Insbesondere
zeigt hier die 4b den Steckplatz 241 für die Eingangskontaktierung 230, d.h.
den unmittelbaren Anschluss an das Bordnetz, im Detail.
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Wie
die 1b weiter zeigt sind die Hauptstromkontakte 218, 219 (auch
die nicht sichtbaren Hauptstromkontakte 216, 217)
und die Signalkontakte 225, 226 (auch die nicht
sichtbaren Signalkontakte 227, 228) horizontal
angeordnet, wodurch übliche Anschlussstecker
zur Herstellung einer Steckverbindung, in diesem Fall zur Anschlusskontaktierung
zum Bordnetz 230 und zur Weiterkontaktierung zum zweiten
Elektrolüfter 232,
verwendet werden können.
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8 zeigt
eine Skizze eines Doppellüftersystems 800,
wie es bei einem Kfz-Kühlmodul
einsetzbar ist, bei dem die Lüftersysteme
mittels Doppelsteckersystemen 880, 892 mit erfindungsgemäßen Doppelsteckern 881, 885 an
ein Bordnetz 870 angeschlossen sind.
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Die
hier verwendeten Doppelstecker 881, 885 sind gemäß den Doppelsteckern
nach den 1 bis 3 mit
vertikal angeordneten Flachleiterkontakten realisiert. Allerdings
können
auch solche Doppelstecker gemäß den 4 bis 6 mit
horizontal angeordneten Flachleiterkontakten verwendet werden. Die nachfolgenden
Ausführungen
sind entsprechend zu verstehen.
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Bei
diesem Doppellüftersystem 800 in 8 sind
zwei elektrische Antriebseinheiten bzw. -motoren, ein erster Antrieb 810 und
ein zweiter Antrieb 811, unter Verwendung der Doppelsteckersystemen 880, 892 an
das Bordnetz 870 eines Kfz angeschlossen.
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Die
Doppelsteckersysteme 880, 892 umfassen dabei jeweils
als zentrales Element den zweiseitig kontaktierbaren, vierpoligen
Doppelstecker 881, 885, welcher in den jeweiligen
Antrieb 810, 811 integriert ist.
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Über einen
vierpoligen Bordnetzstecker 882, welcher über ein
Kabel 840 mit dem Bordnetz 870 verbunden ist,
den Doppelstecker 881, welcher mit dem Bordnetzstecker 882 eine
Steckverbindung eingeht, sowie der integrierten Verbindung, über welche der
Doppelstecker 881 mit dem ersten Antrieb 810 verbunden
ist, ist der erste Antrieb 810 mit dem Bordnetz 870 verbunden.
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Das
Kabel 840 bündelt
vier Leitungen – entsprechend
den vier Polen – ,
wobei zwei Leitungen zur Hauptstromzuführung, in diesem Fall (+/–) – Zuleitungen
einer Batterieversorgung, dienen. Die weiteren zwei Leitungen sind
Steuer- und Busleistungen einer Fahrzeugelektronik.
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Über diese
Leitungen wird der erste Antrieb 810 mit Energie und Steuer-
und Kommunikationssignalen versorgt. Entsprechend diesen wird die
Antriebswelle 890 in Rotation versetzt, welche auf ein Gebläselaufrad
oder Lüfterrad übertragen
wird.
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Weiter
umfasst die Steckverbindung 880 einen ersten vierpoligen
Anschlussstecker 883, welcher an einem Ende 862 eines
Verbindungskabels 886 angebracht ist und eine Steckverbindung
mit dem Doppelstecker 881 eingeht. Am anderen Ende 863 des
Verbindungskabel 886 ist ein zweiter Anschlussstecker 884,
welcher Bestandteil der Steckverbindung 892 ist und dort
mit dem Doppelstecker 885 eine Steckverbindung eingeht,
angeordnet.
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Das
Verbindungskabel 886 ist entsprechend dem (Bordnetz-)Kabel 840 ausgestaltet
und bündelt ebenfalls
die vier Leitungen.
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Der
Doppelstecker 885 der vierpoligen Steck- bzw. Steckerverbindung 892 ist
in den zweiten Antrieb 811 integriert, wodurch der zweite
Antrieb 811 an das Bordnetz 870 angeschlossen
ist und dadurch mit Energie und Steuer- und Kommunikationssignalen versorgt
wird.
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Entsprechend
diesen wird die Antriebswelle 890 in Rotation versetzt,
welche auf ein Gebläselaufrad
oder Lüfterrad übertragen
wird.