DE102009046618A1 - Vorrichtung zur Befestigung und Kontaktierung von Stellgliedern - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Befestigung und elektrischen Kontaktierung von mindestens einem erste elektrische Kontakte (9a, 9b) aufweisenden Stellglied (2) in einem Gehäuse (3), wobei den ersten elektrischen Kontakten (9a, 9b) zweite elektrische Kontakte (11a, 11b) zugeordnet sind. Es wird vorgeschlagen, dass die zweiten elektrischen Kontakte (11a, 11b) auf einem Anschlusselement (4) angeordnet sind, welches in das Gehäuse (3) steckbar ist und durch die Steckbewegung gleichzeitig die elektrische Kontaktierung und eine formschlüssige Halterung des mindestens einen Stellgliedes (2) bewirkt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
- Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind insbesondere für elektrohydraulische Steuerungen oder hydraulische Schaltgeräte von Automatgetrieben für Kraftfahrzeuge bekannt. Das Schaltgerät umfasst mehrere Aktuatoren, auch Aktoren oder Stellglieder genannt, welche in einem Gehäuse angeordnet sind und elektrisch angesteuert werden.
- Durch die
DE 43 44 584 A1 wurde eine Vorrichtung in Form einer Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe bekannt, wobei auf einem Steuergehäuse eine Leiterplatte mit einer Vielzahl von elektrisch ansteuerbaren Magnetventilen befestigt ist. Die Magnetventile sind einerseits mittels Schraubbolzen und Niederhaltern mechanisch mit der Leiterplatte verbunden und andererseits über seitlich angeordnete Kontakte mit auf der Leiterplatte verlegten Leiterbahnen verbunden, welche zu einem Zentralstecker führen. Die Montage der Magnetventile ist relativ aufwändig, da die mechanische Befestigung und die elektrische Kontaktierung unabhängig voneinander in verschiedenen Arbeitsgängen erfolgen. - Durch die
DE 37 30 571 A1 wurde eine Vorrichtung zur Halterung und elektrischen Kontaktierung von elektromagnetisch betätigbaren Kraftstoffeinspritzventilen bekannt. Die bekannte Vorrichtung umfasst zwei miteinander verrastbare Teile, nämlich einen die Einspritzventile aufnehmenden Grundkörper und eine so genannte Kontaktierungsleiste, welche elektrische Leiter und Kontaktelemente zur Kontaktierung der Magnetventile umfasst. Bei der Montage beider Teile wird die Kontaktierungsleiste auf den Grundkörper aufgesetzt und mit diesem durch Rastarme mechanisch verbunden, wobei gleichzeitig der elektrische Kontakt zu den Magnetventilen hergestellt wird. - Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart zu gestalten, dass die Stellglieder gleichzeitig, d. h. in einem Arbeitsgang mechanisch am Gehäuse befestigt und elektrisch kontaktiert werden. Es ist somit auch Aufgabe der Erfindung, dass die Vorrichtung möglichst einfach und schnell montierbar ist, um die Fertigungskosten zu reduzieren.
- Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Erfindungsgemäß sind die zweiten elektrischen Kontakte auf einem Anschlusselement angeordnet, welches in das Gehäuse gesteckt wird und dabei sowohl eine elektrische Kontaktierung der Stellglieder als auch deren mechanische Befestigung am Gehäuse bewirkt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Anschlusselementes als Steckteil und die entsprechende Anordnung der elektrischen Kontakte kann die gesamte Vorrichtung, umfassend das Gehäuse, die Stellglieder und das steckbare Anschlusselement in einem Arbeitsgang, d. h. mit minimalem Zeitaufwand montiert werden, wodurch die Fertigungskosten reduziert werden.
- Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind am Stellglied oder den Stellgliedern Aussparungen, vorzugsweise eine Ringnut angeordnet, in deren Bereich die ersten elektrischen Kontakte, d. h. die Kontakte des Stellgliedes angeordnet sind. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass beim Stecken des Anschlusselementes der elektrische Kontakt hergestellt wird.
- In weiterer bevorzugter Ausführungsform weist das Anschlusselement mindestens zwei Finger oder Steckelemente auf, an welchen die zweiten elektrischen Kontakte angeordnet sind. Durch die steckbaren Finger, welche in die Aussparungen formschlüssig eingreifen, wird einerseits eine mechanische Befestigung des Anschlusselementes am Gehäuse sowie eine mechanische Befestigung der Stellglieder als auch deren elektrische Kontaktierung erreicht.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse Ausnehmungen und/oder Durchtrittsöffnungen auf, wodurch eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Anschlusselement und dem Gehäuse erreicht wird.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die zweiten elektrischen Kontakte federnd an den Fingern befestigt, sodass sie beim Einstecken des Anschlusselementes federnd über die ersten elektrischen Kontakte des Stellgliedes gleiten können und gleichzeitig den für eine elektrische Verbindung erforderlichen Kontaktdruck herstellen.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen das Stellglied eine umlaufende Ringnut und das Anschlusselement einen der Ringnut angepassten Bogen zwischen zwei benachbarten Fingern auf. Dadurch wird beim Einstecken des Anschlusselementes ein Formschluss mit dem Stellglied erreicht, welches somit mechanisch fixiert ist.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse mehrere in einer Reihe angeordnete Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme der Stellglieder auf. Das Anschusselement weist eine dementsprechende Anzahl von Fingern und zweiten elektrischen Kontakten auf. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine beliebige Anzahl von Stellgliedern gleichzeitig mechanisch befestigt und elektrisch kontaktiert werden kann.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Anschlusselement einschließlich der Finger als Kunststoffspritzteil ausgebildet, welches gleichzeitig die elektrischen Leiter für die Stromzuführung zu den zweiten elektrischen Kontakten aufnimmt.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine elektrohydraulische Steuerung und ist bevorzugt als hydraulisches Schaltgerät für ein Automatgetriebe ausgebildet.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
-
1 eine erfindungsgemäße Anordnung von Stellgliedern in einem Gehäuse, -
2 einen Längsschnitt in der Ebene II-II gemäß3 durch ein Stellglied, ein Anschlusselement und ein Gehäuse, -
3 einen Querschnitt in der Ebene III-III gemäß2 , -
4 einen Längsschnitt durch das Stellglied, das Anschlusselement und das Gehäuse in der Ebene IV-IV gemäß2 , -
5 das Anschlusselement mit Finger und elektrischen Kontakten in einer 2D-Ansicht und -
6 das Anschlusselement in 3D-Darstellung mit Fingern zur Befestigung und elektrischen Kontakten. -
1 zeigt in einer 3D-Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung1 zur mechanischen Befestigung und elektrischen Kontaktierung von Stellgliedern2 in einem Gehäuse3 . Das Gehäuse3 ist durch eine Steckverbindung mit einem Anschlusselement4 verbunden, welches einen zentralen Anschlussstecker5 aufweist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung1 ist vorzugsweise als hydraulisches Schaltgerät eines Automatgetriebes für Kraftfahrzeuge ausgebildet und dient somit unter anderem der Betätigung von Schaltelementen (Kupplungen, Bremsen) des Automatgetriebes. Das Gehäuse3 weist mehrere Aufnahmeöffnungen6 auf, welche nebeneinander in einer Reihe angeordnet sind und der Aufnahme von Stellgliedern dienen, von denen lediglich zwei Stellglieder2 dargestellt sind. Die Stellglieder2 , auch als Aktuatoren oder Aktoren bezeichnet, sind vorzugsweise als Druckregler ausgebildet. Andere nicht dargestellte Stellglieder2 können als elektromagnetische Ventile unterschiedlicher Bauart und Charakteristik ausgebildet sein. Die Stellglieder2 werden über das Anschlusselement4 unabhängig voneinander elektrisch kontaktiert und angesteuert. Hierzu sind im Anschlusselement4 nicht dargestellte elektrische Leiter verlegt, welche in dem zentralen Anschlussstecker5 zusammengeführt sind. Der Anschlussstecker5 ist mit einer nicht dargestellten Steuereinheit, vorzugsweise einer elektronischen Getriebesteuerung verbunden. Die Montage der Vorrichtung1 erfolgt in der Weise, dass zunächst die Stellglieder2 in die Aufnahmeöffnungen6 eingesetzt werden. Anschließend wird das Anschlusselement4 mit dem Gehäuse3 durch Stecken verbunden, wobei gleichzeitig eine mechanische Befestigung der Stellglieder2 im Gehäuse3 und eine elektrische Kontaktierung der Stellglieder2 mit dem Anschlusselement4 erfolgt. Dies wird im Folgenden näher beschrieben. -
2 zeigt die Anordnung eines Stellgliedes2 im Gehäuse3 in einer vergrößerten Schnittdarstellung. Für gleiche Teile werden die gleichen Bezugszahlen wie in1 verwendet. Der in2 dargestellte Schnitt ist in der Ebene II-II gemäß3 geführt. Das Stellglied2 weist ein zylindrisches Gehäuse7 auf, in dessen im Gehäuse3 angeordneten Bereich seitliche Aussparungen8a ,8b vorgesehen sind, welche eine zumindest teilweise umlaufende Ringnut im zylindrischen Gehäuse7 bilden. Das Stellglied2 weist erste elektrische Kontakte9a ,9b auf, welche einerseits innerhalb des zylindrischen Gehäuses7 angeordnet sind und andererseits im Bereich der Aussparungen8a ,8b nach außen treten, also frei liegen. In die Aussparungen8a ,8b greifen Finger10a ,10b des Anschusselementes4 (vgl.1 ) formschlüssig ein. Auf der Innenseite der Finger10a ,10b , d. h. auf der dem Stellglied2 zugewandten Seite sind zweite elektrische Kontakte11a ,11b vorgesehen, welche in entsprechenden Schlitze der Finger10a ,10b federnd eingesetzt sind und die ersten elektrischen Kontakte9a ,9b berühren. Durch die Anfederung der zweiten elektrischen Kontakte11a ,11b wird der erforderliche Kontaktdruck sichergestellt. -
3 zeigt einen Schnitt in der Ebene III-III gemäß2 , d. h. einen Querschnitt durch das Stellglied2 mit Blickrichtung auf die Finger10a ,10b , welche Teil des Anschlusselementes4 sind. Die parallel zueinander angeordneten Finger10a ,10b sind durch einen U-förmigen Bereich oder Bogen10c miteinander verbunden, greifen jeweils zwischen benachbarten Stellgliedern2 durch und weisen auf beiden Seiten zweite elektrische Kontakte11a ,11b auf. Die Aussparungen8a ,8b bilden eine umlaufende Ringnut8c (teilweise strichpunktiert dargestellt), in welche der Bogen10c formschlüssig eingreift. Das Gehäuse3 weist Ausnehmungen3a ,3b auf, in welche die stirnseitigen Enden der Finger10a ,10b formschlüssig eingreifen. - Die Montage des Anschlusselementes
4 , der Stellglieder2 und des Gehäuses3 erfolgt durch eine Steckbewegung in eine Richtung, welche durch einen Pfeil S dargestellt ist. Zunächst werden die Stellglieder2 in das Gehäuse3 eingesetzt und fixiert. Anschließend wird das Anschlusselement4 mit den Finger10a ,10b in Richtung des Pfeiles S in das Gehäuse3 hineingesteckt, sodass die stirnseitigen Enden der Finger10a ,10b in den Ausnehmungen3a ,3b aufgenommen sind. Bei der Steckbewegung in Richtung des Pfeiles S gleiten die federnd angeordneten zweiten elektrischen Kontakte11a ,11b an den ersten elektrischen Kontakten9a ,9b entlang, bis das Anschlusselement4 zum Anschlag kommt. Bei der Steckbewegung schiebt sich der Bogen10c in die Ringnut8c und stellt somit eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Anschlusselement4 und dem Stellglied2 her, welches somit mechanisch fixiert ist. Gleichzeitig wird der Kontakt zwischen den ersten elektrischen Kontakten9a ,9b und den zweiten elektrischen Kontakten11a ,11b , welche mit nicht dargestellten Leitern im Anschlusselement4 verbunden sind, hergestellt. -
4 zeigt einen Schnitt in der Ebene IV-IV gemäß2 . Der erste elektrische Kontakt9b ist im Bereich der Aussparung8b angeordnet und wird von dem im Finger10b angeordneten zweiten elektrischen Kontakt11b kontaktiert. Das Gehäuse3 weist eine Durchtrittsöffnung3c auf, durch welche der Finger10b gesteckt und somit gegenüber dem Gehäuse3 fixiert ist. Aus der Darstellung in4 ist ferner ersichtlich, dass der Finger10b beidseitig, d. h. oben und unten an den Flanken der Aussparung8b respektive Ringnut anliegt. Das Stellglied2 ist somit bezüglich seiner Längsachse m gegenüber dem Gehäuse3 fixiert. -
5 zeigt das Anschlusselement4 mit Finger10a als Einzelteil in vergrößerter 2D-Darstellung. Der Finger10a weist eine abnehmende Dicke d auf, d. h. er verjüngt sich in Richtung auf sein freies Ende und weist im Bereich seiner Verbindung mit dem Anschlussstück4 seine größte Dicke dmax auf. Durch diese Konizität wird eine Keilwirkung beim Eingriff in die Aussparungen8a ,8b und damit eine spielfreie klemmende Befestigung erreicht, wodurch gleichzeitig ein Lösen der Verbindung verhindert wird. Der Kontakt11a ist – ebenso wie die anderen zweiten elektrischen Kontakte mit nicht dargestellten elektrischen Leitern verbunden, welche durch das Anschlusselement4 geführt sind. Letzteres kann vorzugsweise als Kunststoffspritzteil ausgebildet sein. Die Leiter sind somit vom Kunststoff umspritzt. -
6 zeigt in einer 3D-Darstellung einen Ausschnitt des Anschlusselementes4 mit zwei Fingern10a ,10b , welche jeweils auf beiden Seiten zweite elektrische Kontakte11a ,11b aufweisen. Zwischen den Fingern10a ,10b erstreckt sich der Bogen10c . Wie bereits in3 teilweise dargestellt, greift ein Finger10a ,10b jeweils zwischen zwei benachbarten Stellgliedern ein und stellt somit auf beiden Seiten einen elektrischen Kontakt her. Das Anschlusselement4 kann somit auf eine beliebige Anzahl von Stellgliedern ausgelegt werden. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Stellglied
- 3
- Gehäuse
- 3a
- Ausnehmung
- 3b
- Ausnehmung
- 4
- Anschlusselement
- 5
- Anschlussstecker
- 6
- Aufnahmeöffnungen
- 7
- zylindrisches Gehäuse
- 8a
- Aussparung
- 8b
- Aussparung
- 8c
- Ringnut
- 9a
- erster elektrischer Kontakt
- 9b
- erster elektrischer Kontakt
- 10a
- Finger
- 10b
- Finger
- 10c
- Bogen
- 11a
- zweiter elektrischer Kontakt
- 11b
- zweiter elektrischer Kontakt
- S
- Steckrichtung
- d
- Dicke
- dmax
- maximale Dicke
- m
- Längsachse
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- DE 4344584 A1 [0003]
- DE 3730571 A1 [0004]
Claims (13)
- Vorrichtung zur mechanischen Befestigung und elektrischen Kontaktierung von mindestens einem erste elektrische Kontakte (
9a ,9b ) aufweisenden Stellglied (2 ) in einem Gehäuse (3 ), wobei den ersten elektrischen Kontakten (9a ,9b ) zweite elektrische Kontakte (11a ,11b ) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten elektrischen Kontakte (11a ,11b ) auf einem Anschlusselement (4 ) angeordnet sind, welches in das Gehäuse (3 ) steckbar ist und durch die Steckbewegung gleichzeitig die elektrische Kontaktierung und eine formschlüssige Halterung des mindestens einen Stellgliedes (2 ) bewirkt. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (
2 ) auf seinem Umfang Aussparungen (8a ,8b ) aufweist und dass die ersten elektrischen Kontakte (9a ,9b ) im Bereich der Aussparungen (8a ,8b ) angeordnet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (
4 ) mindestens zwei jeweils die zweiten elektrischen Kontakte (11a ,11b ) aufweisende Finger (10a ,10b ) umfasst, welche einerseits formschlüssig in die Aussparungen (8a ,8b ) eingreifen und andererseits den Kontakt zwischen den ersten und zweiten elektrischen Kontakten (9a ,9b ;11a ,11b ) herstellen. - Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (
3 ) Ausnehmungen (3a ,3b ) aufweist, in welche die stirnseitigen Enden der Finger (10a ,10b ) steckbar sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten elektrischen Kontakte (
9a ,9b ) am Umfang des mindestens einen Stellgliedes (2 ) und die zweiten elektrischen Kontakte (11a ,11b ) auf den dem Umfang zugewandten Seiten der Finger (10a ,10b ) angeordnet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten elektrischen Kontakte (
11a ,11b ) federnd in den Finger (10a ,10b ) angeordnet sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (
8a ,8b ) als Ringnut (8c ) ausgebildet sind, welche sich mindestens über den halben Umfang des Stellgliedes (2 ) erstreckt, und dass das Anschlusselement (4 ) zwischen den mindestens zwei Finger (10a ,10b ) einen Bogen (10c ) aufweist, welcher formschlüssig in die Ringnut (8c ) eingreift. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (
3 ) eine Vielzahl von Stellgliedern (2 ) nebeneinander in einer Reihe angeordnet ist, dass die Stellglieder (2 ) Zwischenräume zwischen sich belassen und dass das Anschlusselement (4 ) eine Vielzahl von Finger (10a ,10b ) aufweist, welche in die Zwischenräume steckbar sind. - Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten elektrischen Kontakte (
11a ,11b ) mit elektrischen Leitern im Anschlusselement (4 ) verbunden sind. - Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter in einem zentralen Anschlussstecker (
5 ) zusammengeführt sind. - Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (
4 ) als Kunststoffspritzteil ausgebildet ist und die elektrischen Leiter in sich aufnimmt. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (
3 ) eine elektrohydraulische Steuerung für ein Automatgetriebe umfasst und als hydraulisches Schaltgerät ausgebildet ist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Stellglieder als Druckregler (
2a ) ausgebildet sind.
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