DE102013002706A1 - Verbindungselement zum Verbinden von Kontakten einer Sensoreinheit eines Lenkhilfesystems mit einer elektrischen Steuereinheit sowie Lenkhilfesystem mit Verbindungselement - Google Patents

Verbindungselement zum Verbinden von Kontakten einer Sensoreinheit eines Lenkhilfesystems mit einer elektrischen Steuereinheit sowie Lenkhilfesystem mit Verbindungselement Download PDF

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Sebastian Schmidt-Schäfer
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verbindungselement zum Verbinden von Kontakten einer Sensoreinheit eines Lenkhilfesystems mit Kontakten einer elektrischen Steuereinheit. Ferner betrifft die Erfindung ein Lenkhilfesystem mit einem Verbindungselement. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement (28) zum Verbinden von Kontakten einer Sensoreinheit (22a–h) eines Lenkhilfesystems (16) mit einer elektrischen Steuereinheit (24) sowie ein Lenkhilfesystem (16) mit einem Verbindungselement (28) mit verbesserter Nutzbarkeit zur Verfügung zu stellen. Ein erfindungsgemäßes Verbindungselement (28) zum Verbinden von Kontakten einer Sensoreinheit (22a–h) eines Lenkhilfesystems (16) mit Kontakten einer elektrischen Steuereinheit (26a–h) umfasst ein Trägerelement (30) mit einer ersten Anschluss-Seite (32) und einer zweiten Anschluss-Seite (34), wobei auf der ersten Anschluss-Seite (32) mehrere Steuereinheit-Kontaktelemente (36a–h) angeordnet sind und wobei auf der zweiten Anschluss-Seite (34) mit den Steuereinheit-Kontaktelementen (36a–h) korrespondierende Sensoreinheit-Kontaktelemente (38a–h) angeordnet sind. Die Sensoreinheit-Kontaktelemente (38a–h) stehen in elektrisch leitender Verbindung mit den Steuereinheit-Kontaktelementen (36a–h), wobei die erste Anschluss-Seite (32) und die zweite Anschluss-Seite (34) gegenüberliegend angeordnet sind. Dabei sind die Steuereinheit-Kontaktelemente (36a–h) und/oder die Sensoreinheit-Kontaktelemente (38a–h) auf dem Trägerelement (30) verschiebbar angeordnet, und/oder die Steuereinheit-Kontaktelemente (36a–h) und/oder die Sensoreinheit-Kontaktelemente (38a–h) sind spiegelsymmetrisch angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zum Verbinden von Kontakten einer Sensoreinheit eines Lenkhilfesystems mit Kontakten einer elektrischen Steuereinheit. Ferner betrifft die Erfindung ein Lenkhilfesystem mit einem Verbindungselement.
  • In der Praxis kommen derzeit insbesondere die folgenden elektronischen Lenkhilfesysteme zum Einsatz:
    • • Achsparalleler Antrieb (APA): Elektromotor ist achsparallel zur Zahnstange angeordnet,
    • • Rack Concentric Electronic Power Steering (RC-EPS): Der Elektromotor ist als Hohlwellenmotor ausgebildet und konzentrisch um die Zahnstangenachse angeordnet,
    • • Column Electric Power Steering (C-EPS): Elektromotor stellt das Lenkhilfsmoment im Bereich der Lenksäule zur Verfügung.
  • Die Erfindung ist für alle vorstehend genannten Lenkhilfesysteme und weitere Lenkhilfesysteme geeignet, auch wenn sie im Rahmen der Anmeldung im Wesentlichen anhand des RC-EPS-Systems beschrieben wird. Steuereinheiten werden im Stand der Technik häufig als ”electronic control unit” (ECU) bezeichnet.
  • Aus DE 10 2008 018 477 A1 ist ein Lenkhilfesystem mit einer Steuereinheit bekannt, bei welchem das Austauschen der Steuereinheit insofern erleichtert ist, als die Lenkhilfsvorrichtung dazu nicht vom Getriebegehäuse gelöst werden muss. Eine Verbindung zwischen einer Sensoreinheit und der Steuereinheit ist in dieser Druckschrift nicht beschrieben.
  • Aus US 2005/0167183 A1 ist ein Lenkhilfesystem bekannt, das ein Verbindungselement zur Verbindung eines Drehmomentsensors mit einer Steuereinheit aufweist. Die Einbaulage der individuell gestalteten Kontaktelemente des Verbindungselementes ist aufgrund der Gestaltung des Verbindungselementes vorgegeben.
  • Aus DE 10 2005 059 162 A1 ist ein Elektromotor für eine Lenkhilfevorrichtung mit einem Sensor bekannt, welcher über nicht näher beschriebene, axial steckbare Sensorleitungen mit einer Steuereinheit verbunden ist.
  • Aus DE 10 2009 001 419 A1 ist ein Elektromotor für eine Lenkhilfevorrichtung bekannt, der in einer Gehäuse-Hülse angeordnet ist. Die Verbindung zwischen einem Sensor und einer mit diesem zusammenwirkenden Elektronikeinheit ist in dieser Druckschrift nicht näher beschrieben.
  • Aus US 2012/0229005 A1 ist ein Elektromotor für eine Lenkhilfevorrichtung bekannt, bei welchem eine Steuereinheit, ein Verbindungselement und der Elektromotor axial hintereinander angeordnet sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement zum Verbinden von Kontakten einer Sensoreinheit eines Lenkhilfesystems mit einer elektrischen Steuereinheit sowie ein Lenkhilfesystem mit Verbindungselement mit verbesserter Nutzbarkeit zur Verfügung zu stellen.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 8.
  • Ein erfindungsgemäßes Verbindungselement zum Verbinden von Kontakten einer Sensoreinheit eines Lenkhilfesystems mit Kontakten einer elektrischen Steuereinheit umfasst ein Trägerelement mit einer ersten Anschluss-Seite und einer zweiten Anschluss-Seite, wobei auf der ersten Anschluss-Seite mehrere Steuereinheit-Kontaktelemente angeordnet sind und wobei auf der zweiten Anschluss-Seite mit den Steuereinheit-Kontaktelementen korrespondierende Sensoreinheit-Kontaktelemente angeordnet sind. Die Sensoreinheit-Kontaktelemente stehen in elektrisch leitender Verbindung mit den Steuereinheit-Kontaktelementen, wobei die erste Anschluss-Seite und die zweite Anschluss-Seite gegenüberliegend angeordnet sind. Dabei sind die Steuereinheit-Kontaktelemente und/oder die Sensoreinheit-Kontaktelemente auf dem Trägerelement verschiebbar angeordnet, und/oder die Steuereinheit-Kontaktelemente und/oder die Sensoreinheit-Kontaktelemente sind spiegelsymmetrisch angeordnet. Ein derart gestaltetes Verbindungselement hat den Vorteil, dass es mit verschiedenen Elektromotoren zum Einsatz und daher in Kraftfahrzeuglenkungen unterschiedlicher Leistungsklassen zum Einsatz kommen kann. Dadurch können die Zahl der Gleichteile in erhöht und die Kosten für den Einsatz von elektrischen Lenksystemen reduziert werden. Wie nachfolgend in Verbindung mit bevorzugten Varianten noch im Detail dargelegt werden wird, kann ein erfindungsgemäßes Verbindungselement insbesondere auf einfache Art und Weise mit zwei oder mehr verschieden langen, aber sonst baugleichen Elektromotoren und der gleichen Steuereinheit und dem gleichen Lenkgetriebegehäuse kombiniert werden. Selbst der Elektromotor kann in diesem Fall größtenteils aus Gleichteilen hergestellt und dessen Leistung im Wesentlichen durch Anpassung der aktiven Länge angepasst werden.
  • Wenn die Steuereinheit-Kontaktelemente spiegelsymmetrisch angeordnet sind, kann das erfindungsgemäße Verbindungselement um 180° verdreht mit der gleichen Steuereinheit verbunden werden. Durch eine zueinander versetzte Anordnung der Sensoreinheit-Kontaktelemente kann auf einfache Art und Weise das Verbindungselement durch Verdrehen desselben in zwei verschiedenen Ausrichtungen mit einer Steuereinheit verbunden werden. Dadurch können mit dem erfindungsgemäßen Verbindungselement mindestens zwei verschiedene Relativlagen zwischen den Kontaktelementen einer Sensoreinheit eines Elektromotors und den Kontaktelementen einer Steuereinheit hergestellt werden. Eine zueinander versetzte Anordnung kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Steuerelement-Kontaktelemente und die Sensoreinheit-Kontaktelemente über in dem Trägerelement quer zur Erstreckungsrichtung der Kontaktelemente verlaufende Verbindungsbereiche miteinander verbunden sind. Vorzugsweise sind auch die Sensoreinheit-Kontaktelemente spiegelsymmetrisch angeordnet, so dass die Anordnung der Kontakte der Sensoreinheit des Elektromotors in beiden Ausrichtungsvarianten geometrisch gleich gestaltet sein kann.
  • Alternativ oder in Ergänzung zur vorstehend beschriebenen spiegelsymmetrischen Anordnung können die Steuereinheit-Kontaktelemente und/oder die Sensoreinheit-Kontaktelemente auf dem Trägerelement verschiebbar angeordnet sein. Eine solche Anordnung ist zwar technisch aufwändiger als eine Gestaltung mit fest angeordneten Kontaktelementen und daher mit Mehrkosten bei der Herstellung verbunden. Sie schafft jedoch auch eine erhebliche Erweiterung der Verwendungsmöglichkeiten, weil der Abstand zwischen den Sensoreinheit-Kontaktelementen und den Steuereinheit-Kontaktelementen in diesem Fall individuell einstellbar ist.
  • In einer praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselements sind die Steuereinheit-Kontaktelemente und/oder die Sensoreinheit-Kontaktelemente parallel zueinander in einer Steuereinheit-Kontaktelement-Ebene bzw. einer Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene angeordnet, und die Spiegelachse verläuft quer (vorzugsweise senkrecht) zu der jeweiligen Ebene. Unter der vorstehend erwähnten Anordnung in ”Ebenen” wird insbesondere verstanden, dass die Mittelachsen der Kontaktelemente in einer Ebene liegen, so dass die Kontaktelemente zentriert um die jeweilige Ebene ausgerichtet sind. Diese Anordnung ist besonders einfach und kostengünstig in der Herstellung. Ein Beispiel einer solchen Anordnung findet sich in der Figurenbeschreibung.
  • In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselements sind die Steuereinheit-Kontaktelemente parallel zueinander in einer Steuerelement-Kontaktelement-Ebene angeordnet und die Sensoreinheit-Kontaktelemente sind parallel zueinander in einer Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene angeordnet, wobei die Steuerelement-Kontaktelement-Ebene und die Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene parallel zueinander verlaufen und voneinander beabstandet sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Kontakte der Steuereinheit und die Kontakte der Sensoreinheit unabhängig von der Ausrichtung des Verbindungselements geometrisch gleich gestaltet sein können. Die Anordnung eignet sich insbesondere zur Verwendung mit Elektromotoren unterschiedlicher Länge, deren Längendifferenz dem zweifachen Abstand zwischen der Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene und der Steuerelement-Kontaktelement-Ebene entspricht.
  • In einer besonders einfachen und kostengünstigen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindungselements sind die Steuereinheit-Kontaktelemente und/oder die Sensoreinheit-Kontaktelemente als Kontaktplatten ausgebildet, wobei die Erstreckungsrichtung quer (vorzugsweise senkrecht) zur korrespondierenden Ebene verläuft. Mit ”Platten” sind Elemente gemeint, deren Dicke im Verhältnis zur Länge und Breite sehr gering ist. Bevorzugt beträgt die Dicke weniger als 10% und besonders bevorzugt weniger als 5% der Länge und der Breite. Mit einem Verlauf ”quer zur korrespondierenden Ebene” ist gemeint, dass die Erstreckungsrichtung der Steuereinheit-Kontaktelemente quer zur Steuereinheit-Kontaktelement-Ebene verläuft und/oder dass die Erstreckungsrichtung der Sensoreinheit-Kontaktelemente quer zur Erstreckungsrichtung der Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene verläuft.
  • Wenn in dem Trägerelement des erfindungsgemäßen Verbindungselements eine die erste Seite mit der zweiten Seite verbindende Druckausgleichsmembran angeordnet ist, kann auf eine entsprechende Druckausgleichsmembran in einem den Elektromotor umschließenden Gehäuse verzichtet werden. Die Herstellung des Gehäuses wird dadurch vereinfacht und kann zu niedrigeren Kosten erfolgen.
  • In einer weiteren praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselements ist auf der zweiten Seite eine umlaufende Dichtung angeordnet, um zusammen mit dem Motorgehäuse eine Dichtebene zu schaffen und den Motorraum somit gegenüber dem das Motorgehäuse umgebenden Bereich, in welchem sich unter anderem die Steuereinheit befindet, abzuschirmen.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Lenkhilfesystem umfassend:
    • a) einen Elektromotor mit einem Motorgehäuse,
    • b) eine innerhalb des Motorgehäuses angeordnete Sensoreinheit,
    • c) eine außerhalb des Motorgehäuses angeordnete Steuereinheit sowie
    • d) ein Verbindungselement zum Verbinden von Kontakten der Sensoreinheit mit Kontakten der Steuereinheit umfassend ein Trägerelement mit einer ersten Anschluss-Seite und einer zweiten Anschluss-Seite,
    • e) wobei auf der ersten Anschluss-Seite mehrere Steuereinheit-Kontaktelemente angeordnet sind und
    • f) wobei auf der zweiten Anschluss-Seite mit den Steuereinheit-Kontaktelementen korrespondierende Steuereinheit-Kontaktelemente angeordnet sind, welche in elektrisch leitender Verbindung mit den Sensoreinheit-Kontaktelementen stehen,
    • g) wobei die erste Anschluss-Seite und die zweite Anschluss-Seite gegenüberliegend angeordnet sind,
    • h) wobei das Verbindungselement ein wie vorstehend beschriebenes Verbindungselement ist und/oder wobei jeder Kontakt der Steuereinheit und/oder jedes Steuereinheit-Kontaktelement in axialer Richtung des Elektromotors eine Breite von mehr als 30 mm aufweist.
  • Bevorzugt weisen die Steuereinheit-Kontaktelemente eine Breite von mehr als 40 mm und besonders bevorzugt eine Breite von mehr als 50 mm auf. Hinsichtlich der Ausführungsformen mit einem wie vorstehend beschriebenen Verbindungselement wird auf die bereits beschriebenen Ausführungsformen und Vorteile des erfindungsgemäßen Verbindungselements selbst verwiesen.
  • Lenkungssysteme, bei denen – zusätzlich oder alternativ – jeder Kontakt der Steuereinheit und/oder jedes Steuereinheit-Kontaktelement in axialer Richtung des Elektromotors eine Breite von mehr als 30 mm aufweist, bieten den Vorteil, dass Längenunterschiede des Elektromotors durch diese Gestaltung ausgeglichen werden können, indem die Verbindung zwischen den Kontakten der Steuereinheit und den korrespondierenden Steuereinheit-Kontaktelementen in verschiedenen, insbesondere axial versetzen Relativpositionen herstellbar ist.
  • Bevorzugt ist es in diesem Fall, wenn die Steuereinheit-Kontaktelemente und/oder die Sensoreinheit-Kontaktelemente des Verbindungselements spiegelsymmetrisch angeordnet sind und die Spiegelachse parallel zur Motorachse des Elektromotors verläuft.
  • Weiter bevorzugt ist es, wenn die Steuereinheit-Kontaktelemente und die Sensoreinheit-Kontaktelemente des Verbindungselements jeweils parallel zueinander in einer Steuereinheit-Kontaktelement-Ebene bzw. einer Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene angeordnet sind und die Steuereinheit-Kontaktelement-Ebene und die Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene beide senkrecht zu der Motorachse des Elektromotors verlaufen und voneinander beabstandet sind. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verbindungselement beschriebenen Vorteile verwiesen.
  • Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine lenkbare Vorderachse eines Kraftfahrzeuges mit Lenkhilfsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
  • 2 ein zwischen Kontakten eines Sensors und Kontakten einer Steuereinheit angeordnetes erfindungsgemäßes Verbindungselement in einer ersten Anordnung in einer Ansicht von vorne,
  • 3 das in 2 gezeigte erfindungsgemäße Verbindungselement in einer zweiten Anordnung in einer Ansicht von vorne,
  • 4 das in den 2 und 3 gezeigte erfindungsgemäße Verbindungselement in der in 2 gezeigten ersten Anordnung in einer perspektivischen Ansicht,
  • 5 das in den 2 bis 4 gezeigte erfindungsgemäße Verbindungselement in der in 3 gezeigten zweiten Anordnung in einer perspektivischen Ansicht,
  • 6 das erfindungsgemäße Verbindungselement aus den 2 bis 5 in einer Ansicht von oben und
  • 7 das erfindungsgemäße Verbindungselement aus den 2 bis 6 in einer Schnittdarstellung gemäß den Pfeilen VII-VII in 6.
  • 1 zeigt eine lenkbare Vorderachse 10 eines Kraftfahrzeuges mit einer Ritzelwelle 12, mittels welcher in bekannter Art und Weise über ein nicht dargestelltes Ritzel eine Zahnstange 14 antreibbar ist. Im Bereich der Zahnstange 14 ist eine Lenkhilfsvorrichtung 16 mit einem als Hohlwellenmotor ausgebildeten Elektromotor 18 angeordnet. Der Elektromotor 18 weist die Länge LH auf und ist in axialer Richtung von links auf die Zahnstange 14 aufgeschoben. Er liegt mit seinem rechten axialen Ende an einem Anschlag 20 an und ist dadurch in seiner Position relativ zu der Zahnstange 14 fixiert. Die Ansteuerung des Elektromotors 18 erfolgt von der rechten Seite her. Das linke axiale Ende des Elektromotors ist in den 2 bis 5 vergrößert dargestellt.
  • Wie in den 2 bis 5 zu erkennen ist, befinden sich am linken axialen Ende des Elektromotors 18 innerhalb des nicht dargestellten, den Elektromotor 18 umgebenden Gehäuses Kontakte 22a–h einer Sensoreinheit. Bei der vorliegenden, nicht im Detail dargestellten Sensoreinheit handelt es sich um einen sogenannten Resolver, mittels welchem insbesondere die Lage des Rotors sowie die Temperatur im Gehäuse des Elektromotors 18 ermittelt wird.
  • Außerhalb des nicht dargestellten Motorgehäuses befindet sich eine Steuereinheit 24 mit Kontakten 26a–h. Die Verbindung der Kontakte 22a–h der Sensoreinheit mit den Kontakten 26a–h der Steuereinheit 24 erfolgt über ein erfindungsgemäßes Verbindungselement 28.
  • Wie in den 2 bis 7 zu erkennen ist, umfasst das erfindungsgemäße Verbindungselement 28 ein als Platte ausgebildetes Trägerelement 30 mit einer ersten Anschluss-Seite 32 und einer zweiten Anschluss-Seite 34. Auf der ersten Anschluss-Seite 32 sind als Kontaktplatten ausgebildete Steuereinheit-Kontaktelemente 36a–h angeordnet. Auf der zweiten Anschluss-Seite 34 sind flache, klammerartig ausgebildete Sensoreinheit-Kontaktelemente 38a–h ausgebildet. Die Steuereinheit-Kontaktelemente 36a–h und die Sensoreinheit-Kontaktelemente 38a–h sind über nicht dargestellte, in dem Trägerelement 30 verlaufende Verbindungsbereiche dergestalt elektrisch leitfähig miteinander verbunden, dass das Steuereinheit-Kontaktelement 36a elektrisch leitfähig mit dem Sensoreinheit-Kontaktelemente 38a verbunden ist, Steuereinheit-Kontaktelement 36b mit Sensoreinheit-Kontaktelement 38b, 36c mit 38c, 36d mit 38d etc. Es ist zu beachten, dass die Steuereinheit-Kontaktelemente 36a–h und die Sensoreinheit-Kontaktelement 38a–h in Verbindung mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nur schematisch dargestellt sind. Sie können geometrisch nach Bedarf variiert und insbesondere in ihrer Länge so angepasst werden, dass ein sicherer Kontakt zu den korrespondierenden Kontakten 26a der Steuereinheit bzw. zu den Kontakten 22a–h der Sensoreinheit entsteht.
  • Wie in 6 erkennbar ist, weist das Trägerelement 30 an seinem oberen und unteren Ende jeweils einen Flansch 40a, 40b mit einer Durchgangsöffnung 42a, 42b auf. Diese dienen dazu, das Trägerelement 30 mit dem nicht dargestellten Motorgehäuse verschrauben zu können. Die Flansche 40a, 40b sind in den 2 bis 5 nicht dargestellt.
  • Ferner ist an der zweiten Anschluss-Seite 34 des Trägerelements 30 eine umlaufende Dichtung 44 angeordnet, die im eingebauten Zustand des Trägerelements 30 auf dem nicht dargestellten Motorgehäuse aufliegt und den Motorraum somit flüssigkeitsdicht abschließt. Ein Druckausgleich kann über eine Druckausgleichsmembran 46 erfolgen, die in dem Trägerelement 30 angeordnet ist und einen Gasdurchtritt ermöglicht. Durch Eigen- und/oder Fremderwärmung im Motorraum oder eine entsprechende Abkühlung auftretende Druckänderungen können so ausgeglichen werden.
  • Die Sensoreinheit-Kontaktelemente 38a–h sind auf die korrespondierenden Kontakte 22a–h der Sensoreinheit aufgesteckt. Die Steuereinheit-Kontaktelemente 36a–h sind in die klemmend gestalteten Kontakte 26a–h der Steuereinheit eingesteckt. Zusätzlich ist das Trägerelement 30 über die Durchgangsöffnungen 42a, 42b mit dem nicht dargestellten Motorgehäuse verschraubt.
  • Wie in 2 dargestellt ist, sind die Sensoreinheit-Kontaktelemente 38a–h auf einer gemeinsamen Mittelebene angeordnet, die auch als Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene ESE bezeichnet werden kann. Die Steuereinheit-Kontaktelemente 36a–h sind ebenfalls auf einer gemeinsamen Mittelebene angeordnet, die auch als Steuereinheit-Kontaktelement-Ebene EST bezeichnet werden kann. Dabei verlaufen die Steuereinheit-Kontaktelement-Ebene EST und die Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene ESE parallel zueinander und sind um den Betrag dE voneinander beabstandet.
  • Wie in 6 ferner erkennbar ist, sind die Steuereinheit-Kontaktelemente 36a–h spiegelsymmetrisch um die Spiegelachse SST angeordnet. Die Sensoreinheit-Kontaktelemente 38a–h sind spiegelsymmetrisch um die Spiegelachse SSE, wobei die beiden Spiegelachsen SST und SSE in der gezeigten Ausführungsform identisch sind. Die Spiegelachsen SST und SSE verlaufen senkrecht zu den Ebenen ESE und EST.
  • Die gezeigten Steuereinheit-Kontaktelemente 36a–h weisen eine Breite BST auf, welche größer ist als die Breite der korrespondierenden Kontakte 26a–h der Steuereinheit 24 (vgl. 6). Die Breite BST liegt vorzugsweise zwischhen 5 mm und 25 mm. Dies ermöglicht es, die axiale Ausrichtung des erfindungsgemäßen Verbindungselements 28 relativ zu den Kontakten 26a–h der Steuereinheit 24 in gewissen Grenzen zu variieren, beispielsweise um Füge-, Fertigungs- und Lagetoleranzen auszugleichen.
  • Wie in den 2 bis 5 zu erkennen ist, ist das erfindungsgemäße Verbindungselement 28 als zweiseitig verwendbares Steckelement (auch Wendekonnektor genannt) ausgebildet. Es kann – wie in den 2 und 4 gezeigt – in einer Anordnung für kurze Elektromotoren 18 und – wie in den 3 und 5 gezeigt – in einer Anordnung für längere Elektromotoren 18 verwendet werden, wobei die Längendifferenz der Motoren 18 bei der gezeigten Ausführungsform dem zweifachen des Betrages dE entspricht. Durch die Gestaltung des Verbindungselements 28 als Wendekonnektor erhöht sich die Teilezahl und somit die Verfügbarkeit des Verbindungselements 28. Dies führt zu einer Reduzierung der Ausfallwahrscheinlichkeit bzw. der möglichen Ausfallzeit im Falle eines Defektes.
  • Über das erfindungsgemäße Verbindungselement 28 werden Signale mit relativ geringen Leistungen, insbesondere Leistungen von weniger als 1 kW, übertragen. Für die elektrisch leitfähigen Elemente, d. h. für die Sensorelement-Kontaktelemente 38a–h, die Steuereinheit-Kontaktelemente 36a–h und die Verbindungsbereiche, sind daher Materialien mit einem geringen Übergangswiderstand bevorzugt. Als solche sind insbesondere alle leitfähigen Metalle geeignet. Besonders bevorzugt sind Goldkontaktstecker.
  • Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    lenkbare Vorderachse
    12
    Ritzel
    14
    Zahnstange
    16
    Lenkhilfevorrichtung
    18
    Elektromotor
    20
    Anschlag
    22a–h
    Kontakt (der Sensoreinheit
    24
    Steuereinheit
    26a–h
    Kontakt (der Steuereinheit)
    28
    Verbindungselement
    30
    Trägerelement
    32
    erste Anschluss-Seite
    34
    zweite Anschluss-Seite
    36a–h
    Steuereinheit-Kontaktelement
    38a–h
    Sensoreinheit-Kontaktelement
    40a, 40b
    Flansch
    42a, 42b
    Durchgangsöffnung
    44
    Dichtung
    46
    Druckausgleichsmembran
  • 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
    • DE 102008018477 A1 [0004]
    • US 2005/0167183 A1 [0005]
    • DE 102005059162 A1 [0006]
    • DE 102009001419 A1 [0007]
    • US 2012/0229005 A1 [0008]

Claims (10)

  1. Verbindungselement zum Verbinden von Kontakten einer Sensoreinheit eines Lenkhilfesystems mit Kontakten einer elektrischen Steuereinheit umfassend ein Trägerelement (30) mit einer ersten Anschluss-Seite (32) und einer zweiten Anschluss-Seite (34), wobei auf der ersten Anschluss-Seite (32) mehrere Steuereinheit-Kontaktelemente (36a–h) angeordnet sind und wobei auf der zweiten Anschluss-Seite (34) mit den Steuereinheit-Kontaktelementen (36a–h) korrespondierende Sensoreinheit-Kontaktelemente (38a–h) angeordnet sind, welche in elektrisch leitender Verbindung mit den Steuereinheit-Kontaktelementen (36a–h) stehen, wobei die erste Anschluss-Seite (32) und die zweite Anschluss-Seite (34) gegenüberliegend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, – dass die Steuereinheit-Kontaktelemente (36a–h) und/oder die Sensoreinheit-Kontaktelemente (38a–h) auf dem Trägerelement (30) verschiebbar angeordnet sind und/oder – dass die Steuereinheit-Kontaktelemente (36a–h) und/oder die Sensoreinheit-Kontaktelemente (38a–h) spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
  2. Verbindungselement nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass korrespondierende Kontaktelemente (36a–h, 38a–h) zueinander versetzt angeordnet sind.
  3. Verbindungselement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit-Kontaktelemente (36a–h) und/oder die Sensoreinheit-Kontaktelemente (38a–h) parallel zueinander in einer Steuereinheit-Kontaktelement-Ebene (EST) bzw. einer Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene (ESE) angeordnet sind und die Spiegelachse (SST, SSE) quer zu der jeweiligen Ebene verläuft.
  4. Verbindungselement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit-Kontaktelemente (36a–h) parallel zueinander in einer Steuerelement-Kontaktelement-Ebene (EST) angeordnet sind, die Sensoreinheit-Kontaktelemente (38a–h) parallel zueinander in einer Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene (ESE) angeordnet sind, wobei die Steuerelement-Kontaktelement-Ebene (EST) und die Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene (ESE) parallel zueinander verlaufen und voneinander beabstandet sind.
  5. Verbindungselement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit-Kontaktelemente (36a–h) und/oder die Sensoreinheit-Kontaktelemente (38a–h) als Kontaktplatten ausgebildet sind, wobei die Erstreckungsrichtung quer zur korrespondierenden Ebene verläuft.
  6. Verbindungselement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trägerelement (30) eine die erste Seite mit der zweiten Seite verbindende Druckausgleichsmembran (46) angeordnet ist.
  7. Verbindungselement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zweiten Seite eine umlaufende Dichtung (44) angeordnet ist.
  8. Lenkhilfesystem umfassend a) einen Elektromotor (18) mit einem Motorgehäuse, b) eine innerhalb des Motorgehäuses angeordnete Sensoreinheit, c) eine außerhalb des Motorgehäuses angeordnete Steuereinheit (24) sowie d) ein Verbindungselement zum Verbinden von Kontakten der Sensoreinheit (22a–h) mit Kontakten der Steuereinheit (26a–h) umfassend ein Trägerelement (30) mit einer ersten Anschluss-Seite (32) und einer zweiten Anschluss-Seite (34), e) wobei auf der ersten Anschluss-Seite (32) mehrere Steuereinheit-Kontaktelemente (36a–h) angeordnet sind und f) wobei auf der zweiten Anschluss-Seite (34) mit den Steuereinheit-Kontaktelementen (36a–h) korrespondierende Steuereinheit-Kontaktelementen angeordnet (36a–h) sind, welche in elektrisch leitender Verbindung mit den Sensoreinheit-Kontaktelementen (38a–h) stehen, g) wobei die erste Anschluss-Seite (32) und die zweite Anschluss-Seite (34) gegenüberliegend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, h) dass das Verbindungselement ein Verbindungselement (28) nach einem der vorstehenden Ansprüche ist und/oder dass jeder Kontakt der Steuereinheit (26a–h) und/oder jedes Steuereinheit-Kontaktelement (36a–h) in axialer Richtung des Elektromotors (18) eine Breite von mehr als 30 mm aufweist.
  9. Lenkhilfesystem nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit-Kontaktelemente (36a–h) und/oder die Sensoreinheit-Kontaktelemente (38a–h) des Verbindungselements (28) spiegelsymmetrisch angeordnet sind und die Spiegelachse (SST, SSE) parallel zur Motorachse des Elektromotors (18) verläuft.
  10. Lenkhilfesystem nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit-Kontaktelemente (36a–h) und die Sensoreinheit-Kontaktelemente (38a–h) des Verbindungselements (28) jeweils parallel zueinander in einer Steuereinheit-Kontaktelement-Ebene (EST) bzw. einer Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene (ESE) angeordnet sind und die Steuereinheit-Kontaktelement-Ebene (EST) und die Sensoreinheit-Kontaktelement-Ebene (ESE) beide senkrecht zu der Motorachse des Elektromotors (18) verlaufen und voneinander beabstandet sind.
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