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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul, das beispielsweise in einem Fahrzeug, wie etwa einem Pkw, Lkw, Bus oder Motorrad, eingesetzt werden kann.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein Elektronikmodul umfasst in der Regel ein Gehäuse, das eine oder mehrere Leiterplatten mit elektronischen Bauteilen trägt und das zusätzlich einen Stecker bereitstellt, über den das Elektronikmodul mit weiteren Komponenten elektrisch verbunden werden kann. Zur Kontaktierung können beispielsweise abgewinkelte Stanzgitter verwendet werden, die in das Gehäuse eingespritzt sind.
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Zur Herstellung des Elektronikmoduls werden die abgewinkelten Stanzgitter dazu einzeln in ein Werkzeug eingelegt und dann mit dem Gehäuse umspritzt. Die Kontaktierung der Stanzgitter im Gehäuse mit der Leiterplatte erfolgt dann beispielsweise über Löten oder Rammen.
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Aus der oberbegrifflich zugrunde gelegten
US 5 609 491 A ist eine Anordnung für die Verbindung von Eingängen und Ausgängen zu einer Leiterplatte bekannt.
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Aus der
US 5 906 512 A ist eine Anordnung zur Verbindung von Koaxialkabel mit einer Leiterplatte bekannt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kontaktierung für ein Elektronikmodul bereitzustellen, bei der die Einzelteile und die Kontaktierung kostengünstig hergestellt werden können.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
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Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul, unter dem eine mechanisch zusammenhängende Baugruppe verstanden werden kann, die ein Gehäuse und darin aufgenommene Elektronik umfasst. Beispielsweise kann das Elektronikmodul zum Ermitteln einer Winkellage einer Drosselklappe ausgeführt sein. Die Drosselklappe kann dabei die Drosselklappe eines Zweirads (bzw. Motorrads) sein. Mit anderen Worten kann es sich bei dem Elektronikmodul um einen Winkelsensor handeln.
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Gemäß der Erfindung umfasst das Elektronikmodul: eine Leiterplatte, die wenigstens ein elektronisches Bauteil trägt, wenigstens eine Steckerzunge, die elektrisch mit der Leiterplatte verbunden ist, ein Gehäuse, das eine Elektronikaufnahme für die Leiterplatte bereitstellt und das eine Steckeraufnahme für die wenigstens eine Steckerzunge bereitstellt. Mit anderen Worten ist in dem Gehäuse eine Leiterplatte aufgenommen, die mit der Steckerzunge elektrisch verbunden ist.
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Weiter umfasst das Elektronikmodul wenigstens einen Gabelkontakt, der in die Elektronikaufnahme in das Gehäuse gesteckt ist und der die Leiterplatte trägt, wobei die wenigstens eine Steckerzunge durch die Steckeraufnahme in den Gabelkontakt gesteckt ist. Es ist zu verstehen, dass das Elektronikmodul in der Regel mehrere Steckerzungen aufweisen wird, die wiederum über mehrere Gabelkontakte mit der Leiterplatte elektrisch verbunden sind.
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Bei der Montage des Elektronikmoduls wird der wenigstens eine Gabelkontakt in die Elektronikaufnahme gesteckt und in das Gehäuse eingepresst. Dies kann zusammen mit der Leiterplatte oder getrennt von dieser erfolgen. Anschließend wird die wenigstens eine Steckerzunge in die Steckeraufnahme gesteckt (oder eingeschossen) und in den Gabelkontakt eingepresst bzw. eingerammt. Dadurch wird der Gabelkontakt durch die Steckerzunge in dem Gehäuse fixiert.
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Das Gehäuse kann somit ohne Einlegeteile gespritzt werden, kann also ein reines Kunststoffteil ohne Einspritzung sein. Dies kann die Kosten für das Gehäuse reduzieren. Weiter können der oder die Gabelkontakte Toleranzen ausgleichen. Werden mehrere Typen von Elektronikmodulen gebaut, können die gleichen Gabelkontakte und/oder Steckerzungen zusammen mit unterschiedlichen Gehäusen verwendet werden. Auch kann die gleiche Leiterplatte in unterschiedliche Gehäuse verbaut werden.
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Dabei weist der Gabelkontakt einen Pin auf, der von einem Grundkörper des Gabelkontakts abragt, und der in eine Öffnung in der Leiterplatte gesteckt ist. Die Gabeln des Gabelkontakts erstrecken sich entlang einer ersten Achse, die im Wesentlichen orthogonal zu einer zweiten Achse steht, entlang derer sich der Pin erstreckt. Dabei wird der Gabelkontakt über die Steckerzunge in dem Gehäuse gehalten und ist bezüglich der zweiten Achse im Gehäuse fixiert. Mit anderen Worten kann zuerst der Gabelkontakt in das Gehäuse gesteckt werden und anschließend die Steckerzunge durch das Gehäuse in den Gabelkontakt gesteckt werden, so dass der Gabelkontakt von der Steckerzunge im Gehäuse gehalten wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Leiterplatte auf den Gabelkontakt gesteckt. Nachdem die Steckerzungen in den Gabelkontakten montiert sind, kann die Leiterplatte über die Elektronikaufnahme auf die Gabelkontakte gesteckt bzw. eingerammt werden. Es ist auch möglich, die Leiterplatte auf die Gabelkontakte zu stecken, bevor die Steckerzungen in die Gabelkontakte montiert werden. Die Montage der Leiterplatte ist beispielsweise einfach durch Rammen und/oder Pressen möglich. Im Gehäuse kann sich auch ein Anschlag für die Leiterplatte befinden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Pin starr oder gefedert ausgeführt. Der Pin kann an seinem Ende starr oder gefedert sein. Beispielsweise kann der Pin so ausgeführt sein, dass er federnd zusammengedrückt werden kann. Somit ist eine kostengünstige Kontaktierung möglich.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Gabelkontakt einen Gabelbereich auf, der ein Ende der Steckerzunge umklammert. Der Gabelbereich kann als Öffnung in einem rechteckigen Grundkörper des Gabelkontakts vorgesehen sein, mit der zwei Gabelenden bereitgestellt werden, zwischen denen das Ende der Steckerzunge aufgenommen ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Gabelkontakt einen Steckbereich auf, der von einem Grundkörper des Gabelkontakts abragt und der in das Gehäuse gesteckt ist. Beispielsweise kann der Steckbereich Widerhaken aufweisen, mit denen der Gabelkontakt im Gehäuse verankert werden kann. Das vom Steckbereich bereitgestellte Profil verhindert ein Herausfallen des Gabelkontakts aus der Elektronikaufnahme.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Gabelkontakt einstückig und/oder als ebenes Bauteil ausgeführt. Beispielsweise kann der Gabelkontakt einen im Wesentlichen quaderförmigen bzw. rechteckigen Grundkörper aufweisen und/oder aus einem Blech ausgestanzt sein. Von dem Grundkörper können der Pin und der Steckbereich in derselben Ebene, in der sich der Grundkörper erstreckt, abragen. Der Pin und der Steckbereich können dabei an entgegengesetzten Ende des Grundkörpers vom Grundkörper abragen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Elektronikmodul weiter eine Mehrzahl von Gabelkontakten, wobei die Gabelkontakte baugleich ausgeführt sind. Die Gabelkontakte können Gleichteile sein, was die Kosten ihrer Fertigung senken kann.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Gabelkontakte versetzt zueinander in der Elektronikaufnahme angeordnet. Auf diese Weise können die Pins bzw. die aus der Elektronikaufnahme herausragenden Seiten der Gabelkontakte eine Auflage für die Leiterplatte bilden, die die Leiterplatte flächig unterstützt. Die Gabelkontakte können als mechanischer Träger für die Leiterplatte dienen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine Steckerzunge als ebenes Bauteil ausgeführt. Beispielsweise kann die Steckerzunge einen im Wesentlichen quaderförmigen Grundkörper aufweisen und/oder aus einem Blech ausgestanzt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Elektronikmodul weiter eine Mehrzahl von Steckerzungen. Beispielsweise können zwei, drei oder mehr Steckerzungen nebeneinander in der Steckeraufnahme ausgerichtet sein.
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Wenigstens zwei Steckerzungen können identisch und/oder baugleich ausgeführt sein. Auch die Steckerzungen können Gleichteile umfassen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Elektronikaufnahme und die Steckeraufnahme im Gehäuse im Wesentlichen orthogonal voneinander weg. Die beiden Aufnahmen sind im Gehäuse miteinander verbunden, wobei bei der Herstellung des Elektronikmoduls in die Steckeraufnahme die wenigstens eine Steckerzunge und im Wesentlichen orthogonal dazu in die Elektronikaufnahme der wenigstens eine Gabelkontakt gesteckt wird.
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Dadurch wird vorteilhaft eine besonders einfache und sichere Montage erreicht. Denn durch die orthogonale Anordnung lässt sich auf einfache Art und Weise, z. B. optisch, vor dem Einstecken der wenigstens einen Steckerzunge kontrollieren, ob der wenigstens eine korrespondierende Gabelkontakt in die Elektronikaufnahme eingesteckt ist bzw. bis in die richtige Position eingesteckt ist, in der die Steckerzunge in den Gabelkontakt eingesteckt werden kann. Weiterhin vorteilhaft lassen sich durch die orthogonale Ausrichtung von Steckeraufnahme und Elektronikaufnahme und die dadurch bedingte orthogonale Montage der wenigstens einen Steckerzunge in den wenigstens einen Gabelkontakt besonders gut die Fügekraft dosieren und der Ferttigungsprozess steuern, wodurch eine besonders zuverlässige und fertigungssichere Verbindung zwischen dem wenigstens einen Gabelkontakt und der wenigstens einen Steckerzunge ausbildbar ist. Außerdem lässt sich durch die orthogonale Anordnung erheblich Bauraum entlang der Achse der Längserstreckung der wenigstens einen Steckerzunge einsparen. Dies kann bei Anwendungen im Kraftfahrzeugbereich mit eingeschränkten Platzverhältnissen große Bedeutung haben.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Gehäuse ohne die wenigstens eine Steckerzunge und ohne den wenigstens einen Gabelkontakt gefertigt (beispielsweise spritzgegossen). Anschließend werden die Steckerzunge und der Gabelkontakt nachträglich in das Gehäuse gesteckt. Das Gehäuse wird ohne die Kontaktierteile hergestellt. Die Steckerzunge und der Gabelkontakt kann nachträglich montiert werden.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben.
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1 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Elektronikmoduls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Elektronikmoduls 10, das ein Gehäuse 12, drei Steckerzungen 14, drei Gabelkontakte 16 und eine Leiterplatte 18 umfasst.
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Das Gehäuse 12 ist aus Kunststoff gegossen bzw. gespritzt und weist eine Steckeraufnahme 20 und eine Elektronikaufnahme 22 auf. Insbesondere ist das Gehäuse ohne Einlegeteile hergestellt. Die beiden Aufnahmen 20, 22 stehen im Wesentlichen senkrecht aufeinander und sind im Gehäuse 12 miteinander verbunden. Die Steckerzungen 14 sind in die Steckeraufnahme 20 gesteckt und bilden zusammen mit der Steckeraufnahme 20 einen Stecker, mit dem das Elektronikmodul 10 mit weiteren Komponenten elektrisch verbunden werden kann.
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Weiter weist das Gehäuse 12 zwei seitliche Laschen 24 auf, über die das Elektronikmodul 10 mechanisch mit weiteren Bauteilen verbunden werden kann.
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Die Steckerzungen 14 sind ebene Bauteile und können baugleich sein. Sie weisen einen im Wesentlichen quaderförmigen Körper auf, der an einem Steckende 26 keilförmig ausgeführt ist. Das andere Ende 28 ist dazu ausgeführt, in den jeweiligen Gabelkontakt 16 gesteckt zu werden. Beispielsweise können die Steckerzungen 14 aus einem Blech ausgestanzt worden sein.
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Die Gabelkontakte 16 sind baugleich und ebene Bauteile. Beispielsweise können die Gabelkontakte 16 aus einem Blech ausgestanzt worden sein. Ein Gabelkontakt 16 weist einen im Wesentlichen rechteckigen bzw. quaderförmigen Grundkörper 29 auf, an dem an einem Ende eine pfeilförmige Öffnung 30 vorgesehen ist, so dass ein Gabelbereich 31 mit zwei Gabeln 32 entstehen, die in ihrer Mitte eine Verdickung 34 aufweisen. Zwischen den beiden Verdickungen 34 wird das Ende 28 der jeweiligen Steckerzunge 14 eingeklemmt.
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Von dem Grundkörper 29 des Gabelkontakts 16 steht ein Pin 36 und ein Steckbereich 38 an entgegengesetzten Seiten ab. Der Pin 36, der wie gezeigt starr sein kann, kann alternativ auch gefedert sein. Er kann in diesem Fall beispielsweise blattförmige Enden aufweisen, die elastisch kontrahierbar sind. Die Gabeln 32 des Gabelkontakts 16 erstrecken sich dabei erfindungsgemäß entlang einer ersten Achse, die im Wesentlichen quer bzw. orthogonal zur einer zweiten Achse steht, entlang derer sich der Pin 36 und der Steckbereich 38 erstrecken. Auf diese Weise lässt sich der Gabelkontakt 16 durch das Einstecken der Steckerzungen 14 in die Gabeln 32 sehr gut bezüglich der zweiten Achse (Erstreckungsrichtung des Pins 36 und des Steckbereichs 38) im Gehäuse 12 fixieren.
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Der Steckbereich 38 verjüngt sich zu seinem Ende hin und weist Widerhaken auf, mit denen der Steckbereich 38 im Gehäuse 12 verankert werden kann.
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Die Gabelkontakte 16 sind versetzt zueinander in der Elektronikaufnahme 22 angeordnet, so dass die Pins 36 an den Ecken eines Dreiecks angeordnet sind und die Leiterplatte 18 mechanisch fixieren können.
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Die Leiterplatte 18, die beispielsweise einen Chip 40 trägt, weist Löcher 42 auf, in die die Pins 36 gesteckt werden. Beispielsweise kann die Leiterplatte 18 auf die Pins 36 gesteckt werden, nachdem oder zuvor die Steckerzungen 14 in die Gabelkontakte 16 gesteckt worden sind.
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Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
