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QUERBEZUG ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der provisorischen US-Anmeldung 62/196 025, die am 23. Juli 2015 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der obigen Anmeldung wird hier durch Bezugnahme eingebracht.
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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Gehäuseanordnung einer kraftbetriebenen Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der Gehäuseanordnung der kraftbetriebenen Vorrichtung.
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HINTERGRUND
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Dieser Abschnitt liefert Hintergrundinformation, die sich auf die vorliegende Offenbarung bezieht und nicht notwendiger Weise Stand der Technik ist.
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Gehäuse für kraftbetriebene Vorrichtungen umfassen häufig eine Verdrahtung oder Leiterplattenanordnungen zur Zuführung von Leistung und/oder Schnittstellen zu elektrischen Komponenten wie Sensoren, Schaltern, Motoren und Betätigungsgliedern innerhalb des Gehäuses. Beispielsweise zur Herstellung von Gehäusen für Türverriegelungen werden elektrische Bahnen, die zum Speisen eines oder mehrerer Motoren und zum Verbinden von Schaltern innerhalb des Gehäuses erforderlich sind, durch Stanzen von Kupfermetallblech in Bahnen und anschließendes Überformen der Bahnen hergestellt, um eine Karte oder Platte herzustellen, die dann an dem Gehäuse angebracht wird. Motoren und Schalter können an Eingriffsstifte oder Kontakte auf der Platte gelötet werden. Da das Kupfermetallblech gestanzt wird (d. h. ein subtraktiver Herstellungsprozess, bei dem Material entfernt wird), erzeugt der Stanzprozess unweigerlich Abfall, der rezykliert und wieder zu Blechmetall verarbeitet werden muss, um erneut genutzt zu werden. Desweiteren erhöht das Anbringen einer Platte oder Leiterplatte an einer Gehäuseanordnung die Komplexität und das Gewicht und kann wegen solcher Dinge wie zusätzlicher Montagezeit, Anstieg von Toleranzen und/oder erforderlicher Fehlersuche Herausforderungen an die Herstellung mit sich bringen. Dementsprechend besteht ein Bedarf für ein verbessertes Gehäuse für eine kraftbetriebene Vorrichtung und ein Verfahren der Herstellung des Gehäuses.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Dieser Abschnitt liefert eine allgemeine Zusammenfassung der vorliegenden Offenbarung, und es ist nicht beabsichtigt, sie als eine umfassende Offenbarung des vollständigen Umfangs oder aller ihrer Merkmale, Aspekte und Aufgaben zu interpretieren.
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Es ist dementsprechend ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Gehäuseanordnung für eine kraftbetriebene Vorrichtung zu schaffen, einschließlich eines Gehäusekörpers zur Sicherung und zum Anbringen von Komponenten der kraftbetriebenen Vorrichtung. Mindestens eine Kontaktplattform ist an dem Gehäusekörper angebracht. Mindestens ein Verbinder ist an dem Gehäusekörper angebracht und definiert einen inneren Hohlraum und umfasst eine Anzahl von Verbindungsanschlüssen, die in dem inneren Hohlraum angeordnet sind. Ein Bahnsubstrat ist mit dem Gehäusekörper verbunden und umfasst eine Anzahl von Bahnen, die auf dem Bahnsubstrat ausgebildet sind und sich von der zumindest einen Kontaktplattform zu dem Verbinder erstrecken und elektrisch damit verbunden sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird eine Gehäuseanordnung für eine kraftbetriebene Vorrichtung geschaffen. Die Gehäuseanordnung umfasst ein Bahnsubstrat mit einer Anzahl von Bahnen, die auf dem Bahnsubstrat durch eine Form-Verbindungstechnologie gebildet werden. Ein Verbinder ist mit dem Bahnsubstrat gekoppelt und umfasst eine Anzahl von Verbindungsanschlüssen. Eine Motorplattform ist mit dem Bahnsubstrat verbunden, um einen Motor zu koppeln, der ausgebildet ist, um die Anzahl von Bahnen elektrisch zu verbinden, um die Komponenten der kraftbetriebenen Vorrichtung zu bewegen. Eine Schalterplattform ist mit dem Bahnsubstrat verbunden, um elektrisch zu einem Schalter zu verbinden, der ausgebildet ist, um die Anzahl von Bahnen elektrisch zu verbinden, um eine der Bewegung und der Position der Komponenten zu erfassen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren der Herstellung einer Gehäuseanordnung einer kraftbetriebenen Vorrichtung geschaffen. Das Verfahren umfasst den Schritt des Formens eines Bahnsubstrats. Das Verfahren geht weiter mit dem Schreiben einer Anzahl von Leitungswegen auf dem Bahnsubstrat unter Verwendung eines Lasers. Der nächste Schritt des Verfahrens ist die Plattierung der Leitungswege, um Bahnen zu bilden.
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Diese und andere Aspekte und Anwendungsgebiete werden aus der hier gelieferten Beschreibung ersichtlich. Die Beschreibung und spezielle Beispiele in dieser Zusammenfassung sind nur zum Zweck der Erläuterung gedacht und nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
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ZEICHNUNGEN
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Die hier beschriebenen Zeichnungen sind nur zum Zweck der Erläuterung von ausgewählten Ausführungsbeispielen und nicht aller Umsetzungen, und sie sind nicht dazu beabsichtigt, die vorliegende Offenbarung auf nur das zu beschränken, was tatsächlich dargestellt ist. Unter Berücksichtigung dessen werden viele Merkmale und Vorteile der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen berücksichtigt wird, in denen:
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1 eine Perspektivdarstellung eines Verschlussklappensystems eines Fahrzeugs ist, die eine Verriegelungsanordnung zeigt,
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2 eine teilweise Draufsicht auf eine Gehäuseanordnung einer kraftbetriebenen Vorrichtung gemäß einem Aspekt der Offenbarung ist,
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3 eine teilweise Draufsicht auf die Gehäuseanordnung gemäß einem Aspekt der Offenbarung ist, die einen Motor und einen Schalter zeigt,
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4 eine Perspektivdarstellung einer Gehäuseanordnung einer kraftbetriebenen Vorrichtung gemäß einem Aspekt der Offenbarung ist, die Protopaint erläutert,
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5 ist eine teilweise Perspektivdarstellung einer Gehäuseanordnung einer kraftbetriebenen Vorrichtung gemäß einem Aspekt der Offenbarung,
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6 ist eine Perspektivdarstellung eines Einsatzes einer Gehäuseanordnung gemäß einem Aspekt der Offenbarung,
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7 ist eine Vorderansicht der Gehäuseanordnung der 5,
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8 ist eine Perspektivdarstellung der Gehäuseanordnung der 5 und
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9–10 sind Flussdiagramme, die die Herstellungsschritte für eine Gehäuseanordnung einer kraftbetriebenen Vorrichtung gemäß einem Aspekt der Offenbarung zeigen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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In der folgenden Beschreibung werden Details fortgesetzt, um ein Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu liefern. In einigen Fällen sind bestimmte Schaltungen, Strukturen und Techniken nicht beschrieben oder im Detail dargestellt, um die Offenbarung nicht zu verschleiern.
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Im Allgemeinen bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf Gehäuseanordnungen, die für verschiedene kraftbetriebene Vorrichtungen des Typs verwendet werden, der zum Einsatz in vielen Anwendungen geeignet ist. Die Gehäuseanordnung dieser Offenbarung wird in Verbindung mit einem oder mehreren Ausführungsbeispielen erläutert. Die hier offenbarten bestimmten Ausführungsbeispiele sind jedoch lediglich zur Beschreibung der erfinderischen Konzepte, Merkmale, Vorteile und Aufgaben gegeben und sind ausreichend klar, um Fachleuten zu erlauben, die Offenbarung zu verstehen und umzusetzen.
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Bezugnehmend auf die Zeichnungen, in denen durchgängig gleiche Ziffern entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten bezeichnen, ist eine Gehäuseanordnung 20 offenbart, die für eine Verriegelungsanordnung 22 eines Schließsystems verwendet wird. 1 ist eine Perspektivdarstellung eines Fahrzeugs 24, das einen Fahrzeugkörper 26 und zumindest eine Fahrzeugtür 28 (auch als Verschlussplatte 28 bezeichnet) aufweist. Die Fahrzeugtür 28 umfasst eine Verriegelungsanordnung 22, die an einer Kantenfläche 30 angeordnet ist und die lösbar mit einem Schließer 32 an dem Fahrzeugkörper 26 in Eingriff kommen kann, um lösbar die Fahrzeugtür 28 in einer geschlossenen Position zu halten. Ein äußerer Türgriff 34 und ein innerer Türgriff 36 sind vorgesehen, um die Verriegelungsanordnung 22 zu öffnen (d. h. zum Lösen der Verriegelungsanordnung 22 von dem Schließer 32), um die Fahrzeugtür 28 zu öffnen. Ein optionaler Verriegelungsknopf 38 ist dargestellt und liefert eine visuelle Anzeige des Verriegelungszustandes der Verriegelungsanordnung 22 und kann betrieben werden, um den Verriegelungszustand zwischen einer entriegelten Position und einer verriegelten Position zu ändern.
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Die Verschlussklappe 28 (das heißt Klappen, die das Einsteigen oder Aussteigen von Personen steuern, beispielsweise aber nicht auf Fahrzeugtüren 28 und Hubtüren/-Klappen beschränkt) ist mit dem Fahrzeugkörper 26 über ein oder mehrere Scharniere (nicht dargestellt) und der Verriegelungsanordnung 22 verbunden (d. h. um die Verschlussklappe 28 in einer geschlossenen Position zu halten, sobald sie geschlossen ist). Obwohl die Verriegelungsanordnung 22 an der Verschlussklappe 28 montiert sein kann und die passende Verriegelungskomponente an dem Körper montiert sein kann, soll festgestellt werden, dass die Verschlussklappe 28 stattdessen eine passende Verriegelungskomponente (das heißt Schließer 32) daran montiert haben kann, um mit einer entsprechenden Verriegelungsanordnung 22 zu koppeln (d. h. mit einer Ratschenkomponente der Verriegelungsanordnung 22), die an dem Fahrzeugkörper 26 montiert ist (nicht dargestellt). Es soll festgestellt werden, dass während das Gehäuse 20 als ein Teil der Verriegelungsanordnung 22 für eine Fahrzeugtür 26 verwendet werden kann, es auch für andere kraftbetriebene Vorrichtungen wie elektronische Steuereinheiten verwendet werden kann, was aber nicht darauf beschränkt ist.
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Wie am besten in 2 dargestellt ist, umfasst die Gehäuseanordnung 20 für eine kraftbetriebene Vorrichtung einen Gehäusekörper 40 mit einer Rückplatte 42, die eine Oberseite 44 und eine Unterseite definiert. Der Gehäusekörper umfasst eine erste Umfangswand 46, die um einen äußeren Umfang der Rückplatte 42 angeordnet ist und sich von der Oberseite 44 der Rückplatte 42 nach oben erstreckt. Die erste Umfangswand 46 definiert einen U-förmigen Durchlass 48 und ein Paar von Widerhaken 50, die sich in den Durchgang 48 erstrecken. Eine Anzahl von Sperrlaschen 52 erstreckt sich ebenfalls von der ersten Umfangswand 46 nach oben. Der Gehäusekörper 40 umfasst ferner eine Anzahl von Trägersäulen 54, die mit der Oberseite 44 der Rückplatte 42 verbunden sind und sich davon nach oben erstrecken, um Komponenten der kraftbetriebenen Vorrichtung (das heißt Zahnräder, Ratschen, Betätigungsglieder) zu sichern und anzubringen. Zusätzlich umfasst der Gehäusekörper 40 eine Seitenwand (nicht dargestellt), die an der Unterseite der Rückplatte 42 angebracht ist und sich davon nach unten erstreckt, um eine Schulter zu bilden, die sich entlang des Gehäusekörpers 40 erstreckt. Die Seitenwand 56 definiert auch eine zweite Umfangswand (nicht dargestellt), die um eine Außenkante der Seitenwand angeordnet ist.
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Der Gehäusekörper 40 umfasst eine Anzahl von Kontaktplattformen einschließlich einer Motorplattform 62 und einer Schalterplattform 64, die sich jeweils von der Oberseite 44 des Gehäusekörpers 40 nach oben erstrecken. Eine Verbinderplattform 60 erstreckt sich auch von der Oberseite 44 des Gehäusekörpers 40 nach oben und umfasst eine Anzahl von Verbindungskissen 66. Entsprechend umfasst die Motorplattform 62 ein Paar Motorkissen 68, und die Schaltplattform 64 umfasst ein Paar Schalterkissen 70.
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Der Gehäusekörper 40 umfasst ferner eine erste Zwischenwand 72, die sich von der Oberseite 44 des Gehäusekörpers 40 nach oben erstreckt und sich weitläufig von der Schulter zu der Schalterplattform 64 erstreckt. Eine zweite Zwischenwand 74 erstreckt sich von der Oberseite des Gehäusekörpers 40 nach oben und erstreckt sich von der ersten Umfangswand 46 angrenzend an den Durchlass 48. Es soll festgestellt werden, dass der Gehäusekörper 40 Zwischenwände aufweisen kann, die anders als oben beschrieben und in den Figuren dargestellt aufgebaut sein können, einschließlich zusätzlicher Zwischenwände, oder die Zwischenwände 72, 74 können weggelassen werden.
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Wie am besten in der 3 dargestellt ist, ist ein Verbinder 76 kappenförmig und hat einen teilweise geschlossenes proximales Ende 78 und ein offenes distales Ende 80 und eine Verbinderwand 82, die sich von dem proximalen Ende 78 zu dem distalen Ende 80 erstreckt, um einen inneren Hohlraum 84 zu bilden. Der Verbinder 76 ist am Gehäusekörper 40 angebracht und umfasst eine Anzahl von Verbinderanschlüssen 86, die in dem inneren Hohlraum 84 angeordnet sind und sich durch das proximale Ende 78 zu dem distalen Ende 80 zur elektrischen Verbindung mit den Verbinderkissen 66 erstrecken. Die Verbinderwand 82 definiert einen Schlitz, der an das proximale Ende 78 grenzt und sich für einen Eingriff mit der ersten Umfangswand 46 des Gehäusekörpers 40 in Umfangsrichtung erstreckt. Der Eingriff des Schlitzes der Verbinderwand 82 und der ersten Umfangswand 46 sichert den Verbinder 76 an dem Gehäusekörper 40 und die Verbinderanschlüsse 86 gegen die Verbinderkissen 66, da die Widerhaken 50 den Verbinder 76 in dem Durchlass 48 verriegeln. Gemäß einem Aspekt kann der Verbinder 76 mit einem entsprechenden passenden Verbinder eines Fahrzeugkabelbaums in Eingriff stehen, um die Gehäuseanordnung 20 mit anderen Komponenten und Modulen des Fahrzeugs 24 elektrisch zu verbinden. Es soll festgestellt werden, dass die Gehäuseanordnung 20 einen Verbinder 76 aufweisen kann, der anders als oben beschrieben angebracht, ausgebildet oder orientiert sein kann, und/oder der Verbinder 76 kann aus dem Gehäuse 20 weggelassen werden.
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Ein Motor 88 hat ein Paar Motor-88-Anschlüsse für einen Eingriff mit den Motorkissen 68 der Motorplattform 62 und ist zwischen der ersten Umfangswand 46 und der ersten Zwischenwand 72 angeordnet. Ein Schalter 90 hat ein Paar von Schalteranschlüssen für einen Eingriff mit den Schalterkissen 70 der Schalterplattform 64 und ist auf der Schalterplattform 64 angeordnet. Es soll festgestellt werden, dass die Gehäuseanordnung 20 jede Zahl von Motoren 88 und/oder Schaltern 90, einschließlich null, gemäß einem Aspekt der Offenbarung aufweisen kann. Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Motor 88 dazu verwendet werden, die Komponenten der kraftbetriebenen Vorrichtung zu bewegen, und der Schalter 90 kann dazu verwendet werden, die Bewegung oder die Position der Komponenten zu erfassen. Es ist ferner auch so zu verstehen, dass der Motor 88 und/oder der Schalter 90 anders als oben beschrieben und in den Figuren dargestellt orientiert sein kann.
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Eine Anzahl von Bahnen 92 erstreckt sich entlang der Oberseite 44 des Gehäusekörpers 40 (das heißt Bahnsubstrat) von den Schalterkissen 70 zu der Schalterplattform 64 und den Motorkissen 68 der Motorplattform 62 zu den Verbinderkissen 66 der Verbinderplattform 60 zur elektrischen Verbindung des Motors 88 und des Schalters 90 mit den Verbinderanschlüssen 86. Obwohl sich die Bahnen 92 entlang der Oberseite 44 des Gehäusekörpers 40 erstrecken können soll festgestellt werden, dass die Bahnen 92 auch an anderen Flächen wie, aber nicht darauf beschränkt, der Unterseite des Gehäusekörpers 40 oder an mindestens einer Seite der Zwischenwände 72, 74 angeordnet sein können. Gemäß einem Aspekt kann der Gehäusekörper 40 eine Form-verbundene Vorrichtung (MID) sein, mit anderen Worten ein spritzgegossenes thermoplastisches Teil mit integrierten Schaltungsbahnen 92. Insbesondere können der Gehäusekörper 40 und die Bahnen 92 durch das hergestellt werden, was als One-Shot-Formung bekannt ist, oder in Laser-gerichteter Strukturierung, bei dem das thermoplastische Material des Gehäusekörpers 40 mit einem Metall-Kunststoff-Additiv dotiert wird, das durch einen Laser aktiviert werden kann und plattiert oder metallisiert werden kann. Es soll jedoch festgestellt werden, dass der Gehäusekörper 40 und die Bahnen 92 der Gehäuseanordnung 20 stattdessen durch eine andere Art von Form-verbundener Vorrichtungstechnologie wie, aber nicht darauf beschränkt, einem Zwei-Einschuss-Formverfahren mit zwei unterschiedlichen thermoplastischen Harzen, von denen nur eines plattierbar ist (d. h. in den Bereichen verwendet, in denen die Bahnen 92 gewünscht werden) oder Laser-Direktentfernung, was auch als mikroskopisch integrierte Prozesstechnologie (MIPTEC) bekannt ist, ausgebildet werden kann. Gemäß einem Aspekt können die Bahnen 92 auch unter Verwendung eines Protopaints oder leitfähigen Materials wie, aber nicht darauf beschränkt, LPKF ProtoPaint LDS, das von LPKF Laser & Electronics AG hergestellt wird, das auf den gesamten Gehäusekörper 40 oder eines Teils davon (d. h. wo die Bahnen 92 gewünscht sind) aufgesprüht oder in anderer Weise angebracht werden kann, wie in 4 dargestellt ist. Ähnlich wie bei dem oben beschriebenen dotierten Thermoplast kann das leitfähigen Material oder Protopaint 93 dann durch einen Laser aktiviert und metallisiert werden. Bei Verwendung von Protopaint 93 kann jedoch der Gehäusekörper 40 aus anderen Arten von Thermoplasten oder anderen Materialien gefertigt werden, die nicht mit einem Metall-Kunststoff-Additiv dotiert werden müssen, denn es ist der Protopaint 93, der an dem Gehäuse 40 angebracht wird, der durch den Laser aktiviert wird, anstatt der Gehäusekörper 40 selbst. Die Abmessungen der Bahnen 92 können abhängig davon variiert werden, welcher Betrag des elektrischen Stroms durch die Bahnen 92 aufgenommen werden muss. Eine typische Dicke für die Bahnen 92 kann beispielsweise etwa 8–10 μm betragen. Da die Bahnen oder Leitungswege direkt auf dem Gehäusekörper 40 gebildet werden, benötigt die Gehäuseanordnung 20 keine separate Leiterplatte oder Karte mit Bahnen 92, die zu nutzen sind. Ferner besteht keine Notwendigkeit, die elektrischen Bahnen 92, die zum Speisen des Motors 88 und zur Verbindung des Schalters 90 mit der Gehäuseanordnung 20 erforderlich sind, aus Kupfermetallblech zu Stanzen. Dementsprechend wird kein Restabfall aus dem Stanzprozess erzeugt, das rezykliert und für eine erneute Verwendung in Metallblech umgearbeitet werden muss.
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Eine Kappe (nicht dargestellt) kann ausgebildet sein, um mit dem Gehäusekörper 40 und den Sperrlaschen 52 in Eingriff zu stehen, um die Schalteranschlüsse in Eingriff mit den Schalterkissen 70 zu bewegen und die Motoranschlüsse gegen die Motorkissen 68 zu sichern und die Komponenten der kraftbetriebenen Vorrichtung abzudecken. Folglich kann es nicht notwendig sein, einen Lötprozess zu verwenden, um den Motor 88 und/oder den Schalter 90 mit den Bahnen 92 elektrisch zu verbinden. Es soll jedoch festgestellt werden, dass die Schalteranschlüsse und/oder Motoranschlüsse auch an die Schalterkissen 70 bzw. die Motorkissen 68 gelötet werden können.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung ist eine Gehäuseanordnung 120 für eine kraftbetriebene Vorrichtung in 5 dargestellt und umfasst einen Gehäusekörper 140 mit einer Rückplatte 142 mit einer Oberseite 144 und einer Unterseite. Ähnlich zu dem oben beschriebenen umfasst der Gehäusekörper 140 eine erste Umfangswand 146, die um einen Außenumfang der Rückplatte 142 angeordnet ist und sich von der Oberseite 144 der Rückplatte 142 nach oben erstreckt. Eine Anzahl von Sperrlaschen 152 erstreckt sich ebenfalls von der ersten Umfangswand 146 nach oben. Der Gehäusekörper 140 umfasst ferner eine Anzahl von Trägersäulen 154, die an der Oberseite 144 der Rückplatte 142 angebracht sind und sich von dort aus nach oben erstrecken, zum Sichern und Anbringen von Komponenten der kraftbetriebenen Vorrichtung. Zusätzlich umfasst der Gehäusekörper 140 eine Seitenwand 156, die an der Unterseite der Rückplatte 142 angebracht sind und sich nach unten erstrecken, um eine Schulter zu definieren, die sich entlang einer Seite des Gehäusekörpers 140 erstreckt. Die Seitenwand 156 definiert auch eine zweite Umfangswand 158, die um eine Außenkante der Seitenwand 156 angeordnet ist. Der Gehäusekörper 41 umfasst ferner eine angehobene Plattform 194, die an der Oberseite 144 der Rückplatte 142 angebracht ist und sich nach oben erstreckt.
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Ein Verbinder 176, der kappenförmig ist, hat einen teilweise geschlossenes proximales Ende 178 und ein offenes distales Ende 180 und eine Verbinderwand 182, die sich von dem proximalen Ende 178 zu dem distalen Ende 81 erstreckt, um einen inneren Hohlraum 184 zu bilden. Die Verbinderwand 182 ist angebracht an und erstreckt sich von der ersten Umfangswand 146 des Gehäusekörpers 140.
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Wie am besten in 6 dargestellt ist, hat ein Einsatz 196 eine Oberseite 198 und eine Unterseite und erstreckt sich von einem ersten Ende 200 zu einem zweiten Ende 202 und ist auf der angehobenen Plattform 194 des Gehäusekörpers 140 angeordnet. Gemäß einem Aspekt kann der Gehäusekörper 140 auch geformte Positionierhilfen aufweisen, um sicherzustellen, dass der Einsatz 196 auf der angehobenen Plattform 194 verbleibt. Das zweite Ende 202 des Einsatzes 196 erstreckt sich in den inneren Hohlraum 184 des Verbinders 176 durch das proximale Ende 178 des Verbinders 176, wie in 7 dargestellt ist. Der Einsatz 196 umfasst eine Anzahl von Einsatzanschlüssen 204, die sich von dem zweiten Ende 202 des Einsatzes 196 erstrecken und in dem inneren Hohlraum 184 angeordnet sind und sich zu dem distalen Ende 180 des Verbinders 176 erstrecken. Der Einsatz 196 umfasst ferner eine Motorplattform 162 (5), die an der Oberseite 198 des Einsatzes 196 angeordnet ist, die ein Paar Motorkissen 168 aufweist. Der Einsatz 196 umfasst auch eine Schalterplattform 164 (5) an der Oberseite 198 des Einsatzes 196, die ein Paar Schalterkissen 170 aufweist. Gemäß einem Aspekt kann ein Motor (nicht dargestellt) mit einem Paar Motoranschlüsse an den Motorkissen 168 der Motorplattform 162 angreifen und zwischen der ersten Umfangswand 146 und der ersten Zwischenwand 172 angeordnet sein.
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Wie am besten in 8 dargestellt ist, kann ein Schalter 190 mit einem Paar Schalteranschlüssen auch an den Schalterkissen 170 der Schalterplattform 164 angreifen und auf der Schalterplattform 164 angeordnet sein. Eine Anzahl von Bahnen 192 verbinden elektrisch und erstrecken sich entlang der Oberseite 198 (d. h. dem Bahnsubstrat) von der Schalterplattform 64 und den Motorkissen 68 der Motorplattform 162 zu den Einsatz-196-Anschlüssen, um den Motor und den Schalter 190 mit den Einsatz-196-Anschlüssen zu verbinden. Wie bei dem oben beschriebenen Gehäusekörper 40 kann der Einsatz 196 eine Form-verbundene Vorrichtung (MID) sein, mit anderen Worten ein spritzgegossenes thermoplastisches Teil mit integrierten Leitungsbahnen 192. Insbesondere können der Einsatz 196 und die Bahnen 92 durch integriertes One-Shot-Formen oder Laser-gerichtetes Strukturieren gebildet werden, bei dem das thermoplastische Material des Einsatzes 196 mit einem Metall-Kunststoff-Additiv dotiert wird, das durch einen Laser aktiviert und metallisiert werden kann. Es festgestellt werden, dass der Einsatz 196 und die Bahnen 192 der Gehäuseanordnung 120 stattdessen durch eine andere Art von Form-verbundener Vorrichtungstechnologie wie, aber nicht darauf beschränkt, einem Zwei-Einschuss-Formverfahren mit zwei unterschiedlichen thermoplastischen Harzen gebildet werden können, wobei nur eins plattiertbar ist (d. h. in Bereichen verwendet wird, in denen Bahnen 192 gewünscht sind) oder durch Laser-Direktentfernung (MIPTEC). Desweiteren können die Bahnen 192 auch unter Verwendung von Protopaint oder leitfähigem Material gebildet werden, das auf den Einsatz 196 gesprüht oder in anderer Weise aufgebracht wird. Wie bei dem oben beschriebenen Thermoplast kann das leitfähigen Material oder der Protopaint dann mit einem Laser aktiviert und metallisiert werden.
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Der Gehäusekörper 140 umfasst ferner eine erste Zwischenwand 172, die sich von der Oberseite 144 des Gehäusekörpers 140 erstreckt und sich weitläufig von der Schulter zu dem Einsatz 196 erstreckt. Eine zweite Zwischenwand 174 erstreckt sich von der Oberseite 144 des Gehäusekörpers 140 nach oben und erstreckt sich von der ersten Umfangswand 146 angrenzend an den Verbinder 176.
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Eine Kappe (nicht dargestellt) kann auch ausgebildet sein, um in Eingriff mit dem Gehäusekörper 140 und den Sperrlaschen 152 zu sein, um die Schalteranschlüsse in Eingriff mit den Schalterkissen 170 zu bewegen und die Motoranschlüsse gegen die Motorkissen 168 zu sichern und die Komponenten der kraftbetriebenen Vorrichtung abzudecken. Somit kann es nicht erforderlich sein, einen Lötprozess zum elektrischen Verbinden des Motors und/oder des Schalters 190 mit den Bahnen 192 zu verwenden.
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Wie in den 9 und 10 dargestellt ist, wird auch ein Verfahren der Herstellung des Gehäuses der kraftbetriebenen Vorrichtung offenbart. Das Verfahren umfasst den Schritt 300 des Formens des Bahnsubstrats. Das Bahnsubstrat kann durch Verwendung eines Harzes geformt werden, das durch einen Laser aktiviert werden kann. Es soll jedoch festgestellt werden, dass, falls ein Protopaint 93 oder ein anderes leitfähiges Material verwendet wird, das Verfahren einen zusätzlichen Schritt 301 des Aufbringens des Protopaint 93 auf das Bahnsubstrat umfassen kann. In diesem Fall ist es für das Bahnsubstrat nicht erforderlich, dass es durch einen Laser aktiviert werden kann. Gemäß einem Aspekt kann das Bahnsubstrat durch den Gehäusekörper 40 (d. h. die Oberseite 44) definiert sein, es soll jedoch festgestellt werden, dass das Bahnsubstrat auch durch einen anderen Teil so wie den Einsatz 196 (d. h. die Oberseite 198) definiert sein kann, der beispielsweise an dem Gehäusekörper 140 angebracht oder angepasst sein kann. Das verwendete Harz kann ein kommerziell erhältlicher Thermoplast sein, der mit Additiven versehen ist. Das Verfahren geht weiter zu 302, wobei eine Anzahl von Leitungswegen (d. h. ein gewünschtes Verbindungsmuster) auf dem Bahnsubstrat mit einem Laser geschrieben wird. Im Fall von Protopaint 93 werden die Bereiche, auf die Protopaint 93 aufgebracht wurde, durch den Laser aktiviert. Somit kann der Schritt 302 des Schreibens einer Anzahl von Leitungswegen auf dem Bahnsubstrat mit einem Laser ferner als 303 definiert werden, bei dem der Protopaint mit einem Laser zur Bildung einer Anzahl von Leitungswegen aktiviert wird. Die Belichtung mit dem Laser kreiert metallische Keime durch eine physikalisch-chemische Reaktion (d. h. Aktivierung). Zusätzlich kann der Leser auch eine mikroraue Oberfläche erzeugen, auf der ein metallisches Material (zum Beispiel Kupfer) fest verankert werden kann. Gemäß einem Aspekt können die Leitungswege oder das gewünschte Verbindungsmuster durch Daten aus einem Computer-automatisierten Design (CAD) geliefert werden, die das gewünschte Layout von Wegen auf dem Bahnsubstrat definieren. Dementsprechend kann das Schaltungsmuster oder Layout der Leitungswege durch einfache Änderung der CAD-Daten geändert werden. Der nächste Schritt des Verfahrens ist 304, bei dem die Leitungswege zur Bildung von Bahnen 92, 192 plattiert werden. Dieser Schritt ist auch als Metallisierung bekannt. Gemäß einem Aspekt kann die Metallisierung auch einen Reinigungsschritt umfassen, dem ein additiver Aufbau in Kupferbädern folgt. Der Aufbau kann beispielsweise bei einer Rate von 8–12 μm pro Stunde erfolgen. Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Metallisierung ferner als 306 definiert werden, wobei eine Schicht Nickel und eine Schicht Gold auf den Leitungswegen abgeschieden werden, um Bahnen zu bilden. Desweiteren kann die Anwendung bestimmter Beschichtungen wie Sn (Zinn), Ag (Silber), Pd/Au (Palladium/Gold) und/oder organischen lötbaren Schutzmitteln (OSB) angewendet werden. So kann das Verfahren auch den Schritt 306 des Aufbringens einer anwendungsspezifischen Beschichtung einschließlich von zumindest einem von Zinn, Silber, Palladium/Gold und organisch lötbaren Schutzmitteln umfassen. Die resultierende Gehäuseanordnung 20, 120 ist eine geformte verbundene Vorrichtung (MID), die die Bahnen 92, 192 aufweist, die auf dem Bahnsubstrat eingebettet sind. Da viele Laser-aktivierte Kunststoffe oder Harze einen hohen Grad von Wärmebeständigkeit haben, können Rückflusslöten und Oberflächenmontage-Technologieprozesse verwendet werden.
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Die vorstehende Beschreibung von Ausführungsbeispielen wurde für Zwecke der Erläuterung und Beschreibung geliefert. Sie soll nicht als erschöpfend oder die Offenbarung beschränkend angesehen werden. Individuelle Merkmale oder Elemente eines bestimmten Ausführungsbeispiels sind allgemein nicht auf das bestimmte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sind, wenn anwendbar, austauschbar und können in einem ausgewählten Ausführungsbeispiel verwendet werden, selbst wenn dies nicht speziell dargestellt oder beschrieben ist. Dieselben können auch auf viele verschiedene Wege variiert werden. Solche Variationen sind nicht als eine Abweichung von der Offenbarung anzusehen, und alle derartigen Modifikationen sind als innerhalb des Umfangs der Offenbarung eingeschlossen anzusehen. Fachleute werden erkennen, dass Konzepte, die in Verbindung mit einem beispielhaften Schaltsystem offenbart sind, in gleicher Weise in vielen anderen Systemen implementiert werden können, um ein oder mehrere Vorgänge und/oder Funktionen zu steuern.
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Ausführungsbeispiele sind so vorgesehen, dass diese Offenbarung vollständig ist und vollständig den Umfang an Fachleute vermittelt. Viele bestimmte Details sind als Beispiele von bestimmten Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren fortgesetzt, um ein vollständiges Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu schaffen. Es ist für Fachleute ersichtlich, dass bestimmte Details nicht eingesetzt werden müssen, dass Ausführungsbeispiele in verschiedenen unterschiedlichen Formen umgesetzt werden können und dass keins zur Beschränkung des Umfangs der Offenbarung anzusehen ist. In einigen Ausführungsbeispielen werden bekannte Prozesse, bekannte Vorrichtungsstrukturen und bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.
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Die hier verwendete Terminologie wird nur zum Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele verwendet und ist nicht als beschränkend beabsichtigt. Die hier benutzten Singulärformen „ein, einer, eine” und „der, die, das” können beabsichtigen, die Pluralformen ebenfalls zu umfassen, sofern der Kontext dies nicht anders angibt. Die Ausdrücke „aufweisen”, „aufweisend”, „einschließen” und „mit” sind inklusiv und geben somit das Vorhandensein der genannten Merkmale, Punkte, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten an, schließen aber die Anwesenheit oder den Zusatz von einem oder mehreren Merkmalen, Punkten, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht aus. Die hier beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Vorgänge sind nicht so anzusehen, dass sie notwendigerweise ihre Durchführung in der bestimmten diskutierten oder dargestellten Reihenfolge erfordern, sofern dies nicht als eine Reihenfolge von Durchführungen angegeben ist. Es soll auch so verstanden werden, dass zusätzliche oder alternative Schritte eingesetzt werden können.
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Wenn ein Element oder eine Schicht als „auf”, „in Eingriff mit”, „verbunden mit” oder „gekoppelt an” ein anderes Element oder eine andere Schicht bezeichnet wird, kann es direkt auf, in Eingriff mit, verbunden mit oder gekoppelt zu dem anderen Element oder der Schicht sein, oder zwischengefügte Elemente oder Schichten können vorhanden sein. Wenn demgegenüber ein Element als „direkt auf”, „direkt in Eingriff mit”, „direkt verbunden mit” oder „direkt gekoppelt mit” einem anderen Element oder eine Schicht bezeichnet wird, sollen keine zwischengefügten Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere Wörter zur Beschreibung der Beziehungen zwischen Elementen sollen in gleicher Weise interpretiert werden (d. h. „zwischen” gegenüber „direkt zwischen”, „angrenzend” gegenüber „direkt angrenzend” etc.). Wie hier verwendet, umfasst der Ausdruck „und/oder” jede und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgelisteten Punkte.
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Obwohl die Ausdrücke erster, zweiter, dritter etc. hier verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu bezeichnen, sollen diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte durch diese Ausdrücke nicht als beschränkend angesehen werden. Diese Ausdrücke können nur verwendet werden, um ein Element, Komponente, Bereich, Schicht oder Abschnitt von einem anderen Bereich, Schicht oder Abschnitt zu unterscheiden. Ausdrücke wie „erster”, „zweiter” und andere hier verwendete numerische Ausdrücke implizieren nicht eine Folge oder Reihenfolge, sofern dies nicht klar durch den Kontext angegeben ist. Somit kann ein erstes Element, Komponente, Bereich, Schicht oder Abschnitt, der später beschrieben wird, als ein zweites Element, Komponente, Bereich, Schicht oder Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der Ausführungsbeispiele abzuweichen.
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Räumlich relative Ausdrücke so wie „innen”, „außen”, „unterhalb”, „unten”, „tiefer”, „oberhalb”, „oberhalb” und dergleichen können hier zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals zu einem anderen Element (Elementen) oder Merkmal (Merkmalen) zu beschreiben, das in den Figuren dargestellt ist. Räumlich relative Ausdrücke können beabsichtigt sein, um unterschiedliche Orientierungen der Vorrichtung in der Verwendung oder dem Betrieb zusätzlich zu den Orientierungen, die in den Figuren gezeigt sind, zu umfassen. Falls beispielsweise eine Figur umgedreht wird, sind Elemente, die als „unterhalb” oder „unter” anderen Elementen oder Merkmalen bezeichnet wurden, dann „über” den anderen Elementen oder Merkmalen orientiert. Somit kann das Beispiel des Ausdrucks „unter” sowohl eine Orientierung über als auch unter umfassen. Die Vorrichtung kann in anderer Weise orientiert sein (gedrehte Grade oder anderen Orientierungen), und die räumlich relativen Beschreibungen, die hier verwendet werden, sind entsprechend zu interpretieren.
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Offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Licht der obigen Lehren möglich und können in anderer Weise als es hier beschrieben ist umgesetzt werden, während sie innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche sind.
