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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbinder zum elektrischen Kontaktieren eines Getriebesteuergeräts mit einem Aktuator.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Die
DE 10 2016 216 137 A1 zeigt ein Steuermodul für ein Fahrzeuggetriebe, wobei elektronische Komponenten einer Leiterplatte mit einem Aktuator verbunden sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Verbinder zum elektrischen Verbinden einer Leiterplatte eines Getriebes mit einem Aktuator zu schaffen, der leicht zu montieren ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Verbinder mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Demgemäß ist vorgesehen:
- - ein Verbinder zum elektrischen Kontaktieren eines Getriebesteuergeräts mit einem Aktuator, wobei das Getriebesteuergerät eine Leiterplatte mit zumindest einem Kontaktmittel zur elektrischen Kontaktierung des Verbinders sowie wenigstens eine Ausnehmung zur mechanischen Befestigung des Verbinders aufweist, mit wenigstens einem elektrischen Leiterpaar, und einem Gehäuse, wobei das Gehäuse wenigstens ein spreizbares Haltemittel zur Befestigung des Verbinders in der Ausnehmung der Leiterplatte aufweist, wobei der Verbinder mit dem Getriebesteuergerät und dem Aktuator kontaktierbar ist.
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Fahrzeuge im Sinne dieser Patentanmeldung sind motorgetriebene Landfahrzeuge. Davon sind auch Schienenfahrzeuge umfasst.
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Ein Getriebe ist ein Maschinenelement, mit dem Bewegungsgrößen, z.B. ein Drehmoment, geändert werden. Ein Getriebe besitzt im Allgemeinen einen Antrieb, an dem die zu übersetzende Kraft eingespeist wird, sowie einen Abtrieb, an dem die übersetzte Kraft abgeleitet wird.
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Eine Schnittstelle ist der Teil eines Gegenstandes, der mit einem weiteren Gegenstand interagiert. Eine Schnittstelle zwischen einem Verbinder und einer Leiterplatte ist dementsprechend der Ort, an dem Eigenschaften von der Leiterplatte bzw. dem Verbinder auf den Verbinder bzw. die Leiterplatte transportiert werden.
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Ein Aktuator ist eingerichtet, ein Schaltelement eines Getriebes zu betätigen und mit einem Steuergerät eines Getriebes verbunden.
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Ein Verbinder ist eine Einrichtung zwischen wenigstens zwei Funktionseinheiten, welche mittels des Verbinders elektrisch und/oder mechanisch verbunden sind.
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Eine Leiterplatte, auch Leiterkarte, Platine oder gedruckte Schaltung, printed circuit board oder PCB genannt, ist ein Träger für elektronische Bauteile. Eine Leiterplatte dient der mechanischen Befestigung der Bauteile und derer elektrischer Verbindung.
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Ein elektrisches Leiterpaar sind zwei elektrische Leiter zur Übertragung von elektrischen Signalen oder von elektrischen Strom. Die Leiter können beispielsweise als Stanzteile, Drehteile, Draht oder dergleichen ausgebildet sein.
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Ein Steuergerät ist ein elektronisches Modul zur Steuerung oder Regelung. Steuergeräte werden im Kfz-Bereich in allen erdenklichen elektronischen Bereichen eingesetzt, ebenso zur Steuerung von Maschinen, Anlagen und sonstigen technischen Prozessen. Ein Getriebesteuergerät ist ein Steuergerät in einem Getriebe.
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Ein Gehäuse ist eine feste Hülle, die einen empfindlichen Inhalt schützend umgibt, oder die Umgebung vor einem schädlichen Inhalt schützt.
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Die grundlegende Idee der Erfindung ist es, einen Verbinder zur Verbindung einer Leiterplatte mit einem Aktuator eines Getriebes zu schaffen, wobei mechanische Verbindungsmittel und elektrische Verbindungsmittel des Verbinders räumlich voneinander getrennt sind. Somit lässt sich eine robuste Befestigungsmöglichkeit des Verbinders bereitstellen, ohne dass die elektrischen Kontakte bei einer mechanischen Beanspruchung des Verbinders beschädigt werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse mehrteilig ausgebildet. Mehrteilig umfasst insbesondere zweiteilig, dreiteilig und dergleichen. Somit wird die Montage des Verbinders vereinfacht. Zudem lässt sich auch die Montage des Verbinders in dem Getriebe vereinfachen.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist ein erster Teil des Gehäuses das Haltemittel auf und ein zweiter Teil des Gehäuses weist ein Spreizmittel zum Spreizen des Haltemittels auf. Somit lässt sich ein Verbinder mit wenigen Arbeitsschritten montieren. Beispielsweise kann das Gehäuse gleichzeitig zusammengesetzt und an einer Leiterplatte befestigt werden.
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Alternativ ist es auch möglich, dass die Spreizmittel separat und getrennt von dem Verbinder ausgebildet sind.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der erste Teil des Gehäuses topfförmig und der zweite Teil des Gehäuses ist als Deckel ausgebildet. Ein Gehäuse in einer Topf-Deckel-Konfiguration lässt sich besonders einfach fertigen, beispielsweise mittels eines Spritzgusswerkzeuges. Somit lässt sich zur Fertigung eines Gehäuses auf kostengünstige Kunststoffe zurückgreifen.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der topfförmige Teil in einen vormontierten Zustand bringbar, in welchem das Haltemittel mit Spiel in der Ausnehmung der Leiterplatte sitzt, wobei der Deckel in den topfförmigen Teil von einem aktuatorseitigen Ende einschiebbar ist. Die Vormontage erleichtert die Handhabbarkeit einer Leiterplatte mit einem Verbinder während der Montage. Ferner ermöglicht die Vormontage den Ausgleich von Fertigungstoleranzen. Beispielsweise lässt sich ein Toleranzausgleich bereitstellen, indem verschiedene Einschubtiefen des Spreizmittels in das Haltemittel vorgesehen sind, wodurch sich die Spreizung des Haltemittels einstellen lässt.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Haltemittel als Zapfen mit einer inneren Ausnehmung zur Aufnahme des Spreizmittels ausgebildet. Dementsprechend kann der Zapfen eine O-förmige oder eine C-förmige Querschnittsfläche aufweisen. Die Ausnehmung kann als Bohrung oder anderweitig ausgebildet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Zapfen eine radiale Nut auf. Die radiale Nut des Zapfens dient zur Lagerung einer Leiterplatte und somit zur Befestigung des Verbinders an der Leiterplatte. Somit lässt sich eine besonders robuste und stabile Befestigung des Verbinders an der Leiterplatte schaffen, besonders wenn der Verbinder mehrere Zapfen aufweist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Spreizmittel als Stift mit einer zu der inneren Ausnehmung des Zapfens korrespondierenden Dicke ausgebildet. Somit lässt sich das Maß, mit welchem das Haltemittel aufgespreizt wird einstellen und entsprechend der Größe der Ausnehmung in der Leiterplatte anpassen.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen der erste Gehäuseteil und der zweite Gehäuseteil zueinander korrespondierende erste Rastmittel zum Verrasten des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil auf. Somit lässt sich gewährleisten, dass sich das Gehäuse nach der Montage nicht unbeabsichtigt öffnet, bzw. das Spreizmittel nicht aus dem Haltmittel herausrutscht.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Verbinder eine Vielzahl von Haltemitteln und eine Vielzahl von Kontaktpaaren auf. Somit lassen sich auch mehrere Schaltelemente eines Aktuators mittels eines Verbinders mit mehreren Kontaktmitteln einer Leiterplatte kontaktieren. Dementsprechend kann der Verbinder auch als Verbinderleiste mit einer Vielzahl von Kontaktplätzen ausgebildet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse zweite Rastmittel zum Verrasten eines ersten Verbinders nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem zweiten Verbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist. Somit lassen sich auch mehrere Schaltelemente eines Aktuators mittels mehrerer Verbinder mit mehreren Kontaktmitteln einer Leiterplatte kontaktieren.
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Der Verbinder ist besonders zum Kontaktieren einer Leiterplatte, welche mit mehreren elektronischen Bauelementen zur Steuerung eines Aktuators bestückt ist, geeignet. Dementsprechend ist an der Leiterplatte ein Verbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche befestigt.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
- 1 eine schematische Explosionsansicht einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2 eine schematische Schnittsicht einer Ausführungsform der Erfindung entlang einer gestuften Schnittlinie;
- 3 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform der Erfindung.
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Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
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In den Figuren der Zeichnungen sind gleiche, funktionsgleiche und gleichwirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nicht anders ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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1 zeigt eine schematische Explosionsansicht eines Verbinders 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Verbinder 10 weist ein Gehäuse 20 mit einem ersten Teil 24 und mit einem zweiten Teil 26 auf. In 1 ist der erste Teil 24 und der zweite Teil 26 nicht zusammengesetzt. Der erste Teil 24 ist topfförmig. Der zweite Teil 26 bildet einen Deckel für den ersten Teil 24. Der erste Teil 24 ist eingerichtet, ein Leiterpaar 18 mit einem ersten Leiter 18.1 und mit einem zweiten Leiter 18.2 aufzunehmen. Der erste Teil 24 weist Führungen bzw. Wandungen für das Leiterpaar 18 sowie einen leiterplattenseitigen Durchlass 101 bzw. 103 für den Leiter 18.1 bzw. 18.2 auf.
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Der erste Teil 24 des Gehäuses 20 weist zwei Haltemittel 22, welche als Zapfen ausgebildet sind, auf. Die Zapfen sind an einem leiterplattenseitigen Ende des Verbinders 10 ausgebildet. Die Zapfen weisen einen C-förmigen Querschnitt auf. Dementsprechend ist im Inneren der Zapfen eine Ausnehmung 30 gebildet. Über eine Aufweitung der Ausnehmung 30 lässt sich der Zapfen von einem entspannten Zustand gemäß 1 in einen gespreizten Zustand bringen. Die Zapfen weisen zwei gegenüberliegende radiale Erhebungen auf, welche eine Nut 32 begrenzen. Die Nut 32 ist eingerichtet, eine Leiterplatte 12 zu lagern.
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Um den ersten Teil 24 des Gehäuses 20 mit dem zweiten Teil 26 des Gehäuses 20 zu verrasten, ist der zweite Teil 26 von dem aktuatorseitigen Ende 29 des Verbinders 10 in den zweiten Teil 24 des Gehäuses 20 einzuschieben. Um den ersten Teil 24 mit dem zweiten Teil zu verrasten, weisen beide Teile 24, 26 Rastmittel 34, 35 auf. Das Rastmittel 34 des ersten Gehäuseteils 24 ist eingerichtet, mit einem korrespondierenden Rastmittel (nicht dargestellt) des zweiten Teils 26 des Gehäuses 20 zu verrasten. Das Rastmittel 35 des zweiten Teils 26 des Gehäuses 20 ist eingerichtet, mit dem aktuatorseitigen Ende 29 des ersten Teils 24 des Gehäuses 20 zu verrasten.
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Die Zapfen sind derart dimensioniert, dass diese in entspannten Zustand in Ausnehmungen einer Leiterplatte 12 einsteckbar sind. Die radialen Erhebungen 107, 108 sind derart dimensioniert, dass der Zapfen in verspreiztem Zustand nicht in eine Ausnehmung einer Leiterplatte einsteckbar ist. Die radialen Erhebungen 107, 108 sind ferner derart beabstandet, dass diese eine Nut von der Breite einer Leiterplattendicke bilden.
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2 zeigt eine schematische Schnittsicht eines Verbinders 10 entlang einer gestuften Schnittlinie. Dementsprechend zeigt eine linke Hälfte des Verbinders 10 das Innere des Verbinders 10. Eine rechte Hälfte zeigt eine Oberseite bzw. den Deckel des Gehäuses 20.
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In 2 ist der Verbinder 10 in einem montierten Zustand dargestellt. Dementsprechend ist der Verbinder 10 an den Zapfen in Ausnehmungen 16 einer Leiterplatte 12 eingesetzt. Die Leiterplatte 12 weist ferner mehrere Kontaktmittel 14, welche als Durchkontaktierungen ausgebildet sind, zur Kontaktierung der Leiter 18.1 und 18.2 auf.
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Aus 2 wird ferner ersichtlich, dass das Rastmittel 34 des zweiten Teils 24 des Gehäuses 20 mit dem zweiten Teil 26 des Gehäuses 20 zusammenwirkt.
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Um eine spielfreie Montage des Verbinders 10 in der Leiterplatte 12 zu gewährleisten, ist der zweite Teil 26 des Gehäuses 20 in den ersten Teil 24 eingeschoben. Ferner wurde der zweite Teil 26 ganz nach unten, d.h. in Richtung der Leiterplatte 12, geschoben, bis ein Anschlag des ersten Teils 24 bzw. des zweiten Teils 26 des Gehäuses 20 erreicht wurde. Dabei wurden die Spreizmittel 28, die bei dem Verbinder 10 als Stifte ausgebildet sind, in die Ausnehmung 30 des Zapfens geschoben. Aufgrund dessen ist die Ausnehmung 30 der Zapfen aufgeweitet, sodass sich ein Außendurchmesser der Zapfen gegenüber 1 vergrößert.
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Es ist ersichtlich, dass zwischen einer Unterkante des ersten Teils 24 und einer Unterkante des zweite Teils 26 des Gehäuses 20 ein Spalt 109 ausgebildet ist. Somit ist eine Toleranzausgleichsfunktion zwischen dem ersten Teil 24 und dem zweiten Teil 26 des Gehäuses 20 gewährleistet.
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3 zeigt eine schematische Perspektivansicht zweier Verbinder 10, die in einer Leiterplatte 12 montiert sind. Ferner sind die Verbinder 10 miteinander mittels Rastmitteln 36 und 38 verrastet. Es versteht sich, dass sich die gemäß 3 dargestellte Verbinderkonfiguration beliebig fortsetzen lässt, derart dass sich eine beliebig lange Kette mit einer Vielzahl von Verbindern 10 bilden lässt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Verbinder
- 12
- Leiterplatte
- 14
- Kontaktmittel
- 16
- Ausnehmung
- 18
- Leiterpaar
- 18.1
- Leiter
- 18.2
- Leiter
- 20
- Gehäuse
- 22
- Haltemittel
- 24
- erster Teil
- 26
- zweiter Teil
- 28
- Spreizmittel
- 29
- aktuatorseitiges Ende
- 30
- Ausnehmung
- 32
- Nut
- 34
- Rastmittel
- 35
- Rastmittel
- 36
- Rastmittel
- 38
- Rastmittel
- 101
- Durchlass
- 103
- Durchlass
- 107
- radiale Erhebung
- 108
- radiale Erhebung
- 109
- Spalt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016216137 A1 [0002]
