-
Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb mit einer Leiterplatte, die wenigstens einen Steckverbinder für eine Erweiterungskarte aufweist.
-
Es ist bekannt, derartige Erweiterungskarten zu verwenden, um unterschiedliche Funktionalitäten für einen Stellantrieb modular realisieren zu können. Auf diese Weise können beispielsweise verschiedene Kommunikationsschnittstellen als Erweiterungskarten realisiert werden.
-
Bei Stellantrieben besteht jedoch immer das Problem, dass der zur Verfügung stehende Raum begrenzt ist.
-
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Stellantrieb der vorgenannten Art zu verbessern.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stellantrieb mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
-
Demnach ist der erfindungsgemäße Stellantrieb dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder wenigstens zwei Steckplätze aufweist, in die jeweils eine Erweiterungskarte eingesetzt ist, so dass darin eingesetzte Erweiterungskarten gestapelt angeordnet sind.
-
Auf diese Weise kann zunächst erreicht werden, dass zwei oder mehrere Erweiterungskarten in einem Stellantrieb eingesetzt werden können. Dadurch können mehrere zusätzliche Funktionen realisiert werden.
-
Ein weiterer Vorteil durch die gestapelte Anordnung besteht darin, dass die zwei oder mehr Erweiterungskarten in einem Montagevorgang montierbar sind.
-
Schließlich ermöglicht die gestapelte Anordnung der Erweiterungskarten eine bessere Ausnutzung des vorhandenen Bauraums innerhalb des Stellantriebs. Es können beispielsweise zwei Erweiterungskarten in demselben Bauraum wie bisher nur eine Erweiterungskarte angeordnet werden.
-
In einer Ausführung weist der Steckverbinder mehrere Steckkontakte auf, die jeweils einem Steckplatz fest zugeordnet sind. Dies ermöglicht eine einfachere Anbindung der Erweiterungskarten im Vergleich zu beispielsweise einer Buslösung, bei der alle Erweiterungskarten alle Steckkontakte besitzen.
-
Die Steckverbinder können verschiedenen Formen und Ausführungen aufweisen. Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die Steckkontakte in einem rechteckigen Raster angeordnet sind. Dadurch können viele Steckkontakte auf engem Raum angeordnet sein. Zudem existieren viele standardisierte solcher Steckverbinder, wodurch eine kostengünstige und einfache Realisierung möglich ist.
-
Weiterhin vorteilhaft kann es sein, wenn die einem Steckplatz zugeordneten Steckkontakte eine zusammenhängende Einheit bilden. Auf diese Weise kann eine klare Trennung der einzelnen Steckplätze erfolgen.
-
In einer besonders vorteilhaften Ausführung umfassen die Steckkontakte eines Steckplatzes eine Reihe eines rechteckigen Rasters. Auf diese Weise ist eine besonders platzsparende Anordnung der Erweiterungskarten möglich.
-
In einer besonders zweckmäßigen Ausführung weist der Steckverbinder zwei Steckplätze auf, wobei die Belegung der Steckkontakte der Steckplätze zueinander symmetrisch, insbesondere durch eine Drehtransformation ineinander überführbar, ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es möglich, dass Erweiterungskarten in einen beliebigen Steckplatz eingesteckt werden können, ohne auf eine besondere Einbaulage zu achten. Dadurch sind auch die Erweiterungskarten einfacher und kostengünstiger herstellbar, da sie nicht für einen bestimmten Steckpatz ausgebildet sein müssen. Zudem erleichtert es die Kombination verschiedener Erweiterungskarten.
-
Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn der Steckverbinder ein Raster mit zwei Reihen an Steckkontakten aufweist. Die Steckplätze können dabei jeweils eine Hälfte der Steckkontakte umfassen. Vorzugsweise sind die Steckkontakte nach Reihen oder Spalten halbiert. Dadurch kann eine drehsymmetrische Anordnung von zwei Erweiterungskarten besonders einfach realisiert sein.
-
In einer Ausführung weist jeder Steckplatz Steckkontakte für eine eigene Stromversorgung auf. Auf diese Weise sind die Erweiterungskarten unabhängig voneinander in jeden Steckplatz einsetzbar.
-
Prinzipiell kann der Steckverbinder so ausgebildet sein, dass die elektrischen Steckkontakte eine mechanische Stabilität besitzen, so dass die Steckverbindung ausreichend ist, um eine Erweiterungskarte zu halten.
-
Dennoch kann es vorteilhaft sein, wenn der Stellantrieb einen Bauteilträger aufweist, an dem Führungen zum Aufnehmen der Erweiterungskarten ausgebildet sind. Dadurch kann eine zusätzliche mechanische Befestigung der Erweiterungskarten bewirkt werden. Der Bauteilträger kann dazu beispielsweise U-förmige Führungsschienen aufweisen, in die die Erweiterungskarten einschiebbar sind.
-
In einer Ausführung ist der Steckverbinder in SMD-Technik ausgebildet und auf einer Oberfläche der Leiterplatte angeordnet. Dadurch ist eine besonders kompakte und platzsparende Bauweise möglich.
-
Prinzipiell kann der Steckverbinder so ausgebildet sein, dass die Erweiterungskarten in Bezug auf die Leiterplatte in beliebiger Ausrichtung einsetzbar sind. Insbesondere vorteilhaft und platzsparend kann es sein, wenn die eingesetzten Erweiterungskarten parallel, senkrecht oder fluchtend zu der Leiterplatte des Stellantriebs ausgesichtet sind.
-
Vorzugsweise ist der Steckverbinder so ausgebildet, dass der Abstand zwischen den Erweiterungskarten möglichst klein ist. Dennoch kann der Zwischenraum genutzt werden, um beispielsweise flache Bauteile auf den einander zugewandten Seiten der Erweiterungskarten anzuordnen.
-
Demzufolge kann es vorteilhaft sein, wenn die Erweiterungskarten so einsetzbar sind, dass hohe Bauteile auf den einander abgewandten Seiten der Erweiterungskarten angeordnet sind.
-
In einer Ausführung kann es zweckmäßig sein, wenn die Leiterplatte Aussparungen aufweist, in die Bauteile einer eingesetzten Erweiterungskarte hineinragen. Dabei ist es möglich, dass die Erweiterungskarten zumindest Teile der Leiterplatte überdeckt. Auf diese Weise kann eine kompakte und platzsparende Anordnung der Erweiterungskarten erfolgen.
-
Es kann auch zweckmäßig sein, wenn eine Erweiterungskarte Aussparungen aufweist, in die eventuell hohe Bauteile einer anderen Erweiterungskarte hineinragen können.
-
In einer Ausführung kann zwischen zwei eingesetzten Erweiterungskarten eine Trennschicht angeordnet sein. Diese Trennschicht kann zur elektrischen Isolierung und/oder zur Abschirmung von elektromagnetischen Wellen dienen.
-
In einer Ausführung sind hohe Bauelemente nur auf einer Seite der Erweiterungskarte angeordnet. Auf diese Weise ist eine platzsparende gestapelte Anordnung von wenigstens zwei Erweiterungskarten möglich, indem die beiden Seiten ohne die hohen Bauteile einander zugewandt werden.
-
Die Erfindung umfasst zudem die Verwendung eines, insbesondere mehrreihigen, Steckverbinders zur gleichzeitigen elektrischen Anbindung von wenigstens zwei Erweiterungskarten.
-
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
-
Es zeigt:
- 1: eine Schrägansicht einer Leiterplatte eines Stellantriebs mit einem Steckverbinder mit zwei Steckplätzen und einer eingesteckten Erweiterungskarte,
- 2: eine Schrägansicht der Leiterplatte der 1 mit einer zweiten eingesteckten Erweiterungskarte,
- 3: eine Draufsicht der Leiterplatte der 2,
- 4: eine Schnittdarstellung der 3,
- 5: eine schematische Blockdarstellung eines Stellantriebs, und
- 6: verschiedene Konfiguration eines Steckverbinders mit zwei Steckplätzen.
-
Die 1 zeigt beispielhaft eine Leiterplatte 1 eines nicht näher spezifizierten Stellantriebs. Die Leiterplatte 1 kann beispielsweise die Motorsteuerung des Stellantriebs umfassen. Die Leiterplatte 1 besitzt einen Steckverbinder 2, der in SMD-Technik ausgebildet ist und auf der Oberseite der Leiterplatte 1 angeordnet und elektrisch kontaktiert ist. Die elektrische Kontaktierung erfolgt durch Lot, welches auch die mechanische Festigkeit des Steckverbinders herstellt.
-
Im gezeigten Beispiel besitzt der Steckverbinder 2 zwölf Steckkontakte 13, die in einem rechteckigen Raster mit zwei Reihen 3 und sechs Spalten angeordnet sind. Der Steckverbinder 2 weist zwei Steckplätze auf, wobei jeweils die Steckkontakte einer Reihe 3 einem Steckplatz zugeordnet sind. Insbesondere kann es hier vorgesehen sein, dass jede der Reihen eine eigene Stromversorgung für die Steckkontakte aufweist. Im Beispiel sind die Steckkontakte der Leiterplatte 1 als Buchsen ausgebildet.
-
Alternativ könnte ein Steckplatz auch die Steckkontakte von jeweils drei Spalten umfassen. Im Beispiel der 1 also die linken drei Spalten oder die rechten drei Spalten.
-
In beiden Varianten können die Steckkontakte so beschaltet sein, dass die Steckplätze um 180° drehsymmetrisch ausgebildet sind. Dadurch kann eine Erweiterungskarte in beiden Steckplätzen eingesteckt werden, nachdem sie entsprechend gedreht wurde.
-
Im Beispiel der 1 ist eine erste Erweiterungskarte 4 mit dem Steckverbinder 2 verbunden. Dazu besitzt die Erweiterungskarte 4 einen Steckverbinder 5, dessen Steckkontakte als Stifte ausgebildet sind, die in die Buchsen des Steckverbinders 2 der Leiterplatte 1 einsteckbar sind. Die Erweiterungskarte 4 ist im Beispiel in der unteren Reihe 3 des Steckverbinders 2 eingesteckt.
-
Die Leiterplatte 1 besitzt eine Aussparung, in der die Erweiterungskarte 4 angeordnet ist. Im Beispiel fügt sich die Erweiterungskarte 4 dadurch in die im Wesentlichen kreisförmige Außenkontur der Leiterplatte 1 ein. Dies ermöglicht beispielsweise den Einbau in einen Stellantrieb mit kreisförmigem Querschnitt. Andere Stellantriebe und Einbauorte der Leiterplatte können hier andere Konturen der Leiterplatte und/oder der Erweiterungskarte bedingen oder ermöglichen.
-
In 2 ist die Leiterplatte 1 mit einer zweiten Erweiterungskarte 4 gezeigt, die in der oberen Reihe 3 des Steckverbinders 2 eingesteckt ist.
-
Wie in 3 zu sehen ist, besitzen die beiden Erweiterungskarten 4 dieselbe Außenkontur, die jedoch in Bezug auf den Steckverbinder 5 nicht symmetrisch ist.
-
In diesem Beispiel sind die Steckverbinder 5 der Erweiterungskarten daher jeweils auf den einander zugewandten Seiten angeordnet, wie in 4 zu sehen ist. Im Schnittbild der 4 ist ebenfalls zu sehen, dass die untere Erweiterungskarte 4 fluchtend mit der Leiterplatte 1 angeordnet ist. Die zweite Erweiterungskarte 4 ist parallel dazu gestapelt und deckungsgleich zur ersten Erweiterungskarte 4 angeordnet.
-
Die 5 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Stellantrieb 8. Der Stellantrieb 8 weist einen Antriebsmotor 9, ein damit verbundenes Getriebe 10 sowie eine Abtriebswelle 11 auf, die durch das Getriebe 10 angetrieben ist. Der Stellantrieb 8 weist weiter eine Leiterplatte 1 auf, auf der beispielsweise die Motorsteuerung zum Betreiben des Antriebsmotors 9 angeordnet ist. In die Leiterplatte 1 sind zudem zwei Erweiterungskarten 4 gemäß der 2 eingesetzt. Eine Erweiterungskarte 4 kann beispielsweise eine drahtlose Schnittstelle, etwa WLAN oder Bluetooth, realisieren, über die der Stellantrieb steuerbar ist. Die zweite Erweiterungskarte 4 kann eine weitere zusätzliche Funktionalität umfassen. Alle genannten Komponenten des Stellantriebs 8 sind in einem Gehäuse 12 angeordnet.
-
In 6 (a) ist eine erste Konfiguration eines Steckverbinders 2 gezeigt. Der Steckverbinder 2 weist hier wie in der 2 insgesamt zwölf Steckkontakte 13 auf, die als Buchsen ausgebildet sind. Die Steckkontakte 13 sind in einem rechteckigen Raster mit zwei Reihen 3 und sechs Spalten 6 angeordnet. Der Steckverbinder 2 besitzt zwei Steckplätze 14, die jeweils eine Reihe 3 der Steckkontakte 13 umfassen.
-
Die 6 (b) zeigt eine alternative Konfiguration des Steckverbinders 2, bei der die beiden Steckplätze 14 jeweils die äußeren drei Spalten 6 der Steckkontakte 13.
-
Die 6 (c) zeigt eine Konfiguration, bei der die beiden Steckplätze 14 keine rechteckige Kontur besitzen und Steckkontakte 13 aus beiden Reihen 3 und mehreren Spalten 6 umfassen.
-
Alle gezeigten Konfigurationen haben den Vorteil, dass die Belegung der Steckkontakte drehsymmetrisch ausgebildet sein kann. Dadurch können Erweiterungskarten nach einer 180 Grad Drehung in beiden Steckplätzen 14 eingesetzt werden.
-
Selbstverständlich können die Steckverbinder auch mehr oder weniger Steckkontakte, mehr als zwei Steckplätze, mehr oder weniger als zwei Reihen und mehr oder weniger als sechs Spalten besitzen. Generell können die Steckkontakte auch in einer beliebigen anderen Form angeordnet sein, also nicht in einem rechteckigen Raster.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Leiterplatte
- 2
- Steckverbinder der Leiterplatte
- 3
- Reihe mit Steckkontakten
- 4
- erste Erweiterungskarte
- 5
- Steckverbinder der Erweiterungskarte
- 6
- Spalte mit Steckkontakten
- 8
- Stellantrieb
- 9
- Antriebsmotor
- 10
- Getriebe
- 11
- Abtriebswelle
- 12
- Gehäuse
- 13
- Steckkontakt
- 14
- Steckplatz
