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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, insbesondere einen Elektromotor für einen Fahrzeugklappenantrieb, nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
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Aus der Praxis sind Antriebsvorrichtungen bekannt, welche beispielsweise für die angetriebene Verschwenkung von Fahrzeugklappen, insbesondere Heckklappen oder Fahrzeugtüren, verwendet werden. Meist sind diese aufgrund der in dem Fahrzeug bereits vorhandenen elektrischen Anlagen als Elektromotor ausgebildet, welcher von außen durch entsprechende elektrische Zuleitungen mit Strom versorgt werden und gegebenenfalls mit Signalleitungen zur Steuerung des Elektromotors verbunden werden können. Dabei umfassen derartige Antriebsvorrichtungen oft eine externe Platine, welche auf einer Anschlussseite des Motors aufgelötet wird.
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DE 10 2010 003 367 B4 zeigt eine Verbindungsanordnung, umfassend einen Rahmen mit einer Oberseite und einer Unterseite, wobei an der Oberseite mehrere Einpressstifte angeordnet sind, welche zur elektrischen Verbindung mit einer Platine geeignet sind. Die Platine wird hierbei über eine Schraube an dem Rahmen festgelegt und die Einpressstifte werden dabei in die Platine bzw. in Ausnehmungen, welche in der Platine vorgesehen sind, eingepresst. Nachteilig an der gezeigten Verbindungsanordnung ist, dass die Position der Platine relativ zu einer Längserstreckung der Einpressstifte durch eine Schraube gesichert wird, was einen gegebenenfalls notwendigen Tausch der Platine umständlich macht und zudem aufgrund der durch die Schraube von oben wirkenden zusätzlichen Kräfte eine Belastung der Platine darstellt.
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DE 10 2016 121 856 A1 zeigt einen Stator für einen Elektromotor, umfassend einen hohlzylindrischen Statorkörper mit einer ringförmigen Oberseite, wobei an der Oberseite mehrere Einpressstifte angeordnet sind, welche zum Kontaktieren einer ringförmigen Platine geeignet sind. Nachteilig an der durch den Statorkörper bereitgestellten Verbindungsanordnung ist, dass die Einpressstifte nicht ohne weiteres getauscht werden können, da die Einpressstifte fest mit dem Statorkörper verbunden sind.
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DE 10 2010 006 483 A1 zeigt ein Anschlusselement zum Anschließen einer Antriebsvorrichtung an zumindest einem elektronischen Bauteil, wobei das Anschlusselement eine Grundplatte mit einer Oberseite und einer Unterseite umfasst. Weiter ist an dem Anschlusselement eine Verbindungsanordnung zur lösbaren Verbindung der Antriebsvorrichtung mit dem elektronischen Bauteil vorgesehen, wobei die Verbindungsanordnung mehrere Einpressstifte mit jeweils einem Einpressabschnitt umfasst. Dabei ist an der Oberseite der Grundplatte ein dieser gegenüber erhöhte erste Anschlagfläche angeordnet.
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DE 10 2015 214 457 A1 zeigt ein Anschlusselement für eine Antriebsvorrichtung an einem als Platine ausgebildeten elektronischen Bauteil, wobei das Anschlusselement eine Grundplatte und eine Verbindungsanordung mit mehreren Kontaktstiften zur lösbaren Verbindung der Antriebsvorrichtung mit dem elektronischen Bauteil umfasst. Weiter ist an der Oberseite der Grundplatte eine erhöhte Anschlagfläche vorgesehen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Antriebsvorrichtung bereitzustellen, welche eine einfache und zuverlässige elektrische Verbindung zwischen externen elektronischen Bauteilen und der Antriebsvorrichtung erlaubt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Nach einem Aspekt der Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung, insbesondere ein Elektromotor für einen Fahrzeugklappenantrieb, geschaffen, umfassend ein Gehäuse mit einem ersten axialen Gehäuseende und ein an dem ersten Gehäuseende angeordnetes Anschlusselement zum Anschließen des Klappenantriebes an zumindest ein elektronisches Bauteil. Das Anschlusselement umfasst dabei eine Grundplatte mit einer Oberseite und einer Unterseite. Die Antriebsvorrichtung umfasst weiter eine an dem Anschlusselement angeordnete Verbindungsanordnung zur lösbaren Verbindung der Antriebsvorrichtung mit dem elektronischen Bauteil, wobei die Verbindungsvorrichtung einen ersten Einpressstift umfasst. Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass an der Grundplatte eine dieser gegenüber erhöhte erste Anschlagfläche angeordnet ist.
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Die Anschlagfläche dient dabei vorteilhaft insbesondere dazu, die Steckhöhe des elektronischen Bauteiles nach unten zu begrenzen, indem das elektrische Bauteil mit beispielsweise seiner Unterseite bei einem Aufsteckvorgang an die erste Anschlagfläche anschlägt. Vorteilhaft wird so die Möglichkeit geschaffen, die Antriebsvorrichtung mit einem elektronischen Bauteil lotfrei elektrisch zu verbinden, indem das elektronische Bauteil auf den Einpressstift zur elektrischen Verbindung aufgesteckt wird und das elektronische Bauteil gleichzeitig durch mechanische Kräfte, welche durch den Einpressstift bereitgestellt werden, an dem Anschlusselement lösbar fixiert wird.
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Insbesondere kann vorteilhaft über durch den Einpressstift bereitgestellte hohe Haltekräfte eine praktisch kaltgeschweißte Verbindung zwischen der Platine und dem Anschlusselement bzw. dem Elektromotor realisiert werden. Weiter vorteilhaft wird durch die elektrische Verbindung mittels Einpressstift ein höherer Stromdurchfluss gegenüber einer gelöteten Verbindung ermöglicht. Zudem ist die elektrische Leitungsfähigkeit insbesondere auf Dauer zuverlässiger bzw. definierter, da Lötverbindungen weniger stabil und auch abhängiger von äußeren Einflüssen sind.
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Zweckmäßigerweise weist der Einpressstift einen Einpressabschnitt auf. Der Einpressabschnitt dient dabei der Bereitstellung der erforderlichen Haltekraft zwischen dem elektronischen Bauteil und dem Einpressstift bzw. dem Anschlusselement. In einer besonders bevorzugten Ausbildung ist der Einpressstift in dem Einpressabschnitt in einer Richtung quer zu einer Längserstreckung des Einpressstiftes kompressibel ausgebildet. Hierdurch lässt sich eine Verbindung leicht durch Aufstecken des elektronischen Bauteiles in Richtung der Längserstreckung des Einpressstiftes herstellen und zudem gegebenenfalls auch wieder durch ein Herausziehen gegen die Aufsteckrichtung lösen.
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Zweckmäßigerweise ist der Einpressabschnitt des Einpressstiftes zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt. Vorteilhaft wird so gleichzeitig mit der mechanischen Verbindung, welche durch Kompression des Einpressabschnittes bereitgestellt wird, auch zugleich eine elektrische Verbindung hergestellt. Besonders bevorzugt ist der Einpressstift vollständig aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt. Das leitfähige Material ist bevorzugt ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend Messing, Bronze, Kupfer und Kupferlegierungen.
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Besonders bevorzugt weist der Einpressstift in dem Einpressabschnitt eine zentrale Aussparung auf. Hierdurch wird die materialsparende Möglichkeit geschaffen, den Einpressabschnitt durch zwei durch die Aussparung getrennte Pressstege, welche nach außen konvex gekrümmt sind, nach innen kompressibel zu gestalten. Bei dem Aufsteckvorgang werden die durch die zentrale Aussparung getrennten Pressstege so vorteilhaft nach innen gedrückt, was eine entsprechende radial nach außen wirkende Haltekraft bzw. Kontaktkraft bewirkt.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist auf der Oberseite der Grundplatte ein erhöhtes erstes Plateau angeordnet. Zweckmäßigerweise ist der erste Einpressstift auf dem ersten Plateau angeordnet. Vorteilhaft wird hierdurch die Möglichkeit geschaffen, den ersten Einpressstift von in dem Gehäuse der Antriebsvorrichtung vorhandenen elektronischen Bauteile weiter zu beabstanden, um unerwünschte elektrische Wechselwirkungen zwischen dem ersten Einpressstift und diesen internen elektronischen Bauteilen zu minimieren.
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Zweckmäßigerweise verläuft die Anschlagfläche planparallel zu der Oberseite der Grundplatte. Hierdurch wird vorteilhaft sichergestellt, dass das elektronische Bauteil ebenfalls im Wesentlichen planparallel zu der Oberseite der Grundplatte angeordnet werden kann und keine Schiefstellung auftritt, welche sowohl die elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Bauteil und dem Einpressstift als auch die mechanische Haltekraft negativ beeinflussen könnte.
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Besonders zweckmäßig ist vorgesehen, dass der erste Einpressstift senkrecht gegenüber der ersten Anschlagfläche angeordnet ist. In einer bevorzugten Weiterbildung ist weiter vorgesehen, dass die Anschlagfläche in Höhe des Einpressabschnittes des Einpressstiftes angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die erste Anschlagfläche in einer solchen Höhe angeordnet, dass die Haltekraft zwischen dem Einpressstift und dem elektronischen Bauteil maximal ist, wenn das elektronische Bauteil an die erste Anschlagfläche anschlägt. Vorteilhaft kann so zuverlässig und definiert eine feste Verbindung zwischen dem elektronischen Bauteil und dem Anschlusselement hergestellt werden, welche sich im laufenden Betrieb der Antriebsvorrichtung nicht löst.
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Zweckmäßigerweise ist das elektronische Bauteil als Leiterplatine ausgebildet. Bevorzugt weist die Leiterplatine eine erste Ausnehmung auf, wobei die erste Ausnehmung von dem ersten Einpressstift zur Verbindung der Leiterplatine mit dem Anschlusselement durchsetzbar ist. Um eine elektrische Verbindung zwischen dem Anschlusselement und der Leiterplatine herzustellen, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die Ausnehmung einen Randbereich aus leitfähigem Material umfasst. Bevorzugt ist die Ausnehmung bzw. der Randbereich steif ausgebildet, sodass die Haltekraft zwischen der Leiterplatine und dem ersten Einpressstift im Wesentlichen durch die Kompressibilität des ersten Einpressstiftes im Einpressabschnitt definiert wird.
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Bevorzugt ist das Anschlusselement in das erste Gehäuseende eingepresst. Alternativ oder zusätzlich ist das Anschlusselement mit dem ersten Gehäuseende verklebt oder geschweißt. Zweckmäßigerweise besteht das Anschlusselement zumindest teilweise aus einem Kunststoff. Besonders bevorzugt besteht das Anschlusselement vollständig aus einem Kunststoff.
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Vorteilhaft kann so das Anschlusselement in großen Mengen kostengünstig durch Spritzgussverfahren hergestellt werden und die an dem Anschlusselement vorzusehenden erhöhten Plateaus oder Anschlagflächen können wiederholt und recht exakt reproduziert werden. Zudem wird durch Herstellung des Anschlusselementes aus einem Kunststoff sichergestellt, dass eine elektrische Isolierung bereitgestellt wird, welche für die vorzunehmende elektrische Verbindung zwischen einer externen Stromversorgung oder auch externen Signalleitungen und der Antriebsvorrichtung unerlässlich ist.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Anschlusselement einen zweiten Einpressstift umfasst. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Anschlusselement einen dritten Einpressstift umfasst. Vorteilhaft wird hierdurch die Möglichkeit geschaffen, dass elektronische Bauteil besonders sicher mit dem Anschlusselement zu verbinden und zudem durch zwei oder drei Verbindungspunkte eine besonders sichere und zuverlässige Verbindung herzustellen.
Bevorzugt ist an der Oberseite der Grundplatte eine dieser gegenüber erhöhte zweite Anschlagfläche angeordnet. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass an der Oberseite der Grundplatte eine dieser gegenüber erhöhte dritte Anschlagfläche angeordnet ist. Zweckmäßig sind die erste Anschlagfläche und die zweite Anschlagfläche auf gleicher Höhe relativ zu der Oberseite der Grundplatte angeordnet. Hierdurch wird vorteilhaft eine regelmäßige Beabstandung der Grundplatte des Anschlusselementes gegenüber dem angeschlossenen elektronischen Bauteil erreicht.
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Weitere Vorteile, Weiterbildungen und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert.
- 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Antriebsvorrichtung in einer Perspektivansicht.
- 2 zeigt die Antriebsvorrichtung aus 1 in einer Draufsicht.
- 3 zeigt die Antriebsvorrichtung aus 1 mit aufgesteckter Leiterplatine.
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1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Antriebsvorrichtung 1 in einer Perspektivansicht. Die Antriebsvorrichtung 1 ist als Elektromotor ausgebildet und umfasst ein hohlzylindrisches Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 umschließt radial hier nicht dargestellte Hauptbestandteile des Elektromotors, beispielsweise darin vorhandene Spulen, Statoren und interne elektronische Bauteile wie interne Platinen.
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Das Gehäuse 2 weist ein erstes axiales Gehäuseende 3 auf. An dem ersten axialen Gehäuseende 3 ist ein Anschlusselement 4 angeordnet. Das Anschlusselement 4 ist in das Gehäuseende 3 eingepresst und dichtet dieses ab. Das Anschlusselement 4 umfasst eine Grundplatte 5 mit einer Oberseite 5a und einer Unterseite 5b. An der Unterseite 5b sind mehrere senkrecht zu der Unterseite vorstehende Zapfen 5c vorgesehen, welche mit an dem Gehäuseende 3 des Gehäuses 2 angeordneten Schlitzen 3a in Eingriff stehen und so das Anschlusselement 4 an dem Gehäuseende 3 fixieren.
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An der Oberseite 5a der Grundplatte 5 ist ein gegenüber der Oberseite 5a erhöhtes erstes Plateau 6 angeordnet. Auf dem ersten erhöhten Plateau 6 ist ein senkrecht zu der Oberseite 5a der Grundplatte 5 orientierter und einer Verbindungsvorrichtung 7 zugeordneter Einpressstift 8 angeordnet. Der Einpressstift 8 besteht aus Metall und weist in einem Einpressbereich 9 eine zentrale Ausnehmung 9a auf.
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Die zentrale Ausnehmung 9a trennt zwei Pressstege 9b, 9c voneinander, welche konvex nach außen gekrümmt sind. Vorteilhaft kann so der Einpressstift 8 durch eine nach innen auf die Ausnehmung 9a gerichtete auf die Pressstege 9b, 9c wirkende Kraft zusammengedrückt werden, um so eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem Einpressstift 8 und einem elektronischen Bauteil, wie beispielsweise einer Platine herzustellen.
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Weiter ist an der Oberseite 5a der Grundplatte 5 eine gegenüber der Oberseite 5a der Grundplatte 5 erhöhte erste Anschlagfläche 10 vorgesehen. Die erste Anschlagfläche 10 bildet dabei eine Oberseite eines auf dem ersten Plateau 6 angeordneten zweiten Plateaus 11. Die Anschlagfläche 10 ist dabei planparallel zu der Oberseite 5a der Grundplatte 5 angeordnet und dient dazu, die Aufstecktiefe des elektronischen Bauteils auf den Einpressstift 8 zu begrenzen.
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Die Höhe der Anschlagfläche 10 liegt auf dem Niveau des Einpressbereichs 9 des Einpressstiftes 8. Die Lage der Anschlagfläche 10 ist insbesondere so gewählt, dass die Anschlagfläche 10 in etwa auf Höhe der Mitte des Einpressbereichs 9 liegt, in welcher der Einpressbereich 9 dem maximalen Durchmesser aufweist. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass ein elektronisches Bauteil von oben auf den Einpressstift 8 aufgesteckt werden und durch die Anschlagfläche 10 eine bevorzugte Aufstecktiefe vordefiniert werden kann.
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Auf der Anschlagfläche 10 ist ein kreiszylindrischer Führungsstift 12 angeordnet, welcher zur Führung eines auf dem Anschlusselement 4 anzuordnenden elektronischen Bauteils dient. Insbesondere dient der Führungsstift 12 dazu, dass Aufstecken des elektronischen Bauteils auf dem Anschlusselement 4 zu erleichtern.
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2 zeigt die Antriebsvorrichtung aus 1 in einer axialen Draufsicht. In dieser Ansicht ist zu erkennen, dass neben dem ersten erhöhten Plateau 6 ein zweites erhöhtes Plateau 13 auf der Grundplatte 5 angeordnet ist. Auf dem zweiten Plateau 13 ist ein zweiter Einpressstift 14 angeordnet. Weiter ist auf dem zweiten Plateau 13 eine zweite Anschlagfläche 15 angeordnet, welche gegenüber dem zweiten Plateau 13 bzw. der Grundplatte 5 erhöht ist. Auf der zweiten Anschlagfläche 15 ist ein zweiter Führungsstift 16 angeordnet. Der zweite Führungsstift 16 weist eine im Querschnitt dreieckige Form mit einer abgerundeten Ecke auf.
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Weiter ist in 2 zu sehen, dass auf der Grundplatte 5 ein drittes erhöhtes Plateau 17 und auf dem dritten erhöhten Plateau 17 ein dritter Einpressstift 18 angeordnet ist. Schließlich ist auf dem dritten Plateau 17 eine dritte Anschlagfläche 19 angeordnet. Auf der dritten Anschlagfläche 19 wiederum ist ein dritter Führungsstift 20 angeordnet, wobei der dritte Führungsstift 20 im Querschnitt teilkreisförmig ausgebildet ist.
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3 zeigt die Antriebsvorrichtung aus 1 mit aufgesteckter Leiterplatine 40. Die Leiterplatine 40 weist eine erste Ausnehmung 41 auf, welche durch den ersten Einpressstift 8 durchsetzt ist und so eine elektrische Kontaktierung der Leiterplatte 40 zu den unterhalb der Grundplatte 5 liegenden hier nicht gezeigten internen Bauteilen der Antriebsvorrichtung 1 ermöglicht.
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Die Leiterplatine 40 weist weiter eine zweite Ausnehmung 42 und eine dritte Ausnehmung 43 auf, welche jeweils durch den zweiten Einpressstift 14 bzw. den dritten Einpressstift 18 durchsetzt werden. Weiter ist zu erkennen, dass der erste Führungsstift 12 ein in der Leiterplatine 40 vorgesehenes Führungsloch 44 durchsetzt. In einem Randbereich der Leiterplatine 40 sind eine erste Kerbe 45 und eine zweite Kerbe 46 vorgesehen, wobei der zweite Führungsstift 16 mit seiner abgerundeten Spitze mit der ersten Kerbe 45 in Eingriff steht und der im Querschnitt teilkreisförmige dritte Führungsstift 20 mit der zweiten Kerbe 46 in Eingriff steht. Vorteilhaft wird die Leiterplatine 40 hierdurch gegenüber dem Anschlusselement 4 in einer festen Position gehalten und sichert die Leiterplatine 40 darüber hinaus bezüglich einer Drehung, sodass die die Ausnehmungen 41, 42, 43 durchsetzenden Einpressstifte 8, 14, 18 nicht verbogen werden bzw. die Verbindung zwischen den Einpressstift in 8, 14, 18 und dem Anschlusselement 4 gelockert wird.
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Ferner ist an der Leiterplatine 40 ein Verbindungsstecker 47 angeordnet, welcher zur Verbindung mit Zuleitungen für Steuersignale vorgesehen ist. Überdies ist an der Leiterplatine 40 eine erste Anschlussöffnung 48 und eine zweite Anschlussöffnung 49 vorgesehen, welche zum Anschließen an Strom versorgende Zuleitungen vorgesehen sind.
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Vorstehend wurde die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, bei dem drei Einpressstifte 8, 14, 18 auf dem Anschlusselement 4 vorgesehen sind. Es versteht sich, dass auch weniger als drei oder auch mehr als drei Einpressstifte auf dem Anschlusselement 4 vorgesehen sein können, z.B. zwei, vier, fünf oder sechs. Die Anzahl der Einpressstift wird dabei im Wesentlichen durch die verwendete Leiterplatine bzw. das verwendete elektronische Bauteil bestimmt, welches mit der Antriebsvorrichtung verbunden werden soll.
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Vorstehend wurde die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, bei dem drei Anschlagflächen auf der Grundplatte 5 des Anschlusselementes 4 angeordnet sind. Es versteht sich, dass auch weniger als drei bzw. mehr als drei Anschlagflächen auf der Grundplatte 5 angeordnet sein können. Bevorzugt entspricht die Anzahl der Anschlagflächen der Anzahl der auf der Grundplatte angeordneten Einpressstifte. Es versteht sich jedoch, dass die Anzahl der Anschlagfläche auch unterschiedlich zu der Anzahl der auf der Grundplatte angeordneten Einpressstifte sein kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010003367 B4 [0003]
- DE 102016121856 A1 [0004]
- DE 102010006483 A1 [0005]
- DE 102015214457 A1 [0006]
