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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Feder- und Dämpfersystem.
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HINTERGRUND
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Mit der zunehmenden Nutzung von elektronischen Einrichtungen in verschiedensten Produkten und Systemen ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass diese Einrichtungen und ihre Komponenten Stößen und Vibrationen ausgesetzt werden. Die folgenden Patente und Patentanmeldungen beschreiben verschiedene Typen von Systemen für das Montieren und Halten von elektronischen Komponenten:
US7916490B2 ,
US20060198111 A1 ,
US3845359A und
US20100188828A1 .
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ZUSAMMENFASSUNG
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Wenigstens einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ein Feder- und Dämpfersystem für eine Leiterplatte vorsehen, das eine Federanordnung einschließlich von ersten und zweiten Blattfedern umfasst. Jede der Blattfedern ist allgemein bogenförmig und weist zwei entsprechende Enden auf. Die Federanordnung umfasst weiterhin erste und zweite Querglieder, die die Blattfedern miteinander verbinden. Das erste Querglied verbindet ein erstes Ende der ersten Blattfeder mit einem ersten Ende der zweiten Blattfeder, und das zweite Querglied verbindet ein zweites Ende der ersten Blattfeder mit einem zweiten Ende der zweiten Blattfeder. Das System kann auch eine Vielzahl von Dämpfern enthalten, die jeweils an entsprechenden der Enden der Blattfedern angeordnet sind und konfiguriert sind, um darin einen Teil der Leiterplatte aufzunehmen.
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Wenigstens einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ein Feder- und Dämpfersystem für eine Leiterplatte vorsehen, das eine Federanordnung mit einer Vielzahl von Druckfedern umfasst. Jede der Druckfedern weist einen Kontaktteil und zwei Enden auf, die entfernt von dem entsprechenden Kontaktteil angeordnet sind. Jeder aus der Vielzahl von Dämpfern ist an einem entsprechenden der Enden der Druckfedern angeordnet und konfiguriert, um einen Teil der Leiterplatte zu kontaktieren.
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Weiterhin wird ein Verfahren zum Erzeugen eines Feder- und Dämpfersystems für eine Leiterplatte angegeben. Das Verfahren kann einen Schritt zum Gießen einer Federanordnung mit einer Vielzahl von Druckfedern umfassen. Jede der Druckfedern weist einen Kontaktteil und zwei Enden auf. Die zwei Enden jeder Druckfeder sind entfernt von dem entsprechenden Kontaktteil angeordnet. Das Verfahren kann weiterhin einen Schritt zum Befestigen einer Vielzahl von Dämpfern an einem entsprechenden Ende der Druckfedern enthalten, wobei die Dämpfer konfiguriert sind, um darin einen Teil der Leiterplatte aufzunehmen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine isometrische Explosionsansicht einer Kabelbaumanordnung, die ein Feder- und Dämpfersystem gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält.
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2 ist eine Draufsicht auf die Federanordnung von 1.
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3 ist eine Draufsicht auf das Feder- und Dämpfersystem von 1, das teilweise in einer Umhausung installiert ist und mit dem Kabelbaum assoziierte Drähte hält.
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4 ist eine isometrische Ansicht eines Feder- und Dämpfersystems gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt das Feder- und Dämpfersystem von 4, das an einer Leiterplatte befestigt ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben, wobei jedoch zu beachten ist, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die auch durch verschiedene alternative Ausführungsformen realisiert werden kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, wobei einige Elemente vergrößert oder verkleinert dargestellt sein können, um Details bestimmter Komponenten zu verdeutlichen.
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Die hier beschriebenen spezifischen Details des Aufbaus und der Funktion sind also nicht einschränkend aufzufassen, sondern lediglich als repräsentative Basis für den Fachmann, der die Erfindung umsetzen möchte.
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1 zeigt einen Kabelbaum 10, der als ein Teil eines Fahrzeugladesystems für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug verwendet werden kann. Der Kabelbaum 10 umfasst ein Kabel 12 mit Elektrodrähten 14 und ein weiteres Kabel mit Elektrodrähten 18. Die Kabel 12, 16 sind in 1 in einer Explosionsansicht gezeigt, wobei sie jedoch durch eine Leiterplatte 20 miteinander verbunden sind, die in einem Gehäuse einzuschließen ist, das in der Ausführungsform von 1 obere und untere Umhausungen 22, 24 umfasst. Ein Feder- und Dämpfersystem 26 wird ebenfalls in den Umhausungen 22, 24 in einem Kontakt mit der Leiterplatte 20 aufgenommen. Das Feder- und Dämpfersystem 26 umfasst eine Federanordnung 28 mit einer Vielzahl von Druckfedern, die in der Ausführungsform von 1 erste und zweite Blattfedern 30, 32 umfassen.
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Die Blattfedern 30, 32 sind allgemein bogenförmig und weisen einen entsprechenden Kontaktteil 34, 36 auf, der zwischen zwei entsprechenden Enden 38, 40 und 42, 44 angeordnet ist. Die Enden 38, 40, 42, 44 der Blattfedern 30, 32 sind mit einem Abstand von den entsprechenden Kontaktteilen 34, 36 angeordnet. Dies hilft nicht nur dabei, zu definieren, wie viel Biegung die Blattfedern 30, 32 erfahren können, sondern kann auch dabei helfen, einen Halteaufbau vorzusehen, der Drähte wie etwa die Drähte 14, 18 von der Leiterplatte 20 entfernt hält, wenn die Anordnung 10 vollständig ist. Wie weiterhin in 1 gezeigt, ist die erste Blattfeder 30 entlang einer ersten Linie 46 ausgerichtet, während die zweite Blattfeder 32 entlang einer zweiten Linie 48 ausgerichtet ist.
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In der Ausführungsform von 1 verbindet ein erstes Querglied 50 das erste Ende 38 der ersten Blattfeder 30 mit dem ersten Ende 42 der zweiten Blattfeder 32. Entsprechend verbindet ein zweites Querglied 52 das zweite Ende 40 der ersten Blattfeder 30 mit dem zweiten Ende 44 der zweiten Blattfeder 32. Die Ausführungsform von 1 umfasst zwei Querglieder 50, 52, die die Blattfedern 30, 32 an ihren entsprechenden Enden verbinden, wobei andere Ausführungsformen aber auch nur ein oder mehr als zwei Querglieder umfassen können, von denen einige oder alle die Blattfedern an anderen Positionen als an deren Enden verbinden. Weil die zwei Linien 46, 48 im Wesentlichen parallel zueinander sind, was auch für die Querglieder 50, 52 gilt, weist die Federanordnung 28 einen allgemein rechteckigen Aspekt auf, wenn sie von oben oder unten betrachtet wird, was deutlicher in 2 zu erkennen ist. Dagegen weist die Federanordnung 28 aufgrund der Bogenform der Blattfedern 30, 32 einen allgemein bogenförmigen Aspekt auf, wenn sie von der Seite betrachtet wird.
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Die Feder- und Dämpferanordnung 26 umfasst weiterhin eine Vielzahl von Dämpfern 54, 56, 58, 60, die konfiguriert sind, um an entsprechenden Enden 38, 40, 42, 44 der Blattfedern 30, 32 positioniert zu werden. Die Dämpfer 54, 56, 58, 60 sind konfiguriert, um einen Teil der Leiterplatte 20 zu kontaktieren, und sind in der Ausführungsform von 1 konfiguriert, um einen Teil der Leiterplatte 20 in Schlitzen 62, 64, 66, 68 (nicht in 1 sichtbar) aufzunehmen. Die Dämpfer 54, 56, 58, 60 können aus einem weichen Polymermaterial ausgebildet sein, das Stöße und Vibrationen absorbieren kann, um dabei zu helfen, die Leiterplatte 20 zu isolieren. Die Dämpfer 54, 56, 58, 60 können an ihren entsprechenden Enden 38, 40, 42, 44 der Federanordnung 28 mittels eines Klebers oder durch eine andere Methode für eine effektive Befestigung an einer gewünschten Position befestigt sein. Wie weiter unten mit Bezug auf 4-5 erläutert, können Ausführungsformen der Erfindung auch eine Federanordnung umfassen, in der Dämpfer direkt auf die Enden der Federn übergossen sind.
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Zusätzlich zu dem durch die Dämpfer 54, 56, 58, 60 vorgesehenen Dämpfungseffekt sind die Blattfedern 30, 32 – z. B. durch entsprechende Größen und Formen – derart konfiguriert, dass, wenn sie innerhalb der oberen und unteren Umhausungen 22, 24 eingeschlossen sind, die Kontaktteile 34, 36 in einen Kontakt mit der unteren Umhausung 24 kommen. Wenn die Umhausungen 22, 24 montiert werden, werden die Blattfedern 30, 32 gebogen. Dies verstärkt den Dämpfungseffekt aufgrund der auf die Leiterplatte 20 übertragenen Federkraft und kann dabei helfen, die Leiterplatte 20 von Stößen und Vibrationen zu isolieren.
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2 zeigt die Federanordnung 28 in einer Draufsicht, die wie oben erläutert den allgemein rechteckigen Aspekt deutlich macht. Eine Vielzahl von Haltegliedern 70, 72, 74, 76, 78 sind zwischen den Blattfedern 30, 32 angeordnet und sind wie in 1 deutlicher gezeigt entfernt von den Enden 38, 40, 42, 44 und den entsprechenden Dämpfern 54, 56, 58 60 angeordnet, sodass sie einen gewünschten, vorbestimmten Abstand von den Komponenten auf der Leiterplatte 20 einhalten. Wie weiterhin in 2 gezeigt, sind Haltelaschen 80, 82, 84 vorgesehen, die in der Ausführungsform von 1 und 2 an einem der Halteglieder 78, 76, 70 auskragen. Wie in 2 und 3 gezeigt, kragen die zwei benachbarten Haltelaschen 80, 82 in entgegengesetzten Richtungen aus. Dies kann zum Beispiel dabei helfen, Drähte über die Halterungen und zu einer gewünschten Position zu führen.
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Die vorbestimmte Distanz zwischen den Haltegliedern 70, 72, 74, 76, 78 und der Leiterplatte 20 kann zum Beispiel bestimmt werden, indem die Distanz zwischen den Kontaktteilen 34, 36 und den entsprechenden Enden 38, 40, 42, 44 definiert wird (insbesondere indem die senkrechte Distanz zwischen den Kontaktteilen 34, 36 und den entsprechenden Linien 46, 48, entlang der die Blattfedern 30, 32 ausgerichtet sind, definiert wird). Die vorbestimmte Distanz kann auch durch die Höhe der Umhausung 22 und die Anordnungsposition der Leiterplatte 20 in der oberen Umhausung 22 beeinflusst und somit gesteuert oder bestimmt werden. 3 zeigt die in der Umhausung 22 angeordnete Leiterplatte 20 zusammen mit der Federanordnung 28. Wie in 3 gezeigt, sind die Drähte 14 um die Haltelaschen 84 herum gewickelt und ruhen wenigstens teilweise auf dem Ruheglied 70. Entsprechend ruhen die Drähte 18 wenigstens teilweise auf den Haltegliedern 72, 74 und werden weiterhin durch die Haltelaschen 82, 84 gehalten. 3 zeigt eine Draufsicht, wobei zu beachten ist, dass die Drähte 14, 18 deutlich von der Leiterplatte 20 wie in 1 gezeigt entfernt sind. Dies hilft nicht nur dabei, sicherzustellen, dass kein physikalischer Kontakt zwischen den Drähten und der Leiterplatte gegeben ist, sondern hilft auch dabei, die Anforderungen an eine elektromagnetische Verträglichkeit (EMC) zu erfüllen.
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Eine Feder- und Dämpferanordnung 85 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist in 4 gezeigt. Eine der Federanordnung 28 ähnliche Federanordnung 86 umfasst Druckfedern 88, 90, die als Blattfedern konfiguriert sind und jeweils einen Kontaktteil 92, 94 und entsprechende Enden 96, 98 und 100, 102 aufweisen. Die Enden 96, 100 sind durch ein erstes Querglied 104 verbunden, während die Enden 98, 102 durch ein zweites Querglied 106 verbunden sind. Weiterhin ist eine Anzahl von Haltegliedern 108, 110, 112, 114, 116 zwischen den Blattfedern 92, 94 angeordnet. Ein Unterschied zwischen der Federanordnung 86 und der Federanordnung 28 besteht darin, dass die Federanordnung 86 keine Haltelaschen wie etwa die Haltelaschen 80, 82, 84 umfasst.
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Ein weiterer Unterschied zwischen der Federanordnung 86 und der Federanordnung 28 besteht darin, dass die mit der Federanordnung 86 assoziierten Dämpfer 118, 120, 122, 124 jeweils auf entsprechende Enden 96, 98, 100, 102 der Federanordnung 86 übergossen sind und nicht in einem sekundären Prozess befestigt werden. Die Dämpfer 118, 120, 122, 124 sind auch konfiguriert, um eine Leiterplatte in entsprechenden Schlitzen 126, 128, 130, 132 (nicht in 4 sichtbar) aufzunehmen. 5 zeigt eine Leiterplatte 134, die durch die Dämpfer 118, 120, 122, 124 aufgenommen wird. Die Federanordnung 86 weist ebenfalls einen allgemein rechteckigen Aspekt auf, wenn sie von oben oder unten betrachtet wird. Insbesondere sind die Blattfedern 92, 94 relativ zueinander ausgerichtet, sodass, wenn die Dämpfer 118, 120, 122, 124 die allgemein rechteckige Leiterplatte 134 aufnehmen, jeder der Dämpfer 118, 120, 122, 124 in der Nähe einer Ecke 136, 138, 140, 142 der Leiterplatte 134 angeordnet ist, wobei jedoch in 5 die Ecken 136, 138, 140, 142 nicht sichtbar sind, weil sie in den entsprechenden Dämpfern 118, 120, 122, 124 angeordnet sind. Mit dieser Ausrichtung hilft die Feder- und Dämpferanordnung 85 weiter dabei, eine Leiterplatte wie etwa die Leiterplatte 134 in Bezug auf eine unerwünschte Bewegung zu halten, nachdem sie in einer Umhausung installiert und in Betrieb genommen wurde.
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Ausführungsformen können auch ein Verfahren zum Erzeugen eines Feder- und Dämpfersystems wie etwa des Feder- und Dämpfersystems 26 von 1 vorsehen. Zum Beispiel kann die Federanordnung 28 aus einem relativ flexiblen Polymermaterial gegossen sein, das eine gewünschte Biegungsgröße gestattet und eine gewisse Federkraft vorsieht. Für eine Anwendung wie etwa den in 1 gezeigten Kabelbaum ist die Federanordnung 28 dimensioniert, um mit der Leiterplatte 20 zusammenzuwirken. In einigen Ausführungsformen kann der rechteckige Aspekt der Federanordnung 28 eine Breite – d. h. eine Distanz zwischen den Enden 38 und 42 – von 70–85 mm und eine Länge – d. h. eine Distanz zwischen den Enden 38 und 40 – von 120–135 mm aufweisen. Die oben erläuterte vorbestimmte Distanz, wenn sich die Federanordnung 28 nach dem Gießen in dem nicht-gebogenen Zustand befindet, kann zum Beispiel 30–40 mm betragen.
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Ausführungsformen eines Verfahrens können dann das Befestigen einer Vielzahl von Dämpfern wie etwa der Dämpfer 54, 56, 58, 60 an entsprechenden Enden 38, 40, 42, 44 der Federanordnung 28 umfassen. Wie weiter oben beschrieben, kann dies in einem sekundären Prozess nach dem separaten Gießen der einzelnen Komponenten erfolgen oder können die Dämpfer wie in 4 gezeigt direkt auf die Federanordnung gegossen werden. In dem ersten Gussprozess können zum Beispiel die gesamte Federanordnung 85 einschließlich der Blattfedern 92, 94, die Querglieder 104, 106 und die Halteglieder 108, 110, 112, 114, 116 alle gemeinsam in einem ersten Vorgang gegossen werden, während die Dämpfer 118, 120, 122, 124 über der Federanordnung 86 in einem zweiten Vorgang gegossen werden. Für Ausführungsformen mit der in 2 gezeigten Federanordnung 28 können die Haltelaschen 80, 82, 84 auch direkt auf die entsprechenden Halteglieder 76, 78, 70 in dem Prozess des ersten Vorgangs gegossen werden.
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Vorstehend wurden beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, wobei die Erfindung nicht die auf oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Die Beschreibung ist beispielhaft und nicht einschränkend aufzufassen, wobei zu beachten ist, dass verschiedene Änderungen an den hier beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7916490 B2 [0002]
- US 20060198111 A1 [0002]
- US 3845359 A [0002]
- US 20100188828 A1 [0002]
