DE102004004410A1

DE102004004410A1 - Drosselklappenstellmotor mit einem elektrischen Steckverbindungssystem

Info

Publication number: DE102004004410A1
Application number: DE102004004410A
Authority: DE
Inventors: Christian Lorenz; Bernd Rometsch; Roland Zoelch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2005-08-18
Also published as: JP2005216858A; ITMI20050120A1; US20050186860A1

Abstract

Bei einem elektrischen Steckverbindungssystem (10) für einen Drosselklappenstellmotor für ein Kraftfahrzeug ist erfindungsgemäß bei einem weiblichen Steckerbauteil (14) eine Kontaktfahne (22) an ihrem Endbereich mit einem konvexen oder abgeflachten Oberflächenabschnitt (32) versehen, mit dem die Kontaktfahne (22) an einem Kontaktstift (18) eines männlichen Steckerbauteils (12) zum Anliegen kommt. Ferner ist die Kontaktfahne (22) zwischen ihren Endbereichen (24 bzw. 28) mit einer die Querschnittsfläche der Kontaktfahne (22) verringernden und die Kontaktfahne (22) in Richtung auf den Kontaktstift (18) längenden Einprägung (30) versehen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Drosselklappenstellmotor mit einem elektrischen Steckverbindungssystem, und insbesondere ein dort vorgesehenes weibliches Steckerbauteil zum Verbinden mit mindestens einem Kontaktstift eines männlichen Steckerbauteils, mit mindestens einer Kontaktfahne, die mit einem ersten Endbereich an einem Träger des weiblichen Steckerbauteils gehaltert ist und mit ihrem entgegengesetzten zweiten Endbereich an dem Kontaktstift des männlichen Steckerbauteils anliegen soll.

Derartige elektrische Steckverbindungssysteme dienen beispielsweise in einem Kraftfahrzeug zur elektrischen Kontaktierung eines Kabelbaumsteckers an einem Trägersubstrat des Drosselklappenstellmotors, wobei dabei an dem Trägersubstrat ein Elektromotor und/oder ein Potentiometer am Kabelbaum des Kraftfahrzeugs anzuschließen sind. Das Potentiometer ist beispielsweise mit einer Drosselklappenwelle des Elektromotors gekoppelt und ermittelt die Ist-Drosselklappenstellung. Mit Hilfe einer Regelelektronik kann der Elektromotor entsprechend angesteuert und die Drosselklappenstellung gegebenenfalls korrigiert werden. Die elektrischen Bauelemente dieses Regelkreises sind über elektrische Kabel miteinander verbunden, wozu eine Vielzahl von Kontaktierungsstellen am Kabelbaumstecker, am Elektromotor und am Potentiometer notwendig ist. Neben beispielsweise durch Schweißen oder Löten hergestellten starren Verbindungen, bestehen solche Kontaktierungsstellen aus durch Crimpen hergestellten Verbindungen oder aus Steckverbindungen.

Steckverbindungen weisen den Vorteil auf, dass sie gegebenenfalls leicht gefügt werden können. Es besteht jedoch insbesondere bei Steckverbindungen ein erhöhtes Risiko, dass die zwischen dem männlichen und dem weiblichen Steckerbauteil herzustellenden Kontaktierungen über die Lebensdauer des elektrischen Steckverbindungssystems hinweg nicht dauerhaft sind. Darüber hinaus können die an den männlichen und den weiblichen Steckerbauteilen auszubildenden Kontaktstifte und Kontaktfahnen nur mit Maßtoleranzen behaftet hergestellt werden und das elektrische Steckverbindungssystem muss grundsätzlich die gesamte mögliche Toleranzbreite abdecken.

Aufgabe und Lösung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Steckverbindungssystem der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass auf kostengünstige Art und Weise eine elektrische Verbindung zwischen einem weiblichen und einem männlichen Steckerbauteil hergestellt ist, die hinsichtlich der Maßgenauigkeit von Steckerpin und Kontaktfahne eine große Toleranzbreite abdecken kann und zugleich über die Lebensdauer des elektrischen Steckverbindungssystems hinweg für eine sichere Kontaktierung sorgt.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem weiblichen Steckerbauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, bei dem die mindestens eine Kontaktfahne an ihrem zweiten Endbereich mit einem konvexen oder abgeflachten Oberflächenabschnitt versehen ist, mit der die Kontaktfahne an dem Kontaktstift des männlichen Steckerbauteils zum Anliegen kommt. Die Aufgabe ist ferner mit einem entsprechenden weiblichen Steckerbauteil gelöst, bei dem die mindestens eine Kontaktfahne zwischen ihrem ersten und zweiten Endbereich mit einer Einprägung versehen und insbesondere durch eine solche Prägung vom ersten Endbereich ausgehend in Richtung auf den Kontaktstift des männlichen Steckerbauteils hin gelängt bzw. gestreckt ist.

In Kombination eines solchen weiblichen Steckerbauteils mit einem zugehörigen männlichen Steckerbauteil kann insbesondere zwischen einem Kabelbaumstecker eines Drosselklappenstellmotors und einem zugehörigen Trägersubstrat vorteilhaft eine elektrische Steckverbindung hergestellt werden. Die Steckverbindung widersteht insbesondere den widrigen und stark schwankenden Umgebungseinflüssen in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs.

Die erfindungsgemäße Kontaktfahne liegt nicht mit einer Kante an dem zugehörigen Kontaktstift an, sondern mit einem konvexen oder einem abgeflachten Oberflächenabschnitt. Die Kontaktfläche zwischen Kontaktstift und Kontaktfahne ist daher vergleichsweise groß und eine mögliche Erhöhung des Übergangswiderstands zwischen diesen Bauteilen wirkt sich über die Lebensdauer der erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung vergleichsweise gering aus.

Das erfindungsgemäße elektrische Steckverbindungssystem überdeckt eine große Toleranzbreite bei möglichen Maßabweichungen der beteiligten Steckerbauteile, denn die speziell angepasste mindestens eine Kontaktfahne des weiblichen Steckerbauteils weist durch die vorgesehene Einprägung eine hohe Elastizität auf. Mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Längung bzw. Streckung der mindestens einen Kontaktfahne in Richtung auf den Kontaktstift hin, darf die mögliche Toleranzbreite in der räumlichen Anordnung von Kontaktstift und Kontaktfahne vergleichsweise groß sein.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Einprägung zur Verringerung der Querschnittsfläche der Kontaktfahne ist besonders vorteilhaft sich quer zur Einsteckrichtung des Kontaktstiftes des männlichen Steckerbauteils erstreckend und insbesondere an der Rückseite der mindestens einen Kontaktfahne ausgestaltet. Die derartige Einprägung verringert die Biegesteifigkeit und erhöht die Elastizität der Kontaktfahne bei einem Biegen in Einsteckrichtung.

Um ein Biegen der Kontaktfahne weiter zu erleichtern, ist diese vorteilhaft in Einsteckrichtung des Kontaktstiftes des männlichen Steckerbauteils vorgebogen. Durch die Vorbiegung ist ferner eine Einsteckschräge ausgebildet, entlang der der Kontaktstift besonders leicht eingeschoben werden kann.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindungssystems anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen weiblichen Steckerbauteils und
2 den Längsschnitt gemäß 1 mit einem am weiblichen Steckerbauteil angeordneten männlichen Steckerbauteil.
Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In den 1 und 2 ist ein elektrisches Steckverbindungssystem 10 veranschaulicht, das als männliches Steckerbauteil einen Kabelbaumstecker bzw. eine Kontaktstifthalterung 12 und als weibliches Steckerbauteil ein Trägersubstrat 14 umfasst. Der Kabelbaumstecker 12 dient zur elektrischen Kontaktierung des Trägersubstrats 14, welches seinerseits als Halter für einen nicht dargestellten Elektromotor und ein ebenfalls nicht dargestelltes Potentiometer dient.
Der Kabelbaumstecker 12 ist mit einem im Wesentlichen zylindrischen Steckerkörper 16 gestaltet, an dem an einer Stirnfläche mehrere Kontaktstifte im Wesentlichen senkrecht abstehen, von denen ein Kontaktstift 18 dargestellt ist.
Der Kontaktstift 18 ist in eine Einsteckrichtung 20 zwischen zwei Kontaktfahnen 22 eingeschoben, die jeweils mit einem ersten Endbereich 24 an dem Trägersubstrat 14 gehaltert sind. Die Kontaktfahnen 22 erstrecken sich in dem Trägersubstrat 14 im Wesentlichen quer zur Einsteckrichtung 20 und liegen damit in einer Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu dieser Einsteckrichtung 20 steht. Der jeweilige erste Endbereich 24 der Kontaktfahnen 22 ist dabei in einen Träger 26 des Trägersubstrats 14 eingegossen.
Der jeweils vom ersten Endbereich 24 abgewandte zweite Endbereich 28 der im Wesentlichen länglich gestalteten Kontaktfahnen 22 liegt an dem Kontaktstift 18 an und bildet damit eine elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktstift 18 und der Kontaktfahne 22.
Um diese elektrische Kontaktierung zwischen den beiden Bauelementen 18 und 22 über die Lebensdauer des elektrischen Steckverbindungssystems 10 hinweg sicher zu gewährleisten ist dieser zweite Endbereich 28 der jeweiligen Kontaktfahnen 22 mittels eines Prägevorgangs hergestellt, bei dem insbesondere an der vom Kontaktstift 18 abgewandten Seite der jeweiligen Kontaktfahne 22 zwischen dem ersten Endbereich 24 und dem zweiten Endbereich 28 jeweils eine Einprägung 30 in dem Material der Kontaktfahnen 22 ausgebildet ist.
Mit der jeweiligen Einprägung 30 ist die zugehörige Querschnittsfläche der jeweiligen Kontaktfahne 22 derart verringert, dass die Biegesteifigkeit der Kontaktfahne 22 geringer und ihre Elastizität hoher ist, als bei einer Kontaktfahne ohne Einprägung. Die Einprägungen 30 führen ferner zu einer jeweiligen Längung bzw. Streckung der zugehörigen Kontaktfahnen 22 in Richtung auf den Kontaktstift 18 hin.
Durch eine ebenfalls bei dem Prägevorgang ausgebildete Vorbiegung der Kontaktfahnen 22 in die Einsteckrichtung 20 ist eine Art Einführtrichter ausgebildet, mit dem der Kontaktstift 18 zwischen die beiden Kontaktfahnen 22 hineingeführt und geleitet ist.
Die gelängten bzw. gestreckten und vorgebogenen Kontaktfahnen 22 ermöglichen darüber hinaus einen größeren Toleranzausgleich bei möglichen Maßabweichungen zwischen dem Kabelbaumstecker 12 und dem Trägersubstrat 14.
Durch den oben genannten Prägevorgang ist an den Kontaktfahnen 22 ferner jeweils ein zum Kontaktstift 18 gewandter konvexer Oberflächenabschnitt 32 ausgebildet worden, der beim Einfügen des Kontaktstifts 18 an diesem zum Anliegen kommt. Mit dem konvexen Oberflächenabschnitt 32 ist eine dauerhaft gute Kontaktierung zwischen Kontaktstift und den Kontaktfahnen 22 geschaffen, wobei der Kontaktstift 18 dennoch vergleichsweise leicht aus der derart hergestellten Steckverbindung gelöst werden kann.

Claims

Weibliches Steckerbauteil (14) zum Verbinden mit mindestens einem Kontaktstift (18) eines männlichen Steckerbanteils (12), mit mindestens einer Kontaktfahne (22), die mit einem ersten Endbereich (24) an einem Träger (26) des weiblichen Steckerbauteils (14) gehaltert ist und mit ihrem entgegengesetzten zweiten Endbereich (28) an dem Kontaktstift (18) des männlichen Steckerbauteils (12) anliegen soll, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kontaktfahne (22) an ihrem zweiten Endbereich (28) mit einem konvexen Oberflächenabschnitt (32) versehen ist, mit dem die Kontaktfahne (22) an dem Kontaktstift (18) des männlichen Steckerbauteils (12) zum Anliegen kommt.
Weibliches Steckerbauteil (14) zum Verbinden mit mindestens einem Kontaktstift (18) eines männlichen Steckerbauteils (12), mit mindestens einer Kontaktfahne (22), die mit einem ersten Endbereich (24) an einem Träger (26) des weiblichen Steckerbauteils (14) gehaltert ist und mit ihrem entgegengesetzten zweiten Endbereich (28) an dem Kontaktstift (18) des männlichen Steckerbauteils (12) anliegen soll, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kontaktfahne (22) an ihrem zweiten Endbereich (28) mit einem abgeflachten Oberflächenabschnitt versehen ist, mit dem die Kontaktfahne (22) an dem Kontaktstift (18) des männlichen Steckerbauteils (12) flächig zum Anliegen kommt.
Weibliches Steckerbauteil (14) zum Verbinden mit mindestens einem Kontaktstift (18) eines männlichen Steckerbauteils (12), insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, mit mindestens einer Kontaktfahne (22), die mit einem ersten Endbereich (24) an einem Träger (26) des weiblichen Steckerbauteils (14) gehaltert ist und mit ihrem entgegengesetzten zweiten Endbereich (28) an dem Kontaktstift (18) des männlichen Steckerbauteils (12) anliegen soll, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kontaktfahne (22) zwischen ihrem ersten und ihrem zweiten Endbereich (24 bzw. 28) mit einer die Querschnittsfläche der Kontaktfahne (22) verringernden Einprägung (30) versehen ist.
Weibliches Steckerbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Querschnittsfläche der Kontaktfahne (22) verringernde Einprägung (30) sich quer zur Einsteckrichtung (20) des Kontaktstiftes (18) des männlichen Steckerbauteils (12) erstreckend ausgestaltet ist.
Weibliches Steckerbauteil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Querschnittsfläche der Kontaktfahne (22) verringernde Einprägung (30) bezogen auf die Einsteckrichtung (20) des Kontaktstiftes (18) des männlichen Steckerbauteils (12) an der Rückseite der mindestens einen Kontaktfahne (22) ausgebildet ist.
Weibliches Steckerbauteil (14) zum Verbinden mit mindestens einem Kontaktstift (18) eines männlichen Steckerbauteils (12), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit mindestens einer Kontaktfahne (22), die mit einem ersten Endbereich (24) an einem Träger (26) des weiblichen Steckerbauteils (14) gehaltert ist und mit ihrem entgegengesetzten zweiten Endbereich ((28) an dem Kontaktstift (18) des männlichen Steckerbauteils (12) anliegen soll, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kontaktfahne (22) durch eine Prägung, insbesondere die genannte Einprägung (30), vom ersten Endbereich (24) ausgehend in Richtung auf den Kontaktstift (18) des männlichen Steckerbauteils (12) gelängt ist.
Weibliches Steckerbauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kontaktfahne (22) in die Einsteckrichtung (20) des Kontaktstiftes (18) des männlichen Steckerbauteils (12) vorgebogen ist.
Elektrisches Steckverbindungssystem (10) mit einem männlichen Steckerbauteil (12) und einem weiblichen Steckerbauteil (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Drosselklappenstellmotor für ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Steckverbindungssystem (10) nach Anspruch 8, wobei das männliche Steckerbauteil ein Kabelbaumstecker (12) und das weibliche Steckerbauteil ein einen Elektromotor und/oder ein Potentiometer halterndes Trägersubstrat (14) ist.