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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte für ein Aggregat, ein Gehäuseelement zur Aufnahme einer Leiterplatte sowie ein Aggregat.
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Eine Leiterplatte für ein als Scheibenwischermotor ausgebildetes Aggregat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bereits aus der Praxis allgemein bekannt. Die Leiterplatte ist dabei Bestandteil einer Schaltung für den Scheibenwischermotor und in einem Gehäuse des Scheibenwischermotors angeordnet. Der Scheibenwischermotor wirkt über ein Wischergestänge oder vorzugsweise unmittelbar mit einem Scheibenwischer zusammen. Sowohl auf der Fahrerseite, als auch auf der Beifahrerseite ist dabei ein entsprechender Scheibenwischermotor für den jeweiligen Scheibenwischer vorgesehen, wobei es wesentlich ist, dass abhängig vom Ort des Anbaus, d. h., ob sich der Scheibenwischermotor auf der Fahrerseite und auf der Beifahrerseite befindet, der Scheibenwischermotor unterschiedlich ausgebildet ist. Insbesondere sind dabei unterschiedlich ausgebildete Gehäuse mit an unterschiedlichen Seiten angeflanschten Wischermotoren und Anschlusssteckern erforderlich. Dies hat zur Folge, dass für die auf der Fahrerseite und der Beifahrerseite unterschiedlichen Gehäuse auch unterschiedlich ausgebildete Leiterplatten erforderlich sind. Daraus resultiert ein relativ hoher Fertigungs- und Bevorratungsaufwand für die Scheibenwischermotoren.
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Offenbarung der Erfindung
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Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplatte für ein Aggregat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass diese in unterschiedlichen Aggregaten, insbesondere in Scheibenwischermotoren sowohl auf der Fahrerseite als auch auf der Beifahrerseite universell einsetzbar ist. Das bedeutet, dass für einen auf der Fahrerseite vorgesehenen Scheibenwischermotor dieselbe Leiterplatte verwendet werden soll wie bei einem auf der Beifahrerseite angeordneten Scheibenwischermotor. Diese Aufgabe wird bei einer Leiterplatte für ein Aggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, durch eine symmetrische Anordnung der elektrischen Schnittstellen der Leiterplatte zu einer Symmetrieachse der Leiterplatte diese in unterschiedlichen Gehäusen anordnen zu können. Dabei kann es durchaus vorgesehen sein, dass die Leiterplatten, abhängig von dem spezifischen Einsatz, unterschiedlich bestückt sind. Das bedeutet, dass beispielsweise beim Einsatz der Leiterplatte in einem Scheibenwischerantrieb auf der Fahrerseite andere elektrische bzw. elektronische Bauteile vorgesehen sind als bei einem Scheibenwischerantrieb auf der Beifahrerseite. Jedoch wird grundsätzlich dieselbe Leiterplatte verwendet.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Leiterplatte für ein Aggregat sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die elektrischen Anschlussbereiche als Durchgangsbohrungen ausgebildet sind, die mit den insbesondere als Steckerfahnen ausgebildeten Gegenkontakten eines Steckers zusammenwirken.
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Insbesondere ist es auch vorgesehen, dass auf der Leiterplatte wenigstens ein zusätzlicher elektrischer Anschluss angeordnet ist, der mit einem außerhalb der Leiterplatte befindlichen Element, insbesondere einer Bürstenplatte, kontaktierbar ist, und dass der wenigstens eine zusätzliche elektrische Anschluss symmetrisch zur Symmetrieachse der Leiterplatte angeordnet ist. Dadurch ist beispielsweise eine einfache Ankopplung bspw. einer Bürstenplatte o. ä. möglich, ohne dass dazu Änderungen am Layout der Leiterplatte erforderlich sind.
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Die Erfindung umfasst auch ein Gehäuseelement zur Aufnahme einer erfindungsgemäßen Leiterplatte. Hierbei ist es vorgesehen, dass zur Aufnahme einer Leiterplatte ein an der Gehäuseaußenseite angeordneter, als Anschlussstecker ausgebildeter elektrischer Anschluss zur Kontaktierung der elektrischen Anschlussbereiche auf der Leiterplatte vorgesehen ist, wobei die Verbindung zwischen dem Anschlussstecker und den elektrischen Anschlussbereichen zumindest über als Stanzgitter ausgebildete Leiterbahnen erfolgt, und wobei in Abhängigkeit eines verwendeten Aggregats unterschiedlich ausgebildete bzw. angeordnete Leiterbahnen des Stanzgitters vorgesehen sind. Dadurch wird erst die unterschiedliche Anordnung der Leiterplatte in unterschiedlich geformten Gehäuseelementen ermöglicht, ohne dass weitere Änderungen an dem Gehäuseelement erforderlich sind.
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Zur elektrischen Kontaktierung des Aggregats bzw. der Leiterplatte ist es weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass die Leiterbahnen des Stanzgitters auf der dem Anschlussstecker gegenüberliegenden Seite mit einem insbesondere als Vielfachstecker ausgebildeten Stecker verbunden sind, und dass die Leiterbahnen des Stanzgitters in Abhängigkeit vom verwendeten Aggregat auf unterschiedlichen Seiten des Steckers angeordnet sind. Somit kann jedes Mal dieselbe Leiterplatte verwendet werden, wobei die Ankopplung an den Anschlussstecker über unterschiedlich geformte bzw. ausgebildete Leiterbahnen des Stanzgitters erfolgt.
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Weiterhin umfasst die Erfindung ein Aggregat, insbesondere ein elektrisches Schalt- oder Steuergerät mit einer erfindungsgemäßen Leiterplatte und einem für die Verwendung einer erfindungsgemäßen Leiterplatte ausgebildeten Gehäuseelement.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
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Diese zeigt in:
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1 zwei unterschiedlich ausgebildete Scheibenwischermotoren zum Einsatz im Bereich der Fahrer- bzw. Beifahrerseite eines Kraftfahrzeugs in perspektivischer Ansicht,
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2 und 3 jeweils eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Leiterplatte auf deren Ober- bzw. Unterseite,
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4 jeweils ein unteres Gehäuseelement und eine Leiterplatte der beiden Scheibenwischermotoren gemäß 1 vor dem Zusammenfügen, in perspektivischer Ansicht und
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5 die Teile der Scheibenwischermotoren gemäß 4 nach deren Montage, ebenfalls in perspektivischer Ansicht.
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Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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In der 1 sind zwei als Scheibenwischermotoren ausgebildete Aggregate 1, 2 eines im näheren nicht dargestellten Scheibenwischerantriebs 10 dargestellt. Die beiden Aggregate 1, 2 des Scheibenwischerantriebs 10 dienen dabei zum Antreiben jeweils eines Scheibenwischers, wobei der Scheibenwischer entweder über ein nicht dargestelltes Wischergestänge mit dem jeweiligen Aggregat 1, 2 verbunden ist, oder aber insbesondere direkt von dem Aggregat 1, 2 angetrieben ist. Wesentlich hierbei ist, dass abhängig davon, ob das betreffende Aggregat 1, 2 auf der Fahrerseite oder aber auf der Beifahrerseite des Kraftfahrzeugs angeordnet bzw. eingebaut ist, die Aggregate 1, 2 unterschiedlich ausgebildet sein können.
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Jedes Aggregat 1, 2 weist ein Getriebegehäuse 12a, 12b auf, an das ein Elektromotor 13 angeflanscht ist, der über ein in dem Getriebegehäuse 12a, 12b, angeordnetes, nicht dargestelltes Getriebe auf eine Abtriebswelle 14 wirkt, die aus dem Getriebegehäuse 12a, 12b herausragt und, wie erläutert, zumindest mittelbar mit dem Scheibenwischer mechanisch gekoppelt ist. Wie insbesondere anhand der 1 erkennbar ist, unterscheiden sich die beiden Getriebegehäuse 12a, 12b insoweit voneinander, als dass der Elektromotor 13 sowie ein ebenfalls mit dem Getriebegehäuse 12a, 12b verbundener Anschlussstecker 15 an unterschiedlichen Seiten der Außenseite des Getriebegehäuses 12a, 12b angeordnet sind.
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Der Anschlussstecker 15, der insbesondere mit einem Kabelbaum des Kraftfahrzeugs verbunden ist, dient der elektrischen Ansteuerung des jeweiligen Aggregats 1, 2.
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Die beiden Getriebegehäuse 12a, 12b sind im Ausführungsbeispiel jeweils zweiteilig mit einer horizontalen Trennebene ausgebildet. Sie weisen ein unteres, schalenförmiges Gehäuseelement 17a, 17b auf, das insbesondere mittels Schraubverbindungen mit jeweils einem oberen Gehäuseelement 18a, 18b mechanisch verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel sind die Anschlussstecker 15 jeweils an den unteren Gehäuseelementen 17a, 17b angeordnet bzw. an diesen befestigt.
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Wie insbesondere anhand einer Zusammenschau der 2 bis 5 erkennbar ist, ist im Inneren des Getriebegehäuses 12a, 12b ein Schaltungsträger in Form einer Leiterplatte 20 angeordnet. Erfindungswesentlich ist dabei, dass unabhängig von dem jeweiligen Aggregat 1, 2, d. h. unabhängig davon, ob das jeweilige Aggregat 1, 2 für den Einsatz bzw. den Einbau auf der Fahrerseite oder der Beifahrerseite vorgesehen ist, das Aggregat 1, 2 jeweils eine identisch ausgebildete Leiterplatte 20 aufweist.
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In den 2 und 3 ist die Leiterplatte 20 in einer Oberansicht sowie einer Unteransicht dargestellt. Die im Ausführungsbeispiel eine rechteckförmige Grundfläche aufweisende Leiterplatte 20 weist drei, vorzugsweise jeweils gleich ausgebildete Durchgangsöffnungen 22 bis 24 auf, über die die Leiterplatte 20 in dem Gehäuseelement 17a, 17b befestigt werden kann. Hierzu sind im Ausführungsbeispiel in dem jeweils unteren Gehäuseelement 17a, 17b stiftförmige, insbesondere aus Kunststoff bestehende Befestigungsstifte 25 bis 27 eingesetzt, die beim Einbau der Leiterplatte 20 in dem unteren Gehäuseelement 17a, 17b die Durchgangsöffnungen 22 bis 24 der Leiterplatte 20 durchdringen und in der Endposition der Leiterplatte 20 mit der Leiterplatte 20 verrasten, so dass diese in dem Gehäuseelement 17a, 17b starr befestigt ist (5).
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, derartige Befestigungsstifte 25 bis 27 bzw. andersartig ausgebildete Befestigungselemente alternativ auch an der Leiterplatte 20 anzuordnen, so dass diese in entsprechende Aufnahmeöffnungen eingreifen, die in dem Gehäuseelement 17a, 17b angeordnet bzw. ausgebildet sind. Auch sind selbstverständlich andersartig ausgebildete Befestigungsarten, wie beispielsweise Schraubverbindungen, Nietverbindungen usw. zwischen der Leiterplatte 20 und dem Gehäuseelement 17a, 17b denkbar bzw. möglich.
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Die Leiterplatte 20 wird über ein, im Ausführungsbeispiel in dem unteren Gehäuseelement 17a, 17b angeordnetes, leistenartiges Steckerelement 29 in Form eines Vielfachsteckers elektrisch kontaktiert. Das Steckerelement 29 ist über fünf, am Boden des unteren Gehäuseelements 17a, 17b angeordnete bzw. geführte elektrische Verbindungen 19a, 19b, die insbesondere aus Kupfer, Messing o. ä. bestehen und als Leiterbahnen ausgebildet sind, mit dem Anschlussstecker 15 elektrisch verbunden. Die Verbindungen 19a, 19b sind dabei als Stanzgitter ausgebildet und entsprechend dem jeweiligen Einsatz im Gehäuseelement 17a oder 17b unterschiedlich geformt bzw. gebogen.
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Ferner erkennt man noch ein elektrisches Anschlusselement 31, das ebenfalls an dem unteren Gehäuseelement 17a, 17b angeordnet ist, wobei das Anschlusselement 31 bei montierter Leiterplatte 20 seitlich an der Leiterplatte 20 vorbeigeführt ist und im Ausführungsbeispiel die Trennebene zwischen den beiden Gehäuseelementen 17a, 17b und 18a, 18b überragt. Der Anschlussstecker 31 kann dabei beispielsweise als Masseanschluss eines in dem oberen Gehäuseelement 18a, 18b angeordneten, nicht dargestellten Elements, z. B. eines Sensors, dienen.
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Das Steckerelement 29 ist im Ausführungsbeispiel quer zur Längserstreckung des Getriebegehäuses 12a, 12b angeordnet. Es umfasst im Ausführungsbeispiel fünf nach oben ragende, als elektrische Anschlüsse wirkende Steckerfahnen 32 bis 36, die auf einer Geraden 50 angeordnet sind. Wesentlich hierbei ist, dass, ausgehend von der mittleren Steckerfahne 34, die restlichen Steckerfahnen 32, 33 bzw. 35, 36 symmetrisch zur mittleren Steckerfahne 34 angeordnet und jeweils, zumindest paarweise, hinsichtlich ihrer Geometrie identisch ausgebildet sind.
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Weiterhin ist es vorgesehen, dass das Steckerelement 29 derart zu den Befestigungsstiften 25 bis 27 ausgerichtet bzw. angeordnet ist, dass die Steckerfahnen 32 bis 36 auf einer Geraden 50 angeordnet sind, die parallel einer Verbindungslinie 37 zwischen den beiden Befestigungsstiften 25, 26 bzw. den Durchgangsöffnungen 22, 23 verläuft (5). Zusätzlich ist die mittlere Steckerfahne 34 in gleichem Abstand zu den Befestigungsstiften 25 und 26 angeordnet und das Steckerelement 29 befindet sich in gleichem Abstand zu den Befestigungsstiften 25 und 27.
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Wesentlich ist auch, dass die beschriebene Anordnung der Steckerfahnen 32 bis 36 sowie der Befestigungsstifte 25 bis 27 eine entsprechende Ausbildung der Anordnung der Durchgangsöffnungen 22 bis 24 für die Befestigungsstifte 25 bis 27 sowie von, der elektrischen Kontaktierung der Steckerfahnen 32 bis 36 dienenden Kontaktierungsbohrungen 39 bis 43 in der Leiterplatte 20 findet. Hierbei befindet sich die mittlere Durchgangsöffnung 39 auf einer Symmetrieachse 60 der Leiterplatte 20, und die anderen, als Doppelbohrungen ausgebildete Durchgangsöffnungen 40 bis 43 sind jeweils symmetrisch zur Symmetrieachse 60 und senkrecht zur Geraden 50 angeordnet (2). Wie man insbesondere anhand der 4 und 5 erkennt, ist dadurch der Einsatz ein und derselben Leiterplatte 20 in unterschiedlichen Getriebegehäusen 12a, 12b bzw. unteren Gehäuseelementen 17a, 17b möglich.
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Ferner erkennt man auf der Oberseite der Leiterplatte 20 herausragende Anschlusspfosten 46, 47, die der elektrischen Kontaktierung bzw. Ansteuerung des Elektromotors 13, insbesondere einer Bürstenplatte, dienen. Auch diese Anschlusspfosten 46, 47 liegen auf der Symmetrieachse 60 der Leiterplatte 20.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Ausbildung der Leiterplatte 20 insoweit, als diese für eine variable Bestückung ausgebildet ist. Das bedeutet, dass auf der Leiterplatte 20, unabhängig vom konkreten Einsatz in dem Aggregat 1, 2, diese jeweils ein identisches Layout aufweist, wobei ggf. lediglich bei einem Aggregat 1 oder 2 erforderliche elektrische bzw. elektronische Bauteile auf der Leiterplatte 20 bestückt werden können.
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Die soweit beschriebene Leiterplatte 20 bzw. das Getriebegehäuse 12a, 12b sowie die Aggregate 1, 2 können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Dieser besteht in einer Anordnung von elektrischen und mechanischen Schnittstellen auf der Leiterplatte 20 sowie in dem Getriebegehäuse 12a, 12b derart, dass diese, ohne sonstige Veränderungen an der Leiterplatte 20 vornehmen zu müssen, in unterschiedlichen Getriebegehäusen 12a, 12b bzw. in unterschiedlichen Aggregaten 1, 2 verwendet bzw. eingesetzt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aggregat
- 2
- Aggregat
- 10
- Scheibenwischerantrieb
- 12a
- Getriebegehäuse
- 12b
- Getriebegehäuse
- 13
- Elektromotor
- 14
- Abtriebswelle
- 15
- Anschlussstecker
- 17a
- Gehäuseelement
- 17b
- Gehäuseelement
- 18a
- Gehäuseelement
- 18b
- Gehäuseelement
- 19a
- Verbindung
- 19b
- Verbindung
- 20
- Leiterplatte
- 22
- Durchgangsöffnung
- 23
- Durchgangsöffnung
- 24
- Durchgangsöffnung
- 25
- Befestigungsstift
- 26
- Befestigungsstift
- 27
- Befestigungsstift
- 29
- Steckerelement
- 30
- Gerade
- 31
- Anschlusselement
- 32
- Steckerfahne
- 33
- Steckerfahne
- 34
- Steckerfahne
- 35
- Steckerfahne
- 36
- Steckerfahne
- 37
- Verbindungslinie
- 39
- Kontaktierungsbohrung
- 40
- Kontaktierungsbohrung
- 41
- Kontaktierungsbohrung
- 42
- Kontaktierungsbohrung
- 43
- Kontaktierungsbohrung
- 46
- Anschlusspfosten
- 47
- Anschlusspfosten
- 50
- Gerade
- 60
- Symmetrieachse
