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Die Erfindung betrifft eine Kabeleinrichtung für eine Drehmoment-Sensoreinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem elektrischen Kabel, welches an einem Kabelende ein Verbindungselement aufweist, welches fest mit dem Kabel verbunden ist. Die Erfindung betrifft auch eine Drehmoment-Sensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse und mit einer Leiterplatte, welche zumindest zwei Löcher aufweist. Ebenfalls von der Erfindung umfasst ist ein Drehmomentsensorsystem mit einer Drehmoment-Sensoreinrichtung und einer Kabeleinrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Drehmomentsensorsystem, einer Drehmoment-Sensoreinrichtung oder einer Kabeleinrichtung.
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Drehmoment-Sensoreinrichtungen in Kraftfahrzeugen sind im Allgemeinen mit einem Kabel versehen, über welches eine elektrische Versorgungsspannung bereitgestellt wird und üblicherweise auch eine Datenübermittlung zwischen der Drehmoment-Sensoreinrichtung und dem Kraftfahrzeug erfolgt. Die entsprechenden Kabel sind dabei an einem drehmomentsensoreinrichtungsnahen Ende üblicherweise entweder direkt in eine Leiterplatte der Drehmoment-Sensoreinrichtung eingelötet, oder aber mit einem Stecker versehen, welcher in einen entsprechenden Steckerkopf, dem sogenannten Header, der Drehmoment-Sensoreinrichtung eingesteckt werden kann, um das Kabel mit der Drehmoment-Sensoreinrichtung zu elektrisch zu kontaktieren. Das Kabel an der Drehmoment-Sensoreinrichtung kann dabei auch als Kabelschwanz bezeichnet werden.
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Beispielsweise zeigt die
US 2004/0250631 A1 einen Drehmomentsensor mit einem an einer Platine verlöteten Kabelschwanz, über welchen ein Sensorsignal weitergeleitet beziehungsweise der Sensor mit Spannung versorgt wird.
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Aus der
JP 2014/163719 A ist ein Lenkwinkelsensor für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei welchem eine Stiftleiste eines Steckerkopfes, welcher zur Aufnahme eines Steckers des Kabels beziehungsweise Kabelschwanzes ausgebildet ist, mit einem Pressfitverfahren auf einer Leiterplatte montiert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Kabel auf möglichst einfache und zuverlässige Weise mit einer Drehmoment-Sensoreinrichtung eines Kraftfahrzeugs oder mit einer Drehmoment-Sensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug elektrisch und mechanisch zu verbinden.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Die Erfindung betrifft eine Kabeleinrichtung für eine Drehmoment-Sensoreinrichtung eines Kraftfahrzeugs oder für eine Drehmoment-Sensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem elektrischen Kabel, welches an einem Kabelende ein Verbindungselement aufweist, welches fest mit dem Kabel verbunden ist. Darunter, dass das Verbindungselement fest mit dem Kabel verbunden ist, ist hier zu verstehen, dass das Verbindungselement nicht zerstörungsfrei von dem Kabel lösbar ist. Beispielsweise kann das Verbindungselement mit dem Kabel vergossen, verstemmt oder auf sonstige Weise dauerhaft verbunden sein. Die Kabeleinrichtung kann auch als sogenannter Kabelschwanz bezeichnet werden.
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Das Verbindungselement weist dabei zumindest zwei metallische Einpressstifte zum Einpressen in ein jeweiliges Loch einer Leiterplatte der Drehmoment-Sensoreinrichtung unter Herstellung einer mechanischen und elektrischen Kopplung zwischen den Einpressstiften und der Leiterplatte durch ein Verformen der Einpressstifte in dem jeweiligen Loch auf. Dabei kann sich insbesondere auch das Loch mehr verformen als der jeweilige Einpressstift. Die Einpressstifte können ein Metall umfassen oder aus Metall bestehen. Derartige metallische Einpressstifte sind auch als sogenannte Pressfit-Stifte bekannt. Sie können insbesondere jeweils mit einer jeweiligen Ader des Kabels elektrisch verbunden, beispielsweise verklemmt oder verstemmt sein. Die Einpress- oder Pressfitstifte dienen somit dem Herstellen einer Pressfitverbindung zwischen dem Verbindungelement und der Leiterplatte. Durch das Verbindungselement mit den metallischen Einpressstiften ist die Kabeleinrichtung insbesondere direkt, also ohne Zwischenelemente, mit der Leiterplatte der Drehmoment-Sensoreinrichtung verbindbar, also elektrisch und mechanisch koppelbar. Dabei sind die Einpress-Stifte in einem Kunststoffträger des Verbindungselements gehalten. Es kann somit durch das Verformen der Einpressstifte in dem jeweiligen Loch eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Verbindungselement beziehungsweise dem Verbindungselement und der Leiterplatte hergestellt werden.
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Das hat den Vorteil, dass ein ansonsten üblicher Steckerkopf an der Drehmoment-Sensoreinrichtung, welcher einen entsprechenden Stecker oder Gegenstecker an der zugeordneten Kabeleinrichtung oder dem zugeordneten Kabelschwanz erfordert, weggelassen werden kann. Es wird somit eine reduzierte Bauteilanzahl erreicht, was den Gesamtaufbau vereinfacht. Dabei ist die über die Pressfitverbindung bereitgestellte mechanische und vor allem elektrische Kopplung robuster gegenüber mechanischem Beanspruchen, als beispielsweise ein direkt in eine Leiterplatte der Drehmoment-Sensoreinrichtung eingelötetes Kabelende. Gerade bei Drehmoment-Sensoreinrichtungen, welche oft in der Nähe eines Antriebsmotors in einem Kraftfahrzeug angeordnet sind und somit einer großen Temperaturbelastung und/oder Vibrationsbelastung ausgesetzt sind, ist hier vorteilhaft auf elegante Weise eine robuste und einfache elektrische Anbindung oder Kopplung erreicht. Dabei wird auch eine Handhabung der Kabeleinrichtung bei dem Einpressen verbessert.
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Bevorzugt kann das Verbindungselement dabei zumindest vier metallische Einpressstifte aufweisen. Das hat den Vorteil, dass bei der Drehmoment-Sensoreinrichtung die gesamte elektrische Kopplung, also beispielsweise eine Stromversorgung und eine Datenverbindung, über die eine Kabeleinrichtung mit dem einen Verbindungselement bereitgestellt werden kann. Damit ist auf besonders einfache und robuste Weise die Anbindung der Drehmoment-Sensoreinrichtung an die Kabeleinrichtung und somit weitere Komponenten des Kraftfahrzeugs möglich.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass die Einpressstifte in den Kunststoffträger eingegossen, also mit dem Kunststoffträger vergossen sind. Alternativ oder ergänzend können die Einpressstifte auch in den Kunststoffträger eingeschossen sein.
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Das hat den Vorteil, dass sich durch den Kunststoffträger ein Verbindungselement realisieren lässt, welches besonders gut gegenüber einer Umgebung des Verbindungselementes abgedichtet ist. Damit kann beispielsweise ein Kurzschluss oder ein Eindringen von Feuchtigkeit aus einem an das Verbindungselement angrenzenden Mündungsbereich des Kabels, welches in bevorzugter Weise ebenfalls mit dem Kunststoffträger vergossen ist, verhindert werden. Auch können so die Einpressstifte besonders genau positioniert werden, was für das Einpressen in eine Mehrzahl von jeweiligen Löchern in der Leiterplatte vorteilhaft ist. Überdies lassen sich so in den Kunststoffträger auf einfache Weise zusätzliche Elemente eingießen oder mitformen, wie dies auch im Folgenden beschrieben ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Kunststoffträger zumindest einen Haltestift, bevorzugt zwei oder mehr Haltestifte, aus Kunststoff zum Eingriff in ein weiteres Loch der Leiterplatte aufweist. Der Haltestift ist dabei insbesondere gleich lang wie oder kürzer als ein aus dem Kunststoffträger hervorstehender Teil eines der Einpressstifte oder aller Einpressstifte. Der zumindest eine Haltestift ist damit parallel zu einem durch die Leiterplatte durchzusteckenden Teil der Einpressstifte so lang, dass der Haltestift bei dem Einpressen gleichzeitig oder später in Kontakt mit der Leiterplatte kommt, als der oder die Einpressstifte.
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Das hat den Vorteil, dass so eine mechanische Zugentlastung erreicht wird, welche die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der durch die Einpressstifte hergestellten elektrischen Kopplung zwischen den Einpressstiften und der Leiterplatte verbessert.
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Alternativ ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Haltestift länger als ein aus dem Kunststoffträger hervorstehender Teil eines der Einpressstifte oder aller Einpressstifte. Das hat den Vorteil, dass der Haltestift als erstes mit der Leiterplatte in Kontakt kommt und so das gesamte Verbindungselement zentrieren kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Kunststoffträger oder das Verbindungselement zumindest einen Fixierstift, bevorzugt zwei oder mehr Fixierstifte, aus Kunststoff zum Eingriff in ein Loch eines Gehäuses der Drehmoment-Sensoreinrichtung aufweist. Insbesondere ragt der Fixierstift dabei gleich weit oder weiter aus dem restlichen Kunststoffträger oder dem Verbindungselement hervor als einer der Einpressstifte oder alle Einpressstifte. Der Fixierstift kann also beispielsweise länger sein als ein aus dem Kunststoffträger hervorragender Teil zumindest eines oder aller Einpressstifte, er kann allerdings auch kürzer sein und dafür auf einem entsprechenden Sockel des Verbindungselements angeordnet sein. Der Sockel des Verbindungselements erhöht in diesem Fall die Position des Fixierstiftes in der Richtung, in welcher das Einpressen erfolgt und in welche sich der außerhalb des Kunststoffträgers befindliche Teil der Einpressstifte hauptsächlich erstreckt. Somit wird erreicht, dass bei dem Einpressen der Fixierstift in Kontakt mit dem Gehäuse der Drehmoment-Sensoreinrichtung kommt oder in Kontakt steht, bevor einer der oder die Einpressstifte in Kontakt mit der Leiterplatte stehen.
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Das hat den Vorteil, dass bei dem Einpressen eine zusätzliche Führung des Verbindungselementes bereitgestellt wird, sowie des Weiteren auch eine zusätzliche Zugentlastung realisiert ist.
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Dabei kann in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass der zumindest eine Fixierstift für ein Verstemmen an dem Gehäuse der Drehmoment-Sensoreinrichtung ausgebildet ist. Unter einem Verstemmen kann hier auch ein plastisches Verformen verstanden werden, infolgedessen der Kunststoffträger und damit auch die Kabeleinrichtung fest in dem oben beschriebenen Sinne an dem Gehäuse angebracht wird. Insbesondere ist der Fixierstift dabei für ein Verstemmenverfahren, bevorzugt ein Ultraschall-, Heiß- oder Heißluftverstemmen, ausgebildet. Beispielsweise kann der Fixierstift dafür einen plastischen Kunststoff umfassen oder aus einem solchen gebildet sein. Das hat den Vorteil, dass die Kabeleinrichtung besonders robust und zuverlässig an dem Gehäuse der Drehmomentsensoreinrichtung gehalten ist. Auch eine Funktion als Zugentlastung wird damit befördert.
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In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einpressstifte und/oder der zumindest eine Haltestift und/oder der zumindest eine Fixierstift parallel zueinander angeordnet sind. Es verlaufen also die jeweils zugeordneten Haupterstreckungsrichtungen der jeweiligen Stifte parallel, und zwar in der Richtung, in welcher bestimmungsgemäß auch das Einpressen erfolgt.
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Das hat den Vorteil, dass die Kabeleinrichtung mit einem Bewegen in eine einzige Richtung, nämlich in die Richtung des Einpressens, dauerhaft und zuverlässig mit der Drehmoment-Sensoreinrichtung verbunden werden kann.
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Dabei ist in bevorzugter Weise vorgesehen, dass das Kabel in einem an das Verbindungselement angrenzenden Mündungsbereich zu der Ausrichtung oder Orientierung der Einpressstifte und/oder des Haltestifts und/oder des Fixierstifts, welche durch die den Verlauf der Haupterstreckungsrichtung des jeweiligen Stifts oder der jeweiligen Stifte vorgegeben ist, in einem von Null verschiedenen Winkel orientiert ist, insbesondere in einem rechten Winkel.
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Das hat den Vorteil, dass ein Herausziehen der Einpressstifte aus den Löchern der Leiterplatte durch ein Ziehen an dem Kabel praktisch ausgeschlossen ist und durch den Haltestift oder den Fixierstift dabei eine besonders zuverlässige Druckentlastung bereitgestellt wird. Auch eine Handhabung der Kabeleinrichtung bei dem Einpressen wird damit verbessert.
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Die Erfindung betrifft auch eine Drehmoment-Sensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse und mit einer Leiterplatte, welche zumindest zwei Löcher aufweist. Wichtig dabei ist, dass die Löcher für ein Einpressen eines jeweiligen metallischen Einpressstiftes einer Kabeleinrichtung nach einer beschriebenen Ausführungsformen unter Herstellung einer mechanischen und elektrischen Kopplung zwischen der Leiterplatte und den Einpressstiften durch ein Verformen der Einpressstifte in dem jeweiligen Loch ausgebildet sind. Die Löcher sind somit für ein Herstellen einer Pressfitverbindung zwischen der Leiterplatte und dem Verbindungselement ausgebildet. Es kann somit durch das Verformen der Einpressstifte in dem jeweiligen Loch eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Verbindungselement beziehungsweise dem Verbindungselement und der Leiterplatte hergestellt werden.
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Das hat den Vorteil, dass ein ansonsten üblicher Steckerkopf an der Drehmoment-Sensoreinrichtung, welcher einen entsprechenden Stecker oder Gegenstecker an der zugeordneten Kabeleinrichtung oder dem zugeordneten Kabelschwanz erfordert, weggelassen werden kann. Es wird somit eine reduzierte Bauteilanzahl erreicht, was den Gesamtaufbau vereinfacht. Dabei ist die über die Pressfitverbindung bereitgestellte mechanische und vor allem elektrische Kopplung robuster gegenüber mechanischem Beanspruchen, als beispielsweise ein direkt in eine Leiterplatte der Drehmoment-Sensoreinrichtung eingelötetes Kabelende. Gerade bei Drehmoment-Sensoreinrichtungen, welche oft in der Nähe eines Antriebsmotors in einem Kraftfahrzeug angeordnet sind und somit einer großen Temperaturbelastung und/oder Vibrationsbelastung ausgesetzt sind, ist hier vorteilhaft auf elegante Weise eine robuste und einfache elektrische Anbindung oder Kopplung erreicht. Dabei wird auch eine Handhabung der Kabeleinrichtung bei dem Einpressen verbessert.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Drehmoment-Sensoreinrichtung ist dabei vorgesehen, dass die Leiterplatte zumindest ein weiteres Loch für einen Haltestift des Verbindungselements der Kabeleinrichtung und/oder ein Gehäuse der Drehmoment-Sensoreinrichtung und zumindest ein Loch für einen Fixierstift des Verbindungselementes aufweist.
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Das hat den Vorteil das wie oben entsprechend für die Kabeleinrichtung beschrieben eine oder mehrere Zugentlastungen und/oder Montageführungen realisiert werden, sowie eine dauerhafte Verbindung zwischen Drehmoment-Sensoreinrichtung und Kabeleinrichtung ermöglicht wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Drehmoment-Sensoreinrichtung ist vorgesehen, dass ein Gehäuse der Drehmoment-Sensoreinrichtung oder das Gehäuse der Drehmoment-Sensoreinrichtung für ein einem Produktionsprozess der Drehmoment-Sensoreinrichtung nachgelagerten Einpressen der Einpressstifte in die Löcher der Leiterplatte der funktionsfähigen Drehmoment-Sensoreinrichtung ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass im Bereich der Löcher der Leiterplatte in einer Richtung des Einpressens, in welche die Drehmoment-Sensoreinrichtung und das Verbindungselement bei dem Einpressen gegeneinander bewegt werden, in dem Gehäuse ein ausreichender Freiraum für das Einpressen des Verbindungselementes mit den Einpressstiften vorgesehen ist.
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Das hat den Vorteil, dass jeweils für eine Sensoreinrichtung nach einer erfolgten Fertigung der dann funktionsfähigen Drehmoment-Sensoreinrichtung eine individuell an eine jeweilige Einbausituation angepasste Kabeleinrichtung einfach mit wenigen Bauteilen und zuverlässig mit der Drehmoment-Sensoreinrichtung gekoppelt werden kann. Es können die Vorteile der üblichen Steckerköpfe mit Gegensteckern an Drehmoment-Sensoreinrichtungen mit weniger Aufwand erreicht werden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Drehmoment-Sensoreinrichtung einen reinen Drehmomentsensor, einen sogenannten Torque-Only-Sensor (TOS), aufweist, mittels welchem ausschließlich ein Drehmoment ermittelbar ist. Die Drehmoment-Sensoreinrichtung weist dann also keinen Winkelsensor oder Indexsensor zum Ermitteln eines Winkels einer Welle oder einer Referenz- oder Indexstellung einer Welle auf. Die Drehmoment-Sensoreinrichtung ist in dem Fall also eine Torque-Only (TOS)-Drehmoment-Sensoreinrichtung. Alternativ kann die Drehmoment-Sensoreinrichtung einen kombinierten Drehmomentsensor, einen sogenannten Torque-Angle-Sensor (TAS) oder Torque-Index-Sensor (TIS), aufweisen, mittels welchem ein Drehmoment und ein Winkel einer Welle beziehungsweise ein Drehmoment und eine Referenz- oder Indexstellung einer Welle ermittelbar ist.
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Für die genannten Drehmoment-Sensoreinrichtungen sind die beschriebenen Pressfitverbindungen für eine elektrische und mechanische Kopplung der Kabeleinrichtung mit der Drehmoment-Sensoreinrichtung aufgrund der Nutzungsszenarien, welches sich beispielsweise auf eine Verwendung der entsprechenden Sensoreinrichtungen über einen großen Temperaturbereich und einem starken Einfluss von Vibrationen und Erschütterungen besonders günstig.
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Die Erfindung betrifft auch ein Drehmomentsensorsystem mit einer Drehmoment-Sensoreinrichtung und einer Kabeleinrichtung entsprechend den beschriebenen Ausführungsformen.
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Ebenfalls von der Erfindung umfasst ist ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Drehmomentsensorsystem oder einer der beschriebenen Ausführungsformen der Drehmoment-Sensoreinrichtung oder der Kabeleinrichtung.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine beispielhafte Ausführungsform einer Kabeleinrichtung mit einer beispielhaften Ausführungsform einer Leiterplatte einer Drehmoment-Sensoreinrichtung; und
- 2 eine beispielhafte Ausführungsform eines Drehmomentsensorsystems mit einer beispielhaften Ausführungsform einer Drehmoment-Sensoreinrichtung und einer beispielhaften Ausführungsform einer Kabeleinrichtung; sowie
- 3 ein Kraftfahrzeug mit einem weiteren beispielhaften Drehmomentsensorsystem.
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Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden dabei in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine Kabeleinrichtung 1 für eine Drehmoment-Sensoreinrichtung 15 (2) eines Kraftfahrzeugs 19 (3) dargestellt. Die Kabeleinrichtung 1 weist dabei ein elektrisches Kabel 2 auf, welches an einem Kabelende 3 mit einem Verbindungselement 4 versehen ist. Das Verbindungselement 4 ist dabei fest mit dem Kabel 2 verbunden, sodass es nur unter Zerstörung des Verbindungselements 4 oder des Kabels 2 von diesem lösbar ist. Dies kann zum Beispiel realisiert werden, indem ein Kunststoffträger 5 des Verbindungselements 4 mit dem Kabel 2 vergossen ist.
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Das Verbindungselement 4 weist auch zumindest zwei, bevorzugt 4 und im folgenden Beispiel acht metallische Einpressstifte 6 auf. Diese Einpressstifte 6 sind sogenannte Pressfitstifte und dienen dem Einpressen in ein jeweiliges Loch 7 einer Leiterplatte 8 der Drehmoment-Sensoreinrichtung 15 unter Herstellung einer mechanischen und elektrischen Kopplung zwischen den Einpressstiften 6 und der Leiterplatte 8 durch ein Verformen der Einpressstifte 6 in dem jeweiligen Loch 7. Die Einpressstifte 6 und die Löcher 7 dienen somit dem Herstellen einer Pressfitverbindung zwischen der Leiterplatte 8 und dem Verbindungselement 4. Die Einpressstifte 6 sind dabei in dem Kunststoffträger 5 des Verbindungselements 4 gehalten, im folgenden Beispiel von dem Kunststoff des Kunststoffträgers 5 umspritzt oder eingegossen. Die Einpressstifte 6 sind dabei vorliegend in gleichmäßigem Abstand in Spalten und Reihen angeordnet.
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Im gezeigten Beispiel weist der Kunststoffträger 5 zumindest einen, vorliegend zwei Haltestifte 9 aus Kunststoff zum Eingriff in ein jeweiliges weiteres Loch 10 der Leiterplatte 8 auf. Diese Haltestifte 9 erstrecken sich vorliegend in der Einpressrichtung, also in der Richtung, in welcher das Verbindungselement 3 und die Leiterplatte 8 bei dem Einpressen zum Herstellen der Pressfitverbindung zueinander bewegt werden, vorliegend der z-Richtung, kürzer als ein aus dem Kunststoffträger 5 hervorstehender Teil der Einpressstifte 6. Damit kommen bei dem Einpressen der Einpressstifte 6 in die Löcher 7 zunächst die Einpressstifte 6 mit der Leiterplatte 8 in Kontakt und erst in Folge die Haltestifte 9. Dabei weisen die Löcher 10 vorliegend einen größeren Durchmesser als die Löcher 7 auf, um trotz der Haltestifte 9 aus Kunststoff eine stabile Zugentkopplung zu ermöglichen.
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Im gezeigten Beispiel weist das Verbindungselement 3 zumindest einen, vorliegend zwei, Fixierstifte 13 aus Kunststoff zum Eingriff in ein Loch 17 (2) eines Gehäuses 16 ( 2) der Drehmoment-Sensoreinrichtung 15 auf. Die beiden Fixierstifte 13 ragen dabei vorliegend weiter in z-Richtung aus dem Verbindungselement 3 hervor, als die Einpressstifte 6. Die Fixierstifte 13 erstrecken sich damit in der Einpressrichtung, also vorliegend der z-Richtung, weiter als die Einpressstifte 6. Im gezeigten Beispiel sind die Fixierstifte 13 für ein Verstemmen an dem Gehäuse 16 der Drehmoment-Sensoreinrichtung 15 ausgebildet, das heißt vorliegend aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt.
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Vorliegend sind die Einpressstifte 6, die Haltestifte 9 und die Fixierstifte 13 mit einer jeweiligen Haupterstreckungsrichtung parallel zueinander angeordnet, sodass in dieser Richtung, der Einpressrichtung, eine besonders gute Führung des Verbindungselementes 4 und eine stabile Halterung in einer Richtung senkrecht zu der Einpressrichtung realisiert ist. Dabei ist vorliegend das Kabel 2 in einem an das Verbindungselement 3 angrenzenden Mündungsbereich 11 parallel zu einer y-Richtung senkrecht zu der Einpressrichtung und damit der Ausrichtung der Einpressstifte 6 und der Haltestifte 9 sowie der Fixierstifte 13 orientiert. Damit wird eine zuverlässige Zugentlastung bereitgestellt. Das Verbindungselement 4 ist dabei vorliegend im Wesentlichen quaderförmig, wobei die Stifte 6, 9, 13 an einer in positiver z-Richtung orientierten Oberfläche des Quaders angeordnet sind und der Mündungsbereich 11 des Kabels 2 an einer in negativer y-Richtung orientierten Oberfläche des Quaders.
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An dem anderen Ende 12 des Kabels 2 kann beispielsweise ein weiterer Stecker oder ähnliches angeordnet sein. Die genaue Gestaltung ist hierbei in dem beschriebenen Kontext unwesentlich.
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In 2 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines Drehmomentsensorsystems 14 mit einer Kabeleinrichtung 1 sowie einer Drehmoment-Sensoreinrichtung 15 dargestellt. Die Drehmoment-Sensoreinrichtung 15 umfasst dabei vorliegend in ihrem Inneren eine Leiterplatte 8 (1) mit entsprechenden Löchern 7 für Einpressstifte 6 (1) der Kabeleinrichtung 1. Die Leiterplatte 8 ist in der gezeigten Darstellung nicht sichtbar. Überdies weist die Drehmoment-Sensoreinrichtung 15 hier ein Gehäuse 16 mit zumindest einem Loch 17, vorliegend zwei Löchern 17 für die Fixierstifte 13 des Verbindungselementes 4 auf.
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Im gezeigten Beispiel ist nun die Pressfitverbindung zwischen dem Verbindungselement 4 und der Leiterplatte 8 bereits realisiert, das heißt eine elektrische und mechanische Kopplung zwischen den Einpressstiften 6 und der Leiterplatte 8 durch ein Verformen der Einpressstifte 6 in den jeweiligen Löchern 7 bereits erfolgt. Im gezeigten Beispiel sind dabei auch die Fixierstifte 13 in die Löcher 17 des Gehäuses 16 eingebracht und dort verstemmt, beispielsweise durch eine Ultraschalleinwirkung pilzförmig verformt. Dadurch ist das Verbindungselement 4 ohne eine Zerstörung der Fixierstifte 13 oder des Gehäuses 16 nicht mehr von der Drehmoment-Sensoreinrichtung 15 trennbar.
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Vorliegend weist das Gehäuse 16 auch eine Führung 18 auf, welche bei einem Schnitt in einer z-x-Ebene einen U-förmigen Querschnitt hat, welcher in der z-Richtung offen ist. Dadurch kann das Verbindungselement 4 entlang der Führung 18 in der y-Richtung verschoben werden und sodann in z-Richtung eingepresst werden. Damit kann das Einpressen der Einpressstifte 6 in die Löcher 7 der Leiterplatte 10 in einem Produktionsprozess der Drehmoment-Sensoreinrichtung 15 auch nachgelagert und somit bei funktionsbereiter Drehmoment-Sensoreinrichtung 15 erfolgen.
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In 3 ist ein Kraftfahrzeug 19 mit einem beispielhaften Drehmomentsensorsystem 14 dargestellt. Die Drehmoment-Sensoreinrichtung 15 dient dabei vorliegend zum Erfassen eines Lenkwinkels und Lenkmomentes einer Lenkwelle 20. Aufgrund der Ausgestaltung zwischen der mechanischen und elektrischen Kopplung zwischen der Drehmoment-Sensoreinrichtung 15 und der Kabeleinrichtung 1 konnte hier beispielsweise die Drehmoment-Sensoreinrichtung 15 nach oder bei dem Montieren im Kraftfahrzeug 19 mit der Kabeleinrichtung 1 elektrisch und mechanisch über eine Pressfitverbindung gekoppelt werden, was die Flexibilität bei der Montage erhöht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2004/0250631 A1 [0003]
- JP 2014163719 A [0004]
