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Dokumentenidentifikation DE102006026477A1 13.12.2007
Titel Massekontaktelement
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Keller, Roland, 97241 Bergtheim, DE;
Viernekes, Gerald, 97437 Haßfurt, DE;
Zaps, Klaus, 97332 Volkach, DE
DE-Anmeldedatum 07.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006026477
Offenlegungstag 13.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.12.2007
IPC-Hauptklasse H01R 4/64(2006.01)A, F, I, 20060607, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Massekontaktelement, welches eine Grundfläche, zwei sich von der Grundfläche nach unten erstreckende Schenkel und einen sich von der Grundfläche nach oben erstreckenden weiteren Schenkel aufweist. Die sich nach unten erstreckenden Schenkel dienen zur Befestigung des Massekontaktelementes an einem von unerwünschten Ladungen zu befreiendem Bauteil. Der sich nach oben erstreckende weitere Schenkel dient zur Kontaktierung des Massekontaktelementes mit einem Masseanschluss.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Massekontaktelement.

Es ist bereits bekannt, zur Ableitung von unerwünschten Ladungen von Bauteilen Kupferdraht zu verwenden, dessen einer Endanschluss mit dem zu entladenden Bauteil und dessen anderer Endanschluss mit einem Masseanschluss verbunden ist, wobei diese Verbindungen Lötverbindungen sind. Dieses Verlöten von Kupferdraht mit dem zu entladenden Bauteil einerseits und dem Masseanschluss andererseits ist jedoch vergleichsweise aufwendig.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Massekontaktelement anzugeben, dessen Verbindung mit einem zu entladenden Bauteil vereinfacht ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Massekontaktelement mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2-8. Die Ansprüche 9 und 10 haben jeweils eine Verwendung eines Massekontaktelementes nach einem der Ansprüche 1-8 zum Gegenstand.

Ein Massekontaktelement gemäß der Erfindung kann in einfacher Weise ohne Verwendung von Werkzeug auf das zu entladende Bauteil aufgeschoben werden, so dass das zu entladende Bauteil zumindest teilweise zwischen den beiden nach unten gerichteten Schenkeln des Massekontaktelementes positioniert ist. Der sich von der Grundfläche des Massekontaktelementes nach oben erstreckende weitere Schenkel dient zur Kontaktierung mit dem jeweils vorhandenen Masseanschluss.

Vorzugsweise sind die sich von der Grundfläche nach unten erstreckenden Schenkel federnd ausgebildet, so dass das Massekontaktelement nach dem Aufschieben auf das zu entladende Bauteil an diesem festgeklemmt ist. Bevorzugte Winkel zwischen den sich von der Grundfläche nach unten erstreckenden Schenkel und der Grundfläche liegen im unbelasteten Zustand jeweils im Bereich von 60°-90° relativ zur Grundfläche.

Ferner ist vorzugsweise auch der sich von der Grundfläche nach oben erstreckende weitere Schenkel federnd ausgebildet. Dadurch wird sichergestellt, dass der weitere Schenkel nach seiner Kontaktierung mit dem Masseanschluss fest an den Masseanschluss gedrückt wird, so dass die gewünschte Masseverbindung während des Betriebes der Vorrichtung, in welcher das Massekontaktelement verwendet wird, sicher aufrechterhalten wird. Weiterhin werden durch die federnde Ausgestaltung des sich von der Grundfläche nach oben erstreckenden weiteren Schenkels Bauteiletoleranzen ausgeglichen. Bevorzugte Winkel zwischen dem sich von der Grundfläche nach oben erstreckenden weiteren Schenkel und der Grundfläche liegen im unbelasteten Zustand in einem Bereich von 20°-60°.

Vorzugsweise handelt es sich bei einem Massekontaktelement gemäß der Erfindung um ein aus Federstahl bestehendes einstückiges Stanzbiegeteil. Ein solches ist mit den heute zur Verfügung stehenden Stanzbiegeautomaten einfach, schnell und kostengünstig herstellbar.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren nachfolgender beispielhafter Erläuterung anhand der Zeichnungen. Es zeigt

1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels für ein Massekontaktelement gemäß der Erfindung,

2 eine Skizze einer Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels für ein Massekontaktelement gemäß der Erfindung,

3 eine Skizze zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels für eine Verwendung eines Massekontaktelementes gemäß der Erfindung und

4 eine Querschnittsdarstellung des Bürstensystems eines Kraftfahrzeug-Stellantriebs, bei welchem ein Massekontaktelement gemäß der Erfindung verwendet ist.

Die 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels für ein Massekontaktelement gemäß der Erfindung. Bei diesem Massekontaktelement handelt es sich um ein Klemmelement, das in Form eines einstückigen, aus Federstahl bestehenden Stanzbiegeblechteils realisiert ist. Dieses Stanzbiegeblechteil weist eine Grundfläche 1a, zwei sich von der Grundfläche nach unten erstreckende Schenkel 1b und 1c und einen aus der Grundfläche nach oben herausgebogenen weiteren Schenkel 1d auf. Mittels der beiden sich nach unten erstreckenden Schenkel 1b und 1c ist das Massekontaktelement 1 auf ein Bauteil, welches mit einer Masseverbindung versehen werden soll, aufsteckbar. Nach diesem Aufstecken ist das Bauteil zumindest teilweise zwischen den beiden Schenkeln 1b und 1c platziert und mit diesen kontaktiert. Der nach oben herausgebogene weitere Schenkel 1d dient zur Kontaktierung des Massekontaktelementes 1 mit einem jeweils vorhandenen Masseanschluss, beispielsweise mit dem Gehäuse eines Kraftfahrzeug-Stellantriebs.

Die sich von der Grundfläche 1a nach unten erstreckenden Schenkel 1b und 1c sind federnd ausgebildet und weisen im unbelasteten Zustand relativ zur Grundfläche einen Winkel im Bereich von 60°-90° auf. Ist ein derartiges Massekontaktelement 1 auf ein Bauteil aufgesteckt, von welchem unerwünschte Ladungen nach Masse abgeführt werden sollen, dann ist dieses Massekontaktelement auf dem Bauteil aufgrund der Federwirkung der Schenkel 1b und 1c aufgeklemmt. Dadurch ist sichergestellt, dass im Betrieb der Vorrichtung, zu welcher das genannte Bauteil gehört, das Massekontaktelement zuverlässig am vorgesehenen Ort verbleibt und nicht verrutscht oder abfällt.

Der sich von der Grundfläche 1a nach oben erstreckende weitere Schenkel 1d ist ebenfalls federnd ausgebildet. Er dient zur Kontaktierung des Massekontaktelementes mit einem jeweils vorhandenen Masseanschluss. Vorzugsweise ist auch dieser sich von der Grundfläche nach oben erstreckende weitere Schenkel 1d federnd ausgebildet. Dadurch ist sichergestellt, dass der mit dem Masseanschluss kontaktierte weitere Schenkel 1d im Betrieb der Vorrichtung durch die Federkraft an den Masseanschluss gedrückt wird, so dass der gewünschte Massekontakt auch im Falle von Bewegungen der Gesamtvorrichtung, in welcher das Massekontaktelement verwendet wird, aufrechterhalten bleibt. Weiterhin werden durch die federnde Ausgestaltung des weiteren Schenkels Bauteiletoleranzen ausgeglichen.

Vorzugsweise weist der sich von der Grundfläche nach oben erstreckende weitere Schenkel 1d zur Grundfläche 1a einen Winkel auf, der im Bereich von 20°-60° liegt, um die vorstehend beschriebenen Vorteile sicher gewährleisten zu können. Wie aus der 1 weiterhin ersichtlich ist, weist die Grundfläche 1a eine Aussparung auf, aus welcher im Rahmen des Stanzbiegevorganges der weitere Schenkel 1d nach oben herausgebogen wurde.

Die 2 zeigt eine Skizze einer Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels für ein Massekontaktelement gemäß der Erfindung. Das in der 2 gezeigte Massekontaktelement 1' unterscheidet sich von dem in der 1 gezeigten Massekontaktelement 1 im Wesentlichen dadurch, dass der weitere Schenkel 1d' nicht im mittleren Bereich der Grundfläche positioniert ist, sondern in einem Endbereich der Grundfläche mit dieser verbunden ist und sich von dort aus schräg nach oben erstreckt und dabei mit der Grundfläche einen Winkel einschließt, der bei unbelastetem weiteren Schenkel 1d' im Bereich zwischen 20° und 60° liegt. Mit der Bezugszahl 1c' ist in der 2 eine der sich von der Grundfläche nach unten erstreckenden Schenkel des Massekontaktelementes bezeichnet.

Die 3 zeigt eine Skizze zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels für eine Verwendung eines Massekontaktelementes gemäß der Erfindung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Bauteil, von welchem unerwünschte Ladungen nach Masse abgeleitet werden sollen, um eine Leiterplatte 4, auf welcher Leiterbahnen und über die Leiterbahnen miteinander verbundene elektrische Komponenten vorgesehen sind. In den bauteilefreien, elektrisch nicht leitenden Bereichen dieser Leiterplatte 4 können sich im Betrieb der Vorrichtung, zu welcher die Leiterplatte gehört, unerwünschte Ladungen aufbauen. Diese werden über das auf die Leiterplatte 4 aufgeschobene und an ihr festgeklemmte Massekontaktelement, welches eine Grundfläche 1a, sich von der Grundfläche nach unten erstreckende Federschenkel 1b und 1c und einen sich von der Grundfläche 1a nach oben erstreckenden weiteren Federschenkel 1d aufweist, nach Masse abgeleitet. Dabei ist der weitere Federschenkel 1d mit einem Masseanschluss, beispielsweise einem Gehäuse, verbunden.

Das Massekontaktelement 1 kann schnell und einfach, insbesondere ohne eine Verwendung von Werkzeug, auf die Oberseite der Leiterplatte 4 aufgeschoben werden und ist nach diesem Aufschieben aufgrund der Federkraft der Schenkel 1b und 1c an der Leiterplatte 4 festgeklemmt. Gleichzeitig wird dadurch der elektrische Kontakt zwischen Leiterplatte und Massekontaktelement hergestellt.

Die 4 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Bürstensystems eines Kraftfahrzeug-Stellantriebs, bei welchem ein Massekontaktelement gemäß der Erfindung verwendet ist. Das dargestellte Bürstensystem 9 weist einen Grundkörper 2 auf, auf welchem ein Thermoschutzelement 10 und eine Entstördrossel 12 befestigt sind. Mit der Bezugszahl 11 ist ein Kommutator bezeichnet. Weiterhin sind in den Grundkörper 2, welcher aus einem Kunststoffmaterial besteht, elektrisch leitende Steckerkontakte 3 eingeführt, von denen in der 4 nur einer zu sehen ist. Dieser Steckerkontakt weist in seinem oberen Bereich Schenkel 3a und 3b auf, die einen Aufnahmeschlitz 13 begrenzen. In diesen Aufnahmeschlitz 13 ist eine Platine 4 eingesetzt. Einer oder beide der Schenkel 3a und 3b des Steckerkontaktes 3 sind federnd ausgebildet in dem Sinne, dass die in den Aufnahmeschlitz 13 eingesteckte Platine 4 im Aufnahmeschlitz 13 festgeklemmt ist.

Vorzugsweise ist der Schenkel 3a kürzer als der Schenkel 3b ausgebildet. Dies hat zur Folge, dass oberhalb des Schenkels 3a ein Freiraum besteht, in welchem an der Platine 4 befestigte Entstörbauteile 6, 7, 8 platziert sind. Durch die Platzierung der Entstörbauteile in diesem Freiraum oberhalb des Schenkels 3a des Steckerkontaktes 3 wird Platz eingespart, so dass ein Bürstensystem gemäß der Erfindung kompakt aufgebaut sein kann.

Wie aus der 4 weiterhin hervorgeht, sind auf der Oberflächenseite der Platine 4, auf welcher die Entstörbauteile 6, 7, 8 befestigt sind, Leiterbahnen 14 und 15 vorgesehen, über welche die Entstörbauteile miteinander elektrisch kontaktiert sind. Die Leiterbahn 15 erstreckt sich darüber hinaus bis zu einem elektrischen Kontaktpunkt 5, an welchem die Leiterbahn 15 und damit auch die mit der Leiterbahn 15 verbundenen Entstörbauteile mit dem Schenkel 3a des Steckerkontaktes und damit auch mit dem Steckerkontakt 3 elektrisch kontaktiert sind. Auf der in der Figur rechten Oberflächenseite der Platine sind beim gezeigten Ausführungsbeispiel keine Leiterbahnen und auch keine Entstörbauteile vorgesehen.

Die an der Platine 4 befestigten Entstörbauteile 6, 7, 8 sind in ihren von der Platine abgelegenen Endbereichen von einer Abschlusswand 2a des Grundkörpers 2 abgedeckt. Folglich sind die Entstörplatine und die an ihr befestigten Entstörbauteile durch die Abschlusswand 2a des Grundkörpers 2 vor unerwünschten Berührungen geschützt.

Auf die Oberseite der Platine 4 ist ein Massekontaktelement 1 gemäß der Erfindung aufgesteckt. Bei diesem Massekontaktelement handelt es sich – wie bereits oben beschrieben wurde – um ein Klemmelement, das in Form eines aus Federstahl bestehenden einstückigen Blechbiegestanzteils realisiert ist. Dieses ist mittels seiner beiden Federschenkel 1b und 1c auf die Platine aufgeklemmt, wobei die Klemmwirkung durch die Federkraft der Federschenkel herbeigeführt wird. Der nach oben herausgebogene Federschenkel 1d dient zur Kontaktierung des Massekontaktelements mit einem in der 4 nicht dargestellten Motorgehäuses des Stellantriebs, um unerwünschte Ladungen von der Platine 4 nach Masse abzuleiten.

Das vorstehend beschriebene Massekontaktelement kann schnell und einfach auf die in die Aussparung 16 des Grundkörpers 2 eingeführte und in den Aufnahmeschlitz 13 eingesetzte Platine aufgedrückt werden, so dass beim Zusammenbau des Stellantriebs der zur Ableitung von unerwünschten Ladungen benötigte Massekontakt ohne großen Aufwand, insbesondere ohne die Notwendigkeit eines Verlötens von Kupferdraht, hergestellt werden kann.

Gemäß obiger Beschreibung ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Massekontaktelement, über welches eine Verbindung zwischen einem Bauteil, von welchem unerwünschte Ladungen abgeführt werden sollen, und einem Masseanschluss hergestellt wird. Bei diesem Massekontaktelement handelt es sich vorzugsweise um ein Klemmelement, welches auf das zu entladende Bauteil aufgeklemmt wird. Vorzugsweise ist das Klemmelement in Form eines einstückigen Stanzbiegeteils aus Federblech realisiert. Es weist zwei sich von der Grundfläche des Stanzbiegeteils nach unten erstreckende Schenkel auf, die zum Aufklemmen des Massekontaktelementes auf das Bauteil dienen. Weiterhin weist es einen sich von der Grundfläche nach oben erstreckenden weiteren Schenkel auf, über welchen die Kontaktierung mit dem jeweils vorhandenen Masseanschluss erfolgt.


Anspruch[de]
Massekontaktelement, welches aufweist:

– eine Grundfläche (1a),

– zwei sich von der Grundfläche nach unten erstreckende Schenkel (1b, 1c) und

– einen sich von der Grundfläche nach oben erstreckenden weiteren Schenkel (1d).
Massekontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich von der Grundfläche nach unten erstreckenden Schenkel (1b, 1c) federnd ausgebildet sind. Massekontaktelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sich von der Grundfläche nach unten erstreckenden Schenkel (1b, 1c) im unbelasteten Zustand relativ zur Grundfläche jeweils einen Winkel im Bereich von 60°-90° aufweisen. Massekontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich von der Grundfläche nach unten erstreckenden Schenkel (1b, 1c) aus Federstahl bestehen. Massekontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sich der von der Grundfläche nach oben erstreckende weitere Schenkel (1d) federnd ausgebildet ist. Massekontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sich von der Grundfläche nach oben erstreckende weitere Schenkel (1d) im unbelasteten Zustand relativ zur Grundfläche einen Winkel im Bereich von 20°-60° aufweist. Massekontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sich von der Grundfläche nach oben erstreckende Schenkel (1d) aus Federstahl besteht. Massekontaktelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein in Form eines aus Federstahl bestehenden Stanzbiegeteils realisiertes, einstückiges Klemmelement ist. Verwendung eines Massekontaktelementes gemäß einem der Ansprüche 1-8 zur Kontaktierung einer Platine mit einem Masseanschluss. Verwendung eines Massekontaktelementes gemäß einem der Ansprüche 1-8 bei einem Kraftfahrzeug-Stellantrieb zur Kontaktierung einer Platine, an welcher Entstörbauteile befestigt sind, mit dem Gehäuse des Motors des Stellantriebs.






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