CN102027644A - 尤其是用于机动车控制装置的补偿偏差的电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有偏差补偿的电连接器，该电连接器包括插接件和配合件，其中，当包括至少一个导电的插脚(1)的插接件与配合件在具有矢量x、y和z的笛卡尔坐标系的z方向上相互插接时形成电连接。根据本发明，所述配合件(3，3′)构造成体积弹性的和导电的并且形成预给定的体积区域，其中所述配合件(3，3′)在z方向上分别由一端侧接触面(11a，11b)限定边界，为了形成所述电连接，所述至少一个导电的插脚(1)基本上在所述配合件(3，3′)中在z方向上取向并基本上垂直地穿过一接触面(11a，11b)，这样确定由所述配合件(3，3′)形成的体积区域的尺寸，使得所述插脚(1)在插接时在x方向和/或y方向上的允许的位移偏差的范围内碰到所述体积区域以建立可靠的电连接。本发明还涉及根据本发明的电连接器的应用。

Description

尤其是用于机动车控制装置的补偿偏差的电连接器

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的具有偏差补偿的电连接器。

背景技术

在电工技术/电子学中，尤其是在机动车电子学中，以及在将电子组件装配在机械或液压组件上以便使电机、线圈、传感器或执行器通电的任何领域，经常出现必须消除各个电接触部位或插头之间的偏差的问题。如果在一组件上呈面状分布地设置有多个电接线部位(接触部位)和/或如果其它结构元件对于该组件的定位至关重要，则电连接器必须能承受所述偏差。在使用通常的插接连接器时也存在机械应力到达接触部位上的危险，因为这些接触部位是固定装配的并且具有优选的***通道。

尤其是在钎焊触头的情况下，这会导致焊料中的疲劳断裂，这在所有情况下都要避免。

具有偏差补偿的、在用于机动车的ABS制动控制装置中使用的已知插接连接器例如由弹性元件或者由可通过绞合线或板件弹性移动地悬置的插头/插座构成。

这种解决方案在技术上很麻烦，由此导致制造成本高。

DE 102005041892A1公开了一种具有插脚承载件的、所述类型的电插接连接器，该插脚承载件具有突出的导电的插脚，这些插脚与接收部承载件的配设给插脚的接收部处于电接触，其中，接收部由在缆线中被引导的软管或包套形成，所述软管或包套规则地包围沿着缆线延伸的绞合线。由此，插脚不是插接到空心的套筒状的接收部中，而是插接到已经填充了缆线导线的接收部中，其中例如使用由一束非常细的金属丝构成的绞合线，呈触针形式的逐渐变尖的插脚使得插脚进入到缆线的绞合线中的***变得容易。所述已知电连接器的优点在于，在节省结构空间的情况下可不使用固定在缆线上的插头，其中例如缆线的绞合线与接收部逐个连接。

所述已知电连接器也不能解决上述问题：即，使电组件与传感器组件或执行器组件以偏差得到补偿的方式电连接，从而总体上形成紧凑的组件。尤其是根据所述DE 102005041892A1的缆线连接装置不适合(解决上述问题)。

发明内容

本发明的目的在于，给出一种电连接器，通过该电连接器，组件能以偏差得到补偿的方式进行电连接并可成本低廉地实现。

所述目的通过具有权利要求1特征的电连接器来实现。

据此，一种具有偏差补偿的电连接器，该电连接器包括插接件和配合件，在所述电连接器中，当包括至少一个导电的插脚的插接件与配合件在z方向上相互插接时形成电连接，根据本发明，配合件具有体积弹性并且形成一预给定的体积区域，其中配合件在z方向上分别由一端侧接触面限定边界；另外，为了形成所述电连接，尤其是构造成接触触针的所述至少一个导电的插脚基本上在配合件中在z方向上取向并且基本上垂直地穿过接触面，其中这样确定由配合件形成的体积区域的尺寸，使得插脚在插接时在x方向和/或y方向上的允许的位移偏差的范围内碰到所述体积区域以建立可靠的电连接。

利用根据本发明的所述配合件或连接元件，通过在x方向和y方向上确定所述配合件或连接元件的尺寸，即通过相应地选择端侧的接触面，可消除任何任意的偏差。

在本发明的一种优选的改进形式中，由配合件形成的体积区域在z方向具有这样大的延伸长度，使得在z方向上也得到允许的位移偏差。由此也可在z方向上通过相应选择插脚与配合件或连接元件之间的重叠长度来消除任何偏差。

配合件或连接元件的体积弹性保证优选构造成接触触针的插脚可弹性地***到配合件中并且由此保证持久的电连接。

理想地，配合件形成具有多个能导电元件的体积区域，所述能导电元件优选构造成细薄的并且基本上在z方向上延伸的能导电元件，尤其是构造成金属丝。

也有利的是，取代细金属丝，对于配合件的能导电元件使用金属毡、金属毛、金属编织物或金属化的塑料织物。

通过这种能导电元件，一个插脚或多个插脚可容易地压入到由这些能导电元件构成的配合件或连接元件中，在此，金属丝或所使用的其它能导电元件对插脚进行避让，但同时大面积接触所述插脚，由此提供持久的电连接。

在本发明的另一种有利的改进形式中，配合件或连接元件不仅构造成体积弹性的，而且附加地还构造成形状弹性的。由此，附加地还可以持久地借助于这种配合件或连接元件使在工作中彼此相对移动的组件或印制电路板持久地并且可靠地电连接。由此，也可实现例如壳体中两个只是难于接近的不可直线连接的接触部位通过这种弯曲的配合件或连接元件彼此电连接。

特别有利的是，能导电元件通过保持装置保持在一起，其中，优选地，配合件的能导电元件借助于保持装置聚集成至少一个束，优选聚集成能导电金属丝的束，尤其是聚集成至少一个绞合线或聚集成一成束的金属毡、金属化的塑料织物、金属编织物或一成束的金属毛。

优选金属丝或其它所述能导电元件由铜合金或作为基本材料的铜构成，所述金属丝或能导电元件也可镀金或镀银并在z方向上平行地或扭绞地并排布置。也可使用其它金属如铝或优质钢，甚至是用金属涂层的非导体例如塑料线，它们也可镀金或镀银。

根据本发明的一种改进形式，保持装置构造成外壳、例如套筒，优选构造成形状弹性的外壳、例如塑料外壳或硅软管，还构造成环、编织件、绞合件或粘附性材料。通过本发明的该改进形式，配合件或连接元件是可多侧使用的电结构元件。

特别有利的是，保持装置这样构造，使得由配合件形成的、具有能导电元件的体积区域被至少部分地环状地或柱状地包围，其中，保持装置优选具有中断部，所述中断部在将插脚***到所述体积区域中时起弹性作用。夹紧环或夹紧套筒优选适用于此。

在一种特别有利的改进形式中，保持装置这样构造成外壳，使得该外壳为了容纳一束、两束、三束或四束能导电元件而构造成单芯的、双芯的、三芯的或四芯的，或者为了容纳多于四束的能导电元件而具有多于四个的芯。由此，通过单独一个作为结构元件的配合件或连接元件可同时实现多个针对不同功能(接地连接端、电压供给装置、信号连接端等等)设置的触点接通。

独立构造的、包括配合件或连接元件与外壳的结构元件也可有利地集成到一壳体中，其方式是，外壳由壳体保持，该壳体环状地包围外壳并优选具有环状的***部，所述***部呈加强筋状地压紧外壳。

在此，当保持装置构造成壳体的一体形成的部件、尤其是塑料壳体的壳体壁的一体形成的部件时，可特别有利地并且成本低廉地进行制造。

如果根据本发明的配合件或连接元件以这种方式集成/一体化到壳体中，则得到设置在壳体中的组件、优选印制电路板在壳体的外部空间中的节省空间的电连接。

特别有利的是，配合件或连接元件的至少一个接触面构造成可焊接的，由此，由配合件和保持装置或外壳构成的这种构件可容易地例如焊接到印制电路板中。

优选这种构件可这样来改进：保持装置呈外壳状地包围能导电元件并且呈框架状地圈住一接触面的边缘区域。由此，所述被呈框架状圈住的接触面可构造成焊接部，以便由此可将该结构元件焊到印制电路板中或印制电路板上。

另外，也可这样构造这种构件，使得配合件的一接触面被能导电的盖完全覆盖，其中优选地，作为保持装置的金属外壳和所述能导电的盖构造成一体。

在本发明的另一种有利的改进形式中，通过用起粘附作用的粘合剂润湿能导电元件，能保护根据本发明的配合件或连接元件不被湿气、液体尤其是水和气体进入。

另外，能导电元件也可用弹性合成材料、优选用弹性体交联/网状连接。

在本发明的另一种改进形式中，也可优选使用能导电的金属颗粒或金属化的颗粒——优选镀银或镀金——作为能导电元件，所述颗粒嵌入在体积弹性的合成材料、优选弹性体中。

本发明的一种特别优选的改进形式这样得到，使得用于形成所述体积区域的配合件或连接元件由能导电的合成材料、优选由能导电的聚合物构成，尤其是这种配合件由导电橡胶构成。优选这种配合件或连接元件可构造成柱状，其中，所述配合件或连接元件的纵向轴线近似在z方向上取向

理想地，配合件或连接元件可这样构造，使得所述配合件或连接元件的周面在z方向上除了端侧接触面(11a、11b)之外还形成另外的接触面，由此得到扩宽的应用可能性。所述另外的接触面优选由能导电的外壳形成。

特别有利的是，配合件或连接元件构造成SMD结构元件，其方式是设置有一构造成十字接头状的SMD适配器，该SMD适配器包围配合件的一端侧接触面和邻接的周面。这例如允许用机器装备印制电路板。

可有利地这样使用根据本发明的由配合件或连接元件和插脚构成的电连接器，使得插脚和/或配合件与一印制电路板电连接。

配合件或连接元件的两个端侧的接触面也可分别通过一插脚与一印制电路板或与一电构件相连接。

此外，在本发明的一种有利的改进形式中，第一配合件和第二配合件可通过双重插脚彼此连接，其中，双重插脚设置在一印制电路板中。

尤其是插脚的与配合件对置的端部可以是——尤其是插头的——插头脚。由此，壳体插头可灵活地与设置在壳体中的印制电路板相连接。

根据本发明的连接器的特别有利的应用在于，配合件或连接元件或者插脚用于冷却电子结构元件，其方式是通过这些部件导出热量。

优选地，这或者这样进行：插脚直接为了散热而设置在印制电路板的待冷却部位上并且插脚除了散热之外还用于与配合件电连接；或者这样进行：配合件直接为了散热而设置在印制电路板的待冷却部位上而至少一个插脚建立电连接。

根据本发明的连接器的另一种有利的应用这样得到：将传感器、尤其是压力传感器连接在电子单元上，其中优选地，传感器在连接液压单元ECU的情况下与电子控制单元HCU触点接通，由此，根据本发明的连接器由于其结构而补偿在接合时建立的电连接的位置方面的制造偏差。

在根据本发明的连接器的另一种有利应用中，使多个电构件、优选例如ABS控制装置的阀线圈与公共电势以及控制电子装置彼此连接。

根据本发明的连接器——该连接器具有配合件或连接元件，该配合件或连接元件除了端侧接触面之外还具有另外的接触面——的一种特别有利的应用在于使印制电路板通过配合件的另外的接触面与插脚电连接，该插脚形成插头脚、尤其是插头的插头脚。由此可有利地建立起在几何上呈直角延伸的连接。

特别是在此，为了使配合件的另外的接触面与印制电路板触点接通，配合件可置入到印制电路板的敷镀通孔/金属化通孔中，其中，优选敷镀通孔呈半圆形地设置在印制电路板的端侧上而配合件夹紧在壳体壁与半圆形的敷镀通孔之间。

最后，在根据本发明的连接元件的另一种有利应用中，该连接元件在电组件例如ABS控制装置内部从一接触连接部呈弓形地向另一接触连接部延伸，其中，至少一个接触连接部借助于插脚与配合件通过所述配合件的另外的接触面触点接通。

附图说明

由从属权利要求和下面参照附图对实施例所进行的说明中得到其它优选实施形式。在附图中：

图1示出用于与两个印制电路板连接的根据本发明的电连接器的一种实施例，

图2示出用于与两个或三个印制电路板连接的根据本发明的电连接器的另外的实施例，

图3示出根据本发明的配合件或连接元件的构型的实施例，

图4示出用于使根据本发明的作为SMD结构元件的配合件或连接元件与一印制电路板连接的另外的实施例，

图5示出根据本发明的、插脚在印制电路板上的构型可能性和布置可能性，

图6示出作为本发明实施例的配合件或连接元件的横截面视图，

图7示出根据本发明的具有不同保持装置的配合件或连接元件的实施例，

图8示出根据本发明的具有被收缩的能导电元件的配合件或连接元件的实施例，

图9示出使用根据本发明的电连接器来进行冷却的实施例，

图10示出用根据本发明的电连接器使印制电路板与壳体插头连接的的另一实施例，

图11示出用于使两个配合件或连接元件与作为插脚的双重触针连接的实施例，

图12示出用作冷却装置的本发明电连接器的另一实施例，

图13示出根据本发明的作为***式触针的插脚的实施例，

图14示出根据本发明的用于使印制电路板与电构件连接的配合件的实施例，

图15示出印制电路板与电构件借助于根据本发明的配合件或连接元件进行电连接的实施例，

图16示出设置在壳体中的印制电路板与壳体插头借助于根据本发明的配合件或连接元件进行电连接的实施例，

图17示出设置在壳体中的印制电路板与壳体插头之间借助于具有附加接触面的配合件或连接元件进行电连接的实施例，

图18示出根据图17的实施例，其中壳体插头的插脚与配合件或连接元件的z方向垂直地设置，

图19示出根据图17的实施例，其中壳体插头的插脚沿配合件或连接元件的z方向设置，

图20示出一印制电路板与多个电构件之间借助于根据本发明的配合件或连接元件进行电连接的实施例，

图21示出电组件内部借助于根据本发明的连接元件进行电连接的实施例，以及

图22示出一印制电路板与一电构件之间通过根据本发明的连接元件进行电连接的实施例。

具体实施方式

图1至图22示出，根据本发明的补偿偏差的电连接器可如何构造、制造和固定在例如壳体和/或印制电路板上。

根据本发明的补偿偏差的连接技术除了插接件之外还包括配合件，该配合件在后面也被称为连接元件，该连接元件由一堆作为能导电的元件的、优选细的金属丝尤其是铜丝构成，这些金属丝基本上处于平行的方向上或扭绞地并排布置和形成例如绞合线。取代用细金属丝作为能导电元件，也可使用金属毡、金属毛/毛状金属丝、金属编织物或金属化的塑料织物，优选金属化的粘扣带。

金属颗粒也适合作为能导电的元件，这些金属颗粒为了形成预先给定的体积区域而用弹性合成材料例如弹性体浇注。

最后，用于形成预给定的体积区域的配合件或连接元件也可用能导电的塑料/合成材料例如PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)来制造，优选用以形成导电橡胶。

下面的实施例描述根据本发明的用成束的金属丝、即所谓的金属丝束或金属丝簇构成的配合件或连接元件。在没有明确述及的情况下，对于这种配合件或连接元件也可使用上述作为替代方案的实施形式。

图1示出了根据本发明的电连接器的最简单形式的例子，该电连接器包括作为插接件的能导电的插脚1和在端侧分别具有一接触面11a和11b的配合件3，该能导电的插脚固定在第一印制电路板2上，在相互插接时，插脚1在z方向上经接触面11a导电地***到该配合件中。配合件3包括作为保持装置的管状的外壳4和多个作为能导电元件的导电的细金属丝5，这些金属丝借助于焊接通过另一接触面11b能导电地与第二印制电路板6的印制导线连接，其中，该接触面11b被构造得可焊接。印制电路板6在此在一表面上固定保持配合件3。外壳4具有柱状的延伸形式，由此包括一体积区域，该体积区域基本上完全地并且有规律地、优选均匀地用多个金属丝5填充。这些作为导电的单个元件的金属丝5与该体积相比至少在x方向和y方向上很小，由此需要多个导电的单个元件，以便均匀地填充所述体积。

如从图1中可看到的，插脚1与配合件3建立可靠接触连接的位置在一基本上与上述体积区域的延伸长度相应的区域中波动。由此可用非常简单的方式在全部三个空间方向x、y和z上实现偏差补偿。

图2示出了根据本发明的具有两个插脚1和1′的连接器的实施例。

图2a示出了集成/一体形成在壳体、例如塑料壳体的中间隔板7中的、补偿偏差的连接器的本发明实施形式，该壳体以相同的方式与一装备好的印制电路板6(电构件未示出)和另一个例如也与传感器或执行器触点接通的印制电路板2触点接通。在此，插脚1经连接元件3的接触面11a***到该连接元件3中，而插脚1′经对置的接触面11b***到连接元件3中。两个插脚1和1′通过焊接触点与在印制电路板2和6上延伸的印制导线连接。

如图5a)所示，构造成插脚1的插接件可用简单方式装配在印制电路板6上，例如作为SMD插脚1′、作为压紧式接触插脚1″、作为双重或多重插脚1′″或作为焊入的插脚1″″。如图5的分图b)中所示，所述插脚也能以弯折的形式来使用，如插脚1′所示的。

图3a)至图3c)示出了具有不同结构的本发明连接元件3的纵剖面，图3d)示出其透视图。在分图a)中，各个金属丝5被外壳4保持。金属丝5基本上彼此平行地设置。在分图b)中，金属丝5彼此间扭绞/绞合。在分图c)中，外壳4也延伸到处于x-y平面中的接触面11b的边缘区域上，使得铜丝5不会那么容易地从外壳4中脱落出来。图3d)示出了柱状的SMD构件28，该SMD构件包括两个分别具有端侧接触面11a和11b的连接元件3。在横截面中，这两个连接元件分别构造成弧形段，其间具有绝缘材料23，由此，该SMD构件28可用作两极式连接元件。所述两个连接元件3分别由被浇入的金属颗粒或能导电的塑料/合成材料构成。为此也可使用掺入有弹性合成材料的金属编织物或绞合线。

如图4a)和图4b)中的视图所示，对于确定的应用情况，由外壳4包围的能导电元件5可用于形成SMD结构元件28，所述能导电元件在此构造成金属丝簇，或构造成具有塑料外壳4或金属外壳4(金属环)的结构元件。在分图a)中，金属丝5直接通过连接元件3的一接触面焊接在印制线路板6上。在分图b)中，通过外壳4进行固定，该外壳优选具有连接盖8，其中，该外壳4和连接盖8可构造成一体。这种SMD结构元件28也可构造成无外壳4的，尤其是在使用浇注的金属颗粒或能导电的塑料/合成材料来形成具有预给定体积区域的连接元件3的情况下。

图4c)示出了与印制电路板2电连接的、根据图3d)的最后所述类型的SMD结构元件28。两个插脚1相邻地以这样的距离设置在该印制电路板2上，使得每个这样的插脚1分别刚好碰到一个连接元件3的接触面11b。

图4d)和图4e)示出了构造成SMD结构元件28的本发明连接元件3的另一实施例。该柱状的连接元件3可相应于图3、图4a)至图4c)、图6a、图7或图8a)和图8b)的实施形式来构造。该连接元件3也可由掺入有弹性合成材料的金属颗粒或金属织物制成，适合于此的当然还有构造有相应体积区域的能导电的合成材料、优选导电橡胶。

根据图4d)和图4e)，这样的连接元件3被放入一焊在印制电路板2上的能导电的SMD适配器14中，该SMD适配器具有与连接元件3的接触面11a相应的基面，从该基面起，多个臂十字接头状地包围接合连接元件3的邻接的外壳面。

在配合件或连接元件3由细的单金属丝5制造的情况下，优选使用铜或铜合金作为基本材料，但视应用情况(例如电流需求、过渡电阻)而定，也可使用其它金属例如优质钢等，也可镀银、镀金、镀锡或镀镍。

这种单金属丝5还布置成如后文还要结合图6a)至图6d)进一步描述的束、或者也布置成刷，其中，也可使用金属涂层的非导体(例如塑料线)。由刷或固定地借助保持装置例如借助外壳4包围的束或金属丝簇构成的布置结构这样地具有体积弹性，使得电插接件的一个或多个构造成尖的接触触针的插脚1可沿纵向方向即沿z方向***到所述刷或金属丝簇中。在此，优选镀金、镀银或例如由优质钢构成的金属丝5避让作为插接件的插脚1或接触触针1并且接着大面积地接触所述插接件。这在借助弹性保持装置保持的能导电的元件形成形状弹性的连接元件3时也适用。

金属丝簇的作为弹性或刚性的包套起作用的保持装置4或金属丝的弹性特性本身负责与连接元件的(大面积的、多极的)持久电连接。

金属丝的聚集可通过由塑料例如硅软管制成的弹性外壳来进行，如结合图6a)至图6d)所描述的。但在用金属毡、金属毛、金属或金属丝编织物、或者金属颗粒取代金属丝来作为能导电的元件的可选方案中，用于包覆物的不导电材料也可直接包围金属毡、金属毛、金属或金属丝编织物并且使所述金属毡、金属毛、金属或金属丝编织物与相邻的金属颗粒、金属丝或金属毡颗粒或金属毛颗粒保持接触。

保持装置也可通过被收缩的套筒、夹紧环或通过刚性的例如由PBT制成的套筒构成，如图8a)、图8b)和图7a)至图7d)中所示的。最后，保持装置也可以是例如控制装置或传感器的壳体的组成部分，如图8c)和图8d)中所示的。

图6a)至图6d)的横截面视图示出了与根据本发明的示例性的连接元件3的z方向垂直的横截面，所述连接元件由作为能导电元件的金属丝5构成并且聚集成金属丝簇，其中，这些横截面在构造成保持装置的外壳4的实施形式中彼此不同。在此，a)为柱状外壳4，该外壳仅包括一个丝簇，b)为具有四个金属丝簇的四芯壳4，c)为具有三个金属丝簇的三芯壳4，d)为具有两个金属丝簇的两芯壳4。如果例如对于供电和一个或多个信号而言需要多个不同的触点接通，例如通过两个、三个或四个触头，则可优选使用设有两个、三个或四个细芯金属丝簇的配合件3或连接区段3(如图6中所示)，所述配合件或连接区段在所示的横截面中相应于多芯导线来构造。

保持装置4的周缘通常像完全闭合的柱状外壳那样来构造，如图7c)中所示的那样。图7a)、图7b)和图7d)示出了具有开口的包覆物的外壳4的实施例。在此，在图7a)中，外壳是中断的，由此在插脚1刺入时比图7c)中的闭合的(固定的)包覆物的弹性大。在图7b)中，外壳4可由两个或多个夹紧环构成。

图8a)示出了一个连接元件3，该连接元件通过在外壳4中加工出一环绕的凹槽17而具有由外壳4造成的被收缩的、由细金属丝5构成的金属丝簇。在图8c)中，外壳4保持在壳体9的相应成形的区域中。壳体9可适宜地在内部区域中具有环状的***部10，由此，金属丝5和外壳4在形成凹槽17的情况下在部分区域中被压紧和保持在一起。图8b)示出了外壳4设计成如图7b)中的夹紧环的可能性，其中，夹紧环具有中断部，该中断部在插脚1***到由金属丝5构成的金属丝簇中时有助于弹性。

图8d)中示出，根据本发明的连接元件3可如何在无外壳的情况下集成/一体化到壳体中。为此，将由金属丝5构成的金属丝束这样在例如在塑料壳体的壳体底部9中形成管状接管的情况下压紧，使得在接管中环绕的突起10像加强筋那样使由金属丝5构成的所述金属丝束固定地与该壳体底部9连接，从而该金属丝束不会从壳体中脱落出来。

通常需要——尤其是在车辆制造业中——避免液体、湿气或气体进入到插接连接部中。这在根据本发明的由一连接元件和至少一个插脚构成的电连接器中可这样来实现：例如将由金属丝构成的金属丝簇用优选在处理时刻呈液态的密封物质例如双组份硅凝胶润湿或填充，这些能导电元件例如金属丝簇由于毛细作用而吸收硅，由此使连接元件相对于其它(后来出现的)液体尤其是水、但也可以是有害气体在后来的接触部位上密封以及本身密封。

根据本发明的由一连接元件和至少一个插脚构成的电连接器可有利地这样使用，使得在根据现有技术的补偿偏差的电连接器中经常出现的、不期望的热力加热由于连接元件的有效接触面较大而得以避免，如下面借助于图9和图12所描述的那样。

根据图9，印制电路板2装备有电子构件18，这些电子构件也可以是SMD结构元件。在在结构元件18的区域中发生高的热力加热的部位上，设置有敷镀通孔19，这些敷镀通孔用高导热能力的材料填充。在这些区域中设置有SMD插脚1′以及压紧式接触插脚1″，所述SMD插脚以及压紧式接触插脚***根据本发明的连接元件3中，所述连接元件由能导电元件5、优选细金属丝或绞合线连同相应的外壳4构成。热量首先通过敷镀通孔19引导到插脚1′和1″上并且由这些插脚释放给连接元件3。附加地可由一个插脚或多个这样的插脚进行电触点接通。

如图12所示，在合适的实施形式中，通过使由细金属丝——在必要时所述金属丝也可聚集成金属丝簇或金属丝束——构成的连接元件3经由其接触面11b和金属化的敷镀通孔19与功率结构元件18不仅处于电连接而且处于热力连接，根据本发明的连接元件3也可用作用于功率构件18的冷却体/散热体。为此，一些敷镀通孔19也可与功率结构元件18仅处于热力接触。电连接通过两个金属的触针1′来建立，这些触针构造成SMD插脚并且与印制电路板2的敷镀通孔19相焊接。在特殊情况下，在此也可取消与其它部件的电连接。

由此，冷却不仅可通过插脚1而且可直接通过金属丝簇的金属实体来进行，尤其是通过与待冷却结构元件(例如功率半导体)的直接接触来进行。插脚或触针触头在此除了用作冷却元件外也可附加地用作电触头。

图10示出了连接元件3与插头15的插头脚1连接的实施例，该插头例如被注射成型到壳体中。例如由借助外壳4包覆的绞合线5构成的连接元件3以其接触面11b与印制电路板2电连接。插头15的插头脚1经另一接触面11a***。

图11中示出了两个连接元件3和3′，连接元件3和3′具有一用于两个对置的连接部的双重触针1a，该双重触针具有两个插脚1。为此，双重触针1a设置在印制电路板2中，使得各一个插脚1分别垂直地处于印制电路板2的两侧并分别经接触面11a插在一个连接元件3或3′中。连接元件3分别相同地通过由外壳4包入的细金属丝5构成，其中，对应的外壳4也具有覆盖接触面11b的盖8。连接元件3通过盖8与印制电路板6连接。

另外，在根据图11的所述实施例中，连接元件3和3′视应用情况而定也可使多个触头例如印制电路板上的一钎焊触头和一个或多个结构元件的一个或多个触针触头彼此电连接。

作为印制电路板上的触针触头的替换方案，这些触针触头也可以是壳体的组成部分和/或冲制格栅的组成部分。

如图13a所示，对于用于将由细金属丝5构成的金属丝束压紧到构造成触针触头的插脚1上的机械预应力不是持久足够的情况，触针触头1也可构造成弹性元件，例如类似于针鼻或镊子的握持区域。由此，如图13b)中所示，在将该触针触头1***到例如由细金属丝5构成并且用外壳4包覆的连接元件3中时，与通常的插脚相比，这些金属丝被更多地压分开，由此，在金属丝5上得到更高的压紧力，同时这些金属丝5被更强地压缩。

在根据本发明的连接器中，特别有利的是使用附加的辅助触针，所述辅助触针尤其是由塑料构成。这些辅助触针的任务是：更强地压缩金属丝簇，进而确保更好地压紧在接触触针上。

在电触点接通时，有利的是用金或银涂覆触针和金属丝簇。尤其是在电流小并且环境条件提高的情况下。

根据图14的横截面视图，借助于根据本发明的连接元件3可使电构件16例如电机、传感器或线圈与印制电路板2电连接，该印制电路板也可以是电路载体或冲制格栅。该印制电路板2在两侧承载电子结构元件18并且在边缘区域中具有构造成连接插脚或连接销的插脚1，该插脚***根据本发明的连接元件3的接触面11a中。该连接元件3由细金属丝5、优选由绞合线、由嵌入到塑料中的金属颗粒构成或者由导电橡胶构成。另外，该连接元件呈长方体状地借助于外壳4这样包覆，使得例如细金属丝5或导电橡胶在长方体的纵向方向上在通道20中延伸，从而接触面11a处于长方体状的外壳的一端侧所在的平面中并且与承载插脚1的印制电路板面相邻。与通道20的纵向方向垂直地设置有一孔21，电构件16的连接触头/连接端子22穿过该孔与在通道20中延伸的例如绞合线5或导电橡胶触点接通。特别有利的是，长方体状的外壳4是塑料壳体的壳体壁的一部分。

图15示出了集成/一体形成在壳体的壳体壁9中的连接元件3的另一种应用，该连接元件3按照图8d)来构造。装备有电子结构元件18的印制电路板2处于壳体内部并通过例如SMD插脚1′与连接元件3的接触面11a电连接。连接元件3的处于壳体外部的第二接触面11b与线圈16尤其是阀线圈的连接触头22相连接。

图16a和图16b示出了多件式的壳体9，该壳体具有装备有电子结构元件18的印制电路板2，该印制电路板通过壳体壁借助于两个本发明的连接元件3与插头15的接触插脚1连接，该插头通过卡锁装置24和26与壳体9连接，其方式是将壳体9上的两个卡锁钩24啮合入在插头15上环绕的卡锁槽26中。可按照所述实施例构造的两个连接元件3与印制电路板2的背侧——例如通过焊接——电连接，并伸过壳体孔25，从而当啮合插头15时，插头脚1可进入到连接元件3中。

图17至图19示出了根据本发明的连接元件3的另一种特别有利的应用。所使用的连接元件3除了两个端侧接触面11a和11b之外还具有另外的接触面11c，该另外的接触面由连接元件3的外壳面构成。视应用情况而定，连接元件3可具有导电或绝缘的外壳。如果连接元件3以导电面触点接通，则外壳面必须至少在接触区域中同样也是导电的。而如果电接触通过插脚例如刺入式触针或切夹式接线端来进行，则可使用具有绝缘包套的连接元件3，因为电连接通过刺入到外壳中来建立。

根据图17a)，印制电路板2装备有电子结构元件18，因此，在印制电路板2上延伸的印制导线29被触点接通。两个印制导线29被引导到印制电路板2的一端侧处，在那里，这些印制导线在形成端侧接触面的情况下终止在半圆形的敷镀通孔19中。半圆的形状在此相应于连接元件3的尺寸，由此，该连接元件可形状锁合地嵌入在那里。

图17b)示出了处于塑料壳体9中的、图17a中的印制电路板2，其中，在敷镀通孔19中的接触面与对置的壳体壁之间压紧有连接元件3。

现在，朝向壳体9外部的触点接通可通过另外的接触面11c或端侧接触面11a或11b来进行。因此，根据图18，连接元件3的另外的接触面11c通过插座15的插头脚1来触点接通，而根据图19，插座15的插头脚1通过连接元件3的接触面11a触点接通连接元件3。

另外，也可仅使用根据本发明的连接元件3的另外的接触面11c。因此，根据图20，装备有电子结构元件18的印制电路板2通过长形延伸的柱状的连接元件3与两个电结构元件16例如阀线圈电连接，其中，两个结构元件16和印制电路板2彼此对置地设置。印制电路板2通过插脚1与连接元件3连接，而两个结构元件16分别通过一连接触头22与连接元件3触点接通。印制电路板2以及两个结构元件16的触点接通例如可借助于作为插脚1的***式触针或借助于切夹式接线端来实现。

在另一种根据图21的实施例中，同样也仅是根据本发明的连接元件3的另外的接触面11c与插脚1触点接通。在该示意性的图21中，在阀组30中设置有九个阀线圈31，其中，在边缘区域中存在具有插头脚1的插头板条32。在阀组30的中部区域中存在另外的插头脚1，这些另外的插头脚是用于液压***的泵连接端33。连接元件3现在呈直角状地在插头板条32的一个插头脚1与泵连接端33的一个插脚1之间绕一阀线圈31弯曲，其中，所述两个插脚1分别通过连接元件3的另外的接触面11c建立电接触。连接元件3例如可构造成被弹性包套的绞合线。对于该触点接通或对于另外的触点接通，取代所述另外的接触面11c也可使用端侧接触面11a和11b。

最后，图22也示出了根据本发明的连接元件3的一种有利应用。通过使另外的电子结构元件18的连接触头27分别直接与两个连接元件3的接触面11a例如相焊接，装备有电子结构元件18的印制电路板2可与该另外的电子结构元件18电连接。两个连接元件3的两个另一端侧接触面11b通过与印制电路板2相连接的、例如构造成压紧式接触插脚的插脚1触点接通。接触面11b也可直接焊在印制电路板2上。

尤其是当为此使用被包成束或金属丝簇的细金属丝、优选绞合线时，根据本发明的连接元件可容易且简单地制造。金属丝簇优选可通过裁下细丝状的导线端部来制造。在此，如果存在的话，可使用导线的绝缘部作为导线簇的弹性包套。

在这种装配方法中有利的是，在从第一接触面建立电连接的情况下，从另一侧反向保持连接器的金属丝簇。

在连接器结构合适以及例如通过焊接、收缩、夹紧或用弹性粘合剂浇注来连接时，连接器也可适用于多重的插接。

附图标记列表：

1、1′    导电插脚

1″、1′″导电插脚

1″″     导电插脚

1a        双重插脚

2         第一印制电路板

3         配合件或连接元件

3′       配合件或连接元件

4         能导电元件5的保持装置

5         能导电元件、金属丝

6         第二印制电路板

7         中间隔板

8         连接盖

9         壳体

10    环状的***部

11a   配合件3上的接触面

11b   配合件3上的接触面

11c   配合件3上的另外的接触面

12    第三印制电路板

13    保持装置4上的中断部

14    用于配合件3的SMD适配器

15    插头

16    电构件

17    凹槽

18    电子结构元件

19    印制电路板2中的敷镀通孔

20    保持装置4中的通道

21    保持装置4中的孔

22    电构件16的连接触头

23    绝缘材料

24    卡锁钩

25    壳体孔

26    卡锁槽

27    电子结构元件18的连接触头

28    SMD结构元件

29    印制电路板2上的印制导线

30    阀组

31    阀组30中的阀线圈

32    插头板条

33    连接触头

Claims (41)

1.一种具有偏差补偿的电连接器，该电连接器包括插接件和配合件，其中，当包括至少一个导电的插脚(1，1′，1″，1′″，1″″)的插接件与配合件(3，3′)在具有矢量x、y和z的笛卡尔坐标系的z方向上相互插接时形成电连接，其特征在于：

-所述配合件(3，3′)具有体积弹性并且形成预给定的体积区域，其中，所述配合件在z方向上分别由一端侧接触面(11a，11b)限定边界，

-为了形成所述电连接，所述至少一个导电的插脚(1，1′，1″，1′″，1″″)基本上在所述配合件(3，3′)中在z方向上取向并基本上垂直地穿过一接触面(11a，11b)，以及

-这样确定由所述配合件(3，3′)形成的体积区域的尺寸，使得所述插脚(1，1′，1″，1′″，1″″)在插接时在x方向和/或y方向上的允许的位移偏差的范围内碰到所述体积区域以建立可靠的电连接。

2.根据权利要求1的电连接器，其特征在于：由所述配合件(3，3′)形成的所述体积区域在z方向具有这样大的延伸长度，使得在z方向上也得到允许的位移偏差。

3.根据权利要求1或2的电连接器，其特征在于：所述配合件(3，3′)形成具有多个能导电元件(5)的体积区域。

4.根据权利要求3的电连接器，其特征在于：所述配合件(3，3′)的所述能导电元件构造成细薄的、基本上在z方向上延伸的能导电元件(5)，尤其是构造成金属丝。

5.根据权利要求3的电连接器，其特征在于：使用金属毡、金属毛、金属编织物或金属化的塑料织物来形成所述配合件(3，3′)的所述能导电元件(5)。

6.根据上述权利要求之一的电连接器，其特征在于：所述配合件(3，3′)构造成形状弹性的。

7.根据权利要求4至6之一的电连接器，其特征在于：所述能导电元件(5)由一保持装置(4)保持在一起。

8.根据权利要求7的电连接器，其特征在于：所述配合件(3，3′)的所述能导电元件借助于所述保持装置(4)聚集成至少一个束，优选聚集成一能导电金属丝(5)束，尤其是聚集成至少一个绞合线或聚集成一成束的金属毡、金属毛、金属编织物或金属化的塑料织物。

9.根据权利要求7或8的电连接器，其特征在于：所述保持装置(4)是一外壳，优选是一形状弹性的外壳、一环、一编织件、绞合件或粘附性材料。

10.根据权利要求7至9之一的电连接器，其特征在于：所述保持装置(4)至少部分地环状地或柱状地包围由所述配合件(3，3′)形成的、具有所述能导电元件(5)的所述体积区域，其中，所述保持装置(4)优选具有中断部(13)，所述中断部在所述插脚(1)***到所述体积区域中时起弹性作用。

11.根据权利要求8至10之一的电连接器，其特征在于：所述保持装置包括一外壳(4)，该外壳为了容纳一束、两束、三束或四束能导电元件(5)而构造成单芯的、双芯的、三芯的或四芯的，或者为了容纳多于四束的能导电元件(5)而具有多于四个的芯。

12.根据权利要求7至11之一的电连接器，其特征在于：所述外壳(4)由壳体(9)保持，该壳体环状地包围所述外壳(4)并优选具有环状的***部(10)，所述***部挤压所述外壳(4)。

13.根据权利要求7至12之一的电连接器，其特征在于：所述保持装置(4)构造成壳体(9)的一体形成的部件、尤其是塑料壳体的壳体壁的一体形成的部件。

14.根据权利要求7至13之一的电连接器，其特征在于：所述保持装置(4)呈壳状地包围所述能导电元件(5)并且呈框架状地圈住一接触面(11a，11b)的边缘区域。

15.根据权利要求7至14之一的电连接器，其特征在于：所述配合件(3，3′)的一接触面(11a，11b)构造成可焊接的。

16.根据权利要求7至15之一的电连接器，其特征在于：所述配合件(3，3′)的一接触面(11a，11b)设置有能导电的盖(8)。

17.根据权利要求16的电连接器，其特征在于：作为保持装置(4)的金属外壳和所述能导电的盖(8)构造成一体。

18.根据权利要求6至17之一的电连接器，其特征在于：作为能导电元件(5)，细金属丝——优选铜制或铝制的细金属丝——基本上平行于z方向地或者扭绞地布置在由所述配合件(3，3′)形成的所述体积区域中。

19.根据上述权利要求之一的电连接器，其特征在于：用起粘附作用的粘合剂润湿所述能导电元件(5)。

20.根据权利要求1至18之一的电连接器，其特征在于：所述能导电元件(5)用体积弹性的合成材料、优选用弹性体交联。

21.根据权利要求1至3之一的电连接器，其特征在于：所述能导电元件(5)构造成能导电的金属颗粒或金属化的颗粒，优选镀银或镀金，所述颗粒嵌入在体积弹性的合成材料、优选弹性体中。

22.根据权利要求1至3之一的电连接器，其特征在于：所述配合件(3，3′)为了形成所述体积区域而包括能导电的合成材料、优选包括能导电的聚合物。

23.根据权利要求22的电连接器，其特征在于：所述配合件(3，3′)包括导电橡胶。

24.根据权利要求22或23的电连接器，其特征在于：所述配合件(3，3′)构造成柱状，其中，所述配合件的纵向轴线近似于沿z方向取向。

25.根据上述权利要求之一的电连接器，其特征在于：所述配合件(3，3′)的周面在z方向上除了所述端侧接触面(11a，11b)之外还形成有另外的接触面(11c)。

26.根据权利要求25的电连接器，其特征在于：所述配合件(3，3′)的所述另外的接触面(11c)通过能导电的外壳(4)形成。

27.根据上述权利要求之一的电连接器，其特征在于：为了将所述配合件(3，3′)构造成SMD结构元件(28)，设置有十字接头状构造的SMD适配器(14)，该SMD适配器包围所述配合件(3，3′)的一个端侧接触面(11a，11b)和邻接的所述周面。

28.根据上述权利要求之一的电连接器，其特征在于：所述插脚(1)和/或所述配合件(3，3′)与一印制电路板(2，6，12)电连接。

29.根据上述权利要求之一的电连接器，其特征在于：所述配合件(3，3′)的两个端侧接触面(11a，11b)分别通过一插脚(1，1′)与一印制电路板(2，6，12)或与一电构件(16)相连接。

30.根据上述权利要求之一的电连接器，其特征在于：第一、第二配合件(3，3′)通过双重插脚(1a)彼此连接，其中，所述双重插脚(1a)设置在一印制电路板(2)中。

31.根据上述权利要求之一的电连接器，其特征在于：所述插脚(1)的与所述配合件(3，3′)对置的端部形成——尤其是插头(15)的——插头脚。

32.根据上述权利要求之一的电连接器，其特征在于：所述配合件(3，3′)从一接触连接部(32)呈弯曲状地向另一接触连接部(33)延伸，其中，至少一个接触连接部(32，33)借助于插脚(1)与所述配合件(3，3′)通过所述配合件的所述另外的接触面(11c)触点接通。

33.根据上述权利要求至少之一的连接器用于冷却电子结构元件(18)的应用。

34.根据权利要求33的应用，其特征在于：所述插脚(1)直接设置在印制电路板(2，6)的待冷却部位上用以散热并且所述插脚(1)除了散热之外还用于与所述配合件(3，3′)电连接。

35.根据权利要求33的应用，其特征在于：所述配合件(3，3′)直接设置在印制电路板(2，6)的待冷却部位上用以散热并且至少一个插脚(1)建立起电连接。

36.根据权利要求1至32至少之一的连接器用于将传感器(16)、尤其是压力传感器连接在电子单元上的应用。

37.根据权利要求36的应用，其特征在于：所述传感器(16)在连接一液压***ECU时与电子控制单元HCU触点接通，其中，所述电连接器由于其结构而对在拼合时建立的电连接的位置方面的制造偏差进行了补偿。

38.根据权利要求1至32之一的连接器的应用，所述连接器用于使多个电构件(16)、优选例如ABS控制装置的阀线圈(31)与公共的电势以及控制电子装置电连接。

39.根据权利要求1至32之一的连接器的应用，所述连接器用于使印制电路板通过配合件(3，3′)的另外的接触面与形成——尤其是插头的——插头脚的插脚(1)电连接。

40.根据权利要求39的应用，其特征在于：为了使所述配合件(3，3′)的另外的接触面(11c)与印制电路板(2，6)触点接通，将所述配合件(3，3′)置入所述印制电路板(2，6)的敷镀通孔(19)中。

41.根据权利要求40的应用，其特征在于：所述敷镀通孔(19)呈半圆形地设置在所述印制电路板(2，6)的端侧上，所述配合件(3，3′)夹紧在壳体壁与半圆形的所述敷镀通孔(19)之间。

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