DE102013212412A1 - Electronic contacting device for mounting on ceramic workpiece carriers - Google Patents
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Abstract
Elektronische Kontaktiervorrichtung (5) zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen zwei Stromleitern, aufweisend ein Steckelement (60) und ein Aufnahmeelement (50) zum Leiten des Stroms, wobei das Steckelement (60) einen Leitkörper (61) und mindestens zwei vom Leitkörper (61) abstehende Kontaktglieder (62, 63) aufweist, die in einen Aufnahmebereich (51) des Aufnahmeelements (50) einsteckbar sind, um einen elektrischen Kontakt zwischen dem Steckelement (60) und dem Aufnahmeelement (50) herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktglieder (62, 63) mittels Verformung quer zur Längsachse (L) des Steckelements (60) in das Aufnahmeelement (50) einsteckbar sind.Electronic contacting device (5) for establishing electrical contact between two current conductors, comprising a plug element (60) and a receiving element (50) for conducting the current, the plug element (60) having a guide body (61) and at least two of the guide body (61) protruding contact members (62, 63) which can be inserted into a receiving area (51) of the receiving element (50) in order to establish electrical contact between the plug element (60) and the receiving element (50), characterized in that the contact members (62 , 63) can be inserted into the receiving element (50) by means of deformation transverse to the longitudinal axis (L) of the plug element (60).
Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Kontaktiervorrichtung zum herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen zwei Stromleitern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electronic contacting device for producing an electrical contact between two conductors according to the preamble of
Aus dem Stand der Technik sind Press-Fit Kontakte zum herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen einer Leiterplatte und Steckern an anderen Geräten bekannt. Problematisch ist der Einsatz der Press-Fit Kontakte auf einem keramischen Werkstückträger. Der Hauptgrund liegt darin, dass Keramik ein sehr spröder und extrem harter Werkstoff ist und der Einsatz der Press-Fit Kontakte durch Abrieb bei Schwingung- oder Druckbelastungen zu einer mechanischen Beschädigung des Werkstückträgers führen kann. From the prior art press-fit contacts for establishing an electrical contact between a printed circuit board and plugs on other devices are known. The problem is the use of press-fit contacts on a ceramic workpiece carrier. The main reason is that ceramic is a very brittle and extremely hard material and the use of press-fit contacts due to abrasion under vibration or pressure loads can lead to mechanical damage to the workpiece carrier.
Üblicherweise werden daher bei Einsatz von keramischen Werkstückträgern sogenannte „Single Inline“oder „Dual Inline“ Stecker auf den Werkstückträger aufgelötet. Ferner ist eine weitere Aufbau- und Verbindungstechnologie (AVT) bekannt, bei dem das keramische Werkstück mittels verbondeter Drähte elektronisch kontaktiert wird.Usually, therefore, when using ceramic workpiece carriers so-called "single inline" or "dual inline" plugs are soldered onto the workpiece carrier. Furthermore, another construction and connection technology (AVT) is known in which the ceramic workpiece is contacted electronically by means of bonded wires.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen sind in der Montage aufwändig und damit auch kostenintensiv.The known from the prior art solutions are complex in the assembly and thus costly.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Kontaktiervorrichtung aufzuzeigen, die eine zuverlässige elektrische Kontaktierung zwischen zwei Stromleitern sicherstellt und gleichzeitig mit geringem Aufwand und einsetzbar ist.The object of the invention is therefore to show a contacting, which ensures a reliable electrical contact between two conductors and at the same time with little effort and can be used.
Die Aufgabe wird gelöst gemäß einer Kontaktiervorrichtung der eingangs genannten Art mit Kontaktgliedern, die mittels Verformung quer zur Längsachse des Steckelements in das Aufnahmeelement einsteckbar sind.The object is achieved according to a contacting device of the type mentioned with contact members, which are inserted by means of deformation transversely to the longitudinal axis of the plug element in the receiving element.
Der Erfindung liegt der Grundgedanke zu Grunde die Kontaktglieder so auszubilden, dass sie durch Einsetzen bzw. einstecken in den Aufnahmebereich des Aufnahmeelements verformt werden und dabei eine Verspannung erfahren, die sie jeweils an die Kontaktflächen des Aufnahmeelements drückt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Kontaktglieder an den Kontaktflächen des Aufnahmeelements eng anliegen, um einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden Elementen sicherzustellen.The invention is based on the basic idea of designing the contact members such that they are deformed by inserting or inserting into the receiving region of the receiving element and thereby undergo a tension which presses them respectively against the contact surfaces of the receiving element. In this way it is ensured that the contact members fit snugly against the contact surfaces of the receiving element in order to ensure electrical contact between the two elements.
Vorzugsweise sind das Steckelement und das Aufnahmeelement vollständig elektrisch leitend ausgebildet. Bevorzugt ist dabei eine einstückige Ausbildung der jeweiligen Elemente aus einem elektrisch leitfähigen Material.Preferably, the plug element and the receiving element are formed completely electrically conductive. Preference is given to a one-piece design of the respective elements made of an electrically conductive material.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Kontaktiervorrichtung dadurch weitergebildet, dass die Enden der Kontaktglieder weg von der Längsachse des Leitkörpers nach außen gespreizt ausgebildet sind. Die Kontaktglieder sind derart am Leitkörper angeordnet, dass sie im nicht eingesteckten Zustand nach außen gespreizt sind. Beim einstecken erfolgt eine Verformung der Kontaktglieder nach innen zur Längsachse des Steckelements hin und erfahren dabei eine Verspannung, welche die Kontaktglieder gegen die Kontaktflächen des Aufnahmeelements drückt.Advantageously, the contacting device according to the invention is further developed in that the ends of the contact members are formed away from the longitudinal axis of the guide body outwardly spread. The contact members are arranged on the guide body in such a way that they are spread outward in the non-inserted state. When inserting a deformation of the contact members takes place inwardly toward the longitudinal axis of the plug element and thereby experience a tension which presses the contact members against the contact surfaces of the receiving element.
Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Kontaktiervorrichtung dadurch weiterbildbar, dass jeweils zwei Kontaktglieder V-förmig zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Umsetzung der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung erreichbar.The contacting device according to the invention can be developed in a particularly advantageous manner by virtue of the fact that in each case two contact members are arranged in a V-shape relative to one another. In this way, a particularly simple implementation of the contacting device according to the invention can be achieved.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Kontaktiervorrichtung dadurch weitergebildet, dass die Kontaktglieder mittels plastischer oder elastischer Verformung in das Aufnahmeelement einsteckbar sind. Zur Sicherstellung des elektrischen Kontaktes sind sowohl Materialien für das Steckelement bzw. die Kontaktglieder verwendbar, die durch das einstecken in das Aufnahmeelements elastisch oder plastisch verformt werden.Advantageously, the contacting device according to the invention is further developed in that the contact members are inserted by means of plastic or elastic deformation in the receiving element. To ensure the electrical contact both materials for the plug-in element or the contact members can be used, which are elastically or plastically deformed by the insertion into the receiving element.
Ferner ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung vorteilhaft, bei der das Aufnahmeelement eine wannenförmig ausgebildete Mulde zum Aufnehmen der Kontaktglieder aufweist. Das Aufnahmeelement gemäß dieser Ausführungsform ist besonders einfach in eine keramische Trägerplatte einsetzbar.Furthermore, an embodiment of the contacting device according to the invention is advantageous in which the receiving element has a trough-shaped recess for receiving the contact members. The receiving element according to this embodiment is particularly easy to use in a ceramic carrier plate.
Bevorzugterweise weist die erfindungsgemäße Kontaktiervorrichtung dabei ein Aufnahmeelement auf, dessen Breite des Aufnahmebereichs im Wesentlichen der Dicke des Kontaktgliedes entspricht, um auf diese Weise eine besonders stabile Anordnung der Kontaktglieder im Aufnahmeelements sicherzustellen.Preferably, the contacting device according to the invention in this case has a receiving element whose width of the receiving area substantially corresponds to the thickness of the contact member, in order to ensure in this way a particularly stable arrangement of the contact members in the receiving element.
Vorteilhaft ist ferner eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung, bei der die Länge der Kontaktglieder in etwa der Tiefe des Aufnahmeelements entspricht. Auf diese Weise ist eine möglichst große Kontaktfläche zwischen dem Aufnahmeelement und den Kontaktgliedern erreichbar. Zugleich vereinfacht die Ausführungsform das einstecken des Steckelements in das Aufnahmeelement.Also advantageous is a development of the contacting device according to the invention, in which the length of the contact members corresponds approximately to the depth of the receiving element. In this way, the largest possible contact surface between the receiving element and the contact members can be achieved. At the same time, the embodiment simplifies the insertion of the plug element into the receiving element.
Die erfindungsgemäße Kontaktiervorrichtung wird dadurch Vorteilhafterweise weitergebildet, dass das Aufnahmeelement blechförmig ausgebildet ist und in einer keramischen Trägerplatte eingebettet ist. Das erfindungsgemäße Steckelement und Aufnahmeelement ist besonders vorteilhaft mit einer keramischen Trägerplatte verwendbar.The contacting device according to the invention is advantageously further developed in that the receiving element is sheet-shaped and is embedded in a ceramic carrier plate. The plug-in element according to the invention and Receiving element is particularly advantageous with a ceramic support plate used.
Vorteilhaft ist des Weiteren eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung, bei der das Aufnahmeelement einen Öffnungsbereich aufweist, wobei der Öffnungsbereich eine zum Aufnahmebereich hin abgerundete Übergangsfläche aufweist. Auf diese Weise ist ein besonders einfaches einführen bzw. einstecken des Steckelements in des Aufnahmeelements möglich.A further development of the contacting device according to the invention is advantageous, in which the receiving element has an opening region, wherein the opening region has a transition surface rounded off towards the receiving region. In this way, a particularly simple insertion or insertion of the plug element in the receiving element is possible.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Kontaktiervorrichtung dadurch weitergebildet, dass das Aufnahmeelement länglich ausgebildet ist und eine lange Innenwand und eine schmale Innenwand aufweist, wobei die Kontaktglieder nach einstecken in das Aufnahmeelement im Wesentlichen an der schmalen Innenwand anliegen, um ein besonders stabiles Anliegen der Kontaktglieder an den Kontaktflächen des Aufnahmeelements sicherzustellen.Advantageously, the contacting device according to the invention is further developed in that the receiving element is elongate and has a long inner wall and a narrow inner wall, wherein the contact members after insertion into the receiving element substantially abut the narrow inner wall to a particularly stable contact of the contact members on the contact surfaces to ensure the receiving element.
In vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Kontaktiervorrichtung dadurch weitergebildet, dass die Kontaktglieder abgerundete Spitzen aufweisen, so dass das Einstecken des Steckelements in das Aufnahmeelement vereinfacht wird.Advantageously, the contacting device according to the invention is further developed in that the contact members have rounded tips, so that the insertion of the plug element is simplified in the receiving element.
Zur besonders einfachen Herstellung des Steckelements ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung vorteilhaft, bei der das Steckelement plattenförmig ausgebildet ist. Das Steckelement kann auf diese Weise massenhaft aus einem Blechelement gestanzt werden.For particularly simple production of the plug-in element, an embodiment of the contacting device according to the invention is advantageous in which the plug-in element is plate-shaped. The plug-in element can be mass-punched in this way from a sheet metal element.
Die Größe der Kontaktfläche zwischen den Kontaktgliedern und dem Aufnahmeelement lässt sich gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform dadurch vergrößern, dass die Kontaktglieder nach innen zur Längsachse des Steckelements gebogene Spitzen aufweisen.The size of the contact surface between the contact members and the receiving element can be increased according to a further advantageous embodiment in that the contact members have inwardly bent to the longitudinal axis of the plug-in element tips.
Ferner wird die erfindungsgemäße Kontaktiervorrichtung dadurch in vorteilhafterweise weitergebildet, dass das Steckelement ein stiftförmig ausgebildetes Kontaktglied aufweist. Auf diese Weise ist das Steckelement zusätzlich mit einem weiteren Stromleiter verwendbar.Furthermore, the contacting device according to the invention is advantageously further developed in that the plug element has a pin-shaped contact member. In this way, the plug element is additionally usable with another current conductor.
Bevorzugt ist des Weiteren eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung mit einem Haltekörper zum Halten mehrerer Steckelemente. Auf diese Weise können mehrere Steckelemente in einer festen Anordnung zueinander angeordnet werden, um die Handhabung in der Montage zu vereinfachen.Furthermore, an embodiment of the contacting device according to the invention with a holding body for holding a plurality of plug-in elements is preferred. In this way, a plurality of plug-in elements can be arranged in a fixed arrangement to each other in order to simplify handling in the assembly.
Die Erfindung umfasst gemäß einem zweiten Aspekt ein Steckelement mit einem Leitkörper und mindestens zwei vom Leitkörper abstehenden Kontaktgliedern, wobei die Kontaktglieder V-förmig zueinander angeordnet sind. Die vorgenannten im Zusammenhang mit dem Steckelement genannten Merkmalen sind auch für den zweiten Aspekt der Erfindung zutreffend.According to a second aspect, the invention comprises a plug-in element with a guide body and at least two contact members protruding from the guide body, the contact members being arranged in a V-shape relative to one another. The aforementioned features mentioned in connection with the plug-in element are also applicable to the second aspect of the invention.
Die Erfindung umfasst des Weiteren eine elektronische Vorrichtung mit einer Leiterplatine und einer Kontaktiervorrichtung nach den vorgenannten Ausführungsformen.The invention further comprises an electronic device with a printed circuit board and a contacting device according to the aforementioned embodiments.
Außerdem umfasst die Erfindung ein Steuergerät zum Steuern eines elektrischen Motors, insbesondere für eine Servolenkungsvorrichtung, mit einer Kontaktiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ausführungsformen.In addition, the invention comprises a control device for controlling an electric motor, in particular for a power steering device, with a contacting device according to one of the preceding embodiments.
Ferner umfasst die Erfindung eine Servolenkungsvorrichtung mit einem Steuergerät der vorgenannten Art.Furthermore, the invention comprises a power steering device with a control device of the aforementioned type.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren.Further preferred embodiments will become apparent from the following description of an embodiment with reference to figures.
Es zeigenShow it
Die Leiterplatine
In
In den
Das Steckelement
Die Kontaktglieder
Das Material des Steckelements
Die Spitzen der Kontaktglieder
Nachfolgend wird das Aufnahmeelement
Das Aufnahmeelement
Das Aufnahmeelement
Nachfolgend wird das Verfahren zum kontaktieren des Steckelements
Vorzugsweise werden die Steckelements
Die Erfindung ist nicht auf das oben genannte Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere ist ein wesentlicher Gedanke der Erfindung in der Gestaltung des Steckelements
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