DE102022206942B3 - Contact device, printed circuit board device, method for producing a printed circuit board device, power converter, electric drive and motor vehicle - Google Patents
Contact device, printed circuit board device, method for producing a printed circuit board device, power converter, electric drive and motor vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022206942B3 DE102022206942B3 DE102022206942.0A DE102022206942A DE102022206942B3 DE 102022206942 B3 DE102022206942 B3 DE 102022206942B3 DE 102022206942 A DE102022206942 A DE 102022206942A DE 102022206942 B3 DE102022206942 B3 DE 102022206942B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- contact
- circuit board
- printed circuit
- busbar
- bearing surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/50—Fixed connections
- H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
- H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/02—Contact members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/70—Coupling devices
- H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/02—Contact members
- H01R13/10—Sockets for co-operation with pins or blades
- H01R13/11—Resilient sockets
- H01R13/113—Resilient sockets co-operating with pins or blades having a rectangular transverse section
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/02—Contact members
- H01R13/193—Means for increasing contact pressure at the end of engagement of coupling part, e.g. zero insertion force or no friction
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/70—Coupling devices
- H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
- H01R12/712—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
- H01R12/716—Coupling device provided on the PCB
- H01R12/718—Contact members provided on the PCB without an insulating housing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Abstract
Eine Kontaktvorrichtung (100) zum Kontaktieren einer Stromschiene (305), wobei die Kontaktvorrichtung (100) die folgenden Merkmale aufweist:eine Kontaktklammer (105), wobei die Kontaktklammer (105) eine Auflagefläche (115) zum Aufliegen auf einer Leiterplatte (315), eine in der Auflagefläche (115) angeordnete Durchgangsöffnung (120) und wenigstens einen Kontaktfederlappen (125) aufweist, der sich von einem Ende der Auflagefläche (115) der Kontaktklammer (105) weg erstreckt, wobei das freie Ende (130) des Kontaktfederlappens (125) ausgebildet ist, um die Stromschiene (305) elektrisch zu kontaktieren;und eine Gewindebuchse (110), die durch die Durchgangsöffnung (120) der Auflagefläche (115) der Kontaktklammer (105) durchgeführt ist und ausgebildet ist, um eine Schraube (310) zum Befestigen der Kontaktklammer (105) an der Leiterplatte (315) aufzunehmen.A contact device (100) for contacting a busbar (305), the contact device (100) having the following features: a contact clip (105), the contact clip (105) having a bearing surface (115) for resting on a printed circuit board (315), has a through opening (120) arranged in the bearing surface (115) and at least one contact spring tab (125) which extends away from one end of the bearing surface (115) of the contact clip (105), the free end (130) of the contact spring tab (125 ) is designed to electrically contact the busbar (305); and a threaded bushing (110), which is passed through the through-opening (120) of the bearing surface (115) of the contact clip (105) and is designed to take a screw (310) for attaching the contact clip (105) to the printed circuit board (315).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktvorrichtung, auf eine Leiterplattenvorrichtung, auf ein Verfahren zum Herstellen einer Leiterplattenvorrichtung und auf ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to a contact device, a printed circuit board device, a method for manufacturing a printed circuit board device, and a motor vehicle.
Die
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Kontaktvorrichtung, eine verbesserte Leiterplattenvorrichtung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Leiterplattenvorrichtung und ein verbessertes Kraftfahrzeug gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention provides an improved contact device, an improved printed circuit board device, an improved method for manufacturing a printed circuit board device and an improved motor vehicle according to the independent claims. Advantageous configurations result from the dependent claims and the following description.
Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine Kontaktvorrichtung geschaffen wird, die eine hohe Toleranzunabhängigkeit aufweist und dadurch zuverlässig, schnell und einfach eine Stromschiene kontaktieren kann.The advantages that can be achieved with the approach presented are, in particular, that a contact device is created which has a high degree of tolerance independence and can therefore contact a busbar reliably, quickly and easily.
Eine Kontaktvorrichtung zum Kontaktieren einer Stromschiene weist eine Kontaktklammer und eine Gewindebuchse auf. Die Kontaktklammer weist eine Auflagefläche zum Aufliegen auf einer Leiterplatte, eine in der Auflagefläche angeordnete Durchgangsöffnung und zwei Kontaktfederlappen auf, die sich von einander gegenüberliegenden Enden der Auflagefläche der Kontaktklammer weg erstrecken. Dabei liegen freie Enden der Kontaktfederlappen einander gegenüber und sind ausgebildet, um die Stromschiene aufzunehmen und elektrisch zu kontaktieren. Die Gewindebuchse ist durch die Durchgangsöffnung der Auflagefläche der Kontaktklammer durchgeführt und ausgebildet, um eine Schraube zum Befestigen der Kontaktklammer an der Leiterplatte aufzunehmen.A contact device for contacting a busbar has a contact clip and a threaded bush. The contact clip has a bearing surface for resting on a printed circuit board, a through opening arranged in the bearing surface and two contact spring tabs which extend away from opposite ends of the bearing surface of the contact clip. In this case, the free ends of the contact spring tabs lie opposite one another and are designed to accommodate and electrically contact the busbar. The threaded bushing is passed through the through-opening of the bearing surface of the contact clip and is designed to receive a screw for fastening the contact clip to the circuit board.
Eine Stromschiene kann einen nichtummantelten formstabilen elektrisch leitfähigen Leiter darstellen. Entsprechende Stromschienen können beispielsweise zum Übertragen hoher Ströme zwischen einem Inverter und einem Elektromotor verwendet werden. Über die Kontaktklammer kann eine an der Stromschiene anliegende elektrische Spannung abgegriffen werden. Ein Abstand zwischen den Kontaktfederlappen kann in einem entspannten Zustand der Kontaktfederlappen kleiner als eine Dicke der aufzunehmenden Stromschiene sein. Auf dies Weise kann die Stromschiene zwischen den Kontaktfederlappen eingeklemmt und ohne weitere Fixierung sicher von den Kontaktfederlappen gehalten werden. Vorteilhafterweise kann eine Aufnahmeposition der Stromschiene zwischen den Kontaktfederlappen in einem gewissen Grad variable sein, sodass eine gewissen Toleranzunabhängigkeit gegeben ist. Die Kontaktklammer und die Kontaktfederlappen können einstückig ausgeformt sein. Die Gewindebuchse kann eine zuverlässige Montage der Kontaktklammer an der Leiterplatte ermöglichen. Eine Schraubverbindung zwischen Kontaktklammer und Leiterplatte hält dabei auch größeren mechanischen Belastungen stand. Die Kontaktklammer ermöglicht einen Spannungsabgriff zwischen Leiterplatte und Stromschiene und kann ein toleranzunabhängiges Kontaktelement zur Sicherstellung eines elektrischen Kontakts mit der Leiterplatte darstellen.A conductor rail can represent an uncoated, dimensionally stable, electrically conductive conductor. Corresponding busbars can be used, for example, to transmit high currents between an inverter and an electric motor. An electrical voltage applied to the busbar can be tapped off via the contact clip. When the contact spring tabs are in a relaxed state, a distance between the contact spring tabs can be smaller than the thickness of the busbar to be accommodated. In this way, the busbar can be clamped between the contact spring tabs and held securely by the contact spring tabs without further fixation. Advantageously, a receiving position of the busbar between the contact spring tabs can be variable to a certain extent, so that there is a certain tolerance independence. The contact clip and the contact spring tabs can be formed in one piece. The threaded bushing can enable the contact clip to be reliably mounted on the printed circuit board. A screw connection between the contact clip and the printed circuit board also withstands greater mechanical loads. The contact clip enables a voltage tap between the circuit board and busbar and can represent a tolerance-independent contact element to ensure electrical contact with the circuit board.
Die Kontaktvorrichtung kann zumindest ein Stiftelement aufweisen, das sich von der Auflagefläche der Kontaktklammer wegerstreckt und ausgebildet ist, um durch eine Durchgangsöffnung der Leiterplatte geführt zu werden. Vorteilhafterweise kann somit eine zuverlässige elektrische Kontaktierung der Leiterplatte mit der Kontaktklammer ermöglicht werden. Optional kann die Kontaktvorrichtung ein weiteres Stiftelement aufweisen, das sich von der Auflagefläche der Kontaktklammer wegerstrecken kann und ausgebildet sein kann, um durch eine weitere Durchgangsöffnung der Leiterplatte geführt zu werden. Die Stiftelemente können an gegenüberliegenden Seiten der Auflagefläche angeordnet sein. Das zumindest eine Stiftelement und die Kontaktfederlappen können sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Das zumindest eine Stiftelement kann zusätzlich oder alternativ zur elektrischen Kontaktierung zum Ausrichten der Kontaktklammer gegenüber der Leiterplatte verwendet werden.The contact device can have at least one pin element, which extends away from the bearing surface of the contact clip and is designed to be guided through a through-opening in the printed circuit board. Reliable electrical contacting of the printed circuit board with the contact clip can thus advantageously be made possible become. Optionally, the contact device can have a further pin element, which can extend away from the bearing surface of the contact clip and can be designed to be guided through a further through-opening in the printed circuit board. The pin elements can be arranged on opposite sides of the support surface. The at least one pin element and the contact spring tabs can extend in opposite directions. The at least one pin element can be used in addition or as an alternative to the electrical contact for aligning the contact clip with respect to the printed circuit board.
Die freien Enden der Kontaktfederlappen können eine Mehrzahl von Fingern ausformen. Jeder Finger kann ein Federelement ausformen. Dadurch kann die Stromschiene zuverlässig kontaktiert werden und mögliche Toleranzen können ausgeglichen werden.The free ends of the contact spring tabs can form a plurality of fingers. Each finger can form a spring element. As a result, the busbar can be reliably contacted and possible tolerances can be compensated.
Die Kontaktfederlappen können schenkelfederförmig und sich ausgehend von der Auflagefläche zueinander annähernd ausgebildet sein. Auf diese Weise können die Kontaktfederlappen soweit zusammengeführt werden, dass die Stromschiene zwischen den Kontaktfederlappen eingeklemmt werden kann. Freie Enden der Kontaktfederlappen können nach außen gebogen sein, um ein Einführen der Stromschiene zu erleichtern.The contact spring tabs can be designed in the form of leg springs and approach one another, starting from the contact surface. In this way, the contact spring tabs can be brought together to such an extent that the busbar can be clamped between the contact spring tabs. Free ends of the contact spring tabs can be bent outwards to make it easier to insert the busbar.
Die Gewindebuchse kann eine umlaufende Nut zum Befestigen der Gewindebuchse an der Kontaktklammer aufweisen. Die umlaufende Nut kann für eine Stabilität der an der Auflagefläche befestigten Gewindebuchse sorgen.The threaded bushing can have a circumferential groove for fastening the threaded bushing to the contact clip. The circumferential groove can ensure stability of the threaded bushing fastened to the bearing surface.
Die Gewindebuchse kann als eine geschlossene Gewindebuchse ausgeformt sein. Somit kann ein Eindringen von Partikeln und somit eine Verschmutzung vermieden werden. Dies kann für eine Langlebigkeit der Bauteile vorteilhaft sein.The threaded bush can be formed as a closed threaded bush. In this way, penetration of particles and thus contamination can be avoided. This can be advantageous for the longevity of the components.
Eine Leiterplattenvorrichtung weist eine Leiterplatte und eine Ausführungsform einer hierin genannten Kontaktvorrichtung zum Kontaktieren einer Stromschiene auf. Die Kontaktvorrichtung ist an der Leiterplatte angeschraubt. Vorteilhafterweise kann somit eine zuverlässige Kontaktierung der Leiterplatte ermöglicht werden.A printed circuit board device has a printed circuit board and an embodiment of a contact device mentioned herein for contacting a busbar. The contact device is screwed to the printed circuit board. Reliable contacting of the printed circuit board can thus advantageously be made possible.
Die Leiterplattenvorrichtung kann eine Stromschiene aufweisen. Die Stromschiene kann von der Kontaktvorrichtung aufgenommen sein. Vorteilhafterweise kann somit eine zuverlässige elektrische Kontaktierung der Leiterplatte ermöglicht werden, indem die Stromschiene von den Kontaktfederlappen aufgenommen wird.The printed circuit board device can have a bus bar. The busbar can be accommodated by the contact device. Reliable electrical contacting of the printed circuit board can thus advantageously be made possible by the busbar being received by the contact spring tabs.
Die Leiterplatte kann mittels einer Pressfitverbindung oder einer Lötverbindung mit der Kontaktvorrichtung elektrisch kontaktiert sein. Dies kann eine zuverlässige elektrische Kontaktierung ermöglichen. Eine Pressfitverbindung kann eine schnelle Montage der Leiterplatte an der Kontaktklammer ermöglichen.The printed circuit board can be electrically contact-connected to the contact device by means of a press-fit connection or a soldered connection. This can enable reliable electrical contacting. A press-fit connection can enable quick assembly of the printed circuit board on the contact clip.
Die Leiterplattenvorrichtung kann eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten einer an der Stromschiene anliegenden elektrischen Spannung aufweisen. Die Auswerteeinrichtung kann beispielsweise als eine Spannungsmesseinrichtung ausgeführt sein. Dabei kann die Leiterplatte eine elektrische Leitung zum elektrischen Verbinden der Auswerteeinrichtung mit der Kontaktvorrichtung aufweisen. Somit kann die Kontaktvorrichtung zur Anbindung der Auswerteeinrichtung an die Stromschiene verwendet werden.The printed circuit board device can have an evaluation device for evaluating an electrical voltage present on the busbar. The evaluation device can be designed as a voltage measuring device, for example. In this case, the printed circuit board can have an electrical line for electrically connecting the evaluation device to the contact device. The contact device can thus be used to connect the evaluation device to the busbar.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Ausführungsform einer hierin genannten Leiterplattenvorrichtung umfasst einen Schritt des Bereitstellens der Leiterplatte und der Kontaktvorrichtung. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Anschraubens der Kontaktvorrichtung an der Leiterplatte, um die Leiterplattenvorrichtung herzustellen. Dazu kann eine Schraube in die Gewindebuchse eingesetzt und mit dieser verschraubt werden. Auch durch eine solche Ausführungsform können die Vorteile des hier beschriebenen Ansatzes sehr effizient realisiert werden.A method for producing an embodiment of a printed circuit board device mentioned herein comprises a step of providing the printed circuit board and the contact device. Furthermore, the method includes a step of screwing the contact device onto the printed circuit board in order to produce the printed circuit board device. For this purpose, a screw can be inserted into the threaded bushing and screwed to it. The advantages of the approach described here can also be realized very efficiently by such an embodiment.
Ein Stromrichter weist eine Ausführungsform einer hierin genannten Leiterplattenvorrichtung auf. Beispielsweise kann die Kontaktklammer zum Aufnehmen einer Stromschiene verwendet werden, die einen Leistungshalbleiter des Stromrichters kontaktiert.A power converter comprises an embodiment of a printed circuit board device mentioned herein. For example, the contact clip can be used to hold a busbar that makes contact with a power semiconductor of the power converter.
Ein elektrischer Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug weist wenigstens eine elektrische Maschine, eine Getriebeeinrichtung und eine Ausführungsform eines hierin genannten Stromrichters auf. Auch durch eine solche Ausführungsform können die Vorteile des hier beschriebenen Ansatzes sehr effizient realisiert werden.An electric axle drive for a motor vehicle has at least one electric machine, a transmission device and an embodiment of a power converter mentioned herein. The advantages of the approach described here can also be realized very efficiently by such an embodiment.
Ein Kraftfahrzeug weist eine Ausführungsform eines hierin genannten Stromrichters und zusätzlich oder alternativ eine Ausführungsform eines hierin genannten elektrischen Achsantriebs auf. Auch durch eine solche Ausführungsform können die Vorteile des hier beschriebenen Ansatzes sehr effizient realisiert werden.A motor vehicle has an embodiment of a power converter mentioned herein and additionally or alternatively an embodiment of an electric axle drive mentioned herein. The advantages of the approach described here can also be realized very efficiently by such an embodiment.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Kontaktvorrichtung; -
2 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Kontaktvorrichtung; -
3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Leiterplattenvorrichtung; -
4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen der Leiterplattenvorrichtung; und -
5 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kraftfahrzeugs.
-
1 a representation of an embodiment of a contact device; -
2 a representation of an embodiment of a contact device; -
3 a schematic representation of an embodiment of a printed circuit board device; -
4 a flow chart of an embodiment of a method for manufacturing the printed circuit board device; and -
5 a schematic representation of an embodiment of a motor vehicle.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred exemplary embodiments of the present invention, the same or similar reference symbols are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of these elements being dispensed with.
Die Kontaktvorrichtung 100 weist eine Kontaktklammer 105 und eine Gewindebuchse 110 auf. Die Kontaktklammer 105 weist eine Auflagefläche 115 zum Aufliegen auf einer Leiterplatte auf. Eine Durchgangsöffnung 120 ist in der Auflagefläche 115 angeordnet, beispielhaft mittig in der Auflagefläche 115. Die Gewindebuchse 110 ist in die Durchgangsöffnung 120 eingeführt. Die Auflagefläche 115 ist beispielsweise rechteckig ausgeformt.The
Ferner weist die Kontaktvorrichtung 100 zwei Kontaktfederlappen 125 auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Kontaktfederlappen 125 schenkelfederförmig einander annähernd ausgeformt. Die Kontaktfederlappen 125 erstrecken sich von einander gegenüberliegenden Enden der Auflagefläche 115 der Kontaktklammer 105 weg. Dabei liegen freie Enden 130 der Kontaktfederlappen 125 auf gleicher Höhe einander gegenüber. Die freien Enden 130 formen einen Aufnahmebereich auf, in dem die Stromschiene eingeklemmt und dabei elektrisch kontaktiert werden kann, wie es beispielsweise in
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Kontaktvorrichtung 100 ein Stiftelement 135 auf. Optional weist die Kontaktvorrichtung 100 ein weiteres Stiftelement 140 auf. Die Stiftelemente 135, 140 erstrecken sich beispielsweise von der Auflagefläche 115 der Kontaktklammer 105 weg. Dabei sind die Stiftelemente 135, 140 an gegenüberliegenden Seiten der Auflagefläche 115 angeordnet. Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Stiftelemente 135, 140 annähernd in je einer Ecke der Auflagefläche 115 angeordnet. Die Stiftelemente 135, 140 sind beispielsweise ausgebildet, um durch Durchgangsöffnungen der Leiterplatte geführt zu werden, siehe
Die Gewindebuchse 110 ist durch die Durchgangsöffnung 120 der Auflagefläche 115 der Kontaktklammer 105 durchgeführt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Gewindebuchse 110 eine umlaufende Nut 160 auf. Die umlaufende Nut 160 dient dem Befestigen der Gewindebuchse 110 an der Auflagefläche 115. Dazu ist ein äußerer Durchmesser der Gewindebuchse 110 innerhalb der Nut 160 an einen Durchmesser der Durchgangsöffnung 120 angepasst. Ein äußerer Durchmesser der Gewindebuchse 110 außerhalb der Nut 160 ist dagegen größer als der Durchmesser der Durchgangsöffnung 120. Beispielsweise wird die Auflagefläche 115 durch einen plattenförmigen Abschnitt der Kontaktklammer 105 ausgeformt und eine Breite der Nut 160 entspricht einer Dicke des plattenförmigen Abschnitts. Optional ist die Gewindebuchse 110 als eine geschlossene Buchse ausgeformt. Dazu ist ein den freien Enden 130 zugewandtes Ende der Gewindebuchse 110 verschlossen. Somit kann verhindert werden, dass beim Einschraubprozess Verunreinigungen, z.B. leitfähiger Span, in den Bauraum eintreten.The threaded
Die Gewindebuchse 110 ist beispielsweise aus Stahl ausgeformt. Die Kontaktklammer 105 ist beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, beispielsweise aus dem Werkstoff CuSn6, ausgeformt. Dieses Material zeichnet sich unter anderem durch seine guten Federeigenschaften auf. Das Gewinde 200 der Gewindebuchse 110 entspricht lediglich beispielhaft dem eines M3-Gewindes nach der DIN 13-1. Optional weist die Gewindebuchse 110 auf einer den freien Enden 130 abgewandten Seite eine trichterförmige Aufweitung auf, die ein Einführen einer Schraube erleichtert und beispielsweise zur versenkten Aufnahme eines Kopfes der Schraube ausgeformt ist.The threaded
Die Leiterplattenvorrichtung 300 weist dazu eine Leiterplatte 315 und eine Kontaktvorrichtung 100 auf. Die Kontaktvorrichtung 100 entspricht oder ähnelt der Kontaktvorrichtung aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren. Die Kontaktvorrichtung 100 ist an der Leiterplatte 315 angeschraubt, beispielsweise mit einer Schraube 310. Die Gewindebuchse 110 ist ausgebildet, um die Schraube 310 zum Befestigen der Leiterplatte 315 mit der Kontaktklammer 105 aufzunehmen. Dazu ist die Schraube 310 durch eine Durchgangsöffnung in der Leiterplatte 315 in der Gewindebuchse 110 verschraubt.For this purpose, the
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Leiterplattenvorrichtung 300 die Stromschiene 305 auf. Die Stromschiene 305 ist beispielsweise von der Kontaktvorrichtung 100 aufgenommen. Genauer gesagt ist die Stromschiene 305 zwischen den Kontaktklammern 105 bzw. den freien Enden 130 der Kontaktfederlappen 125 angeordnet und kontaktiert. Eine Positionierung der Stromschiene 305 zwischen den freien Enden 130 der Kontaktfederlappen 125 ist in einem gewissen Maß variabel, sodass ein Abstand zwischen der Stromschiene 305 und der Auflagefläche 115 variable ist. Somit ist ein Toleranzausgleich zwischen der Leiterplatte 315 und der Stromschiene 305 möglich, obwohl die Kontaktvorrichtung 100 fest mit der Leiterplatte 315 verschraubt ist.According to an exemplary embodiment, the
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Leiterplatte 315 eine Durchgangsöffnung 325 und optional eine weitere Durchgangsöffnung 320 auf. Die Stiftelemente 135, 140 sind beispielsweise ausgebildet, um durch die Durchgangsöffnungen 320, 325 der Leiterplatte 315 geführt zu werden. Die Leiterplatte 315 wird so auf die Auflagefläche 115 aufgelegt, dass die Stiftelemente 135, 140 durch die Durchgangsöffnungen 320, 325 geführt werden. Dadurch kann die Kontaktvorrichtung 100 zugleich gegenüber der Leiterplatte 315 ausgerichtet werden. Die elektrische Kontaktierung der Leiterplatte 315 mit der Kontaktvorrichtung 100 erfolgt beispielsweise über die Stiftelemente 135, 140 und die Durchgangsöffnungen 320, 325 mittels einer Lötverbindung oder einer Pressfitverbindung. Alternative elektrische Kontaktierungen sind möglich, beispielsweise über die Gewindebuchse 110 oder eine der Auflagefläche 115 zugewandte Kontaktfläche der Leiterplatte 315.According to an exemplary embodiment, the
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Leiterplattenvorrichtung 300 eine Auswerteeinrichtung 330 zum Auswerten einer an der Stromschiene 305 anliegenden elektrischen Spannung auf. Dazu weist die Leiterplatte 315 beispielsweise eine elektrische Leitung 332 zum elektrischen Verbinden der Auswerteeinrichtung 330 mit der Kontaktvorrichtung 100 auf. Beispielsweise verläuft die Leitung 332 zwischen einem Anschluss der Auswerteeinrichtung 330 auf der Leiterplatte 315 und der Durchgangsöffnung 325, sodass über die Leitung 332, das Stiftelement 135, die Auflagefläche 115 und die Kontaktfederlappen 125 eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der Stromschiene 305 und der Auswerteeinrichtung 330 geschaffen wird.According to one exemplary embodiment, the printed
Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht somit einen Spannungsabgriff an einem Leiter, der beispielhaft als die Stromschiene 305 ausgeführt ist. Die Kontaktvorrichtung 100, die auch als Kontaktelement bezeichnet werden kann, ermöglicht es, die anliegende Spannung an einer Stromschiene 305 auszuwerten, indem es einen sicheren Kontakt zwischen Stromschiene 305 und Leiterplatte 315 herstellt. Wenn die Kontaktvorrichtung 100 auf der Leiterplatte 315 vormontiert ist, können beide Bauteile, also Leiterplatte 315 und Stromschiene 305 in ihrer Lage toleranzbehaftet sein. Die Kontaktvorrichtung 100 ermöglicht das Sicherstellen eines elektrischen Kontakts über alle entstehenden Toleranzpaarungen.The approach presented here thus enables a voltage tap on a conductor, which is embodied as the
Die Toleranzunabhängigkeit wird durch die Elastizität der Kontaktvorrichtung 100 sichergestellt. Die mechanischen Kräfte, die durch eine Toleranzabweichung entstehen, werden dabei durch die Verschraubung der Kontaktvorrichtung 100 mit der Leiterplatte 315 aufgenommen. Die elektrische Kontaktierung zur Leiterplatte 315 findet beispielsweise mittels Lötens statt.The independence from tolerances is ensured by the elasticity of the
Die Gewindebuchse 110 ist beispielsweise geschlossen ausgeführt, um einen metallischen Schmutzeintrag in der Baugruppe zu vermeiden. Die Kontaktierung zur Leiterplatte 315 erfolgt anstatt durch Löten beispielsweise mittels einer Pressfit-Lösung. Vorteil dieser Methode ist eine schnellere Montage. Die mechanische Aufnahme der Kräfte ist alternativ mittels Schnappverbindungen anstatt Schrauben möglich. Der Vorteil ist eine einfachere und schnellere Verbindung der Kontaktvorrichtung 100 mit der Leiterplatte 315.The threaded
Von dem Kraftfahrzeug 500 sind hierbei Räder 505, lediglich beispielhaft zwei angetriebene Räder 505, ein elektrischer Energiespeicher 510, beispielsweise eine Batterie, und ein elektrischer Achsantrieb 515 gezeigt. Der elektrische Achsantrieb 515 umfasst einen Stromrichter 520, eine elektrische Maschine 525 und eine Getriebeeinrichtung 530.
Elektrische Energie zum Betreiben der elektrischen Maschine 525 wird von einer Energieversorgungseinrichtung, hier dem elektrischen Energiespeicher 510 bereitgestellt. Der elektrische Energiespeicher 510 ist ausgebildet, um Gleichstrom bereitzustellen, der unter Verwendung eines Stromrichters 520 des elektrischen Achsantriebs 515 in einen Wechselstrom, beispielsweise einen dreiphasigen Wechselstrom, gewandelt und der elektrischen Maschine 525 bereitgestellt wird. Eine von der elektrischen Maschine 525 angetriebene Welle ist direkt oder unter Verwendung der Getriebeeinrichtung 530 mit zumindest einem Rad 505 des Kraftfahrzeugs 500 gekoppelt. Somit kann das Kraftfahrzeug 500 unter Verwendung der elektrischen Maschine 525 fortbewegt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst der elektrische Achsantrieb 515 ein Gehäuse, in dem der Stromrichter 520, die elektrische Maschine 525 und die Getriebeeinrichtung 530 angeordnet sind.Electrical energy for operating the
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst der Stromrichter 520 zumindest eine Leiterplattenvorrichtung 300, wie sie anhand der vorangegangenen Figuren beschrieben ist. Beispielsweise ist die Leiterplattenvorrichtung 300 in einem Zwi-schenkreis des Stromrichters 520 angeordnet. Beispielsweise kann die Leiterplattenvorrichtung 300 verwendet werden, um eine an einer Stromschiene des Zwischenkreises anliegende Spannung zu erfassen.According to one exemplary embodiment, the
Gemäß unterschiedlicher Ausführungsbeispiele wird eine Kontaktvorrichtung, wie sie anhand der vorangegangenen Figuren beschrieben ist, an anderen Stellen des Kraftfahrzeugs 500 eingesetzt, beispielsweise im Zusammenhang mit einer Stromschiene, die mit einer Leistungselektronik oder mit der elektrischen Maschine 525 verbundenen ist. Beispielsweise kann unter Verwendung der Kontaktvorrichtung auch eine an die elektrische Maschine 525 bereitgestellte oder eine bei einem Inverterladen auftretende Spannung erfasst werden.According to different exemplary embodiments, a contact device as described with reference to the preceding figures is used at other points in
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Kontaktvorrichtungcontact device
- 105105
- Kontaktklammercontact clip
- 110110
- Gewindebuchsethreaded bush
- 115115
- Auflageflächebearing surface
- 120120
- Durchgangsöffnung (Kontaktvorrichtung)through hole (contact device)
- 125125
- Kontaktfederlappencontact spring tabs
- 130130
- freie Endenfree ends
- 135135
- Stiftelementpen element
- 140140
- weiteres Stiftelementanother pin element
- 150150
- erste Seitenwändefirst side walls
- 155155
- zweite Seitenwändesecond side walls
- 160160
- Nutgroove
- 200200
- Gewindethread
- 300300
- Leiterplattenvorrichtungcircuit board fixture
- 305305
- Stromschienepower rail
- 310310
- Schraubescrew
- 315315
- Leiterplattecircuit board
- 320320
- weitere Durchgangsöffnung (Leiterplatte)additional through hole (printed circuit board)
- 325325
- Durchgangsöffnung (Leiterplatte)through hole (printed circuit board)
- 330330
- Auswerteeinrichtungevaluation device
- 332332
- LeitungManagement
- 400400
- Verfahren zum Herstellen einer LeiterplattenvorrichtungMethod of manufacturing a printed circuit board device
- 405405
- Schritt des Bereitstellensstep of providing
- 410410
- Schritt des Anschraubensscrewing step
- 500500
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 505505
- Radwheel
- 510510
- elektrischer Energiespeicherelectrical energy storage
- 515515
- elektrischer Achsantriebelectric axle drive
- 520520
- Stromrichterpower converter
- 525525
- elektrische Maschineelectric machine
- 530530
- Getriebeeinrichtunggear mechanism
Claims (16)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022206942.0A DE102022206942B3 (en) | 2022-07-07 | 2022-07-07 | Contact device, printed circuit board device, method for producing a printed circuit board device, power converter, electric drive and motor vehicle |
CN202310786655.5A CN117374629A (en) | 2022-07-07 | 2023-06-29 | Contact device, circuit board device, method for producing a circuit board device, and motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022206942.0A DE102022206942B3 (en) | 2022-07-07 | 2022-07-07 | Contact device, printed circuit board device, method for producing a printed circuit board device, power converter, electric drive and motor vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022206942B3 true DE102022206942B3 (en) | 2023-08-03 |
Family
ID=87161073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022206942.0A Active DE102022206942B3 (en) | 2022-07-07 | 2022-07-07 | Contact device, printed circuit board device, method for producing a printed circuit board device, power converter, electric drive and motor vehicle |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117374629A (en) |
DE (1) | DE102022206942B3 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3436119A1 (en) | 1984-10-02 | 1986-04-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Contact spring element for making contact with printed circuit boards |
DE112014004327T5 (en) | 2013-09-19 | 2016-06-02 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electronic control device |
DE102019101859A1 (en) | 2018-02-21 | 2019-08-22 | Weidmüller Interface GmbH & Co. KG | Contact and busbar assembly, electronic housing assembly having such a contact and busbar assembly, and method for removing an electronics housing from such electronics housing assembly |
DE102018118976A1 (en) | 2018-08-03 | 2020-02-06 | Würth Elektronik Ics Gmbh & Co. Kg | Device for the transmission of electrical signals or of electrical current, an electrical assembly and a kit |
-
2022
- 2022-07-07 DE DE102022206942.0A patent/DE102022206942B3/en active Active
-
2023
- 2023-06-29 CN CN202310786655.5A patent/CN117374629A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3436119A1 (en) | 1984-10-02 | 1986-04-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Contact spring element for making contact with printed circuit boards |
DE112014004327T5 (en) | 2013-09-19 | 2016-06-02 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electronic control device |
DE102019101859A1 (en) | 2018-02-21 | 2019-08-22 | Weidmüller Interface GmbH & Co. KG | Contact and busbar assembly, electronic housing assembly having such a contact and busbar assembly, and method for removing an electronics housing from such electronics housing assembly |
DE102018118976A1 (en) | 2018-08-03 | 2020-02-06 | Würth Elektronik Ics Gmbh & Co. Kg | Device for the transmission of electrical signals or of electrical current, an electrical assembly and a kit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117374629A (en) | 2024-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112005000372B4 (en) | Connector fixing structure | |
EP2946220B1 (en) | Measuring arrangement with a measuring resistor | |
DE112014002568B4 (en) | Busbar module and power supply device | |
DE102014006360B4 (en) | Electrical circuit | |
DE102014110775A1 (en) | Device for electrically contacting an energy storage cell and method for contacting an energy storage cell | |
DE102012008514A1 (en) | Printed circuit board (PCB) used in electrical engineering field, has second contact element that is moved from first side face of base and recess of metal rail is arranged | |
DE102022206942B3 (en) | Contact device, printed circuit board device, method for producing a printed circuit board device, power converter, electric drive and motor vehicle | |
EP3123564A1 (en) | Contact-making device | |
DE102017222016A1 (en) | Connecting device for connecting a busbar of a semiconductor module with a further busbar, power electronics device with a connecting device and method for producing a power electronic device | |
DE10107630B4 (en) | Pin header and sensor system for motor vehicles with such pin header | |
DE102010039740A1 (en) | Contact element for contacting a circuit carrier, as well as circuit carrier with a contact element | |
DE102005046053A1 (en) | Electrical device with a printed circuit board and a component | |
DE102011004527B4 (en) | Fastening pin for mechanical fastening and electrical connection of a printed circuit board to a metallic carrier, composite and method for producing such a composite | |
DE102006000958A1 (en) | Electric device | |
DE102016116375B4 (en) | CONTACTING DEVICE | |
WO2019072438A1 (en) | Battery terminal assembly | |
EP1210747A1 (en) | Device for plug-connecting electric lines | |
DE19720196C2 (en) | Measuring mechanism | |
DE102017214343A1 (en) | A connector assembly for making an electrically conductive connection in a vehicle and method of making a connector assembly | |
AT14207U1 (en) | Device for contacting electrical conductors and / or electrical contact elements, and light or electrical device | |
DE102022102601B3 (en) | Process for manufacturing a pulse-controlled inverter, current measuring device for a pulse-controlled inverter, pulse-controlled inverter and motor vehicle | |
DE102017116722B3 (en) | CLAMP AND METHOD FOR ELECTRICALLY CONTACTING A PROTECTOR | |
EP3745562B1 (en) | Coil former with integrated contacting device | |
DE102021205047A1 (en) | Electrical arrangement with choke coil | |
EP2161786A1 (en) | Cable connection element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01R0012510000 Ipc: H01R0012520000 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |