CN107293877B - 电插塞式连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电插塞式连接装置，包括壳体(1)和电路板(2)，其中，壳体(1)与电路板(2)通过接合缝(3)连接。壳体(1)设计成热传导的并且具有开口(1.1)。电路板具有电子组件(2.2)、至少一个插塞触点(2.1)和至少一个接合面(2.3)。插塞式连接装置如此地设计，即壳体(1)包围电路板(2)并且接合缝(3)布置在接合面(2.3)和壳体(1)之间，其中，接合缝(3)形成在插塞式连接装置的外侧(o)处，从而使开口(1.1)至少部分地通过接合缝(3)封闭。

Description

电插塞式连接装置
技术领域
本发明涉及一种电插塞式连接装置，其尤其适于作为集束电缆的一部分用于传输电流或者电压。
背景技术
所涉及的电插塞式连接装置例如相关于电缆方面应用到机动车或者飞机中，并且多数情况下于需要很大的数量。为了成本低廉地提供相应的电缆，电插塞式连接装置的简单的构造和简单的集束能力意义重大。这种类型的电缆必须过程安全地以较高的精度制造，这如同例如对于高质量的信号传输来说必要的那样。附加的是，这些电缆要满足在抗磨损性方面的高要求。对此重要的是，插塞式连接装置不会通过在插塞式连接装置的内部产生的废热过强地热加载。
由公开文献US 2016/0064873 A1公开了一种插塞式连接装置，其具有在壳体中的电路板。在壳体中产生的热量无接触地通过彼此啮合的层状结构引导给壳体。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电插塞式连接装置，其被保护防止过剩的自身热量并且能够以相对较小的制造成本生产。
根据本发明，电插塞式连接装置包括壳体和电路板，其中壳体与电路板通过接合缝连接。壳体设计成热传导的并且尤其也设计成导电的并且具有开口。在电路板上布置有电子组件，并且此外至少一个插塞触点布置在电路板处。至少一个插塞触点可以是针脚或者接触销或者接触开口或者套筒。电路板具有至少一个接合面，其尤其能够布置在电路板的边缘上。插塞式连接装置如此地设计，即壳体包围电路板，从而使壳体的内侧面对电子组件。接合缝布置在接合面和壳体之间，其中，接合缝制造在插塞式连接装置的外侧上或者从外侧上制造出来。该布置如此设计，即开口至少部分地通过接合缝封闭。在此，电路板或者电路板的边缘能够穿过开口伸出，从而使得在电路板和壳体之间的缝隙以及进而还有开口通过接合缝封闭。
接合缝因此直接地与电路板的接合面以及壳体接触。
据此在插塞式连接装置的外侧处制造接合缝的定义尤其意味着，即接合过程被如此地执行，即接合缝从插塞式连接装置的外侧构造出来。接合缝在此能够相关于壳体的外表面突出地设计或者可以从外部能够触及开口内部地布置。两种类型的所述的设计方案推测性地排除了在插塞式连接装置的外侧处的接合缝的之前制造。
有利地，电路板具有两个接合面并且至少一个插塞触点平行于一个轴线取向，其中这些接合面相关于相对于该轴线正交地指向的方向错置的布置。在插塞式触点的该布置的方面，相对于轴线的平行性被如此地理解，即插塞式连接装置在该方向中在常规运行时进行操作。因此，插塞式连接装置与相应的配合件的接触能够通过在平行于轴向的方向上的推动或者牵拉建立或者中断。
当电路板具有两个接合面时，电子组件有利地在电路板上布置在这些接合面之间。相应的是，在这些接合面之间的几何连接线也将会被电子组件切断。
在有利的构造形式中，接合面和接合缝形成所谓的接合区域，其布置在壳体的开口中。接合区域可以完全地或者仅仅部分地布置在壳体的开口中。因此，不仅接合面而且接合缝至少分别部分地位于壳体的开口的内部。
有利地，开口设计为具有环绕的边缘的凹槽。因此，凹槽可以具有封闭环绕的边缘，例如，凹槽可以通过冲压由壳体的壁制造而成。可替换的是，开口也可以在多部分地设计的壳体的一些部分之间产生。
尤其是当开口设计成具有环绕的边缘的凹槽时，接合缝能够环绕地设计，尤其是沿着边缘的轮廓延伸。
在本发明的另外的设计方案中，开口在平行于轴线的方向中具有其较大的延展，其中轴线平行于至少一个插塞触点取向。在该设计方案中，开口可以被表示成平行于轴线的缝隙。
当开口设计具有环绕的边缘时，通过至少一个插塞触点传导到电路板上的力被形状配合地传递给壳体，其中，该力在建立或者中断与相应的配合件的接触时出现并且平行于轴线取向。
有利地，壳体或者由其来制造壳体的材料具有至少10W/(m·K)的导热能力，尤其是具有至少25W/(m·K)的导热能力。壳体尤其能够由金属材料制成。
在一个有利的构造方式中，接合缝设计成钎焊缝，其中，接合缝是(darstellt)在电路板上的金属层的表面。尤其是接合面能够制造作为焊盘。在本发明的另外的设计方案中，接合缝能够通过波峰焊工艺
Figure GDA0002310516300000031
或者行波焊工艺
Figure GDA0002310516300000032
制造。
有利地，电路板在接合面的区域中具有至少一个金属化的孔。金属化的孔可以制造作为通孔敷镀或者通孔。因此，也就是说接合面设计为具有一个或者多个通孔敷镀的焊盘。尤其是电路板如此地设计，即孔穿透接合面，从而也就是说在接合面中存在一个洞。
如果电路板在接合面的区域中具有多个金属化的孔，那么有利地这些孔在平行轴线的方向中彼此布置成行。在该种情况中，电路板然后能够因此如此地设计，即多个孔穿透接合面。
对于钎焊来说可替换的是，作为接合过程也可以使用熔焊工艺或者粘接工艺。其中，作为接合缝相应地存在焊缝或者粘接缝。在粘接缝的情况中优选的是，粘接剂具有相对较高的热传导能力并且例如具有导热的填充材料。
在优选的构造方式中，电路板设计成多层的并且具有至少一个热传导层。通常，这种类型的多层电路板具有多个绝缘的层和一个或多个有导热能力的层。
在本发明的另一个设计方案中，不仅在电路板的上侧而且在下侧上分别相对置地设置有接合面。
有利地，电路板如此地设计，即接合面以相关于正交于轴线取向的方向的超出高度布置在电路板上。换句话说，在电路板的纵边上可以布置或者塑造出超出高度，在其上布置有一个或者多个接合面。
当电路板具有多个接合面时，那么它们可以如此地设计，即相关于接合面中的一个的所述特征适用于所有多个接合面。因此，壳体可以具有多个开口，并且电路板可以具有多个接合面，它们尤其能够分别布置在电路板的边缘上。接合缝因此分别布置在接合面之一和壳体之间，其中，每个接合缝都在插塞式连接装置的外侧处制成。为此，所属的开口至少部分地通过相应的接合缝封闭。
通过电插塞式连接装置可以将通过电子组件阐述的热有效地向外排出。此外，电插塞式连接装置在屏蔽电磁干扰射束的方面具有非常好的特性。
根据本发明的插塞式连接装置的另外的细节和优点有接下来参考附图对实施例的描述给出。
附图说明
图中示出：
图1是用于电插塞式连接装置的电路板的透视图；
图2是电路板的俯视图；
图3是在C-C截面中的电路板的边缘的细节图；
图4是壳体的透视图；
图5在装配状态中的电路板的透视图，在该状态中壳体包围电路板；
图6是在接合之后具有壳体的电路板的透视图；
图7是在C-C的截面中的电路板的和壳体的边缘的细节图；
图8是电插塞式连接装置的透视图。
具体实施方式
在当前的实施例中描述的电插塞式连接装置包括根据图1和2的电路板2。为了建立与插塞式连接装置的配对件的电连接，在电路板2上布置或者装配有插塞触点2.1，例如针脚。插塞触点2.1的指向是这样的，即其平行于轴线X取向。插塞触点2.1与电路电连接，该电路包括电子组件2.2，其中组件2.2布置在电路板2上、或者电路板2装配有电子组件2.2。此外，电路板2包括输入端触点2.8，其能够与电缆的线路连接。
电路板2分别在纵边上具有边缘A，其中相关的边缘A在两侧关于轴线X或者在两侧相关于电子组件2.2布置。在边缘A处，在电路板2的上侧而且还有下侧上相对置地分别安装有接合面2.3，它们在本实施例中设计成金属层。也就是说接合面2.3相关于相对于轴线X正交地指向的方向y错置地布置，其中，电子组件2.2在电路板2上布置在接合面2.3之间。
电路板2如此地设计，即接合面2.3分别以超出高度Y相关于方向y布置在电路板2上。尤其是，接合面2.3布置在电路板2的最宽的位置上并且布置在电路板2的边缘A上，其中，轴线X在纵向方向中延伸(垂直于在宽度上的延伸方向或者垂直于方向y)。
电路板2在相关的边缘A上具有孔2.7，其在此设计成通孔敷镀。它们根据图3分别包括空腔2.71，其壁具有金属层2.72。金属化孔2.7沿着平行于轴线X的方向彼此布置成行。
在图3中示出了根据在图2中的截面C-C的边缘A。电路板2因此包括多个绝缘的层2.4、尤其是多个预浸料层以及多个导热层2.5、它们例如能够由铜合金制成。此外，由图3可见，在当前的实施例中在相应的边缘A的区域中接合面2.3安装在电路板2的上侧和下侧上。对于这种构造方式来说可替换的是或者补充的是，在端面上(在图3的左侧)也可以安装接合面。
此外，电插塞式连接装置包括根据图4的导热和导电的壳体1。在当前的实施例中，其制造作为由钢制成的一体式金属板件。壳体1如此地设计，尤其是弯折，即其横截面在第一近似中具有带有两个支腿1.2的U形。相应的是壳体1具有内侧i，其在成功地装配之后指向电路板2，并且壳体还具有外侧o。壳体1具有两个开口1.1，它们在此设计成凹槽，尤其是缝隙，从而使得相应的开口1.1具有环绕的边缘。尤其是在此壳体1的支腿1.2分别具有开口1.1。
在装配插塞式连接装置期间，支腿1.2轻微地彼此远离地弯折，从而使得电路板2能够插入到壳体1中。在此，电路板2的边缘A相应于图5进入到壳体1的开口1.1中，从而使边缘A穿过开口1.1伸出。在该位置中，不仅孔2.7而且还有接合面2.3的至少一部分布置在开口1.1中，从而使孔2.7至少部分地被壳体1的壁遮盖。开口1.1设计成在纵向方向上延伸的凹槽，从而使其平行于轴线X取向并且在该方向中平行于轴线X具有其较大的延展。开口1.1布置在轴线X的两侧并且此外平行于插塞触点2.1布置。一旦支腿再次松弛，电路板2就被固定在壳体1中，其中壳体1包围电路板2。
在制造过程的另外的进程中，壳体1和电路板2能够接合，也就是彼此持续地连接。插塞式连接装置从外侧o出发进行接合。在当前的实施例中，使用钎焊工艺作为接合技术。尤其是壳体1和电路板2通过行波焊方法或者通过波峰焊彼此连接。为此目的，壳体1和在其中固定的电路板2根据图5如此地旋转，即支腿1.2处于水平。在该位置中，该布置在钎焊设施中接合，其中电路板2的边缘A以及壳体1的所属的支腿1.2在钎焊轴上经过。结果是如图7所示，可以产生在此描述成钎焊缝的接合缝3。接合缝3由于在钎焊过程中存在的浸润特性而沿着整个接合面2.3延伸。
接合缝3通过这种方式形成在插塞式连接装置的外侧o上，其中在开口1.1的区域中的壳体1的壁和电路板2或者接合面2.3之间的间隙s通过接合缝3封闭，从而也就是说最后通过接合缝3封闭开口1.1。此外，接合缝3填充孔2.7的至少相应的一部分或者填充空腔2.71。此外，接合缝3与壳体1接触，尤其是接合缝3环绕地设计，沿着在开口1.1中的边缘地设计。接合面2.3和接合缝3形成接合区域F。在此，接合区域F部分地布置在壳体1的开口1.1中，或者接合面2.3和接合缝3分别部分地布置在壳体1的开口1.1中。
在通过这种方式将电路板2的边缘A或者一对接合面2.3与壳体1连接之后，具有壳体1的电路板2被旋转180°，从而使得待接合的第二面处于下方并且以如第一连接一样的方式进行接合。
在图6中示出了相应的插塞式连接装置，其中在壳体1的外侧o上可以看到接合缝3。
围绕电插塞式连接装置可以装配有电绝缘的封装壳体4，从而之后出现根据图8的装置。
在当前的实施例中，电路板2的边缘A穿过开口1.1伸出。可替换的是，电路板齐平地或者至少没有超出地布置在壳体1的开口1.1中。在该可替换的设计方案中还有利的是，接合缝3在插塞式连接装置的外侧o上被制造出来，从而使得开口1.1或者在壳体1和电路板2之间的缝隙s至少部分地通过接合缝3封闭。
电插塞式连接装置通常与电线连接，从而制造出集束电缆。这种类型的电缆通常用于传输电能和/或信号。电缆尤其适于安装在车辆中并且根据本实施例设计成非屏蔽的。通过插塞式连接装置，电缆能够在一个端部上能拆卸地与其他组件的相应的配对件、例如车载电子组件的部件在插塞连接的范畴中连接。
在电缆的工作中，电子组件2.2产生损失热，其一部分能通过多层的电路板2的导热层2.5向着边缘A流出。尤其是当如在本实施例中那样电缆不具有屏蔽件时，产生的热量可以不通过屏蔽件排导。通过现存的构造方式，废热通过孔2.7的金属层2.72以及通过接合面2.3向着接合缝3引导并且最后引导至壳体1。壳体1可以一方面通过其较大的表面并且另一方面通过其相对高的导热能力将产生的废热良好地排放到周围环境中。通过这种方式避免了电路板2的过量的热负载。
最后，通过根据本发明的插塞式连接装置实现了突出的EMV密封性，从而使插塞式连接装置毫无干扰地发射电磁辐射并且相对于外部的出现电磁辐射是不敏感的。

Claims (14)

1.一种电插塞式连接装置，包括壳体(1)和电路板(2)，其中，所述壳体(1)与所述电路板(2)通过接合缝(3)连接，其中，
所述壳体(1)设计成热传导的并且具有开口(1.1)，
所述电路板具有电子组件(2.2)、至少一个插塞触点(2.1)和至少一个接合面(2.3)，其中，
所述插塞式连接装置设计使得所述壳体(1)包围所述电路板(2)并且所述接合缝(3)布置在接合面(2.3)和壳体(1)之间，其中，所述接合缝(3)形成在插塞式连接装置的外侧(o)处，从而使所述开口(1.1)至少部分地通过所述接合缝(3)封闭，
其中，所述至少一个插塞触点(2.1)平行于轴线(X)取向，并且所述电路板(2)设计使得所述接合面(2.3)以相关于正交于轴线(X)指向的方向(y)的超出高度(Y)布置在所述电路板(2)上。
2.根据权利要求1所述的电插塞式连接装置，其中，所述至少一个插塞触点(2.1)平行于轴线(X)取向，并且所述电路板(2)具有两个接合面(2.3)，这些所述接合面相关于正交地相对于轴线(X)指向的方向(y)错置地布置。
3.根据权利要求1所述的电插塞式连接装置，其中，所述电路板(2)具有两个接合面(2.3)，并且所述电子组件(2.2)在所述电路板(2)上布置在这些所述接合面(2.3)之间。
4.根据权利要求1所述的电插塞式连接装置，其中，所述接合面(2.3)和所述接合缝(3)形成接合区域(F)，并且所述接合区域(F)布置在所述壳体(1)的所述开口(1.1)中。
5.根据权利要求1所述的电插塞式连接装置，其中，所述开口(1.1)设计成具有环绕的边缘的凹槽。
6.根据权利要求1所述的电插塞式连接装置，其中，所述接合缝(3)环绕地设计。
7.根据权利要求1所述的电插塞式连接装置，其中，所述至少一个插塞触点(2.1)平行于轴线(X)取向，并且所述开口(1.1)在平行于所述轴线(X)的方向中具有所述开口的较大的延展。
8.根据权利要求1所述的电插塞式连接装置，其中，所述壳体(1)由包括金属的材料制成。
9.根据权利要求1所述的电插塞式连接装置，其中，所述接合缝(3)设计成钎焊缝，并且所述接合面(2.3)是在所述电路板(2)上的金属层的表面。
10.根据权利要求9所述的电插塞式连接装置，其中，所述接合缝(3)通过波峰焊工艺制成。
11.根据权利要求1所述的电插塞式连接装置，其中，所述电路板(2)在所述接合面(2.3)的区域中具有至少一个金属化的孔(27)。
12.根据权利要求1所述的电插塞式连接装置，其中，所述至少一个插塞触点(2.1)平行于轴线(X)取向，并且所述电路板(2)在所述接合面(2.3)的区域中具有多个金属化的孔(27)，其中，这些所述孔(2.7)在平行于所述轴线(X)的方向中彼此布置成行。
13.根据权利要求1所述的电插塞式连接装置，其中，所述电路板(2)设计成多层的并且具有至少一个热传导层(2.5)。
14.根据权利要求1所述的电插塞式连接装置，其中，在所述电路板(2)的上侧和下侧上都布置有接合面(2.3)。
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