CN111194509B - 用于建立在导体轨和电导体之间的导电连接的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于建立布置在载体元件(1)上的导体轨(2)和电导体(3)之间的导电连接的方法，在所述方法中所述导电连接间接地通过接触元件(4)建立。根据本发明，在通过第一连接区段(4.1)关于所述载体元件(1)或接收所述载体元件(1)的塑料构件(5)定位和/或固定所述接触元件(4)的同时通过第二连接区段(4.2)建立所述接触元件(4)与所述导体轨(2)的导电连接，该第二连接区段构造为弹簧臂。本发明还涉及一种用于实施根据本发明的方法的装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于建立在布置在载体元件、尤其是电路板上的导体轨和电导体之间的导电连接的方法和装置，其中，尤其可以涉及连接线或连接绞合线。
背景技术
布置在载体元件上的导体轨与电导体的导电连接的建立通常证明是困难的。这尤其适用于，在导体轨和电导体之间的导电连接要通过钎焊连接建立并且载体元件是由塑料制成的薄电路板。因为会产生以下危险：塑料由于在钎焊时出现的高温而熔化并且导体轨从电路板脱离。
导体轨在载体元件上的附着通常基于导体轨材料在载体元件的表面中的楔入。为了实现这种楔入，例如可以通过热喷涂、尤其是冷等离子喷涂、通过激光结构化或以喷射方法将导体轨材料施加到载体元件上。尤其在热喷涂中出现导体轨颗粒到载体元件的表面中的侵入，因为所述导体轨颗粒以高的速度撞击到载体元件的表面上。尽管如此，导体轨材料在载体元件的表面中的这种楔入也不能完全防止导体轨从载体元件脱离。这特别适用于，导体轨与电导体的导电连接要通过刚性的连接、例如钎焊连接建立，因为对此附加的力作用到导体轨上。
因此，由现有技术已知用于建立导体轨与电导体的电连接的替代技术，所述替代技术例如替代于钎焊连接而设置粘接或插接连接。
此外，所述电连接可以间接地通过单独的接触元件建立。接触元件例如可以构造为金属的接触引脚或接触带，所述接触引脚或接触带已经在注塑载体元件时插入到工具中并且局部地通过塑料浇注，使得实现至少一个裸露区域。导体轨可以在施加到载体元件上时引导通过接触引脚或接触带的裸露区域，使得由此建立导体轨与接触元件的电连接。随后接触元件必须与电导体连接。然而，由于接触元件和载体元件或施加到该载体元件上的导体轨之间的不同的热膨胀系数和与之伴随的应力，可能出现在导体轨中的裂纹和/或导体轨的脱离。
发明内容
基于前面提到的现有技术，基于本发明的任务在于，说明一种用于建立布置在载体元件上的导体轨和电导体之间的导电连接的方法和装置，所述导电连接能够简单地实现并且使导体轨和载体元件之间的附着连接尽可能小地受负载。
为了解决所述任务，提出具有权利要求1的特征的方法以及具有权利要求5的特征的装置。本发明的有利的扩展方案从相应的从属权利要求中得出。
在所提出的用于建立布置在载体元件上的导体轨和电导体之间的导电连接的方法中，所述导电连接间接地通过接触元件建立。根据本发明，在通过第一连接区段关于载体元件或接收载体元件的塑料构件定位和/或固定接触元件的同时通过第二连接区段建立接触元件与导体轨的导电连接，所述第二连接区段构造为弹簧臂。
不同于钎焊连接，弹簧臂不是在导体轨的接触区域中的刚性连接。就此而言，通过弹簧臂也不引入损害导体轨和载体元件之间的附着连接的力。弹簧臂能够实现一种接触，该接触甚至允许导体轨相对于接触元件的相对运动，使得以该方式可以补偿热引起的长度变化。同时，通过接触元件的第一连接区段确保接触元件持久牢固地位于载体元件或接收载体元件的塑料构件中。
因此，在根据本发明的方法中使用的接触元件具有至少两个不同构型的连接区段。由此能够将固定和接触的功能分开，以便以该方式解决在一方面的持久牢固的连接和另一方面的允许相对运动的连接之间的目标冲突。在此，固定和接触均能够在一个制造步骤中实现，使得不需要附加的制造步骤。虽然在该制造步骤之后还使接触元件与电导体连接，但该连接能够以简单的插接或卷边连接的方式实现。
在关于载体元件或关于塑料构件定位和/或固定接触元件时，优选使接触元件的构造为弹簧臂的第二连接区段弹性地变形并且相对于导体轨预紧。弹簧元件的预紧能够实现制造和/或装配决定的公差的补偿。同时，可以通过弹簧臂的预紧补偿振动、塑料中的松弛和/或热决定的长度变化。预紧力主要关于导体轨的纵向方向垂直地起作用，使得通过弹簧臂的预紧力基本上不引入损害导体轨与载体元件的附着连接的力。
在关于载体元件或塑料构件定位接触元件时，优选使第一连接区段与载体元件或塑料构件力锁合和/或形状锁合地连接。所述力锁合和/或形状锁合用于接触元件的固定，使得该接触元件在它的位置方面关于载体元件或塑料构件固定。优选地，通过插接连接、挤压连接和/或卡锁连接建立力锁合和/或形状锁合的连接。接触元件的第一连接区段例如可以(至少区段式地)具有相对于构造在载体元件或塑料构件中的、用于接收第一连接区段的凹口的挤压过盈(Pressübermaβ)，使得可以建立在接触元件和载体元件或塑料构件之间的力锁合。替代地或补充地，可以通过构造在接触元件的第一连接区段上的、侧凹实施的至少一个几何结构建立形状锁合。
此外提出，在根据本发明的方法中，接触元件通过第三连接区段与电导体导电地连接，其中，所述连接优选通过插接或卷边连接建立，因为该插接或卷边连接可以简单地实现。为了建立插接连接，第三连接区段可以实施为简单的引脚。为了建立卷边连接，第三连接区段优选在端侧具有围绕电导体并且可以借助于卷边塑性变形的区段。
此外提出的用于建立布置在载体元件上的导体轨和电导体之间的导电连接的装置包括接触元件，根据本发明，该接触元件具有用于关于载体元件或关于接收载体元件的塑料构件定位和/或固定接触元件的第一连接区段以及用于连接接触元件与导体轨的第二连接区段，其中，第二连接区段构造为弹簧臂。这意味着，接触元件具有至少两个不同实施的连接区段，使得固定和接触的功能分开。弹簧臂还能够实现允许导体轨相对于接触元件的相对运动的接触，使得接触元件尤其适用于实施根据本发明的方法。由此，在优点方面可以参见已经结合所述方法提到的优点。
根据本发明的装置的优选实施方式，接触元件的构造为弹簧臂的第二连接区段具有关于导体轨凸状弯曲的接触区域。通过凸状弯曲的接触区域的接触导致弹簧臂的贴靠在导体轨上的接触面积的减小，使得导体轨和弹簧臂还可以更容易地相对彼此运动。优选地，第二连接区域为了制造凸状弯曲的接触区域而S形地弯曲。因此，弹簧臂能够以简单的方式通过接触元件本身形成，其方式是，使露出的带形区域或区段S形地向上弯曲。
优选地，接触元件具有用于贴靠在载体元件上或用于贴靠在接收载体元件的塑料构件上的贴靠凸肩。通过贴靠凸肩的位置可以预给定接触元件关于载体元件或塑料构件的最大插入或压入深度。因此，贴靠凸肩优选邻接于接触元件的第一连接区段地布置。
此外，接触元件的第一连接区段优选具有侧凹实施的至少一个几何结构以用于与载体元件或接收载体元件的塑料构件形状锁合地连接。通过侧凹实施的所述至少一个几何结构可以建立在接触元件和载体元件或塑料构件之间的形状锁合，使得可以实现接触元件的尽可能持久的固定。第一连接区段例如可以构造为具有布置在两侧的卡锁鼻的带，使得第一连接区段在俯视图中类似于树枝。卡锁鼻引起第一连接区段在载体元件或塑料构件中的锁定。
此外提出，接触元件具有用于与电导体连接的第三连接区段，其中，第三连接区段优选实施为引脚。第三连接区段作为引脚的构造能够实现接触元件与电导体的简单的插接连接的建立。此外，可以借助于引脚实现卷边连接，其方式是，该引脚围绕电导体并且借助于卷边塑性变形。
有利地，根据本发明的装置的接触元件是由金属板制造的冲压/弯曲件。接触元件能够以该方式特别简单地并且成本有利地制造。尤其地，构造为弹簧臂的第二连接区段能够以简单的方式通过金属板的冲压和弯曲露出并且成形。
附图说明
下面参照附图详细阐释根据本发明的装置的能够实施根据本发明的方法的优选实施方式。附图示出：
图1与布置在载体元件上的导体轨处于导电连接的根据本发明的装置的示意性纵剖面，
图2图1的装置的改型的实施方式的示意性纵剖面，
图3图1的装置的示意性纵剖面，但旋转90°，
图4类似于图1的、具有改型的载体元件的图1的装置的示意性纵剖面，
图5根据第二优选实施方式的根据本发明的装置的示意性纵剖面，
图6图5的装置的示意性纵剖面，但旋转90°，
图7根据第三优选实施方式的根据本发明的装置的示意性纵剖面，和
图8根据第四优选实施方式的根据本发明的装置的示意性纵剖面。
具体实施方式
在图1中示出的根据本发明的用于建立布置在载体元件1上的导体轨2和电导体3之间的导电连接的装置包括呈简单的、由金属板制造的冲压/弯曲件的形式的接触元件4。接触元件4具有第一连接区段4.1，该第一连接区段用于将接触元件4固定在载体元件1中。从第一连接区段4.1的平面弯曲出呈弹簧臂的形式的S形的第二连接区段4.2，该第二连接区段用于布置在载体元件1上的导体轨2的接触。所述接触通过接触区域6实现，该接触区域关于导体轨2而言凸状地弯曲。
接触元件4在第一连接区段4.1的延长部中构造呈简单的引脚的形式的第三连接区段4.3，该第三连接区段用于与电导体3连接。所述连接尤其可以通过插接连接建立。
替代地，在图2中示出接触元件4与电导体3的卷边连接。电导体3在这里通过连接线缆构造，接触元件4的第三连接区段4.3围绕该连接线缆并且借助于卷边导电地连接。
如从图3可看出，接触元件4的第一连接区段4.1可以构造为具有在两侧布置的、侧凹实施的几何结构8的扁平带，所述几何结构在第一连接区段4.1插入到载体元件1的凹口9中时可以与载体元件1卡锁嵌接。几何结构8防止，第一连接区段4.1在作用有拉应力时从凹口9拉出。
从图4看出根据本发明的装置的在图1至3中示出的实施方式的扩展方案。在这种情况下，根据本发明的装置也包括具有施加在其上的导体轨2的载体元件1。载体元件1和导体轨2设有斜边10，该斜边在第一连接区段4.1插入到载体元件1的凹口9中时引起构造为弹簧臂的第二连接区段4.2的弹性变形、尤其是向上弯曲。
在图5中示出根据本发明的装置的另外的优选实施方式。在这里，载体元件1同时构造插头套筒11，该插头套筒围绕接触元件4的第三连接区段4.3。通过第一连接区段4.1在载体元件1中的插入或压入深度可以预给定构造为弹簧臂的第二连接区段4.2关于导体轨2的预应力。这意味着，弹簧臂在图5的装置中关于导体轨2的纵向方向垂直地延伸到该导体轨上。与此相应地，可以取消如在图4中示出的斜边10。
从图6中可看出，在这里直接邻接于第三连接区段4.3的第一连接区段4.1又可以具有侧凹实施的几何结构8，以便将接触元件4持久地固定在载体元件1中。接触元件4在载体元件1中的插入或压入深度通过在两侧邻接于第一连接区段4.1的贴靠凸肩7预给定。
图5和6的实施方式的改型在图7中示出。在这里，插头套筒11通过单独的塑料构件5构造，在该塑料构件中同时接收有载体元件1。因此，载体元件1可以实施为简单的电路板。接触元件4固定在塑料构件5中。
图1至3或图4的实施方式的改型可以从图8中看出。在这里，载体元件1也接收在单独的塑料构件5中，该塑料构件同时用于接触元件4的固定。载体元件1又实施为简单的电路板。为了简化构造为弹簧臂的第二连接区段4.2在导体轨2上的向上弯曲或推移，在这里塑料构件5具有斜边10。
Claims (9)
1.用于建立布置在载体元件（1）上的导体轨（2）和电导体（3）之间的导电连接的方法，在所述方法中所述导电连接间接地通过接触元件（4）建立，其特征在于，在通过接触元件（4）的第一连接区段（4.1）关于所述载体元件（1）或接收所述载体元件（1）的塑料构件（5）定位和/或固定所述接触元件（4）的同时通过所述接触元件（4）的第二连接区段（4.2）建立所述接触元件（4）与所述导体轨（2）的导电连接，该第二连接区段构造为弹簧臂，其中，所述接触元件（4）通过所述接触元件的第三连接区段（4.3）与所述电导体（3）导电地连接，其中，所述连接通过插接连接或卷边连接建立，由此使得固定和电接触的功能分开，其中，所述第一连接区段（4.1）负责所述接触元件（4）的固定，所述第二连接区段（4.2）和所述第三连接区段（4.3）分别负责所述接触元件（4）与所述导体轨（2）和所述电导体（3）的电接触，所述接触元件（4）是由金属板制造的冲压/弯曲件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在关于所述载体元件（1）或关于所述塑料构件（5）定位和/或固定所述接触元件（4）时，所述接触元件（4）的构造为弹簧臂的所述第二连接区段（4.2）弹性地变形并且相对于所述导体轨（2）预紧。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在关于所述载体元件（1）或所述塑料构件（5）定位所述接触元件（4）时，所述第一连接区段（4.1）与所述载体元件（1）或所述塑料构件（5）力锁合和/或形状锁合地连接。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述力锁合和/或形状锁合地连接通过插接连接、挤压连接和/或卡锁连接建立。
5.用于建立布置在载体元件（1）上的导体轨（2）和电导体（3）之间的导电连接的装置，所述装置包括接触元件（4），其特征在于，所述接触元件（4）具有用于关于所述载体元件（1）或关于接收所述载体元件（1）的塑料构件（5）定位和/或固定的第一连接区段（4.1）以及呈弹簧臂的形式的、用于与所述导体轨（2）连接的第二连接区段（4.2），其中，所述接触元件（4）具有用于与所述电导体（3）连接的第三连接区段（4.3），其中，所述第三连接区段（4.3）实施为引脚，用于通过插接连接或卷边连接建立所述导电连接，所述接触元件（4）是由金属板制造的冲压/弯曲件，通过所述接触元件（4）的第一连接区段（4.1）关于所述载体元件（1）或接收所述载体元件（1）的塑料构件（5）定位和/或固定所述接触元件（4）的同时通过所述接触元件（4）的第二连接区段（4.2）建立所述接触元件（4）与所述导体轨（2）的导电连接。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述接触元件（4）的构造为弹簧臂的所述第二连接区段（4.2）具有关于所述导体轨（2）凸状弯曲的接触区域（6）。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二连接区段 （4.2）为了制造凸状弯曲的所述接触区域（6）S形地弯曲。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述接触元件（4）具有用于贴靠在所述载体元件（1）上或用于贴靠在接收所述载体元件（1）的所述塑料构件（5）上的贴靠凸肩（7）。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述接触元件（4）的所述第一连接区段（4.1）具有侧凹地实施的至少一个几何结构（8）以用于与所述载体元件（1）或接收所述载体元件（1）的所述塑料构件（5）形状锁合地连接。
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