CN117374629A - 接触设备、电路板设备、制造电路板设备的方法和机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及接触设备、电路板设备、制造电路板设备的方法和机动车。用于接触汇流排(305)的接触设备(100)具有以下特征：接触夹(105)，其中，接触夹(105)具有用于靠放在电路板(315)上的靠放面(115)、布置在靠放面(115)中的贯通开口(120)和至少一个从接触夹(105)的靠放面(115)的端部延伸离开的接触弹簧片(125)，其中，接触弹簧片(125)的自由端部(130)被构造成用于电接触汇流排(305)；以及螺纹衬套(110)，螺纹衬套穿引过接触夹(105)的靠放面(115)的贯通开口(120)并被构造成用以容纳用于将接触夹(105)紧固在电路板(315)上的螺钉(310)。

Description

接触设备、电路板设备、制造电路板设备的方法和机动车
技术领域
本发明涉及接触设备、电路板设备、制造电路板设备的方法以及机动车。
背景技术
DE 3436119 A1公开了一种接触设备，其中，接触元件可以借助卡扣紧固方式固定在电路板上。
发明内容
在此背景下，本发明根据独立权利要求提供了一种改进的接触设备、一种改进的电路板设备、一种改进的制造电路板设备的方法和一种改进的机动车。有利的设计方案由从属权利要求和以下描述得出。
能利用所提出的方法实现的优点尤其在于，提供了一种接触设备，该接触设备具有高的公差独立性，并由此可以可靠、快速且容易地接触汇流排。
用于接触汇流排的接触设备具有接触夹和螺纹衬套。接触夹具有用于靠放在电路板上的靠放面、布置在靠放面中的贯通开口和两个从接触夹的靠放面的彼此相对置的端部延伸离开的接触弹簧片。在此，接触弹簧片的自由端部彼此相对置并被构造成用于容纳和电接触汇流排。螺纹衬套穿引过接触夹的靠放面的贯通开口并被构造成用以容纳用于将接触夹紧固在电路板上的螺钉。
汇流排可以是无包覆的形状稳定的能导电的导体。例如，相应的汇流排可以被用于在逆变器与电动马达之间传输高电流。施加在汇流排上的电压可以经由接触夹截取。在接触弹簧片的松弛的状态下，接触弹簧片之间的间距可以小于所要容纳的汇流排的厚度。以该方式，使得汇流排可以被夹紧在接触弹簧片之间，并且无需另外固定地被接触弹簧片牢牢保持住。有利地，汇流排在接触弹簧片之间的容纳定位可以在一定程度上是可变的，从而提供了一定的公差独立性。接触夹和接触弹簧片可以一体式地成形出。螺纹衬套可以使接触夹可靠地装配在电路板上成为可能。接触夹与电路板之间的螺接部在此也承受较大的机械负荷。接触夹能够在电路板与汇流排之间实现电压截取，并且可以是与公差无关的用于确保与电路板的电接触的接触元件。
接触设备可以具有至少一个销元件，销元件从接触夹的靠放面延伸离开并被构造成用于引导穿过电路板的贯通开口。有利地，因此可以实现电路板与接触夹的可靠的电接触。可选地，接触设备可以具有另外的销元件，另外的销元件可以从接触夹的靠放面延伸离开并可以被构造成用于引导穿过电路板的另外的贯通开口。这些销元件可以被布置在靠放面的相对置的侧上。至少一个销元件和接触弹簧片可以在相反的方向上延伸。至少一个销元件可以除了用于电接触外附加或替选地还被用于使接触夹相对于电路板对准。
接触弹簧片的自由端部可以成形出多个指部。每个指部可以成形出弹簧元件。由此，使得汇流排可以被可靠地接触，并且使得可能的公差可以得到补偿。
接触弹簧片可以被构造成架腿簧式且从靠放面出发相互靠近。以该方式，使得接触弹簧片可以靠拢到使汇流排可以被夹紧在接触弹簧片之间。接触弹簧片的自由端部可以向外弯曲，以方便汇流排的导入。
螺纹衬套可以具有用于使螺纹衬套紧固在接触夹上的环绕的槽。环绕的槽可以确保紧固在靠放面上的螺纹衬套的稳定性。
螺纹衬套可以成形为闭合的螺纹衬套。因此可以避免颗粒的侵入并因此避免污染。这对构件的使用寿命而言可以是有利的。
电路板设备具有电路板和在此提到的用于接触汇流排的接触设备的实施方式。接触设备被拧紧在电路板上。有利地，因此可以使对电路板可靠的接触成为可能。
电路板设备可以具有汇流排。汇流排可以被接触设备容纳。有利地，对电路板的可靠电接触可以通过如下方式得以实现，即，由接触弹簧片来容纳汇流排。
电路板可以借助压配合连接或钎焊连接来与接触设备电接触。这可以使可靠的电接触成为可能。压配合连接可以使电路板被快速装配在接触夹上成为可能。
电路板设备可以具有用于评估施加在汇流排上的电压的评估装置。例如，评估装置可以被实施为电压测量装置。在此，电路板可以具有用于使评估装置与接触设备电连接的电线路。因此，接触设备可以被用于将评估装置接驳到汇流排上。
制造在此提到的电路板设备的实施方式的方法包括提供电路板和接触设备的步骤。此外，该方法还包括将接触设备拧紧在电路板上以用于制造电路板设备的步骤。为此，可以将螺钉置入到螺纹衬套中并与该螺纹衬套拧接。这样的实施方式也可以非常有效地实现在此所述的方法的优点。
换流器具有在此提到的电路板设备的实施方式。例如，接触夹可以被用于容纳接触换流器的功率半导体的汇流排。
用于机动车的电车桥驱动装置具有至少一个电机、传动装置和在此提到的换流器的实施方式。在此所述的方案的优点也可以通过这样的实施方式非常有效地实现。
机动车具有在此提到的换流器的实施方式，并且附加或替选地还具有在此提到的电车桥驱动装置的实施方式。在此所述的方案的优点也可以通过这样的实施方式非常有效地实现。
附图说明
结合附图示例性地更详细地解释本发明。其中：
图1示出接触设备的一个实施例的图示；
图2示出接触设备的一个实施例的图示；
图3示出电路板设备的一个实施例的示意图；
图4示出制造电路板设备的方法的一个实施例的流程图；以及
图5示出机动车的一个实施例的示意图。
在以下对本发明优选实施例的描述中，对各图中所示的并且作用类似的元件使用相同或类似的附图标记，其中，省略了对这些元件的重复描述。
具体实施方式
图1示出了接触设备100的一个实施例。接触设备100被构造成用于接触汇流排。
接触设备100具有接触夹105和螺纹衬套110。接触夹105具有用于靠放在电路板上的靠放面115。在靠放面115中布置有贯通开口120，其示例性地居中布置在靠放面115中。螺纹衬套110被导入到贯通开口120中。靠放面115例如呈矩形地成形出。
此外，接触设备100具有两个接触弹簧片125。根据一个实施例，接触弹簧片125架腿簧式靠近彼此地成形出。接触弹簧片125从接触夹105的靠放面115的彼此对置的端部延伸离开。在此，接触弹簧片125的自由端部130在同一高度上彼此对置。自由端部130成型出容纳区域，在该容纳区域中，汇流排可以被夹紧并在此进行电接触，例如在图3中所示。根据一个实施例，接触弹簧片125的自由端部130成形出多个指部。示例性地，其中每个接触弹簧片125具有两个到五个之间的指部，例如具有三个指部。由此可以增强用于夹紧汇流排的弹簧作用。根据一个实施例，自由端部130分别成型出弯曲部，从而使两个接触弹簧片125的自由端部130的端部区段指离彼此。因此，汇流排可以容易地被推到接触弹簧片125之间。另外能想到的实施方式是单侧地实施有接触弹簧片。
根据一个实施例，接触设备100具有销元件135。可选地，接触设备100具有另外的销元件140。例如，销元件135、140从接触夹105的靠放面115延伸离开。在此，销元件135、140被布置在靠放面115的相对置的侧上。根据在此所示的实施例，销元件135、140靠近地布置在靠放面115的各一个拐角中。销元件135、140例如被构造成用于引导穿过电路板的贯通开口，参见图3。为此，销元件135、140可选地具有尖端。销元件135、140例如被布置在靠放面115的第一侧壁150上，而接触弹簧片125被布置在靠放面115的另外的侧壁155上。替选地，一个销元件或多个销元件尤其可以布置在接触弹簧片所在的侧壁上。另外的能想到的实施方式是将销元件135布置在侧壁155上。在此，销元件135、140和接触弹簧片125在相反的方向上延伸。根据一个实施例，靠放面115、接触弹簧片124和销元件135、140一体式地成形出，例如作为冲压弯曲件成形出。根据一个实施例，接触设备100由能导电的金属成形出。接触设备100例如具有从靠放面115直到接触弹簧片125的端部测得的在8毫米至20毫米之间的长度、例如13毫米的长度。接触弹簧片125的弯折的端部区段之间的角度例如为120度。销元件135、140仅示例性地具有在2毫米至5毫米之间的长度、例如3.4毫米的长度。靠放面例如具有在50平方毫米至100平方毫米之间的大小。在接触弹簧片125处于松弛状态时，接触弹簧片125的自由端部130之间的最小间距例如在2毫米至3毫米之间。例如，最小的间距被选择为使该间距小于所要容纳的汇流排的厚度。
螺纹衬套110穿引过接触夹105的靠放面115的贯通开口120。根据一个实施例，螺纹衬套110具有环绕的槽160。环绕的槽160被用于使螺纹衬套110紧固在靠放面115上。为此，螺纹衬套110在槽160之内的外径与贯通开口120的直径相匹配。而螺纹衬套110在槽160之外的外径大于贯通开口120的直径。例如，靠放面115由接触夹105的板状区段成形出，并且槽160的宽度与板状区段的厚度相应。可选地，螺纹衬套110成形为闭合的衬套。为此，螺纹衬套110的朝向自由端部130的端部是封闭的。因此可以防止在拧入过程中诸如能导电的碎屑进入到结构空间中。
图2示出了接触设备100的一个实施例的图示。在此，图2的接触设备100与图1的接触设备相似或相应。
螺纹衬套110例如由钢成形出。接触夹105例如由铜或铜合金成形出，例如由材料CuSn6成形出。该材料的特征尤其在于其良好的弹簧性能。螺纹衬套110的螺纹200仅示例性地与符合DIN 13-1标准的M3螺纹相应。可选地，螺纹衬套110在背离自由端部130的一侧上具有漏斗状的拓宽部，该拓宽部使螺钉的导入变得容易并成形出用于沉头地容纳螺钉的头部。
图3示出了电路板设备300的一个实施例的示意图。电路板设备300被构造成用于与汇流排305接触。
为此，电路板设备300具有电路板315和接触设备100。接触设备100相应于或类似于上述附图之一的接触设备。接触设备100例如利用螺钉310被拧紧在电路板315上。螺纹衬套110被构造成用以容纳用于将电路板315与接触夹105紧固在一起的螺钉310。为此，螺钉310通过电路板315中的贯通开口拧接在螺纹衬套110中。
根据一个实施例，电路板设备300具有汇流排305。例如，汇流排305由接触设备100所容纳。更准确地说，汇流排305被布置在接触夹105之间或者接触弹簧片125的自由端部130之间并与它们接触。汇流排305在接触弹簧片125的自由端部130之间的定位在一定程度上是可变的，从而汇流排305与靠放面115之间的间距是可变的。因此，尽管接触设备100牢固地与电路板315拧接，但电路板315与汇流排305之间的公差补偿仍是可能的。
根据一个实施例，电路板315具有贯通开口325并可选地具有另外的贯通开口320。例如，销元件135、140被构造成用于引导穿过电路板315的贯通开口320、325。电路板315被靠放在靠放面115上，使得销元件135、140被引导穿过贯通开口320、325。由此，使得接触设备100可以同时相对于电路板315对准。电路板315与接触设备100的电接触例如经由销元件135、140和贯通开口320、325借助钎焊连接或压配合连接来实现。替选的电接触也是可能的，例如经由螺纹衬套110或电路板315的朝向靠放面115的接触面来实现。
根据一个实施例，电路板设备300具有用于评估施加在汇流排305上的电压的评估装置330。为此，电路板315例如具有用于使评估设备330与接触设备100电连接的电线路332。例如，线路332在电路板315上的评估装置330的端子与贯通开口325之间延伸，从而经由线路332、销元件135、靠放面115和接触弹簧片125来提供汇流排305与评估装置330之间的能导电的连接。
因此，在此提出的方案能够实现在导体上的电压截取，该导体被示例性地实施为汇流排305。也可以被称为接触元件的接触设备100能够实现的是，通过如下方式评估在汇流排305上所施加的电压，即，该接触设备在汇流排305与电路板315之间建立安全的接触。当接触设备100被预装在电路板315上时，这两个构件，即电路板315和汇流排305，在其位置方面可能有公差。接触设备100能够确保在所有出现的公差配对中都实现电接触。
公差独立性通过接触设备100的弹性来确保。因公差偏差所出现的机械力在此被接触设备100与电路板315的拧接部所吸收。与电路板315的电接触例如借助钎焊部发生。
螺纹衬套110例如闭合地实施，以便避免金属污物进入结构组件中。代替通过钎焊实现地，与电路板315的接触例如借助压配合解决方案来实现。该措施的优点是更快速的装配。代替螺钉地，机械地吸收力也可以替选地借助卡扣连接部来实现。其优点是接触设备100与电路板315的连接更加简单且更快速。
图4示出了制造电路板设备的方法400的一个实施例的流程图表。电路板设备与在此所描述的附图之一的的电路板设备在此相应或相似。方法400包括提供电路板和接触设备的步骤405。方法400还包括将接触设备拧紧在电路板上以制造电路板设备的步骤410。随后，可以将汇流排推入到接触设备的相对置的接触弹簧片之间，由此使两个接触弹簧片背离彼此弯曲。由此产生的弹簧张力确保汇流排被牢牢地保持在两个接触弹簧片之间。
图5示出了机动车500的一个实施例的示意图。
在机动车500中，在此示出了车轮505，在此仅示例性地示出了两个被驱动的车轮505、电能储存器510，例如电池，和电车桥驱动装置515。电车桥驱动装置515包括换流器520、电机525和传动装置530。
用于运行电机525的电能由能量供应装置，在此是电能储存器510提供。电能储存器510被构造成用于提供直流电，在利用电车桥驱动装置515的换流器520的情况下将该直流电转换成交流电，例如三相交流电，并提供给电机525。由电机525驱动的轴直接或在利用传动装置530的情况下与机动车500的至少一个车轮505耦接。因此，机动车500可以在利用电机525的情况下前进运动。根据一个实施例，电车桥驱动装置515包括壳体，在壳体中布置有换流器520、电机525和传动装置530。
根据一个实施例，换流器520包括至少一个如结合之前附图所述那样的电路板设备300。例如，电路板设备300被布置在换流器520的中间电路中。例如，电路板设备300可以用于检测施加在中间电路的汇流排上的电压。
根据不同的实施例，按照前面附图所描述的接触设备例如与连接了功率电子器件或电机525的汇流排相结合地被使用在机动车500的其他位置上。例如，在使用接触设备的情况下也可以检测提供给电机525的或在逆变器充电期间出现的电压。
附图标记列表
100接触设备
105接触夹
110螺纹衬套
115靠放面
120贯通开口
125接触弹簧片
130自由端部
135销元件
140另外的销元件
150第一侧壁
155第二侧壁
160槽
200螺纹
300电路板设备
305汇流排
310螺钉
315电路板
320另外的贯通开口
325贯通开口
330评估装置
332线路
400制造电路板设备的方法
405提供的步骤
410拧紧的步骤
500机动车
505车轮
510电能储存器
515电车桥驱动装置
520换流器
525电机
530传动装置

Claims (16)

1.用于接触汇流排(305)的接触设备(100)，其中，所述接触设备(100)具有以下特征：
接触夹(105)，其中，所述接触夹(105)具有用于靠放在电路板(315)上的靠放面(115)、布置在所述靠放面(115)中的贯通开口(120)和至少一个从所述接触夹(105)的靠放面(115)的端部延伸离开的接触弹簧片(125)，其中，所述接触弹簧片(125)的自由端部(130)被构造成用于电接触所述汇流排(305)；以及
螺纹衬套(110)，所述螺纹衬套穿引过所述接触夹(105)的靠放面(115)的贯通开口(120)并被构造成用以容纳用于将所述接触夹(105)紧固在所述电路板(315)上的螺钉(310)。
2.根据权利要求1所述的接触设备(100)，所述接触设备具有至少两个、尤其是恰好两个从所述接触夹(105)的靠放面(115)的彼此相对置的端部延伸离开的接触弹簧片(125)，其中，所述接触弹簧片(125)的自由端部(130)彼此相对置并被构造成用于容纳和电接触所述汇流排(305)。
3.根据权利要求1或2所述的接触设备(100)，所述接触设备具有至少一个销元件(135)，所述至少一个销元件从所述接触夹(105)的靠放面(115)或接触弹簧片(125)延伸离开，并被构造成用于引导穿过所述电路板(315)的贯通开口(325)，其中，所述至少一个销元件(135)和所述接触弹簧片(125)在相反的方向上延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的接触设备(100)，其中，所述接触弹簧片(125)的自由端部(130)成形出多个指部。
5.根据前述权利要求中任一项所述的接触设备(100)，其中，所述接触弹簧片(125)被构造成架腿簧式且从所述靠放面(115)出发相互靠近。
6.根据前述权利要求中任一项所述的接触设备(100)，其中，所述螺纹衬套(110)具有用于使所述螺纹衬套(110)紧固在所述接触夹(105)上的环绕的槽(160)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的接触设备(100)，其中，所述螺纹衬套(110)成形为闭合的螺纹衬套(110)。
8.电路板设备(300)，所述电路板设备具有电路板(315)和根据前述权利要求1至7中任一项所述的用于接触汇流排(305)的接触设备(100)，其中，所述接触设备(100)被拧紧在所述电路板(315)上。
9.根据权利要求8所述的电路板设备(300)，所述电路板设备具有汇流排(305)，其中，所述汇流排(305)被所述接触设备(100)容纳。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的电路板设备(300)，其中，所述电路板(315)借助压配合连接或钎焊连接与所述接触设备(100)电接触。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的电路板设备(300)，所述电路板设备具有用于评估施加在所述汇流排(305)上的电压的评估装置(330)，其中，所述电路板(315)具有用于使所述评估装置(330)与所述接触设备(100)电连接的电线路(332)。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的电路板设备(300)，所述电路板设备具有与低压电源联接的第一联接装置和与高压电源联接的第二联接装置，其中，布置有根据权利要求1至7中任一项所述的接触设备作为第二联接装置。
13.制造根据权利要求8至11中任一项所述的电路板设备(300)的方法(400)，其中，所述方法(400)包括以下步骤：
提供(405)电路板(315)和接触设备(100)；和
将所述接触设备(100)拧紧(410)在所述电路板(315)上，以便制造所述电路板设备(300)。
14.换流器(520)，所述换流器具有根据权利要求8至11中任一项所述的电路板设备(300)。
15.用于机动车(500)的电车桥驱动装置(515)，其中，所述电车桥驱动装置(515)具有至少一个电机(525)、传动装置(530)和根据权利要求14所述的换流器(520)。
16.机动车(500)，所述机动车包括根据权利要求14所述的换流器(520)和/或根据权利要求15所述的电车桥驱动装置(515)。
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