DE102015121837A1 - Printed circuit board with front open fork contact and thus equipped power distributor - Google Patents
Printed circuit board with front open fork contact and thus equipped power distributor Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte (1) für einen elektrischen Stromverteiler (100) eines Fahrzeugs, mit wenigstens einem Gabelkontakt (5), der eine gabelförmige Steckkontaktaufnahme (8) zum Einstecken eines Steckkontakts (11, 12) aufweist und die Leiterplatte (1) an wenigstens einer Flachseite (4) elektrisch kontaktiert. Erfindungsgemäß ist der Gabelkontakt (5) zumindest abschnittsweise parallel zu der Flachseite (4) der Leiterplatte (1) ausgerichtet und in Nachbarschaft einer Stirnseite (2) der Leiterplatte (1) angeordnet ist, wobei die Steckkontaktaufnahme (8) parallel zur Stirnseite (2) oder zu dieser hin geöffnet. Die Erfindung betrifft ferner einen damit ausgestatteten Stromverteiler (100).The invention relates to a printed circuit board (1) for an electrical power distributor (100) of a vehicle, having at least one fork contact (5), which has a fork-shaped plug contact receptacle (8) for inserting a plug contact (11, 12) and the printed circuit board (1) at least one flat side (4) electrically contacted. According to the invention, the fork contact (5) is aligned at least in sections parallel to the flat side (4) of the printed circuit board (1) and is arranged in the vicinity of an end face (2) of the printed circuit board (1), the plug contact receptacle (8) being parallel to the end face (2). or open to it. The invention further relates to a power distributor (100) equipped therewith.
Description
Technisches Gebiet Technical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplatte für einen elektrischen Stromverteiler eines Fahrzeugs, wie etwa eines Kraft-, Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Stromverteiler für ein Fahrzeug mit einer solchen Leiterplatte. The present invention relates to a circuit board for an electric power distributor of a vehicle, such as a power, hybrid or electric vehicle, according to the preamble of
Stand der Technik State of the art
Aus dem Stand der Technik sind bereits Leiterplatten mit einer Art Gabelkontakt bekannt, wobei der Gabelkontakt zum Einstecken eines Steckkontakts in Form eines Kontaktmessers auf einer Flachseite der Leiterplatte angeordnet ist und die Leiterplatte dort elektrisch kontaktiert. So ist beispielsweise aus der
Des Weiteren sind aus der Praxis Relais mit Steuerkontakten und Lastkontakten bekannt, die im Fahrzeug zum Schalten von elektrischem Strom für elektrische Verbraucher des Fahrzeugs verwendet werden. Diese werden üblicherweise auf der Flachseite der Leiterplatte verlötet oder auf dieser aufgesteckt. Dabei kontaktiert das Relais die Leiterplatte üblicherweise sowohl mit seinen Steuerkontakten als auch mit seinen Lastkontakten. Auch demgegenüber besteht der Wunsch nach einer besseren Integration einer solchen Anordnung aus Leiterplatte und Relais in einem begrenzten Bauraum eines Fahrzeugs. Furthermore, relays with control contacts and load contacts are known from practice, which are used in the vehicle for switching electric current for electrical consumers of the vehicle. These are usually soldered to the flat side of the circuit board or plugged onto this. In this case, the relay usually contacts the printed circuit board both with its control contacts and with its load contacts. On the other hand, there is the desire for a better integration of such an arrangement of printed circuit board and relays in a limited space of a vehicle.
Beschreibung der Erfindung Description of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine bauraumsparende Möglichkeit zum Kontaktieren einer Leiterplatte, insbesondere durch ein Relais, zu schaffen. An object of the invention is therefore to provide a space-saving way of contacting a printed circuit board, in particular by a relay, using structurally simple means possible.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben. The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying figures.
Eine erfindungsgemäße Leiterplatte für einen elektrischen Stromverteiler eines Fahrzeugs weist wenigstens einen Gabelkontakt auf, der über eine gabelförmige Steckkontaktaufnahme zum Einstecken eines Steckkontakts verfügt und die Leiterplatte an wenigstens einer Flachseite elektrisch kontaktiert. Das heißt, dass der Gabelkontakt mit Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch verbunden ist. Erfindungsgemäß ist der Gabelkontakt zumindest abschnittsweise parallel zu der Flachseite der Leiterplatte ausgerichtet und in Nachbarschaft einer Stirnseite und/oder Stirnseitenfläche der Leiterplatte angeordnet, wobei die Steckkontaktaufnahme parallel zur Stirnseite und/oder Stirnseitenfläche geöffnet ist. Das heißt, dass der aufzunehmende Steckkontakt von der Stirnseite her in den Gabelkontakt einsteckbar ist, so dass eine Einsteckrichtung des Steckkontakts im Wesentlichen senkrecht zur Flachseite der Leiterplatte ist. A circuit board according to the invention for an electrical power distributor of a vehicle has at least one forked contact, which has a fork-shaped plug contact receptacle for inserting a plug contact and electrically contacts the circuit board on at least one flat side. That is, the fork contact is electrically connected to tracks of the circuit board. According to the fork contact is at least partially aligned parallel to the flat side of the circuit board and arranged in the vicinity of a front side and / or end face of the circuit board, wherein the plug contact receptacle is open parallel to the end face and / or end face. This means that the male connector to be plugged into the fork contact from the front side, so that a plug-in direction of the plug contact is substantially perpendicular to the flat side of the circuit board.
Mit dieser erfindungsgemäßen Konfiguration ergeben sich gleich mehrere Vorteile für den Einsatz der Leiterplatte in einem elektrischen Stromverteiler für ein Fahrzeug. So ist es unter anderem möglich, die Leiterplatte hochkant, insbesondere senkrecht oder vertikal, also entlang einer Fahrzeughochachse, in einem Stromverteiler(-Gehäuse) zu montieren. Dies lässt eine besonders vorteilhafte Anordnung eines oder mehrerer Relais innerhalb des Stromverteilers zu, nämlich zum Beispiel eine Ansteuerung des Relais mit einem über die Leiterplatte geführten Steuerstrom und eine gleichzeitige Kontaktierung einer oder mehrerer Stromschienen, die separat zu der Leiterplatte ausgebildet sind. Denn durch die geringe Dicke der Leiterplatte (im Vergleich zur Breitenerstreckung der Flachseite) ist es möglich, zueinander eng beabstandete Steuerkontakte durch einen oder mehrere der stirnseitig geöffneten Gabelkontakte der Leiterplatte und neben diesen auch davon eng beabstandete Lastkontakte zum Beispiel durch ein Lastkontaktelement einer oder mehrerer Stromschienen zu kontaktieren. Zudem vereinfacht sich die Montage bzw. Konfektionierung des Stromverteilers, da anstatt von zu lötenden, einfach steckbare Relais verwendet werden können. With this configuration according to the invention, there are several advantages for the use of the printed circuit board in an electrical power distributor for a vehicle. It is thus possible, inter alia, to mount the printed circuit board edgewise, in particular vertically or vertically, ie along a vehicle vertical axis, in a power distributor (housing). This allows for a particularly advantageous arrangement of one or more relays within the power distributor, namely, for example, a control of the relay with a guided through the PCB control current and a simultaneous contacting of one or more bus bars, which are formed separately from the circuit board. Because of the small thickness of the circuit board (compared to the width extension of the flat side), it is possible to closely spaced control contacts through one or more of the frontally open fork contacts of the circuit board and next to these also closely spaced load contacts, for example by a load contact element of one or more busbars to contact. In addition, the assembly or packaging of the power distribution simplifies, since instead of to be soldered, easy pluggable relay can be used.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zwei die stirnseitige offene Steckkontaktaufnahme ausbildende Kontaktfedern in einer Richtung parallel zur Längserstreckung der Stirnseite aufeinander zugespannt sind, wodurch sie zwischen sich die Steckkontaktaufnahme ausbilden. Damit lässt sich noch mehr Bauraum in einer Richtung senkrecht zur Flachseite der Leiterplatte einsparen, da das Ausfedern beim Einstecken von zum Beispiel einem Relais in Längserstreckungsrichtung der Leiterplatte und nicht quer dazu erfolgt. A particularly advantageous development of the invention provides that two the front side open plug contact receiving forming contact springs are clamped in a direction parallel to the longitudinal extension of the front side to each other, thereby forming the plug contact between them. This can save even more space in a direction perpendicular to the flat side of the circuit board, since the rebound occurs when inserting, for example, a relay in the longitudinal direction of the circuit board and not across it.
Um den Gabelkontakt besonders gut vor mechanischer Beanspruchung oder einer daraus resultierenden Beschädigung zu schützen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Steckkontaktaufnahme hinter der Stirnseite oder im Wesentlichen bündig damit abschließt. In anderen Worten, stehen der Gabelkontakt, seine Kontaktfedern und die Steckaufnahme nicht über die Stirnseite oder Stirnseitenfläche hervor. In der zur Stirnseite parallelen Richtung ist der Gabelkontakt also durch das Substrat der Leiterplatte geschützt. To protect the fork contact particularly well against mechanical stress or resulting damage, it has proved to be advantageous if the Plug contact behind the front or substantially flush with it. In other words, the fork contact, its contact springs and the plug-in receptacle do not protrude beyond the face or end face. In the direction parallel to the front side of the fork contact is therefore protected by the substrate of the circuit board.
Um die Steckkontaktaufnahme hinter oder unterhalb der Stirnseite und/oder Stirnseitenfläche abschließen zu lassen, ist es von Vorteil, wenn die Leiterplatte eine sich von der Stirnseite im Wesentlichen senkrecht nach innen erstreckende, vorzugsweise schlitzförmige, Materialaussparung aufweist. In anderen Worten ist die Leiterplatte parallel zu der Steckkontaktaufnahme, das heißt der Einsteckrichtung des Steckkontakts, geschlitzt ausgeführt. Dies ermöglicht gegebenenfalls auch eine Vorzentrierung der Last- oder Steuerkontakte des Relais. In order to have the plug contact receptacle terminate behind or below the end face and / or end face, it is advantageous if the printed circuit board has a material recess that extends essentially vertically inwards from the end face, preferably slot-shaped. In other words, the circuit board is parallel to the plug contact receptacle, that is, the insertion of the plug contact, slotted executed. This possibly also allows a pre-centering of the load or control contacts of the relay.
Eine alternative Ausführungsvariante sieht vor, dass die Steckkontaktaufnahme über die Stirnseite hervorsteht. Dies ermöglicht eine einfachere Fertigung, da die Leiterplatte weniger vorbereitet, insbesondere nicht geschlitzt werden muss. Außerdem kann dies vorteilhaft sein, wenn in der Einsteckrichtung ein räumlicher Abstand überbrückt werden muss, was dann durch den überstehenden Gabelkontakt erfolgt. An alternative embodiment provides that the plug contact receptacle protrudes beyond the end face. This allows for easier production, since the circuit board less prepared, in particular does not need to be slotted. In addition, this may be advantageous if in the plug a spatial distance must be bridged, which then takes place by the protruding fork contact.
Für manche Einbausituationen kann es vorteilhaft sein, wenn der Gabelkontakt derart gekröpft ist, dass die Steckkontaktaufnahme von der Flachseite der Leiterplatte beabstandet ist. Insbesondere können hier auch leichter zum Beispiel länglich ausgeformte Kontaktmesser in die Steckkontaktaufnahme eingebracht werden, ohne an die Leiterplatte anzustoßen. For some installation situations, it may be advantageous if the fork contact is cranked such that the plug contact receptacle is spaced from the flat side of the circuit board. In particular, it is also easier here, for example, to introduce oblong-shaped contact blades into the plug-in contact receptacle without striking the printed circuit board.
Es hat sich für eine gute Dauerhaltbarkeit der Verbindung zwischen Leiterplatte und Gabelkontakt als vorteilhaft erweisen, wenn der Gabelkontakt eine Mehrzahl von Durchsteckfüßen aufweist, die in oder durch eine Flachseite der Leiterplatte gesteckt sind. Hierfür weist die Leiterplatte Stanzlöcher auf. Die Durchsteckfüße sind idealerweise quer, insbesondere senkrecht zur Steckkontaktaufnahme, das heißt zur Einsteckrichtung des Steckkontakts ausgerichtet. Der Gabelkontakt ist vorzugsweise als Stanz- und/oder Biegeteil ausgeführt, wobei die die Durchsteckfüße damit einstückig ausgebildet sind. Dabei können die Durchsteckfüße auch aus einem Blechmaterial des Gabelkontakts gestanzt und heraus gebogen sein. Die Durchsteckfüße dienen zumindest zum Teil der elektrischen Kontaktierung der Leiterplatte. Ein anderer Teil davon kann aber auch eine rein mechanische Funktion erfüllen, zum Beispiel als Befestigung. Die Durchsteckfüße können in der Einsteckrichtung voneinander beabstandet sein, um so die beim Einstecken des Steckkontakts auf den Gabelkontakt einwirkenden Kräfte verteilt in das Substrat der Leiterplatte einzuleiten. Zum Beispiel können die Durchsteckfüße paarweise in Einsteckrichtung voneinander beabstandet angeordnet sein. It has proven to be advantageous for a good durability of the connection between the printed circuit board and the fork contact when the fork contact has a plurality of through-feet, which are inserted into or through a flat side of the circuit board. For this purpose, the circuit board punched holes. The push-through feet are ideally transverse, in particular perpendicular to the plug contact receptacle, that is aligned to the insertion of the plug contact. The fork contact is preferably designed as a punched and / or bent part, wherein the through-the-feet are formed integrally therewith. In this case, the push-through feet can also be punched out of a sheet material of the fork contact and bent out. The push-through feet serve at least in part to make electrical contact with the circuit board. Another part of it can also fulfill a purely mechanical function, for example as a fixture. The push-through feet can be spaced apart in the insertion direction, so as to initiate the forces acting upon insertion of the plug contact on the fork contact forces distributed in the substrate of the circuit board. For example, the push-in feet may be arranged in pairs spaced apart in the insertion direction.
Zumindest ein Teil der Durchsteckfüße kann mit der Leiterplatte, mit Lötkontakten davon, verlötet sein. Dies erfolgt vorteilhafterweise mittels einer Durchsteckmontage (through-hole technology, THT). At least part of the push-through feet can be soldered to the circuit board with solder contacts thereof. This is advantageously done by means of through-hole technology (THT).
Für eine hohe mechanische Festigkeit, insbesondere im Hinblick auf Steck- und Ziehkräfte beim Einstecken und Entfernen des Steckkontakts, ist es vorteilhaft, wenn die Durchsteckfüße zumindest teilweise in die Leiterplatte eingepresst sind. For a high mechanical strength, in particular with regard to plugging and pulling forces during insertion and removal of the plug-in contact, it is advantageous if the push-through feet are at least partially pressed into the circuit board.
Um die Leiterplatte mit dem Gabelkontakt alternativ auch mittels Oberflächenmontage (surface-mounting technology, SMT) fertigen zu können, ist es von Vorteil, wenn der Gabelkontakt wenigstens zwei oder mehr Klemmschenkel aufweist, zwischen denen die Leiterplatte eingeklemmt ist. Vorzugsweise liegen die Klemmschenkel jeweils auf wenigstens einer Lötfläche, zum Beispiel einem Lötpad, der Flachseiten auf und sind damit verlötet. Durch das vorherige Klemmen kann vorteilhafterweise auch ein Aufschwimmen des Gabelkontakts vermieden werden. In order to be able to produce the circuit board with the fork contact alternatively also by surface mounting (surface-mounting technology, SMT), it is advantageous if the fork contact has at least two or more clamping legs, between which the circuit board is clamped. Preferably, the clamping legs are each on at least one soldering surface, for example a solder pad, the flat sides and are soldered to it. By prior clamping advantageously a floating of the fork contact can be avoided.
Zusätzlich zu den Durchsteckfüßen oder den Klemmschenkeln kann der Gabelkontakt auch einen oder mehrere Abstützfüße aufweisen, die sich senkrecht zu der Steckkontaktaufnahme erstrecken und auf der Stirnseite, insbesondere auf der Stirnseitenfläche, der Leiterplatte aufliegen. Diese Abstützfüße dienen der Aufnahme mechanischer Steckkräfte, die beim Einstecken eines Steckkontakts in Steckkontaktaufnahme in der Einsteckrichtung auftreten können. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn sich der oder die Abstützfüße entlang der Längserstreckung der Stirnseite erstrecken. In addition to the push-through feet or the clamping legs, the fork contact can also have one or more support feet, which extend perpendicular to the plug contact receptacle and rest on the end face, in particular on the end face, of the printed circuit board. This support feet serve to receive mechanical insertion forces that can occur when plugging a plug in plug contact in the plug. It has proved to be expedient if the or the support feet extend along the longitudinal extension of the end face.
Um beispielsweise mehrere Relais gleichzeitig zu kontaktieren, insbesondere anzusteuern, kann eine Mehrzahl von Gabelkontakten an der langen Stirnseite der Leiterplatte angeordnet sein. For example, to contact several relays at the same time, in particular to control, a plurality of fork contacts may be arranged on the long end side of the circuit board.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen elektrischen Stromverteiler für ein Fahrzeug, mit einer darin hochkant, insbesondere senkrecht oder vertikal, angeordneten Leiterplatte in einer oder mehreren der vorstehend erläuterten Ausführungsvarianten. Der Stromverteiler kann ein Gehäuse aufweisen, in dem die Leiterplatte mit Gabelkontakt(en) hochkant zwischen zwei separat dazu ausgebildeten Stromschienen angeordnet ist. The invention also relates to an electrical power distributor for a vehicle, with a vertically upright, in particular vertical or vertical, arranged printed circuit board in one or more of the embodiments described above. The power distributor can have a housing in which the printed circuit board with fork contact (s) is arranged edgewise between two busbars designed separately therefrom.
Der Stromverteiler lässt sich besonders vorteilhaft verwenden, wenn in wenigstens einem Gabelkontakt der Leiterplatte ein Kontaktfuß eines Steckrelais angeordnet ist. The power distributor can be used particularly advantageously if a contact foot of a plug-in relay is arranged in at least one fork contact of the printed circuit board.
Kurze Figurenbeschreibung Short description of the figures
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen: Hereinafter, advantageous embodiments of the invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Show it:
Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen. The figures are merely schematic representations and serve only to illustrate the invention. Identical or equivalent elements are consistently provided with the same reference numerals.
Es ist erkennbar, dass die Leiterplatte
Zum Abstützen von Steck- und/oder Ziehkräften, die auf den Gabelkontakt
Zudem verfügt der Gabelkontakt
Aus
In den
In
Gemäß
Bei der in
In den
Zur Ansteuerung des Relais
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Leiterplatte circuit board
- 2 2
- Stirnseite front
- 3 3
- Stirnfläche face
- 4 4
- Flachseite flat side
- 5 5
- Gabelkontakt(e) Fork contact (e)
- 6 6
- Mehrzahl von Kontaktfüßen (z.B. Durchsteckfüße) Plurality of contact feet (e.g., push-through feet)
- 7 7
- AbstützfußOutrigger
- 8 8th
- Steckkontaktaufnahme Plug contact receiving
- 9 9
- Kontaktfeder contact spring
- 10 10
- Kontaktfeder contact spring
- 11 11
- Steckkontakt (z.B. Steuerkontakt eines Relais) Plug contact (e.g., control contact of a relay)
- 12 12
- Steckkontakt (z.B. Steuerkontakt eines Relais) Plug contact (e.g., control contact of a relay)
- 13 13
- Relais relay
- 14 14
- Schlitz(e) Slot (e)
- 15 15
- AbstützfußOutrigger
- 16 16
- AbstützfußOutrigger
- 17 17
- Lötstelle(n) Solder joint (s)
- 18 18
- Klemmschenkel clamping leg
- 19 19
- Klemmschenkel clamping leg
- 20 20
- Lötfläche soldering
- 21 21
- Lötfläche soldering
- 22 22
- Lastkontakt load contact
- 23 23
- Lastkontakt load contact
- 100100
- Elektrischer Stromverteiler Electric power distributor
- 110 110
- Basismodul (ggf. mit Gehäuse) Basic module (possibly with housing)
- 120120
- Erweiterungsmodul(e) (ggf. mit Gehäuse) Extension module (s) (possibly with housing)
- 130130
- erste Stromschiene first busbar
- 140140
- zweite Stromschiene second busbar
- R R
- Einsteckrichtung insertion
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10352761 B4 [0002] DE 10352761 B4 [0002]
- EP 1301063 B1 [0002] EP 1301063 B1 [0002]
Claims (15)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP16203826.9A EP3181407B1 (en) | 2015-12-15 | 2016-12-13 | Electric power distributor for a vehicle |
ES16203826T ES2710426T3 (en) | 2015-12-15 | 2016-12-13 | Distributor of electric power for a vehicle |
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DE102015121837.2A DE102015121837A1 (en) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Printed circuit board with front open fork contact and thus equipped power distributor |
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ID=58994487
Family Applications (1)
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DE102015121837.2A Withdrawn DE102015121837A1 (en) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Printed circuit board with front open fork contact and thus equipped power distributor |
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Country | Link |
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- 2015-12-15 DE DE102015121837.2A patent/DE102015121837A1/en not_active Withdrawn
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