DE102020210236A1

DE102020210236A1 - Elektrischer Verbinder und elektrisches Verbindungssystem

Info

Publication number: DE102020210236A1
Application number: DE102020210236.8A
Authority: DE
Inventors: Angel Molinero Benitez; Marc Tena Gil; Youssef Ghabbour; Josep Maria Roset Rubio
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2020-08-12
Publication date: 2021-03-18
Also published as: CN112490711A; US20210083413A1

Abstract

Ein elektrischer Verbinder zum elektrischen Verbinden einer elektrischen Komponente einer Leiterplatte (PCB) mit einer Stromsammelschiene oder einem Gehäuse wird beschrieben. Der Verbinder beinhaltet ein elektrisch leitendes Element, das zum Anbringen an einer Fläche der PCB ausgebildet ist, und ein elastisch verschiebbares, elektrisch leitendes Merkmal, das sich von dem elektrisch leitenden Element erstreckt und das so ausgebildet ist, dass es mit einer Fläche der Sammelschiene oder des Gehäuses in Kontakt kommt. Als Reaktion auf den Kontakt mit der Fläche der Sammelschiene oder des Gehäuses wird das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal in Richtung der Sammelschiene oder des Gehäuses gedrückt, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Verbindung zwischen der Sammelschiene oder dem Gehäuse und der elektrischen Komponente der PCB herzustellen.

Description

Technisches Gebiet
Das Folgende bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder zum elektrischen Verbinden einer elektrischen Komponente einer Leiterplatte (printed circuit board, PCB) mit einer Stromsammelschiene oder einem Gehäuse und auf ein elektrisches Verbindungssystem.
Hintergrund
In Bordladeeinrichtungen (on-board chargers, OBC) von Fahrzeugen und dergleichen ist eine Filterung für elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) erforderlich. Eine solche Filterung ist nicht nur für im Inneren erzeugtes Rauschen erforderlich, sondern auch für Rauschen, das durch sonstige Einheiten erzeugt wird.
Ein EMV-Filter in einer Leiterplatte (PCB) muss mit der Stromaufnahme- oder -abgabesammelschiene verbunden sein, wobei mit der Verbindung bestimmte Anforderungen verbunden sind. In dieser Hinsicht weist die Sammelschienenanordnung Positionstoleranzen im Hinblick auf die PCB-Position auf. Darüber hinaus muss der elektrische Widerstand der Verbindung zwischen der Sammelschiene und der PCB minimiert werden. Darüber hinaus muss die Verbindung so nahe wie möglich an der Außenverbindung hergestellt werden.
In bestehenden Systemen wird eine solche Verbindung mithilfe einer Drahtverbindung oder einer starren Sammelschienenverbindung hergestellt. Diese Arten von Verbindungen sind jedoch entweder lang und erzeugen somit eine Verbindung mit hohem Widerstand, oder zu starr, um Montagetoleranzen zu berücksichtigen, oder aufgrund der vielen erforderlichen getrennten Elemente (z. B. Draht, Schraube, Mutter usw.) kostspieliger.
Es besteht daher ein Bedarf an einem verbesserten Verbinder und Verbindungssystem für ein EMV-Filter in einer PCB oder ähnlichen Anwendungen. Ein solcher verbesserter Verbinder und ein solches verbessertes Verbindungssystem würden einen kurzen elektrischen Pfad bereitstellen, um den elektrischen Widerstand zu senken und/oder zu minimieren. Ein solcher verbesserter niederohmiger Verbinder und ein solches verbessertes niederohmiges Verbindungssystem wären auch an Montagetoleranzen anpassbar, da sie die Fähigkeit aufweisen, mechanische Toleranzen in drei Dimensionen (X, Y, Z) zu berücksichtigen. Ein solcher verbesserter Verbinder und ein solches verbessertes Verbindungssystem würden darüber hinaus eine kompakte Bauweise und geringere Kosten im Vergleich zu bestehenden Verbindungen aufweisen.
Übersicht
Gemäß einer hierin beschriebenen, nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform wird ein elektrischer Verbinder bereitgestellt, um eine elektrische Komponente einer Leiterplatte (PCB) elektrisch mit einer Stromsammelschiene oder einem Gehäuse zu verbinden. Der Verbinder weist ein elektrisch leitendes Element, das zum Anbringen an einer Fläche der PCB ausgebildet ist, und ein elastisch verschiebbares, elektrisch leitendes Merkmal auf, das sich von dem elektrisch leitenden Element erstreckt und das so ausgebildet ist, dass es mit einer Fläche der Sammelschiene oder des Gehäuses in Kontakt kommt. Als Reaktion auf den Kontakt mit der Fläche der Sammelschiene oder des Gehäuses wird das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal in Richtung der Sammelschiene oder des Gehäuses gedrückt, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Verbindung zwischen der Sammelschiene oder dem Gehäuse und der elektrischen Komponente der PCB herzustellen.
Gemäß einer weiteren hierin beschriebenen, nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform wird ein elektrisches Verbindungssystem bereitgestellt, das eine Leiterplatte (PCB) mit einer elektrischen Komponente aufweist, wobei die PCB ein darin ausgebildetes Durchgangsloch aufweist, das dazu ausgebildet ist, eine Stromsammelschiene aufzunehmen, die einen Schaft aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich durch das Durchgangsloch erstreckt, wobei die Sammelschiene als Teil eines Systems zur Übertragung von elektrischem Strom ausgebildet ist. Das elektrische Verbindungssystem weist des Weiteren einen elektrischen Verbinder auf, der ein elektrisch leitendes Element und ein elastisch verschiebbares, elektrisch leitendes Merkmal aufweist, das sich von dem elektrisch leitenden Element erstreckt. Das elektrisch leitende Element ist zum Anbringen an einer Fläche der PCB ausgebildet und ist so ausgebildet, dass es sich um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs des in der PCB ausgebildeten Durchgangslochs erstreckt. Das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal ist so ausgebildet, dass es mit einer Fläche der Sammelschiene in Kontakt kommt. Als Reaktion auf den Kontakt mit der Fläche der Sammelschiene wird das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal in Richtung der Sammelschiene gedrückt, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Verbindung zwischen der Sammelschiene und der elektrischen Komponente herzustellen.
Gemäß einer noch weiteren hierin beschriebenen, nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform wird ein elektrisches Verbindungssystem bereitgestellt, das eine Leiterplatte (PCB) mit einer elektrischen Komponente aufweist, wobei die PCB ein darin ausgebildetes Durchgangsloch aufweist, das dazu ausgebildet ist, eine Stromsammelschiene aufzunehmen, die einen Schaft aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich durch das Durchgangsloch erstreckt. Das elektrische Verbindungssystem weist des Weiteren einen elektrischen Verbinder auf, der ein elektrisch leitendes Element und ein elastisch verschiebbares, elektrisch leitendes Merkmal aufweist, das sich von dem elektrisch leitenden Element erstreckt. Das elektrisch leitende Element ist zum Anbringen an einer Fläche der PCB ausgebildet und ist so ausgebildet, dass es sich um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs des in der PCB ausgebildeten Durchgangslochs erstreckt. Die Sammelschiene ist so ausgebildet, dass sie in einem Gehäuse mit einer elektrisch leitenden Fläche angeordnet ist, die parallel zu der Fläche der PCB ausgerichtet ist und dazu ausgebildet ist, eine elektrische Masse für die elektrische Komponente bereitzustellen. Das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal ist so ausgebildet, dass es mit der elektrisch leitenden Fläche des Gehäuses in Kontakt kommt. Als Reaktion auf den Kontakt mit der elektrisch leitenden Fläche des Gehäuses wird das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal in Richtung des Gehäuses gedrückt, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und die elektrische Masse für die elektrische Komponente bereitzustellen.
Eine ausführliche Beschreibung dieser und sonstiger nichtbeschränkender beispielhafter Ausführungsformen eines elektrischen Verbinders und eines elektrischen Verbindungssystems wird im Folgenden zusammen mit den beigefügten Zeichnungen dargelegt.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Anwendung für die nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
2A ist eine perspektivische Unteransicht eines elektrischen Verbinders und eines elektrischen Verbindungssystems gemäß einer nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2B ist eine perspektivische Draufsicht auf das elektrische Verbindungssystem von 1A gemäß einer nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3A ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Verbinders gemäß einer nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3B ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren elektrischen Verbinders gemäß einer weiteren nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3C ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren elektrischen Verbinders gemäß einer weiteren nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3D ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren elektrischen Verbinders gemäß einer weiteren nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3E ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren elektrischen Verbinders gemäß einer weiteren nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
4A ist eine Querschnittansicht eines weiteren elektrischen Verbinders gemäß weiteren nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
4B ist eine Querschnittansicht eines weiteren elektrischen Verbinders gemäß weiteren nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
4C ist eine Querschnittansicht eines weiteren elektrischen Verbinders gemäß weiteren nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
4D ist eine Querschnittansicht eines weiteren elektrischen Verbinders gemäß weiteren nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
5 ist eine Querschnittansicht eines elektrischen Verbinders und eines elektrischen Verbindungssystems von 1A gemäß einer nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
6 ist eine Querschnittansicht von elektrischen Verbindern und elektrischen Verbindungssystemen gemäß einer nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
7 ist eine Querschnittansicht von elektrischen Verbindern und elektrischen Verbindungssystemen gemäß einer weiteren nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
8 ist eine Querschnittansicht von elektrischen Verbindern und elektrischen Verbindungssystemen gemäß einer weiteren nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

Ausführliche Beschreibung
Wie vorgeschrieben, werden hierin ausführliche nichtbeschränkende Ausführungsformen offenbart. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft sind und verschiedene und alternativen Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu, und Merkmale können vergrößert oder verkleinert sein, um Einzelheiten von bestimmten Komponenten, Elementen, Merkmalen, Objekten, Bauteilen, Teilen, Abschnitten oder dergleichen darzustellen. Daher sind spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten, die hierin offenbart werden, nicht als beschränkend, sondern lediglich als repräsentative Grundlage zur Unterrichtung eines Fachmanns auszulegen.
Unter Bezugnahme auf die Figuren wird eine ausführlichere Beschreibung von nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsformen eines elektrischen Verbinders zum elektrischen Verbinden einer elektrischen Komponente einer Leiterplatte (PCB) mit einer Stromsammelschiene oder einem Gehäuse und eines elektrischen Verbindungssystems bereitgestellt. Zur Vereinfachung der Veranschaulichung und zum leichteren Verständnis sind hierin überall in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen für gleiche Komponenten und Merkmale verwendet worden.
Wie zuvor beschrieben, ist eine EMV-Filterung in einer Fahrzeug-OBC und dergleichen erforderlich, nicht für nur im Inneren erzeugtes Rauschen, sondern auch für Rauschen, das durch sonstige Einheiten erzeugt wird. 1 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer PCB 10 und einer Stromsammelschiene 12, die einen Schaft 14 aufweisen kann, die sich durch ein in der PCB 10 ausgebildetes Durchgangsloch 16 erstreckt. Ein (nicht dargestelltes) EMV-Filter in der PCB 10 muss mit der Stromaufnahme- oder -abgabesammelschiene 12 verbunden werden. Eine solche Verbindung weist bestimmte Anforderungen auf, darunter, dass die Anordnung der Sammelschiene 12 bestimmte Toleranzen der X-, Y- und Z-Position im Hinblick auf ihre Position relativ zu der PCB 10 aufweist. Darüber hinaus muss der elektrische Widerstand der Verbindung zwischen der Sammelschiene 12 und der PCB 10 minimiert werden. Darüber hinaus muss die Verbindung zwischen der Sammelschiene 12 und der PCB 10 so nahe wie möglich an der Außenverbindung 18 hergestellt werden. In bestehenden Systemen wird eine solche EMV-Filterverbindung mithilfe einer Drahtverbindung oder einer starren Sammelschienenverbindung hergestellt. Diese Arten von Verbindungen sind jedoch entweder lang und erzeugen somit eine Verbindung mit hohem Widerstand, oder zu starr, um Montagetoleranzen zu berücksichtigen, oder aufgrund der vielen erforderlichen getrennten Elemente (z. B. Draht, Schraube, Mutter usw.) kostspieliger.
2A veranschaulicht eine perspektivische Unteransicht einer PCB 10 und einer Stromsammelschiene 12 mit einem elektrischen Verbinder 20 und einem elektrischen Verbindungssystem 22 gemäß einer nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie darin zu sehen ist und weiterhin unter Bezugnahme auf 1, kann der elektrische Verbinder 20 ein elektrisch leitendes Element 24 aufweisen, das an einer Fläche 26 der PCB 10 um das in der PCB 10 ausgebildete Durchgangsloch 16 herum angebracht sein kann. Ein solches Anbringen des elektrisch leitenden Elements 24 an der Fläche 26 der PCB 10 kann durch Löten durchgeführt werden, zum Beispiel mit einer Oberflächenmontagevorrichtung, einem leitenden Klebstoff, Einpressmerkmalen 32 (siehe 3B, 8) des Verbinders 20, oder mit einem beliebigen sonstigen bekannten Mittel oder Verfahren. Ein oder mehrere elektrisch leitende Merkmale 28 können sich von dem elektrisch leitenden Element 24 erstrecken. Solche elektrisch leitenden Merkmale 28 können elastisch so verschiebbar sein, dass sie mit einer Fläche der Sammelschiene 12 in Kontakt kommen, wie zum Beispiel mit einer Fläche des Sammelschienenschafts 14, der sich durch das Durchgangsloch 16 in der PCB 10 erstreckt. Als Reaktion auf den Kontakt mit der Fläche der Sammelschiene 12 können die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 in Richtung der Sammelschiene 12 gedrückt werden, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Verbindung mit der Sammelschiene 12 herzustellen.
2B veranschaulicht eine perspektivische Draufsicht auf die PCB 10 und die Stromsammelschiene 14 von 2A. Wie darin zu sehen ist und weiterhin unter Bezugnahme auf 2A, stellen der elektrische Verbinder 20 und ein elektrisches Verbindungssystem 22 gemäß einer nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine elektrische Verbindung zwischen der Stromsammelschiene 12 und auf einer Fläche der PCB 10 montierten EMV-Filterkomponenten 30 her. Auf eine solche Weise lösen der elektrische Verbinder 20 und/oder das elektrische Verbindungssystem 22 die Probleme, die mit bestehenden Verbindungen eines EMV-Filters in einer PCB oder ähnlichen Anwendungen verbunden sind. Der Verbinder 20 und das Verbindungssystem 22 stellen einen kurzen elektrischen Pfad zwischen der Sammelschiene 12 und den EMV-Filterkomponenten 30 oder sonstigen Komponenten bereit, um den elektrischen Widerstand zu senken und/oder zu minimieren. Der Verbinder 20 und das Verbindungssystem 22 sind darüber hinaus an Montagetoleranzen anpassbar, da sie die Fähigkeit aufweisen, mechanische Toleranzen in drei Dimensionen (X, Y, Z) zu berücksichtigen. Der Verbinder 20 und das Verbindungssystem 22 weisen darüber hinaus eine kompakte Bauweise und geringere Kosten im Vergleich zu bestehenden Verbindungen auf.
3A und 3B veranschaulichen perspektivische Ansichten von elektrischen Verbindern 20 gemäß verschiedenen nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 3A zu sehen ist und weiterhin unter Bezugnahme auf 1 und 2A, kann der Verbinder 20 das elektrisch leitende Element 24, das zum Anbringen an der Fläche 26 der PCB 10 ausgebildet ist, und ein oder mehrere elektrisch leitende Merkmale 28 aufweisen, die sich von dem elektrisch leitenden Element 24 erstrecken. Die elektrisch leitenden Merkmale 28 können eine Mehrzahl von Vorsprüngen aufweisen und können, wie zuvor angemerkt, elastisch so verschiebbar sein, dass sie mit einer Fläche der Sammelschiene 12 in Kontakt kommen, wie zum Beispiel mit einer Fläche des Sammelschienenschafts 14, der sich durch das Durchgangsloch 16 in der PCB 10 erstreckt. Als Reaktion auf den Kontakt mit der Fläche der Sammelschiene 12 können die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 in Richtung der Sammelschiene 12 gedrückt werden, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Verbindung mit der Sammelschiene 12 herzustellen. In dieser Hinsicht ist zu beachten, dass die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28, wenngleich sie in 3A und 3B so veranschaulicht werden, dass sie mehrere im Wesentlichen flache und/oder ebene Teilabschnitte mit dazwischenliegenden Verbindungsstellen oder Biegungen aufweisen und eine im Wesentlichen L-förmige Ausgestaltung aufweisen, eine beliebige Gestalt, Form, Ausrichtung oder Ausgestaltung aufweisen oder annehmen können, die zum Herstellen eines Kontakts mit einer Fläche der Sammelschiene 12 geeignet ist.
Das elektrisch leitende Element 24 kann an der Fläche 26 der PCB 10 um das in der PCB 10 ausgebildete Durchgangsloch 16 herum angebracht werden. Wie zuvor angemerkt, kann ein solches Anbringen durch Löten, einen leitenden Klebstoff, Einpressmerkmale 32 (siehe 3B, 8) des Verbinders 20 oder ein beliebiges sonstiges bekanntes Mittel oder Verfahren durchgeführt werden. In dieser Hinsicht können sich, wie in 3B zu sehen ist, ein oder mehrere Einpressmerkmale 32 von dem elektrisch leitenden Element 24 in einer Richtung erstrecken, die allgemein der Richtung entgegengesetzt ist, in der sich die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 von dem elektrisch leitenden Element 24 erstrecken. Die Einpressmerkmale 32 sind zum Einsetzen in in der PCB 10 ausgebildete Aufnahmen oder Löcher 56 (siehe 8) ausgebildet, wobei es sich bei den Löchern um elektrisch leitende Durchkontaktierungen handeln kann, um dadurch das elektrisch leitende Element 24 des Verbinders 20 mechanisch und/oder elektrisch an der Fläche 26 der PCB 10 und/oder einer elektrischen Komponente in oder auf der PCB 10 wie zum Beispiel EMV-Filterkomponenten 30 anzubringen. Es ist zu beachten, dass, wie hierin verwendet, der Begriff elektrische Komponente ein(e) beliebige(s) elektrisch leitende(s) Bauteil, Objekt, Element, Merkmal, Vorrichtung oder dergleichen beinhaltet, darunter eine beliebige diskrete elektrische Komponente wie zum Beispiel einen Widerstand, einen Kondensator oder dergleichen, die auf einer Fläche der PCB 10 als Teil eines elektrischen Stromkreises oder einer elektrischen Vorrichtung montiert sein kann, eine beliebige elektrische Komponente, die einstückig mit oder als Teil der PCB ausgebildet sein kann, sowie ein(e,en) beliebige(n,s) elektrisch leitende(n,s) Leitung, Kabel, Leiterbahn, Spur, Knoten, Insel, Durchkontaktierung oder dergleichen, die auf einer Fläche der PCB 10 oder innerhalb der PCB 10 ausgebildet sein können.
Es ist darüber hinaus zu beachten, dass das Durchgangsloch 16 in der PCB 10, wenngleich es hierin kreisförmig veranschaulicht wird, eine beliebige alternative Form aufweisen kann. In ähnlicher Weise kann, wenngleich er hierin zylindrisch veranschaulicht wird, der Schaft 14 der Sammelschiene 12, der sich durch das Durchgangsloch 16 in der PCB 10 erstreckt, ebenfalls eine beliebige alternative Form oder Ausgestaltung aufweisen. Noch weiter kann, wenngleich es hierin kreisförmig, im Wesentlichen flach und/oder eben und sich vollständig um den Umfang des Durchgangslochs 16 in der PCB 10 herum erstreckend veranschaulicht wird, das elektrisch leitende Element 24 darüber hinaus eine beliebige alternative Form oder Ausgestaltung aufweisen und kann sich um einen beliebigen Abschnitt des Umfangs des Durchgangslochs 16 in der PCB herum erstrecken.
3C bis 3E veranschaulichen perspektivische Ansichten von elektrischen Verbindern 20 gemäß verschiedenen nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wohingegen 4A bis 4D Querschnittansichten von elektrischen Verbindern 20 gemäß verschiedenen nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Wie darin zu sehen ist, kann der Verbinder 20 ein elektrisch leitendes Element 24 und ein oder mehrere elektrisch leitende Merkmale 28 aufweisen, die sich von dem elektrisch leitenden Element 24 erstrecken. Solche elektrisch leitenden Merkmale 28 können elastisch so verschiebbar sein, dass sie mit einer Fläche des Sammelschienenschafts 14 oder einer sonstigen Fläche 34 der Sammelschiene 12 in Kontakt kommen (siehe 7) oder dass sie mit einer elektrisch leitenden Fläche 36 eines Gehäuses 38 in Kontakt kommen (siehe 6 bis 8). Als Reaktion auf den Kontakt mit der Fläche der Sammelschiene 12 oder der Fläche 36 des Gehäuses 38 werden die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 in Richtung der Sammelschiene 12 oder des Gehäuses 38 gedrückt, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Stromverbindung mit der Sammelschiene 12 oder eine elektrische Masseverbindung mit dem Gehäuse 38 herzustellen.
Wie in 3C und 3D zu sehen ist, können die elektrisch leitenden Merkmale 28 eine Fläche 40 aufweisen, die so ausgebildet und/oder eingerichtet ist, dass sie mit der Fläche 34 der Sammelschiene 12 (siehe 7) oder mit der elektrisch leitenden Fläche 36 des Gehäuses 38 (siehe 6 bis 8) in Kontakt kommt. Es ist zu beachten, dass die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28, wenngleich sie in 3C so veranschaulicht werden, dass sie mehrere im Wesentlichen flache und/oder ebene Teilabschnitte mit dazwischenliegenden Verbindungsstellen oder Biegungen aufweisen und eine im Wesentlichen Σ-förmige Ausgestaltung aufweisen, eine beliebige Gestalt, Form, Ausrichtung oder Ausgestaltung (z. B. im Wesentlichen Z-förmig) aufweisen oder annehmen können, die zum Herstellen eines Kontakts mit der Fläche 34 der Sammelschiene 12 (siehe 7) oder der elektrisch leitenden Fläche 36 des Gehäuses 38 (siehe 6 bis 8) geeignet ist.
Wie in 3D zu sehen ist, kann der Verbinder 20 alternativ eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen und aus einem beliebigen bekannten Federtyp ausgebildet sein. Wie darin zu sehen ist, können die elastisch verschiebbaren Merkmale 28 des Verbinders netzartige Elemente aufweisen, die die Feder ausbilden. Alternativ kann der Verbinder 20 eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen und eine (nicht dargestellte) Spiralfeder mit einem einzelnen elastisch verschiebbaren Merkmal 28 aufweisen, das die Spirale ausbildet. Wie in 3E zu sehen ist, kann der Verbinder 20 alternativ aus einem beliebigen bekannten Typ eines leitenden Elastomers ausgebildet sein, das ein einzelnes elektrisch verschiebbares Merkmal 28 aufweisen kann. Wie in 4A bis 4D zu sehen ist, kann der Verbinder 20 aus einem beliebigen bekannten Typ einer metallisierten Dichtung ausgebildet sein, die einen Geflechtschaum oder ein sonstiges Material aufweisen kann. Wie darüber hinaus darin zu sehen ist, kann der Verbinder 20 ein elektrisch leitendes Element 24 zum Anbringen an einer Fläche 26 einer PCB 10 und ein einzelnes elastisch verschiebbares Merkmal 28 wie zum Beispiel einen Flansch aufweisen, der sich von dem elektrisch leitenden Element 24 in einem beliebigen Winkel erstreckt.
5 bis 8 veranschaulichen Querschnittansichten von elektrischen Verbindern und elektrischen Verbindungssystemen gemäß verschiedenen nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In dieser Hinsicht veranschaulicht 5 eine Querschnittansicht des elektrischen Verbinders 20 und des elektrischen Verbindungssystems 22, die in 2A dargestellt sind. Wie in 5 zu sehen ist und weiterhin unter Bezugnahme auf 2A, kann der Verbinder 20 das elektrisch leitende Element 24, das zum Anbringen an der Fläche 26 der PCB 10 ausgebildet oder eingerichtet ist, und die elektrisch leitenden Merkmale 28 aufweisen, die sich von dem elektrisch leitenden Element 24 erstrecken. Jedes elektrisch leitende Merkmal 28 kann einen ersten Abschnitt 42, der sich von dem elektrisch leitenden Element 24 erstreckt, und einen zweiten Abschnitt 44 aufweisen, der sich von dem ersten Abschnitt 42 erstreckt und an dem ersten Abschnitt an einer Biegung oder einer Verbindungsstelle 46 angebracht ist.
Wie zuvor beschrieben, können die elektrisch leitenden Merkmale 28 elastisch so verschiebbar sein, dass sie mit einer Fläche 48 des Sammelschienenschafts 14 in Kontakt kommen, der sich durch das Durchgangsloch 16 in der PCB 10 erstreckt, wobei die Fläche 48 sich nicht parallel zu der Fläche 26 der PCB 10 befindet. Als Reaktion auf den Kontakt mit der Fläche 48 der Sammelschiene 12 können die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 in Richtung der Sammelschiene 12 gedrückt werden, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Verbindung mit der Sammelschiene 12 herzustellen. Es ist wiederum zu beachten, dass die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28, wenngleich sie in 5 so veranschaulicht werden, dass sie mehrere im Wesentlichen flache und/oder ebene Teilabschnitte oder Abschnitte 42, 44 mit dazwischenliegenden Biegungen oder Verbindungsstellen 46 aufweisen und eine im Wesentlichen L-förmige Ausgestaltung aufweisen, eine beliebige Gestalt, Form, Ausrichtung oder Ausgestaltung aufweisen oder annehmen können, die zum Herstellen eines Kontakts mit der Fläche 48 des Sammelschienenschafts 42 geeignet ist. In dieser Hinsicht wird jedes elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal 28 in 5 so dargestellt, dass es mit der Fläche 48 des Sammelschienenschafts 14 nur an der Verbindungsstelle 46 in Kontakt kommt. Alternativ können die elektrisch leitenden Merkmale 28 so ausgebildet oder eingerichtet sein, dass sie mit der Fläche 48 des Sammelschienenschafts 14 an (einer/einem) beliebigen Stelle, Stellen, Abschnitt oder Abschnitten des elastisch verschiebbaren Merkmals 28 in Kontakt kommen.
Auf solche Weise lösen das elektrisch leitende Element 24 und die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 des Verbinders 20 die Probleme, die mit bestehenden Verbindungen eines EMV-Filters in einer PCB oder ähnlichen Anwendungen verbunden sind, indem sie einen kurzen elektrischen Pfad zwischen dem Sammelschienenschaft 14 und elektrischen Komponenten bereitstellen, um den elektrischen Widerstand zu senken und/oder zu minimieren. Das elektrisch leitende Element 24 und die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 des Verbinders 20 sind darüber hinaus an Montagetoleranzen anpassbar, da sie die Fähigkeit aufweisen, mechanische Toleranzen in den dargestellten Dimensionen X, Y und Z zu berücksichtigen (wobei sich die Dimension X in einer Richtung normal zu der Ebene des Zeichenblatts erstreckt). Der Verbinder 20, der das elektrisch leitende Element 24 und elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmale 28 des Verbinders 20 aufweist, weist darüber hinaus eine kompakte Bauweise und geringere Kosten im Vergleich zu bestehenden Verbindungen auf.
Wie in 6 und 7 zu sehen ist, kann die Sammelschiene 12 so ausgebildet sein, dass sie in einem Gehäuse angeordnet ist, das einen leitenden Abschnitt 38 (z. B. Aluminium oder ein sonstiges leitendes Material) und einen nichtleitenden Abschnitt 50 (z. B. Kunststoff oder ein sonstiges nichtleitendes Material) aufweisen kann. Das nichtleitende Gehäuse 50 isoliert die Sammelschiene 12 elektrisch von dem leitenden Gehäuse 38, das als elektrische Masse (z. B. durch eine Außenverbindung mit dem Fahrzeugrahmen) ausgebildet sein kann. Ein elektrischer Verbinder 20 gemäß der vorliegenden Offenbarung kann elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmale 28 aufweisen, die so ausgebildet sind, dass sie mit einer elektrisch leitenden Fläche 36 des Gehäuses 38 in Kontakt kommen. Die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 können eine Fläche 40 aufweisen, die so ausgebildet und/oder eingerichtet ist, dass sie mit der leitenden Fläche 36 des Gehäuses 38 in Kontakt kommt. In dieser Hinsicht befindet sich die elektrisch leitende Fläche 36 des Gehäuses 38, mit der die Fläche 40 der elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 in Kontakt kommt, im Wesentlichen parallel zu einer Fläche 52 der PCB, an der der elektrische Verbinder 20 angebracht ist. Als Reaktion auf den Kontakt mit der leitenden Fläche 36 des Gehäuses 38 werden die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 in Richtung des Gehäuses 38 gedrückt, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Masseverbindung mit dem Gehäuse 38 herzustellen.
Weiterhin unter Bezugnahme auf 7 kann die Sammelschiene 12 mit einem elektrisch leitenden Flansch oder Rand 54 ausgestattet sein, der sich von dem Sammelschienenschaft 14 erstreckt. In dieser Hinsicht kann der Rand 54, wenngleich er in 7 als Anbringung an dem Sammelschienenschaft 14 als Teil einer Sammelschienenanordnung dargestellt wird, alternativ in den Sammelschienenschaft 14 integriert sein. Ein weiterer elektrischer Verbinder 20 gemäß der vorliegenden Offenbarung kann elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmale 28 aufweisen, die so ausgebildet sind, dass sie mit einer Fläche 34 des Randes 54 der Sammelschiene 12 in Kontakt kommen. Die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 können eine Fläche 40 aufweisen, die so ausgebildet und/oder eingerichtet ist, dass sie mit der leitenden Fläche 34 der Sammelschiene 12 in Kontakt kommt. Die Fläche 34 der Sammelschiene 12, mit der die Fläche 40 der elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 in Kontakt kommt, befindet sich im Wesentlichen parallel zu einer Fläche 26 der PCB 10, an der der elektrische Verbinder 20 angebracht ist. Als Reaktion auf den Kontakt mit der Fläche 34 der Sammelschiene 12 können die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 in Richtung der Sammelschiene 12 gedrückt werden, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Verbindung mit der Sammelschiene 12 herzustellen.
8 veranschaulicht eine Querschnittansicht eines elektrischen Verbinders 20 gemäß einer nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, der ein elektrisch leitendes Element 24, das zum Anbringen an einer Fläche 26 einer PCB 10 ausgebildet oder eingerichtet ist, und elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmale 28 aufweist, die sich von dem elektrisch leitenden Element 24 erstrecken. Wie zuvor beschrieben, können die elektrisch leitenden Merkmale 28 elastisch so verschiebbar sein, dass sie mit einer Fläche 48 des Sammelschienenschafts 14 in Kontakt kommen, der sich durch das Durchgangsloch 16 in der PCB 10 erstreckt, wobei die Fläche 48 sich nicht parallel zu der Fläche 26 der PCB 10 befindet. Als Reaktion auf den Kontakt mit der Fläche 48 der Sammelschiene 12 können die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 in Richtung der Sammelschiene 12 gedrückt werden, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Verbindung mit der Sammelschiene 12 herzustellen.
Wie in 8 zu sehen ist und wiederum unter Bezugnahme auf 3B, können sich ein oder mehrere Einpressmerkmale 32 von dem elektrisch leitenden Element 24 in einer Richtung erstrecken, die allgemein der Richtung entgegengesetzt ist, in der sich die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 von dem elektrisch leitenden Element 24 erstrecken. Die Einpressmerkmale 32, die von einem beliebigen bekannten Typ sein können, sind zum Einsetzen in in der PCB 10 ausgebildete Aufnahmen oder Löcher 56 ausgebildet, wobei es sich bei den Löchern 56 um elektrisch leitende Durchkontaktierungen handeln kann, um dadurch das elektrisch leitende Element 24 des Verbinders 20 mechanisch und/oder elektrisch an der Fläche 26 der PCB 10 und/oder einer elektrischen Komponente in oder auf der PCB 10 wie zum Beispiel EMV-Filterkomponenten 30 anzubringen. Es ist wiederum zu beachten, dass, wie hierin verwendet, der Begriff elektrische Komponente ein(e) beliebige(s) elektrisch leitende(s) Bauteil, Objekt, Element, Merkmal, Vorrichtung oder dergleichen beinhaltet, darunter eine beliebige diskrete elektrische Komponente wie einen Widerstand, einen Kondensator oder dergleichen, die auf einer Fläche der PCB 10 als Teil eines elektrischen Stromkreises oder einer elektrischen Vorrichtung montiert sein kann, eine beliebige elektrische Komponente, die einstückig mit oder als Teil der PCB ausgebildet sein kann, sowie ein(e,en) beliebige(n,s) elektrisch leitende(n,s) Leitung, Kabel, Leiterbahn, Spur, Knoten, Insel, Durchkontaktierung oder dergleichen, die auf einer Fläche der PCB 10 oder innerhalb der PCB 10 ausgebildet sein können.
Wie ebenfalls in 8 zu sehen ist und wie zuvor in Verbindung mit 6 und 7 ausführlicher beschrieben, kann ein weiterer elektrischer Verbinder 20 elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmale 28 aufweisen, die so ausgebildet sind, dass sie mit einer elektrisch leitenden Fläche 36 des Gehäuses 38 in Kontakt kommen. Als Reaktion auf den Kontakt mit der leitenden Fläche 36 des Gehäuses 38 werden die elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmale 28 in Richtung des Gehäuses 38 gedrückt, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Masseverbindung mit dem Gehäuse 38 herzustellen.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschreibt die vorliegende Offenbarung folglich in einer nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform einen elektrischen Verbinder 20 zum elektrischen Verbinden einer elektrischen Komponente einer PCB 10 mit einer Stromsammelschiene 12 oder einem Gehäuse 38. Der Verbinder 20 kann ein elektrisch leitendes Element 24, das zum Anbringen an einer Fläche 26 der PCB 10 ausgebildet ist, und ein elastisch verschiebbares, elektrisch leitendes Merkmal 28 aufweisen, das sich von dem elektrisch leitenden Element 24 erstreckt und das so ausgebildet ist, dass es mit einer Fläche der Sammelschiene 12 oder des Gehäuses 38 in Kontakt kommt. Als Reaktion auf den Kontakt mit der Fläche der Sammelschiene 12 oder des Gehäuses 38 wird das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal 28 in Richtung der Sammelschiene 12 oder des Gehäuses 38 gedrückt, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Verbindung zwischen der Sammelschiene 12 oder dem Gehäuse 38 und der elektrischen Komponente der PCB 10 herzustellen. Wiederum beinhaltet, wie hierin verwendet, der Begriff elektrische Komponente ein(n) beliebige(s) elektrisch leitende(s) Bauteil, Objekt, Element, Merkmal, Vorrichtung oder dergleichen, darunter eine beliebige diskrete elektrische Komponente wie einen Widerstand, einen Kondensator oder dergleichen, die auf einer Fläche der PCB 10 als Teil eines elektrischen Stromkreises oder einer elektrischen Vorrichtung montiert sein kann, eine beliebige elektrische Komponente, die einstückig mit oder als Teil der PCB ausgebildet sein kann, sowie ein(e,en) beliebige(n,s) elektrisch leitende(n,s) Leitung, Kabel, Leiterbahn, Spur, Knoten, Insel Durchkontaktierung oder dergleichen, die auf einer Fläche der PCB 10 oder innerhalb der PCB 10 ausgebildet sein können.
Das elektrisch leitende Element 24 kann einen Streifen aufweisen, der so ausgebildet ist, dass er sich um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs eines Durchgangslochs 16 herum erstreckt, das in der PCB 10 ausgebildet und dazu ausgebildet ist, die Sammelschiene 12 aufzunehmen. Der Streifen des elektrisch leitenden Elements 24 kann alternativ so ausgebildet sein, dass er sich um den gesamten Umfang des in der PCB 10 ausgebildeten Durchgangslochs 16 herum erstreckt. Die Sammelschiene 12 kann einen Schaft 14 aufweisen, der so ausgebildet ist, dass er sich durch das Durchgangsloch 16 erstreckt, wobei der Schaft 14 eine Fläche 48 aufweist, die nichtparallel zu der Fläche 26 der PCB 10 ausgerichtet ist, und das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal 28 kann so ausgebildet sein, dass es mit der Fläche 48 des Schafts 14 der Sammelschiene 12 in Kontakt kommt, um einen elektrischen Kontakt mit der elektrischen Komponente der PCB 10 sicherzustellen. Die Sammelschiene 12 kann eine Fläche 34 aufweisen, die parallel zu der Fläche 26 der PCB 10 ausgerichtet ist, und das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal 28 kann so ausgebildet sein, dass es mit der Fläche 34 der Sammelschiene 12 in Kontakt kommt, die parallel zu der Fläche 26 der PCB 10 ausgerichtet ist, um einen elektrischen Kontakt mit der elektrischen Komponente der PCB 10 sicherzustellen. Die Sammelschiene 12 kann dazu ausgebildet sein, in einem Gehäuse 38 angeordnet zu sein, das eine elektrische leitende Fläche 36 aufweist, die parallel zu der Fläche 52 der PCB ausgerichtet ist, und das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal 28 kann so ausgebildet sein, dass es mit der elektrisch leitenden Fläche 36 des Gehäuses in Kontakt kommt, um eine elektrische Masse für die elektrische Komponente der PCB 10 bereitzustellen.
Das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal 28 des Verbinders 20 kann eine Feder, eine metallisierte Dichtung, einen Flansch oder ein leitendes Elastomer aufweisen. Das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal 28 kann alternativ eine Mehrzahl von Vorsprüngen aufweisen. Eine Fläche des elektrisch leitenden Elements 24 kann für eine elektrische Verbindung mit einer elektrischen Komponente ausgebildet sein, die eine elektrisch leitende Leiterbahn, die auf einer Fläche 26, 52 der PCB 10 ausgebildet ist, oder eine elektrisch leitende Durchkontaktierung aufweist, die in der PCB 10 ausgebildet ist. Die elektrische Verbindung des elektrisch leitenden Elements 24 des Verbinders mit einer Fläche 26, 52 der PCB 10 kann durch ein Lot, einen leitenden Klebstoff oder ein Einpressmerkmal 32 des elektrisch leitenden Elements 24 ausgebildet sein.
Bei einer weiteren nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform beschreibt die vorliegende Offenbarung ein elektrisches Verbindungssystem 22, das eine PCB 10 mit einer elektrischen Komponente aufweist, wobei die PCB 10 ein darin ausgebildetes Durchgangsloch 16 aufweist, das dazu ausgebildet ist, eine Stromsammelschiene 12 aufzunehmen, die einen Schaft 14 aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich durch das Durchgangsloch 16 erstreckt, wobei die Sammelschiene 12 als Teil eines Systems zur Übertragung von elektrischem Strom ausgebildet ist. Das elektrische Verbindungssystem 22 kann des Weiteren einen elektrischen Verbinder 20 aufweisen, der ein elektrisch leitendes Element 24 und ein elastisch verschiebbares, elektrisch leitendes Merkmal 28 aufweist, das sich von dem elektrisch leitenden Element 24 erstreckt. Das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal 28 kann eine Feder, eine metallisierte Dichtung, einen Flansch, ein leitendes Elastomer oder eine Mehrzahl von Vorsprüngen aufweisen.
Das elektrisch leitende Element 24 kann zum Anbringen an einer Fläche 26 der PCB 10 ausgebildet und so ausgebildet sein, dass es sich um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs des in der PCB 10 ausgebildeten Durchgangslochs 16 herum erstreckt. Das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal 28 kann so ausgebildet sein, dass es mit einer Fläche 34, 48 der Sammelschiene 12 in Kontakt kommt. Die Fläche 34 der Sammelschiene 12 kann parallel zu der Fläche 26 der PCB 10 ausgerichtet sein. Alternativ kann es sich bei der Fläche 48 der Sammelschiene 12 um eine Fläche des Schafts 14 handeln, die parallel zu der Fläche 26 der PCB 10 ausgerichtet ist. Als Reaktion auf den Kontakt mit der Fläche 34, 48 der Sammelschiene kann das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal 28 in Richtung der Sammelschiene 12 gedrückt werden, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Verbindung zwischen der Sammelschiene 12 und der elektrischen Komponente herzustellen. Um eine stärkere Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Merkmal 28 und der Fläche 34, 48 der Sammelschiene 12 zu erzielen, kann das elektrische Verbindungssystem 22 des Weiteren ein (nicht dargestelltes) Anbringungsmerkmal zum Anbringen des elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmals 28 an der Fläche 34, 48 der Sammelschiene 12 aufweisen. Ein solches Anbringungsmerkmal kann einen leitenden Klebstoff oder ein Harz aufweisen, um den Kontakt zu bedecken und/oder vor jeglichem äußeren Einfluss oder chemischem Abbau zu schützen. Alternativ kann ein solches Anbringungsmerkmal ein zusätzliches Element wie einen elastischen Ring aufweisen, um das Drücken des elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmals 28 in Richtung der Fläche 34, 48 der Sammelschiene 12 zu verstärken und den elektrischen Kontakt dazwischen zu verbessern.
Bei einer noch weiteren nichtbeschränkenden, beispielhaften Ausführungsform beschreibt die vorliegende Offenbarung ein elektrisches Verbindungssystem, das eine PCB 10 mit einer elektrischen Komponente aufweist, wobei die PCB 10 ein darin ausgebildetes Durchgangsloch 16 aufweist, das dazu ausgebildet ist, eine Stromsammelschiene 12 aufzunehmen, die einen Schaft 14 aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich durch das Durchgangsloch 16 erstreckt. Das elektrische Verbindungssystem 22 kann des Weiteren einen elektrischen Verbinder 20 aufweisen, der ein elektrisch leitendes Element 24 und ein elastisch verschiebbares, elektrisch leitendes Merkmal 28 aufweist, das sich von dem elektrisch leitenden Element 24 erstreckt. Das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal 28 kann eine Feder, eine metallisierte Dichtung, einen Flansch, ein leitendes Elastomer oder eine Mehrzahl von Vorsprüngen aufweisen.
Das elektrisch leitende Element 24 kann zum Anbringen an einer Fläche 52 der PCB 10 ausgebildet und so ausgebildet sein, dass es sich um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs des in der PCB 10 ausgebildeten Durchgangslochs 16 herum erstreckt. Die Sammelschiene 12 kann so ausgebildet sein, dass sie in einem Gehäuse 38 mit einer elektrisch leitenden Fläche 36 angeordnet ist, die parallel zu der Fläche 52 der PCB 10 ausgerichtet ist, und dazu ausgebildet sein, eine elektrische Masse für die elektrische Komponente bereitzustellen. Das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal 28 kann so ausgebildet sein, dass es mit der elektrisch leitenden Fläche 36 des Gehäuses 38 in Kontakt kommt. Als Reaktion auf den Kontakt mit der elektrisch leitenden Fläche 36 des Gehäuses 38 wird das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal 28 in Richtung des Gehäuses 38 gedrückt, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und die elektrische Masse für die elektrische Komponente bereitzustellen. Wiederum, um eine stärkere Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Merkmal 28 und der Fläche 34, 48 der Sammelschiene 12 zu erzielen, kann das elektrische Verbindungssystem 22 des Weiteren ein (nicht dargestelltes) Anbringungsmerkmal zum Anbringen des elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmals 28 an der Fläche 34, 48 der Sammelschiene 12 aufweisen, wobei es sich bei dem Anbringungsmerkmal um einen leitenden Klebstoff, ein Harz oder einen elastischen Ring handeln kann, wie zuvor beschrieben.
Auf diese Weise lösen der elektrische Verbinder 20 und/oder das elektrische Verbindungssystem 22 der vorliegenden Offenbarung somit die Probleme, die mit bestehenden Verbindungen eines EMV-Filters in einer PCB oder ähnlichen Anwendungen verbunden sind. Der Verbinder 20 und das Verbindungssystem 22 stellen einen kurzen elektrischen Pfad zwischen der Sammelschiene 12 und den EMV-Filterkomponenten 30 oder sonstigen Komponenten bereit, um den elektrischen Widerstand zu senken und/oder zu minimieren. Der Verbinder 20 und das Verbindungssystem 22 sind auch an Montagetoleranzen anpassbar, da sie die Fähigkeit aufweisen, mechanische Toleranzen in drei Dimensionen (X, Y, Z) zu berücksichtigen. Der Verbinder 20 und das Verbindungssystem 22 weisen darüber hinaus eine kompakte Bauweise und geringere Kosten im Vergleich zu bestehenden Verbindungen auf.
Wie aus dem Vorstehenden leicht ersichtlich ist, sind verschiedene nichtbeschränkende Ausführungsformen eines elektrischen Verbinders zum elektrischen Verbinden einer elektrischen Komponente einer Leiterplatte (PCB) mit einer Stromsammelschiene oder einem Gehäuse und eines elektrischen Verbindungssystems beschrieben worden. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen hierin veranschaulicht und beschrieben worden sind, sind sie lediglich beispielhaft, und es ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen veranschaulichen und beschreiben. Stattdessen sind die hierin verwendeten Worte beschreibend statt beschränkend, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Wesensgehalt und Umfang der folgenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

Elektrischer Verbinder zum elektrischen Verbinden einer elektrischen Komponente einer Leiterplatte (PCB) mit einer Stromsammelschiene oder einem Gehäuse, wobei der Verbinder aufweist: ein elektrisch leitendes Element, das zum Anbringen an einer Fläche der PCB ausgebildet ist; und ein elastisch verschiebbares, elektrisch leitendes Merkmal, das sich von dem elektrisch leitenden Element erstreckt und das so ausgebildet ist, dass es mit einer Fläche der Sammelschiene oder des Gehäuses in Kontakt kommt, wobei als Reaktion auf den Kontakt mit der Fläche der Sammelschiene oder des Gehäuses das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal in Richtung der Sammelschiene oder des Gehäuses gedrückt wird, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Verbindung zwischen der Sammelschiene oder dem Gehäuse und der elektrischen Komponente der PCB herzustellen.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, wobei das elektrisch leitende Element einen Streifen aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs eines Durchgangslochs herum erstreckt, das in der PCB ausgebildet ist, wobei das Durchgangsloch dazu ausgebildet ist, die Sammelschiene aufzunehmen, wobei die Sammelschiene einen Schaft aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich durch das Durchgangsloch erstreckt, wobei der Schaft eine Fläche aufweist, die nichtparallel zu der Fläche der PCB ausgerichtet ist, und wobei das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal so ausgebildet ist, dass es mit der Fläche des Schafts der Sammelschiene in Kontakt kommt, um einen elektrischen Kontakt mit der elektrischen Komponente der PCB sicherzustellen.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, wobei der Streifen so ausgebildet ist, dass er sich um den Umfang des Durchgangslochs herum erstreckt, das in der PCB ausgebildet ist.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, wobei das elektrisch leitende Element einen Streifen aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs eines Durchgangslochs herum erstreckt, das in der PCB ausgebildet ist, wobei das Durchgangsloch dazu ausgebildet ist, die Sammelschiene aufzunehmen, wobei die Sammelschiene einen Schaft aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich durch das Durchgangsloch erstreckt, wobei die Sammelschiene eine Fläche aufweist, die parallel zu der Fläche der PCB ausgerichtet ist, und wobei das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal so ausgebildet ist, dass es mit der Fläche der Sammelschiene in Kontakt kommt, die parallel zu der Fläche der PCB ausgerichtet ist, um einen elektrischen Kontakt mit der elektrischen Komponente der PCB sicherzustellen.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 4, wobei der Streifen so ausgebildet ist, dass er sich um den Umfang des Durchgangslochs herum erstreckt, das in der PCB ausgebildet ist.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, wobei das elektrisch leitende Element einen Streifen aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs eines Durchgangslochs herum erstreckt, das in der PCB ausgebildet ist, wobei das Durchgangsloch dazu ausgebildet ist, die Sammelschiene aufzunehmen, wobei die Sammelschiene einen Schaft aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich durch das Durchgangsloch erstreckt, wobei die Sammelschiene so ausgebildet ist, dass sie in einem Gehäuse mit einer elektrisch leitenden Fläche angeordnet ist, die parallel zu der Fläche der PCB ausgerichtet ist, und wobei das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal so ausgebildet ist, dass es mit der elektrisch leitenden Fläche des Gehäuses in Kontakt kommt, um eine elektrische Masse für die elektrische Komponente der PCB bereitzustellen.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 6, wobei der Streifen so ausgebildet ist, dass er sich um den Umfang des Durchgangslochs herum erstreckt, das in der PCB ausgebildet ist.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, wobei das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal eine Feder, eine metallisierte Dichtung, einen Flansch oder ein leitendes Elastomer aufweist.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, wobei das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal eine Mehrzahl von Vorsprüngen aufweist.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, wobei eine Fläche des elektrisch leitenden Elements für eine elektrische Verbindung mit der elektrischen Komponente ausgebildet ist, wobei die elektrische Komponente eine elektrisch leitende Leiterbahn, die auf der Fläche der PCB ausgebildet ist, oder eine elektrisch leitende Durchkontaktierung aufweist, die in der PCB ausgebildet ist, und wobei die elektrische Verbindung durch ein Lot, einen leitenden Klebstoff oder ein Einpressmerkmal des elektrisch leitenden Elements ausgebildet ist.
Elektrisches Verbindungssystem, das aufweist: eine Leiterplatte (PCB) mit einer elektrischen Komponente, wobei die PCB ein darin ausgebildetes Durchgangsloch aufweist, das dazu ausgebildet ist, eine Stromsammelschiene aufzunehmen, die einen Schaft aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich durch das Durchgangsloch erstreckt, wobei die Sammelschiene als Teil eines Systems zur Übertragung von elektrischem Strom ausgebildet ist; und einen elektrischen Verbinder, der ein elektrisch leitendes Element und ein elastisch verschiebbares, elektrisch leitendes Merkmal aufweist, das sich von dem elektrisch leitenden Element erstreckt; wobei das elektrisch leitende Element zum Anbringen an einer Fläche der PCB ausgebildet ist und so ausgebildet ist, dass es sich um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs des in der PCB ausgebildeten Durchgangslochs erstreckt; wobei das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal so ausgebildet ist, dass es mit einer Fläche der Sammelschiene in Kontakt kommt, und wobei als Reaktion auf den Kontakt mit der Fläche der Sammelschiene das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal in Richtung der Sammelschiene gedrückt wird, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und eine elektrische Verbindung zwischen der Sammelschiene und der elektrischen Komponente herzustellen.
Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 11, wobei die Fläche der Sammelschiene parallel zu der Fläche der PCB ausgerichtet ist.
Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 11, wobei es sich bei der Fläche der Sammelschiene um eine Fläche des Schafts handelt, die nichtparallel zu der Fläche der PCB ausgerichtet ist.
Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 11, wobei das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal eine Feder, eine metallisierte Dichtung, einen Flansch oder ein leitendes Elastomer aufweist.
Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 13, wobei das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal eine Mehrzahl von Vorsprüngen aufweist.
Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 13, das des Weiteren ein Anbringungsmerkmal zum Anbringen des elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmals an der Fläche der Sammelschiene aufweist.
Elektrisches Verbindungssystem, das aufweist: eine Leiterplatte (PCB) mit einer elektrischen Komponente, wobei die PCB ein darin ausgebildetes Durchgangsloch aufweist, das dazu ausgebildet ist, eine Stromsammelschiene aufzunehmen, die einen Schaft aufweist, der so ausgebildet ist, dass er sich durch das Durchgangsloch erstreckt; und einen elektrischen Verbinder, der ein elektrisch leitendes Element und ein elastisch verschiebbares, elektrisch leitendes Merkmal aufweist, das sich von dem elektrisch leitenden Element erstreckt; wobei das elektrisch leitende Element zum Anbringen an einer Fläche der PCB ausgebildet ist und so ausgebildet ist, dass es sich um zumindest einen Abschnitt eines Umfangs des in der PCB ausgebildeten Durchgangslochs erstreckt; wobei die Sammelschiene so ausgebildet ist, dass sie in einem Gehäuse mit einer elektrisch leitenden Fläche angeordnet ist, die parallel zu der Fläche der PCB ausgerichtet ist und dazu ausgebildet ist, eine elektrische Masse für die elektrische Komponente bereitzustellen; wobei das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal so ausgebildet ist, dass es mit der elektrisch leitenden Fläche des Gehäuses in Kontakt kommt, und wobei als Reaktion auf den Kontakt mit der elektrisch leitenden Fläche des Gehäuses das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal in Richtung des Gehäuses gedrückt wird, um den Kontakt damit aufrechtzuerhalten und die elektrische Masse für die elektrische Komponente bereitzustellen.
Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 17, wobei das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal eine Feder, eine metallisierte Dichtung, einen Flansch oder ein leitendes Elastomer aufweist.
Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 17, wobei das elastisch verschiebbare, elektrisch leitende Merkmal eine Mehrzahl von Vorsprüngen aufweist.
Elektrisches Verbindungssystem nach Anspruch 17, das des Weiteren ein Anbringungsmerkmal zum Anbringen des elastisch verschiebbaren, elektrisch leitenden Merkmals an der elektrisch leitenden Fläche des Gehäuses aufweist.