DE102021126140A1

DE102021126140A1 - fastener

Info

Publication number: DE102021126140A1
Application number: DE102021126140.6A
Authority: DE
Inventors: Oliver Gormanns; Bernadette Goebbels; Daniel Sommer
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2021-10-08
Publication date: 2022-06-15
Also published as: WO2022124681A1

Abstract

Der Erfindung, welche ein Verbindungselement (1) betrifft, liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement (1) anzugeben, welches einfach und preiswert herzustellen ist und welches universell in verschiedenen Steckverbindungen eingesetzt werden kann. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Verbindungselement (1) einen Sockel (2) aufweist und dass in diesem Sockel (2) mindestens ein Steckkontakt (3) fest und zumindest teilweise vom Sockel (2) umgeben angeordnet ist.The invention, which relates to a connecting element (1), is based on the object of specifying a connecting element (1) which is simple and inexpensive to produce and which can be used universally in various plug connections. This object is achieved in that the connecting element (1) has a base (2) and that in this base (2) at least one plug contact (3) is fixed and at least partially surrounded by the base (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Steckkontakten einer Steckverbindung und einem elektrischen Verbraucher mit mindestens einem Steckkontakt, welches zumindest teilweise in der Steckverbindung angeordnet ist.The invention relates to a connecting element for producing an electrical connection between plug contacts of a plug connection and an electrical consumer with at least one plug contact which is at least partially arranged in the plug connection.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein in einer Steckverbindung angeordnetes Verbindungselement. Die Steckverbindung kommt zur Herstellung von elektrischen Verbindungen, beispielsweise zu Baugruppen, in Fahrzeugen zum Einsatz. Dabei werden derartige Verbindungen sowohl zu sogenannten Hauptaggregaten als auch zu sogenannten Nebenaggregaten in Fahrzeugen hergestellt.The invention relates in particular to a connecting element arranged in a plug connection. The plug connection is used to produce electrical connections, for example to assemblies, in vehicles. Such connections are made both to so-called main assemblies and to so-called ancillary assemblies in vehicles.

Während ein Hauptaggregat eine Fortbewegung eines Fahrzeuges ermöglicht, werden als Nebenaggregat alle Hilfsmaschinen eines Fahrzeuges bezeichnet, welche nicht direkt eine Fortbewegung eines Fahrzeuges bewirken können. Beispiele für derartige Nebenaggregate sind ein Anlasser, eine Lichtmaschine, ein Kältemittelverdichter, ein Zusatzwärmeübertrager, eine Schmierstoffpumpe, eine Hydraulikpumpe, eine Kühlwasserpumpe, eine Kraftstoffpumpe, ein Bremskraftverstärker oder ein Hilfstriebwerk.While a main unit enables a vehicle to move, all auxiliary machines of a vehicle that cannot directly cause a vehicle to move are referred to as auxiliary units. Examples of such ancillary units are a starter, an alternator, a refrigerant compressor, an additional heat exchanger, a lubricant pump, a hydraulic pump, a cooling water pump, a fuel pump, a brake booster or an auxiliary power unit.

Derartige Baugruppen und Aggregate weisen Leiterplatten auf, welche Schaltungen zur Steuerung beziehungsweise Regelung von in den Aggregaten angeordneten elektrischen Verbrauchern aufnehmen. Ein Beispiel dafür stellt eine in einem elektrischen Kältemittelverdichter angeordnete Leiterplatte dar, auf welcher Bauelemente einer Steuer-Schaltung sowie einer Umrichter-Schaltung zur Ansteuerung eines Elektromotors im Kältemittelverdichter angeordnet sind.Such assemblies and units have printed circuit boards which accommodate circuits for controlling or regulating electrical consumers arranged in the units. An example of this is a circuit board arranged in an electric refrigerant compressor, on which components of a control circuit and a converter circuit for controlling an electric motor in the refrigerant compressor are arranged.

Steckverbindungen werden beispielsweise zur Übertragung einer Betriebsspannung, zur Übertragung von Signalen zur Steuerung oder Regelung von Baugruppen beziehungsweise zur Übertragung von Zustandsinformationen innerhalb eines Fahrzeuges benötigt.Plug connections are required, for example, to transmit an operating voltage, to transmit signals for controlling or regulating assemblies, or to transmit status information within a vehicle.

Beispielsweise bei einem Einsatz in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen ist es notwendig, elektrische Verbindungen mittels einer Steckverbindung zwischen einer Spannungsquelle, wie einem Akkumulator oder einem Generator, und Verbrauchern, beispielsweise einem Hauptaggregat, wie einem Elektromotor, herzustellen.For example, when used in hybrid or electric vehicles, it is necessary to establish electrical connections by means of a plug connection between a voltage source, such as an accumulator or a generator, and loads, for example a main assembly such as an electric motor.

Dabei wird gefordert, dass die elektrischen Verbindungen als lösbare Verbindungen, wie eine Steckverbindung, ausgebildet sind. Derartige Steckverbindungen sind üblicherweise aus zwei Teilen ausgebildet, welche als Steckverbinder und Gegensteckverbinder bezeichnet werden. Alternative Bezeichnungen für einen Steckverbinder sind der Begriff Stecker oder Stecker männlich, während der Gegensteckverbinder auch als Buchse oder Stecker weiblich bezeichnet wird.It is required that the electrical connections are designed as detachable connections, such as a plug-in connection. Such connectors are usually formed of two parts, which are referred to as connector and mating connector. Alternative names for a connector are the term plug or plug male, while the mating connector is also referred to as socket or plug female.

Derartige Steckverbindungen kommen, insbesondere im Bereich von Kabeln beziehungsweise Leitungen, in sogenannten Hochvolt-Bordnetzen zum Einsatz, welche beispielsweise zur Leistungsversorgung in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen benötigt werden. Dabei wird im Automobil-Bereich, beispielsweise mit Spannungen im Bereich zwischen 12 V und 1.000 V, gearbeitet.Plug connections of this type are used, in particular in the area of cables or lines, in so-called high-voltage vehicle electrical systems, which are required for power supply in hybrid or electric vehicles, for example. This is done in the automotive sector, for example with voltages in the range between 12 V and 1,000 V.

Zur Übertragung einer Betriebsspannung oder zur Übertragung von Signalen ist es notwendig, dass die in einer Steckverbindung angeordneten Kontakte elektrisch leitend, beispielsweise mit einer in einem Hauptaggregat oder Nebenaggregat angeordneten Leiterplatte, verbunden werden.In order to transmit an operating voltage or to transmit signals, it is necessary for the contacts arranged in a plug connection to be connected in an electrically conductive manner, for example to a printed circuit board arranged in a main unit or ancillary unit.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, Drähte zwischen den Kontakten beziehungsweise Steckkontakten eines Gegensteckverbinders und der Leitplatte anzuordnen, welche mit den Kontakten des Gegensteckverbinders sowie entsprechenden Leiterzügen auf der Leiterplatte elektrisch leitfähig verbunden werden. Eine derartige Verbindung kann beispielsweise mittels Lötens, Schweißens, Nietens oder Verschraubens erfolgen.It is known from the prior art to arrange wires between the contacts or plug-in contacts of a mating connector and the printed circuit board, which wires are electrically conductively connected to the contacts of the mating connector and corresponding conductor tracks on the printed circuit board. Such a connection can be made, for example, by means of soldering, welding, riveting or screwing.

Nach diesem Stand der Technik würde ein zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung notwendiges Verbindungselement die Steckkontakte mit den lötfähigen Enden, beispielsweise in einem Gegenstecker, sowie die Drähte und mehrere Lötstellen umfassen.According to this state of the art, a connecting element required to produce an electrically conductive connection would include the plug-in contacts with the solderable ends, for example in a mating connector, as well as the wires and a number of soldering points.

Um den Herstellungsaufwand zu reduzieren, ist es zur Herstellung einer Verbindung auch möglich, die Kontakte des Gegensteckverbinders in entsprechende Öffnungen auf der Leitplatte einzubringen und mit zugehörigen Leiterzügen zu verlöten. Da die Steckverbindungen mit den Kontakten meist für jeden Anwendungsfall, jedes Aggregat oder jede Anwendung anders gestaltet werden, ist auch die Verbindung der Kontakte mit der Leiterplatte stets neu anzupassen.In order to reduce the manufacturing effort, it is also possible to establish a connection by introducing the contacts of the mating connector into corresponding openings on the printed circuit board and soldering them to the associated conductor tracks. Since the plug-in connections with the contacts are usually designed differently for each application, each unit or each application, the connection of the contacts to the printed circuit board must always be readjusted.

Da die jeweiligen Verbindungen zwischen der Leiterplatte und der Hochspannungssteckverbindung stets individuell gestaltet werden, existiert eine große Anzahl von Teilen und Teilenummern. Zudem wird für jeden Anwendungsfall eine lange Entwicklungszeit benötigt, um stets eine neue Lösung für zumindest sehr ähnliche Anwendungen zu schaffen.Since the respective connections between the printed circuit board and the high-voltage connector are always individually designed, there are a large number of parts and part numbers. In addition, a long development time is required for each application in order to always create a new solution for at least very similar applications.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungen für derartige Verbindungen bekannt. Neben gelöteten Verbindungen für Flachsteckverbindungen gibt es unter anderem verschraubte Pressfitkontakte mit Flyleadkontakten sowie Einpresshülsen mit Lamellenkontakten für Rundsteckverbinder.Various solutions for such connections are known from the prior art. In addition to soldered connections for flat connectors, there are screwed press-fit contacts with flylead contacts and press-in sleeves with lamellar contacts for circular connectors.

Somit besteht ein Bedarf, die Verbindung zwischen Kontakten beziehungsweise Steckkontakten einer Steckverbindung und einer Leiterplatte zu verbessern.There is therefore a need to improve the connection between contacts or plug contacts of a plug connection and a printed circuit board.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, eine Verbindung beziehungsweise ein Verbindungselement bereitzustellen, welches einfach und preiswert herzustellen ist sowie universell in verschiedenen Steckverbindungen eingesetzt werden kann.
Weiterhin soll ein derartiges Verbindungselement für eine Vielzahl von Steckverbindungen genutzt werden können, wobei nur geringe Anpassungen nötig sein sollen. Ein derartiges Verbindungselement soll weiterhin mechanische Kräfte aufnehmen und diese damit von den zugehörigen Lötstellen fernhalten.The object of the invention is now to provide a connection or a connecting element which can be produced simply and inexpensively and can be used universally in various plug connections.
Furthermore, such a connecting element should be able to be used for a large number of plug connections, with only minor adjustments being necessary. Such a connecting element should continue to absorb mechanical forces and thus keep them away from the associated soldering points.

Die Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.The object is achieved by an object with the features according to patent claim 1 of the independent patent claims. Further developments are specified in the dependent patent claims.

Die Verbindung zwischen den Kontakten einer Steckverbindung und einer Leiterplatte erfolgt mittels eines Verbindungselements. Das Verbindungselement weist einen bevorzugt aus einem Kunststoff ausgebildeten Sockel auf. Im Sockel sind mindestens ein Steckkontakt, meist zwei oder mehr Steckkontakte, beispielsweise Flachsteckkontakte, angeordnet, welche vom Sockel zumindest teilweise umgeben sind. Der Sockel fixiert und hält die eingebetteten Steckkontakte an den vorgegebenen Positionen.The connection between the contacts of a connector and a printed circuit board is made by means of a connecting element. The connecting element has a base that is preferably made of a plastic. At least one plug contact, usually two or more plug contacts, for example flat plug contacts, are arranged in the base and are at least partially surrounded by the base. The socket fixes and holds the embedded plug contacts in the specified positions.

Der Sockel ist bevorzugt aus einem Kunststoff, wie Polyamid, kurz als PA bezeichnet, oder Polybutylenterephthalat, kurz als PBT bezeichnet, ausgebildet und wird mittels eines entsprechend geformten Spritzgusswerkzeugs in einem Spritzgussverfahren hergestellt. Derartige Kunststoffe weisen eine entsprechende Durchschlagsfestigkeit auf und sind beispielsweise UL-konform, sodass die Werkstoffe den Anforderungen und Sicherheitsbestimmungen der USA und Kanadas entsprechen.The base is preferably made of a plastic such as polyamide, referred to as PA for short, or polybutylene terephthalate, referred to as PBT for short, and is produced by means of a correspondingly shaped injection molding tool in an injection molding process. Such plastics have a corresponding dielectric strength and are UL-compliant, for example, so that the materials meet the requirements and safety regulations of the USA and Canada.

Der Bereich, in welchem ein Steckkontakt vom Sockel zumindest teilweise umgeben beziehungsweise umspritzt ist, ist variabel und wird in der Erstreckung derart ausgeführt, dass der Steckkontakt sicher im Sockel gehalten wird.The area in which a plug contact is at least partially surrounded or encapsulated by the base is variable and is designed in such a way that the plug contact is held securely in the base.

Der Sockel beziehungsweise Kunststoffsockel weist vorteilhaft zudem Auflageflächen auf, mit welchen der Sockel auf einer Leiterplatte aufliegend angeordnet wird. Mittels der Auflageflächen wird der Sockel auf der Ebene der Leiterplatte, mit welcher die Steckkontakte des Verbindungselements elektrisch leitend verbunden werden, positioniert. Damit wird der Sockel des Verbindungselements parallel zur Oberfläche der Leiterplatte ausgerichtet angeordnet, wobei die Kontakte beziehungsweise Steckkontakte des Verbindungselements bevorzugt lotsenkrecht zur Oberfläche der Leiterplatte ausgerichtet werden. Es versteht sich, dass die Steckkontakte des Verbindungselements mit auf mindestens einer Seite der Leiterplatte angeordneten Lötaugen oder Leiterzügen elektrisch leitend verbunden werden.The base or plastic base advantageously also has bearing surfaces with which the base is arranged so that it rests on a printed circuit board. The base is positioned at the level of the printed circuit board, to which the plug contacts of the connecting element are connected in an electrically conductive manner, by means of the bearing surfaces. In this way, the base of the connecting element is aligned parallel to the surface of the printed circuit board, with the contacts or plug contacts of the connecting element preferably being aligned perpendicular to the surface of the printed circuit board. It goes without saying that the plug contacts of the connecting element are connected in an electrically conductive manner to solder eyes or conductor tracks arranged on at least one side of the printed circuit board.

Das Verbindungselement stützt sich bevorzugt mittels mehrerer Auflageflächen gegen die Oberfläche der Leiterplatte ab und schützt derart die Lötverbindungen der Steckkontakte mit Leiterzügen der Leiterplatte gegen mechanische Belastungen.The connecting element is preferably supported against the surface of the printed circuit board by means of a plurality of bearing surfaces and in this way protects the soldered connections of the plug contacts with conductor tracks on the printed circuit board against mechanical stress.

Da die Auflageflächen gegenüber den restlichen umlaufenden Außenbereichen des Sockels abstehend beziehungsweise erhaben ausgebildet werden, ist es möglich, in den nicht auf der Oberfläche der Leiterplatte direkt aufliegenden Bereichen des Sockels des Verbindungselements beispielsweise Leiterzüge oder Bauelemente auf der Oberfläche der Leiterplatte anzuordnen, ohne das diese einer Druckbelastung durch das Verbindungselement ausgesetzt sind.Since the contact surfaces are designed to protrude or be raised in relation to the remaining peripheral outer areas of the base, it is possible, for example, to arrange conductor tracks or components on the surface of the circuit board in the areas of the base of the connecting element that do not lie directly on the surface of the circuit board, without Are exposed to pressure from the fastener.

Am Sockel des Verbindungselements ist vorzugsweise ein Positionspin als Positionierhilfe angeordnet. Der Positionspin dient zur Ausrichtung des Verbindungselements beim Aufsetzen auf die Oberfläche der Leiterplatte während der Montage beziehungsweise dem Zusammenfügen des Verbindungselements und der Leiterplatte. Zu diesem Zweck wird die Leiterplatte mit einer zum Positionspin passenden beziehungsweise korrespondierenden Öffnung versehen, in welche der Positionspin bei der Montage eingeführt wird.A positioning pin is preferably arranged on the base of the connecting element as a positioning aid. The positioning pin is used to align the connecting element when it is placed on the surface of the printed circuit board during assembly or the assembly of the connecting element and the printed circuit board. For this purpose, the printed circuit board is provided with an opening that fits or corresponds to the positioning pin, into which the positioning pin is inserted during assembly.

Der Positionspin dient auch als Angusselement, sodass bei der Herstellung des Sockels im Spritzgussverfahren der verflüssigte Kunststoff über den Bereich des sich später ausbildenden Positionspins in die Spritzform eingeleitet und verteilt werden kann.The position pin also serves as a sprue element, so that when the base is manufactured using the injection molding process, the liquefied plastic can be fed into the injection mold and distributed over the area of the position pin that is formed later.

Der Positionspin kann als sogenannter voreilender Positionspin ausgebildet sein, sodass der Positionspin derart weit vom Sockel absteht, dass dieser bei einem Aufbringen des Verbindungselements auf die Leiterplatte zuerst in die entsprechende Öffnung eintaucht, bevor die Steckkontakte des Verbindungselements in zugehörige Öffnungen auf der Leiterlatte eingeführt werden. Damit wird der Montageprozess vereinfacht und sicher gemacht. Der Positionspin ist somit eine technische Vorkehrung zur Fehlerverhinderung beim Montageprozess, wie ein sogenanntes „Poka-Yoke-Element“, da eine Anordnung des Verbindungselements auf der Leiterplatte in einer falschen Ausrichtung des Verbindungselements zur Leiterplatte verhindert wird.The position pin can be designed as a so-called leading position pin, so that the position pin protrudes so far from the base that it first enters the corresponding position when the connecting element is applied to the printed circuit board Appropriate opening is immersed before the plug contacts of the connecting element are inserted into associated openings on the printed circuit board. This simplifies the assembly process and makes it safer. The position pin is thus a technical precaution to prevent errors during the assembly process, like a so-called "poka-yoke element", since an arrangement of the connecting element on the circuit board in a wrong orientation of the connecting element to the circuit board is prevented.

Eine derartige Öffnung kann für den Fall, dass der Positionspin als Zylinder ausgeführt ist, eine Bohrung sein, welche im Innendurchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des zylinderförmigen Positionspins. Somit kann der zylinderförmige Positionspin beim Aufbringen des Verbindungselements auf die Leiterplatte einfach in der Bohrung der Leiterplatte angeordnet werden. In einer Ausgestaltung ist der Positionspin mit einer Phase versehen, wodurch sich der Durchmesser an einem der Leiterplatte zugewandten Ende leicht verringert und das Einbringen des Positionspins in die Bohrung erleichtert wird. Der Positionspin weist eine sogenannte Mantelfläche auf, mit welcher der Positionspin nach dem Einbringen in die Bohrung der Leiterplatte an der Innenfläche der Bohrung anliegt.In the event that the positioning pin is designed as a cylinder, such an opening can be a borehole, the inner diameter of which is slightly larger than the outer diameter of the cylindrical positioning pin. Thus, the cylindrical positioning pin can be easily arranged in the hole in the printed circuit board when the connecting element is applied to the printed circuit board. In one embodiment, the positioning pin is provided with a bevel, as a result of which the diameter at an end facing the printed circuit board is slightly reduced and the introduction of the positioning pin into the bore is facilitated. The positioning pin has a so-called lateral surface, with which the positioning pin rests against the inner surface of the bore after it has been introduced into the bore of the printed circuit board.

Zudem ist am Sockel des Verbindungselements vorteilhaft mindestens ein Befestigungsmittel angeordnet, mit welchem das Verbindungelement nach einem Montageschritt des Anordnens des Verbindungselements auf der Leiterplatte sicher an der Oberfläche der Leiterplatte an der vorgegebenen Position gehalten wird. In einer Ausgestaltung sind zwei Befestigungsmittel vorgesehen, welche als sogenannte Rasthaken ausgebildet sind. Die Rasthaken können an zwei sich gegenüberliegenden Außenseiten des Sockels des Verbindungselements angeordnet sein und dienen der axialen Befestigung des Verbindungselements sowie als eine Auszugssicherung, welche das Entfernen des Verbindungselements von der Oberfläche der Leiterplatte verhindert. Die Anzahl der Befestigungsmittel kann ein, zwei oder vier sein und ebenso, wie die Position der Befestigungsmittel, an einen konkreten Einsatzfall des Verbindungsmittels oder an Kundenvorgaben angepasst werden.In addition, at least one fastening means is advantageously arranged on the base of the connecting element, with which the connecting element is held securely on the surface of the printed circuit board at the predetermined position after an assembly step of arranging the connecting element on the printed circuit board. In one embodiment, two fastening means are provided, which are designed as so-called latching hooks. The snap-in hooks can be arranged on two opposite outer sides of the base of the connecting element and are used for the axial fastening of the connecting element and as a pull-out safeguard, which prevents the connecting element from being removed from the surface of the printed circuit board. The number of fasteners can be one, two or four and, like the position of the fasteners, can be adapted to a specific application of the fastener or to customer specifications.

Für die Rasthaken sind entsprechende Öffnungen auf der Leiterplatte vorgesehen, in welche die Rasthaken während der Montage des Verbindungselements auf der Leiterplatte eingeführt werden. Die Öffnungen sind derart ausgebildet, dass die Rasthaken in die Öffnungen hineingleiten können und einrasten, wodurch das Verbindungselement sicher auf der Oberfläche der Leiterplatte gehalten wird.Corresponding openings are provided on the circuit board for the latching hooks, into which the latching hooks are inserted during assembly of the connecting element on the circuit board. The openings are designed in such a way that the latching hooks can slide into the openings and snap into place, as a result of which the connecting element is held securely on the surface of the circuit board.

So kann das Verbindungselement beispielsweise mittels zweier Resthaken und entsprechend ausgeführten, insbesondere rechteckförmigen Öffnungen auf der Leiterplatte eingerastet und somit in Position gehalten werden. Die zum Verlöten mit Leiterzügen der Leiterplatte vorgesehenen Enden, beispielsweise zweier im Sockel des Verbindungselements angeordneter Steckkontakte, befinden sich nach dem Einrasten des Verbindungselements in für die Steckkontakte vorgesehenen Öffnungen beziehungsweise Aussparungen der Leiterplatte. In der Position werden die Steckkontakte durch den Sockel des Verbindungselements in einem mechanisch spannungsfreien Zustand gehalten. In dem mechanisch spannungsfreien Zustand werden die Steckkontakte mittels eines geeigneten Lötverfahrens mit der Leiterplatte verlötet und derart elektrisch leitend mit entsprechenden Leiterzügen auf der Leiterplatte verbunden.For example, the connecting element can be snapped into place on the printed circuit board and thus held in position by means of two residual hooks and correspondingly designed, in particular rectangular, openings. The ends provided for soldering to conductor tracks of the printed circuit board, for example two plug contacts arranged in the base of the connecting element, are located in openings or recesses in the printed circuit board provided for the plug contacts after the connecting element has engaged. In the position, the plug contacts are held in a mechanically stress-free state by the base of the connecting element. In the mechanically stress-free state, the plug contacts are soldered to the printed circuit board by means of a suitable soldering process and are thus connected in an electrically conductive manner to corresponding conductor tracks on the printed circuit board.

Die Steckkontakte, welche im Sockel des Verbindungselements angeordnet sind, können als Stanzbiegeteile ausgebildet sein. Die Steckkontakte sind beispielsweise als gerade flache Leiterbahnen ausgeführt und können optional mit einer teilweise oder vollständig beschichteten Oberfläche versehen sein. Eine derartige Beschichtung kann mit Zinn, Nickel, Gold oder Kombinationen aus den genannten Materialien, insbesondere als partielle Beschichtung, erfolgen und verringert den Übergangswiderstand der Steckkontakte innerhalb des Steckverbinders, in welchem die Steckkontakte angeordnet sind. Dabei werden die Steckkontakte vorzugsweise im Bereich der Verlötung mit der Leiterplatte mit Zinn beschichtet, während die Steckkontakte im Bereich der Kontaktierung mit dem Gegenstecker mit Nickel beziehungsweise Silber beschichtet werden.The plug contacts, which are arranged in the base of the connecting element, can be designed as stamped and bent parts. The plug contacts are designed, for example, as straight, flat conductor tracks and can optionally be provided with a partially or fully coated surface. Such a coating can be made with tin, nickel, gold or combinations of the materials mentioned, in particular as a partial coating, and reduces the contact resistance of the plug contacts within the connector in which the plug contacts are arranged. The plug contacts are preferably coated with tin in the area where they are soldered to the printed circuit board, while the plug contacts are coated with nickel or silver in the area where they make contact with the mating connector.

Die Querschnitte der Steckkontakte sind vorzugsweise gemäß dem Verwendungszweck beispielsweise an die Strombelastung angepasst.The cross sections of the plug contacts are preferably adapted to the current load according to the intended use, for example.

Die derart ausgebildeten Steckkontakte werden in einem Spritzgussverfahren in ein entsprechendes Spritzgusswerkzeug beziehungsweise eine Spitzgussform eingelegt und zur Ausbildung des Sockels des Verbindungselements mit einem Kunststoff umspritzt.The plug contacts designed in this way are inserted into a corresponding injection molding tool or an injection mold in an injection molding process and encapsulated with a plastic to form the base of the connecting element.

Die Geometrie des Sockels ist einfach gestaltet und kann somit mit einem geringen Aufwand, beispielsweise mittels eines schieberlosen Spritzgusswerkzeugs, realisiert werden. Damit können preiswert hohe Stückzahlen des Sockels des Verbindungselements, beispielsweise durch die Verwendung von Mehrkavitätenwerkzeugen, mit welchen mehrere Teile in einem Zyklus beziehungsweise Schuss gleichzeitig hergestellt werden, gefertigt werden.The geometry of the base is simple and can therefore be implemented with little effort, for example by means of an injection molding tool without a slide. This means that large quantities of the base of the connecting element can be manufactured inexpensively, for example by using multi-cavity tools with which several parts can be produced simultaneously in one cycle or shot.

Die Befestigungsmittel, wie Rasthaken, können in einem ausreichenden Abstand zu den Steckkontakten innerhalb des Sockels des Verbindungselements angeordnet werden, wodurch ein Einlöten der Steckkontakte, also ein Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den Steckkontakten und Leiterzügen auf der Leiterplatte, nicht behindert wird. Damit kann beispielsweise ein selektives Wellenlöten für die Verbindung der Steckkontakte mit den Leiterzügen zum Einsatz kommen. Beim Einsatz eines Reflow-Löt-Verfahrens zur Herstellung der Lötverbindungen können die Abstände zwischen den Steckkontakten und den Befestigungsmitteln und damit die Bauteilgröße des Verbindungselements reduziert werden.The fastening means, such as snap-in hooks, can be arranged at a sufficient distance from the plug-in contacts within the base of the connecting element, which means that soldering in the plug-in contacts, i.e. establishing an electrically conductive connection between the plug-in contacts and conductor tracks on the printed circuit board, is not prevented. This means that, for example, selective wave soldering can be used to connect the plug contacts to the conductor tracks. When using a reflow soldering process to produce the soldered connections, the distances between the plug contacts and the fastening means and thus the component size of the connecting element can be reduced.

Zudem können, ohne den Bedarf eines neu ausgeführten Sockels des Verbindungselements und folglich ohne ein neues Spitzgusswerkzeug, Änderungen an den Kontaktbereichen der Steckkontakte bei gleichem Leitungsquerschnitt realisiert werden.In addition, changes to the contact areas of the plug contacts can be implemented with the same cable cross section without the need for a newly designed base of the connecting element and consequently without a new injection molding tool.

Der Kontaktbereich, beispielsweise der ersten Steckkontakte, ist der Bereich, in welchem die ersten Steckkontakte eine elektrisch leitfähige Verbindung mit entsprechend geformten zweiten Steckkontakten, zum Beispiel eines Gegensteckverbinders, herstellen sollen, für den Fall, dass die ersten Steckkontakte in einem Steckverbinder und die zweiten Steckkontakte in einem Gegensteckverbinder angeordnet sind und ein Steckverbinder sowie ein Gegensteckverbinder zu einer Steckverbindung zusammengesetzt werden können.The contact area, for example of the first plug contacts, is the area in which the first plug contacts are intended to establish an electrically conductive connection with correspondingly shaped second plug contacts, for example a mating connector, in the event that the first plug contacts are in a plug connector and the second plug contacts are arranged in a mating connector and a connector and a mating connector can be assembled into a connector.

Änderungen an den Kontaktbereichen der Steckkontakte können ein Drehen der Steckkontakte, ein Biegen der Enden der Steckkontakte, ein Ausführen der Enden der Streckkontakte als Rundkontakt-Stecker, ein Ausführen der Enden der Streckkontakte als Rundkontakt-Buchse oder das Anordnen von Interlockkontakten in Hochvolt-Steckverbindungen sein. Dabei ist es üblich, dass die Steckkontakte an den Enden verjüngt sind, um das Einführen in entsprechende Kontakte, beispielsweise in einen Gegensteckverbinder, zu erleichtern.Changes to the contact areas of the plug contacts can be turning the plug contacts, bending the ends of the plug contacts, designing the ends of the stretch contacts as round contact plugs, designing the ends of the stretch contacts as round contact sockets or arranging interlock contacts in high-voltage plug connections . It is customary for the plug contacts to be tapered at the ends in order to facilitate insertion into corresponding contacts, for example into a mating connector.

Das Verbindungselement wird vorzugsweise in einem Steckverbinder oder einem Gegensteckverbinder eingebracht angeordnet. Die im Verbindungselement, insbesondere parallel zueinander und positionsgerecht angeordneten Steckkontakte werden in einem keine Steckkontakte beinhaltenden Teil eines Steckverbinders oder Gegensteckverbinders eingesetzt beziehungsweise angeordnet. Damit befinden sich die Steckkontakte an den im Steckverbinder oder Gegensteckverbinder vorgesehenen Positionen, sodass der Steckverbinder oder der Gegensteckverbinder mit den Steckkontakten mit Kontakten eines entsprechenden Gegensteckverbinders oder Steckverbinders verbunden werden können, um damit eine Steckverbindung auszubilden.The connecting element is preferably arranged in a connector or a mating connector. The plug contacts arranged in the connecting element, in particular parallel to one another and in the correct position, are used or arranged in a part of a plug connector or mating plug connector that does not contain any plug contacts. The plug contacts are thus located at the positions provided in the plug connector or mating connector, so that the plug connector or mating connector with the plug contacts can be connected to contacts of a corresponding mating connector or plug connector in order to form a plug connection therewith.

Der Einsatz von Steckverbindern und Gegensteckverbindern mit eingebrachtem Verbindungselement ist sowohl im Hochvolt-Bereich als auch im Niedervolt-Bereich vorgesehen. Dabei können die zu übertragenden Spannungen beispielsweise im Bereich von 12 V bis 1.000 V liegen.The use of connectors and mating connectors with inserted connection element is intended both in the high-voltage area and in the low-voltage area. The voltages to be transmitted can be in the range from 12 V to 1000 V, for example.

Die Bestandteile des Verbindungelements werden derart ausgeführt, dass das Verbindungselement mindestens in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +125 °C eingesetzt werden kann.The components of the connecting element are designed in such a way that the connecting element can be used at least in a temperature range from -40 °C to +125 °C.

Nachfolgend werden Vorteile des erfindungsgemäßen Verbindungselements aufgeführt:

• Reduzieren der Bauteilunterschiede von Steckverbindungen,
• Verringern der Entwicklungskosten und der Entwicklungsdauer,
• einfaches Anpassen an neue Projekte beziehungsweise Steckverbindungen,
• Qualitätssicherung durch langfristige Prozessbeherrschung,
• kontinuierlicher Verbesserungsprozess aufgrund erworbener Erfahrungen,
• einfache Bestandteile des Verbindungselements verringern Verschnitt und Abfall bei der Herstellung des Verbindungselements,
• geringer Bedarf an Mustern in der Entwicklungsphase durch Übertrag bereits erfolgter Validierungen,
• Vereinheitlichen mehrerer Warenströme,
• hohe Stückzahlen im Einkauf und der Produktion verbessen die Kostensituation,
• Erfahrungen in den Produktionslinien werden kontinuierlich genutzt,
• keine neuen Techniken und Montagegeräte zu jedem Projekt nötig und
• geringere Werkzeugkosten durch das Vermeiden wiederholter Erstellung neuer Werkzeuge, wie beispielsweise Spritzgusswerkzeuge.

Advantages of the connecting element according to the invention are listed below:

• Reducing the component differences of plug connections,
• reducing development costs and development time,
• easy adaptation to new projects or plug-in connections,
• Quality assurance through long-term process control,
• continuous improvement process based on acquired experience,
• simple components of the fastener reduce cutting and waste in the manufacture of the fastener,
• low need for samples in the development phase due to the transfer of validations that have already taken place,
• Unification of several flows of goods,
• high quantities in purchasing and production improve the cost situation,
• Experiences in the production lines are used continuously,
• no new techniques and assembly equipment needed for each project and
• Lower tooling costs by avoiding repeated creation of new tools, such as injection molding tools.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:

1: eine erste Ausführungsform des Verbindungselements in perspektivischer Ansicht,
2: eine Schnittdarstellung des Verbindungselements aus 1,
3a bis 3d: seitliche Ansichten und Draufsichten des Verbindungselements aus 1,
4a und 4b: perspektivische Ansichten des Verbindungselements aus 1,
5a bis 5c: perspektivische Ansichten des Verbindungselements aus 1 in Verbindung mit einer Leiterplatte,
6a bis 6c: perspektivische Ansichten des Verbindungselements mit verschieden geformten Steckkontakten,
7a bis 7c: perspektivische Ansichten des Verbindungselements mit verschieden geformten Steckkontakten in einer anderen Ausführungsform des Verbindungselements im Vergleich zum Verbindungselement aus den 6a bis 6c,
8a bis 8d: perspektivische Ansichten des Verbindungselements mit Steckkontakten in einer Ausführungsform des Verbindungselements mit Interlockkontakten,
9: eine weitere Ausführungsform des Verbindungselements mit angewinkelten Steckkontakten,
10: eine Anordnung des Verbindungselements aus 9 an einer Leiterplatte,
11: eine weitere Ausführungsform des Verbindungselements mit einem Mittelkontakt und
12: eine Anordnung des Verbindungselements in einem beispielhaften Gegensteckverbinder.

Further details, features and advantages of embodiments of the invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to the associated drawings. Show it:

1 : a first embodiment of the connecting element in a perspective view,
2 : a sectional view of the connecting element 1 ,
3a until 3d : lateral and plan views of the connecting element 1 ,
4a and 4b : perspective views of the connecting element 1 ,
5a until 5c : perspective views of the connecting element 1 in connection with a circuit board,
6a until 6c : perspective views of the connecting element with differently shaped plug contacts,
7a until 7c 1: Perspective views of the connecting element with differently shaped plug contacts in another embodiment of the connecting element compared to the connecting element from FIGS 6a until 6c ,
8a until 8d : perspective views of the connecting element with plug contacts in an embodiment of the connecting element with interlock contacts,
9 : another embodiment of the connecting element with angled plug contacts,
10 : an arrangement of the connecting element 9 on a circuit board,
11 : Another embodiment of the connecting element with a center contact and
12 1: an arrangement of the connecting element in an exemplary mating connector.

In der 1 ist eine erste Ausführungsform eines Verbindungselements 1 dargestellt. Das Verbindungselement 1 weist einen Sockel 2 auf, in welchem mindestens ein Steckkontakt 3 angeordnet ist. Der Sockel 2 des Verbindungselements 1 wird beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt.In the 1 a first embodiment of a connecting element 1 is shown. The connecting element 1 has a base 2 in which at least one plug contact 3 is arranged. The base 2 of the connecting element 1 is produced, for example, by means of an injection molding process.

Beim Spritzgussverfahren werden die Steckkontakte 3 in ein entsprechendes Spritzgusswerkzeug eingelegt oder platziert und anschließend beispielsweise mittels eines geeigneten Kunststoffs umgossen, wobei der Körper beziehungsweise der Sockel 2 ausgeformt wird.In the injection molding process, the plug contacts 3 are inserted or placed in a corresponding injection molding tool and then encapsulated, for example using a suitable plastic, with the body or the base 2 being shaped.

Im Beispiel der 1 sind zwei Steckkontakte 3 im Sockel 2 angeordnet, welche als Flachsteckkontakte ausgebildet sind. Die Steckkontakte 3 können als Stanzteile bereitgestellt werden.In the example of 1 two plug contacts 3 are arranged in the base 2, which are designed as flat plug contacts. The plug contacts 3 can be provided as stamped parts.

Die Steckkontakte 3 können eine beschichtete Oberfläche aufweisen, um den Übergangswiderstand der Steckkontakte 3 zu verringern beziehungsweise ein Verlöten der Steckkontakte 3 in einer Leiterplatte zu erleichtern.The plug contacts 3 can have a coated surface in order to reduce the contact resistance of the plug contacts 3 or to facilitate soldering of the plug contacts 3 in a printed circuit board.

Die Steckkontakte 3 werden im Sockel 2 derart angeordnet, dass das Verbindungselement 1 in einen nicht in der 1 dargestellten Steckverbinder oder einen Gegensteckverbinder derart eingebracht werden kann, dass die Position und Ausrichtung der Steckkontakte 3 zu den Vorgaben des jeweiligen Steckverbinders oder Gegensteckverbinders beziehungsweise der jeweils bereitzustellenden Steckverbindung passen.The plug contacts 3 are arranged in the base 2 such that the connecting element 1 is not in a 1 shown connector or a mating connector can be introduced in such a way that the position and orientation of the plug contacts 3 match the specifications of the respective connector or mating connector or the connector to be provided in each case.

Der Sockel 2 des Verbindungselements 1 weist mindestens eine Auflagefläche 4 auf. Im Beispiel der 1 weist der Sockel 2 des Verbindungselements 1 drei in den umlaufenden Außenbereichen des Sockels 2 angeordnete Auflageflächen 4 auf. Ausführungen mit einer sich über den gesamten umlaufenden Außenbereich des Sockels 2 ersteckenden Auflagefläche 4 sind ebenso möglich, wie Ausführungen mit zwei, drei, vier oder mehr in den umlaufenden Außenbereichen des Sockels 2 angeordneten Auflageflächen 4.The base 2 of the connecting element 1 has at least one bearing surface 4 . In the example of 1 the base 2 of the connecting element 1 has three bearing surfaces 4 arranged in the circumferential outer areas of the base 2 . Versions with a bearing surface 4 extending over the entire peripheral outer area of the base 2 are also possible, as are versions with two, three, four or more bearing surfaces 4 arranged in the peripheral outer areas of the base 2.

Das Verbindungselement 1 wird auf einer in der 1 nicht dargestellten Leiterplatte angeordnet, welche beispielsweise eine Steuereinheit und/oder eine Umrichtereinheit für den Antrieb eines Elektromotors eines Kältemittelverdichters sein kann. Bei dieser Anordnung des Verbindungselements 1 auf der Leiterplatte liegen die Auflageflächen 4 direkt auf einer Oberfläche der Leiterplatte auf und sorgen derart für eine korrekte Auflage und Ausrichtung des Verbindungselements 1 auf der Oberfläche der Leiterplatte. Im Beispiel der 1 liegt der Sockel 2 des Verbindungselements 1 in drei Bereichen mittels der Auflageflächen 4 auf der Oberfläche der Leiterplatte auf.The connecting element 1 is on a in the 1 Circuit board not shown arranged, which can be, for example, a control unit and / or a converter unit for driving an electric motor of a refrigerant compressor. With this arrangement of the connecting element 1 on the printed circuit board, the bearing surfaces 4 lie directly on a surface of the printed circuit board and thus ensure that the connecting element 1 is correctly supported and aligned on the surface of the printed circuit board. In the example of 1 the base 2 of the connecting element 1 rests on the surface of the printed circuit board in three areas by means of the bearing surfaces 4 .

Da die Auflageflächen 4 gegenüber den restlichen umlaufenden Außenbereichen des Sockels 2 abstehen beziehungsweise erhaben ausgebildet sind, ist es möglich, in den nicht auf der Oberfläche der Leiterplatte direkt aufliegenden Bereichen des Sockels 2 des Verbindungselements 1 Leiterzüge oder Bauelemente auf der Oberfläche der Leiterplatte anzuordnen, ohne dass diese einer Druckbelastung durch das Verbindungselement 1 ausgesetzt sind.Since the bearing surfaces 4 protrude or are raised in relation to the remaining circumferential outer areas of the base 2, it is possible to arrange conductor tracks or components on the surface of the circuit board in the areas of the base 2 of the connecting element 1 that do not lie directly on the surface of the circuit board without that they are exposed to a pressure load by the connecting element 1.

Die in der 1 nach oben aus dem Sockel 2 des Verbindungselements 1 herausragenden Enden der Steckkontakte 3 werden beispielsweise mit Leiterzügen der Leiterplatte, auf welcher das Verbindungselement 1 aufgebracht wird, verlötet. Dafür können Löt-Verfahren, wie ein selektives Wellenlöten oder ein Reflow-Löt-Verfahren, eingesetzt werden. Die in der 1 nach unten aus dem Sockel 2 des Verbindungselements 1 herausragenden Enden der Steckkontakte 3 können, wie dargestellt, mit Verjüngungen 8 ausgebildet sein, was ein Zusammenfügen mit entsprechenden Gegensteckkontakten innerhalb einer Steckverbindung erleichtert.The one in the 1 ends of the plug contacts 3 protruding upwards from the base 2 of the connecting element 1 are soldered, for example, to conductor tracks of the circuit board on which the connecting element 1 is applied. Soldering methods such as selective wave soldering or a reflow soldering method can be used for this. The one in the 1 ends protruding downwards from the base 2 of the connecting element 1 As shown, the plug contacts 3 can be designed with tapers 8, which facilitates assembly with corresponding mating plug contacts within a plug connection.

Das Verbindungselement 1 in der 1 weist zwei Befestigungsmittel 5 auf, welche als sogenannte Rasthaken ausgebildet sind. Mittels der Befestigungsmittel 5 wird das Verbindungselement 1 in einer vorgegebenen Position auf der Oberfläche der Leiterplatte gehalten beziehungsweise positioniert, nachdem die Rasthaken als Befestigungsmittel 5 beim Positionieren des Verbindungselements 1 an der auf der Leiterplatte vorgesehenen Position einrasten. Alternative Ausführungen der Befestigungsmittel 5 sind möglich, um das Verbindungselement 1 an der vorgesehenen Position auf der Leiterplatte zu fixieren.The connecting element 1 in the 1 has two fasteners 5, which are designed as so-called latching hooks. The connecting element 1 is held or positioned in a predetermined position on the surface of the printed circuit board by means of the fastening means 5 after the latching hooks snap in as fastening means 5 when positioning the connecting element 1 at the position provided on the printed circuit board. Alternative versions of the fastening means 5 are possible in order to fix the connecting element 1 in the intended position on the printed circuit board.

Am Sockel 2 des Verbindungselements 1 ist mindestens eine Positionierhilfe angeordnet, welche gemäß 1 in Form eines zylinderförmigen Positionspins 6 ausgebildet ist. Der Positionspin 6 kann an einem vom Sockel 2 wegweisenden Ende eine Verjüngung aufweisen, wodurch die Positionierung des Positionspins 6 bei der Montage des Verbindungselements 1 auf einer Leiterplatte erleichtert wird.At least one positioning aid is arranged on the base 2 of the connecting element 1, which according to 1 is designed in the form of a cylindrical positioning pin 6 . The positioning pin 6 can have a taper on an end pointing away from the base 2, as a result of which the positioning of the positioning pin 6 is facilitated when the connecting element 1 is mounted on a printed circuit board.

Der Positionspin 6 weist eine Mantelfläche 7 auf, mit welcher der Positionspin 6 in einer damit korrespondierenden Bohrung in der Leiterplatte genau positioniert werden kann.The positioning pin 6 has an outer surface 7 with which the positioning pin 6 can be precisely positioned in a corresponding hole in the printed circuit board.

Zudem kann der Positionspin 6 derart ausgebildet sein, weiter vom Sockel 2 des Verbindungselements 1 abzuragen als die Enden der Steckkontakte 3, welche mit Leiterzügen der Leiterplatte verlötet werden. Ein derartiger sogenannter voreilender Positionspin 6 wird bei der Montage zuerst in eine auf der Leiterplatte angeordnete, entsprechend der Geometrie des Positionspins 6 ausgeformten Öffnung eingebracht. Nachfolgend werden die zu verlötenden Enden der Steckkontakte 3 in entsprechende Öffnungen auf der Leiterplatte positioniert. In einem weiteren Schritt rasten die Befestigungsmittel 5 in den vorgesehenen Öffnungen auf der Leiterplatte ein und das Verbindungselement 1 ist ordnungsgemäß auf der Leiterplatte platziert. Zum Abschluss der Montage werden die Enden der Steckkontakte 3 mit Leiterzügen auf der Leiterplatte verlötet.In addition, the position pin 6 can be designed in such a way that it protrudes further from the base 2 of the connecting element 1 than the ends of the plug contacts 3, which are soldered to conductor tracks on the printed circuit board. During assembly, such a so-called leading positioning pin 6 is first introduced into an opening which is arranged on the printed circuit board and is shaped according to the geometry of the positioning pin 6 . The ends of the plug contacts 3 to be soldered are then positioned in corresponding openings on the printed circuit board. In a further step, the fasteners 5 snap into the openings provided on the printed circuit board and the connecting element 1 is properly placed on the printed circuit board. To complete the assembly, the ends of the plug contacts 3 are soldered to conductor tracks on the printed circuit board.

Die 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Verbindungselements 1 aus der 1 entlang einer Schnittlinie. Die Steckkontakte 3 sind zumindest teilweise vom Sockel 2 des Verbindungselements 1 umschlossen. Dadurch werden die Steckkontakte 3 beispielsweise parallel zueinander und positionsgerecht im Verbindungselement 1 platziert. Damit wird beispielsweise ein keine Steckkontakte 3 beinhaltender Teil eines Gegensteckverbinders auf das Verbindungselement 1 mit den Steckkontakten 3 aufgesetzt, wobei die Steckkontakte 3 sodann in der vorgesehenen Weise im Gegensteckverbinder angeordnet sind, um mittels eines entsprechenden Gegensteckverbinders eine Steckverbindung auszubilden.the 2 shows a sectional view of the connecting element 1 from FIG 1 along a cutting line. The plug contacts 3 are at least partially surrounded by the base 2 of the connecting element 1 . As a result, the plug contacts 3 are placed, for example, parallel to one another and in the correct position in the connecting element 1 . For example, a part of a mating connector that does not contain any plug contacts 3 is placed on the connecting element 1 with the plug contacts 3, the plug contacts 3 then being arranged in the intended manner in the mating connector in order to form a plug connection by means of a corresponding mating connector.

Die in der 2 mit dem längeren Abschnitt aus dem Sockel 2 des Verbindungselements 1 herausragenden Enden der Steckkontakte 3 weisen an den Enden jeweils eine Verjüngung 8 auf und werden beispielsweise mit entsprechend gestalteten, nicht dargestellten Gegensteckkontakten innerhalb einer Steckverbindung elektrisch leitend verbunden. Dafür kann das Verbindungselement 1 in einem an einem Gehäuse eines Hauptaggregats oder Nebenaggregats angeordneten Gegensteckverbinder eingebracht angeordnet sein. Dabei kann der Gegensteckverbinder mit einem Steckverbinder zu einer Steckverbindung zusammengefügt werden, um beispielsweise eine Hochvoltspannung und Steuersignale für einen elektrischen Verbraucher, wie einen Umrichter oder einen Elektromotor, zu übertagen. Der Umrichter und/oder der Elektromotor sind in dem Gehäuse eines Hauptaggregats oder Nebenaggregats eingebracht angeordnet. Die entsprechend gestalteten, nicht dargestellten Gegensteckkontakte sind im Steckverbinder angeordnet.The one in the 2 with the longer section of the base 2 of the connecting element 1 protruding ends of the plug contacts 3 each have a taper 8 at the ends and are electrically conductively connected, for example, with correspondingly designed mating plug contacts, not shown, within a plug connection. For this purpose, the connecting element 1 can be arranged in a mating connector arranged on a housing of a main unit or ancillary unit. In this case, the mating connector can be combined with a plug connector to form a plug connection, for example in order to transmit a high-voltage voltage and control signals for an electrical consumer, such as a converter or an electric motor. The converter and/or the electric motor are arranged in the housing of a main unit or ancillary unit. The correspondingly designed mating plug contacts, not shown, are arranged in the connector.

Durch die Verjüngung 8 an den Enden der Steckkontakte 3 wird das Einführen der Steckkontakte 3 in die entsprechenden Gegensteckkontakte erleichtert.The taper 8 at the ends of the plug contacts 3 facilitates the insertion of the plug contacts 3 into the corresponding mating plug contacts.

Die 3a bis 3d zeigen seitliche Ansichten und Draufsichten des Verbindungselements 1 aus 1 mit den Einzelkomponenten Sockel 2, Steckkontakte 3, Auflageflächen 4, Befestigungsmittel 5, Positionspin 6, Mantelfläche 7 des Positionspins 6 und Verjüngung 8, wobei darstellungsbedingt nicht in allen Ansichten der 3a bis 3d alle Komponenten gemeinsam zu erkennen sind. Das Verbindungselement 1 ist in einer Ansicht von oben in der 3a, in einer Ansicht von einer ersten Seite in der 3b, in einer Ansicht von einer zur ersten Seite 90 Grad gedrehten zweiten Seite in der 3c und einer Ansicht von unten in der 3d dargestellt. Die 3a bis 3d zeigen beispielhafte Abmessungen des Sockels 2, der Steckkontakte 3, der Befestigungsmittel 5 und des Positionspins 6 des Verbindungselements 1.the 3a until 3d show side views and top views of the connecting element 1 from 1 with the individual components base 2, plug contacts 3, bearing surfaces 4, fasteners 5, position pin 6, lateral surface 7 of the position pins 6 and taper 8, which is not shown in all views of the 3a until 3d all components can be seen together. The connecting element 1 is in a view from above in the 3a , in a view from a first page in the 3b , in a view from a second page rotated 90 degrees to the first page in the 3c and a view from below in the 3d shown. the 3a until 3d show exemplary dimensions of the base 2, the plug contacts 3, the fastening means 5 and the positioning pin 6 of the connecting element 1.

Die 4a und 4b zeigen perspektivische Ansichten des Verbindungselements 1 aus 1. Zum besseren Verständnis wird das Verbindungselement 1 jeweils in einer perspektivischen Ansicht gezeigt, in welcher die bereits erläuterten Einzelkomponenten Sockel 2, Steckkontakte 3, Auflageflächen 4, Befestigungsmittel 5, Positionspin 6, Mantelfläche 7 des Positionspins 6 und Verjüngung 8 zu erkennen sind.the 4a and 4b show perspective views of the connecting element 1 from 1 . For better understanding, the connecting element 1 is shown in a perspective view in which the already explained individual components base 2, plug contacts 3, bearing surfaces 4, fasteners 5, position pin 6, Lateral surface 7 of the position pins 6 and taper 8 can be seen.

Aus den 5a bis 5c gehen perspektivische Ansichten des Verbindungselements 1 aus 1 in Verbindung mit einer Leiterplatte 9 hervor.From the 5a until 5c go perspective views of the connecting element 1 from 1 in conjunction with a circuit board 9 emerges.

Die 5a zeigt das auf der Leiterplatte 9 angeordnete Verbindungselement 1 mit in entsprechenden Öffnungen auf der Leiterplatte 9 eingeführten Enden der Steckkontakte 3 und mit eingerasteten Befestigungsmitteln 5 sowie den in einer vorgesehenen Öffnung in der Leiterplatte 9 eingebrachten Positionspin 6.the 5a shows the connecting element 1 arranged on the printed circuit board 9 with the ends of the plug contacts 3 inserted into corresponding openings on the printed circuit board 9 and with latched fastening means 5 as well as the positioning pin 6 inserted in an opening provided in the printed circuit board 9.

In der 5b ist die aus der 5a bekannte Anordnung des Verbindungsmittels 1 auf der Leiterplatte 9 in einer Schnittdarstellung gezeigt.In the 5b is the one from the 5a known arrangement of the connecting means 1 shown on the circuit board 9 in a sectional view.

In den 5a und 5b ist die Leiterplatte 9 ohne entsprechende Leiterzüge und Bauelemente sowie ohne eine Lötverbindung zwischen den Enden der Steckkontakte 3 und den Leiterzügen der Leiterplatte 9 dargestellt.In the 5a and 5b the printed circuit board 9 is shown without corresponding conductor tracks and components and without a soldered connection between the ends of the plug contacts 3 and the conductor tracks of the printed circuit board 9 .

Die 5c zeigt eine weitere Ansicht des Verbindungselements 1 in Verbindung mit einer Leiterplatte 9 aus einer weiteren Perspektive.the 5c shows a further view of the connecting element 1 in connection with a printed circuit board 9 from a further perspective.

Die 6a bis 6c zeigen perspektivische Ansichten des Verbindungselements 1 mit verschieden geformten Steckkontakten 3.the 6a until 6c show perspective views of the connecting element 1 with differently shaped plug contacts 3.

In der 6a ist das Verbindungselement 1 mit den bereits bekannten als Flachsteckkontakte ausgeführten Steckkontakten 3 dargestellt. Im Unterschied zu den Verbindungselementen innerhalb der zuvor gezeigten Figuren ist der Positionspin 6 des Verbindungselements 1 der 6a bis 6c mittig im Verbindungselement 1 angeordnet.In the 6a the connecting element 1 is shown with the already known plug contacts 3 designed as flat plug contacts. In contrast to the connecting elements within the previously shown figures, the position pin 6 of the connecting element 1 is the 6a until 6c arranged centrally in the connecting element 1.

In der 6b ist das Verbindungselement 1 mit Steckkontakten 3 dargestellt, welche als Rundkontakt-Stecker ausgebildet sind.In the 6b the connecting element 1 is shown with plug contacts 3, which are designed as round contact plugs.

In der 6c ist das Verbindungselement 1 mit Steckkontakten 3 dargestellt, welche als Rundkontakt-Buchse ausgeführt sind.In the 6c the connecting element 1 is shown with plug contacts 3, which are designed as round contact sockets.

Die 7a bis 7c zeigen perspektivische Ansichten des Verbindungselements 1 mit verschieden geformten Steckkontakten 3 in einer weiteren Ausführungsform des Verbindungselements 1 in Bezug zum Verbindungelement 1 aus 6a bis 6c.the 7a until 7c show perspective views of the connecting element 1 with differently shaped plug contacts 3 in a further embodiment of the connecting element 1 in relation to the connecting element 1 6a until 6c .

In der 7a ist das Verbindungselement 1 mit den bereits bekannten als Flachsteckkontakte ausgeführten Steckkontakten 3 dargestellt. Im Unterschied zum Verbindungselement 1 aus den 6a bis 6c ist der Positionspin 6 nicht mittig im Verbindungselement 1 angeordnet.In the 7a the connecting element 1 is shown with the already known plug contacts 3 designed as flat plug contacts. In contrast to the connecting element 1 from the 6a until 6c the position pin 6 is not arranged in the center of the connecting element 1.

In der 7b ist das Verbindungselement 1 mit Steckkontakten 3 dargestellt, welche als Rundkontakt-Stecker ausgebildet sind.In the 7b the connecting element 1 is shown with plug contacts 3, which are designed as round contact plugs.

In der 7c ist das Verbindungselement 1 mit Steckkontakten 3 gezeigt, welche als gedrehte und angewinkelte Flachsteckkontakte ausgeführt sind.In the 7c the connecting element 1 is shown with plug contacts 3, which are designed as twisted and angled flat plug contacts.

Die 8a bis 8d zeigen perspektivische Ansichten des Verbindungselements 1 mit Steckkontakten 3 in einer Ausführungsform des Verbindungselements 1 mit Interlockkontakten.the 8a until 8d show perspective views of the connecting element 1 with plug contacts 3 in an embodiment of the connecting element 1 with interlock contacts.

Zusätzlich zu den als Flachsteckkontakte ausgebildeten Steckkontakten 3 sind in dieser Ausführungsform des Verbindungselements 1 zwei Interlockkontakte 10 im Sockel 2 des Verbindungselements 1 angeordnet. Die Interlockkontakte 10 werden, wie bereits zu den Steckkontakten 3 erläutert, in eine entsprechende Spritzgussform mit den Steckkontakten 3 eingelegt und zur Ausbildung des Sockels 2 des Verbindungselements 1 mit einem Kunststoff umspritzt.In addition to the plug contacts 3 designed as flat plug contacts, two interlock contacts 10 are arranged in the base 2 of the connecting element 1 in this embodiment of the connecting element 1 . As already explained with regard to the plug contacts 3 , the interlock contacts 10 are placed in a corresponding injection mold with the plug contacts 3 and encapsulated with a plastic to form the base 2 of the connecting element 1 .

Das derart gefertigte Verbindungselement 1 wird ebenfalls in einem Gegenstecker oder Steckverbinder einer Steckverbindung eingebracht angeordnet. Derartige Interlockkontakte 10 werden in Hochvolt-Steckverbindungen angeordnet. Mittels der Interlockkontakte 10 ist es möglich, Sicherheitsstandards im Bereich der Hochvolt-Technik zu erfüllen, beispielsweise ein rechtzeitiges Entladen einer an den Steckkontakten 3 anliegenden HochvoltSpannung in einem Störungsfall oder beim Trennen der Hochvolt-Steckverbindung.The connecting element 1 manufactured in this way is also placed in a mating plug or plug connector of a plug connection. Such interlock contacts 10 are arranged in high-voltage plug connections. The interlock contacts 10 make it possible to meet safety standards in the field of high-voltage technology, for example timely discharging of a high-voltage voltage applied to the plug contacts 3 in the event of a fault or when the high-voltage plug connection is disconnected.

Zum Aufbringen des die Interlockkontakte 10 aufweisenden Verbindungselements 1 auf eine Leiterplatte 9 werden in der nicht dargestellten Leiterplatte 9 entsprechende Bohrungen vorgesehen, in welchen die Interlockkontakte 10 mit den mit Leiterzügen der Leiterplatte 9 zu verlötenden Enden eingebracht werden. Die Interlockkontakte 10 werden im gleichen Arbeitsschritt, wie die Steckkontakte 3 mit zugehörigen Leiterzügen auf der Leiterplatte 9 verlötet.To apply the connecting element 1 having the interlock contacts 10 to a printed circuit board 9, corresponding bores are provided in the printed circuit board 9, not shown, into which the interlock contacts 10 are introduced with the ends to be soldered to the conductor tracks of the printed circuit board 9. The interlock contacts 10 are soldered to the circuit board 9 in the same work step as the plug-in contacts 3 with associated traces.

Zur Herstellung der Lötverbindungen kommen Löt-Verfahren, wie das selektive Wellenlöten oder das Reflow-Löt-Verfahren, zum Einsatz.Soldering processes such as selective wave soldering or reflow soldering are used to produce the soldered connections.

In der 9 ist eine weitere Ausführungsform des Verbindungselements 1 mit angewinkelten Steckkontakten 3 in Form von Flachsteckkontakten dargestellt. Ein derartig ausgebildetes Verbindungselement 1 kann zum Einsatz kommen, wenn die Fügerichtung des Gegensteckers, beispielsweise aus Gründen des Bauraums und spezieller Anordnungen, nicht im Winkel von 90° zur Leiterplatte ausgerichtet ist.In the 9 Another embodiment of the connecting element 1 is shown with angled plug contacts 3 in the form of flat plug contacts. Such a trained connecting element 1 can be used when the Joining direction of the mating connector, for example for reasons of space and special arrangements, is not aligned at an angle of 90 ° to the circuit board.

Die 10 zeigt das Verbindungselement 1 aus der 9 oder der 6a in einer Anordnung des Verbindungselements 1 auf einer Leiterplatte 9 in einer Schnittdarstellung.the 10 shows the connecting element 1 from FIG 9 or the 6a in an arrangement of the connecting element 1 on a circuit board 9 in a sectional view.

In der 11 ist eine weitere Ausführungsform des Verbindungselements 1 mit einem Mittelkontakt dargestellt. Der Mittelkontakt kann beispielsweise als ein Potentialausgleich dienen oder als ein dritter Leistungskontakt ausgebildet sein, mit welchem eine drei-phasig angetriebene Vorrichtung kontaktiert wird.In the 11 a further embodiment of the connecting element 1 is shown with a center contact. The center contact can be used, for example, as a potential equalization or be designed as a third power contact, with which a three-phase driven device is contacted.

Die 12 zeigt eine Anordnung des Verbindungselements 1 in einem beispielhaften vorbereiteten Gegensteckverbinder 11. Zur vollständigen Ausbildung eines einsatzbereiten Gegensteckers wird das Verbindungselement in einen vorbereiteten Gegensteckverbinder 11 eingebracht, welcher entsprechende Öffnungen für die mit dem Verbindungselement 1 fest verbundenen Steckkontakte 3 aufweist. Darüber hinaus kann der vorbereitete Gegensteckverbinder 11 auch Öffnungen für die mit dem Verbindungselement 1 fest verbundenen Interlockkontakte 10 aufweisen.the 12 shows an arrangement of the connecting element 1 in an exemplary prepared mating connector 11. For the complete formation of a ready-to-use mating connector, the connecting element is inserted into a prepared mating connector 11, which has corresponding openings for the plug contacts 3 firmly connected to the connecting element 1. In addition, the prepared mating connector 11 can also have openings for the interlock contacts 10 firmly connected to the connecting element 1 .

In der 12 sind der vorbereitete Gegensteckverbinder 11 und das Verbindungselement 1 in einer noch nicht vollständig eingebrachten Position gezeigt, um die entsprechenden Öffnungen im vorbereiteten Gegensteckverbinder 11 für die Steckkontakte 3 sowie die Interlockkontakte 10 besser darstellen zu können.In the 12 the prepared mating connector 11 and the connecting element 1 are shown in a not yet fully inserted position in order to be able to show the corresponding openings in the prepared mating connector 11 for the plug contacts 3 and the interlock contacts 10 better.

Ein derartiger vorbereiteter Gegensteckverbinder 11 weist auch Mittel zur Befestigung des vollständigen Gegensteckverbinders beispielsweise an einem Gehäuse eines Hauptaggregats oder Nebenaggregats, wie einen Flansch mit Bohrungen, auf. Im vorbereiteten Gegensteckverbinder 11 ist zudem ein Abschirmblech 12 zu erkennen.Such a prepared mating connector 11 also has means for fastening the complete mating connector, for example to a housing of a main unit or ancillary unit, such as a flange with bores. A shielding plate 12 can also be seen in the prepared mating connector 11 .

Die Darstellung des vorbereiteten Gegensteckverbinders 11 in der 12 ist beispielhaft. Ein derartiger vorbereiteter Gegensteckverbinder 11 kann eine abweichende Geometrie aufweisen, je nach Anwendungsfall oder Kundenvorgaben. Darüber hinaus kann das Verbindungselement 1 statt in einen vorbereiteten Gegensteckverbinder 11 auch in einen vorbereiteten, in der 12 nicht dargestellten Steckverbinder eingebracht, werden. In diesem Fall werden die Steckkontakte 3 an den vorbereiteten Steckverbinder angepasst ausgebildet. Dies kann in einer Variante ein Ausführen der Steckkontakte 3 als Rundkontakt-Buchse sein, wenn der Gegenpart als Rundkontakt-Stecker ausgeführt ist.The presentation of the prepared mating connector 11 in the 12 is exemplary. Such a prepared mating connector 11 can have a different geometry, depending on the application or customer specifications. In addition, the connecting element 1 instead of in a prepared mating connector 11 in a prepared, in which 12 Connectors, not shown, are introduced. In this case, the plug contacts 3 are adapted to the prepared connector. In one variant, this can be an embodiment of the plug contacts 3 as a round contact socket if the counterpart is designed as a round contact plug.

BezugszeichenlisteReference List

11: Verbindungselementfastener
22: Sockelbase
33: Steckkontakteplug contacts
44: Auflageflächebearing surface
55: Befestigungsmittel / Rasthakenfasteners/locking hooks
66: Positionspinposition pin
77: Mantelflächelateral surface
88th: Verjüngungrejuvenation
99: Leiterplattecircuit board
1010: Interlockkontakteinterlock contacts
1111: vorbereiteter Gegensteckverbinderprepared mating connector
1212: Abschirmblechshield plate

Claims

Connecting element (1) which is provided for establishing an electrical connection between plug contacts (3) of a plug connection and an electrical load and is arranged between the plug connection and the electrical load, characterized in that the connecting element (1) has a base (2). and that in this base (2) at least one plug contact (3) is fixed and at least partially surrounded by the base (2).

Connecting element (1) after claim 1 , characterized in that the at least one plug contact (3) is designed as a power contact or a signal transmission contact.

Connecting element (1) after claim 1 or 2 , characterized in that interlock contacts (10) are arranged in the base (2).

Connecting element (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that at least one bearing surface (4) is arranged on the base (2) of the connecting element (1), with which the connecting element (1) rests on a printed circuit board (9).

Connecting element (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that at least one positioning pin (6) is arranged as a positioning aid on the base (2) of the connecting element (1).

Connecting element (1) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that at least one fastening means (5) is arranged on the base (2) of the connecting element (1).

Connecting element (1) after claim 6 , characterized in that the fastening means (5) is designed as a latching hook.

Connecting element (1) according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the connecting element (1) is arranged on a circuit board (9).

Connecting element (1) according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the connecting element (1) is placed at least partially in a prepared mating connector (11) or a prepared connector.

Connecting element (1) according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the at least one plug contact (3) is formed at least at one end as a flat plug contact or round contact plug or round contact socket or angled flat plug contact.

Connecting element (1) after claim 9 , characterized in that the plug contact (3), designed as a flat plug contact, has a taper (8) at one end.

Connecting element (1) according to one of Claims 5 until 11 , characterized in that the position pin (6) has a lateral surface (7) and that the position pin (6) is arranged with its lateral surface (7) in a congruent bore on the printed circuit board (9).

Connecting element (1) according to one of Claims 1 until 12 , characterized in that the at least one plug-in contact (3) is soldered to conductor tracks of the printed circuit board (9).

Connecting element (1) according to one of Claims 4 until 13 , characterized in that the printed circuit board (9) is arranged in an electric refrigerant compressor and in that the connecting element (1) and components of a control circuit and/or a converter circuit for controlling an electric motor in the refrigerant compressor are arranged on the printed circuit board (9). .