DE102022129390A1

DE102022129390A1 - Sensormodul zur Strommessung und Verfahren zur Herstellung eines Sensormoduls zur Strommessung

Info

Publication number: DE102022129390A1
Application number: DE102022129390.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Zahnleiter; Thomas Lindenmayr
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-11-08
Filing date: 2022-11-08
Publication date: 2024-01-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sensormodul zur Strommessung, das besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden kann, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensormodul zur Strommessung, das besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden kann, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Die US 10 782 322 BB beschreibt eine Stromsensorbaugruppe mit einer Schiene in dem zwei einander gegenüberliegende Hohlräume angeordnet sind, in denen sich jeweils ein Stromsensor befindet.
Die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines kosteneffizient herstellbaren Sensormoduls, das für die Strommessung in unterschiedlichsten Anlagen oder Fahrzeugen verwendet werden kann. Dabei soll eine zweiseitige Strommessung auf kleinem Raum möglich sein
Diese Aufgabe wird durch ein Sensormodul nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Sensormoduls nach Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Sensormodul umfasst mindestens eine Stromschiene, ein Gehäuse und zwei Leiterplatten, wobei eine Pressfit-Verbindung über Pins zwischen den Leiterplatten und dem Gehäuse vorgesehen ist.
In einer ersten Ausführungsform weist das Gehäuse oder direkt die Stromschiene mindestens zwei Pins auf, die sich in einander entgegengesetzter Richtung erstrecken, um in eine von zwei Leiterplatten eingefügt zu werden. Dafür erstrecken sich durch die Leiterplatten jeweils eine entsprechende Anzahl von Pin-Löchern.
In einer alternativen Ausführungsform ist ebenfalls eine Pressfit-Verbindung über Pins und Pin-Löcher vorgesehen, allerdings in umgekehrter Anordnung: Hierfür ist auf den Leiterplatten jeweils mindestens ein Pin vorgesehen und die entsprechenden Pin-Löcher befinden sich in dem Gehäuse oder in der Stromschiene selbst, um die mindestens zwei Pins der Leiterplatten aufzunehmen.
Vorzugsweise ist das Gehäuse in jeder der beiden Alternativen dergestalt ausgebildet, dass sich die Stromschiene durch dieses hindurch erstreckt.
Weiter vorzugsweise ist das Gehäuse durch eine Umspritzung der Stromschiene ausgebildet.
Weiter vorzugsweise ist dabei das Gehäuse durch eine Umspritzung der Stromschiene und eines diese umgebenden Kunststoffträgers ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Sensormoduls mit einer Stromschiene mit wiederum mindestens zwei Pins, einem Gehäuse und zwei Leiterplatten mit jeweils mindestens einem Pin-Loch umfasst die folgenden Schritte:

- Umspritzen der Stromschiene einschließlich der Pins zur Ausbildung eines Gehäuses,
- Einpressen der Leiterplatten in die auf der Stromschiene aufgebrachten Pins, wobei jeder der Pins in ein Pin-Loch der Leiterplatte eingebracht wird.

Das Umspritzen der Bauteile hat den Vorteil, dass die benötigte Kriechstrecke bei hohen Spannungen gewährleistet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren das Einbringen der Stromschiene in einen Kunststoffträger, welches dem Schritt des Umspritzens vorausgeht. Dabei umfasst der Schritt des Umspritzens auch das Umspritzen des Kunststoffträgers.
Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren einen zusätzlichen Schritt des mechanischen Befestigens der Leiterplatten durch Heißverstemmen.
Die Vorteile einer dergestalt ausgebildeten Verbindung liegen in der Kostenersparnis, da unter anderem keine Stecker oder Kabel benötigt werden. Ebenso sind keine Semiflex- oder Starflex-Verbindungen notwendig. Das Verfahren kann durch ein prozesssicheres Fügen mit Kraft-Weg-Überwachung bewerkstelligt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert.

1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgenmäßen Sensormoduls 10 in einer Explosionsdarstellung. Eine Stromschiene 11 reicht durch das Gehäuse 12 hindurch. Ein oder mehrere Pins 13 erstrecken sich zu beiden Seiten der Stromschiene 11 in Richtung der Pin-Löcher 16, die sich durch die beiden Leiterplatten 14, 15 hindurch erstrecken.
2 zeigt den Aufbau aus 1 im zusammengefügten Zustand. Erkennbar ist, wie sich die Pins 13 durch die Pin-Löcher 16 in den Leiterplatten 14, 15 hindurch erstrecken.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 10782322 [0002]

Claims

Sensormodul (10) umfassend mindestens einer Stromschiene (11), ein Gehäuse (12) und zwei Leiterplatten (14, 15), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) oder die Stromschiene (11) mindestens zwei Pins (13) umfasst und jede der zwei Leiterplatten (14, 15) mindestens ein Pin-Loch (16) umfasst, das ausgebildet ist, einen der mindestens zwei Pins (13) aufzunehmen, oder die zwei Leiterplatten (14, 15) jeweils mindestens einen Pin umfassen und das Gehäuse (12) oder die Stromschiene mindestens zwei Pin-Löcher umfasst, die ausgebildet sind, die mindestens zwei Pins der Leiterplatten aufzunehmen.
Sensormodul (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) dergestalt ausgebildet ist, dass sich die Stromschiene (11) durch dieses hindurch erstreckt.
Sensormodul (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) durch eine Umspritzung der Stromschiene (11) ausgebildet ist.
Sensormodul (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) durch eine Umspritzung der Stromschiene (11) und eines diese umgebenden Kunststoffträgers ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Sensormoduls (10) umfassend mindestens einer Stromschiene (11), ein Gehäuse (12) und zwei Leiterplatten (14, 15), wobei die Stromschiene (11) mindestens zwei Pins (13) umfasst und jede der zwei Leiterplatten (14, 15) mindestens ein Pin-Loch (16) umfasst, das ausgebildet ist, einen der mindestens zwei Pins (13) aufzunehmen, umfassend die Schritte Umspritzen der Stromschiene (11) einschließlich der Pins (13) zur Ausbildung eines Gehäuses (12), Einpressen der Leiterplatten (14, 15) in die Stromschiene (11) und die Pins (13), wobei jeder der Pins (13) in ein Pin-Loch (16) eingebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei dem Umspritzen ein Einbringen der Stromschiene (11) in einen Kunststoffträger vorausgeht und das Umspritzen auch den Kunststoffträger umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Sensormoduls (10) nach Anspruch 5 oder 6, ferner umfassend das mechanische Befestigen der Leiterplatten (14, 15) durch Heißverstemmen.