DE102022131107A1 - Leiterplattendirektanschluss - Google Patents

Leiterplattendirektanschluss Download PDF

Info

Publication number
DE102022131107A1
DE102022131107A1 DE102022131107.4A DE102022131107A DE102022131107A1 DE 102022131107 A1 DE102022131107 A1 DE 102022131107A1 DE 102022131107 A DE102022131107 A DE 102022131107A DE 102022131107 A1 DE102022131107 A1 DE 102022131107A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clamping sections
contact element
circuit board
blocking section
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022131107.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Führer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact eMobility GmbH
Original Assignee
Phoenix Contact eMobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact eMobility GmbH filed Critical Phoenix Contact eMobility GmbH
Priority to DE102022131107.4A priority Critical patent/DE102022131107A1/de
Publication of DE102022131107A1 publication Critical patent/DE102022131107A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H01R43/205Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve with a panel or printed circuit board

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Eine Leiterplatte (1) zur Verbindung mit einem elektrischen Kontaktelement (2) umfasst zumindest zwei Klemmabschnitten (10A, 10B), wobei die Klemmabschnitte (10A, 10B) eine Aufnahme (11) zum Aufnehmen des elektrischen Kontaktelements (2) bilden. Weiter umfasst die Leiterplatte (1) zumindest einen entfernbaren Blockierabschnitt (12), der dazu ausgebildet ist, die Klemmabschnitte (10A, 10B) in einer Vormontagestellung zu halten, in der das Kontaktelement (2) zur Montage in die Aufnahme (11) einbringbar ist, wobei die Klemmabschnitte (10A, 10B) nach Entfernen des Blockierabschnitts (12) zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit dem Kontaktelement (2) gegen das Kontaktelement (2) klemmbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte zur Verbindung mit einem elektrischen Kontaktelement, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Leiterplatte, ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer solchen Leiterplatte und einem elektrischen Kontaktelement sowie ein Steckverbinderteil zum steckenden Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil.
  • In elektrotechnischen Anwendungen stellt sich regelmäßig die Frage, wie ein stromführendes Bauteil, wie z.B. ein Leistungskontakt, mit einer Leiterplatte möglichst sicher und kostengünstig elektrisch leitend verbunden werden kann.
  • Dies wird für kleinere Bauteile bislang typischerweise mittels stoffschlüssiger Verbindungen durch Löten erreicht. Insbesondere im Bereich der Elektromobilität bestehen jedoch besonders hohe Anforderungen an die Eigenschaften der anzubindenden Bauteile, z.B. von Steckverbinderteilen, hinsichtlich Baugröße, Wärmekapazität oder auch Wärmeempfindlichkeit. Hier stoßen die gängigen Lötverfahren oftmals an ihre Grenzen und erfordern eine alternative Verbindungstechnik, um eine sichere elektrische Verbindung zwischen einer Leiterplatte und einem elektrischen Kontaktelement zu gewährleisten.
  • Eine der Anmelderin aus der Praxis bekannte Alternativlösung zum Verbinden von elektrischen Bauteilen sieht gelötete Zwischensockel vor. Diese ist jedoch in vielen Fällen nicht wirtschaftlich, da sie oft mit hohen Kosten und einem hohen technischen Aufwand einhergeht.
  • In der DE 10 2015 106 251 A1 ist ein Trägerelement mit Öffnungen zur Aufnahme von elektrischen Kontaktelementen beschrieben. Die Öffnungen weisen metallische Kontaktflächen in Form von Durchkontaktierungen und an der Oberfläche des Trägerelements angebrachten Kontaktierungsringen auf, die zur thermischen Kopplung der Kontaktelemente mit dem Trägerelement dienen und eine Temperaturüberwachung am Kontaktelement ermöglichen. Die Kontaktelemente erstrecken sich derart durch die Öffnungen, dass sie in kontaktierender Anlage mit den Kontaktflächen sind. Um die Kontaktelemente an dem Trägerelement zu fixieren, wird zusätzlich ein Schraubelement in Form einer Mutter auf einen Schaftabschnitt der Kontaktelemente aufgeschraubt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leiterplatte bereitzustellen, die eine sichere und zugleich einfach herstellbare elektrische Verbindung mit einem elektrischen Kontaktelement erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Demnach wird eine Leiterplatte zur Verbindung mit einem elektrischen Kontaktelement angegeben. Die Leiterplatte weist zumindest zwei Klemmabschnitte auf, wobei die Klemmabschnitte eine Aufnahme zum Aufnehmen des elektrischen Kontaktelements bilden. Die Klemmabschnitte sind insbesondere dazu ausgebildet, das elektrische Kontaktelement an einem Kontaktabschnitt (des Kontaktelements) klemmend zu umgreifen. Ferner umfasst die Leiterplatte zumindest einen (insbesondere in vorbestimmter Weise) entfernbaren Blockierabschnitt, welcher dazu ausgebildet ist, die Klemmabschnitte in einer Vormontagestellung zu halten, wobei das Kontaktelement zur Montage in der Vormontagestellung in die Aufnahme einbringbar ist. Vorliegend sind die Klemmabschnitte nach Entfernen des Blockierabschnitts zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit dem Kontaktelement gegen das Kontaktelement klemmbar.
  • Auf diese Weise wird eine Leiterplatte bereitgestellt, die eine besonders einfache Montage eines elektrischen Kontaktelements und damit eine besonders einfache und effiziente Herstellung einer besonders sicheren elektrisch leitenden Verbindung zwischen Leiterplatte und Kontaktelement erlaubt. Dadurch, dass die Klemmabschnitte selbst die Aufnahme zum Aufnehmen des Kontaktelements bilden, sind besonders wenige Bauteile zur Montage, Halterung und elektrischen Kontaktierung des Kontaktelements erforderlich. Durch die beschriebene Ausgestaltung der Leiterplatte, insbesondere durch die Aufnahme und den entfernbaren Blockierabschnitt, sind bei nur sehr geringen Federwegen gegen ein eingeführtes elektrisches Kontaktelement gleichzeitig verhältnismäßig hohe Kontaktkräfte möglich. So kann eine besonders gute elektrische Kontaktierung trotz einer minimalen Verformung des Leiterplattenmaterials erzielt werden. Dadurch kann eine mechanische Belastung des Leiterplattenmaterials minimiert werden.
  • Die Klemmabschnitte werden von dem Blockierabschnitt in einer Vormontagestellung gehalten, die es erlaubt, das Kontaktelement in die Aufnahme aufzunehmen. Vorzugsweise sind die Klemmabschnitte in der Vormontagestellung unter Vorspannung versetzt von dem Blockierabschnitt gehalten.
  • Die Klemmabschnitte können elastisch verformbar sein. Insbesondere können die Klemmabschnitte als Federabschnitte, z.B. als Federarme, ausgebildet sein. Die Klemmabschnitte werden dementsprechend in der Vormontagestellung von dem Blockierabschnitt unter insbesondere elastischer Verspannung bzw. Vorspannung gehalten. Alternativ oder zusätzlich können die Klemmabschnitte elastisch zueinander verstellt werden, sodass der Abstand der Klemmabschnitte zueinander verändert werden kann, wenn der Blockierabschnitt entfernt ist. Insbesondere kann zur Montage des Kontaktelements an der Leiterplatte ein Abstand zwischen den Klemmabschnitten (gegenüber einem späteren Zustand) vergrößert sein, derart, dass das Kontaktelement zwischen den Klemmabschnitten in die Aufnahme eingesetzt werden kann. Nach (und durch) Entfernen des Blockierabschnitts können die Klemmabschnitte dementsprechend unter Verringerung ihres Abstandes zueinander in kontaktierende Anlage mit dem Kontaktabschnitt des Kontaktelements gebracht und somit eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Kontaktelement und der Leiterplatte hergestellt werden.
  • In einer Ausgestaltung weisen die Klemmabschnitte in der Vormontagestellung einen ersten Abstand zueinander auf und sind dazu ausgebildet, einen zweiten, gegenüber dem ersten Abstand reduzierten Abstand zueinander einzunehmen.
  • Vorzugsweise stehen die Klemmabschnitte in der Vormontagestellung, insbesondere beim Einbringen des Kontaktelements in die Aufnahme, unter Vorspannung und nehmen den ersten Abstand zueinander ein. Die Vormontagestellung entspricht dann einer vorgespannten Stellung der Klemmabschnitte zueinander, wobei die Klemmabschnitte vorzugsweise einen (den ersten) Abstand zueinander aufweisen, der ein Einbringen des Kontaktelements insbesondere unter keinem oder nur geringfügigem Kraftaufwand erlaubt. Beispielsweise ist der Innendurchmesser der Aufnahme größer als der Außendurchmesser des Kontaktelements, wenn die Klemmabschnitte in der Vormontagestellung angeordnet sind. Zur Herstellung einer sicheren elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem in der Aufnahme eingebrachten Kontaktelement und der Leiterplatte wird der Blockierabschnitt entfernt, der die Klemmabschnitte in der Vormontagestellung in einer vorgespannten Stellung zueinander gehalten hat. Dadurch können die Klemmabschnitte, insbesondere in Entgegenwirkung zu deren Vorspannung in der Vormontagestellung, eine gegenüber der ersten vorgespannten Stellung entspanntere Stellung zueinander einnehmen, die hierbei vorzugsweise dem zweiten, gegenüber dem ersten Abstand der Vormontagestellung reduzierten Abstand entspricht. Durch die Verringerung des Abstands der Klemmabschnitte zueinander gelangen die Klemmabschnitte in kontaktierende Anlage mit dem Kontaktabschnitt des Kontaktelements.
  • Dadurch, dass die Klemmabschnitte in einer Vormontagestellung (insbesondere unter Vorspannung versetzt) blockiert sind und dazu ausgebildet sind, nach Entfernen des Blockierabschnitts gegen das Kontaktelement klemmbar zu sein, kann die kontaktierende Anlage an dem Kontaktabschnitt nach Entfernen des Blockierabschnitts erleichtert, mit einer Vorspannung sogar selbsttätig, hergestellt werden (und insbesondere unter elastischer Entspannung erfolgen). Dies ermöglicht eine spaltfreie Verbindung, insbesondere ein spaltfreies Umgreifen, der Klemmabschnitte an bzw. von dem Kontaktelement und damit eine besonders sichere Montage und Halterung des Kontaktelements.
  • Die Klemmabschnitte dienen zur klemmenden Halterung des elektrischen Kontaktelements. Die Klemmwirkung erfolgt vorzugsweise über einen klemmenden Kraftschluss und erlaubt ein besonders sicheres und zuverlässiges Fixieren des Kontaktelements. Dabei können die Klemmabschnitte in der Vormontagestellung in ihrem ersten Abstand zueinander nur so weit beabstandet gehalten sein, dass ein Einbringen des Kontaktelements unter keinem oder nur geringfügigem Kraftaufwand möglich ist. Trotz Bereitstellung hoher Kräfte zum klemmenden Kraftschluss mit dem elektrischen Kontaktelement unterliegt die Leiterplatte somit sowohl vor als auch nach Einbringen des elektrischen Kontaktelements und Entfernen des Blockierabschnitts nur einer besonders geringfügigen mechanischen Verformung und damit Belastung. Dies erlaubt eine besonders zuverlässige Montage und elektrische Kontaktierung eines elektrischen Kontaktelements.
  • In einer Ausgestaltung ist an den Klemmabschnitten ein Vorspannelement montiert, insbesondere vormontiert, welches die Klemmabschnitte in der Vormontagestellung unter Vorspannung versetzt. Zweckmäßigerweise können die Klemmabschnitte Halterungen, insbesondere in Form von Ausnehmungen, zur Montage des Vorspannelements aufweisen. In diesen Halterungen ist das Vorspannelement optional montiert. Durch die Sicherung mittels des Blockierabschnitts kann dabei eine signifikante Vorspannung angelegt werden. Bei dem Entfernen des Blockierabschnitts während oder nach Einführen des elektrischen Kontaktelements sind die Federwege trotz großer Kräfte besonders gering.
  • Durch das Vorspannelement wird die Vorspannung der Klemmabschnitte in der Vormontagestellung bewirkt oder eine bereits bestehende Vorspannung verstärkt. Dadurch wird eine besonders sichere Klemmwirkung und eine besonders zuverlässige Montage und Fixierung des Kontaktelements an der Leiterplatte nach Entfernen des Blockierabschnitts ermöglicht.
  • Das Vorspannelement kann elastisch verformbar sein. Beispielsweise kann das Vorspannelement durch eine Feder, insbesondere durch eine bogenförmige oder C-förmige Feder, ausgestaltet sein. Insbesondere kann das Vorspannelement aus einem Metallmaterial, beispielsweise einem Federstahl, geformt sein.
  • Weiter weist das Vorspannelement in dieser Variante in der Vormontagestellung eine erste Weite auf und ist dazu ausgebildet, bei der Montage des Kontaktelements nach Entfernen des Blockierabschnitts eine zweite, gegenüber der ersten Weite reduzierte Weite einzunehmen.
  • In dieser Ausgestaltung unterliegt das Vorspannelement nach Entfernen des Blockierabschnitts einer insbesondere elastischen Entspannung bzw. nimmt eine gegenüber der ersten Weite reduzierte Weite ein. Dadurch werden die durch das Entfernen des Blockierabschnitts freigegebenen Klemmabschnitte von dem an diesen montierten und mit diesem in Eingriff stehenden Vorspannelement mitgenommen und deren Abstand zueinander bis zum Erreichen von deren kontaktierenden Anlage an dem Kontaktabschnitt des Kontaktelements verringert.
  • Vorteilhaft wird durch das Vorspannelement eine signifikante, zumindest aber eine hinreichende Kontaktkraft für den klemmenden Kraftschluss der Klemmabschnitte an dem Kontaktelement zur Verfügung gestellt. Dadurch wird eine möglichst spaltfreie kontaktierende und selbsttätig erfolgende Anlage der Klemmabschnitte an dem Kontaktabschnitt des Kontaktelements gewährleistet.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Klemmabschnitt eine Kontaktfläche zur elektrisch leitenden Kontaktierung mit dem Kontaktelement, insbesondere dem Kontaktabschnitt des Kontaktelements, aufweist. Dadurch, dass sich das elektrische Kontaktelement nach Entfernen des Blockierabschnitts durch die Aufnahme der Leiterplatte erstreckt und in kontaktierender Anlage mit den Klemmabschnitten und somit der mindestens einen Kontaktfläche ist, ist das Kontaktelement mit der mindestens einen insbesondere metallischen Kontaktfläche elektrisch kontaktiert.
  • Insbesondere kann jeder der zumindest zwei Klemmabschnitte (jeweils) eine Kontaktfläche aufweisen, wobei die Kontaktflächen vorzugsweise an einander zugewandten Seiten der Klemmabschnitte vorgesehen sind. Beispielsweise weisen die Innenseiten der Klemmabschnitte einander insbesondere konkav gegenüberstehende Kontaktflächen auf, die zusammen die Aufnahme bilden, in die das Kontaktelement mit seinem Kontaktabschnitt einbringbar ist. Dadurch wird eine besonders sichere und effiziente elektrisch leitende Kontaktierung an dem Kontaktabschnitt des Kontaktelements ermöglicht.
  • Das Kontaktelement kann beispielsweise durch einen Stiftkontakt, insbesondere in Form eines Zylinderstifts, ausgestaltet sein. Das Kontaktelement kann zumindest im Wesentlichen senkrecht oder senkrecht in die Aufnahme einbringbar sein und im Falle einer Montage eingebracht werden.
  • Die Leiterplatte weist einen Trägerkörper auf, auf welchem eine oder mehrere elektrische Leiterbahnen und/oder die Kontaktfläche(n) aufgebracht sind. Vorzugsweise besteht der Trägerkörper aus einem elektrisch isolierenden Material. Beispielsweise ist der Trägerkörper aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet.
  • Die Kontaktflächen können aus einem metallischen Material bestehen. Die Kontaktflächen können sich an dem Trägerkörper, insbesondere an den Klemmabschnitten des Trägerkörpers erstrecken. Die Leiterbahnen können an dem Trägerkörper, insbesondere auf einer Seite des Trägerkörpers der Leiterplatte angeordnet und mit der mindestens einen (metallischen) Kontaktfläche elektrisch verbunden sind. Die Leiterbahnen sind vorzugsweise metallisch, beispielsweise durch Kupfer, ausgestaltet. Auf diese Weise ist die Leiterplatte über die mindestens eine Kontaktfläche somit elektrisch leitend mit dem Kontaktelement verbunden.
  • In einer Ausgestaltung weist der Blockierabschnitt mindestens eine Sollbruchstelle, insbesondere mehrere, beispielsweise zwei, solcher Sollbruchstellen zum Entfernen des Blockierabschnitts auf. Die Sollbruchstellen können als Verjüngungen, insbesondere als Materialverjüngungen ausgebildet sein. Beispielsweise ist die/sind die Sollbruchstelle(n) (jeweils) in Form einer Ausfräsung oder Kerbe ausgebildet. Dies erlaubt ein erleichtertes Entfernen, insbesondere ein leichteres Abtrennen oder (Ab-)Lösen, des Blockierabschnitts. Damit werden die vorgespannten Klemmabschnitte, insbesondere mit ihrem ersten Abstand zueinander, auf besonders effiziente Weise freigegeben, um eine Stellung mit einem reduzierten Abstand zueinander einzunehmen und am Kontaktelement zur elektrischen Kontaktierung in klemmende Anlage zu gelangen.
  • In einem Ausführungsbeispiel weist der Blockierabschnitt zwei Enden auf, wobei die Enden in der Vormontagestellung mit den Klemmabschnitten, insbesondere mit Enden der Klemmabschnitte, jeweils unmittelbar, d.h. direkt aneinander angrenzend, insbesondere lückenlos und/oder einstückig, miteinander verbunden sind. Der Blockierabschnitt kann beispielsweise bogenförmig oder C-förmig ausgestaltet sein. Diese Ausgestaltung des Blockierabschnitts ermöglicht, dass sich die Klemmabschnitte in der Vormontagestellung, insbesondere entgegen der Vorspannung, nicht verformen und in ihrem (ersten) Abstand zueinander geblockt sind, sodass die Größe der Aufnahme zum Aufnehmen des Kontaktelements vor Entfernen des Blockierabschnitts hinreichend und konstant ist. Dies erlaubt eine zuverlässige und sichere Montage des Kontaktelements.
  • Gemäß einem Aspekt wird ein Steckverbinderteil zum steckenden Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil bereitgestellt, wobei das Steckverbinderteil eine Leiterplatte nach einer beliebigen, hierhin beschriebenen Ausgestaltung umfasst.
  • Bei einem solchen Steckverbinderteil kann es sich um einen Stecker oder eine Buchse handeln. Ein solches Steckverbinderteil kann insbesondere an einer Ladeeinrichtung zum Übertragen eines Ladestroms zum Einsatz kommen. Das Steckverbinderteil kann insbesondere als Ladestecker oder Ladebuchse zum Laden eines elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, (bezeichnet auch als Elektrofahrzeug) ausgebildet sein.
  • Hinsichtlich der Vorteile wird auf die obigen Angaben zur Leiterplatte Bezug genommen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte, die insbesondere nach einer beliebigen hierin beschriebenen Ausgestaltung ausgebildet wird, bereitgestellt.
  • Das Verfahren umfasst das Ausbilden von mindestens einer, vorzugsweise mehrerer, Ausnehmungen in der Leiterplatte. Dabei werden zumindest zwei Klemmabschnitte derart ausgebildet, dass die Klemmabschnitte eine Aufnahme zum Aufnehmen eines elektrischen Kontaktelements bilden und das Kontaktelement insbesondere an einem Kontaktabschnitt zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit dem Kontaktelement klemmend umgreifen können. Ferner wird dabei zumindest ein entfernbarer Blockierabschnitt derart ausgebildet, dass der Blockierabschnitt die vorbenannten Klemmabschnitte in einer Vormontagestellung hält, in der das Kontaktelement zur Montage in die Aufnahme einbringbar ist. Durch diese Ausbildung sind die Klemmabschnitte nach Entfernen des Blockierabschnitts gegen das Kontaktelement klemmbar.
  • Auf diese Weise wird eine Leiterplatte bereitgestellt, die einen Großteil der mechanischen Komponenten bzw. Bauteile für den Anschluss bzw. die Aufnahme eines elektrischen Kontaktelements selbst zur Verfügung stellt. Dies erlaubt eine besonders effiziente und kostengünstige Montage und sichere elektrische Kontaktierung eines elektrischen Kontaktelements.
  • Weiter kann das vorbeschriebene Verfahren umfassen, dass die Klemmabschnitte derart ausgebildet werden, dass an den Klemmabschnitten ein Vorspannelement montierbar ist (und optional moniert wird), mittels dessen die Klemmabschnitte in der Vormontagestellung unter Vorspannung versetzbar sind (werden).
  • Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer Leiterplatte und einem elektrischen Kontaktelement angegeben, wobei das Verfahren die folgenden Schritte in beliebiger (alternativ in genau der angegebenen) Reihenfolge umfasst: Bereitstellen der Leiterplatte mit zumindest zwei Klemmabschnitten, wobei die Klemmabschnitte eine Aufnahme zum Aufnehmen des elektrischen Kontaktelements bilden und wobei zumindest ein Klemmabschnitt eine Kontaktfläche aufweist, und zumindest einem entfernbaren Blockierabschnitt, der die Klemmabschnitte in einer Vormontagestellung hält; Einbringen des Kontaktelements in die Aufnahme; und Entfernen des Blockierabschnitts, sodass die Klemmabschnitte einen Kontaktabschnitt des elektrischen Kontaktelements zumindest teilweise klemmend umgreifen, derart, dass über die zumindest eine Kontaktfläche eine elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Kontaktelement hergestellt wird. Hinsichtlich der Vorteile wird auf die obigen Angaben Bezug genommen.
  • Optional umfasst das oben genannte Verfahren, dass eine Leiterplatte bereitgestellt wird, die nach einer beliebigen, hierhin beschriebenen Ausgestaltung ausgebildet ist oder mit einem beliebigen, hierhin beschriebenen Verfahren hergestellt wurde.
  • Die Klemmabschnitte können in der Vormontagestellung einen ersten Abstand zueinander aufweisen und bei der Montage des Kontaktelements nach Entfernen des Blockierabschnitts einen zweiten, gegenüber dem ersten Abstand reduzierten Abstand zueinander einnehmen.
  • Optional wird an den Klemmabschnitten ein Vorspannelement montiert, wobei das Vorspannelement in der Vormontagestellung eine erste Weite aufweist und bei der Montage des Kontaktelements nach Entfernen des Blockierabschnitts eine zweite, gegenüber der ersten Weite reduzierte Weite einnimmt.
  • Das Entfernen des Blockierabschnitts kann mittels eines Werkzeugs, insbesondere in Form eines Stempels, erfolgen. In einem Beispiel verfährt das Werkzeug insbesondere in axialer Richtung am Kontaktelement vorbei und trennt den Blockierabschnitt, insbesondere über die vorbenannten Sollbruchstellen, von der Leiterplatte ab. Dadurch werden die Klemmabschnitte freigegeben, derart, dass diese das Kontaktelement an dessen Kontaktabschnitt klemmend umgreifen und auf diese Weise über die Kontaktflächen eine elektrische Verbindung zwischen Leiterplatte und Kontaktelement hergestellt wird.
  • Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
    • 1A und 1B Ansichten eines Ausführungsbeispiels einer Leiterplatte;
    • 2 eine Ansicht eines elektrischen Kontaktelements;
    • 3A und 3B vergrößerte Ausschnitte aus der Leiterplatte gemäß 1A und 1B mit Detailansichten einer Sollbruchstelle eines Blockierabschnitts sowie einer Halterung eines Klemmabschnitts;
    • 4A und 4B Ansichten der Leiterplatte gemäß 1A und 1B mit einem montierten Vorspannelement;
    • 5A und 5B gesonderte Ansichten des Vorspannelements gemäß 4A und 4B in vorgespanntem und in entspanntem Zustand;
    • 6A eine Ansicht der Leiterplatte gemäß 1A und 1B mit eingebrachtem Kontaktelement im Querschnitt;
    • 6B eine Ansicht der Leiterplatte gemäß 6A mit montiertem Kontaktelement nach Entfernen des Blockierabschnitts;
    • 6C eine rückseitige Detailschnittansicht der Leiterplatte gemäß 6B;
    • 7A und 7B eine perspektivische Vorder- bzw. Rückansicht der Leiterplatte gemäß 6B;
    • 8A bis 8I Schritte eines Verfahrens zur Montage eines Kontaktelements an einer Leiterplatte;
    • 9A-9C Schritte eines Verfahrens zur Montage des Kontaktelements in einer seitlichen Schnittansicht; und
    • 10 eine schematische Darstellung eines Elektrofahrzeugs mit einem Ladekabel und einer Ladestation zum Aufladen.
  • 1A zeigt eine Leiterplatte 1 zur Verbindung mit einem elektrischen Kontaktelement 2 (siehe z.B. 2) in einer Vorderansicht. 1B zeigt einen Ausschnitt der Leiterplatte 1 in einer perspektivischen Ansicht.
  • Die Leiterplatte 1 umfasst einen Trägerkörper 15 aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise einem Kunststoffmaterial, insbesondere (glas-)faserverstärkten Kunststoff, z.B. einem üblichen Leiterplattenmaterial wie FR 4. Ferner umfasst die Leiterplatte 1 eine (oder alternativ dazu mehrere) an dem Trägerkörper 15 angebrachte elektrische Leiterbahn(en) 16 und allgemein eine oder mehrere, vorliegend genau zwei, Kontaktfläche(n) 100A, 100B.
  • Beim Darstellungsbeispiel ist eine Leiterbahn 16 auf einer Seite der Leiterplatte 1 angeordnet. Die Leiterbahn 16 ist metallisch, konkret durch Kupfer, ausgestaltet. Vorliegend ist die Leiterbahn 16 mit den Kontaktflächen 100A, 100B elektrisch verbunden, im gezeigten Beispiel einstückig verbunden. Auf diese Weise ist die Leiterbahn 16 der Leiterplatte 1 über die Kontaktflächen 100A, 100B mit einem elektrischen Kontaktelement 2 elektrisch leitend verbindbar, wie weiter unten noch näher erläutert werden wird.
  • Die Leiterplatte 1 weist mehrere, vorliegend genau zwei, Klemmabschnitte 10A, 10B auf.
  • Die Klemmabschnitte 10A, 10B sind im gezeigten Beispiel Teil des Trägerkörpers 15 oder bilden einen Teil davon (aus). Weiter erstreckt sich ein Teil der Leiterbahn 16 entlang den Klemmabschnitten 10A, 10B und ist an diesen angebracht, insbesondere festgelegt.
  • Die Klemmabschnitte 10A, 10B sind dazu ausgebildet, ein elektrisches Kontaktelement 2 an einem Kontaktabschnitt 20 davon klemmend zu umgreifen, insbesondere mittels klemmenden Kraftschlusses. Die Klemmabschnitte 10A, 10B sind (elastisch) verformbar und dadurch (elastisch) zueinander verstellbar, wenn ihre Enden freigegeben sind, wie weiter unten beschrieben. Insbesondere können die Klemmabschnitte 10A, 10B als Federabschnitte, z.B. als Federarme, ausgebildet sein. Durch die gezeigte Geometrie der Leiterplatte 1 sind dabei minimierte Federwege und daher eine besonders geringfügige Verformung des Leiterplattenmaterials möglich, obwohl mit großen Klemmkräften geklemmt werden kann. Die Klemmkräfte wirken in der Ebene der Leiterplatte 1.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel bilden die Klemmabschnitte 10A, 10B eine Aufnahme 11 zum Aufnehmen des elektrischen Kontaktelements 2.
  • 2 zeigt ein solches elektrisches Kontaktelement 2. Das Kontaktelement 2 kann wie gezeigt beispielsweise durch einen Stiftkontakt, insbesondere in Form eines Zylinderstiftes, ausgestaltet sein. Das Kontaktelement 2 weist einen Kontaktabschnitt 20, im gezeigten Beispiel einen zylindrischen Kontaktabschnitt 20, auf, mit dem es in die Aufnahme 11 der Leiterplatte 1 einbringbar ist. Das Kontaktelement 2 ist länglich mit einer Längsachse L als Zylinderachse. Das Kontaktelement 2 ist entlang der Längsachse L in die Aufnahme 11 der Leiterplatte 1 einsteckbar.
  • Wie anhand der 1A und 1B ersichtlich, ist die Aufnahme 11 derart ausgebildet, dass das zu montierende und elektrisch zu kontaktierende Kontaktelement 2 (in einer Vormontagestellung der Klemmabschnitte 10A, 10B) in die Aufnahme 11 einbringbar ist und an seinem Kontaktabschnitt 20 zumindest teilweise, von den Klemmabschnitten 10A, 10B umgriffen werden kann. Im gezeigten Beispiel ist die Aufnahme 11 abschnittsweise gemäß einer hohlzylindrischen, insbesondere kreiszylindrischen, Form berandet.
  • Die Leiterplatte 1 erstreckt sich in einer Ebene E. Das Kontaktelement 2 ist senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene E in die Aufnahme 11 der Leiterplatte einbringbar. Im montierten Zustand erstreckt sich das Kontaktelement 2 dementsprechend senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene E durch die Aufnahme 11 hindurch (siehe 7A und 7B).
  • Die vorerwähnten Kontaktflächen 100A, 100B bestehen vorzugsweise aus einem metallischen Material. Beim Darstellungsbeispiel weisen die Klemmabschnitte 10A, 10B jeweils eine Kontaktfläche 100A, 100B auf. Insbesondere erstrecken sich die Kontaktflächen 100A, 100B an den Klemmabschnitten 10A, 10B, genauer: an Seiten der Klemmabschnitte 10A, 10B. Im gezeigten Beispiel gemäß 1B sind die Kontaktflächen 100A, 100B an einander zugewandten Seiten, insbesondere an (den) Innenseiten, der Klemmabschnitte 10A, 10B angebracht und erstrecken sich an diesen.
  • Die Innenseiten der Klemmabschnitte 10A, 10B sind konkav ausgebildet. Die Innenseiten der Klemmabschnitte 10A, 10B weisen sich konkav gegenüberstehende Kontaktflächen 100A, 100B auf. Die Innenseiten der Klemmabschnitte 10A, 10B bilden (zusammen) die Aufnahme 11, in die das Kontaktelement 2 mit seinem Kontaktabschnitt 20 einbringbar ist.
  • Ferner bilden die Klemmabschnitte 10A, 10B (und die Kontaktflächen 100A, 100B) einen Umgriffsabschnitt, der, insbesondere radial zu einer Montageachse, (elastisch) verformbar ist. Die Montageachse erstreckt sich im Ausführungsbeispiel senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene E der Leiterplatte 1 und mittig durch die Aufnahme 11 hindurch. Zur Montage ist das Kontaktelement 2 entlang der Montageachse in die Aufnahme 11 steckbar. Der Umgriffsabschnitt erstreckt sich über einen Winkel um die Montageachse. Der Winkel erstreckt sich einschließlich einer Unterbrechung zwischen den Klemmabschnitten 10A, 10B über mehr als die Hälfte des Vollwinkels, vorzugsweise über mehr als die Hälfte und/oder über weniger als drei Viertel des Vollwinkels. Der Winkel kann sich im Allgemeinen aber auch über mehr als einen oder zwei Drittel des Vollwinkels erstrecken. Der Winkel ist größer als 180°, im gezeigten Beispiel zwischen 180° und 270°. Der Umgriffsabschnitt nimmt in der Vormontagestellung eine Stellung mit einer ersten (radialen) Weite ein und ist dazu ausgebildet, bei der Montage des Kontaktelements 2 eine zweite, gegenüber der ersten (radialen) Weite reduzierte Weite einzunehmen.
  • Weiter umfasst die Leiterplatte 1 zumindest einen, vorliegend genau einen, lösbaren, insbesondere entfernbaren Blockierabschnitt 12.
  • Der Blockierabschnitt 12 ist dazu ausgebildet, die Klemmabschnitte 10A, 10B in der bereits erwähnten Vormontagestellung, insbesondere mit einem ersten Abstand zueinander, zu halten. In der Vormontagestellung ist das Kontaktelement 2 (zu dessen Montage) in die Aufnahme 11 einbringbar. In der Vormontagestellung sind die Klemmabschnitte 10A, 10B derart zueinander beabstandet von dem Blockierabschnitt 12 gehalten, dass die (z.B. radiale) Weite, insbesondere der Innendurchmesser, der Aufnahme 11 größer als die (z.B. radiale) Breite, insbesondere der Außendurchmesser, des Kontaktelements 2 ist. Dies erlaubt ein spielbehaftetes Einbringen des Kontaktelements 2 in die Aufnahme 11 insbesondere unter keinem oder nur geringfügigem Kraftaufwand.
  • Der Blockierabschnitt 12 ist derart ausgestaltet, dass die Klemmabschnitte 10A, 10B fest und/oder insbesondere zueinander unverrückbar von dem Blockierabschnitt 12 in der Vormontagestellung gehalten, insbesondere geblockt, werden. Die Klemmabschnitte 10A, 10B sind, insbesondere über Enden 101A, 101A der Klemmabschnitte 10A, 10B, jeweils unmittelbar aneinander angrenzend mit dem Blockierabschnitt 12, insbesondere mit Enden 121A, 121B des Blockierabschnitts 12, verbunden. Dadurch sind die Klemmabschnitte 10A, 10B, insbesondere entgegen einer Vorspannung, in ihrem (ersten) Abstand zueinander geblockt.
  • Im gezeigten Beispiel ist der Blockierabschnitt 12 bogenförmig, insbesondere C-förmig, ausgebildet. Über seine Enden 121A, 121B ist der Blockierabschnitt 12 mit den Enden 101A, 101B der Klemmabschnitte 10A, 10B verbunden. Beim Darstellungsbeispiel sind die Klemmabschnitte 10A, 10B einstückig über den Blockierabschnitt 12 miteinander verbunden. Insbesondere sind die Klemmabschnitte 10A, 10B lückenlos mit den Enden 121A, 121B des Blockierabschnitts 12 verbunden, grenzen also direkt daran an.
  • Die Leiterplatte 1 weist beim Darstellungsbeispiel zwei Sollbruchstellen 120, 120` für den Blockierabschnitt 12 auf. Die Sollbruchstellen 120, 120` sind hier als Verjüngungen, konkret als Materialverjüngungen, ausgebildet. Vorliegend sind die Sollbruchstellen 120, 120` (jeweils) durch eine Ausfräsung ausgestaltet, alternativ durch einen Einschnitt. Wie insbesondere anhand von 3A und 3B zu erkennen, sind die Sollbruchstellen 120, 120` jeweils in Form einer Kerbe ausgebildet.
  • Durch die Sollbruchstellen 120, 120` ist der Blockierabschnitt 12 ausgehend von der in 1A und 1B gezeigten Ausgangsplage in vorbestimmter Weise und vorliegend auch gerichtet entfernbar. Nach (und durch) Entfernen des Blockierabschnitts 12 sind die Klemmabschnitte 10A, 10B gegen das Kontaktelement 2 klemmbar. Hierzu wird der Blockierabschnitt 12 z.B. von der übrigen Leiterplatte 1 abgebrochen.
  • Beim Darstellungsbeispiel definieren die Sollbruchstellen 120, 120` die Enden 121A, 121B des Blockierabschnitts 12 und die Enden 101A, 101B der Klemmabschnitte 10A, 10B.
  • Die Leiterplatte 1 weist (vor Entfernen des Blockierabschnitts 12) eine oder mehrere, im Darstellungsbeispiel genau zwei, Ausnehmungen 14, 14` auf, insbesondere in Form von Aussparungen an Leiterplattenmaterial. Die Ausnehmungen 14, 14` können beispielsweise durch (Aus-)Fräsen oder andere denkbare insbesondere spanende Bearbeitungen der Leiterplatte 1 erzeugt werden. Alternativ kann die Leiterplatte 1 urgeformt, beispielsweise durch Herstellungsverfahren wie Formgießen hergestellt werden, wobei die Ausnehmungen 14, 14` in Form von Aussparungen bereits im Schritt des Urformens ausgebildet werden.
  • Beim Darstellungsbeispiel ist eine äußere Ausnehmung 14 der Ausnehmungen 14, 14` durchgehend und erstreckt sich um die Klemmabschnitte 10A, 10B und den Blockierabschnitt 12 herum und umgibt diese. Eine innere Ausnehmung 14` der Ausnehmungen 14, 14` wird von den Klemmabschnitten 10A, 10B umgeben und/oder insbesondere in der Vormontagestellung umschlossen, wie anhand von 1A und 1B ersichtlich. Im gezeigten Beispiel definiert die innere Ausnehmung 14` die Aufnahme 11. Die innere Ausnehmung 14` erstreckt sich abschnittsweise zwischen den Klemmabschnitten 10A, 10B.
  • Die Ausnehmungen 14, 14' sind derart ausgestaltet, dass die Klemmabschnitte 10A, 10B nach Entfernen des Blockierabschnitts 12 eine zur Veränderung des Abstands zueinander und zum klemmenden Kraftschluss mit dem Kontaktelement 2 hinreichende insbesondere elastische Verformbarkeit aufweisen. Im gezeigten Beispiel sind hierzu Enden der Ausnehmungen 14, 14` (hier: zwei Enden der äußeren Ausnehmung 14 und ein Ende der inneren Ausnehmung 14`) aufeinander ausgerichtet und vorliegend auch zueinander benachbart. Die Klemmabschnitte 10A, 10B gehen jeweils über einen durch die Ausnehmungen 14, 14` gebildeten, verjüngten Verbindungsabschnitt in die restliche Leiterplatte 1 über. Die verjüngten Verbindungsabschnitte erlauben eine erhöhte Biegsamkeit der Klemmabschnitte 10A, 10B.
  • Eine derartige Ausgestaltung der Leiterplatte 1 erlaubt eine klemmende Kontaktierung bei einer minimalen mechanischen Verformung des Leiterplattenmaterials. Beispielsweise sind der erste und der zweite Abstand der Klemmabschnitte 10A, 10B zueinander nur derart voneinander verschieden, dass in der Vormontagestellung ein spielbehaftetes und/oder unter keinem oder nur geringfügigem Kraftaufwand erfolgendes Einbringen des Kontaktelements 2 in die Aufnahme 11 möglich ist.
  • Die Ausnehmungen 14, 14` bilden mit den Klemmabschnitten 10A, 10B und insbesondere mit den Kontaktflächen 100A, 100B, der Aufnahme 11 und dem Blockierabschnitt 12 einen Anschlussbereich. Beispielsweise weist die Leiterplatte 1 (genau) einen Anschlussbereich zur Aufnahme (genau) eines Kontaktelements 2 auf. Typischerweise kann die Leiterplatte 1 mehrere solcher Anschlussbereiche, insbesondere mehrere Aufnahmen 11 zur Montage und zur elektrischen Kontaktierung mehrerer Kontaktelemente 2, insbesondere jeweils eines Kontaktelements 2 (pro Anschlussbereich) aufweisen.
  • Die Leiterplatte 1 ist derart ausgebildet, dass ein Vorspannelement 3 an der Leiterplatte 1 (vor)montiert werden kann.
  • 4A und 4B zeigen Ansichten der Leiterplatte 1 mit einem solchen (vor)montierten Vorspannelement 3. Das Vorspannelement 3 dient dazu, die Klemmabschnitte 10A, 10B insbesondere in der Vormontagestellung unter Vorspannung zu versetzen.
  • Das Vorspannelement 3 ist elastisch (verformbar) ausgebildet. Das Vorspannelement 3 ist als Feder, konkret als bogenförmige Feder, ausgebildet. Es übt eine Kraft auf die Klemmabschnitte 10A, 10B aus, durch welche die Klemmabschnitte 10A, 10B zueinander gedrängt werden. Im Zustand gemäß 4A und 4B blockiert der Blockierabschnitt 12 eine Verlagerung der Klemmabschnitte 10A, 10B infolge dieser Vorspannung jedoch.
  • 5A und 5B zeigen das Vorspannelement 3 separat. Das Vorspannelement 3 weist in der Vormontagestellung eine erste Weite auf (5A). In der Vormontagestellung weisen dessen Enden 30, 30` einen ersten Abstand zueinander auf. In dieser Stellung ist das Vorspannelement 3 unter Vorspannung und gegen den Druck der vom Blockierabschnitt 12 in der Vormontagestellung geblockten und insbesondere vorgespannten Klemmabschnitte 10A, 10B vorgespannt. Bei der Montage des Kontaktelements 2, insbesondere nach Entfernen des Blockierabschnitts 12, nimmt das Vorspannelement 3 eine gegenüber der ersten Weite reduzierte zweite Weite ein. In dieser Montagestellung weisen die Enden 30, 30` des Vorspannelements 3 einen gegenüber dem ersten Abstand reduzierten zweiten Abstand zueinander auf.
  • 6A zeigt die Leiterplatte 1 mit dem daran montierten Vorspannelement 3 und dem eingesteckten Kontaktelement 2, jedoch vor Entfernen des Blockierabschnitts 12. Zweckmäßigerweise weisen die Klemmabschnitte 10A, 10B Halterungen 13, 13` zur Montage des Vorspannelements 3 auf (siehe insbesondere 3A, 3B und 6C). Die Halterungen 13, 13` sind in Form von Ausnehmungen in den Klemmabschnitten 10A, 10B, ausgestaltet. Im gezeigten Beispiel sind die Halterungen 13, 13` durch Bereiche der äußeren Ausnehmung 14 gebildet. Die Halterungen 13, 13` sind dazu ausgebildet, die das Vorspannelement 3, insbesondere die Enden 30, 30` des Vorspannelements 3, aufzunehmen und zu halten.
  • 6B, 7A und 7B zeigen ein bereits montiertes Kontaktelement 2 nach Entfernen des Blockierabschnitts 12. Im gezeigten Beispiel umgreifen die Klemmabschnitte 10A, 10B das montierte Kontaktelement 2 um mehr als den halben Umfang des Kontaktabschnitts 2. Das Kontaktelement 2 erstreckt sich senkrecht zur Ebene E der Leiterplatte 1 durch die Aufnahme 11 hindurch. Das Vorspannelement 3 drängt die Klemmabschnitte 10A, 10B gegen das Kontaktelement 2, sodass dieses kraftschlüssig gehalten und elektrisch mit den Kontaktflächen 100A, 100B kontaktiert ist.
  • Die Leiterplatte 1 kann in einem Verfahren hergestellt werden, wobei die Ausnehmungen 14, 14` insbesondere mittels eines schematisch in 1B veranschaulichten Werkzeugs 9, beispielsweise eines Fräswerkzeugs, ausgebildet werden. Bei einem solchen Verfahren werden zumindest zwei Klemmabschnitte 10A, 10B derart ausgebildet, dass die Klemmabschnitte 10A, 10B eine Aufnahme 11 zum Aufnehmen eines elektrischen Kontaktelements 2 bilden und um das elektrische Kontaktelement 2 an einem Kontaktabschnitt 20 zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit dem Kontaktelement 2 klemmend zu umgreifen. Weiter wird zumindest ein entfernbarer Blockierabschnitt 12 derart ausgebildet, dass der Blockierabschnitt 12 die Klemmabschnitte 10A, 10B in einer Vormontagestellung hält, in der das Kontaktelement 2 zur Montage in die Aufnahme 11 einbringbar ist, sodass die Klemmabschnitte 10A, 10B nach Entfernen des Blockierabschnitts 12 gegen das Kontaktelement 2 klemmbar sind.
  • Optional werden die Klemmabschnitte 10A, 10B derart ausgebildet, dass an den Klemmabschnitten 10A, 10B, insbesondere an den Halterungen 13, 13`, ein Vorspannelement 3 montierbar ist, mittels dessen die Klemmabschnitte 10A, 10B in der Vormontagestellung unter Vorspannung versetzbar sind.
  • Die 8A bis 8I zeigen ein Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer Leiterplatte 1 und einem elektrischen Kontaktelement 2. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte (optional in genau der angegebenen) Reihenfolge: Bereitstellen einer Leiterplatte 1 mit zumindest zwei Klemmabschnitten 10A, 10B, wobei die Klemmabschnitte 10A, 10B eine Aufnahme 11 zum Aufnehmen des Kontaktelements 2 bilden und wobei zumindest ein Klemmabschnitt 10A, 10B eine Kontaktfläche 100A, 100B aufweist, und mit zumindest einem entfernbaren Blockierabschnitt 12, der die Klemmabschnitte 10A, 10B in einer Vormontagestellung blockiert (siehe 8A und 8F).
  • Optional wird an den Klemmabschnitten 10A, 10B ein Vorspannelement 3 montiert (siehe 8B, 8C und 8G).
  • Das Verfahren umfasst ferner das Einbringen des Kontaktelements 2 in die Aufnahme 11 (8D und 8H); und das Entfernen, insbesondere Abbrechen des Blockierabschnitts 12, derart, dass die Klemmabschnitte 10A, 10B einen Kontaktabschnitt 20 des elektrischen Kontaktelements 2 zumindest teilweise klemmend umgreifen, sodass über die zumindest eine Kontaktfläche 100A, 100B eine elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte 1 und dem Kontaktelement 2 hergestellt wird (8E und 8I).
  • Die Klemmabschnitte 10A, 10B weisen in der Vormontagestellung einen ersten Abstand zueinander auf und nehmen bei der Montage des Kontaktelements 2 nach Entfernen des Blockierabschnitts 12 einen zweiten, gegenüber dem ersten Abstand reduzierten Abstand zueinander ein.
  • Wie in 9A-9C gezeigt, kann das Entfernen des Blockierabschnitts 12 mittels eines Werkzeugs 4, insbesondere in Form eines Stempels erfolgen. Das Werkzeug 4 kann zum Entfernen des Blockierabschnitts 12 gerichtet, im gezeigten Beispiel entlang der Längsachse L des Kontaktelements 2 und senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Ebene E der Leiterplatte 1 in Richtung der Leiterplatte 1 und/oder in Richtung des Blockierabschnitts 12 verfahren oder verfahren werden (siehe insbesondere 9A und 9B). Über die Sollbruchstellen 120, 120`, die im gezeigten Beispiel durch V-förmige Einschnitte (oder Ausfräsungen) ausgestaltet sind, wird der Blockierabschnitt 12 bei insbesondere gerichtetem Druck durch das Werkzeug 4 in vorbestimmter Weise, insbesondere in durch die Form der Sollbruchstellen 120, 120` vorbestimmter Weise, entfernt. Das Entfernen des Blockierabschnitts 12 erfolgt beispielsweise durch Abscheren, insbesondere Abbrechen, siehe insbesondere 9C. Optional kann das Entfernen des Blockierabschnitts 12 jedoch auch in ungerichteter Weise erfolgen.
  • 10 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Fahrzeug 5 in Form eines elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugs (auch bezeichnet als Elektrofahrzeug). Das Fahrzeug 5 verfügt über elektrisch aufladbare Batterien, über die ein Elektromotor zum Fortbewegen des Fahrzeugs 5 elektrisch versorgt werden kann. Um die Batterien des Fahrzeugs 5 aufzuladen, kann das Fahrzeug 5 ein Steckverbinderteil 8 in Form einer Ladebuchse (auch bezeichnet als Fahrzeuginlet) aufweisen, das steckend mit einem zugeordneten Gegensteckverbinderteil 70 in Form eines Ladesteckers an einem Ladekabel 7 verbunden werden kann. An seinem anderen Ende steht das Ladekabel 7 zum Beispiel über einen anderen Ladestecker 71 mit einem Steckverbinderteil 8 in Form einer Ladebuchse an einer Ladestation 6 in elektrischer Verbindung. Das Steckverbinderteil 8 aufseiten des Fahrzeugs 1 und das Steckverbinderteil aufseiten der Ladestation 6 können sich unterscheiden. Möglich ist auch, das Ladekabel 7 fest an der Ladestation 6 (ohne Steckverbinderteil 8) anzuordnen.
  • Die hierin beschriebene Leiterplatte 1 kann in einem solchen Steckverbinderteil 8 verwendet werden. Beispielsweise kann die Leiterplatte 1 mit einem oder mehreren elektrischen Kontaktelementen 2, insbesondere einem oder mehreren Stiftkontakten, gemäß dem hierin beschriebenen Verfahren elektrisch leitend verbunden werden. Die auf diese Weise an der Leiterplatte 1 montierten Kontaktelemente 2 in einem Steckverbinderteil 8 können durch steckendes Inverbindungbringen mit einem zugeordneten Gegensteckverbinderteil 70, 71 elektrisch kontaktiert werden. Durch diese elektrische Kontaktierung zwischen dem Steckverbinderteil 8 und dem Gegensteckverbinderteil 70, 71 können beispielsweise Ladeströme für den vorbenannten Ladevorgang übertragen werden.
  • Die beschriebene Lösung erlaubt einen Leiterplattendirektanschluss des Kontaktelements 2 an die Leiterplatte 1.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Leiterplatte
    10A, 10B
    Klemmabschnitt
    100A, 100B
    Kontaktfläche
    101A, 101B
    Ende
    11
    Aufnahme
    12
    Blockierabschnitt
    120, 120`
    Sollbruchstelle
    121A, 121B
    Ende
    13, 13`
    Halterung
    14, 14`
    Ausnehmung
    15
    Trägerkörper
    16
    Leiterbahn
    2
    Kontaktelement
    20
    Kontaktabschnitt
    3
    Vorspannelement
    30, 30`
    Ende
    4
    Werkzeug
    5
    Fahrzeug
    6
    Ladestation
    7
    Ladekabel
    70, 71
    Gegensteckverbinderteil
    8
    Steckverbinderteil
    9
    Werkzeug
    L
    Längsachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015106251 A1 [0005]

Claims (17)

  1. Leiterplatte (1) zur Verbindung mit einem elektrischen Kontaktelement (2) mit - zumindest zwei Klemmabschnitten (10A, 10B), wobei die Klemmabschnitte (10A, 10B) eine Aufnahme (11) zum Aufnehmen des elektrischen Kontaktelements (2) bilden, und - zumindest einem entfernbaren Blockierabschnitt (12), der dazu ausgebildet ist, die Klemmabschnitte (10A, 10B) in einer Vormontagestellung zu halten, in der das Kontaktelement (2) zur Montage in die Aufnahme (11) einbringbar ist, wobei die Klemmabschnitte (10A, 10B) nach Entfernen des Blockierabschnitts (12) zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit dem Kontaktelement (2) gegen das Kontaktelement (2) klemmbar sind.
  2. Leiterplatte (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmabschnitte (10A, 10B) in der Vormontagestellung einen ersten Abstand zueinander aufweisen und dazu ausgebildet sind, nach Entfernen des Blockierabschnitts (12) einen zweiten, gegenüber dem ersten Abstand reduzierten Abstand zueinander einzunehmen.
  3. Leiterplatte (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Klemmabschnitten (10A, 10B) ein Vorspannelement (3) montiert ist, das die Klemmabschnitte (10A, 10B) in der Vormontagestellung unter Vorspannung versetzt.
  4. Leiterplatte (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (3) in der Vormontagestellung eine erste Weite aufweist und dazu ausgebildet ist, bei der Montage des Kontaktelements (2) nach Entfernen des Blockierabschnitts (12) eine zweite, gegenüber der ersten Weite reduzierte Weite einzunehmen.
  5. Leiterplatte (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (3) als Feder, insbesondere als bogenförmige Feder, ausgebildet ist.
  6. Leiterplatte (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmabschnitte (10A, 10B) Halterungen (13, 13`) zur Montage des Vorspannelements (3) aufweisen.
  7. Leiterplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Klemmabschnitt (10A, 10B) eine Kontaktfläche (100A, 100B) zur elektrisch leitenden Kontaktierung mit einem Kontaktabschnitt (20) des Kontaktelements (2) aufweist.
  8. Leiterplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierabschnitt (12) mindestens eine Sollbruchstelle (120, 120`) zum Entfernen des Blockierabschnitts (12) aufweist.
  9. Leiterplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierabschnitt (12) bogenförmig ausgebildet ist und zwei Enden (121A, 121B) aufweist, wobei die Enden (121A, 121B) in der Vormontagestellung mit den Enden (101A, 101B) der Klemmabschnitte (10A, 10B) jeweils unmittelbar miteinander verbunden sind.
  10. Steckverbinderteil (S) zum steckenden Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil (G), gekennzeichnet durch eine Leiterplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend das Ausbilden von zumindest einer Ausnehmung (14, 14') in der Leiterplatte (1), wobei - zumindest zwei Klemmabschnitte (10A, 10B) derart ausgebildet werden, dass die Klemmabschnitte (10A, 10B) eine Aufnahme (11) zum Aufnehmen eines elektrischen Kontaktelements (2) bilden und um das elektrische Kontaktelement (2) an einem Kontaktabschnitt (20) zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit dem Kontaktelement (2) klemmend zu umgreifen, und - zumindest ein entfernbarer Blockierabschnitt (12) derart ausgebildet wird, dass der Blockierabschnitt (12) die Klemmabschnitte (10A, 10B) in einer Vormontagestellung hält, in der das Kontaktelement (2) zur Montage in die Aufnahme (11) einbringbar ist, sodass die Klemmabschnitte (10A, 10B) nach Entfernen des Blockierabschnitts (12) gegen das Kontaktelement (2) klemmbar sind.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmabschnitte (10A, 10B) derart ausgebildet werden, dass an den Klemmabschnitten (10A, 10B) ein Vorspannelement (3) montierbar ist, mittels dessen die Klemmabschnitte (10A, 10B) in der Vormontagestellung unter Vorspannung versetzbar sind.
  13. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer Leiterplatte (1) und einem elektrischen Kontaktelement (2), umfassend: - Bereitstellen der Leiterplatte (1) mit zumindest zwei Klemmabschnitten (10A, 10B), wobei die Klemmabschnitte (10A, 10B) eine Aufnahme (11) zum Aufnehmen des elektrischen Kontaktelements (2) bilden und wobei zumindest ein Klemmabschnitt (10A, 10B) eine Kontaktfläche (100A, 100B) aufweist, und zumindest einem entfernbaren Blockierabschnitt (12), der die Klemmabschnitte (10A, 10B) in einer Vormontagestellung hält; - Einbringen des Kontaktelements (2) in die Aufnahme (11); - Entfernen des Blockierabschnitts (12), sodass die Klemmabschnitte (10A, 10B) einen Kontaktabschnitt (20) des elektrischen Kontaktelements (2) zumindest teilweise klemmend umgreifen, derart, dass über die zumindest eine Kontaktfläche (100A, 100B) eine elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte (1) und dem Kontaktelement (2) hergestellt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leiterplatte (1) bereitgestellt wird, die nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist oder mit einem Verfahren nach einem der der Ansprüche 11 oder 12 hergestellt wurde.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmabschnitte (10A, 10B) in der Vormontagestellung einen ersten Abstand zueinander aufweisen und bei der Montage des Kontaktelements (2) nach Entfernen des Blockierabschnitts (12) einen zweiten, gegenüber dem ersten Abstand reduzierten Abstand zueinander einnehmen.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an den Klemmabschnitten (10A, 10B) ein Vorspannelement (3) montiert wird, das die Klemmabschnitte (10A, 10B) in der Vormontagestellung unter Vorspannung versetzt, wobei das Vorspannelement (3) in der Vormontagestellung eine erste Weite aufweist und bei der Montage des Kontaktelements (2) nach Entfernen des Blockierabschnitts (12) eine zweite, gegenüber der ersten Weite reduzierte Weite einnimmt.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des Blockierabschnitts (12) mittels eines Werkzeugs (4), insbesondere in Form eines Stempels erfolgt.
DE102022131107.4A 2022-11-24 2022-11-24 Leiterplattendirektanschluss Pending DE102022131107A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022131107.4A DE102022131107A1 (de) 2022-11-24 2022-11-24 Leiterplattendirektanschluss

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022131107.4A DE102022131107A1 (de) 2022-11-24 2022-11-24 Leiterplattendirektanschluss

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022131107A1 true DE102022131107A1 (de) 2024-05-29

Family

ID=91026397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022131107.4A Pending DE102022131107A1 (de) 2022-11-24 2022-11-24 Leiterplattendirektanschluss

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022131107A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015106251A1 (de) 2015-04-23 2016-10-27 Phoenix Contact E-Mobility Gmbh Steckverbinderteil mit einer Temperaturüberwachungseinrichtung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015106251A1 (de) 2015-04-23 2016-10-27 Phoenix Contact E-Mobility Gmbh Steckverbinderteil mit einer Temperaturüberwachungseinrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2612403A2 (de) Elektrische komponente
DE102005012441B4 (de) Elektrischer Steckverbinder sowie Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steckverbinders
WO2020007555A1 (de) Steckverbindungselement für ein kraftfahrzeug und verfahren zum herstellen eines solchen steckverbindungselements
DE102019119588A1 (de) Kontaktelement zum elektrischen Verbinden von Leiterkarten und Verfahren zur Montage einer Leiterkartenanordnung
WO2010069673A1 (de) Kontaktierungsstecker sowie kontaktierungssteckverbindung
DE102004020422A1 (de) Pin zur lötfreien elektrischen Verbindung mit einer Leiterplatte, ein Einpresswerkzeug sowie Verfahren zur Herstellung einer lötfreien elektrischen Verbindung
EP3262717B1 (de) Steckverbindung für eine elektrische verbindung
DE202011005385U1 (de) Hochstromkontaktelement für Leiterplatten
EP1467441A2 (de) Schnellanschliessbare Steckverbindung in Spannzangentechnik
EP0319633B1 (de) Cinch-Stecker
DE102013013368A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung sowie elektrische Verbindung
DE102019107791A1 (de) Montagevorrichtung und Verfahren zum Montieren einer Mutter auf eine Schraube einer Batterieanordnung sowie Batterieanordnung
DE102022131107A1 (de) Leiterplattendirektanschluss
DE102011102624B4 (de) Halteelement und Halteanordnung zum Halten einer Sicherung sowie Sicherungssystem
EP1154521B1 (de) Steckverbinder und Verfahren zur Montage eines Steckverbinders
DE10323616A1 (de) Schnellanschließbare Steckverbindung in Spannzangentechnik
DE102016116375B4 (de) Kontaktierungsvorrichtung
DE102022125074B3 (de) Kontaktelement zum elektrisch leitfähigen kontaktieren eines batteriezellengehäuses
DE10316384A1 (de) Kontaktadapter für die Kontaktierung einer Antennenstruktur eines Fahrzeuges
DE102018131561A1 (de) Kontaktträger für Kontaktelement und Kontaktelement
EP1162694B1 (de) Vorrichtung zum Verbinden von elektrischen Leitern
WO2011026950A1 (de) Elektrische verbindung zwischen einem elektrischen wickelgut und leiterbahnen einer platine
EP0987797B1 (de) Elektrische Anschlussvorrichtung
DE102016208737A1 (de) Montageadapter und Leistungsmodulsystem
DE102022204085A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung, elektrische Verbindung