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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Beschreibung offenbart eine Technik, die eine Schaltungsanordnung und einen elektrischen Verteilerkasten betrifft.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Herkömmlicherweise ist eine Technik zum Einpressen von Metall in ein Substrat bekannt. Das Patentdokument 1 offenbart ein Substrat, in dem Kunststoffschichten und aus dickem Kupfer hergestellte leitfähige Schichten abwechselnd übereinandergelegt sind, und eine Kupfereinlage, die in ein in dem Substrat gebildetes Durchgangsloch eingepresst ist. Beim Einpressen in das in dem Substrat gebildete Durchgangsloch liegt die Kupfereinlage gegen Halteteile an, die von den leitfähigen Schichten zur Mitte des Durchgangslochs abstehen, so dass die Halteteile umgebogen werden und somit die Kupfereinlage und die Halteteile miteinander in Kontakt bleiben.
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Liste zitierter Druckschriften
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Patentdokument
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Patentdokument 1:
JP 2011-159727A -
Zusammenfassung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Dabei sind in der oben beschriebenen Ausbildung die von den leitfähigen Schichten abstehenden Halteteile durch die Kupfereinlage umgebogen, wenn jedoch die leitfähigen Schichten statt aus dickem Kupfer aus einer Stromschiene bestehen, die aus einem Metallplattenmaterial hergestellt ist, ist ein Umbiegen der Stromschiene beim Einpressen der Kupfereinlage unwahrscheinlich. Dementsprechend ist eine Ausbildung vorstellbar, in der beim Verbinden der Stromschiene und der Einlage die Einlage in ein Durchgangsloch eingepresst wird, das in der Stromschiene gebildet ist, jedoch kann in diesem Fall ein Defekt in der Verbindung zwischen der Einlage und der Stromschiene auftreten, wenn sie keine hohe Maßgenauigkeit haben, weshalb die Sorge besteht, dass die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen der Einlage und der Stromschiene sich verringert.
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Die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Technik entstand angesichts der genannten Umstände, und eine Aufgabe derselben ist es, die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen einer Stromschiene und einem Einpresselement zu verbessern.
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Lösung der Aufgabe
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Eine in der vorliegenden Beschreibung beschriebene Schaltungsanordnung weist auf: ein Stromschienensubstrat mit einer Stromschiene und einem Kunststoffteil, das an der Stromschiene anliegt; ein Einpresselement, das aus Metall hergestellt ist und in das Stromschienensubstrat eingepresst ist; ein elektronisches Bauteil, das mit dem Einpresselement verbunden ist; Lot, das die Stromschiene und das Einpresselement verbindet; und einen Lotansammlungsabschnitt, der mit dem Kunststoffteil gebildet ist und in dem das Lot angesammelt ist.
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Gemäß dieser Ausbildung sind die Stromschiene und das Einpresselement über das in dem Lotansammlungsabschnitt angesammelte Lot miteinander verbunden, und somit ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen der Stromschiene und dem Einpresselement zu verbessern. Außerdem ist der Lotansammlungsabschnitt mit dem Kunststoffteil gebildet, das an der Stromschiene anliegt, und somit sind eine einfache Bildung des Lotansammlungsabschnitts und einfache Formänderung des Lotansammlungsabschnitts möglich, so dass sich die Gestaltungsfreiheit erhöhen kann.
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Die folgenden Aspekte sind als Ausführungsformen der in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Technik bevorzugt.
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Das Kunststoffteil kann einen Vorsprungsabschnitt aufweisen, der von einem Endrand der Stromschiene über die Stromschiene hinaus absteht, und das Einpresselement kann an den Vorsprungsabschnitt gepresst sein.
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Gegenüber einer Ausbildung, bei der das Einpresselement direkt in die Stromschiene eingepresst ist, ist damit die Unterdrückung eines Einpressdefekts möglich, der durch einen Montagegenauigkeitsfehler auftreten kann.
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Das Kunststoffteil kann ein Einpressloch haben, in das das Einpresselement eingepresst wird.
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Wenn ein Einpresselement beispielsweise direkt in ein Durchgangsloch eingepresst wird, das in einer Stromschiene gebildet ist, ist hohe Maßgenauigkeit erforderlich und das Einpressen somit nicht einfach. Wenn eine Einpress-Aussparung in der Stromschiene vorgesehen ist, indem ein Rand derselben abgeschnitten ist, ein vorbestimmter Bereich des Umfangs des Einpresselements eingepresst ist und der übrige Teil desselben nicht mit der Stromschiene in Kontakt steht, besteht zudem das Problem, dass die Rückhaltekraft der Stromschiene beim Halten das Einpresselements sich mit einiger Wahrscheinlichkeit vermindert, obwohl der Vorgang zum Einpressen des Einpresselements, gegenüber einem Einpressen über dessen gesamten Umfang, einfach ist. Gemäß dieser Ausbildung ist das Einpressen des Einpresselements einfach, da das Einpresselement in das in dem Kunststoffteil gebildete Einpressloch eingepresst wird, und gleichzeitig ist es möglich, eine Verminderung der Rückhaltekraft des Stromschienensubstrats beim Halten des Einpresselements zu unterbinden, da das Einpresselement über seinen gesamten Umfang eingepresst werden kann. Wenn das Einpressen an dem Kunststoffteil auf diese Weise durchgeführt wird, ist die Ausbildung hier von der Art, dass ein Zwischenraum zwischen der Stromschiene und dem Einpresselement erzeugt ist und die Stromschiene und das Einpresselement nicht in direktem Kontakt miteinander stehen, aber die elektrische Verbindung zwischen dem Einpresselement und der Stromschiene durch das in dem Lotansammlungsabschnitt angesammelte Lot sichergestellt werden kann.
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Es kann ein isolierendes Substrat vorgesehen sein, in dem eine Leiterbahn auf einer isolierenden Platte gebildet ist und das auf dem Stromschienensubstrat platziert ist, wobei das Einpresselement eine Dicke hat, die größer als eine Dicke des Stromschienensubstrats ist, und eine Oberfläche des Einpresselements, mit dem das elektronische Bauteil verbunden ist, mit einer Oberfläche des isolierenden Substrats koplanar ist.
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Damit ist es möglich, Unebenheiten beim Verbinden von Leitungsanschlüssen des elektronischen Bauteils mit dem Einpresselement und dem isolierenden Substrat zu eliminieren.
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Mit einem elektronischen Bauteil sind mehrere der Einpresselemente verbunden, das Kunststoffteil kann einen Unterteilungsabschnitt aufweisen, der die benachbarten Einpresselemente voneinander trennt, und der Unterteilungsabschnitt kann von einer Oberfläche des Kunststoffteils abstehen, das sich auf der Oberseite der Stromschiene befindet.
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Damit wird eine Bewegung von Lot zwischen den benachbarten Einpresselementen durch den Unterteilungsabschnitt unterbunden, was es ermöglicht, die Isolierung zwischen den benachbarten Einpresselementen sicherzustellen.
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Es wird ein elektrischer Verteilerkasten bereitgestellt, der die Schaltungsanordnung und ein Gehäuse, in dem die Schaltungsanordnung aufgenommen ist, aufweist.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Mit der in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Technik ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen einer Stromschiene und einem Einpresselement zu verbessern.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen elektrischen Verteilerkasten gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
- 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des elektrischen Anschlusskastens.
- 3 ist eine Planansicht, die eine Schaltungsanordnung darstellt.
- 4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 3.
- 5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 3.
- 6 ist eine Planansicht, die ein Stromschienensubstrat darstellt.
- 7 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in 6.
- 8 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie D-D in 6.
- 9 ist eine perspektivische Ansicht, die mehrere Stromschienen darstellt.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verfahren darstellt, in dem Einpresselemente in das Stromschienensubstrat eingepresst werden.
- 11 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verfahren darstellt, in dem ein isolierendes Substrat und das Stromschienensubstrat aneinander gebunden werden.
- 12 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die Schaltungsanordnung über eine isolierende Schicht eng an der Oberseite eines Wärmeableitungselements befestigt ist.
- 13 ist eine Querschnittsansicht einer Schaltungsanordnung gemäß Ausführungsform 2 entlang der Linie A-A in 3.
- 14 ist eine Querschnittsansicht der Schaltungsanordnung entlang der Linie B-B in 3.
- 15 ist eine Querschnittsansicht der Schaltungsanordnung entlang der Linie C-C in 6.
- 16 ist eine Querschnittsansicht der Schaltungsanordnung entlang der Linie D-D in 6.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Ausführungsform 1
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Ein elektrischer Verteilerkasten 10 (1) gemäß Ausführungsform 1 ist in Fahrzeugen wie etwa Elektrokraftfahrzeugen oder Hybridkraftfahrzeugen auf einem Weg von einer Energiequelle wie etwa einer Batterie zu einer Last wie beispielsweise einem Motor eingebaut. Für die folgende Beschreibung wird angenommen, dass die „X-Richtung“ nach vorn führt, die „Y-Richtung“ nach links führt und die „Z-Richtung“ nach oben führt.
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Elektrischer Verteilerkasten 10
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Wie in 2 gezeigt, ist der elektrische Verteilerkasten 10 mit einer Schaltungsanordnung 20 und einem Gehäuse 11 versehen, in dem die Schaltungsanordnung 20 aufgenommen ist. Das Gehäuse 11 ist aus Metall wie etwa Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt und mit einem Wärmeableitungselement 12, das Wärme der Schaltungsanordnung 20 ableitet, sowie einer Abdeckung 14 versehen, die die Schaltungsanordnung 20 von oben abdeckt.
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Das Wärmeableitungselement 12 hat eine flache Oberseite 12A und eine Unterseite, auf der mehrere Wärmeableitungslamellen 13 kammförmig gebildet sind. Die Schaltungsanordnung 20 ist, beispielsweise mit einem isolierenden Klebemittel, isolierender Klebefolie oder dergleichen, an die Oberseite 12A des Wärmeableitungselements 12 gebunden. Es wird angemerkt, dass die Schaltungsanordnung 20 auch mit Schrauben (nicht gezeigt) an das Wärmeableitungselement 12 geschraubt sein kann.
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Schaltungsanordnung 20
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Wie in 3 und 4 gezeigt, ist die Schaltungsanordnung 20 versehen mit einem isolierenden Substrat 21, in dem eine Leiterbahn auf einer isolierenden Platte gebildet ist, einem Stromschienensubstrat 30, auf dem das isolierende Substrat 21 platziert ist, Einpresselementen 50A und 50B, die in das Stromschienensubstrat 30 eingepresst sind, und mehreren elektronischen Bauteilen 55, die mit den Einpresselementen 50A und 50B verbunden sind.
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Isolierendes Substrat 21
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Das isolierende Substrat 21 hat die Form einer im Wesentlichen rechteckigen Platte und hat eine Ausbildung, bei welcher auf der Oberseite einer isolierenden Platte, die aus einem isolierenden Material hergestellt ist, durch gedruckte Verdrahtung eine Leiterbahn (nicht gezeigt) gebildet ist, die aus einem leitfähigen Material wie etwa Kupferfolie hergestellt ist. Das isolierende Substrat 21 hat eine Vielzahl von Einstecklöchern 22, in die die Einpresselemente 50A und 50B einsteckbar sind, und eine Vielzahl von Durchgangslöchern 23 zum Verbinden der auf der Oberseite des isolierenden Substrats 21 gebildeten Leiterbahn mit Stromschienen 31. Das isolierende Substrat 21 ist mit einem Klebstoff oder dergleichen an das Stromschienensubstrat 30 gebunden.
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Stromschienensubstrat 30
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Das Stromschienensubstrat 30 hat die Form einer im Wesentlichen rechteckigen Platte, die das isolierende Substrat 21 nahezu vollständig überlagert, und ist mit den Stromschienen 31 sowie einem Kunststoffteil 35 versehen, das die Stromschienen 31 überlagert und dabei daran anliegbt bzw. in engem (flächigem) Kontakt damit steht. Das Stromschienensubstrat 30 kann beispielsweise durch Umspritzen hergestellt sein, bei dem die Stromschienen 31 in einem Formwerkzeug angeordnet sind.
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Die Stromschienen 31 sind gebildet, indem ein Metallplattenmaterial wie etwa Kupfer oder eine Kupferlegierung mit einer Presse in die Form einer Leiterbahn gestanzt ist, und sind, wie in 9 gezeigt, mit Zwischenräumen in verschiedenen Bereichen auf derselben Ebene angeordnet. Benachbarte Stromschienen 31 haben Einsteckaussparungen 32A und 32B, in die Einpresselemente 50A und 50B gesteckt werden, mit einem Zwischenraum dazwischen, wobei die Einsteckaussparungen 32A und 32B zueinander entgegengesetzt angeordnet sind.
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Das Kunststoffteil 35 ist beispielsweise aus einem isolierenden Kunstharz wie etwa einem Epoxidharz hergestellt, und wie in 7 und 8 gezeigt, überlagert das Kunststoffteil 35 mit einer vorbestimmten Dicke die Ober- und Unterseite der Stromschienen 31 und füllt die Zwischenräume zwischen benachbarten Stromschienen 31, mit Ausnahme der Einsteckaussparungen 32A und 32B. Der Abschnitt des Kunststoffteils 35, der die Oberseite der Stromschienen 31 überlagert, hat mehrere Durchgangslöcher 38, die durch diesen Abschnitt gebildet und dazu ausgebildet sind, die auf der Oberseite des isolierenden Substrats 21 gebildete Leiterbahn durch Löten oder dergleichen elektrisch mit den Stromschienen 31 zu verbinden. Der Abschnitt des Kunststoffteils 35, der die Unterseite (die eine Oberfläche) der Stromschienen 31 überlagert, hat an Stellen, die die Einsteckaussparungen 32A und 32B der Stromschienen 31 überlagern, Vorsprungsabschnitte 36, die über die Stromschienen 31 hinaus (zu dem Einpresselement 50A, 50B) abstehen. Jeder Vorsprungsabschnitt 36 erstreckt sich von dem Endrand einer Einsteckaussparung 32A oder 32B nach außen, und der Endrand des Vorsprungsabschnitts 36 dient als der Lochrand eines rechteckigen Einpresslochs 37A oder 37B, in das das Einpresselement 50A oder 50B eingepresst wird. Die Einpresslöcher 37A und 37B haben eine solche Größe, dass die Einpresselemente 50A und 50B jeweils fast ohne Zwischenraum eingepresst sind, und die Einpresslöcher 37A und 37B sind durch das Stromschienensubstrat 30 hindurch gebildet.
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Zwei benachbarte Einpresslöcher 37A und 37B haben verschiedene Größen. Das Kunststoffteil 35 weist Unterteilungsabschnitte 39 auf, die jeweils in einem Zwischenraum zwischen benachbarten Einpresselementen 50A und 50B angeordnet sind, um die benachbarten Einpresselemente 50A und 50B voneinander zu trennen. Die Unterteilungsabschnitte 39 sind plattenförmig (wandförmig) und haben eine Dicke im Wesentlichen gleich der Dicke der Einpresselemente 50A und 50B. Die oberen Ränder der Unterteilungsabschnitte 39 liegen oberhalb der Oberseite des Kunststoffteils 35, das die Oberseite der Stromschienen 31 (auf der Seite des elektronischen Bauteils 55) überlagert, und sind koplanar mit der Oberseite der Einpresselemente 50A und 50B und der Oberseite des isolierenden Substrats 21 gebildet. Außerdem sind die unteren Ränder der Unterteilungsabschnitte 39 koplanar mit der Unterseite der Einpresselemente 50A und 50B sowie der Unterseite des Kunststoffteils 35 gebildet, das die Unterseite der Stromschienen 31 überlagert.
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Wie in 4 und 5 gezeigt, sind Lotansammlungsabschnitte 40 vorgesehen, in denen sich Lot S ansammelt, wobei die Lotansammlungsabschnitte 40 jeweils durch einen Vorsprungsabschnitt 36, eine Seitenfläche 53 eines Einpresselements 50A oder 50B und eine Einsteckaussparung 32A oder 32B einer Stromschiene 31 gebildet sind. Der Lotansammlungsabschnitt 40 erstreckt sich in der Form einer Nut entlang des Umfangsrands des Einpresselements 50A oder 50B (des Endrands der Einsteckaussparung 32A oder 32B) und hat einen Nutboden, der durch die Oberseite des Vorsprungsabschnitts 36 gebildet ist, sowie ein Paar Nutwände, die durch die Seitenfläche 53 des Einpresselements 50A oder 50B und die Einsteckaussparung 32A oder 32B gebildet sind, wobei das Paar der Nutwände von dem Nutboden hochsteht. Es wird angemerkt, dass der Lotansammlungsabschnitt 40 auf dem gesamten Umfang des Einpresselements 50A oder 50B gebildet ist, mit Ausnahme der Seite, auf der das Einpresselement 50A oder 50B mit dem Unterteilungsabschnitt 39 in Kontakt steht.
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Das in dem Lotansammlungsabschnitt 40 angesammelte Lot S erstreckt sich kreisförmig um das Einpresselement 50A oder 50B (mit Ausnahme des Unterteilungsabschnitts 39) und verbindet den Zwischenraum zwischen dem Einpresselement 50A oder 50B und der Stromschiene 31 elektrisch. Das Lot S kann beispielsweise auch ein bleifreies Lot sein.
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Einpresselemente 50A und 50B
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Die Einpresselemente 50A und 50B sind gebildet, indem ein Metallplattenmaterial wie etwa Kupfer oder eine Kupferlegierung (beispielsweise das gleiche Metall wie das Metall der Stromschienen 31) mit einer Presse gestanzt ist, und haben die Form einer im Wesentlichen rechteckigen Platte mit nahezu derselben Dicke wie eine Überlagerung zwischen dem isolierenden Substrat 21 und dem Stromschienensubstrat 30. Die unteren Ränder der Einpresselemente 50A und 50B sind in die Einpresslöcher 37A und 37B des Kunststoffteils 35 eingepresst.
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Elektronische Bauteile 55
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Die elektronischen Bauteile 55 sind beispielsweise Halbleiterschaltelemente wie etwa Feldeffekttransistoren (FETs) und sind Wärmeerzeugungselemente, die abhängig von dem hindurchfließenden Strom Wärme erzeugen. Die elektronischen Bauteile 55 weisen jeweils einen Körper 56 mit einer kastenförmigen Packung und mehrere Leitungsanschlüsse 57 auf. Einer der Leitungsanschlüsse 57 ist unten an dem Körper 56 vorgesehen, und die übrigen Leitungsanschlüsse 57 stehen von einer Seitenfläche des Körpers 56 ab. Die Leitungsanschlüsse 57 sind an die Einpresselemente 50A und 50B und die Leiterbahn gelötet, die auf der Oberseite des isolierenden Substrats 21 gebildet ist.
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Es wird ein Verfahren zur Herstellung des elektrischen Verteilerkastens 10 beschrieben.
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Die Stromschienen 31 sind gebildet, indem ein Metallplattenmaterial einer Pressverarbeitung oder dergleichen unterzogen wird (9). Durch die Durchführung eines Umspritzens, bei dem die Stromschienen 31 in einem Formwerkzeug angeordnet sind, wird dann das Stromschienensubstrat 30 gebildet. Sodann werden, wie in 10 gezeigt, die Einpresselemente 50A und 50B in die Einpresslöcher 37A und 37B eingepresst, die in dem Stromschienensubstrat 30 gebildet sind. Sodann wird, wie in 12 gezeigt, das isolierende Substrat 21 mit einem Klebstoff an die Oberseite des Stromschienensubstrats 30 gebunden.
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Sodann wird beispielsweise Lotpaste auf die Lotansammlungsabschnitte 40 und die Oberseite der Einpresselemente 50A und 50B aufgetragen, die elektronischen Bauteile 55 werden auf den Einpresselementen 50A und 50B platziert, und es wird ein Aufschmelzlöten daran durchgeführt. Dementsprechend schmilzt die Lotpaste und erreicht die Gesamtheit (gesamte Länge) der Lotansammlungsabschnitte 40, so dass die Stromschienen 31 und die Einpresselemente 50A und 50B durch das Lot miteinander verbunden werden und die Leitungsanschlüsse 57 der elektronischen Bauteile 55 an die Einpresselemente 50A und 50B gelötet werden. Auf diese Weise wird die Schaltungsanordnung 20 gebildet (3). Sodann wird die Schaltungsanordnung 20 mit einem Klebstoff oder dergleichen an die Oberseite des Wärmeableitungselements 12 gebunden (12), und die Abdeckung 14 wird über das Wärmeableitungselement 12 gesetzt und mit Schrauben (nicht gezeigt) daran fixiert, so dass der elektrische Verteilerkasten 10 entsteht (1).
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Gemäß der beschriebenen Ausführungsform können folgende Funktionen und Wirkungen erzielt werden.
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Die Schaltungsanordnung 20 ist versehen mit dem Stromschienensubstrat 30, das die Stromschienen 31 und das an den Stromschienen 31 anliegende Kunststoffteil 35 aufweist, den Einpresselementen 50A und 50B, die aus Metall hergestellt sind und in das Stromschienensubstrat 30 eingepresst sind, den elektronischen Bauteilen 55, die mit den Einpresselementen 50A und 50B verbunden sind, dem Lot S, das die Stromschienen 31 und die Einpresselemente 50A und 50B verbindet, und den Lotansammlungsabschnitten 40, die mit dem Kunststoffteil 35 gebildet sind und in denen das Lot S angesammelt ist.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Stromschienen 31 und die Einpresselemente 50A und 50B miteinander über das Lot S verbunden, das in den Lotansammlungsabschnitte 40 angesammelt ist, und somit ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den Stromschienen 31 und den in die Stromschienen 31 eingepressten Einpresselementen 50A und 50B zu verbessern. Außerdem sind die Lotansammlungsabschnitte 40 mit dem Kunststoffteil 35 gebildet, das an den Stromschienen 31 anliegt, und somit sind eine einfache Bildung der Lotansammlungsabschnitte 40 und einfache Formveränderung der Lotansammlungsabschnitte 40 möglich, so dass sich die Gestaltungsfreiheit erhöhen kann.
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Außerdem weist das Kunststoffteil 35 die Vorsprungsabschnitte 36 auf, die von den Endrändern der Stromschienen 31 über die Stromschienen 31 hinaus abstehen, und die Einpresselemente 50A und 50B sind an den Vorsprungsabschnitt 36 gepresst.
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Gegenüber einer Ausbildung, bei der die Einpresselemente 50A und 50B direkt in die Stromschienen 31 eingepresst sind, ist es damit möglich, einen Einpressdefekt zu unterbinden, der durch einen Montagegenauigkeitsfehler auftreten kann.
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Außerdem hat das Kunststoffteil 35 die Einpresslöcher 37A und 37B, in die die Einpresselemente 50A und 50B eingepresst werden.
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Wenn beispielsweise die Einpresselemente 50A und 50B direkt in Durchgangslöcher eingepresst werden, die in den Stromschienen 31 gebildet sind, ist hohe Maßgenauigkeit erforderlich und das Einpressen somit nicht einfach. Wenn Einpress-Aussparungen in den Stromschienen 31 durch Abschneiden von Rändern derselben vorgesehen sind und ein Teil der Umfänge der Einpresselemente 50A und 50B eingepresst ist und der übrige Teil derselbe nicht mit den Stromschienen 31 in Kontakt steht, besteht zudem, trotz der Einfachheit des Vorgangs des Einpressens der Einpresselemente 50A und 50B, das Problem, dass die Rückhaltekraft der Stromschienen 31 beim Halten der Einpresselemente 50A und 50B sich mit einiger Wahrscheinlichkeit vermindert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Einpressen der Einpresselemente 50A und 50B einfach, da die Einpresselemente 50A und 50B in die Einpresslöcher 37A und 37B eingepresst werden, die in dem Kunststoffteil 35 gebildet sind, und gleichzeitig ist es möglich, eine Verminderung der Rückhaltekraft des Stromschienensubstrats 30 beim Halten der Einpresselemente 50A und 50B zu unterbinden, da die Einpresselemente 50A und 50B über ihren gesamten Umfang eingepresst werden können. Wenn das Einpressen an dem Kunststoffteil 35 auf diese Weise durchgeführt wird, ist die Ausbildung hier von der Art, dass ein Zwischenraum zwischen den Stromschienen 31 und den Einpresselementen 50A und 50B erzeugt ist und die Stromschienen 31 sowie die Einpresselemente 50A und 50B nicht in direktem Kontakt miteinander stehen, aber die elektrische Verbindung zwischen den Einpresselementen 50A und 50B und den Stromschienen 31 durch das in den Lotansammlungsabschnitten 40 angesammelte Lot S sichergestellt werden kann.
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Außerdem ist das isolierende Substrat 21 vorgesehen, in dem eine Leiterbahn auf einer isolierenden Platte gebildet ist und dem auf das Stromschienensubstrat 30 platziert ist. Die Einpresselemente 50A und 50B haben eine Dicke, die größer als die Dicke des Stromschienensubstrats 30 ist, und die Oberflächen der Einpresselemente 50A und 50B, mit denen die elektronischen Bauteile 55 verbunden sind, sind koplanar mit einer Oberfläche des isolierenden Substrats 21.
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Damit ist es möglich, Unebenheiten beim Verbinden der Leitungsanschlüsse 57 der elektronischen Bauteile 55 mit den Einpresselementen 50A und 50B und dem isolierenden Substrat 21 zu eliminieren.
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Außerdem sind die Einpresselemente 50A und 50B vorgesehen, die mit einem einzelnen elektronischen Bauteil 55 verbunden sind, das Kunststoffteil 35 weist einen Unterteilungsabschnitt 39 auf, der die benachbarten Einpresselemente 50A und 50B voneinander trennt, und der Unterteilungsabschnitt 39 steht von der Oberfläche des Kunststoffteils 35 ab, das sich auf der Oberseite der Stromschienen 31 befindet.
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Damit wird eine Bewegung des Lots S zwischen den benachbarten Einpresselementen 50A und 50B durch den Unterteilungsabschnitt 39 verhindert, was es ermöglicht, die Isolierung zwischen den benachbarten Einpresselementen 50A und 50B sicherzustellen.
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Ausführungsform 2
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Ausführungsform 2 wird mit Bezug auf 13 bis 16 beschrieben. In Ausführungsform 1 sind die Einpresselemente 50A und 50B zum Einpressen in die Einpresslöcher 37A und 37B ausgebildet, die in dem Kunststoffteil 35 gebildet sind, dagegen sind in Ausführungsform 2, wie in 13 gezeigt, die Einpresselemente 50A und 50B zum Einpressen in Einpress-Aussparungen 72A und 72B ausgebildet, die in den Stromschienen 31 gebildet sind, und es sind Lotansammlungsabschnitte 73 gebildet, die jeweils einen Nutboden haben, der durch die Oberseite einer Stromschiene 31 gebildet ist. Die übrigen Ausbildungen sind die gleichen wie in Ausführungsform 1, und somit sind im Folgenden gleiche Ausbildungen wie in Ausführungsform 1 mit denselben Bezugsziffern versehen, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
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Eine Schaltungsanordnung 60 ist mit einem isolierenden Substrat 21, einem Stromschienensubstrat 70, auf dem das isolierende Substrat 21 platziert ist, Einpresselementen 50A und 50B, die in das Stromschienensubstrat 70 eingepresst sind, und mehreren elektronischen Bauteilen 55 versehen. Das Stromschienensubstrat 70 ist mit mehreren Stromschienen 71 und einem Kunststoffteil 35 versehen, das an den Stromschienen 71 anliegt.
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Die Stromschienen 71 haben die Einpress-Aussparungen 72A und 72B, in die die Einpresselemente 50A und 50B eingepresst sind. Die Einpress-Aussparungen 72A und 72B haben eine Form, die zu einem Rechteck mit solcher Größe ausgeschnitten ist, dass drei der Seiten der Einpresselemente 50A und 50B eingepresst werden können (eine Form, bei der ihre inneren Räume etwas kleiner als die Einsteckaussparungen 32A und 32B sind). Endabschnitte 35A des Kunststoffteils 35, das an der Oberseite der Stromschienen 71 anliegt, haben einen Zwischenraum zu den Seitenflächen 53 der Einpresselemente 50A und 50B. Dementsprechend sind Lotansammlungsabschnitte 73 gebildet, in denen Lot S angesammelt ist, wobei jeder Lotansammlungsabschnitt 73 einen Nutboden, der durch die Oberseite einer Stromschiene 71 gebildet ist (auf der Seite der Einpress-Aussparung 72A, 72B) und ein Paar Nutwände hat, die durch die Seitenfläche 53 eines Einpresselements 50A oder 50B und einen Endabschnitt 35A des Kunststoffteils 35 gebildet sind, wobei das Paar der Nutwände von dem Nutboden hochsteht. Der Lotansammlungsabschnitt 73 erstreckt sich kreisförmig in der Form einer Nut entlang des Umfangsrands des entsprechenden Einpresselements 50A oder 50B (mit Ausnahme des Unterteilungsabschnitts 39).
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Gemäß der Ausführungsform 2 sind die Stromschienen 71 und die Einpresselemente 50A und 50B miteinander über das Lot S verbunden, das in den Lotansammlungsabschnitten 73 angesammelt ist, und das Metall der Stromschienen 71 sowie das Metall der Einpresselemente 50A und 50B sind direkt miteinander verbunden, was es ermöglicht, die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zu verbessern.
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Weitere Ausführungsformen
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Die in der vorliegenden Beschreibung beschriebene Technik ist nicht auf die Ausführungsformen begrenzt, die in der obigen Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben sind, und der technische Umfang der in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Technik schließt beispielsweise folgende Ausführungsformen ein.
- (1) Form und Zahl der Einpresselemente 50A und 50B sind nicht auf die Form und Zahl in den vorangehenden Ausführungsformen begrenzt. Beispielsweise ist die Form nicht auf ein Rechteck wie in den vorangegangenen Ausführungsformen begrenzt und kann auch ein Kreis, ein Oval oder ein Vieleck sein. Außerdem kann die Form der Lotansammlungsabschnitte gegebenenfalls abhängig von der Form der Einpresselemente abgewandelt werden.
- (2) Das isolierende Substrat 21 kann auch ein mehrschichtiges Substrat sein, in dem eine oder mehrere Leiterbahnen übereinandergelegt sind.
- (3) In der Schaltungsanordnung 20 bilden das isolierende Substrat 21 und das Stromschienensubstrat 30 ein Schaltungssubstrat, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und es ist auch eine Ausbildung möglich, bei der das isolierende Substrat 21 nicht vorgesehen ist und nur das Stromschienensubstrat 30 als Schaltungssubstrat wirksam ist.
- (4) Als elektronische Bauteile 55 werden FETS verwendet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und es können beispielsweise auch Spulen oder Kondensatoren als elektronische Bauteile 55 verwendet werden.
- (5) Das Löten zum Verbinden der Stromschienen 31 oder 71 und der Einpresselemente 50A und 50B ist nicht auf das Aufschmelzlöten begrenzt, und es können zum Löten auch verschiedene bekannte Verfahren verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10:
- elektrischer Verteilerkasten
- 11:
- Gehäuse
- 20, 60:
- Schaltungsanordnung
- 21:
- isolierendes Substrat
- 30, 70:
- Stromschienensubstrat
- 31, 71:
- Stromschiene
- 32A, 32B:
- Einsteckaussparung
- 35:
- Kunststoffteil
- 36:
- Vorsprungsabschnitt
- 37A, 37B:
- Einpressloch
- 39:
- Unterteilungsabschnitt
- 40, 73:
- Lotansammlungsabschnitt
- 50A, 50B:
- Einpresselement
- 55:
- elektronisches Bauteil
- 72A, 72B:
- Einpressaussparung
- S:
- Lot
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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