DE4404986A1 - Einrichtung zur Kontaktierung elektrischer Leiter sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Einrichtung - Google Patents
Einrichtung zur Kontaktierung elektrischer Leiter sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen EinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der
Gattung des Hauptanspruchs. Zur Kontaktierung von
Spulendrähten von Statorwicklungen von Elektromotoren ist es
beispielsweise bekannt, am Elektromotor eine Leiterplatte in
einem elektrisch isolierenden Gehäuse anzuordnen, zu der die
Spulendrähte des Stators geführt sind und auf der
elektrische und/oder elektronische Bautelemente aufgelötet
sind. An die Leiterplatte ist ferner ein Anschlußstecker zum
Verbinden mit elektrischen Leitungen gekoppelt, wobei
Anschlußstecker und Leiterplatte in einem Gehäuse
untergebracht sind. Eine derartige, aus den Bauteilen
Leiterplatte und Anschlußstecker aufgebaute Einrichtung
erfordert einen hohen fertigungstechnischen Aufwand sowohl
bei der Herstellung der einzelnen Bauteile als auch bei der
Montage der Einrichtung an dem elektrischen Gerät.
Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil,
daß die Anzahl der zu verwendenden Bauteile reduziert wird.
Dadurch ist die Einrichtung kostengünstig herstellbar und
bei der Montage mit dem zu kontaktierenden elektrischen
Gerät einfacher handhabbar. Durch die Erfindung ist es
möglich, bei der Kontaktierung eine einzige Baueinheit zu
verwenden, die in sich sowohl die elektrischen und/oder
elektronischen Baueinheiten als auch den Anschlußstecker
integriert. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine
rationelle Herstellung der Einrichtung möglich, wobei die
Einrichtung als Ganzes hintereinander gefertigt werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.
Eine besonders kostengünstige Ausführung der Einrichtung ist
dadurch möglich, wenn der Träger ein Gehäuse zur Aufnahme
der elektrischen und/oder elektronischen Baueinheiten
bildet, welches zugleich den Anschlußsteckers enthält. Das
Verfahren läßt sich dadurch weiter rationalisieren, wenn die
aus dem Blech ausgeformten Leiterbahnenstruktur aus einem
endlosen Band ausgestanzt wird. Zweckmäßig ist ferner, wenn
die Träger als Mehrfachnutzen mehreren mit einem Stanzgitter
verbundenen Leiterbahnstrukturen zugeführt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine aus
einem Blech ausgeformte Leiterbahnstruktur und Fig. 2 eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Einrichtung.
Fig. 1 zeigt zunächst eine einstückig aus einem Blech
ausgeformte Leiterbahnstruktur 10. Das Blech besteht
beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und
besitzt eine Dicke von beispielsweise 0,63 mm. Die
Leiterbahnstruktur 10 besitzt Leitungsverbindungen mit
beispielsweise vier Anschlußfahnen 11 und beispielsweise
drei Steckkontakten 12. Die Steckkontakte 12 sind die
Anschüsse für ein nicht dargestelltes Anschlußkabel.
Beim Ausformen werden in die Leiterbahnstruktur 10
Aussparungen 14 eingebracht, derart, daß ein
zusammenhängendes, einstückiges Leiterbahnbild entsteht. Die
so erhaltene Leiterbahnstruktur 10 ist in sich geschlossen
und enthält vorerst keine voneinander getrennte
Leitungsverbindungen. Ferner sind an die Leiterbahnstruktur
10 Befestigungsflächen 13 angeformt.
Die Leiterbahnstruktur 10 ist gemäß Fig. 2 auf einem
elektrisch isolierenden Träger 18 angeordnet. Die
Befestigung auf dem Träger 18 erfolgt dabei beispielsweise
derart, daß die Befestigungsflächen 13 in am Träger 18
angeformte und nicht dargestellte Befestigungsmittel
einrasten. Der Träger 18 besitzt eine Anformung 19, in die
die Steckkontakte 12 hineinragen, so daß sich ein
Anschußstecker 20 ausbildet.
Die Trennung der Leiterbahnstruktur 10 in einzelne
Leiterbahnen 15, die zur Ausbildung der Leitungsverbindungen
notwendig sind, erfolgt nach dem Befestigen der
Leiterbahnstruktur 10 auf dem Träger 18.
Auf die nach dem Befestigen der Leiterbahnstruktur 10 auf
dem Träger 18 vorliegenden vereinzelten Leiterbahnen 15
werden elektrische und/oder elektronische Bauelemente 22
aufgelötet. Die Anschlußfahnen 11 sind in Fig. 2 senkrecht
nach oben gebogen und mit elektrischen Leitern 24 eines
nicht dargestellten elektrischen Gerätes kontaktiert.
Der mit den Leiterbahnen 15 und den Bauelementen 22
bestückte Träger 18 wird beispielsweise an einem
Elektromotor befestigt. Der Elektromotor besitzt
beispielsweise vier Spulendrähte einer Statorwicklung, die
als Leiter 24 durch den Träger 18 hindurchgeführt und mit
den Anschlußfahnen 11 verbunden sind. Die Kontaktierung der
Spulendrähte mit den Anschlußfahnen 11 kann durch Löten oder
Verschweißen realisiert werde. Es ist aber genauso denkbar,
andere Kontaktierungen, wie Kleben mit Leitpaste oder
Wickeln einzusetzen.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung werden die
Leiterbahnstrukturen 10 beispielsweise aus einem endlosen
Blechstreifen durch ein Stanzverfahren ausgestanzt, wobei
die einzelnen Leiterbahnstrukturen 10 in einem Stanzgitter
zusammengehalten werden. Als Stanzgitter wird hierbei das
beim Stanzen verbleibende Restmaterial des Blechstreifens
verstanden, mit dem die Leiterbahnstruktur 10 durch
Materialbrücken bis zum Vereinzeln verbunden bleibt.
Den im Stanzgitter angeordneten Leiterbahnstrukturen 10 wird
sodann der Träger 18 zugeführt und die Leiterbahnstruktur 10
auf dem Träger 18 befestigt. Hierbei kann der Träger 18 als
Mehrfachnutzen eingesetzt werden, so daß beispielsweise drei
hintereinander im Stanzgitter angeordnete
Leiterbahnstrukturen 10 auf drei zusammenhängende Träger 18
gesetzt und befestigt werden. Alternativ zum Einsetzen der
Leiterbahnstruktur 10 auf einem Träger 18 ist es auch
denkbar, den Träger 18 auf die Leiterbahnstruktur 10
aufzuspritzen.
Nach dem Befestigen der Leiterbahnstruktur 10 auf dem Träger
18 wird die Leiterbahnstruktur 10 derart aufgetrennt, daß
die Leiterbahnen 15 für die später zu kontaktierenden
Bauelemente 22 geschaffen werden. Das Trennen kann dabei
mechanisch oder durch Laserschneiden erfolgen.
Nach dem Befestigen der Leiterbahnstruktur 10 auf dem Träger
18 und dem Auftrennen der Leiterbahnstruktur 10 zu
Leiterbahnen 15 wird das Stanzgitter entfernt, so daß die
Leiterbahnen 15 mit den Trägern 18 verbunden sind. Das
Entfernen des Stanzgitters beziehungsweise das Vereinzeln
der Leiterbahnstrukturen 10 kann auch vor dem Auftrennen der
Leiterbahnstruktur 10 durchgeführt werden.
Als nächster Arbeitsschritt werden die Anschlußfahnen 11
senkrecht zum Träger 18 nach oben gebogen. Danach werden die
Leiterbahnen 15 in einer weiteren Bearbeitungsstation mit
den Bauelementen 22 bestückt. Vorher werden jedoch die
Anschlußkontakte der Bauelemente 22 beispielsweise in einem
Tamponverfahren mit einer Lötpaste versehen. Das Bestücken
der Leitbahnen 15 erfolgt bei der Verwendung eines
Mehrfachnutzens für die Träger 18 beispielsweise derart, daß
die im Mehrfachnutzen des Trägers 18 vorliegenden einzelnen
Leiterbahnen 15 in einem Arbeitsschritt mit Bauelementen 22
bestückt werden. Anschließend werden die auf dem Träger 18
montierten, bestückten Leiterbahnen 15 einer Lötvorrichtung
zugeführt, in der die Bauelemente 22 beispielsweise mit
einem Reflow-Lötverfahren verlötet werden. Abschließend
erfolgt das Vereinzeln der Mehrfachnutzen der Träger 18, so
daß jeweils eine Einrichtung auf einen Träger 18 befestigte
und mit Bauelementen 22 bestückte Leiterbahn 15 vorliegt.
Die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte
Einrichtung wird zur Kontaktierung von elektrischen Geräten
verwendet. Dazu wird der derartig bestückte Träger 18 auf
dem Gerät befestigt und die Leitungsanschlüsse des Gerätes
mit den Anschlußfahnen 11 verbunden. Nach der Montage am
Gerät wird der Träger 18 mit einer nicht dargestellten
Abdeckung versehen, so daß die Leiterbahnstruktur 10 und die
Bauelemente 22 einschließlich der Steckkontakte 12 von einem
Gehäuse ummantelt sind.
Claims (10)
1. Einrichtung zur Kontaktierung elektrischer Leiter,
insbesondere von Elektromotoren, mit auf einem elektrisch
isolierenden Träger angeordneten Leitungsverbindungen, die
von den Leitern zu Anschlußkontakten geführt und mit
elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen
kontaktiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einem
Blech einstückig ausgeformte Leiterbahnstruktur (10)
vorgesehen ist, die nach dem Befestigen auf dem Träger (18)
die Leitungsverbindungen (15) für die elektrischen und/oder
elektronischen Bauelemente ausbildet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anschlußkontakte (12) an die Leiterbahnstruktur (10)
angeformt sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anschlußkontakte (10) Steckkontakte sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Träger (18) mindestens eine Anformung (19) aufweist, in
welcher die Anschlußkontakte 12 angeordnet sind, derart, daß
ein Anschlußstecker (20) ausbildbar ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Leiterbahnstruktur (10) Anschlußfahnen (11) zur
Kontaktierung der elektrischen Leiter (24) aufweist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Träger (18) zumindest einen Teil eines Gehäuses bildet,
von dem die Bauelemente (22) und die Anschlußkontakte (12)
aufgenommen sind.
7. Verfahren zur Herstellung einer Einrichtung zur
Kontaktierung elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1
bis 6, gekennzeichnet durch
- a) Ausformen einer einstückigen Leiterbahnstruktur aus einem Blech,
- b) Befestigen der Leiterbahnstruktur auf einem elektrisch isolierenden Träger,
- c) Auftrennen von Verbindungsstellen der Leiterbahnstruktur, derart, daß die Leitungsverbindungen zur Kontaktierung elektrischer und/oder elektronischer Bauelemente entstehen,
- d) Bestücken und Kontaktieren der Leitungsverbindungen mit den Bauelementen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Leiterbahnstruktur aus einem endlosen Blechstreifen
ausgeformt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Träger mit den Leiterbahnstrukturen als Mehrfachnutzen
verbunden wird und daß nach dem Kontaktieren der
Leitungsverbindung mit den Bauelementen die Mehrfachnutzen
vereinzelt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Leiterbahnstrukturen mit einem Stanzverfahren
hergestellt werden.
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