EP1804339A1 - Elektrische Verbindung - Google Patents

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EP1804339A1
EP1804339A1 EP06024353A EP06024353A EP1804339A1 EP 1804339 A1 EP1804339 A1 EP 1804339A1 EP 06024353 A EP06024353 A EP 06024353A EP 06024353 A EP06024353 A EP 06024353A EP 1804339 A1 EP1804339 A1 EP 1804339A1
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EP
European Patent Office
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contact
current contact
electrical connection
socket
high current
Prior art date
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EP06024353A
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English (en)
French (fr)
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EP1804339B1 (de
Inventor
Wolfgang Langhoff
Hans-Ulrich Müller
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Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Original Assignee
Amphenol Tuchel Electronics GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Amphenol Tuchel Electronics GmbH filed Critical Amphenol Tuchel Electronics GmbH
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Publication of EP1804339B1 publication Critical patent/EP1804339B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural 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
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H01R12/585—Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/57—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals surface mounting terminals

Definitions

  • the invention relates to an electrical connection between a cylindrical high-current contact socket or a Hochstromnapspin and a planar conductor element with two opposite flat sides.
  • the invention has for its object to provide an improved connection of a cylindrical high current contact socket or a Hochstromnapspin with a planar conductor element and a connection method, au ground whose attachment-related surface tension in the conductor element can be avoided.
  • the invention is based on the idea to pass the high current contact socket, in particular a RADSOK contact socket, or a Hochstromitionpin through an opening in a conductor track element with radial play and to clamp the track element in the axial direction between two contact elements, in particular in the radial direction, firmly with the High current contact socket or the Hochstrom thumbpin are connected. Due to the inclusion of the high current contact socket or the high current contact pin in the opening with radial play, tension of the conductor element is avoided. The conductor track element is acted upon only in the axial direction with a clamping force of the two contact elements, which abut in each case on a flat side of the conductor track element. As a planar conductor elements are in particular boards or stamped grid into consideration.
  • the compound according to the invention furthermore has the advantage that it is possible to dispense with solder for producing an electrical contact when the electrical contact is made via at least one contact element.
  • one of the contact elements is integrally formed with the high-current contact socket or with the Hochstromnapspin.
  • This embodiment simplifies the connection procedure, since a method step, namely the connection of a first contact element to the high-current contact socket or to the high-current contact pin, can be dispensed with.
  • the contact element is arranged on the end of the high-current contact socket or on the high-current contact pin, for example in the manner of a nail head, so that the high-current contact socket or the high-current contact pins can first be inserted into the opening within the conductor track element until the contact element abuts against a flat side of the conductor track element.
  • connection forces are evenly distributed to both the high current contact socket or the Hochstrom.pin and on the conductor element, if at least one contact element is interspersed by the high current contact socket or by the Hochstrom.
  • the contact element preferably encloses the high-current contact socket or the high-current contact pin annularly.
  • that is Investment element formed symmetrically to the longitudinal axis of the high current contact socket or to the high current contact pin.
  • a particularly effective and easy mounting option for at least one of the contact elements on the high current contact socket or on the high current contact pins is to fix the contact element to the high current contact socket or to the high current contact pin in an opening by means of a press fit.
  • the opening diameter has an undersize in relation to the diameter of the high-current contact socket or of the high-current contact pin.
  • a particularly simple, firm and effective way to fix at least one contact element on the high current contact socket or on the high current contact pin is to crimp the components together.
  • inwardly acting force is applied from the outside to the contact element, which thereby firmly and permanently clamped surrounds the high-current contact socket or the Hochstrommindpin.
  • At least one contact element produces the electrically conductive connection between the high-current contact socket or the high-current contact pin and the conductor track element.
  • the electrical contact thus produced is not susceptible to mechanical stress and temperature fluctuations.
  • the contact area is particularly large, whereby heating due to high currents are avoided with advantage.
  • An optimal contacting of the printed conductor element is achieved if conductor tracks are provided on both flat sides of the printed conductor element and if on each flat side at least one printed conductor is contacted by in each case one contact element.
  • both contact elements serve as contacting means.
  • the contact area is particularly large, so that the electrical contact resistance is minimal and therefore very large currents can flow without heating the contact points.
  • the contact side of at least one of the contact elements facing the flat side of the printed conductor element is profiled to enlarge the contact surface and / or to pierce an oxide layer.
  • any oxide layer located on the upper side of a conductor track can be pierced, which in turn minimizes the contact resistance.
  • a particularly advantageous possibility of profiling the plant side is to form the profiling as a sprocket, which extends in the circumferential direction and in which the tooth tips in the direction Point flat side of the conductor element.
  • the tips are particularly well suited for piercing a possible oxide layer.
  • a high-current contact socket or a Hochstromitionpin is attached thereto or integrally formed contact element in an opening, in particular bore, a conductor element inserted until the contact element bears against a flat side of the conductor element. Then, a second contact element is fixed on the opposite side of the first contact element flat side of the conductor element at the high current contact socket or on the Hochstrom thumbpin. In this case, the second contact element must come to rest on the conductor track element so that it is clamped between the two contact elements. About at least one of the contact elements takes place with advantage the electrical contact.
  • the second contact element is pushed before fixing it on the high-current contact socket or on the Hochstrom.pin to the clamping system to the conductor element and then fixed in this position by radial crimping on the high current contact socket or the Hochstrom.
  • An advantage here is a resilient design of one of the contact elements and the provision of a profiling of a contact element for Enlargement of the contact surface and for piercing a possible oxide layer of a conductor track of the conductor element.
  • This is particularly suitable for use in electrical currents with currents greater than 100 A.
  • the high-current contact socket 5 shown is known per se. It has a cylindrical outer sleeve 6 made of metal.
  • an electrically conductive, substantially tubular sheet metal part 8 is provided for radially resilient engagement with a contact pin to be inserted into the high current contact socket 5.
  • the sheet metal part 8 consists of a circumferentially closed upper ring 9 and a lower ring 10 spaced therefrom.
  • the area between the two rings 9, 10 is provided with axially extending, circumferentially curved slots 11. Due to the twisted design of the sheet metal part 8 a waisting is effected in the middle part of the sheet metal part 8, whereby the sheet metal part 8 springs in the radial direction and thus encloses a contact pin resiliently.
  • the high-current contact socket 5 is guided with clearance through an opening 12 within the board 2 and projects beyond this on both flat sides 3, 4.
  • Board 2 and high-current contact socket 5 are mechanically and electrically connected by means of two contact elements 13, 14 made of metal.
  • the two annular contact elements 13, 14 receive the high-current contact bush in each case in an axial passage opening 15, 16.
  • Each contact element 13, 14 is located on each of a flat side 13, 14 of the board 2 and each contacted a flat trace 7. Of course, it is sufficient if only one of the two investment elements 13, 14 contacted a conductor 7.
  • outer sleeve 5 is to be formed of plastic, an electrically conductive connection between one of the contact elements 13, 14 and the sheet metal part 8 must be created.
  • the contact elements 13, 14 sit so firmly on the board 2, that a rotation of the contact elements 13, 14 together with the high current contact socket 5 about the longitudinal axis is not possible.
  • the contact elements 13, 14 clamp the board 2 in the axial direction and keep the high-current contact socket 5 immovable in the position shown.
  • a rotationally symmetrical contact element 13 is shown in a perspective view.
  • the contact element 13 has an annular contact section 17 extending in the radial direction with a profiling 18 embodied as a toothed ring and a holding section 19 extending in the axial direction with the passage opening 15 for clamping the high-current contact socket 5.
  • a profiling 18 embodied as a toothed ring
  • a holding section 19 extending in the axial direction with the passage opening 15 for clamping the high-current contact socket 5.
  • FIGS. 3 to 5 individual method steps of the connection method according to the invention are shown schematically.
  • a Hochstromuttonpin 20 is already firmly connected to a first contact element 13 by means of crimping.
  • the contact element 13 is penetrated by the high current contact pin 20 and acts on this with radial clamping forces.
  • the high current contact pin 20 is with Radial play introduced into the opening 12 within the board 2 to the system of the first contact element 13 with its contact portion 17 on the flat side 3.
  • Fig. 4 it is shown how the second contact element 14 is pushed onto the Hochstromuttonpin 20 and moved in the direction of board 2.
  • the contact element 14 has come to the clamping system on the flat side 4. It is pressed against the board 2 with an axial contact force. At the same time, it is acted on by a radial force, so that it is crimped in the axially clamping position in the radial direction with the high-current contact pin 20. Thus, a firm clamping connection between the Hochstromuttonpin 1 and the board 2 is obtained. On additional connection aids can be dispensed with advantage.
  • Fig. 6 is a one-piece design of Hochstromnapspin 20 and contact element 13 is shown.
  • the process step of attaching the abutment element 13 to the high current contact pin 20 can be omitted.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
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  • Cable Accessories (AREA)
  • Contacts (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindung (1) zwischen einer zylinderförmigen Hochstromkontaktbuchse (5) oder einem Hochstromkontaktpin (20) und einem planaren Leiterbahnelement (2) mit zwei gegenüberliegenden Flachseiten (3, 4). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Hochstromkontaktbuchse (5) oder der Hochstromkontaktpin (20) in einer Öffnung (12) innerhalb des planaren Leiterbahnelements (2) aufgenommen ist und dieses auf beiden Flachseiten (3, 4) überragt, und dass auf jeder Flachseite (3, 4) ein Anlageelement (13, 14) vorgesehen ist, welche fest mit der Hochstromkontaktbuchse (5) oder dem Hochstromkontaktpin (20) verbunden sind und die zu beiden Flachseiten (3, 4) an dem Leiterbahnelement (2) anliegen und dieses klemmend zwischen sich aufnehmen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindung zwischen einer zylinderförmigen Hochstromkontaktbuchse oder einem Hochstromkontaktpin und einem planaren Leiterbahnelement mit zwei gegenüberliegenden Flachseiten.
  • Gegenwärtig werden zur Anbindung von Hochstromkontaktbuchsen oder Hochstromkontaktpins an Platinen überwiegend Einpresstechniken verwendet. Dabei wird die Hochstromkontaktbuchse in eine in die Platine eingebrachte Untermaß-Bohrung eingespannt. Im Vergleich zu herkömmlichen Kontaktbuchsen und Kontaktpins kommt es bei Kontaktbuchsen oder Kontaktpins für den Hochstrombereich, die für Stromstärken von mehr als 100 A geeignet sind aufgrund des größeren Durchmessers zu Spannungen in der Platine sowie zu Verformungen derselben. Dies ist insbesondere im Automobilbereich problematisch, wo zusätzlich Materialdickenschwankungen aufgrund von Temperaturschwankungen hinzutreten. Häufig führt dies in der Praxis zu Rissbildungen in der Platine und zum Lösen der elektrischen Kontakte. Außerdem ist bei den bekannten Verbindungen die kleine Kontaktfläche von Nachteil. Die Kontaktbuchsen und Kontaktpins werden mit der Platine lediglich in dem schmalen Bereich zwischen dem seitlichen Kontaktbuchsen- bzw. Kontaktpinrand und dem Öffnungsrand der Aufnahmeöffnung für die Kontaktbuchsen bzw. Kontaktpins leitend verbunden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Verbindung einer zylinderförmigen Hochstromkontaktbuchse oder einem Hochstromkontaktpin mit einem planaren Leiterbahnelement sowie ein Verbindungsverfahren vorzuschlagen, augrund derer befestigungsbedingte flächige Verspannungen in dem Leiterbahnelement vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in der Unteransprüchen angegeben.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Hochstromkontaktbuchse, insbesondere eine RADSOK-Kontaktbuchse, oder einen Hochstromkontaktpin durch eine Öffnung in einem Leiterbahnelement mit Radialspiel hindurchzuführen und das Leiterbahnelement in axialer Richtung zwischen zwei Anlageelementen zu klemmen, die, insbesondere in radialer Richtung, fest mit der Hochstromkontaktbuchse oder dem Hochstromkontaktpin verbunden sind. Aufgrund der Aufnahme der Hochstromkontaktbuchse oder des Hochstromkontaktpins in der Öffnung mit Radialspiel werden Verspannungen des Leiterbahnelements vermieden. Das Leiterbahnelement wird lediglich in Axialrichtung mit einer Klemmkraft von den beiden Anlageelementen, die jeweils an einer Flachseite des Leiterbahnelements anliegen, beaufschlagt. Als planare Leiterbahnelemente kommen insbesondere Platinen oder Stanzgitter in Betracht. Die erfindungsgemäße Verbindung hat weiterhin den Vorteil, dass auf Lot zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes verzichtet werden kann, wenn der elektrische Kontakt über mindestens ein Anlageelement hergestellt wird.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass eines der Anlageelemente einstückig mit der Hochstromkontaktbuchse oder mit dem Hochstromkontaktpin ausgebildet ist. Diese Ausführungsvariante vereinfacht den Verbindungsvorgäng, da auf einen Verfahrensschritt, nämlich das Verbinden eines ersten Anlageelementes mit der Hochstromkontaktbuchse oder mit dem Hochstromkontaktpin, verzichtet werden kann. Insbesondere ist das Anlageelement endseitig an der Hochstromkontaktbuchse oder an dem Hochstromkontaktpin, etwa in der Art eines Nagelkopfes, angeordnet, so dass die Hochstromkontaktbuchse oder der Hochstromkontaktpins zunächst bis zur Anlage des Anlageelements an einer Flachseite des Leiterbahnelements in die Öffnung innerhalb des Leiterbahnelements eingeführt werden kann.
  • Die Verbindungskräfte werden gleichmäßig sowohl auf die Hochstromkontaktbuchse oder den Hochstromkontaktpin und auf das Leiterbahnelement verteilt, wenn mindestens ein Anlageelement von der Hochstromkontaktbuchse oder von dem Hochstromkontaktpin durchsetzt ist. Dabei umschließt das Anlageelement die Hochstromkontaktbuchse oder den Hochstromkontaktpin bevorzugt ringförmig. Insbesondere ist das Anlageelement symmetrisch zur Längsachse der Hochstromkontaktbuchse oder zu dem Hochstromkontaktpin ausgebildet.
  • Eine besonders effektive und einfache Befestigungsmöglichkeit mindestens eines der Anlageelemente an der Hochstromkontaktbuchse oder an dem Hochstromkontaktpins besteht darin, das Anlageelement an der Hochstromkontaktbuchse oder an dem Hochstromkontaktpin in einer Öffnung mittels einer Presspassung zu fixieren. Hierbei weist der Öffnungsdurchmesser ein Untermaß in Bezug zum Durchmesser der Hochstromkontaktbuchse bzw. des Hochstromkontaktpins auf. Hierdurch kann auf Befestigungshilfsmittel, wie beispielsweise Lot, verzichtet werden.
  • Eine besonders einfache, feste und effektive Möglichkeit zur Fixierung mindestens eines Anlageelements an der Hochstromkontaktbuchse oder an dem Hochstromkontaktpin besteht darin, die Bauteile miteinander zu vercrimpen. Dabei wird mittels eines Crimpwerkzeugs eine in radialer Richtung nach innen wirkende Kraft von außen auf das Anlageelement aufgebracht, welches dadurch die Hochstromkontaktbuchse oder den Hochstromkontaktpin fest und dauerhaft klemmend umschließt.
  • Wie bereits anfänglich erwähnt, ist es von Vorteil, wenn mindestens ein Anlageelement die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Hochstromkontaktbuchse oder dem Hochstromkontaktpin und dem Leiterbahnelement herstellt. Hierdurch kann auf Lot, etc. verzichtet werden. Die so hergestellte elektrische Kontaktierung ist unanfällig gegen mechanische Belastungen sowie gegen Temperaturschwankungen. Außerdem ist die Kontaktfläche besonders groß, wodurch Erwärmungen aufgrund großer Stromstärken mit Vorteil vermieden werden.
  • Von besonderem Vorteil ist es, wenn mindestens eines der Anlageelemente auf einer Flachseite des Leiterbahnelements auf einer Leiterbahn aufliegt. Hierdurch wird eine besonders große Kontaktfläche geschaffen. Diese Ausführungsform lässt sich besonders gut realisieren, wenn die Leiterbahn im Kontaktbereich zu dem Anlageelement als Leiterbahnauge ausgebildet ist, also die Hochstromkontaktbuchse oder den Hochstromkontaktpins umfänglich umgibt.
  • Eine optimale Kontaktierung des Leiterbahnelements wird erreicht, wenn auf beiden Flachseiten des Leiterbahnelements Leiterbahnen vorgesehen sind und wenn auf jeder Flachseite mindestens eine Leiterbahn von jeweils einem Anlageelement kontaktiert ist. Bei dieser Ausführungsform dienen beide Anlageelemente als Kontaktierungsmittel. Die Kontaktfläche ist dabei besonders groß, so dass der elektrische Übergangswiderstand minimal ist und daher sehr große Ströme ohne eine Erwärmung der Kontaktstellen fließen können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die der Flachseite des Leiterbahnelements zugewandte Anlageseite mindestens eines der Anlageelemente zur Vergrößerung der Kontaktfläche und/oder zum Durchstoßen einer Oxidschicht profiliert ist. Mittels der Profilierung kann eine etwaige, auf der Oberseite einer Leiterbahn befindliche Oxidschicht durchstoßen werden, wodurch wiederum der Übergangswiderstand minimiert wird.
  • Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit der Profilierung der Anlageseite besteht darin, die Profilierung als Zahnkranz auszubilden, der in Umfangsrichtung verläuft und bei dem die Zahnspitzen in Richtung Flachseite des Leiterbahnelements weisen. Die Spitzen eignen sich besonders gut zum Durchstoßen einer etwaigen Oxidschicht.
  • Eine extrem widerstandsfähige Verbindung zwischen der Hochstromkontaktbuchse oder dem Hochstromkontaktpin und dem Leiterbahnelement wird erhalten, wenn mindestens ein Anlageelement in axialer Richtung federelastisch ausgebildet ist. Durch die Federkraft wird eine dauerhafte Klemmkraft bereitgestellt.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Hochstromkontaktbuchse oder ein Hochstromkontaktpin mit daran befestigtem oder einstückig ausgebildeten Anlageelement in eine Öffnung, insbesondere Bohrung, eines Leiterbahnelementes eingeführt, bis das Anlageelement an einer Flachseite des Leiterbahnelements anliegt. Daraufhin wird an der Hochstromkontaktbuchse oder an dem Hochstromkontaktpin ein zweites Anlageelement auf der dem ersten Anlageelement gegenüberliegenden Flachseite des Leiterbahnelements fixiert. Dabei muss auch das zweite Anlageelement an dem Leiterbahnelement zur Anlage kommen, so dass dieses zwischen den beiden Anlageelementen geklemmt wird. Über mindestens eines der Anlageelemente erfolgt dabei mit Vorteil die elektrische Kontaktierung.
  • Bevorzugt wird das zweite Anlageelement vor dessen Fixierung auf die Hochstromkontaktbuchse oder auf den Hochstromkontaktpin bis zur klemmenden Anlage an das Leiterbahnelement aufgeschoben und anschließend in dieser Position durch radiales Vercrimpen an der Hochstromkontaktbuchse oder dem Hochstromkontaktpin fixiert. Von Vorteil dabei ist eine federnde Ausbildung eines der Anlageelemente sowie das Vorsehen einer Profilierung eines Anlageelements zur Vergrößerung der Kontaktfläche und zum Durchstoßen einer etwaigen Oxidschicht einer Leiterbahn des Leiterbahnelements.
  • Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind aus den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine geschnittene Darstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung einer Hochstromkontaktbuchse mit einer Platine,
    Fig. 2
    eine perspektivische Darstellung eines Anlageelementes,
    Fig. 3 bis 5
    eine Abfolge von Verfahrensschritten des erfindungsgemäßen Verbindungsverfahren und
    Fig. 6
    eine Verbindung, bei der ein Anlageelement einstückig mit einem Hochstromkontaktpin ausgebildet ist.
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit gleicher Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • In Fig. 1 ist eine Verbindung 1 aus einer Platine 2 mit Leiterbahnen 7 auf beiden Flachseiten 3, 4 und einer Hochstromkontaktbuchse 5, hier einer so genannten RADSOK-Kontaktbuchse, gezeigt. Diese eignet sich insbesondere zum Einsatz bei elektrischen Strömen mit Stromstärken von größer als 100 A. Die gezeigte Hochstromkontaktbuchse 5 ist an sich bekannt. Sie weist eine zylindrische Außenhülse 6 aus Metall auf.
  • Innerhalb der Außenhülse 6 ist ein elektrisch leitfähiges, im Wesentlichen rohrförmiges Blechteil 8 zur radial federnden Anlage an einem in die Hochstromkontaktbuchse 5 einzuführenden Kontaktpin vorgesehen. Das Blechteil 8 besteht aus einem umfangsgeschlossenen oberen Ring 9 und einem davon beabstandeten unteren Ring 10. Der Bereich zwischen den beiden Ringen 9, 10 ist mit axial verlaufenden, in Umfangsrichtung gekrümmten Schlitzen 11 versehen. Durch die verdrehte Ausbildung des Blechteils 8 wird im mittleren Teil des Blechteils 8 eine Taillierung bewirkt, wodurch das Blechteil 8 in radialer Richtung federt und somit einen Kontaktpin federnd umschließt.
  • Die Hochstromkontaktbuchse 5 ist mit Spiel durch eine Öffnung 12 innerhalb der Platine 2 geführt und überragt diese auf beiden Flachseiten 3, 4. Platine 2 und Hochstromkontaktbuchse 5 sind mittels zweier Anlageelemente 13, 14 aus Metall miteinander mechanisch sowie elektrisch leitend verbunden. Die beiden kranzförmigen Anlageelemente 13, 14 nehmen die Hochstromkontaktbuchse in jeweils einer axialen Durchgangsöffnung 15, 16 auf. Die Hochstromkontaktbuchse 5 sitzt im Presssitz fest innerhalb der Durchgangsöffnungen 15, 16. Jedes Anlageelement 13, 14 liegt auf jeweils einer Flachseite 13, 14 der Platine 2 auf und kontaktiert jeweils eine flache Leiterbahn 7. Selbstverständlich ist es ausreichend, wenn nur eines von beiden Anlageelementen 13, 14 eine Leiterbahn 7 kontaktiert.
  • Wenn die Außenhülse 5 aus Kunststoff ausgebildet werden soll, muss eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem der Anlageelemente 13, 14 und dem Blechteil 8 geschaffen werden.
  • Die Anlageelemente 13, 14 sitzen so fest auf der Platine 2, dass ein Verdrehen der Anlageelemente 13, 14 zusammen mit der Hochstromkontaktbuchse 5 um deren Längsachse nicht möglich ist. Die Anlageelemente 13, 14 klemmen die Platine 2 in axialer Richtung und halten die Hochstromkontaktbuchse 5 unverrückbar in der gezeigten Position.
  • Wenn mindestens eines der Anlageelemente 13, 14 in axialer Richtung federnd ausgebildet ist, wird eine besonders stabile Verbindung 1 erhalten.
  • In Fig. 2 ist ein rotationssymmetrisches Anlageelement 13 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Das Anlageelement 13 weist einen sich in radialer Richtung erstreckenden, ringförmigen Anlageabschnitt 17 mit einer als Zahnkranz ausgebildeten Profilierung 18 sowie einen in axialer Richtung verlaufenden Halteabschnitt 19 mit der Durchgangsöffnung 15 zur klemmenden Aufnahme der Hochstromkontaktbuchse 5 auf. Durch der Profilierung 18 wird die Kontaktfläche zwischen Leiterbahn 7 und Anlageelement 13 vergrößert und eine etwaige Oxidschicht auf der im Kontaktbereich als Leiterbahnauge ausgebildeten Leiterbahn 7 durchstoßen.
  • In den Fig. 3 bis 5 sind einzelne Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verbindungsverfahren schematisch dargestellt.
  • In Fig. 3 ist ein Hochstromkontaktpin 20 bereits fest mit einem ersten Anlageelement 13 mittels Vercrimpen verbunden. Das Anlageelement 13 ist von dem Hochstromkontaktpin 20 durchsetzt und beaufschlagt dieses mit radialen Klemmkräften. Der Hochstromkontaktpin 20 ist mit Radialspiel in die Öffnung 12 innerhalb der Platine 2 bis zur Anlage des ersten Anlageelements 13 mit seinem Anlageabschnitt 17 an der Flachseite 3 eingeführt.
  • In Fig. 4 ist dargestellt, wie das zweite Anlageelement 14 auf den Hochstromkontaktpin 20 aufgeschoben und in Richtung Platine 2 verschoben wird.
  • In Fig. 5 ist das Anlageelement 14 zur klemmenden Anlage an der Flachseite 4 gekommen. Es wird mit einer axialen Anpresskraft gegen die Platine 2 gedrückt. Gleichzeitig wird es mit einer radialen Kraft beaufschlagt, so dass es in der axial klemmenden Position in radialer Richtung mit dem Hochstromkontaktpin 20 vercrimpt wird. Somit wird eine feste klemmende Verbindung zwischen dem Hochstromkontaktpin 1 und der Platine 2 erhalten. Auf zusätzliche Verbindungshilfsmittel kann mit Vorteil verzichtet werden.
  • In Fig. 6 ist eine einstückige Ausbildung von Hochstromkontaktpin 20 und Anlageelement 13 gezeigt. Somit kann der Verfahrensschritt der Befestigung des Anlageelements 13 an dem Hochstromkontaktpin 20 entfallen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Verbindung
    2
    Platine
    3
    Flachseite
    4
    Flachseite
    5
    Hochstromkontaktbuchse
    6
    Außenhülse
    7
    Leiterbahnen
    8
    Blechteil
    9
    Ring
    10
    Ring
    11
    Schlitze
    12
    Öffnung
    13
    Anlageelement
    14
    Anlageelement
    15
    Durchgangsöffnung
    16
    Durchgangsöffnung
    17
    Anlageabschnitt
    18
    Profilierung
    19
    Halteabschnitt
    20
    Hochstromkontaktpin

Claims (15)

  1. Elektrische Verbindung zwischen einer zylinderförmigen Hochstromkontaktbuchse (5) oder einem Hochstromkontaktpin (20) und einem planaren Leiterbahnelement (2) mit zwei gegenüberliegenden Flachseiten (3, 4),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Hochstromkontaktbuchse (5) oder der Hochstromkontaktpin (20) in einer Öffnung (12) innerhalb des planaren Leiterbahnelements (2) aufgenommen ist und dieses auf beiden Flachseiten (3, 4) überragt, und dass auf jeder Flachseite (3, 4) ein Anlageelement (13, 14) vorgesehen ist, welche fest mit der Hochstromkontaktbuchse (5) oder dem Hochstromkontaktpin (20) verbunden sind und die zu beiden Flachseiten (3, 4) an dem Leiterbahnelement (2) anliegen und dieses klemmend zwischen sich aufnehmen.
  2. Elektrische Verbindung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass eines der Anlageelemente (13, 14) einstückig mit der Hochstromkontaktbuchse (5) oder mit dem Hochstromkontaktpin (20) ausgebildet ist.
  3. Elektrische Verbindung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anlageelement (13, 14) von der Hochstromkontaktbuchse (5) oder von dem Hochstromkontaktpin (20) durchsetzt ist.
  4. Elektrische Verbindung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anlageelement (13, 14) mittels einer Presspassung an der Hochstromkontaktbuchse (5) oder an dem Hochstromkontaktpin (20) fixiert ist.
  5. Elektrische Verbindung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anlageelement (13, 14) mit der Hochstromkontaktbuchse (5) oder mit dem Hochstromkontaktpin (20) vercrimpt ist.
  6. Elektrische Verbindung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anlageelement (13, 14) die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Hochstromkontaktbuchse (5) oder dem Hochstromkontaktpin (20) und dem Leiterbahnelement (2) herstellt.
  7. Elektrische Verbindung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Anlageelemente (13, 14) auf einer Flachseite (3, 4) des Leiterbahnelements (2) auf einer Leiterbahn (7) aufliegt.
  8. Elektrische Verbindung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn (2) im Kontaktbereich zu dem Anlageelement (13, 14) als Leiterbahnauge ausgebildet ist.
  9. Elektrische Verbindung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Flachseiten (3, 4) des Leiterbahnelements (2) Leiterbahnen (7) vorgesehen sind und dass auf jeder Flachseite (3, 4) mindestens eine Leiterbahn (7) von jeweils einem Anlageelement (13, 14) kontaktiert ist.
  10. Elektrische Verbindung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die der Flachseite (3, 4) des Leiterbahnelements (2) zugewandte Anlageseite (17) des Anlageelements (13, 14) zur Vergrößerung der Kontaktfläche und/oder zum Durchstoßen einer Oxidschicht profiliert ist.
  11. Elektrische Verbindung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung (18) der Anlageseite als Zahnkranz ausgebildet ist.
  12. Elektrische Verbindung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterbahnelement (2) eine Platine oder ein Stanzgitter ist.
  13. Elektrische Verbindung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anlageelement (13, 14) in axialer Richtung federelastisch ausgebildet ist.
  14. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    folgende Verfahrenschritte:
    • Fixierung eines Anlageelements (13, 14) an einer Hochstromkontaktbuchse (5) oder an einem Hochstromkontaktpin (20) oder Bereitstellen eines einstückig mit einer Hochstrombuchse (5) oder mit einem Hochstromkontaktpin (20) ausgebildeten Anlageelements (13, 14),
    • Einbringen einer Öffnung (12) in ein planares Leiterbahnelement (2) oder Bereitstellen eines planaren Leiterbahnelements (2) mit Öffnung (12),
    • Einführen der Hochstromkontaktbuchse (5) oder des Hochstromkontaktpins (20) in die Öffnung (12),
    • Fixieren eines zweiten Anlageelements (14, 13) an der Hochstromkontaktbuchse (5) oder an dem Hochstromkontaktpin (20), derart, dass das Leiterbahnelement (2) zwischen beiden Anlageelementen (13, 14) klemmend und eletrisch kontaktierend aufgenommen wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Anlageelement (14, 13) vor dessen Fixierung auf die Hochstromkontaktbuchse (5) oder auf den Hochstromkontaktpin (20) bis zur klemmenden Anlage (13) an das Leiterbahnelement aufgeschoben wird und in dieser Position durch radiales Vercrimpen an der Hochstromkontaktbuchse (5) oder an dem Hochstromkontaktpin (20) fixiert wird.
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