EP2870662A1 - Verfahren für ein verbinden einer elektrischen komponente mit einem komponententräger nebst vorrichtung - Google Patents

Verfahren für ein verbinden einer elektrischen komponente mit einem komponententräger nebst vorrichtung

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EP2870662A1
EP2870662A1 EP13773589.0A EP13773589A EP2870662A1 EP 2870662 A1 EP2870662 A1 EP 2870662A1 EP 13773589 A EP13773589 A EP 13773589A EP 2870662 A1 EP2870662 A1 EP 2870662A1
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EP
European Patent Office
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electrical
base part
electrical component
contact
electrical contact
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EP13773589.0A
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Ulrich Weichsel
Andreas Ziganki
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Kiekert AG
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Kiekert AG
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Publication date
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    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2404—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation
    • H—ELECTRICITY
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
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    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2475—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members penetrating the insulation being actuated by screws, nuts or bolts
    • H01R4/2483—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members penetrating the insulation being actuated by screws, nuts or bolts penetrating the area under the screw tip

Definitions

  • the invention relates to a method for connecting an electrical component to an electrical component carrier and to an electrical component for an electrical component carrier, in particular for a motor vehicle.
  • An electrical component carrier is a self-supporting component having a housing and electrical conductor tracks inserted into the housing, which have basically been punched out of a metal sheet.
  • the material of the conductor tracks is so thick and therefore stable that conductor ends can serve as contact pins.
  • the material is basically flexible, so that conductor ends can be bent in order to make contact in a desired direction.
  • the interconnects are made of metal such as copper, a copper alloy or steel and are in particular 0.1 mm to 1 mm thick.
  • Such electrical components can be found for example in a lock, in particular door lock of a motor vehicle.
  • a lock for a motor vehicle in the sense of the present invention basically comprises a rotary latch and at least one pawl with which a rotation of the rotary latch in the opening direction can be blocked.
  • conductor tracks are first punched out of a metal sheet and, if necessary, prepared by bending, for example, for providing with insulating material of contact lugs and / or drilling.
  • the thus prepared conductor tracks which may still have connecting webs, are inserted into a housing of the electrical component carrier.
  • insulating material is injected in a first step in order to fix the conductor tracks in a mold to form a housing. This step is called pre-spattering;
  • the result is a preform.
  • connecting webs - if any - between the Leiterba hen separated is finally, the preform is placed in a further mold and molded, so that a finished housing part is formed.
  • This finished housing part together with conductor tracks forms the carrier components.
  • Konta ktfahen regularly stand out of the insulating Materia l to be connected to electrical components such as a switch.
  • the above Konta ktfahen form the electrical connections of the electrical component carrier.
  • the component which is also referred to as a component, is used at the point provided for this purpose and its electrical contacts are soldered to the associated electrical contacts ktfa.
  • a switch is used so that its Konta kts with the above Konta kts or Konta ktfahen the interconnects can be soldered.
  • an electrical component is connected to an electrical component carrier, wherein the electronic component carrier comprises a base part and therein electrical conductor tracks. At least one electrical contact connected to the electrical component is moved into the base part in such a way that thereby the electrical contact with a conductor track is electrically connected.
  • the electrical component can also have more than two electrical contacts which are connected according to the claimed method with Anthony
  • the method enables a fast and reliable connection of an electrical component to at least one conductor track of the electrical component carrier. So does not have to be soldered.
  • electrical connections which are based on positive locking and / or frictional connection will not comprise a cohesive connection such as, for example, a solder connection.
  • At least one electrical contact in one embodiment of the invention, it is pushed or bored through the elastically and / or plastically deforming material of the base part.
  • the elastically and / or plastically deformed material is in contact with it pressed against the electrical Konta kt.
  • the electrical Konta kt is advantageously held positively. Also, there is made a contribution to shielding out a conductor located in the base part outwards particularly reliable, u m to protect the track before nac hteilhaften U mwtelinflüssen.
  • the end of the electrical contact, which is moved into the base part, is advantageously tapered. This makes it easier to drill an electrical contact into the base part or to push it through material of the base part.
  • the at least one electrical contact pin or screw benförmig configured.
  • This refinement also makes it possible to drill an electrical contact into the base part or to push it through the material of the base part.
  • the at least one electrical contact is passed through an opening of a further electrical contact, which is firmly connected to the electrical component.
  • This embodiment makes it possible first to pierce the electrical contact in the base part and finally in the space provided conductor track, drill or screw.
  • the electrical contact which is moved into the base part has, in an advantageous embodiment, a widened head, a flange or a transverse web.
  • a stopper is provided which limits an inward movement of the electrical contact into the base part. By appropriate dimensioning can be achieved so that a conductor track in the base part is reliably and properly contacted.
  • an electrical contact can be positively contacted, which is firmly connected to the corresponding electrical component.
  • an electrical contact is pushed or drilled into a conductor track, preferably in such a way that material of the conductor track is displaced and / or the electrical contact is passed through the conductor track.
  • the electrical contact between the electrical contact and the conductor is thus improved ensured. If material of a printed circuit trace is displaced, the material of the printed circuit board is pressed against the electrical contact. If the electrical contact is passed through a conductor track, then the thickness of a conductor track is fully utilized for electrical contacting.
  • the tracks of the electrical component carrier are advantageously completely enveloped by the material of the base part.
  • the tracks are then inaccessible from the outside and advantageously protected in the maximum possible way by the material of the base from adverse environmental influences.
  • regions of the printed conductors do not protrude unprotected against a base part or are otherwise accessible from the outside and are therefore exposed to moisture in particular.
  • the conductor tracks can therefore be made of a material which, although less able to withstand environmental influences, but which has other technical advantages.
  • the material for the conductor tracks is therefore more freely selectable compared to the prior art.
  • the tracks can be made of steel, for example, if a high mechanical stability is required in order to be able to cope particularly well with vibrations and impacts such as occur in the automotive sector.
  • tinplate is provided as the material for the conductor tracks.
  • the tin coating of the steel on the tinplate provides additional protection against corrosion.
  • contact pins In order to contact the printed conductors with electrical contacts of electrical components, for example, contact pins from the outside at appro priate place in the base part, that is, the component carrier, beaten to example m, the contact thereby finally tracks in gewü desired manner. Contact pins are in contrast to de m from the DE 1 02 04 355 AI known prior art generally not inserted into already existing interconnect recordings.
  • contact pins in the sense of the present invention represent independent components, which in particular are not already connected to electrical components, but are only connected to electrical contacts of such components, for example by material bonding by z.
  • the conductor tracks are provided by a stator grid. Since no material has to be provided in order to make contact tabs leading out of the base part, it is possible to compare the method described in DE 1 0 2005 049 975 AI the technology, space and material to save.
  • the housing part or the Elektrokom component carrier channel-like recesses leading to autismerbahna bites lead which are provided for a contact.
  • a layer of electrically insulating material which is able to protect the printed circuit from environmental influences remains between the end of such a recess located in the housing part and the printed conductor. If an existing of electrically conductive material pin inserted into such a recess and then smashed further into the base part or he screwed into it, so contacted this pin finally reliably the trace at the designated section.
  • the material of the base part bears against a punched-in or drilled contact pin only close to the corresponding conductor track, particularly tightly or pressed.
  • the region of the base part which comprises the recess is at least less close to the contact pin or there is no tight connection which is able to protect against the ingress of moisture. It can therefore remain in the region of the recess a gap to the contact pin to use the contact pin without effort in the recess can.
  • the base part is designed in particular self-supporting. So it is mechanically so stable that it is not able to bend or at least virtually non-destructive.
  • the handling of the electrical component carrier is then particularly simple.
  • the electrical component carrier is preferably designed to be self-supporting.
  • the inserted conductor tracks are 100% enveloped by finally brought into the housing into it, so for example injected into it material.
  • the contacts and the contact pin with another elastic material. This is particularly advantageous when the contacts and / or pins are subjected to increased stress, such as moisture.
  • the base part thus consists in particular of one or more, electrically non-conductive plastics.
  • the sections of printed conductors, which serve for the contacting widened in comparison to other conductor track widths.
  • the conductor tracks in the electrical component carrier are arranged relative to one another such that electrical components can be arranged one above the other.
  • the contact pins protrude differently from the base part in such a way that, viewed from the conductor tracks, electrical components can advantageously be arranged one above the other.
  • the contact pins then generally include a right or acute angle with conductor tracks.
  • the accuracy requirement for the component geometry can also be reduced by the invention.
  • care must be taken to ensure accurate positioning. If a contact pin, such as a screw, is drilled into a track for electrical contact, it is not necessary, at a predefinierfen point of the tracks exactly with the Konta ktrich devismünden.
  • conductor strips can be contacted at any desired location, specifically in the region of conductor paths extending in certain areas.
  • the base element comprises a housing with conductor tracks inserted therein into which electrically insulating material has been injected.
  • injection-molded surfaces or recesses for electrical components of the electrical component carrier are advantageously provided by the injected material, for example for electrical contacts of a switch which stabilize the position of the shaver by means of positive and / or non-positive connection.
  • the thickness of the conductor tracks is selected such that one to five, preferably up to three threads are present in the conductor track for a contact pin formed as a screw, which serve for electrical contacting. It has been found that one to three Gewindegä lengths are sufficient to reliably reliably contact even under the difficult conditions of a motor vehicle application. Increasing the number of turns further leads to correspondingly thicker tracks. In order not to have to be too thick in the form of conductor tracks, the number of threads should be limited to a maximum of five, preferably to a maximum of three thread turns. It suffice 0.3 to 0.8 mm thick conductor tracks to allow 1 to 3 Gewa degä lengths in a workable manner.
  • the Elektrokom planet carrier is in particular part of a lock for a motor vehicle or otherwise part of a Kraftfa sorgmaschines.
  • an electrical component carrier which has been contacted in the intended manner with electrical or electronic components, recesses which lead to printed conductors remain partially unused, which leads to manufacturing advantages.
  • seals may be provided to shield electrical contacts and / or traces.
  • the seals are used below the contact pins between the electrical contact and the contact pin and thus additionally prevent the penetration of moisture.
  • Fig. 1 Elektrokomponentenlargely with contacted microswitch; 2 shows a section through an electronic component carrier;
  • FIG. 1 an electrical component carrier is sketched.
  • a base part or housing part 1 is shown with two conductor tracks 2.
  • the printed conductors 2 are located completely in the base part 1, that is to say the material, in particular an insulated plastic, surrounds the printed conductors 2 completely.
  • a fully enclosed trace 2 with receptacles or recesses for electrical components forms an electrical component carrier.
  • the electrical component carrier can simultaneously form a housing part of a lock. Not all areas of the base part 1 are shown in order to make visible the conductor tracks 2 produced from a stamped part.
  • a contact pin 3 (see Figure 2) with broadened head 10 is inserted through a corresponding hole or opening 6 of an electrical contact 4 of a microswitch 5 thereafter inserted into a recess 7 shown in section in the base part and finally in a Conductor 2 has been beaten or screwed through the shown in Figure 2 in section material layer 8 of the base part 1. Only the material layer 8 is then close and close to the contact pin 3.
  • the electrical contact 4 of the microswitch 5 has been connected so advantageous without soldering to the underlying trace 2.
  • a recess is further provided which is capable of receiving and holding the microswitch 5 as shown.
  • FIG. 2 illustrates that the end 9 of the contact pin 3, which has been pushed into the conductor track 2, tapers to a point.
  • the section shown in FIG. 3 illustrates that the interconnects 2 are widened in a rectangular manner in the region 11 of the contacting in order to facilitate a contacting.
  • Unused recesses 7 in the base part which in particular have the shape of a bore, remain advantageously closed to the associated conductor track 2. It can therefore be easily provided a plurality of recesses or holes 7 advantageous, even if only a subset of the holes 7 are used for different applications. This facilitates the production and thus reduces the production cost.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a contact pin, which is typically a contact pin of an electric motor.
  • a contact pin which is typically a contact pin of an electric motor.
  • This lower portion is separated by a flange 12 from an upper portion 13.
  • the circumference of the flange 12 in an advantageous embodiment is polygonal, such as hexagonal. This angular shape can be used in a corresponding angular recess of a housing of an electrical component such as an electric motor and held by positive engagement.
  • the upper region 13 is preferably designed flat with a rectangular cross section in order to be held flat and clamped by electrical clamping contacts within the electrical component. The flat connection ensures a good electrical contact and a good grip.
  • the polygonal flange then ensures that the section of rectangular cross-section is properly aligned for mounting. This also keeps the production costs low.
  • the flange 12 may serve as a stop and / or seal to suitably limit the inward movement of the lower portion with the pointed end 9 into the base member.
  • the flange 12 may be integrated into an electrical component, so that the lower region is guided with the pointed end 9, for example through a housing of the electrical component.
  • the electrical contact pin 3 shown in Figure 4 is then firmly connected to the electrical component or the electrical component.
  • the hexagonal flange 12 can also be used for mounting, for example, if the contact pin 3 is designed as a screw or at least partially with a thread. It is particularly easy to initiate a torque in the contact pin via the flange 12.
  • the lower portion with the pointed end 9 has preferably a circular or square or conical cross section.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Verbinden einer elektrischen Komponente mit einem Elektrokomponententräger sowie eine elektrische Komponente für einen Elektrokomponententräger insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Nach dem beanspruchten Verfahren wird eine elektrische Komponente mit einem Elektrokomponententräger verbunden, wobei der Elektrokomponententräger ein Basisteil und darin befindliche elektrische Leiterbahnen umfasst. Zumindest ein mit der elektrischen Komponente verbundener elektrischer Kontakt wird in das Basisteil derart hinein bewegt, dass dadurch der elektrische Kontakt mit einer Leiterbahn elektrisch verbunden wird. In der Regel handelt es sich um zwei elektrische Kontakte, die mit der elektrischen Komponente verbunden sind, und die mit zwei unterschiedlichen Leiterbahnen im Basisteil in anspruchsgemäßer Weise verbunden werden. Die elektrische Komponente kann aber auch mehr als zwei elektrische Kontakte aufweisen, die gemäß dem beanspruchten Verfahren mit Leiterbahnen des Basisteils verbunden werden.

Description

Verfahren für ein Verbinden einer elektrischen Komponente mit einem Komponententräger nebst Vorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Verbinden einer elektrischen Komponente mit einem Elektrokomponententräger sowie eine elektrische Komponente für einen Elektrokomponententräger insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Ein Elektrokomponententräger ist ein selbsttragendes Bauteil mit einem Gehäuse und in das Gehäuse eingelegten elektrischen Leiterbahnen, die grundsätzlich aus einem Blech ausgestanzt worden sind. Das Material der Leiterbahnen ist derart dick und damit stabil beschaffen, dass Leiterbahnenden als Kontaktstifte dienen können. Außerdem ist das Material grundsätzlich biegsam, damit Leiterbahnenden zwecks Kontaktierung in eine gewünschte Richtung gebogen werden können. Grundsätzlich bestehen die Leiterbahnen aus Metall wie zum Beispiel Kupfer, einer Kupferlegierung oder Stahl und sind insbesondere 0,1 mm bis 1 mm dick.
An die elektrischen Anschlüsse von solchen Leiterbahnen werden elektrische Komponenten wie zum Beispiel Schalter, Detektoren oder Elektromotoren angeschlossen. Derartige elektrische Komponenten finden sich beispielsweise in einem Schloss, insbesondere Türschloss eines Kraftfahrzeugs.
Ein Schloss für ein Kraftfahrzeug im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst grundsätzlich eine Drehfalle und wenigstens eine Sperrklinke, mit der eine Drehung der Drehfalle in Öffnungsrichtung blockiert werden kann.
Für eine Herstellung eines Elektrokomponententrägers werden beispielsweise zunächst Leiterbahnen aus einem Blech herausgestanzt und erforderlichenfal ls durch Biegen beispielsweise für das Bereitstellen mit isolierendem Material von Kontaktfahnen u nd/ oder Bohren ergä nzend vorbereitet. Die so vorbereiteten Leiterbahnen, die noch verbindende Stege aufweisen können, werden in ein Gehäuse des Elektrokomponententrägers eingelegt. Anschließend wird isolierendes Material in einem ersten Schritt zwecks Fixierung der Leiterbahnen in eine Gießform zur Bildung eines Gehäuses hineingespritzt. Dieser Schritt wird Vorverspritzen genannt; das Ergebnis ist ein Vorspritzling . Dann werden verbindende Stege - soweit vorhanden - zwischen den Leiterba hnen getrennt. Abschließend wird der Vorspritzling in eine weitere Gießform ein gelegt und umspritzt, so dass ein fertiges Gehäuseteil gebildet ist. Dieses fertige Gehäuseteil nebst Leiterbahnen bildet dan n den El ektrokomponenten träger. Konta ktfahnen stehen regelmäßig aus dem isolierenden Materia l hervor, um mit elektrischen Komponenten wie z.B. einem Schalter verbunden zu werden . Die vorstehenden Konta ktfahnen bilden die elektrischen Anschl üsse des Elektrokomponententrägers. Soll nun der Elektrokomponententräger mit einer elektrischen Komponente verbunden werden, so wird die Komponente, die a uch a ls Bauteil bezeichnet wird, an dafür vorgesehener Stelle eingesetzt und dessen elektrische Kontakte mit den zugehörigen elektrischen Konta ktfa hnen verlötet. So wird beispielsweise ein Schalter so eingesetzt, dass seine Konta kte mit den vorstehenden Konta kten bzw. Konta ktfahnen der Leiterbahnen verlötet werden können.
Da die Leiterbahnen zunächst ausgestanzt werden, um a nsch ließend Leiterbahnenden u . a . nach oben für die Bereitstel lun g von Konta ktfah nen zu biegen, wird Blechmaterial benötigt, welches n ur dazu dient, hochgebogene Enden aus diesem Material ausstanzen zu können . Der herausstehende Teil von Kontaktfahnen wird nicht durch isolierendes Material vor U mwelteinflüssen geschützt.
Aus der Druckschrift D E 1 0 2005 049 975 A I ist ein Elektrokom ponententräger bekannt, der aus Weißblech gestanzte Leiterbah nen u mfasst, welche mit einem Basiselement verbu nden sind . Leiterbah nenden stellen von außen zugängliche elektrische Kontakte dar. Mit diesen können Kontakte von elektrischen Komponenten verbu nden werden .
Wie der Druckschrift D E 1 0 2005 049 975 A I zu entneh men ist, sind die Anforderungen an einen Elektrokom ponententräger bei einer Verwendung in einem Kraftfahrzeug sehr hoch . Solche Elektrokom ponententräger sind im Fall eines Kraftfahrzeugs problematischen U mgebungsbedingungen insbesondere in Bezug auf Tem peratur, Luftfeuchtigkeit, Verschmutzu ng sowie mechanischen Stößen und Vibrationen ausgesetzt.
Aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentan meldung 1 0 201 1 082 1 40.6 ist bekannt, Leiterbahnen in ein elektrisch isolierendes Material einzu betten . Die Leiterbahnen sind mit Ausnahme von elektrischen Anschlüssen vollständig vom elektrisch isolierenden Material umgeben . Die elektrischen Anschlüsse sind von außen zugänglich, so dass diese mit elektrischen Kontakten von elektrischen Bauteilen bzw. Komponenten wie Schalter, Detektor, elektronisches Funkbauteil, integrierter Schaltkreis, elektronischer Chip, elektronische Steuereinrichtu ng oder Motor beis pielsweise durch Löten elektrisch verbu nden werden kön nen . Die Leiterbahnen und elektrischen Anschlüsse sind verschiedene Bauteile, die also zunächst voneinander u nabhängig sind u nd voneinander unabhängig hergestellt werden können. Aus der Druckschrift DE 10 204 355 AI geht ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug hervor. Die elektrischen Verbindungen zwischen Bauelementen werden durch ein einlagiges Stanzgitter bereitgestellt. In dem Stanzgitter sind Aufnahmen für Kontaktstifte von Bauelementen ausgebildet. Bauelemente werden über ihre Kontaktstifte reibschlüssig, also kraftschlüssig in den Aufnahmen gehalten und elektrisch kontaktiert.
Soweit nachfolgend nichts anders angegeben, können die vorgenannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination mit dem Gegenstand der nachfolgend beschriebenen Erfindung beliebig kombiniert werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Kontaktierung zwischen elektrischer Komponente und Elektrokomponententräger weiter zu entwickeln.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Nebenanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nach dem beanspruchten Verfahren wird eine elektrische Komponente mit einem Elektrokomponententräger verbunden, wobei der Elektrokomponententräger ein Basisteil und darin befindliche elektrische Leiterbahnen umfasst. Zumindest ein mit der elektrischen Komponente verbundener elektrischer Kontakt wird in das Basisteil derart hinein bewegt, dass dadurch der elektrische Kontakt mit einer Leiterbahn elektrisch verbunden wird. In der Regel handelt es sich um zwei elektrische Kontakte, die mit der elektrischen Komponente verbunden sind, und die mit zwei unterschiedlichen Leiterbahnen im Basisteil in anspruchsgemäßer Weise verbunden werden. Die elektrische Komponente kann aber auch mehr als zwei elektrische Kontakte aufweisen, die gemäß dem beanspruchten Verfahren mit Leiterba hnen des Basisteils verbunden werden .
Das Verfahren ermöglicht ein schnelles und zuverlässiges Verbinden einer elektrischen Komponente mit zu mindest einer Leiterbahn des Elektrokom ponententrägers. So muss nicht verlötet werden . Gru ndsätzlich werden verfahrensgemäß elektrische Verbindun gen gesc haffen, die auf Formschluss und/ oder Kraftschluss beru hen, nicht a ber eine stoffschlüssige Verbindung wie zum Beispiel eine Lötverbindu ng umfassen. Au ßerdem können weitere Vorteile verwirklicht werden, wie nachfolgend ausgeführt.
Der zu mindest eine elektrische Kontakt wird in einer Ausfü hrungsform der Erfind ung durch das sich elastisch und/oder plastisch verformende Material des Basisteils hindurch gestoßen oder hindurch gebohrt. Das elastisch und/oder plastisch verformte Material liegt im Ansch luss daran ge presst a n dem elektrischen Konta kt an . Dadurch wird der elektrische Konta kt vorteilhaft kraftschlüssig gehalten . Auch wird da mit ein Beitrag dazu geleistet, eine im Basisteil befindliche Leiterbahn nach au ßen hin besonders zuverlässig abzuschirmen, u m die Leiterbahn vor nac hteilhaften U mwelteinflüssen zu schützen .
Das Ende des elektrischen Kontakts, welches in das Basisteil hinein bewegt wird, läuft vorteilhaft spitz zu . Dies erleichtert es, einen ele ktrischen Kontakt in das Basisteil hinein zu bohren oder a ber durch Material des Basisteils hindurch zu stoßen.
In einer Ausführu ngsform ist der zumindest eine elektrische Kontakt stift- oder schrau benförmig ausgestaltet. Auch diese Ausgestaltung erleic htert es, einen elektrischen Kontakt in das Basisteil hinein zu bohren oder a ber durch Material des Basisteils hindurch zu stoßen . In einer Ausführungsform wird der zumindest eine elektrische Kontakt durch eine Öffnung eines weiteren elektrischen Kontakts hindurchgeführt, der mit dem elektrischen Bauteil fest verbunden ist. Diese Ausführungsform erlaubt es, den elektrischen Kontakt im Anschluss daran zunächst in das Basisteil und schließlich in die dafür vorgesehene Leiterbahn hinein zu stechen, bohren oder zu schrauben. Außerdem ist es vorteilhaft nicht notwendig, sämtliche elektrischen Kontakte eines elektrischen Bauteils bzw. für ein elektrisches Bauteil zeitgleich in ein Basisteil hinein zu stoßen, um die elektrischen Kontakte so mit Leiterbahnen im Basisteil zu verbinden.
Der elektrische Kontakt, der in das Basisteil hinein bewegt wird, weist in einer vorteilhaften Ausführungsform einen verbreiterten Kopf, einen Flansch oder einen Quersteg auf. Durch diese Ausführungsform wird ein Anschlag bereitgestellt, der ein Hineinbewegen des elektrischen Kontaktes in das Basisteil begrenzt. Durch geeignete Dimensionierung kann so erreicht werden, dass eine Leiterbahn im Basisteil zuverlässig und ordnungsgemäß kontaktiert wird. Außerdem kann so verbessert ein elektrischer Kontakt formschlüssig kontaktiert werden, der fest mit dem entsprechenden elektrischen Bauteil verbunden ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein elektrischer Kontakt in eine Leiterbahn hineingestoßen oder hineingebohrt und zwar vorzugsweise derart, dass Material der Leiterbahn verdrängt und/ oder der elektrische Kontakt durch die Leiterbahn hindurchführt wird. Die elektrische Kontaktierung zwischen dem elektrischen Kontakt und der Leiterbahn wird so verbessert sichergestellt. Wird Material einer Leiterbahn verdrängt, so liegt im Anschluss daran Material der Leiterbahn grundsätzlich gepresst an dem elektrischen Kontakt an. Wird der elektrische Kontakt durch eine Leiterbahn hindurchgeführt, so wird die Dicke einer Leiterbahn vollständig für eine elektrische Kontaktierung ausgenutzt. Der erste Nebenanspruch sowie die davon abhängigen Ansprüche betreffen einen Elektrokomponententräger, der nach einem anspruchsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Die elektrische Kontaktierung zwischen einer Leiterbahn und einer elektrischen Komponente beruht insbesondere allein auf formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindungen, nicht aber auf einer stoffschlüssigen Verbindung.
Anfänglich sind die Leiterbahnen des Elektrokomponententrägers vorteilhaft vollständig durch das Material des Basisteils umhüllt. Die Leiterbahnen sind dann von außen unzugänglich und vorteilhaft in maximal möglicher Weise durch das Material des Basisteils vor nachteilhaften Umwelteinflüssen geschützt. Bereiche der Leiterbahnen stehen bei dieser Ausführungsform nicht ungeschützt gegenüber einem Basisteil hervor oder sind auf andere Weise von außen zugänglich und damit insbesondere Feuchtigkeit ausgesetzt. Die Leiterbahnen können daher aus einem Material bestehen, welches zwar weniger gut Umwelteinflüssen standzuhalten vermag, welches aber dafür andere technische Vorteile aufweist. Das Material für die Leiterbahnen ist also im Vergleich zum Stand der Technik freier wählbar. Die Leiterbahnen können beispielsweise aus Stahl bestehen, wenn eine hohe mechanische Stabilität gefordert wird, um Vibrationen und Stößen - wie diese im Automobilbereich auftreten - besonders gut gewachsen zu sein.
Darüber hinaus ist es möglich, die Leiterbahnen aus technisch einfach herzustellenden Werkstoffen, wie zum Beispiel Weißblech, zu fertigen. Wie aus dem Stand der Technik bereits bekannt, wird in einer Ausführungsform Weißblech als Material für die Leiterbahnen vorgesehen. Die Zinnbeschichtung des Stahls beim Weißblech sorgt für zusätzliche Sicherheit gegenüber Korrosion. U m die Leiterbahnen mit elektrischen Kontakten von elektrischen Bauteilen zu kontaktieren, werden beispielsweise Kontaktstifte von außen an geeig neter Stelle in das Basisteil, das heißt den Komponententräger, zu m Beispiel hineingeschlagen, die dadurch schließlich Leiterbahnen in gewü nschter Weise kontaktieren. Kontaktstifte werden im U nterschied zu de m aus der D E 1 02 04 355 A I bekannten Stand der Technik grundsätzlich nicht in bereits vorhandene Leiterbahn-Aufnahmen hineingesteckt. Stattdessen werden solche Aufnahmen in Leiterbahnen vorteilhaft erst du rch das Kontaktieren geschaffen, was die Anforderungen an Fertigu ngstoleranzen senkt und damit Kontaktierungen vereinfacht. Gru ndsätzlich stellen Kontaktstifte im Sinne der vorliegenden Erfind u ng eigenständige Bauteile dar, die insbesondere nicht bereits mit elektrischen Bauteilen verbunden sind, sondern erst mit elektrischen Kontakten solcher Bauteile verbunden werden, so zum Beis piel stoffschlüssig durch z. B . Löten, durch Formschluss und/ oder Kraftschluss.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Leiterbahnen durch ein Sta nzgitter bereitgestel lt. Da kein Material vorgesehen werden muss, u m aus dem Basisteil herausführende Kontaktfahnen zu ermög lichen, gelingt es so im Vergleich dem aus der DE 1 0 2005 049 975 A I bekannten Sta nd der Technik, Bauraum und Material einzusparen .
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Gehäuseteil bzw. der Elektrokom ponententräger kanalartige Ausnehmungen, die zu Leiterbahna bschnitten hinführen, die für eine Kontaktierung vorgesehen sind . Zwischen dem im Gehäuseteil befindlichen Ende einer solchen Ausnehmung und der Leiterbahn verbleibt jedoch in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine Schicht aus elektrisch isolierendem Material, das die Leiterbahn vor U mgebungseinflüssen zu schützen vermag . Wird ein aus elektrisch leitfähigem Material bestehender Stift in eine solche Ausnehmung hineingesteckt und anschließend weiter in das Basisteil hin eingeschlagen od er hineingeschraubt, so kontaktiert dieser Stift schließlich zuverlässig die Leiterbahn beim dafür vorgesehenen Abschnitt. Bei einem so hergestellten Elektrokomponententräger liegt das Material des Basisteils nur nahe bei der entsprechenden Leiterbahn besonders dicht oder gepresst an einem hineingeschlagenen oder hineingebohrten Kontaktstift an. Der Bereich des Basisteils, der die Ausnehmung umfasst, liegt im Vergleich dazu zumindest weniger dicht an dem Kontaktstift an oder es gibt keine dichte Verbindung, die vor eindringender Feuchtigkeit zu schützen vermag. Es kann also im Bereich der Ausnehmung ein Spalt zum Kontaktstift hin verbleiben, um den Kontaktstift ohne Kraftaufwand in die Ausnehmung einsetzen zu können.
Das Basisteil ist insbesondere selbsttragend ausgeführt. Es ist also mechanisch derart stabil, dass es sich nicht oder zumindest praktisch nicht zerstörungsfrei zu verbiegen vermag. Die Handhabung des Elektrokomponententrägers ist dann besonders einfach. Der Elektrokomponententräger ist vorzugsweise selbsttragend ausgeführt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung besteht das Basisteil aus einem selbsttragenden, in der Regel aus Kunststoff und zwar insbesondere Hartkunststoff bestehenden Gehäuse, in welches die Leiterbahnen eingelegt sind. Die eingelegten Leiterbahnen sind durch abschließend in das Gehäuse hinein gebrachtes, so zum Beispiel hinein gespritztes Material zu 100% umhüllt. Je nach Kontaktierung und eingelegter elektrischen Komponente in den Elektrokomponententräger besteht die Möglichkeit, die Kontakte und den Kontaktstift mit einem weiteren elastischen Werkstoff zu umspritzen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Kontakte und/oder Kontaktstifte einer erhöhten Belastung, wie beispielsweise Feuchtigkeit, ausgesetzt sind. Das Basisteil besteht also insbesondere aus ein oder mehreren, elektrisch nicht leitenden Kunststoffen. In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Abschnitte von Leiterbahnen, die der Kontaktierung dienen, verbreitert im Vergleich zu übrigen Leiterbahnbreiten ausgeführt. Hierdurch werden vorteilhaft Toleranzen gesenkt, die für ein Kontaktieren einzuhalten sind. Die Herstellung wird so weiter vereinfacht. Diese Abschnitte können eine eckige, so zum Beispiel rechteckige oder runde Form aufweisen. Grundsätzlich weisen die verbreiterten Abschnitte keine Ausnehmungen auf, in die Kontaktstifte hinein gelangen sollen. Elektrische Kontakte, die mit den Leiterbahnen verbunden werden, bestehen grundsätzlich aus einem anderen Material als die Leiterbahnen im Basisteil, um so den unterschiedlichen Anforderungen besonders gut gerecht werden zu können. Insbesondere ist das Material des elektrischen Kontaktes, welches mit einer Leiterbahn im Basisteil verbunden wird, korrosionsbeständiger als das Material der Leiterbahn, da das Material des Kontaktstifts regelmäßig weniger gut gegen Feuchtigkeit geschützt werden kann.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Leiterbahnen im Elektrokomponententräger derart zueinander angeordnet, dass elektrische Komponenten übereinander angeordnet werden können. Dabei stehen die Kontaktstifte unterschiedlich weit gegenüber dem Basisteil hervor und zwar derart, dass elektrische Bauteile von den Leiterbahnen aus gesehen vorteilhaft übereinander angeordnet werden können. Die Kontaktstifte schließen mit Leiterbahnen dann in der Regel einen rechten oder spitzen Winkel ein.
Die Genauigkeitsanforderung an die Bauteilgeometrie kann ebenfalls durch die Erfindung reduziert werden. Bei einer hochgebogenen Kontaktfahne muss auf eine genaue Positionierung geachtet werden. Wird ein Kontaktstift wie zum Beispiel eine Schraube in eine Leiterbahn zwecks elektrischer Kontaktierung hineingebohrt, so ist es nicht erforderlich, a n einer vordefinierfen Stelle der Leiterbahnen exakt mit dem Konta ktstift einzumünden.
I m Vergleich zum Stand der Technik mit den Kontaktf ahnen können Leiterba hnen a n beliebiger Stelle kontaktiert werden und zwar soga r im Bereich von bereichsweise a nsteigenden Leiterbahnen.
In ei ner Ausgestaltung der Erfindu ng umfasst das Basiselement ein Geh ä use mit darin eingelegten Leiterbahnen, in welches elektrisch isolierendes Material hinein gespritzt worden ist. Durch das gespritzte Materia l werden in einer Ausführungsform vorteilhaft Einlegeflächen oder Ausnehmungen für elektrische Bauteile des Elektrokomponententrägers bereitgestellt, bspw. für elektrische Kontakte eines Schalters, die die Lage des Scha lters durch Form- und/ oder Kraftschluss sta bilisieren.
Vorteil haft ist die Dicke der Leiterbahnen so gewählt, d ass ein bis fünf, vorzugsweise bis drei Gewindegänge in der Leiterbahn für einen als Schra u be a usgebildeten Kontaktstift vorhanden sind, die der elektrischen Kontaktierung dienen . Es hat sich herausgestellt, dass ein bis drei Gewindegä nge genügen, um hinreichend zuverl ässig auch unter den schwierigen Randbedingungen eines Kraftfahrzeugeinsatzes elektrisch zu kontaktieren . Die Zahl der Gewindegä nge weiter zu erhöhen, fü hrt zu entsprechend dickeren Leiterbahnen . U m Leiterbah nen nicht zu dick a usfü hren zu müssen, sollte die Zahl der Gewindegänge auf maxima l fünf vorzugsweise auf maximal drei Gewindegä nge begrenzt sein. Es genügen 0,3 bis 0,8 mm dicke Leiterbahnen, um 1 bis 3 Gewin degä nge in praktikabler Weise zu ermöglichen.
Der Elektrokom ponententräger ist insbesondere Teil eines Schlosses für ein Kraftfahrzeug oder auf andere Weise Teil eines Kraftfa hrzeugs. Vorteilhaft bleiben bei einem Elektrokomponententräger, der in vorgesehener Weise mit elektrischen oder elektronischen Bauteilen kontaktiert worden ist, Ausnehmungen, die zu Leiterbahnen hinführen, teilweise ungenutzt, was zu Fertigungsvorteilen führt. So ist es möglich, einen identischen Elektrokomponententräger für unterschiedliche Schlösser einzusetzen, wobei lediglich die Materialschichten mtitels der Kontaktstifte durchstoßen werden, in denen elektrische Komponenten eingesetzt werden. In den Bereichen, in denen aufgrund des Modellbezugs keine elektrischen Komponenten eingesetzt werden, bleibt die Leiterbahn mittels der Materialschicht geschützt.
Es können separate Dichtungen vorgesehen sein, um elektrische Kontakte und/ oder Leiterbahnen abzuschirmen. Die Dichtungen kommen unterhalb der Kontaktstifte zwischen elektrischem Kontakt und Kontaktstift zum Einsatz und verhindern somit zusätzlich ein Eindringen von Feuchtigkeit.
Es zeigen
Fig. 1: Elektrokomponententräger mit kontaktiertem Mikroschalter; Fig.2: Schnitt durch einen Elektrokomponententräger;
Fig.3 Aufsicht auf Leiterbahnen des Elektrokomponententrägers; Fig.4 weitere Ausführungsform eines Kontaktstifts.
In der Figur 1 wird ein Elektrokomponententräger skizziert. Ausschnittsweise wird ein Basisteil oder Gehäuseteil 1 mit zwei Leiterbahnen 2 dargestellt. Die Leiterbahnen 2 befinden sich vollständig im Basisteil 1, das heißt der Werkstoff, insbesondere ein isolierter Kunststoff, umschließt die Leiterbahnen 2 vollständig. Eine vollständig umschlossene Leiterbahn 2 mit Aufnahmen oder Ausnehmungen für elektrische Komponenten bildet einen Elektrokomponententräger. Der Elektrokomponententräger kann gleichzeitig ein Gehäuseteil eines Schlosses bilden. Nicht sämtliche Bereiche des Basisteils 1 sind dargestellt, um die aus einem Stanzteil hergestellten Leiterbahnen 2 sichtbar zu machen. Ein Kontaktstift 3 (siehe Figur 2) mit verbreitertem Kopf 10 ist durch eine entsprechende Bohrung bzw. Öffnung 6 eines elektrischen Kontakts 4 eines Mikroschalters 5 hindurch gesteckt, anschließend in eine in der Figur 2 im Schnitt gezeigte Ausnehmung 7 im Basisteil hineingesteckt und schließlich in eine Leiterbahn 2 durch die in der Figur 2 im Schnitt gezeigte Materialschicht 8 des Basisteils 1 hindurchgeschlagen oder eingeschraubt worden. Nur die Materialschicht 8 liegt dann eng und dicht an dem Kontaktstift 3 an. Der elektrische Kontakt 4 des Mikroschalters 5 ist so vorteilhaft ohne Verlöten mit der darunter liegenden Leiterbahn 2 verbunden worden.
Im Basisteil 1 ist ferner eine Ausnehmung vorgesehen, die den Mikroschalter 5 wie dargestellt aufzunehmen und zu halten vermag.
Die Figur 2 verdeutlicht, dass das Ende 9 des Kontaktstiftes 3, welches in die Leiterbahn 2 hineingeschlagen worden ist, spitz zuläuft.
Der in der Figur 3 gezeigte Schnitt verdeutlicht, dass die Leiterbahnen 2 im Bereich 11 der Kontaktierung rechteckig verbreitert sind, um eine Kontaktierung zu erleichtern.
Ungenutzte Ausnehmungen 7 im Basisteil, die insbesondere die Form einer Bohrung aufweisen, bleiben zur zugeordneten Leiterbahn 2 hin vorteilhaft verschlossen. Es können daher problemlos eine Mehrzahl von Ausnehmungen bzw. Bohrungen 7 vorteilhaft bereitgestellt werden, auch wenn für verschiedene Anwendungen immer nur eine Teilmenge der Bohrungen 7 genutzt werden. Dies erleichtert die Herstellung und reduziert also den Herstellungsaufwand.
In der Figur 4 wird eine weitere Ausführungsform eines Kontaktstifts gezeigt, der typischerweise ein Kontaktstift eines Elektromotors ist. Der Bereich mit dem spitz zulaufenden Ende 9 wird in ein Basisteil hinein bewegt, um schließlich mit einer Leiterbahn im Basisteil verbunden zu werden. Dieser untere Bereich wird durch einen Flansch 12 von einem oberen Bereich 13 getrennt. Der Umfang des Flansches 12 verläuft in einer vorteilhaften Ausführungsform mehreckig, so zum Beispiel sechseckig. Diese eckige Form kann in eine korrespondierende eckige Ausnehmung eines Gehäuses einer elektrischen Komponente wie zum Beispiel eines Elektromotors eingesetzt und so durch Formschluss gehalten werden. Der obere Bereich 13 ist vorzugsweise flach mit rechteckigem Querschnitt ausgestaltet, um durch elektrische Klemmkontakte innerhalb der elektrischen Komponente flächig und klemmend gehalten zu werden. Die flächige Verbindung sorgt für eine gute elektrische Kontaktierung und für einen guten Halt. Der mehreckige Flansch trägt dann dafür Sorge, dass der Abschnitt mit dem rechteckigen Querschnitt für eine Montage zutreffend ausgerichtet ist. Auch hierdurch wird der Herstellungsaufwand gering gehalten.
Der Flansch 12 kann als Anschlag und/ oder Dichtung dienen, um das Hineinbewegen des unteren Bereichs mit dem spitzen Ende 9 in das Basisteil hinein geeignet zu begrenzen. Der Flansch 12 kann in ein elektrisches Bauteil integriert sein, so dass der untere Bereich mit dem spitzen Ende 9 beispielsweise durch ein Gehäuse des elektrischen Bauteils hindurchgeführt ist. Der in der Figur 4 gezeigte elektrische Kontaktstift 3 ist dann fest mit der elektrischen Komponente bzw. dem elektrischen Bauteil verbunden.
Der sechseckige Flansch 12 kann darüber hinaus der Montage dienen, wenn beispielsweise der Kontaktstift 3 als Schraube oder zumindest bereichsweise mit einem Gewinde ausgeführt wird. Dabei ist es besonders leicht möglich, über den Flansch 12 ein Drehmoment in den Kontaktstift einzuleiten. Der untere Bereich mit dem spitzen Ende 9 weist vorzugsweise einen kreisförmigen oder quadratischen oder kegelig Querschnitt auf.
Bezugszeichen liste
1 : Basisteil
2: Leiterbahn
3: Kontaktstift
4: elektrischer Kontakt eines Mikroschalters
5: Mikroschalter
6: Bohrung im elektrischen Kontakt des Mikroschalters
7: zur Leiterbahn hinführende Ausnehmung im Basisteil
8: Materialschicht am Ende der Basisteil-Ausnehmung
9: spitzes Ende eines Kontaktstiftes
10: verbreiterter Kopf eines Kontaktstiftes
11 : verbreiterter Leiterbahnbereich für eine Kontaktierung
12: Flansch
13: oberer Bereich eines Kontaktstiftes

Claims

Ansprüche
1. Verfahren für ein Verbinden einer elektrischen Komponente mit einem Elektrokomponententräger, wobei der Elektrokomponententräger ein Basisteil (1) und darin befindliche elektrische Leiterbahnen (2) umfasst, gemäß dem zumindest ein, vorzugsweise wenigstens zwei mit der elektrischen Komponente verbundene elektrische Kontakte (3) in das Basisteil derart hinein bewegt werden, dass ein jeder elektrischer Kontakt (3) mit einer Leiterbahn (2) elektrisch verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine elektrische Kontakt (3) durch elastisches Material (8) des Basisteils (1) hindurch gestoßen oder hindurch gebohrt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (9) des elektrischen Kontakts (3), welches in das Basisteil (1) hinein bewegt wird, spitz zu läuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine elektrische Kontakt (3) stiftförmig oder schraubenförmig ausgestaltet ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine elektrische Kontakt (3) durch eine Öffnung (6) eines elektrischen Kontakts (4) hindurchgeführt ist, der mit einem elektrischen Bauteil (5) fest verbunden ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt (3), der in das Basisteil Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt (3), der in das Basisteil
(1) hinein bewegt wird, einen verbreiterten Kopf (10) oder einen Quersteg aufweist.
Elektrokomponententräger mit einem Basisteil (1) und darin befindlichen Leiterbahnen (2) und zumindest einer elektrischen Komponente bzw. einem elektrischen Bauteil (5), gekennzeichnet durch einen elektrischen Kontakt (3) zwischen einer Leiterbahn(2) und dem elektrischen Bauteil (5), der in eine Leiterbahn (2) hineingestoßen oder hineingebohrt ist.
Elektrokomponententräger nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt (3) fest mit dem elektrischen Bauteil (5) verbunden ist oder durch eine Öffnung (6) eines elektrischen Kontakts (4) des elektrischen Bauteils hindurchgeführt ist.
Elektrokomponententräger nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt
(3) mittels einer Verbreiterung (10) mit einem elektrischen Kontakt
(4) des elektrischen Bauteils (5) elektrisch verbunden ist.
Elektrokomponententräger nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt (3) kraftschlüssig mit elastischem Material (8) des Basisteils (1) verbunden ist und/ oder durch eine Leiterbahn (2) hindurch gestoßen oder hineingebohrt ist.
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