EP4305934A1 - Vorrichtung zur herstellung einer interlock-verbindung - Google Patents

Vorrichtung zur herstellung einer interlock-verbindung

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EP4305934A1
EP4305934A1 EP22718927.1A EP22718927A EP4305934A1 EP 4305934 A1 EP4305934 A1 EP 4305934A1 EP 22718927 A EP22718927 A EP 22718927A EP 4305934 A1 EP4305934 A1 EP 4305934A1
Authority
EP
European Patent Office
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structural element
interlock
contacts
contact
plug
Prior art date
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Pending
Application number
EP22718927.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Rauch
Marko Wisner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Brose Fahrzeugteile SE and Co KG filed Critical Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Publication of EP4305934A1 publication Critical patent/EP4305934A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/0208—Interlock mechanisms; Means for avoiding unauthorised use or function, e.g. tamperproof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/66—Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
    • G01R31/68—Testing of releasable connections, e.g. of terminals mounted on a printed circuit board
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    • H01R13/73—Means for mounting coupling parts to apparatus or structures, e.g. to a wall
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R31/00—Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/08—Short-circuiting members for bridging contacts in a counterpart

Definitions

  • the invention relates to a device for establishing an interlock connection.
  • Air conditioning systems are regularly installed in motor vehicles, which air-condition the vehicle interior with the aid of a system forming a refrigerant circuit.
  • Such systems basically have a circuit in which a refrigerant is guided.
  • the refrigerant for example R-134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane) or R-744 (carbon dioxide)
  • R-744 carbon dioxide
  • the refrigerant is heated in an evaporator and compressed by means of a (refrigerant) compressor or compressor, with the refrigerant then having a
  • the heat exchanger emits the absorbed heat again before it is fed back to the evaporator via a throttle.
  • Scroll machines are generally possible as compressors for the refrigerant.
  • Scroll compressors of this type typically have two scroll parts which can be moved relative to one another and which, during operation, work in the manner of a displacement pump.
  • the two scroll parts are typically designed as a nested (helical) pair of spirals or scrolls. In other words, one of the spirals is at least partially engaged with the other spiral.
  • the first (scroll) spiral is fixed in relation to a compressor housing (stationary scroll, stator scroll, engl.: fixed scroll), with the second (scroll) volute (movable scroll, rotor scroll, engl.: movable/orbiting scroll) is driven by an electric motor orbiting within the first spiral.
  • An in particular brushless electric motor as an electrical (three-phase) machine usually has a ver with a multi-phase field or stator winding provided stator which is arranged coaxially to a rotor with one or more permanent magnets. Both the rotor and the stator are constructed, for example, as laminated cores, with the stator teeth carrying the coils of the stator winding in stator slots in between.
  • the alternating current provided for feeding the stator winding is usually generated by a converter (inverter).
  • this converter together with associated control electronics, is often housed as the motor electronics in an electronics housing which, for example, is integrated into a motor housing as an electronics compartment.
  • the motor electronics are connected to a vehicle electrical system with a connector via a connection area of the electronics housing.
  • the electric refrigerant drive is usually a high-voltage component, which means that the refrigerant drive or the motor electronics is connected to a high DC voltage, for example greater than or equal to 60 V (volts), in particular 470 V.
  • a high-voltage voltage is fed through the plug-in connection with the connector.
  • an electrical (safety) lock also known as an interlock or high-voltage interlock (HV interlock)
  • HV interlock high-voltage interlock
  • the correct connection of plug connections in the vehicle electrical system is monitored in order to prevent unintentional, improper or otherwise caused disconnection of the contacts when the vehicle electrical system is active .
  • a pilot or safety line is provided, for example, which is connected in series or in series (AND link) from plug connection to plug connection.
  • a low-voltage or locking signal also known as an interlock signal, is fed into the security line referred to, fed, which loops through each component connected to the vehicle electrical system through the connector.
  • the status or the interlock signal is monitored by a control unit which, in the event of an error status--in which contact is interrupted--de-energizes the vehicle electrical system, for example.
  • control unit In addition to the electrical (high-voltage) connections, further interlock contacts are arranged in the device plugs, which close a circuit with the control unit when the device plug is plugged in. This control unit finally switches the (high-voltage) potential to the consumer. It is therefore necessary to establish a connection between the interlock contacts within the device connector and the control unit.
  • the control unit is at a lower potential level (e.g. 12V vehicle electrical system).
  • the interlock circuit and the HV circuit are routed with a sufficient distance from one another.
  • the necessary distances increase the necessary area on a printed circuit board assembly if the circuit is closed on it.
  • DE 102019 111 691 B4 discloses an arrangement for plugging in electrical connections through a housing, in which the arrangement has a first plug-in connection with first plug-in connectors and a second plug-in connection with second plug-in connectors for transmitting electrical energy in independent transmission areas, and a receiving element has for receiving connectors.
  • the receiving element is designed with the first connectors and the second connectors as an integral and coherent unit and one-piece component.
  • the arrangement tion also has an interlock connection configured as an electrical locking device, which is electrically conductively connected to the plug connectors of the plug connections.
  • the invention is based on the object of specifying a particularly suitable device for establishing an interlock connection.
  • the invention is also based on the object of specifying a particularly suitable contact element.
  • the device according to the invention is intended for producing an interlock connection, ie for producing an electrical (safety) locking connection, and is suitable and set up for this.
  • the device in this case has a connector assembly as a connector or device connector, and a scarf device carrier.
  • the circuit carrier is designed, for example, as a printed circuit board or printed circuit board assembly. Also conceivable is, for example, a stamped grid, in particular an overmolded stamped grid, as a circuit carrier.
  • the following statements relate in particular to a printed circuit board as a circuit carrier, but the statements can also be applied analogously to other circuit carriers.
  • the plug assembly has two plug-in connections, each with at least one associated interlock contact.
  • a pot-shaped housing part is arranged as a structural element on the circuit carrier, which mechanically stiffens or stabilizes the circuit carrier.
  • the structural element has a contact element for making electrical contact with the interlock contacts.
  • the interlock connection is realized by means of the contact element of the structural element.
  • the contact element can be arranged on an outside of the structural element. However, it is also possible to arrange it on the inside or to integrate it into the structural element itself, for example in that the contact element is overmoulded with the structural element.
  • the plug assembly preferably has a high-voltage connection with high-voltage plug contacts and with at least one high-voltage interlock contact, and a low-voltage connection with low-voltage plug contacts and with at least one low-voltage interlock contact.
  • the high-voltage plug-in contacts and low-voltage plug-in contacts and the at least one high-voltage interlock contact and the at least one low-voltage interlock contact are embedded in a common housing of the plug assembly and protrude from it at the free end.
  • the connector assembly is preferably embodied as an integral or one-piece assembly.
  • Mating contacts for the high-voltage and low-voltage plug contacts are suitably provided on the circuit carrier.
  • the structural element is designed as a housing or pot-shaped cover or cap that covers the mating contacts.
  • the structural element is designed as a plastic cap.
  • through-openings for the high-voltage and low-voltage plug contacts are made in the structural element.
  • the mating contacts are arranged inside the structural element, with the contact element being arranged, for example, on an outside of the structural element facing away from the circuit carrier.
  • the contacting of the high-voltage and low-voltage plug-in contacts with the counter-contacts thus preferably takes place within the structural element, and the interlock connection takes place, for example, outside the structural element.
  • the clearances for air and creepage distances are realized by means of the structural element and do not have to be kept on the circuit board.
  • the interlock connection is made by means of the structural element or by means of the contact element.
  • plug assemblies of the same type can be used and the interlock connection does not have to be implemented on the layout of the electronics or the circuit carrier.
  • the product-specific adaptation takes place via a suitable conductor routing in the structural element.
  • the structural element can be made miniaturized by suitable structural measures such as insulation of the conductors in the structural element and a suitable choice of material for the structural element, such as non-tracking plastic.
  • the structural element can optionally be joined to the circuit carrier in a positive, non-positive or material connection.
  • the structural element can perform other functions such.
  • the structural element can also be used exclusively to establish the interlock connection.
  • a "positive fit” or a "positive connection” between at least two parts connected to one another is understood here and in the following in particular to mean that the parts connected to one another are held together at least in one direction by a direct interlocking of the contours of the parts themselves or by an indirect Interlocking takes place via an additional connecting part.
  • the "blocking" of a mutual movement in this direction is therefore due to the shape.
  • a “positive connection” or a “positive connection” between at least two parts connected to one another is understood here and in the following in particular to mean that the parts connected to one another are prevented from sliding off one another due to a frictional force acting between them. If there is no "connecting force” that causes this frictional force (this means the force that presses the parts against each other, for example a screw force or the force of weight itself), the non-positive connection cannot be maintained and can therefore be released.
  • a “material connection” or a “material connection” between at least two parts connected to one another is understood here and in the following in particular to mean that the parts connected to one another at their contact surfaces through material union or crosslinking (e.g. due to atomic or molecular bonding forces) optionally held together under the action of an additive.
  • the contact element can be designed as a separate component.
  • the contact element can be designed separately from the connector assembly and separately from the structural element.
  • the contact element is attached to the structural element, in particular in a detachable or replaceable manner. This enables a particularly simple and flexible adaptation of the structural element to different conductor or contact arrangements of a connector assembly.
  • the contact element is positively and/or non-positively attached to the structural element, for example clamped, latched or locked.
  • the contact element is positively and/or non-positively attached to the structural element, for example clamped, latched or locked.
  • the contact element has at least one electrical conductor for electrical contacting of the interlock contacts, which is partially embedded in a body made of an electrically non-conductive material.
  • the conductor is at least partially integrated into an insulating body, with the conductor protruding from the body at the free end and making contact or connecting with the interlock contacts. is tactable.
  • the conductor is, for example, a bent part, in particular a stamped and bent part.
  • the body is, for example, a plastic body, in particular in the form of an injection molded part, which partially surrounds the conductor as an insert.
  • the body is made of a non-tracking plastic, for example.
  • the contact element does not have an insulating body, which means that the conductors can be routed individually and suitably fastened (for example by overmolding or by means of a clip fastening) in or on the structural element.
  • the body has at least one integrally formed attachment element, that is to say in one piece or monolithically, for mechanical attachment to the structural element. This means that no additional fastening means, such as screws, are required for fastening the contacts to the structural element.
  • the fastening element is designed here in particular for a mushroom head locking with the structural element.
  • the fastening element is designed as a push button with a mushroom-shaped cross section, which is pressed into a receptacle or a cavity of the structural element and engages behind it in a form-fitting manner.
  • the pressure button is here formed rule, for example, by several circumferentially arranged Druckla. This enables a particularly simple attachment of the contact element.
  • the section of the conductor embedded in the body has an offset, in particular in the form of steps, which is oriented transversely to a longitudinal direction extending between the interlock contacts.
  • This development is particularly advantageous when the connections of the connector assembly have an offset group.
  • Such an offset in the conductors results structurally from an advantageous design of the conductors that is suitable for punching and bending. This ensures that the contact surfaces of the conductors are always parallel to the respective contacts or terminals of the connector assembly are performed. It follows the formation of the contact surfaces on the conductors by means of stamping. A right-angled bend to the longitudinal direction of the conductor is advantageous. The offset in the level between the interlock connections of the connector assembly is thus compensated for by an offset in the conductor routing.
  • the offset in the conductors does not necessarily have to be at right angles and does not necessarily have to take place in the insulating body described. If the contact surfaces are formed using a different technology, for example by welding on a contact element, the offset transverse to the longitudinal direction can be dispensed with.
  • a section of the conductor extending between the body and the interlock contact, in particular the low-voltage interlock contact has an axial offset along an axial direction oriented perpendicularly to the surface of the circuit carrier.
  • the axial offset is suitably guided along a housing wall of the structural element.
  • the conductors follow the contour of the structural element.
  • the structural element is advantageously formed in such a way that it surrounds the underlying components in a contour-close manner in order to be able to perform additional functions such as support.
  • the axial offset in the structural element enables a time-staggered alignment of the plug-in connections or contacts of the connector assembly, which achieves improved tolerance compensation and can be better monitored in terms of process technology.
  • the offsets in the longitudinal and/or axial direction are specified, for example, by constructive framework conditions of the plug assembly and offer the possibility of tolerance compensation.
  • the conductors can also be configured without a set.
  • the contacting between the connector assembly and the interlock connection on the structural element can be made, for example, via plug, pressure, pin/socket, lamellar or insulation displacement contacts, or other electrical connections.
  • the ends of the cable at the free end are ters designed as bracket or spring contacts, which rest resiliently against the interlock contacts when contacted.
  • the interlock contacts of the plug assembly and/or the free-end ends of the conductor engage in openings in the structural element. This means that the interlock connection or contacting takes place inside the structural element so that the contact points are protected from external influences. For example, it is also possible to forward the interlock connection to the circuit carrier.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a first embodiment of a device for producing an interlock connection, having a plug assembly and a printed circuit board with a structural element
  • FIG. 8 shows a perspective view of a second embodiment of the device
  • FIG. 9 shows the device according to FIG. 8 in a perspective view.
  • the 1 shows a device 2 for establishing an interlock connection.
  • the device 2 is, for example, part of an electric refrigerant compressor of a motor vehicle.
  • the device 2 has a connector assembly 4 and a Circuit board 6 on.
  • the circuit carrier 6 is designed as a printed circuit board (PCB) and is also referred to below as such.
  • the plug assembly 4 is designed as a plug connection or device plug of the cooling teffenantriebs.
  • the plug assembly 4 has two plug-in connections 8, 10, each with two associated interlock contacts 12, 14.
  • the plug connection 8 is designed as a high-voltage connection, ie as a connection for a high-voltage connection, in particular for voltages above 60 V, in particular 470 V.
  • the plug connection 8 has two plug contacts 16 (high-voltage plus, high-voltage minus) and the two (high-voltage) interlock contacts 12 .
  • the plug-in connection 10 is designed as a low-voltage connection, ie as a connection for a low-voltage connection, in particular for voltages below 60 V, in particular 12 V.
  • the plug connection 10 has three plug contacts 18 and the two (low-voltage) interlock contacts 14 . Two of the plug contacts 18 are or can be contacted with a vehicle battery (KL30, KL31) and one of the plug contacts 18 is connected to a communication line (COM).
  • KL30, KL31 vehicle battery
  • COM communication line
  • the plug contacts 16, 18 and the interlock contacts 12, 14 are embedded in a common housing or a common overmolding 20 of the connector assembly 4, and protrude at the free end in the direction of the circuit board 6 out of the latter.
  • the connector assembly 4 is preferably designed as an integral or one-piece assembly, in particular the connector assembly group 4 forms a common high-voltage low-voltage connector (HV-LV connector).
  • a pot-shaped or cap-shaped housing part is arranged as a structural element 22, which mechanically stiffens or stabilizes the printed circuit board 6 at least locally and covers the mating contacts.
  • the structural element 22 is performed, for example, as a plastic cap, for example in the form of an injection molded part made of non-tracking plastic. Material.
  • the structural element 22 is screw-fastened to the printed circuit board 6 .
  • the structural element 22 is mounted in a corner area of the circuit board 6 .
  • a contact element 24 is mounted on the outside of the structural element 22 facing the connector assembly 4 .
  • the contact element 24 realizes the electrical connection between the interlock contacts 16, 18 and thus forms the interlock connection.
  • the interlock connection by means of the contact element 24 is shown in more detail in FIGS.
  • the contact element 24 is shown individually in FIGS.
  • the structural element 22 has cutouts or (feed-through) openings 26 for receiving the interlock contacts 12, 14 on the side facing the connector assembly 4. In the interlock state, the interlock contacts 12, 14 thus extend at least in sections into the structural element 22. In an alternative embodiment, the interlock contacts 12, 14 protrude from the structural element 22, for example.
  • the contact element 24 is in the form of a separate component which can be detachably or interchangeably fastened in a non-positive and/or positive manner in a receptacle of the structural element 22 that is not designated in any more detail.
  • the contact element 24 is designed for assembly and has a specific shape for galvanic contacting of the interlock contacts 12, 14.
  • the contact element 24 has an approximately cuboid body 28 from which two electrical conductors 30 protrude.
  • the conductors 30 are routed parallel and at a distance from one another and are contacted at their free ends 32 with an interlock contact 12, 14 in each case.
  • the conductors 30 are designed, for example, as stamped and bent parts, for example as stamped grids, which are at least partially embedded in the body 28 or are integrated. As can be seen, for example, in the representations of FIGS the curvature rests resiliently against the respective associated interlock contacts 12, 14. As can be seen, for example, in FIG.
  • the projecting in the direction of the interlock contacts 14 from the body 28 portion of the conductor 30 has a stepped axial offset 34 in the direction of Lei terplatte 6 on.
  • the offset 34 here runs parallel to an axial direction A oriented perpendicularly to the printed circuit board 6. As can be seen in particular in FIG.
  • the conductors 30 have a further stepped offset 36 within the body 30 .
  • the offset 36 is oriented here at right angles to a longitudinal direction L extending between the interlock contacts 12, 14.
  • the offset 36 is in particular oriented parallel to a transverse direction Q, which is oriented perpendicularly to the longitudinal direction L and the axial direction A.
  • the body 28 is, for example, a plastic body, in particular in the form of an injection molded part, which partially surrounds the conductor 30 as insert parts, in particular in the region of the offset 36 .
  • the body 28 is made, for example, from an electrically insulating, in particular non-tracking, plastic Herge.
  • the body 28 On an underside facing the structural element 22 , the body 28 has two fastening elements 38 formed in one piece, that is to say in one piece or monolithically, for positive and/or non-positive fastening to the structural element 22 .
  • the two fastening elements 38 are arranged at a distance from one another so that a stable and non-rotatable attachment of the contact element 24 is made possible.
  • the fastening elements 38 are designed here in particular for a mushroom head lock with the structural element 22 .
  • the fastening elements 38 are designed as pushbuttons with a mushroom-shaped cross section, which are each pressed into a receptacle or a cavity of the structural element 22 and engage behind them in a form-fitting manner.
  • the fastening elements 38 are in this case each formed by a plurality of circumferentially arranged pressure lugs which can be bent radially inward and which each have a latching lug on the free end.
  • FIGS. 8 and 9 differs from the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 7 described above, particularly in the configurations of the interlock connection and the contact element 24.
  • the contact element 24 has no (insulating) body 28 .
  • the conductors 30 are designed in particular as stamped conductor tracks which are guided on an outside of the structural element 22 .
  • the conductors 30 are laid individually, for example, and attached to the structural element 22 .
  • the tab-shaped free ends 32 each have an opening, not designated in any more detail, which is each joined to an upstanding joining extension 40 of the structural element 22 .
  • the offset 36 is not designed at right angles, but is designed approximately in an S-shape.
  • the structural element 22 has three guide walls 42 arranged parallel to one another, which protrude perpendicularly on the outside, and between which the conductors 36 are guided in the region of the offset 36 .
  • the free ends 32 are electrically conductively connected in the region of the joining extensions 40 to one contact end 44 each.
  • the contact ends 44 do not engage here into the structural element 22 and are arranged essentially completely outside of the structural element 22 .
  • the contact ends 44 Toward the free ends 32, the contact ends 44 have a slot in which the interlock contacts 12, 14 are seated in the (interlocked) contacted state.
  • a contact tongue adjoining the slot is bent towards the interlock contacts 12, 14 or in the direction of the free ends 32 in the manner of a clip contact, and in the contacted state preferably lies resiliently against the interlock contacts 12, 14 (FIG. 8).
  • two supporting walls 46 with an approximately T-shaped cross section are formed onto the structural element 22.
  • the contact ends 44 are in this case each supported on the horizontal T-legs of the support wall 46, the vertical T-leg ent long the contact ends 44 to the connection point with the free ends 32 he stretches.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (2) zur Herstellung einer Interlock-Verbindung, aufweisend eine Steckerbaugruppe (4) und einen Schaltungsträger (6), wobei die Steckerbaugruppe (4) zwei Steckanschlüsse (8, 10) mit jeweils mindestens einem zugeordneten Interlockkontakt (12, 14) aufweist, wobei auf dem Schaltungsträger (6) ein Strukturelement (22) zur mechanischen Versteifung des Schaltungsträgers (6) angeordnet ist, wobei das Strukturelement (22) ein topfförmiges Gehäuseteil ist, wobei das Strukturelement (22) ein Kontaktelement (24) zur elektrischen Kontaktierung der Interlockkontakte (12, 14) aufweist.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zur Herstellung einer Interlock-Verbindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Interlock-Verbindung.
Bei Kraftfahrzeugen sind regelmäßig Klimaanlagen eingebaut, die mit Hilfe einer einen Kältemittelkreislauf bildenden Anlage den Fahrzeuginnenraum klimatisieren. Derartige Anlagen weisen grundsätzlich einen Kreislauf auf, in dem ein Kältemittel geführt ist. Das Kältemittel, beispielsweise R-134a (1 ,1 ,1 ,2-Tetrafluorethan) oder R-744 (Kohlenstoffdioxid), wird an einem Verdampfer erwärmt und mittels eines (Kältemittel-)Verdichters beziehungsweise Kompressors verdichtet, wobei das Käl temittel anschließend über einen Wärmetauscher die aufgenommene Wärme wie der abgibt, bevor es über eine Drossel erneut zum Verdampfer geführt wird.
In derartigen Anwendungen sind beispielsweise Scroll-Maschinen als Kompresso ren beziehungsweise Verdichter für das Kältemittel grundsätzlich möglich. Derarti ge Scrollverdichter weisen typischerweise zwei relativ zueinander bewegbare Scroll-Teile auf, die im Betrieb nach Art einer Verdrängerpumpe arbeiten. Die bei den Scroll-Teile sind hierbei typischerweise als ein ineinander verschachteltes (schneckenförmiges) Spiralen- oder Scrollpaar ausgeführt. Mit anderen Worten greift eine der Spiralen zumindest teilweise in die andere Spirale ein. Die erste (Scroll-)Spirale ist hierbei in Bezug auf ein Verdichtergehäuse feststehend (statio närer Scroll, Statorscroll, engl.: fixed scroll), wobei die zweite (Scroll-)Spirale (be weglicher Scroll, Rotorscroll, engl.: movable/orbiting scroll) mittels eines Elektro motors innerhalb der ersten Spirale orbitierend angetrieben ist.
Ein insbesondere bürstenloser Elektromotor als elektrische (Drehstrom-)Maschine weist üblicherweise einen mit einer mehrphasigen Feld- oder Statorwicklung ver sehenen Stator auf, welcher koaxial zu einem Rotor mit einem oder mehreren Permanentmagneten angeordnet ist. Sowohl der Rotor als auch der Stator sind beispielsweise als Blechpakete aufgebaut, wobei Statorzähne in dazwischenlie genden Statornuten die Spulen der Statorwicklung tragen. Bei einem bürstenlosen Elektromotor wird der zur Speisung der Statorwicklung vorgesehene Wechselstrom üblicherweise von einem Umrichter (Wechselrichter) erzeugt. Bei kleineren Elektromotoren ist dieser Umrichter zusammen mit einer zugeordneten Steuerelektronik als Motorelektronik häufig in einem Elektronikge häuse, welches beispielsweise als Elektronikfach in ein Motorgehäuse integriert ist, aufgenommen. Die Motorelektronik ist über einen Anschlussbereich des Elekt ronikgehäuses mit einem Steckverbinder an ein Fahrzeugbordnetz angeschlos sen.
Bei dem elektrischen Kältemittelantrieb handelt es sich in der Regel um eine Hochvolt-Komponente, dies bedeutet, dass der Kältemittelantrieb beziehungswei se die Motorelektronik an eine hohe Gleichspannung, beispielsweise größer oder gleich 60 V (Volt), insbesondere 470 V, angeschlossen ist. Entsprechend wird durch die Steckverbindung mit dem Steckverbinder eine Hochvoltspannung ge führt.
Wird der Steckverbinder beziehungsweise die Kontaktierung zum Wechselrichter der Motorelektronik gelöst, ist es möglich, dass die im Wechselrichter gespeicher- te elektrische Energie und/oder die Energie einer angeschossenen Fahrzeugbatte rie nicht rechtzeitig beziehungsweise sicher abgebaut werden kann. Zum allge meinen Personenschutz sowie zur Vermeidung von Beschädigungen ist daher in der Regel eine elektrische Sicherheitsverriegelung des Hochvolt-Steckverbinders mit der Motorelektronik vorgesehen.
Bei einer solchen elektrischen (Sicherheits-)Verriegelung, auch Interlock oder Hochvolt-Interlock (HV-lnterlock) genannt, wird die korrekte Verbindung von Steckverbindungen des Bordnetzes überwacht, um ein unbeabsichtigtes, unsach gemäßes oder anderweitig bedingtes Trennen der Kontaktierung bei aktivem Bordnetz zu vermeiden. Hierzu ist beispielsweise eine Pilot- oder Sicherheitslei tung vorgesehen, welche als Serien- oder Reihenschaltung (UND-Verknüpfung) von Steckverbindung zu Steckverbindung geführt ist. In die Sicherheitsleitung wird beispielsweise ein Niedervolt- oder Verriegelungs-Signal, auch als Interlock-Signal bezeichnet, eingespeist, welches durch die Steckverbinder jede am Bordnetz an geschlossene Komponente durchschleift.
Wird einer der angeschlossenen Steckverbinder gelöst oder dessen Kontaktierung getrennt, ist die gesamte Schleife aufgrund der daraus resultierenden Trennung der Pilotkontakte im Steckverbinder geöffnet. Der Zustand beziehungsweise das Interlock-Signal werden von einem Steuergerät überwacht, welches im Falle eines Fehlerzustands - bei welchem die Kontaktierung unterbrochen ist - beispielsweise das Bordnetz des Kraftfahrzeugs spannungsfrei schaltet.
Flierzu sind in den Gerätesteckern zusätzlich zu den elektrischen (Hochvolt- )Anschlüssen weitere Interlock-Kontakte angeordnet, welche bei einer Steckver bindung des Gerätesteckers einen Stromkreis mit dem Steuergerät schließen. Dieses Steuergerät schaltet schließlich das (Hochvolt-)Potential an den Verbrau cher. Somit ist es notwendig eine Verbindung zwischen den Interlock-Kontakten innerhalb des Gerätesteckers und des Steuergerätes herzustellen. Das Steuerge rät liegt dabei auf einem niedrigeren Potentialniveau (z.B. 12V-Bordnetz im Fahr zeug).
Zur Sicherstellung geeigneter Abstände für Luft- und Kriechstrecken ist es not wendig, dass der Interlock-Strom kreis und der HV-Stromkreis mit ausreichend Ab stand zueinander geführt sind. Die nötigen Abstände vergrößern hierbei jedoch die nötige Fläche auf einer Flachbaugruppe, wenn der Stromkreis auf dieser ge schlossen wird.
Aus der DE 102019 111 691 B4 ist eine Anordnung zum Steckverbinden elektri scher Anschlüsse durch ein Gehäuse bekannt, bei welcher die Anordnung eine erste Steckverbindung mit ersten Steckverbindern und eine zweite Steckverbin dung mit zweiten Steckverbindern zum Übertragen von elektrischer Energie in un abhängigen Übertragungsbereichen sowie ein Aufnahmeelement zur Aufnahme von Steckverbindern aufweist. Dabei ist das Aufnahmeelement mit den ersten Steckverbindern sowie den zweiten Steckverbindern als eine integrale und zu sammenhängende Einheit sowie einteilige Komponente ausgebildet. Die Anord- nung weist zudem eine als eine elektrische Verriegelung konfigurierte Interlock verbindung auf, welche mit den Steckverbindern der Steckverbindungen elektrisch leitend verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Vorrichtung zur Herstellung einer Interlock-Verbindung anzugeben. Der Erfindung liegt weiter hin die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Kontaktelement anzugeben.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Herstellung einer Interlock-Verbindung, also zur Herstellung einer elektrischen (Sicherheits-)Verriegelungsverbindung, vorgesehen sowie dafür geeignet und eingerichtet. Die Vorrichtung weist hierbei eine Steckerbaugruppe als Steckverbinder oder Gerätestecker, und einen Schal tungsträger auf. Der Schaltungsträger ist beispielsweise als Leiterplatte oder Flachbaugruppe ausgeführt. Ebenso denkbar ist beispielsweise ein Stanzgitter, insbesondere ein umspritztes Stanzgitter, als Schaltungsträger. Die nachfolgen den Ausführungen beziehen sich insbesondere auf eine Leiterplatte als Schal tungsträger, wobei die Ausführungen jedoch sinngemäß auch auf andere Schal tungsträger übertragbar sind.
Die Steckerbaugruppe weist hierbei zwei Steckanschlüsse mit jeweils mindestens einem zugeordneten Interlockkontakt auf. Auf dem Schaltungsträger ist ein topf förmiges Gehäuseteil als Strukturelement angeordnet, welches den Schaltungs träger mechanisch versteift oder stabilisiert. Das Strukturelement weist ein Kontak telement zur elektrischen Kontaktierung der Interlockkontakte auf. Mit anderen Worten wird die Interlock-Verbindung mittels des Kontaktelements des Struktu relements realisiert. Dadurch ist eine besonders geeignete Vorrichtung zur Her stellung einer Interlock-Verbindung realisiert. Das Kontaktelement kann hierbei an einer Außenseite des Strukturelements an geordnet sein. Ebenso möglich ist jedoch auch eine innenseitige Anordnung oder eine Integration in das Strukturelement selbst, beispielsweise indem das Kontakte lement mit dem Strukturelement umspritzt ist.
Vorzugsweise weist die Steckerbaugruppe einen Hochvoltanschluss mit Hochvolt- Steckkontakten und mit mindestens einem Hochvolt-Interlockkontakt, sowie einen Niedervoltanschluss mit Niedervolt-Steckkontakten und mit mindestens einem Niedervolt-Interlockkontakt auf. Die Hochvolt-Steckkontakte und Niedervoltsteck kontakte sowie der mindestens eine Hochvolt-Interlockkontakt und der mindestens eine Niedervolt-Interlockkontakt sind in einem gemeinsamen Gehäuse der Ste ckerbaugruppe eingebettet, und ragen freiendseitig aus diesem empor. Mit ande ren Worten ist die Steckerbaugruppe vorzugsweise als eine integrale oder einteili ge Baugruppe ausgeführt.
Auf dem Schaltungsträger sind hierbei geeigneter Weise Gegenkontakte für die Hochvolt- und Niedervolt-Steckkontakte vorgesehen. In einer bevorzugten Ausfüh rungsform ist das Strukturelement hierbei als eine gehäuse- oder topfförmige Ab deckung oder Kappe ausgeführt, welche die Gegenkontakte abdeckt. Beispiels weise ist das Strukturelement als eine Kunststoffkappe ausgeführt. Zweckmäßi gerweise sind hierbei Durchführöffnungen für die Hochvolt- und Niedervolt- Steckkontakte in das Strukturelement eingebracht. Dies bedeutet, dass die Ge genkontakte innerhalb des Strukturelements angeordnet sind, wobei beispielswei se an einer dem Schaltungsträger abgewandten Außenseite des Strukturelements das Kontaktelement angeordnet ist. Die Kontaktierung der Hochvolt- und Nieder- volt-Steckkontakte mit den Gegenkontakten erfolgt somit vorzugsweise innerhalb des Strukturelements, und die Interlock-Verbindung erfolgt beispielsweise außer halb des Strukturelements. Dadurch werden die Abstände für Luft- und Kriechstre cken mittels des Strukturelements realisiert und müssen nicht auf dem Schal tungsträger vorgehalten werden.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, die nötige Verbindung zwischen den Inter- lock-Kontakten der Steckerbaugruppe zu einem Steuergerät über ein geeignetes Strukturelement, das über Kontakte und elektrische Leiter verfügt, herzustellen. Im Unterschied zur Ausführung der Interlock-Verbindung in einer Steckerbaugruppe gemäß dem Stand der Technik, wird die Interlock-Verbindung mittels des Struktu relements beziehungsweise mittels des Kontaktelements hergestellt. Vorteilhaft dabei ist, dass gleichartige Steckerbaugruppen verwendet werden können, und die Interlockverbindung nicht auf dem Layout der Elektronik beziehungsweise dem Schaltungsträger realisiert werden muss. Die produktspezifische Adaption erfolgt hierbei über eine geeignete Leiterführung im Strukturelement. Durch geeignete konstruktive Maßnahmen wie Isolation der Leiter im Strukturele ment und eine geeignete Werkstoffwahl für das Strukturelement, wie kriechstrom fester Kunststoff, kann das Strukturelement miniaturisiert ausgeführt werden.
Das Strukturelement kann wahlweise mit dem Schaltungsträger form-, kraft oder stoffschlüssig gefügt sein. Das Strukturelement kann dabei weitere Funktionen erfüllen, wie z. B. Führen der Steckerkontakte zum Toleranzausgleich, Versteifen des Schaltungsträgers und Abstützen großer elektrischer Bauelemente. Das Strukturelement kann auch ausschließlich zum Herstellen der Interlock- Verbindung dienen.
Unter einem „Formschluss“ oder einer „formschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden ins besondere verstanden, dass der Zusammenhalt der miteinander verbundenen Teile zumindest in einer Richtung durch ein unmittelbares Ineinandergreifen von Konturen der Teile selbst oder durch ein mittelbares Ineinandergreifen über ein zusätzliches Verbindungsteil erfolgt. Das „Sperren“ einer gegenseitigen Bewegung in dieser Richtung erfolgt also formbedingt.
Unter einem „Kraftschluss“ oder einer „kraftschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden ins besondere verstanden, dass die miteinander verbundenen Teile aufgrund einer zwischen ihnen wirkenden Reibkraft gegen ein Abgleiten aneinander gehindert sind. Fehlt eine diese Reibkraft hervorrufende „Verbindungskraft“ (dies bedeutet diejenige Kraft, welche die Teile gegeneinander drückt, beispielsweise eine Schraubenkraft oder die Gewichtskraft selbst), kann die kraftschlüssige Verbin dung nicht aufrechterhalten und somit gelöst werden.
Unter einem „Stoffschluss“ oder einer „stoffschlüssigen Verbindung“ zwischen we nigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbe sondere verstanden, dass die miteinander verbundenen Teile an Ihren Kontaktflä chen durch stoffliche Vereinigung oder Vernetzung (beispielsweise aufgrund von atomaren oder molekularen Bindungskräften) gegebenenfalls unter Wirkung eines Zusatzstoffs zusammengehalten werden.
Das Kontaktelement kann als ein separates Bauteil ausgeführt sein. Mit anderen Worten ist das Kontaktelement separat zur Steckerbaugruppe und separat zu dem Strukturelement ausführbar.
In einer zweckmäßigen Ausbildung ist das Kontaktelement an dem Strukturele ment, insbesondere lösbar oder austauschbar, befestigt. Dadurch ist eine beson ders einfache und flexible Anpassung des Strukturelements an unterschiedliche Leiter- oder Kontaktanordnungen einer Steckerbaugruppe ermöglicht.
In einer möglichen Ausführung ist das Kontaktelement form- und/oder kraftschlüs sig an dem Strukturelement befestigt, beispielsweise geklemmt, verrastet oder verriegelt. Dadurch ist eine einfache und zuverlässige Befestigung des Kontakte lements realisiert. Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl ge meinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.
Ein zusätzlicher oder weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Kontakte lement mindestens einen elektrischen Leiter zur elektrischen Kontaktierung der Interlockkontakte aufweist, welcher abschnittsweise in einem Körper aus einem elektrisch nichtleitenden Material eingebettet ist. Mit anderen Worten ist der Leiter zumindest teilweise in einen Isolierkörper integriert, wobei der Leiter freiendseitig aus dem Körper hinausragt und mit den Interlockkontakten kontaktiert oder kon- taktierbar ist. Der Leiter ist beispielsweise ein Biegeteil, insbesondere ein Stanz- biegeteil. Der Körper ist beispielsweise ein Kunststoffkörper, insbesondere in Form eines Spritzgussteils, welches den Leiter als Einlegeteil abschnittsweise umgibt. Der Körper ist beispielsweise aus einem kriechstromfesten Kunststoff hergestellt. Dadurch ist ein einfaches und kostengünstiges Kontaktelement realisiert.
In einer alternativen Ausgestaltungsform weist das Kontaktelement keinen Isolier körper auf, dadurch können die Leiter einzeln verlegt und geeignet befestigt (bei spielsweise durch Umspritzen oder mittels einer Klipsbefestigung) in oder auf dem Strukturelement verlaufen.
In einer bevorzugten Ausführung weist der Körper mindestens ein einstückig, also einteilig oder monolithisch, angeformtes Befestigungselement zur mechanischen Befestigung an dem Strukturelement auf. Dadurch werden keine zusätzlichen Be festigungsmittel, wie beispielsweise Schrauben, für die Befestigung des Kontakte lements an dem Strukturelement benötigt.
In einer denkbaren Ausbildung ist das Befestigungselement hierbei insbesondere für eine Pilzkopfverriegelung mit dem Strukturelement ausgeführt ist. Beispiels weise ist das Befestigungselement als ein im Querschnitt pilzkopfförmiger Druck knopf ausgeführt, welcher in eine Aufnahme oder einen Hohlraum des Struktu relements eingepresst wird, und diese(n) formschlüssig hintergreift. Der Druck knopf ist hierbei beispielsweise durch mehrere umlaufend angeordnete Druckla schen gebildet. Dadurch ist eine besonders einfache Befestigung des Kontaktele ments ermöglicht.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der im Körper eingebettete Abschnitt des Leiters einen insbesondere stufenförmigen Versatz auf, welcher quer zu einer sich zwischen den Interlockkontakten erstreckenden Längsrichtung orientiert ist. Diese Weiterbildung ist insbesondere von Vorteil, wenn die Anschlüsse der Steckerbau gruppe einen Versatz aufweisen. Ein solcher Versatz in den Leitern ergibt sich konstruktiv durch eine vorteilhafte stanz-biegerechte Gestaltung eben der Leiter. Dadurch wird sichergestellt, dass die Kontaktflächen der Leiter stets parallel an die jeweiligen Kontakte oder Anschlüsse der Steckerbaugruppe geführt werden. Er folgt die Ausformung der Kontaktflächen an den Leitern mittels Stanzbiegens ist eine rechtwinkelige Biegung zur Längsrichtung des Leiters vorteilhaft. Der Versatz in der Ebene zwischen den Interlock-Anschlüssen der Steckerbaugruppe wird so mit durch einen Versatz der Leiterführung ausgeglichen. Der Versatz in den Lei tern braucht dabei jedoch nicht zwingend rechtwinkelig zu sein und muss auch nicht zwingend im beschriebenen Isolierkörper erfolgen. Erfolgt die Ausformung der Kontaktflächen durch eine andere Technologie, beispielsweise durch An schweißen eines Kontaktelementes kann gegebenenfalls auf den Versatz quer zur Längsrichtung verzichtet werden.
In einer denkbaren Ausgestaltung weist ein sich zwischen dem Körper und dem Interlockkontakt, insbesondere dem Niedervolt-Interlockkontakt, erstreckender Abschnitt des Leiters einen axialen Versatz entlang einer senkrecht zur Schal tungsträgeroberfläche orientierten Axialrichtung auf. Geeigneter Weise ist der axiale Versatz hierbei entlang einer Gehäusewand des Strukturelements geführt. Dadurch folgen die Leiter der Kontur des Strukturelements. Das Strukturelement ist hierbei vorteilhaft so ausgeformt, dass es die darunterliegenden Bauteile kon turnah umgibt, um somit weitere Funktionen wie Abstützen wahrnehmen zu kön nen. Zudem ermöglicht der axiale Versatz im Strukturelement eine zeitlich versetz te Ausrichtung der Steckanschlüsse oder Kontakte der Steckerbaugruppe, wel ches einen verbesserten Toleranzausgleich bewerkstelligt und prozesstechnisch besser überwacht werden kann.
Die Versätze in Längs- und/oder Axialrichtung sind beispielsweise durch konstruk tive Rahmenbedingungen der Steckerbaugruppe vorgegeben und bieten die Mög lichkeit eines Toleranzausgleichs. Die Leiter können jedoch auch ohne einen Ver satz ausgebildet sein.
Die Kontaktierung zwischen der Steckerbaugruppe und der Interlock-Verbindung auf dem Strukturelement kann beispielsweise über Steck-, Druck-, Stift/Buchsen-, Lamellen-, oder Schneidklemmkontakte, oder andere elektrische Verbindung er folgen. In einer bevorzugten Ausführung sind die freiendseitigen Enden des Lei- ters als Bügel- oder Federkontakte ausgebildet, welche im kontaktierten Zustand federnd an den Interlockkontakten anliegen.
In einer geeigneten Ausgestaltung greifen die Interlockkontakte der Steckerbau- gruppe und/oder die freiendseitigen Enden des Leiters in Öffnungen des Struktu relements ein. Dies bedeutet, dass die Interlock-Verbindung oder Kontaktierung im Inneren des Strukturelements erfolgt, so dass die Kontaktstellen vor äußeren Ein flüssen geschützt sind. Beispielsweise ist auch eine Weiterleitung der Interlock- Verbindung in den Schaltungsträger möglich.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine erste Ausführung einer Vorrichtung zur Herstellung einer Interlock-Verbindung, aufweisend eine Steckerbau gruppe und einer Leiterplatte mit einem Strukturelement,
Fig. 2 in perspektivischer Darstellung die Interlock-Verbindung,
Fig. 3 in perspektivischer Darstellung die Interlock-Verbindung ohne die Leiter platte und das Strukturelement,
Fig. 4 in Seitenansicht die Interlock-Verbindung,
Fig. 5 in perspektivischer Darstellung ein Kontaktelement,
Fig. 6 in Draufsicht das Kontaktelement,
Fig. 7 in Seitenansicht das Kontaktelement,
Fig. 8 in perspektivischer Darstellung eine zweite Ausführung der Vorrichtung, und
Fig. 9 in perspektivischer Darstellung die Vorrichtung gemäß Fig. 8.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den glei chen Bezugszeichen versehen.
Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 2 zur Herstellung einer Interlock-Verbindung. Die Vorrichtung 2 ist beispielsweise Teil eines elektrischen Kältemittelverdichters ei nes Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung 2 weist eine Steckerbaugruppe 4 und einen Schaltungsträger 6 auf. Der Schaltungsträger 6 ist als eine Leiterplatte (engl.: Printed Circuit Board, PCB) ausgeführt, und nachfolgend auch als solche bezeich net.
Die Steckerbaugruppe 4 ist als ein Steckverbindung oder Gerätestecker des Käl temittelantriebs ausgeführt. Die Steckerbaugruppe 4 weist zwei Steckanschlüsse 8, 10 mit jeweils zwei zugeordneten Interlockkontakten 12, 14 auf.
Der Steckanschluss 8 ist als ein Hochvoltanschluss, also als ein Anschluss für eine Hochvolt-Verbindung, insbesondere für Spannungen über 60 V, insbesonde re 470 V, ausgeführt. Der Steckanschluss 8 weist zwei Steckkontakte 16 (Hoch- volt-Plus, Hochvolt-Minus) und die zwei (Hochvolt-)lnterlockkontakte 12 auf.
Der Steckanschluss 10 ist hierbei als ein Niedervoltanschluss, also als ein An schluss für eine Niedervolt-Verbindung, insbesondere für Spannungen unter 60 V, insbesondere 12 V, ausgeführt. Der Steckanschluss 10 weist drei Steckkontakte 18 und die zwei (Niedervolt-)lnterlockkontakte 14 auf. Zwei der Steckkontakte 18 sind mit einer Fahrzeugbatterie kontaktiert oder Kontaktierbar (KL30, KL31 ) und einer der Steckkontakte 18 ist an eine Kommunikationsleitung (COM) geführt.
Die Steckkontakte 16, 18 sowie die Interlockkontakte 12, 14 sind in einem ge meinsamen Gehäuse beziehungsweise einer gemeinsamen Umspritzung 20 der Steckerbaugruppe 4 eingebettet, und ragen freiendseitig in Richtung der Leiter platte 6 aus dieser empor. Die Steckerbaugruppe 4 ist vorzugsweise als eine in tegrale oder einteilige Baugruppe ausgeführt, insbesondere bildet die Steckerbau gruppe 4 einen gemeinsamen Hochvolt-Niedervolt-Stecker (HV-LV-Stecker).
Auf der Leiterplatte 6 sind nicht näher dargestellte Gegenkontakte für Steckkon takte 16, 18 angeordnet. Auf der Leiterplatte 6 ist ein topfförmiges oder kappen förmiges Gehäuseteil als Strukturelement 22 angeordnet, welches die Leiterplat te 6 zumindest lokal mechanisch versteift oder stabilisiert und die Gegenkontakte abdeckt. Das Strukturelement 22 ist beispielsweise als eine Kunststoffkappe aus geführt, zum Beispiel in Form eines Spritzgussteils aus kriechstromfesten Kunst- Stoff. Das Strukturelement 22 ist in dieser Ausführungsform an der Leiterplatte 6 schraubbefestigt. Das Strukturelement 22 ist wie in Fig. 1 ersichtlich in einem Eck bereich der Leiterplatte 6 montiert.
An der der Steckerbaugruppe 4 zugewandten Außenseite des Strukturele ments 22 ist ein Kontaktelement 24 montiert. Das Kontaktelement 24 realisiert hierbei die elektrische Verbindung zwischen den Interlockkontakten 16, 18 und bildet somit die Interlock-Verbindung.
Die Interlock-Verbindung mittels des Kontaktelements 24 ist in den Figuren 2 bis 4 näher dargestellt. Wobei das Kontaktelement 24 in den Figuren 5 bis 7 einzeln dargestellt ist.
Das Strukturelement 22 weist an der der Steckerbaugruppe 4 zugewandten Seite Aussparungen oder (Durchführ-)Öffnungen 26 zur Aufnahme der Interlockkontakte 12, 14 auf. Die Interlockkontakte 12, 14 erstrecken sich im Interlockzustand also zumindest abschnittsweise in das Strukturelement 22 hinein. In einer alternativen Ausführungsform ragen die Interlockkontakte 12, 14 beispielsweise aus dem Strukturelement 22 heraus.
Das Kontaktelement 24 ist in dieser Ausführung als ein separates Bauteil ausge führt, welches lösbar oder austauschbar, kraft- und/oder formschlüssig in einer nicht näher bezeichneten Aufnahme des Strukturelements 22 befestigbar ist.
Das Kontaktelement 24 ist montagegerecht ausgeführt und weist eine spezifische Ausformung zur galvanischen Kontaktierung der Interlockkontakte 12, 14 auf. Hierzu weist das Kontaktelement 24 einen etwa quaderförmigen Körper 28 auf, aus welchem zwei elektrische Leiter 30 hinausragen. Die Leiter 30 sind parallel und beabstandet zueinander geführt und an ihren Freienden 32 jeweils mit einem Interlockkontakt 12, 14 kontaktiert.
Die Leiter 30 sind beispielsweise als Stanzbiegeteile, zum Beispiel als Stanzgitter, ausgeführt, welche zumindest abschnittsweise in den Körper 28 eingebettet oder integriert sind. Wie beispielsweise in den Darstellungen der Fig. 4 und Fig. 7 er sichtlich ist, sind die Freienden 32 hinsichtlich der Interlockkontakte 12, 14 konvex nach innen und in Richtung der Leiterplatte 6 gekrümmt, und bilden somit Bügel oder Federkontakte, welche insbesondere im außenseitigen Scheitelbereich der Krümmung an den jeweils zugeordneten Interlockkontakten 12, 14 federnd anlie- gen. Wie beispielsweise in Fig. 2 ersichtlich ist, greifen die Freienden 32 hierbei zusammen mit den Interlockkontakten 12, 14 in die Öffnungen 26 des Struktu relements 22 ein. Der in Richtung der Interlockkontakte 14 aus dem Körper 28 ragende Abschnitt der Leiter 30 weist einen stufenförmigen axialen Versatz 34 in Richtung der Lei terplatte 6 auf. Der Versatz 34 verläuft hierbei parallel zu einer senkrecht zur Lei terplatte 6 orientierten Axialrichtung A. Wie insbesondere in Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Leiter 30 somit entlang eines axialen stufenförmigen Versatzes des Struktu- relements 22 geführt.
Wie insbesondere in der Fig. 6 ersichtlich ist, weisen die Leiter 30 innerhalb des Körpers 30 einen weiteren stufenförmigen Versatz 36 auf. Der Versatz 36 ist hier bei quer zu einer sich zwischen den Interlockkontakten 12, 14 erstreckenden Längsrichtung L orientiert. Der Versatz 36 ist insbesondere parallel zu einer Quer richtung Q orientiert, welche senkrecht zu der Längsrichtung L und der Axialrich tung A orientiert ist.
Der Körper 28 ist beispielsweise ein Kunststoffkörper, insbesondere in Form eines Spritzgussteils, welches die Leiter 30 als Einlegeteile, insbesondere im Bereich des Versatzes 36, abschnittsweise umgibt. Der Körper 28 ist beispielsweise aus einem elektrisch isolierenden, insbesondere kriechstromfesten, Kunststoff herge stellt. Der Körper 28 weist an einer dem Strukturelement 22 zugewandten Unterseite zwei einstückig, also einteilig oder monolithisch, angeformte Befestigungselemen te 38 zur form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung an dem Strukturelement 22 auf. Die zwei Befestigungselemente 38 sind beabstandet zueinander angeordnet, so dass eine stabile und verdrehsichere Befestigung des Kontaktelements 24 er möglicht ist.
Die Befestigungselemente 38 sind hierbei insbesondere für eine Pilzkopfverriege lung mit dem Strukturelement 22 ausgeführt. In der gezeigten Ausführungsform sind die Befestigungselemente 38 als im Querschnitt pilzkopfförmige Druckknöpfe ausgeführt, welche jeweils in eine Aufnahme oder einen Hohlraum des Struktu relements 22 eingepresst werden, und diese(n) formschlüssig hintergreifen. Die Befestigungselemente 38 sind hierbei jeweils durch mehrere umlaufend angeord nete Drucklaschen gebildet, welche radial nach innen biegbar sind, und welche jeweils eine freiendseitige Rastnase aufweisen.
Nachfolgend ist anhand der Figuren 8 und 9 ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 2 näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 8 und Fig. 9 un terscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fi guren 1 bis 7 insbesondere in den Ausgestaltungen der Interlock-Verbindung und des Kontaktelements 24.
Das Kontaktelement 24 weist in dieser Ausführung keinen (Isolier-)Körper 28 auf. Die Leiter 30 sind insbesondere als stanzgebogene Leiterbahnen ausgeführt, wel che an einer Außenseite des Strukturelements 22 geführt sind. Die Leiter 30 wer den beispielsweise einzeln verlegt und an dem Strukturelement 22 befestigt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die laschenförmigen Freienden 32 hierbei jeweils eine nicht näher bezeichnete Öffnung auf, welche jeweils mit einem emporstehenden Fügefortsatz 40 des Strukturelements 22 gefügt sind.
Der Versatz 36 ist hierbei nicht rechtwinkelig ausgeführt, sondern ist etwa S-förmig ausgebildet. Das Strukturelement 22 weist hierbei drei parallel zueinander ange ordnete Führungswände 42 auf, welche der Außenseite senkrecht emporstehen, und zwischen denen die Leiter 36 im Bereich des Versatzes 36 geführt sind.
Die Freienden 32 sind im Bereich der Fügefortsätze 40 elektrisch leitend mit je weils einem Kontaktende 44 verbunden. Die Kontaktenden 44 greifen hierbei nicht in das Strukturelement 22 ein und sind im Wesentlichen vollständig außerhalb des Strukturelements 22 angeordnet. Die Kontaktenden 44 weisen zu den Freienden 32 hin einen Schlitz auf, in welchen die Interlockkontakte 12, 14 im (interlock- )kontaktierten Zustand einsitzen. Eine sich an den Schlitz anschließende Kontakt- zunge ist nach Art eines Bügelkontakts auf die Interlockkontakte 12, 14 bezie hungsweise in Richtung der Freienden 32 zu gebogen, und liegen im kontaktierten Zustand vorzugsweise federnd an den Interlockkontakte 12, 14 an (Fig.8).
Zur Abstützung und Stabilisierung der Kontaktzungen der Kontaktenden 44 sind zwei im Querschnitt etwa T-förmige Stützwände 46 an das Strukturelement 22 angeformt. Die Kontaktenden 44 sind hierbei jeweils an dem horizontalen T- Schenkeln der Stützwand 46 abgestützt, wobei sich der vertikale T-Schenkel ent lang der Kontaktenden 44 bis zur Anbindungsstelle mit den Freienden 32 er streckt.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus im Rahmen der offenbarten Ansprüche abgeleitet werden, oh ne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale im Rahmen der offenbarten Ansprüche auch auf andere Weise miteinander kom binierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
2 Vorrichtung
4 Steckerbaugruppe 6 Schaltungsträger/Leiterplatte
8 Steckanschluss
10 Steckanschluss
12 Interlockkontakt
14 Interlockkontakt 16 Steckkontakt
18 Steckkontakt
20 Umspritzung
22 Strukturelement
24 Kontaktelement 26 Öffnung
28 Körper
30 Leiter
32 Freiende
34 Versatz 36 Versatz
38 Befestigungselement
40 Fügefortsatz
42 Führungswand
44 Kontaktende 46 Stützwand
A Axialrichtung
L Längsrichtung
Q Querrichtung

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (2) zur Herstellung einer Interlock-Verbindung, aufweisend eine Steckerbaugruppe (4) und einen Schaltungsträger (6),
- wobei die Steckerbaugruppe (4) zwei Steckanschlüsse (8, 10) mit jeweils mindestens einem zugeordneten Interlockkontakt (12, 14) aufweist,
- wobei auf dem Schaltungsträger (6) ein Strukturelement (22) zur mecha nischen Versteifung des Schaltungsträgers (6) angeordnet ist,
- wobei das Strukturelement (22) ein topfförmiges Gehäuseteil ist,
- wobei das Strukturelement (22) ein Kontaktelement (24) zur elektrischen Kontaktierung der Interlockkontakte (12, 14) aufweist.
2. Vorrichtung (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (24) an dem Strukturelement (22) befestigt ist.
3. Vorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass das Kontaktelement (24) form- und/oder kraftschlüssig an dem Struktu relement (22) befestigt ist.
4. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (24) mindestens einen elektrischen Leiter (30) zur elektrischen Kontaktierung der Interlockkontakte (12, 14) aufweist, welcher abschnittsweise in einem Körper (28) aus einem elektrisch nichtleitenden Material eingebettet ist.
5. Vorrichtung (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (28) mindestens ein einstückig angeformtes Befestigungs element (38) zur mechanischen Befestigung an dem Strukturelement (22) aufweist.
6. Vorrichtung (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (28) für eine Pilzkopfverriegelung mit dem Strukturelement (22) ausgeführt ist.
7. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (30) im eingebetteten Abschnitt einen Versatz (36) aufweist, welcher quer zu einer sich zwischen den Interlockkontakten (12, 14) erstre ckenden Längsrichtung (L) orientiert ist.
8. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich zwischen dem Körper (28) und einem der Interlockkontakte
(14) erstreckender Abschnitt des Leiters (30) einen axialen Versatz (36) ent lang einer senkrecht zur Schaltungsträgeroberfläche orientierten Axialrich tung (A) aufweist. 9. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die freiendseitigen Enden des Leiters (30) als Bügelkontakte ausgebil det sind. 10. Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Interlockkontakte (12, 14) der Steckerbaugruppe (4) und/oder die freiendseitigen Enden des Leiters (30) in Öffnungen (26) des Strukturele ments (22) eingreifen.
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