EP4341968A1 - Elektrische anordnung mit drosselspule - Google Patents

Elektrische anordnung mit drosselspule

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EP4341968A1
EP4341968A1 EP22725422.4A EP22725422A EP4341968A1 EP 4341968 A1 EP4341968 A1 EP 4341968A1 EP 22725422 A EP22725422 A EP 22725422A EP 4341968 A1 EP4341968 A1 EP 4341968A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit substrate
stripped
connections
arrangement according
electrical arrangement
Prior art date
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Pending
Application number
EP22725422.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfram Kienle
Friedemann Wolff
Christoph Jatzek
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4341968A1 publication Critical patent/EP4341968A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H01F27/306—Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support

Definitions

  • the present invention relates to an electrical assembly comprising a choke coil and a circuit substrate.
  • the present invention relates to an electrical arrangement for controlling traction machines of electrically drivable means of transportation.
  • Toroidal core chokes are used in the filter units of electric vehicles for the electrical damping of interference frequencies.
  • the closed form is the electrically preferred design.
  • the use of a closed choke when constructing the filter unit means that the current conductor has to be threaded through the choke and electrically connected again behind it.
  • a double feedthrough of the current conductor proves to be of great advantage from an electrical point of view, since the square of the number of turns is included in the damping.
  • the current conduction in the choke passage is very difficult to cool and thus leads to the heating of the choke core.
  • the present invention relates to an electrical assembly including a circuit substrate and a choke coil having conductors.
  • the choke coil is disposed on the circuit substrate such that the stripped terminals of its conductors are received in a respective terminal bracket, the stripped terminals being held in each of the plurality of terminal brackets.
  • connection clips are attached to the circuit substrate (eg glued, riveted, soldered, etc.), which have, in particular, an elastic mount for the stripped connections of the inductor coil conductors.
  • the connection clips can be bent up elastically when the stripped connections are inserted and undercut according to a predefined path through the connection clips.
  • the stripped wire end snaps into the terminal bracket and is secured against unwanted removal from the terminal bracket.
  • connection clamps can ensure a large contact area with the respective stripped connection of the conductor.
  • the surfaces of the stripped connections can correspond in sections to the connection clamps in order to ensure that the connection clamps lie flat against the stripped connections.
  • the stripped terminals can have a substantially cylindrical conductor shape (eg in the manner of a copper wire), while the terminal clips have opposing jaws with cylindrically concave surfaces. In the installed state, the surface of the connection clip thus forms a jacket section surface for the stripped connections. In this way, assembly is simplified compared to arrangements known in the prior art and the positioning of the stripped connections in the connection clamps is (at least initially) reversible, so that a correction of stripped connections initially located in the wrong connection clamp is easily possible.
  • the plurality of terminal clips may be electrically connected to a respective conductive trace on the circuit substrate.
  • the terminal clips are electrically connected to a respective conductive trace on the circuit substrate to electrically connect the choke coil to the periphery surrounding it.
  • the connection clamps can be soldered, welded, riveted, conductively glued or similar to the conductor tracks.
  • the stripped connections can preferably also be welded in the connection clamps.
  • the terminal clamp can be contacted from the outside by an electrode or two electrodes in such a way that when an electrical voltage is applied, the through the terminal clamps and the Welding current resulting from stripped connections leads to a material connection between the connections and the connection clamps.
  • the connection clips can also be welded to the circuit substrate (eg to the respective conductor track). This results in the inductor being secured against mechanical and electrical decoupling from the circuit substrate.
  • the support brackets and choke coil may be located entirely on one side of the circuit substrate.
  • all of the components of the inductor core assembly, electrical conductors, etc.
  • the choke coil or its center of gravity can be located on a side of the circuit substrate opposite the clamps and only the electrical conductors and stripped connections that are routed proportionally to the opposite side of the circuit substrate are located on the side of the connection clamps, with the stripped connections being arranged in the connection clamps are.
  • the configuration can be kept flat with respect to a respective surface of the circuit substrate.
  • connection clips can have a base, which has a flat surface (mounting surface), for the planar and stable connection to the circuit substrate.
  • holding lugs that curve over the base can be provided on both sides of the base for receiving the stripped connections.
  • the connecting clip can be manufactured (bent) in one piece from a sheet metal part. Because of the retaining lugs that curve over the flat base, a spring deflection for setting a suitable, predefined prestressing of the retaining lugs can be ensured. In this way, the stripped connections can be held particularly securely and the retaining lugs can be contacted by welding electrodes conveniently and reliably next to the stripped connections.
  • the retaining lugs can have a depth that is less than a depth of the base.
  • the manufactured connection clip has a sufficiently large width/depth at the point where the base is in planar contact with the circuit substrate and a smaller width/depth of the retaining lugs that curve over the base can ensure that the prestress on the stripped connections is not too great in order to be able to insert them into the connection clamps in a process-reliable manner and without any risk to the surrounding components.
  • the retaining lugs can have distal ends which, when the stripped connections are inserted, are oriented in the direction normal to the surface of the circuit substrate and are the first to come into contact with the stripped connections during assembly of the inductor. These distal ends may have a contact surface to the stripped terminals that is substantially perpendicular to the surface of the circuit substrate. Two opposite distal ends clamp the stripped connections of the conductors of the choke coil between them. For this purpose, they can have a gap that tapers in the direction of the surface of the circuit substrate in order to facilitate threading in of the stripped connections and at the same time to ensure a sufficiently large prestress in an end position of the stripped connections.
  • the distal ends in the area of the end position of the stripped connections can have an increased distance from one another, so that when the stripped connections are removed in a direction perpendicular to the surface of the circuit substrate, the distal ends necessarily first press the distal ends apart again until they have left (completely) through the stripped connections spring towards each other again. Compared to a region of the retaining lugs adjoining them, the distal ends are thus oriented more perpendicularly to the surface of the circuit substrate.
  • the choke coil may have a core assembly with an eyelet (bore) through which the conductors are routed.
  • an eyelet bore
  • three or four conductors can be routed through the eye and returned on an outside of the core assembly.
  • Positioning aids/positioning structures can be provided in the eye and/or on an end face of the core assembly and/or on a lateral surface of the core assembly in order to simplify accurate and predefined positioning of the conductors during assembly of the inductor.
  • the positioning structures can include webs and/or grooves, for example. They can run radially on the end face and/or run coaxially to the eye on the lateral surface.
  • the core assembly has an elastic surface (e.g.
  • the conductors can be fitted into the grooves, in particular pressed in, and protected against accidental loosening or by a holding force of the positioning structures (Proportional) bending back towards an initial shape of the conductor are prevented.
  • the core assembly can further preferably have positioning aids which promote/facilitate positioning of the inductor coil on the circuit substrate.
  • predefined structures of the core assembly can engage in corresponding recesses in the circuit substrate, so that the choke coil can be positioned in a torsion-proof manner relative to the circuit substrate.
  • a rotary position about a longitudinal axis can be encoded by the eye of the inductor during assembly, which only allows a single rotary position of the inductor with respect to the circuit substrate. An electrically incorrect assignment of the conductors to the connection clips can be effectively prevented in this way.
  • the choke coil or the core assembly can have a mechanical stop which interacts with a corresponding structure (for example an edge/flange around a recess) in the circuit substrate.
  • a corresponding structure for example an edge/flange around a recess
  • the choke coil can only be inserted through the circuit substrate up to a certain predefined depth in this way, until the stop is in contact with a surface of the circuit substrate (in particular over an area).
  • This flange face can be bonded to the circuit substrate.
  • the flange prevents the inductor from oscillating relative to the circuit substrate or tilting the inductor relative to the circuit substrate. In particular, it can be ensured that an overall height of the choke coil has particularly small tolerances relative to the surface of the circuit substrate.
  • the stripped connections of the choke coil can each be led away from the coil in a radial direction in a star shape in a common plane.
  • the stripped terminals gather in a common plane that is parallel to a surface of the circuit substrate.
  • the multiplicity of connection clips can also have an identical structural shape and/or an identical height above the surface of the circuit substrate.
  • a design of the electrical arrangement is reduced again in this way.
  • the stripped connections or the connection clips can be arranged, in particular, equidistantly from one another.
  • connecting clips adjacent to one another can each have an identical angle to one another.
  • the stripped connections can have an angle of 45° to one another.
  • the electrical arrangement disclosed here can be prefabricated with simple conductor pieces. The dimensions of the parts must be adapted to the current-carrying capacity and the damping properties.
  • the subsequent installation can be position-oriented and on a standard carrier (circuit substrate, printed circuit board, pre-molded stamped part, etc.) and avoids threading assembly with intermediate connection processes.
  • the choke coil can be added to a pot construction that is available for cooling and shielding. This component is therefore in its own EMC zone, which has a beneficial effect on damping.
  • Figure 1 is a perspective view of a choke coil for
  • Figure 2 is a perspective view of a choke coil according to
  • FIG. 3 shows the arrangement shown in FIG. 2 after the conductors guided through the eye of the coil core have been aligned in the radial direction;
  • FIG. 4 shows a circuit substrate and a sectional illustration through a choke coil according to FIG. 3 in connection with a circuit substrate for mounting the choke coil on both sides;
  • FIG. 5 shows a perspective view of the components shown in FIG. 4 and the arrangement of the stripped conductor ends in the terminal clamps shown in addition.
  • FIG. 1 shows a choke coil 4 with four electrical conductors 5, which have stripped connections 6 on both sides.
  • the conductors 5 are inserted into positioning structures 9 arranged on the end face of the core assembly 8 .
  • the positioning structures 9 are designed as parallel webs in pairs on both sides of the sections of the conductors 5 running in the radial direction.
  • Two positioning aids 10 are also arranged on the core assembly 8 , which engage in recesses (not shown) in a circuit board (not shown) and prevent the inductance coil 4 from rotating relative to the circuit board.
  • FIG. 2 shows the choke coil 4 shown in FIG. 1 in an upside-down view.
  • Positioning structures 9 in the form of webs are also provided on the opposite end face for the ends of the conductors 5 which are still aligned in the coaxial direction in the arrangement shown.
  • FIG. 3 shows the choke coil 4 shown in FIG. 2 after the conductors 5 protruding from the eye 14 of the core assembly 8 have been bent into the grooves provided by the webs 9 and have thus arrived in a radial alignment.
  • the stripped conductor ends 6 are now all in a plane which runs normal to an axis through the eye 14 of the core assembly 8 .
  • FIG. 4 shows a perspective representation of a circuit substrate 2, which has two recesses 11 corresponding to the protruding positioning aids 10 (FIG. 2).
  • An arrangement of the choke coil shown in a sectional representation, which also has a stop 16, can therefore only take place in one direction of rotation.
  • the recess 12 has bays for the sections of the conductors 5 running on the outside of the core assembly 8 .
  • the conductors 5 are secured in the circuit substrate 2 after the choke coil 4 has been inserted into the recess 12 .
  • the joining geometry (all of the recesses 11, 12 and the bays 15) in the circuit substrate 2 thus determines the position and orientation of the inductor coil 4 in its end position.
  • the stop 16 can be glued to the surface of the circuit substrate 2 in the end position.
  • a latching lug can also be arranged on the core assembly 8, which enables the inductor coil 4 to be fixed (temporarily or finally) in the circuit substrate 2.
  • FIG. 5 shows the components shown in FIG. 4 after assembly, the stripped connections 6 being held in connection clamps 3 .
  • the connecting clamps 3 have a respective base 32 with a first (larger) depth T, which is followed by respective holding lugs 36 at opposite ends.
  • the retaining lugs 36 have distal ends 35 which are essentially perpendicular to a surface of the circuit substrate 2 .
  • the retaining lugs 36 have a depth t which is less than the depth T of the base 32 .
  • the retaining lugs 36 first curve over the respective base 32 while their distal ends 35 are bent upwards in opposite directions to clamp the stripped terminals 6 in place.
  • Three terminal clips 3 are connected to exemplary conductive traces 7 on the circuit substrate 2 .
  • the electrical contact resistance between the stripped connections 6 and the connection clamp 3 can be further reduced by welding electrodes being placed on the retaining lugs 36 (and/or being attached to the distal ends 35) and a welding current connecting the components to one another in a materially bonded manner.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Es wird eine elektrische Anordnung (1) vorgeschlagen, welche umfasst: ein Schaltungssubstrat (2) mit einer Vielzahl Anschlussklammern (3), und eine Drosselspule (4) mit Leitern (5), welche abisolierte Anschlüsse (6) aufweisen, wobei die abisolierten Anschlüsse (6) jeweils in einer der Vielzahl Anschlussklammern (3) gehaltert werden.

Description

Beschreibung
Titel
Elektrische Anordnung mit Drosselspule
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Anordnung, umfassend eine Drosselspule und ein Schaltungssubstrat. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine elektrische Anordnung zur Steuerung von Traktionsmaschinen elektrisch antreibbarer Fortbewegungsmittel.
Für die elektrische Dämpfung von Störfrequenzen werden in den Filtereinheiten elektrischer Fahrzeuge Ringkerndrosseln eingesetzt. Hierbei ist die geschlossene Form die elektrisch zu bevorzugende Bauform. Jedoch führt der Einsatz einer geschlossenen Drossel beim Aufbau der Filtereinheit dazu, dass der Stromleiter durch die Drossel gefädelt und dahinter wieder elektrisch verbunden werden muss. Eine doppelte Durchführung des Stromleiters erweist sich aus elektrischer Sicht von großem Vorteil, da die Windungszahl bei der Dämpfung quadratisch eingeht. Die Stromführung im Drosseldurchgang kann nur sehr schwer gekühlt werden und führt somit zur Erwärmung des Drosselkerns.
Es besteht ein Bedarf an einem Dämpfungskonzept mit doppelter Stromdurchführung mit einfacher Montage.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Anordnung mit einem Schaltungssubstrat und einer Drosselspule mit Leitern. Die Drosselspule ist auf dem Schaltungssubstrat derart angeordnet, dass die abisolierten Anschlüsse ihrer Leiter in einer jeweiligen Anschlussklammer aufgenommen sind, wobei die abisolierten Anschlüsse jeweils in einer der Vielzahl Anschlussklammern gehaltert werden. Mit anderen Worten sind Anschlussklammern auf dem Schaltungssubstrat befestigt (z.B. verklebt, genietet, gelötet, o.ä.), welche eine insbesondere elastische Halterung für die abisolierten Anschlüsse der Drosselspulenleiter aufweisen. Hierbei können die Anschlussklammern beim Einführen der abisolierten Anschlüsse elastisch aufgebogen und nach einem vordefinierten Weg durch die Anschlussklammern hinterschnitten werden. Mit anderen Worten schnappt oder rastet das abisolierte Leiterende in die Anschlussklammer ein und ist gegen eine unerwünschte Entfernung aus der Anschlussklammer gesichert. Durch eine geeignete geometrische Ausführung der Anschlussklammern kann eine hohe Kontaktfläche mit dem jeweiligen abisolierten Anschluss der Leiter sichergestellt werden. Insbesondere können die Oberflächen der abisolierten Anschlüsse mit den Anschlussklammern abschnittsweise korrespondieren, um eine flächige Anlage der Anschlussklammern an den abisolierten Anschlüssen zu gewährleisten. Insbesondere können die abisolierten Anschlüsse eine im Wesentlichen zylindrische Leiterform (z.B. nach Art eines Kupferdrahtes) aufweisen, während die Anschlussklammern einander gegenüberliegende Backen mit zylindrisch konkaven Oberflächen aufweisen. Im montierten Zustand bildet die Oberfläche der Anschlussklammer somit eine Mantelabschnittsfläche für die abisolierten Anschlüsse. Auf diese Weise wird die Montage gegenüber im Stand der Technik bekannten Anordnungen vereinfacht und die Positionierung der abisolierten Anschlüsse in den Anschlussklammern ist (zumindest zunächst) reversibel, so dass eine Korrektur zunächst in einer falschen Anschlussklammer gelegener abisolierter Anschlüsse ohne weiteres möglich ist.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Bevorzugt kann die Vielzahl Anschlussklammern mit einer jeweiligen Leiterbahn auf dem Schaltungssubstrat elektrisch verbunden sein. Mit anderen Worten sind die Anschlussklammern elektrisch mit einer jeweiligen Leiterbahn auf dem Schaltungssubstrat verbunden, um die Drosselspule an die sie umgebene Peripherie elektrisch anzuschließen. Die Anschlussklammern können mit den Leiterbahnen verlötet, verschweißt, vernietet, leitfähig verklebt, o.ä. sein.
Bevorzugt können die abisolierten Anschlüsse auch in den Anschlussklammern verschweißt werden. Mit anderen Worten kann die Anschlussklammer nach einem Einführen der abisolierten Anschlüsse derart durch eine Elektrode oder zwei Elektroden von außen kontaktiert werden, dass bei einem Anlegen einer elektrischen Spannung der sich durch die Anschlussklammern und die abisolierten Anschlüsse ergebende Schweißstrom zu einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Anschlüssen und den Anschlussklammern führt. Insbesondere kann in diesem Zuge auch eine Verschweißung der Anschlussklammern auf dem Schaltungssubstrat (z.B. mit der jeweiligen Leiterbahn) erfolgen. Dies führt zu einer Sicherung der Drosselspule gegen eine mechanische und elektrische Entkoppelung vom Schaltungssubstrat.
Beispielsweise können die Halteklammern und die Drosselspule vollständig auf einer Seite des Schaltungssubstrates angeordnet sein. Bei dieser Ausgestaltung sind sämtliche Bauteile der Drosselspule (Kernbaugruppe, elektrische Leiter, etc.) auf derselben Seite des Schaltungssubstrates angeordnet wie die Anschlussklammern. Zumindest jedoch befindet sich ein Schwerpunkt der Drosselspule auf derselben Seite des Schaltungssubstrates, wie die Anschlussklammern. Alternativ kann sich die Drosselspule bzw. ihr Schwerpunkt auf einer den Klammern gegenüberliegenden Seite des Schaltungssubstrates befinden und lediglich die anteilig auf die gegenüberliegende Seite des Schaltungssubstrates geführten elektrischen Leiter und abisolierten Anschlüsse befinden sich auf der Seite der Anschlussklammern, wobei die abisolierten Anschlüsse in den Anschlussklammern angeordnet sind. Mit dieser Ausgestaltung kann die Bauform gegenüber einer jeweiligen Oberfläche des Schaltungssubstrates flach gehalten werden.
Die Anschlussklammern können beispielsweise zur flächigen und stabilen Verbindung mit dem Schaltungssubstrat eine Basis aufweisen, welche eine ebene Fläche (Montagefläche) aufweist. Alternativ oder zusätzlich können sich beiderseits der Basis über die Basis krümmende Haltenasen für die Aufnahme der abisolierten Anschlüsse vorgesehen sein. Hierbei kann die Anschlussklammer aus einem Blechteil einstückig gefertigt (gebogen) sein. Aufgrund der sich über die flächige Basis krümmenden Haltenasen kann ein Federweg zur Einstellung einer geeigneten, vordefinierten Vorspannung der Haltenasen sichergestellt werden. Die abisolierten Anschlüsse können auf diese Weise besonders sicher gehaltert werden und eine Kontaktierung der Haltenasen durch Schweißelektroden kann komfortabel und prozesssicher neben den abisolierten Anschlüssen erfolgen.
Die Haltenasen können insbesondere eine Tiefe aufweisen, welche geringer als eine Tiefe der Basis ist. Mit anderen Worten kann die aus einem Blechstreifen gefertigte Anschlussklammer einerseits eine hinreichend große Breite/Tiefe an derjenigen Stelle aufweisen, an welcher die flächige Anlage der Basis am Schaltungssubstrat besteht und eine geringere Breite/Tiefe der sich über die Basis krümmenden Haltenasen kann sicherstellen, dass die Vorspannung auf die abisolierten Anschlüsse nicht zu groß ist, um diese prozesssicher und ohne Risiko für die umgebenden Bauteile in die Anschlussklammern einfügen zu können.
Die Haltenasen können distale Enden aufweisen, welche beim Einführen der abisolierten Anschlüsse in Richtung normal zur Oberfläche des Schaltungssubstrates orientiert sind und imzuge einer Montage der Drosselspule als erstes mit den abisolierten Anschlüssen in Kontakt geraten. Diese distalen Enden können eine Kontaktfläche zu den abisolierten Anschlüssen aufweisen, welche im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Schaltungssubstrates steht. Zwei einander gegenüberliegende distale Enden klemmen hierbei die abisolierten Anschlüsse der Leiter der Drosselspule zwischen sich ein. Sie können hierzu eine in Richtung der Oberfläche des Schaltungssubstrates verjüngenden Spalt aufweisen, um ein Einfädeln der abisolierten Anschlüsse zu erleichtern und gleichzeitig eine hinreichend große Vorspannung in einer Endlage der abisolierten Anschlüsse zu gewährleisten. Hierzu können die distalen Enden im Bereich der Endlage der abisolierten Anschlüsse einen vergrößerten Abstand zueinander aufweisen, so dass die abisolierten Anschlüsse beim Entfernen in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche des Schaltungssubstrates die distalen Enden notwendigerweise zunächst wieder auseinanderdrücken, bis sie nach einem (vollständigen) Verlassen durch die abisolierten Anschlüsse wieder etwas aufeinander zu federn. Die distalen Enden sind gegenüber einem an sie angrenzenden Bereich der Haltenasen somit eher senkrecht zur Oberfläche des Schaltungssubstrates orientiert.
Die Drosselspule kann eine Kernbaugruppe mit einem Auge (Bohrung) aufweisen, durch welches die Leiter geführt sind. Beispielsweise können drei oder vier Leiter durch das Auge geführt und auf einer Außenseite der Kernbaugruppe zurückgeführt werden. Positionierungshilfen / Positionierungsstrukturen können im Auge und/oder an einer Stirnfläche der Kernbaugruppe und/oder an einer Mantelfläche der Kernbaugruppe vorgesehen sein, um eine akkurate und vordefinierte Positionierung der Leiter im Zuge einer Montage der Drosselspule zu vereinfachen. Die Positionierungsstrukturen können beispielsweise Stege und/oder Nuten umfassen. Sie können auf der Stirnseite radial verlaufen und/oder auf der Mantelfläche koaxial zum Auge verlaufen. Insbesondere für den Fall, dass die Kernbaugruppe eine elastische Oberfläche aufweist (z.B. aus einem geeigneten Kunststoff, o.ä. gefertigt ist), können die Leiter in die Nuten eingepasst, insbesondere eingedrückt, werden und durch eine Haltekraft der Positionierungsstrukturen gegen ein versehentliches Lösen oder (anteiliges) Zurückbiegen in Richtung einer Ausgangsform des Leiters gehindert werden.
Die Kernbaugruppe kann weiter bevorzugt Positionierhilfen aufweisen, welche eine Positionierung der Drosselspule auf dem Schaltungssubstrat begünstigen/erleichtern. Insbesondere können hierbei vordefinierte Strukturen der Kernbaugruppe in korrespondierende Ausnehmungen im Schaltungssubstrat eingreifen, so dass eine verdrehsichere Positionierung der Drosselspule gegenüber dem Schaltungssubstrat ermöglicht ist.
Insbesondere kann eine Codierung einer Drehposition um eine Längsachse durch das Auge der Drosselspule im Zuge der Montage erfolgen, welche nur eine einzige Drehposition der Drosselspule bezüglich des Schaltungssubstrates zulässt. Eine elektrisch falsche Zuordnung der Leiter zu den Anschlussklammern kann auf diese Weise wirksam verhindert werden.
Weiter bevorzugt kann die Drosselspule bzw. die Kernbaugruppe einen mechanischen Anschlag aufweisen, welcher mit einer korrespondierenden Struktur (zum Beispiel einem Rand/Flansch um eine Ausnehmung) im Schaltungssubstrat zusammenwirkt. Mit anderen Worten kann die Drosselspule auf diese Weise nur bis zu einer bestimmten vordefinierten Tiefe in die Ausnehmung durch das Schaltungssubstrat gesteckt werden, bis der Anschlag an einer Oberfläche des Schaltungssubstrates (insbesondere flächig) anliegt. Diese Flansch-Fläche kann mit dem Schaltungssubstrat verklebt werden. Der Flansch verhindert Schwingungen der Drosselspule gegenüber dem Schaltungssubstrat bzw. ein Verkippen der Drosselspule gegenüber dem Schaltungssubstrat. Insbesondere kann sichergestellt werden, dass eine Bauhöhe der Drosselspule gegenüber der Oberfläche des Schaltungssubstrats besonders geringe Toleranzen aufweist. Die abisolierten Anschlüsse der Drosselspule können in einer gemeinsamen Ebene jeweils in radialer Richtung sternförmig von der Spule abgeführt werden. Mit anderen Worten sammeln sich die abisolierten Anschlüsse in einer gemeinsamen Ebene, welche parallel zu einer Oberfläche des Schaltungssubstrates liegt. Auf diese Weise kann auch die Vielzahl der Anschlussklammern eine identische Bauform und/oder eine identische Höhe über der Oberfläche des Schaltungssubstrates aufweisen. Eine Bauform der elektrischen Anordnung reduziert sich auf diese Weise abermals. Hierbei können die abisolierten Anschlüsse bzw. die Anschlussklammern insbesondere äquidistant zueinander angeordnet sein. Mit anderen Worten können zueinander benachbarte Anschlussklammern jeweils einen identischen Winkel zueinander aufweisen. Insbesondere können die abisolierten Anschlüsse zueinander einen Winkel von 45° aufweisen.
Die hier vorliegend offenbarte elektrische Anordnung kann mit einfachen Leiterstücken vorgefertigt werden. Hierbei ist die Dimension der Teile auf die Stromtragfähigkeit sowie auf die Dämpfungseigenschaften anzupassen. Der spätere Verbau kann positionsorientiert und auf einem Standardträger (Schaltungssubstrat, Leiterplatte, vorumspritztes Stanzteil, o.ä.) erfolgen und vermeidet eine fädelnde Montage mit zwischengeschalteten Verbindungsprozessen. In der Endmontage kann die Drosselspule in eine zur Kühlung und Schirmung vorhandene Topfkonstruktion gefügt werden. Somit steckt dieses Bauteil in einer eigenen EMV-Zone, was sich vorteilhaft auf die Dämpfung auswirkt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Drosselspule zur
Verwendung in einer erfindungsgemäßen elektrischen Anordnung;
Figur 2 eine perspektivische Darstellung einer Drosselspule gemäß
Figur 1 von unten; Figur 3 die in Figur 2 dargestellte Anordnung nach einem Ausrichten der durch das Auge des Spulenkerns geführten Leiter in radialer Richtung;
Figur 4 ein Schaltungssubstrat und eine geschnittene Darstellung durch eine Drosselspule gemäß Figur 3 in Verbindung mit einem Schaltungssubstrat zur beidseitigen Montage der Drosselspule; und
Figur 5 eine perspektivische Darstellung der in Figur 4 dargestellten Bauteile und Anordnung der abisolierten Leiterenden in zusätzlich dargestellten Anschlussklammern.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt eine Drosselspule 4 mit vier elektrischen Leitern 5, welche beiderseits abisolierte Anschlüsse 6 aufweisen. Die Leiter 5 sind in auf der Stirnfläche der Kernbaugruppe 8 angeordnete Positionierungsstrukturen 9 eingelegt. Die Positionierungsstrukturen 9 sind als paarweise parallele Stege beiderseits der in radialer Richtung verlaufenden Abschnitte der Leiter 5 ausgestaltet. An der Kernbaugruppe 8 sind weiter zwei Positionierhilfen 10 angeordnet, welche in (nicht dargestellte) Ausnehmungen einer (nicht dargestellten) Platine eingreifen und eine Verdrehsicherung der Drosselspule 4 gegenüber der Platine verhindern.
Figur 2 zeigt die in Figur 1 dargestellte Drosselspule 4 in einer Kopfüber-Ansicht. Auch für die in der darstellten Anordnung noch in koaxialer Richtung ausgerichtete Enden der Leiter 5 sind Positionierungsstrukturen 9 in Form von Stegen auf der gegenüberliegenden Stirnfläche vorgesehen.
Figur 3 zeigt die in Figur 2 dargestellte Drosselspule 4, nachdem die aus dem Auge 14 der Kernbaugruppe 8 emporragenden Leiter 5 in die durch die Stege 9 bereitgestellten Nuten gebogen und somit in einer radialen Ausrichtung angelangt sind. Die abisolierten Leiterenden 6 liegen nun sämtlich in einer Ebene, welche normal zu einer Achse durch das Auge 14 der Kernbaugruppe 8 verläuft. Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Schaltungssubstrats 2, welches zwei zu den hervorstehenden Positionierhilfen 10 (Figur 2) korrespondierende Ausnehmungen 11 aufweist. Eine Anordnung der in geschnittener Darstellung dargestellten Drosselspule, welche auch einen Anschlag 16 aufweist, kann somit nur in einer Drehrichtung erfolgen. Zudem weist die Ausnehmung 12 Buchten für die außen an der Kernbaugruppe 8 verlaufenden Abschnitte der Leiter 5 auf. Hierdurch werden die Leiter 5 nach einem Einführen der Drosselspule 4 in die Ausnehmung 12 in dem Schaltungssubstrat 2 gesichert. Die Fügegeometrie (Gesamtheit der Ausnehmungen 11, 12 sowie der Buchten 15) im Schaltungssubstrat 2 bestimmt somit die Lage und Ausrichtung der Drosselspule 4 in ihrer Endlage. In der Endlage kann der Anschlag 16 mit der Oberfläche des Schaltungssubstrats 2 verklebt werden. Alternativ kann auch eine Rastnase an der Kernbaugruppe 8 angeordnet werden, welche eine (vorläufige oder endgültige) Festlegung der Drosselspule 4 im Schaltungssubstrat 2 ermöglicht.
Figur 5 zeigt die in Figur 4 dargestellten Bauteile nach einer Montage, wobei die abisolierten Anschlüsse 6 in Anschlussklammern 3 gehaltert werden. Die Anschlussklammer 3 weisen eine jeweilige Basis 32 mit einer ersten (größeren) Tiefe T auf, an welche sich an einander gegenüberliegenden Enden jeweilige Haltenasen 36 anschließen. Die Haltenasen 36 weisen distale Enden 35 auf, welche im Wesentlichen senkrecht auf einer Oberfläche des Schaltungssubstrats 2 stehen. Die Haltenasen 36 weisen eine Tiefe t auf, welche kleiner als die Tiefe T der Basis 32 ist. Die Haltenasen 36 krümmen sich zunächst über die jeweilige Basis 32, während ihre distalen Enden 35 in entgegengesetzte Richtung aufwärts gebogen sind, um die abisolierten Anschlüsse 6 festzuklemmen. Drei Anschlussklammern 3 sind mit exemplarischen Leiterbahnen 7 auf dem Schaltungssubstrat 2 verbunden. Der elektrische Übergangswiderstand zwischen den abisolierten Anschlüssen 6 und den Anschlussklammer 3 kann weiter verringert werden, indem Schweißelektroden auf die Haltenasen 36 aufgesetzt werden (und/oder an die distalen Enden 35 angesetzt werden) und ein Schweißstrom die Bauteile stoffschlüssig miteinander verbindet.

Claims

Ansprüche
1. Elektrische Anordnung (1) umfassend
- ein Schaltungssubstrat (2) mit einer Vielzahl Anschlussklammern (3), und
- eine Drosselspule (4) mit Leitern (5), welche abisolierte Anschlüsse (6) aufweisen, wobei die abisolierten Anschlüsse (6) jeweils in einer der Vielzahl Anschlussklammern (3) gehaltert werden.
2. Elektrische Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl Anschlussklammern (3) mit einer jeweiligen Leiterbahn (7) auf dem Schaltungssubstrat (2) elektrisch verbunden ist.
3. Elektrische Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die abisolierten Anschlüsse (6) in den Anschlussklammern (3) verschweißt sind.
4. Elektrische Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
- die Anschlussklammern (3) und die Drosselspule (4) vollständig auf einer Seite des Schaltungssubstrates (2) angeordnet sind oder
- die Anschlussklammern (3) und ein Schwerpunkt einer Kernbaugruppe (8) der Drosselspule (4) auf unterschiedlichen Seiten des Schaltungssubstrates (2) angeordnet sind.
5. Elektrische Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anschlussklammern (3) aufweisen:
- eine am Schaltungssubstrat (2) anliegende flächige Basis (32) und/oder
- sich auf gegenüberliegenden Seiten der Basis (32) über die Basis (32) krümmende Haltenasen (36).
6. Elektrische Anordnung nach Anspruch 5, wobei die Haltenasen (36) eine Tiefe (t) aufweisen, welche geringer als eine Tiefe (T) der Basis (32) ist und/oder distale Enden (35) aufweisen, welche im Wesentlichen senkrecht zur Basis (32) orientiert sind.
7. Elektrische Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Drosselspule (4) eine Kernbaugruppe mit einem Auge (14) aufweist, durch welches die Leiter (5) geführt sind, wobei die Kernbaugruppe (8) insbesondere an einer Stirnfläche und/oder an einer Mantelfläche Positionierungsstrukturen (9) aufweist, in welche die Leiter (5) eingelegt, insbesondere eingedrückt, sind.
8. Elektrische Anordnung nach Anspruch 7, wobei die Kernbaugruppe (8) hervorstehende Positionierhilfen (10) aufweist, welche in korrespondierende Ausnehmungen (11) im Schaltungssubstrat (2) eingreifen.
9. Elektrische Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Drosselspule (4) durch eine Ausnehmung (12) im Schaltungssubstrat (2) auf eine den Anschlussklammern (3) bezüglich des Schaltungssubstrates (2) gegenüberliegende Seite geführt ist und die Kernbaugruppe (8) einen Anschlag (15) aufweist, welcher an einer Oberfläche des Schaltungssubstrats (2) auf der Seite der Anschlussklammern (3) anliegt.
10. Elektrische Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die abisolierten Anschlüsse (6) in einer gemeinsamen Ebene in radialer Richtung sternförmig abgeführt werden.
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