KR20160044028A

KR20160044028A - 전기 모터를 위한 전기 콘택 어레인지먼트 및 이를 생성하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20160044028A
Application number: KR1020167007233A
Authority: KR
Inventors: 스테픈 에르만; 카타리나 게를라흐; 아르투르 슈미트; 칼 하인츠 플라이슈만
Original assignee: 브로제 파르초이크타일레 게엠베하 운트 코. 카게, 뷔르츠부르크
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2016-04-22
Also published as: CN105518937A; KR101803670B1; EP3036796B1; US9730326B2; EP3036796A1; DE102013216472A1; WO2015024867A1; US20160192494A1; CN105518937B

Abstract

전기 모터를 위한 전기 콘택 어레인지먼트 및 이를 생성하기 위한 방법이 개시된다. 본 발명은 평면 기본 도체에 대해 수직으로 연장하는 세장형 콘택을 포함하는 전기 모터에 대한, 특히 자동차 팬의 EC 드라이브에 대한 전기 콘택 어레인지먼트에 관한 것이며 기본 도체는 리드 프레임의 형태이고, 전도 응집성 및/또는 형태-끼워맞춤 및/또는 압력-끼워맞춤 연결이 리드 프레임과 콘택 사이에 제공된다. 본 발명은 또한 상기 전기 콘택 어레인지먼트의 생산을 위한 방법에 관한 것이다.

Description

전기 모터를 위한 전기 콘택 어레인지먼트 및 이를 생성하기 위한 방법{ELECTRICAL CONTACT ARRANGEMENT FOR AN ELECTRIC MOTOR AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은 전기 모터를 위한 전기 콘택 어레인지먼트(contact arrangement) 및 이를 생성하기 위한 방법에 관한 것이다.

전기 모터들을 위한 전기 콘택 어레인지먼트들이 광범위한 변형들 및 실시예들에서 존재한다. 이러한 경우에, 필요한 콘택 어레인지먼트들의 타입은 전기 모터의 구조에 특히 의존한다.

EC(electronically commutated) 모터들로서 알려진 또는 BLDC(brushles DC) 또는 BL 모터들로서 또한 지칭되는 무브러시(brushless) 직류 기계들의 경우에, 상 콘택(phase contact)으로서 알려진 것이 필요하다. 상기 콘택은 일반적으로 모터를 활성화하는데 필요한 파워 일렉트로닉스(power electronics)가 종종 제공되는 기본 도체(회로 보드 또는 리드 프레임)로부터 수직으로 연장한다. 출원인에게 알려진 콘택 어레인지먼트에서, 상 콘택들은 SMD(surface-mounted device) 컴포넌트로서 회로 보드에 대해 수직으로 납땜된다. 출원인에게 알려진 다른 콘택 어레인지먼트에서, 상 콘택들은 리드 프레임으로부터 일체로 형성되고 리드 프레임에 대해 수직으로 굽어진다(angled).

추가로 콘택 어레인지먼트는 국제 특허 출원 WO 2009/112097 A1에서 설명된다. 이에 따르면, 핀(pin)은 도체를 통해 연장하고 숄더(shoulder)에 의해 도체의 표면에 안착된다.

이러한 콘택 어레인지먼트들 모두는 각각의 경우에 특정한 전력 클래스들에 대해 개별적으로 제공될 수 있다.

이 배경에 대해, 본 발명의 목적은 개선된 콘택 어레인지먼트를 특정하는 것이다.

본 발명에 따라, 이 목적은 제 1 항의 피처들을 갖는 콘택 어레인지먼트에 의해 및/또는 제 11 항의 피처들을 갖는 방법에 의해 달성된다.

이에 따르면, 다음이 제공된다.

- 평면 기본 도체에 대해 수직으로 연장하는 세장형 콘택을 포함하고, 기본 도체는 리드 프레임으로서 형성된다는 것 그리고 전도성의 통합적 및/또는 형상맞춤 및/또는 비-형상맞춤 연결이 콘택과 리드 프레임 사이에 제공된다는 것을 특징으로 하는 전기 모터에 대한, 특히 자동차 팬의 EC 드라이브에 대한 전기 콘택 어레인지먼트.

- 평평한 리드 프레임 및 세장형 콘택을 제공하는 단계; 리드 프레임에 대해 수직으로 콘택을 배열하는 단계; 콘택과 리드 프레임 사이에서 전도성의 통합적 및/또는 형상맞춤 및/또는 비-형상맞춤 연결을 생성하는 단계를 포함하는, 전기 콘택 어레인지먼트, 특히 본 발명에 따른 콘택 어레인지먼트를 제조하기 위한 방법.

본 발명이 기초하는 개념은 통합적 및/또는 형상맞춤 및/또는 비-형상맞춤 90°연결에 의해 리드 프레임에 (상) 콘택을 부착하는 것에 있다. 이런 방식으로, 상 콘택들에서 보편적 리드 프레임을 이용하고 모듈형 시스템에서 상기 콘택들을 상호 연결하는 것이 가능하다. 개별 부분들은 유리하게는, 그에 의해 대량으로 그리고 규모의 경제로 인해 보다 경제적으로 생성될 수 있다.

또한, 상이한 전력 클래스들에 대해, 특히 자동차 팬 드라이브들의 모든 전력 클래스에 대해 일관된 제조 프로세스가 그에 의해 제공되며, 그 결과, 상이한 전력 클래스들을 생성할 때 시너지효과들(synergies)이 더 양호하게 사용될 수 있다.

유리한 실시예들 및 개발들은 추가의 종속 청구항들에서 그리고 도면들을 참조한 설명에서 발견된다.

일 실시예에서, 전도성 연결은 콘택 상의 적어도 하나의 플러그 연장부 및 리드 프레임 상의 적어도 하나의 리세스를 포함하며, 이 리세스는 플러그 연장부에 대응하고, 플러그 연장부은 압입(press fit)에 의해 리세스에 고정된다. 압입 프로세스는 바람직하게는 고정(fastening)을 위해 이용되며, 리세스는 바람직하게는, 구멍의 형태로 존재하고 플러그 연장부은 바람직하게는 직사각형 단면 영역을 갖는다. 그 결과, 플러그 연장부의 단면 영역의 모서리들은 압입 프로세스 동안 약간 변형되며, 그 결과, 비-형상맞춤 연결(non-positive connection)이 플러그 연장부과 리드 프레임의 리세스 사이에서 발생한다. 대안적으로, 그러나 이는 고전적인 원통형 압입을 제공하는 것이 또한 고려된다.

다른 실시예에서, 전도성 연결은 리드 프레임에 평면 방식으로 형성되는 포크를 포함하며, 이 포크에 콘택이 도입되고 고정된다. 콘택은 바람직하게는 포크에 스테이킹된다. 스테이킹 동안, 영구적인 형상맞춤, 비-형상맞춤 및 또한 부분적으로 통합적인 연결이 생성된다. 프로세스에서, 포크는 압력(pressing force) 및 열을 사용하여 용융되고 성형된다. 스테이킹에 대한 대안으로서, 예를 들어, 레이저 용접 또는 저항 용접에 의한 납땜 접합 또는 고전적인 용접 접합이 또한 고려 가능하게 될 것이다.

유리한 실시예에서, 포크는 리드 프레임과 일체로 형성되고, 상기 포크가 리드 프레임에 연결되게 하는 버팀목을 포함한다. 따라서, 유리하게는, 어떠한 추가의 고정 수단도 리드 프레임에 콘택을 부착하기 위해 필요하지 않다.

바람직한 실시예에서, 버팀목은 Z-형상으로 이중으로 굽어지게 한다(double-angled). 선택적으로 또는 부가적으로, 포크는 리드 프레임과 평행하게 배열된다. 버팀목의 Z-형상 굽어짐은 리드 프레임의 평면과 포크의 평면 사이의 오프셋을 달성하며, 그 결과, 고정 프로세스, 특히 스테이킹의 프로세스에 대한 포크의 접근성이 개선된다. Z-형상에서, 굽힘들은 또한 직각일 수 있다. 리드 프레임에 대한 포크의 평행성이 이 실시예에서 바람직한데, 그 이유는 리드 프레임에 대한 콘택의 수직 배향이 그에 의해 자동으로 달성되기 때문이다. Z-형상으로 굽어지는 버팀목에 의한 간격두기에 대한 대안으로서, 콘택에 포크를 연결하기 위해 포크가 툴에 의해 도달될 수 있도록 포크의 영역 주위의 리드 프레임에 확대된 리세스를 제공하는 것이 또한 고려 가능하게 될 것이다.

다른 실시예에서, 전도성 연결은 콘택으로부터 수직으로 굽어지는 콘택 풋을 갖는다. 상기 풋은 리드 프레임과 병렬로 연장하고 리드 프레임의 표면 상에 용접된다. 연결 표면은 이에 따라, 유리하게는, 콘택의 바람직한 배향이 이미 리드 프레임에 대해 수직으로 제공되는 콘택 상에 제공된다. 리드 프레임 상에 콘택 풋을 용접하기 위해, 벌지-유사 연장부(bulge-like extension)가 콘택 풋 상에 제공되고 콘택 풋이 저항 용접에 의해 용접되는 투사 용접(projection welding) 방법이 사용되는 것이 바람직하다. 벌지-유사 연장부는 점형 안착 지점(punctiform resting point)을 제공하며 이는 리드 프레임 상에서 벌지의 매우 작은 안착 표면만을 초래한다. 이동(transition)의 저항은 이에 따라 바람직하게는 증가되며, 그 결과 구리를 포함하는 콘택 풋의 물질이 용접 접합을 생성하기 위해 보다 쉽게 용융될 수 있다. 용접 이후에, 콘택과 리드 프레임 사이에 매우 큰 콘택 표면은 그 후 유리하게는, 이용 가능하며, 이 표면은 특히 리드 프레임과 콘택의 지오메트리들 간에 수학적 단면 표면 영역보다 더 크다. 투사 용접에 대한 대안으로서, 다른 저항 용접 방법, 레이저 빔 용접 방법, MIG(metal inert gas) 용접 방법, 납땜 방법 등에 의해 리드 프레임에 콘택 풋을 연결하는 것이 또한 고려 가능하게 될 것이다. 또한, 예를 들어, 콘택 풋 및 리드 프레임을 통해 구동되는 리벳(rivet)에 의해 고정기(fastener)에 의한 연결이 또한 고려 가능할 것이다.

일 실시예에서, 콘택 풋은 리드 프레임을 통해 안내되고 콘택을 향해 배향되는 상기 풋의 측(side)에서 리드 프레임과 접촉하게 된다. 콘택을 향해 배향되는 측은 콘택의 연장 방향을 향해 배향되는 측에 대응한다. 유리하게는, 특히, 콘택의 연장 방향의 인장 하중들이 이에 따라 특히 잘 흡수될 수 있다. 또한, 연결 지점은 이에 따라 전기 모터로부터 차폐된다. 이것은 오버-몰드된 리드 프레임의 경우에 특히 유리할 수 있으며, 여기서 콘택을 하기 위해 제공되는 표면이 오버몰드 없이 남겨진다. 오버몰드는 플라스틱 층으로서 형성되고, 방식(corrosion protection) 및 리드 프레임의 절연을 위해 설계되고 제공된다. 비-절연 콘택 지점은 그 후 유리하게는 리드 프레임의 보호된 후면측 상에 제공된다.

추가의 실시예에서, 콘택 풋은 콘택 반대로 배향되는 상기 풋의 한 측에서 리드 프레임에 수직으로 접촉하게 된다. 이러한 경우에, 콘택 풋의 "바닥(sole)", 즉, 콘택의 연장 방향 반대로 배향되는 콘택 풋의 측이 리드 프레임에 맞닿는다. 유리하게는, 콘택 풋은 이에 따라 리드 프레임 상에 자유롭게 포지셔닝될 수 있으며, 수직 각도는 항상 유지된다. 또한, 어떠한 개구도 리드 프레임에서 필요하지 않다.

다른 실시예에서, 전도성 연결은 리드 프레임에 대해 수직으로 포지셔닝되는 뒷면(back) 및 뒷면에 대해 수직으로 굽어지는 2개의 탭 윙들을 갖는, 리드 프레임에 형성된 탭을 포함한다. 이러한 경우에, 콘택은 탭 윙들 사이에서 탭에 도입되고 거기에 고정, 특히 스테이킹된다. 탭은 유리하게는, 리드 프레임의 평면에 대해 수직으로 배향되고 특히 유리하게는, 콘택과 리드 프레임 사이에 매우 큰 콘택 표면을 제공하는 고정 가이드를 제공하며, 이 표면은 특히 리드 프레임과 콘택의 지오메트리들 간에 수학적 단면 표면 영역보다 더 크다. 이러한 경우에, 탭 윙들 및 뒷면은 U-형상으로 콘택을 둘러싼다. 그러나 스테이킹은 또한 바람직하게는 상기 U-형상의 개방 측을 폐쇄하고, 그 결과 콘택이 둘러싸이는데, 특히 완전리 둘러싸인다. 물론, 스테이킹에 대한 대안으로서 사용될 수 있는 위에서 언급된 대안적인 연결 프로세스들이 도한 이 경우에도 가능하다.

바람직한 실시예에서, 탭은 리드 프레임과 일체로 형성되고 뒷면에 연결되는 버팀목을 포함하며, 상기 탭은 버팀목에 의해 리드 프레임에 연결된다. 특히 바람직하게는, 탭은 또한 리드 프레임 생성 프로세스 동안 그의 펼쳐진 표면에 형성될 수 있다. 그 후, 상기 탭은 성형 프로세스에 의해 그의 최종 형상으로 만들어진다. 유리하게는, 이 경우, 탭은 이미 버팀목에 의해 리드 프레임에 연결되며, 그 결과 어떠한 부가적인 연결 기술들도 필요하지 않다. 탭을 형성하기 위한 생성 프로세스는 아래에서 추가로 상세히 설명된다.

전기 콘택 어레인지먼트를 생성하기 위한 방법의 일 실시예에서, 콘택 상에 형성된 적어도 하나의 플러그 연장부과 리드 프레임에 제공된 적어도 하나의 리세스 간의 연결은 압입에 의해 생성된다. 이미 위에서 설명된 압입 방법은 바람직하게는, 이 경우에 사용된다. 연결은 이에 따라 그에 대해 요구되는 열의 적용 없이 생성된다. 또한, 어떠한 부가적인 보조의 물질들(땝납, 플럭스, Sil-fos 등)도 필요하지 않다. 또한, 이 경우에, 툴에 부착된 콘택의 외곽은 유리하게는, 임의의 부가적인 굽힘 프로세스 없이 직접 제공된다.

방법의 추가의 실시예에서, 연결은 리드 프레임에서 평평하게 형성되고 상기 포크가 리드 프레임에 연결되게 하는 버팀목을 포함하는 포크를 사용하여, 다음의 단계들에 의해 생성되며, 상기 다음의 단계들은 리드 프레임과 병렬로 그리고 리드 프레임과 이격되게 포크가 배열되도록 버팀목을, 특히 Z-형상으로, 이중으로 굽어지게 하는 단계; 콘택을 포크에 도입하는 단계; 포크 및 콘택을 스테이킹하는 단계를 포함한다. 이 실시예의 특별한 장점은 환형 콘택이 이에 따라 매우 간단한 용접에 의해 리드 프레임에 부착되고 및/또는 연결될 수 있다는 것이다. 유리하게는, 이 경우에, 툴에 부착되는 콘택의 외곽은 어떠한 부가적인 굽힘 프로세스도 없이 제공될 수 있다. 이러한 경우에, 포크는 삽입이 유리하게는 수행하기 간단하게 되도록, 스테이킹 이전에 헐거운 끼워맞춤으로 콘택이 포크에 삽입될 수 있게 형성되는 것이 바람직하다. 포크 및 콘택의 스테이킹 동안, 형상맞춤, 비-형상맞춤 및 부가적으로, 부분적인 통합적 연결이 또한 제공되는 것이 바람직하다. 이 목적을 위해, 고온 크림핑 툴(hot crimping tool)이 예를 들어 포크 상에 배치되고, 이 툴에 의해, 열 및 압력이 동시에 포크에 전달될 수 있다. 프로세스에서, 포크의 물질이 용해되고 및/또는 부분적으로 용융되고 콘택을 고정하기 위해 동시에 성형된다.

방법의 추가의 실시예에서, 연결은 콘택 상에 형성되고 콘택에 대해 수직으로 굽어지며 리드 프레임과 평행하게 연장하는 콘택 풋을 사용하여, 다음의 단계들에 의해 생성되며, 다음의 단계들은, 리드 프레임의 개구를 통해 콘택 풋을 안내하고 리드 프레임 상에서 콘택을 향해 배향되는 콘택 풋의 표면을 배치하거나, 또는 리드 프레임 상에서 콘택 반대로 배향되는 콘택 풋의 표면을 포지셔닝하는 단계; 리드 프레임 상에 콘택 풋을 용접, 특히 투사 용접하는 단계를 포함한다. 콘택은 특히 평평하게 성형되고 콘택 풋의 영역에서 굽어지는 환형 콘택 엘리먼트일 수 있다. 환형 콘택 엘리먼트는 이에 따라 매우 큰 콘택 표면에 의해 리드 프레임에 연결되고, 그 결과, 연결은 높은 기계적 안정성 및 높은 전기 전도율을 취득한다. 그에 대안적으로, 콘택이 직사각형 단면 영역을 갖는 것 그리고 콘택 풋이 콘택의 단지 굽어진 부분을 구성하는 것이 또한 고려 가능하게 될 것이다. 방법의 제 1 대안(안내)에서, 연결은 콘택의 연장 방향에서 높은 인장력을 흡수할 수 있다는 점에서 유리하다. 방법의 제 2 대안(포지셔닝)에서, 콘택은 리드 프레임 내의 개구 없이 큰 접촉 표면에 의해 리드 프레임에 용접될 수 있다는 점에서 유리하다.

방법의 추가의 실시예에서, 연결은 리드 프레임과 일체로 형성되고, 뒷면, 특히, 또한 뒷면에 연결되는 버팀목, 및 뒷면에 대해 수직으로 굽어지는 2개의 탭 윙들을 포함하는 탭을 사용하여, 다음의 단계들에 의해 생성되며, 탭은 상기 버팀목에 의해 리드 프레임에 연결되고, 다음의 단계들은, 리드 프레임에 대해 수직으로 뒷면을 포지셔닝하는 단계; 뒷면에 대해 수직으로 탭 윙들을 굽어지게 하는 단계; 탭 윙들 사이에서 탭에 콘택을 도입하는 단계; 탭 및 콘택을 스테이킹하는 단계를 포함한다. 뒷면에 대해 탭 윙들을 수직으로 굽어지게 할 때, 간극이 바람직하게는 동일한 방향에서 굽어지는 탭 윙들 사이에 제공되며, 이 간극에, 콘택이 헐거운 끼워맞춤으로 삽입될 수 있다. 콘택에 탭을 스테이킹할 때, 형상맞춤, 비-형상맞춤 및 부가적으로, 적어도 부분적인 통합적 연결이 그 후 탭과 콘택 사이에 생성된다. 이 연결 기술은 또한, 간단한 콘택 지오메트리를 또한 가지면서, 콘택의 단면 영역 비해 매우 큰, 리드 프레임과 콘택 간의 콘택 표면을 달성하며, 이는 기계적 강도 및 전기 전도율의 관점에서 개선된 연결을 제공한다.

위의 실시예들 및 개발들은 그것이 합리적인 한, 필요에 따라 결합될 수 있다. 추가의 가능한 실시예들에서, 본 발명의 개발들 및 구현들은 또한 실시예들을 참조하여, 위에서 또는 아래에서 설명된 본 발명의 피처들의, 명시적으로 언급되지 않은 결합들을 포함한다. 특히, 이러한 경우에, 당업자는 또한 본 발명의 각각의 기본 구성들에 대한 개선들 또는 보충들로서 개별 양상들을 추가할 것이다.

본 발명은 개략적인 도면들에서 도시된 실시예에 기초하여, 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.

도 1은 압입된 설계의 전기 콘택 어레인지먼트의 전면 사시도이다.
도 2는 리드 프레임에 형성되는 포크를 포함하는 전기 콘택 어레인지먼트의 전면 사시도이다.
도 3은 콘택 상에 형성된 콘택 풋을 포함하는 전기 콘택 어레인지먼트의 제 1 변형의 전면 사시도이다.
도 4는 콘택 상에 형성된 콘택 풋을 포함하는 전기 콘택 어레인지먼트의 제 2 변형의 아래로부터의 사시도이다.
도 5a는 리드 프레임에 형성되는 탭을 포함하는 전기 콘택 어레인지먼트의 전면 사시도이다.
도 5b는 펼쳐진 상태의 리드 프레임에 형성된 탭의 평면도이다.

첨부 도면들은 본 발명의 실시예들의 더 나은 이해를 제공하도록 의도된다. 도면들은 실시예들을 도시하고, 설명과 함께, 본 발명의 원리들 및 개념들을 설명한다. 다른 실시예들 및 상술된 이점들 대부분은 도면에서 발견될 수 있다. 도면들의 엘리먼트는 반드시 서로에 대해 제 축적대로 도시되진 않는다.

도면들에서, 동일하며, 동일한 방식으로 기능하고, 동일한 효과를 갖는 엘리먼트들, 피처들 및 컴포넌트들에는 달리 명시되지 않으면, 각각의 경우에서 동일한 참조 부호가 제공된다.

도 1은 압입된 설계의 전기 콘택 어레인지먼트(1)의 전면 사시도이다. 전기 콘택 어레인지먼트(1)는 리드 프레임(3) 및 콘택(2)을 포함한다. 리드 프레임(3)은 삽입-몰딩(insert-moulded) 리드 프레임이고, 기반 물질은, 전도성 금속 특히, 구리, 바람직하게는, E-Cu이고 이 전도성 층이 플라스틱 케이싱(도시되지 않음)로 오버-몰딩(over-mould)된다. 콘택은 또한 전도성 물질, 특히 구리, 바람직하게는 E-Cu이다. 도시된 실시예에서, 전도성 연결(4)은 콘택(2) 상에 두 개의 플러그 연장부들(5)을 포함하며, 이 연장부들은 각각 정사각형 단면 영역을 갖는다. 또한, 플러그 연장부들(5)에 대응하도록 설계된 두 개의 리세스들(6)이 리드 프레임(3)에 제공된다. 도시된 실시예에서, 상기 리세스들은 구멍 또는 환형 구멍이다. 임의의 플라스틱 케이싱은 연결(4)의 영역에서 생략된다.

리드 프레임(3)에 콘택(2)을 고정하기 위해, 플러그 연장부들(5)이 리세스(6) 내로 프레싱된다. 비-형상맞춤 연결(non-positive connection)이 이에 따라 리드 프레임(3)과 콘택(2) 사이에서 생성되고, 리드 프레임(3)의 및/또는 콘택(2)의 물질이 플러그 연장부들(5)의 모서리의 지역에서 변형되고 이에 따라 수직 항력이 접촉 표면 상에 가해지고 그 결과, 마찰 끼워맞춤(friction fit)이 생성된다. 연결은 이에 따라 콘택(2)과 리드 프레임(3) 사이의 콘택 표면들에서 비-형상맞춤 끼워맞춤(non-positive fit)으로 이루어진다.

도 2는 리드 프레임(3)에 형성되는 포크(11)를 포함하는 전기 콘택 어레인지먼트(1)의 전면 사시도이다. 이 목적을 위해, 리드 프레임(3)은 이미, 펀칭 아웃(punching out) 동안 거기에 통합된 포크(11)와 동일한 평면에 형성된다. 포크(11)는 두 개의 포크 연장부들(13, 13') 및 버팀목(12)을 포함한다. 리드 프레임(3)의 미처리 상태(도시되지 않음)에서, 포크(11)는 리드 프레임(3)의 평면에서 연장하고, 버팀목(12)은 평평하게 연장하고 포크 연장부들(13, 13')은 리드 프레임(3)의 평면에서 서로 이격되도록 마찬가지로 평면으로 연장한다. 그 후, 포크(11)의 버팀목(12)은, 포크(11)가 리드 프레임(3)의 평면과 평행한 평면에서 연장하도록 도 2에 도시된 방식으로 Z-형상으로 두 번 구부러진다. 이것은, 스테이킹 툴(staking tool)에 의한 포크(11)의 접근성을 개선하는 역할을 한다. Z-굽힘들은 바람직하게는 직각 굽힘들이다.

이러한 종류의 포크(11)에 의해, 리드 프레임(3)의 평면에 수직으로 연장하는 콘택(2), 특히 환형 콘택은 리드 프레임(3)에 대해 90° 각도로 고정될 수 있다. 이 목적을 위해, 콘택(2)은 두 개의 포크 연장부들(13, 13') 사이에 도입된다. 그 후 포크(11), 특히 포크 연장부들(13, 13')은 가열되고 스테이킹 툴에 의해 크림핑(crimp)되어서, 형상맞춤, 비-형상맞춤 그리고, 또한 적어도 부분적인 통합 연결이 그 후 콘택(2)과 포크(11) 사이에 생성되게 된다. 콘택(2)이 스테이킹에 의해 포크(11)에 고정되고 따라서 전도성 연결(4)이 콘택(2)과 리드 프레임(3) 사이에 생성되는 도 2에서 도시된 상태가 이에 따라 달성된다.

도 3은 콘택(2) 상에 형성된 콘택 풋(21)을 포함하는 전기 콘택 어레인지먼트(1)의 제 1 변형의 전면 사시도이다. 콘택(2)은 환형 콘택으로 설계되고 리드 프레임(3)에 대해 90° 각도로 배치된다. 콘택 풋(21)은 환형 콘택(2)의 평탄화된 단부 상에 형성되고 콘택(2)의 연장 방향(22)에 대해 수직으로 굽어진다. 콘택 풋(21)은 콘택 및/또는 콘택(2)의 연장 방향(22)을 향하는 측(side)(23) 및 콘택 및/또는 그 연장 방향으로부터 원격인 측(24)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 말하자면, 콘택 풋(21)의 바닥을 형성하는 원격 측(24)을 갖는 콘택(2)이 리드 프레임(3) 상에 포지셔닝된다. 콘택 풋(21)과 리드 프레임(3) 사이의 전기 전도성 연결(4)이 리드 프레임(3)에 콘택 풋(21)을 용접함으로써 생성된다. 특히 바람직하게는, 투사 용접 방법이 이 목적에 사용된다. 그에 대안적으로, 다른 저항 용접 방법, 레이저 빔 용접 방법, 또는 납땜 방법이 또한 리드 프레임(3)에 콘택 풋(21)을 일체로 연결하는데 사용될 수 있다. 바람직하게는, 프로세스에서, 원격 측(24)이 큰 표면 영역에 걸쳐 리드 프레임에 용접되어서 높은 기계적 강도 및 높은 전기 전도율을 갖는 큰 콘택 표면이 생성된다.

도 4는 콘택(2) 상에 형성된 콘택 풋(21)을 포함하는 전기 콘택 어레인지먼트(1)의 제 2 변형의 아래로부터의 사시도이다. 이 경우에, 콘택(2)이 리드 프레임(3)의 평면에 대해 수직으로 연장하고 도 3에서 도시된 콘택 풋(21)과 유사한 방식으로 형성된 콘택 풋(21)을 포함한다. 도 3에 도시된 어레인지먼트와 다르게, 도시된 실시예에서, 콘택 풋(21)은 리드 프레임(3)의 리세스(25)를 통해 리드 프레임(3)을 관통하여 안내되고 리드 프레임(3)의 후면측에 고정된다. 이 목적을 위해, 콘택(2) 및/또는 콘택(2)의 연장 방향(22)을 향하는 콘택 풋(21)의 측(23)이 리드 프레임(3)에 안착되고 큰 표면 영역에 걸쳐서 거기에 용접된다. 도 3을 참조하여 설명된 실시예와 유사하게, 여기에서도, 광범위한 접합 기술들이 사용할 수 있고, 투사 용접 프로세스가 사용되는 것이 바람직하다. 콘택 풋(21)이 안내되는 리세스(25)는 리드 프레임(3)을 펀칭할 때 이미 만들어지는 것이 바람직하며, 이는 그에 대한 어떠한 부가적인 제조 단계도 요구되지 않는다는 것을 의미한다.

도 5a는 프레임에 형성되는 탭(31)을 포함하는 전기 콘택 어레인지먼트의 전면 사시도이다. 이 실시예에서 환형 콘택으로 설계되는 콘택(2)은 마찬가지로 리드 프레임(3)에 대해 수직으로 배향된다. 탭(31)이 리드 프레임(3)과 일체로 형성되고, 리드 프레임(3)을 생성하는 프로세스 동안 완전히 생성된다. 이 목적을 위해, 리드 프레임(3)을 펀칭할 때 탭(31)의 펼쳐진 표면이 또한 펀칭 아웃되고 이어서 성형에 의해 탭(31)으로 구부러진다. 탭(31)은 두 개의 탭 날개(33, 33'), 뒷면(32) 및 버팀목(34)을 포함한다. 버팀목(34)은 뒷면(32) 및 리드 프레임(3)의 잔여부에 연결된다. 뒷면(32)은 버팀목(34)에 대해 수직으로 굽어지고, 콘택(2)과 평행하게 연장한다. 탭 윙들(33, 33')은 동일한 방향에서 재차 뒷면에 대해 수직으로 굽어지고 마찬가지로 콘택(2)과 평행하게 연장한다. 리드 프레임(3)과 콘택(2) 사이에 전기 전도성 연결(4)을 생성하기 위해, 콘택(2)은 탭 윙들(33, 33') 사이에서 탭(31)내로 도입된다. 이 목적을 위해, 탭 윙들(33, 33')은 바람직하게는, 콘택(2)의 지름보다 크게 서로 간격을 두고 제공되어서, 콘택(2)은 헐거운 끼워맞춤(clearance fit)으로 탭(31) 내로 쉽게 도입될 수 있게 된다. 그 후, 탭 윙들(33, 33') 및/또는 탭(31)은 콘택(2)에 스테이킹되고, 특히 탭 윙들(33, 33')이 성형된다. 비-형상맞춤 및 형상맞춤 및 부분적으로 통합적인 연결이 이에 따라 콘택(2)과 탭(31) 사이에서 생성된다.

완전히 조립된 상태에서, 탭은 대부분, 또는 바람직하게는 심지어 완전히, 콘택(2)을 둘러싼다는 사실로 인해, 콘택(2)과 리드 프레임(3) 사이에 특히 큰 접촉 표면이 제공되고, 그 결과, 연결(4)의 기계적 안정성 및 전기 전도율이 유리하게는 비교적 높다.

도 5b는 성형되지 않고 펼쳐진 상태의, 도 5a에 따른 리드 프레임(3) 및 탭(31)의 평면도이다. 이 펼쳐진 상태는 탭(31)이 성형되기 이전에 존재하는 미처리 상태에 대응한다. 탭(31)을 생성하기 위해, 이 펼쳐진 형상은 리드 프레임(3)의 펀칭 동안 형성된다. 이러한 경우에 버팀목(34), 뒷면(32) 및 탭 윙들(33, 33')은 리드 프레임(3)의 잔여부와 함께 평면으로 배치된다. 탭(31)을 형성하기 위해, 처음에, 뒷면(32)은 그 후 제 1 굽힘 선(35)을 따라 버팀목(34)에 대해 수직으로 구부러져서 뒷면(32)이 리드 프레임(3)의 평면으로부터 수직으로 연장하게 된다. 그 후, 탭 윙들(33, 33')은 제 2 굽힘 라인(36)을 따라 뒷면(32)에 대해 수직으로 굽어지며, 탭 윙들(33, 33')은 동일한 방향에서 버팀목(34)으로부터 멀어지게 굽어진다. 탭은 리드 프레임(3)의 평면에 대해 수직으로 배향되는 탭(31)의 U-형상이 이에 따라 생성된다. 리드 프레임(3)에 콘택(2)을 연결하기 위해, 콘택(2)은 리드 프레임(3)에 대해 수직으로 탭 윙들(33, 33') 사이에서 탭(31) 내로 도입된다. 이어서, 상기 콘택은 도 5a를 참조하여 설명된 바와 같이 탭(31)에 고정된다.

본 발명이 바람직한 실시예들에 기초하여 위에서 완전히 설명되었지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 오히려 매우 다양한 방식들로 변형될 수 있다.

1 콘택 어레인지먼트
2 콘택
3 기본 도체, 리드 프레임
4 연결
5 플러그 연장부
6 리세스
11 포크
12 버팀목
13, 13 '포크 연장부들
21 콘택 풋
22 콘택의 연장 방향
23 콘택을 향하는 측
24 콘택 반대를 향하는 측
25 리세스
31 탭
32 뒷면
33, 33' 탭 윙
34 버팀목
35 제 1 굽힘 라인
36 제 2 굽힘 라인

Claims

전기 모터에 대한, 특히 자동차 팬(fan)의 EC 드라이브에 대한 전기 콘택 어레인지먼트(electrical contact arrangement)(1)에 있어서,
평면 기본 도체(3)에 대해 수직으로 연장하는 세장형 콘택(elongate contact)(2)을 포함하며,
상기 기본 도체(3)는 리드 프레임(3)으로서 형성되고, 상기 리드 프레임(3)과 상기 콘택(2) 사이에 전도성의 통합적 및/또는 형상맞춤(positive) 및/또는 비-형상맞춤 연결(4)이 제공되는 것인, 전기 콘택 어레인지먼트(1).
제 1 항에 있어서,
상기 전도성 연결(4)은 상기 콘택(2) 상의 적어도 하나의 플러그 연장부(5) 및 상기 리드 프레임(3) 내의 적어도 하나의 리세스(6)를 포함하며,
상기 리세스는 상기 플러그 연장부(5)에 대응하고,
상기 플러그 연장부(5)는 압입(press fit)에 의해 상기 리세스(6)에서 고정되는 것인, 전기 콘택 어레인지먼트(1).
제 1 항에 있어서,
상기 전도성 연결(4)은 상기 리드 프레임(3)에서 평면 방식으로 형성되는 포크(fork)(11)를 포함하며,
상기 콘택(2)이 상기 포크에 도입되어 고정, 특히 스테이킹되는(staked) 것인, 전기 콘택 어레인지먼트(1).
제 3 항에 있어서,
상기 포크(11)는, 상기 리드 프레임(3)과 일체로(in one piece) 형성되고, 버팀목(strut)(12)을 포함하며, 상기 버팀목에 의하여 상기 포크가 상기 리드 프레임(3)에 연결되는 것인, 전기 콘택 어레인지먼트(1).
제 4 항에 있어서,
상기 버팀목(12)은 Z-형상으로 이중으로 굽어지고(double-angled), 그리고/또는 상기 포크(11)는 상기 리드 프레임(3)과 병렬로 배치되는 것인, 전기 콘택 어레인지먼트(1).
제 1 항에 있어서,
상기 전도성 연결(4)은, 상기 콘택(2)으로부터 수직으로 굽어지고 상기 리드 프레임(3)과 평행하게 연장하며 상기 리드 프레임(3)의 표면 상에 용접되는 콘택 풋(contact foot)(21)을 갖는 것인, 전기 콘택 어레인지먼트(1).
제 6 항에 있어서,
상기 콘택(2)은 상기 리드 프레임(3)을 통해 안내되고, 상기 콘택 풋(21)은 상기 풋의 상기 콘택(2)을 향해 배향되는 측(23)에서 상기 리드 프레임(3)과 접촉하는 것인, 전기 콘택 어레인지먼트(1).
제 6 항에 있어서,
상기 콘택 풋(21)은 상기 풋의 상기 콘택(2)을 등지고 배향되는 측(24)에서 상기 리드 프레임(3)상에 수직으로 접촉하게 되는 것인, 전기 콘택 어레인지먼트(1).
제 1 항에 있어서,
상기 전도성 연결(4)은 상기 리드 프레임(3)에 형성되는 탭(31)을 포함하며,
상기 탭은, 상기 리드 프레임(3)에 대해 수직으로 포지셔닝되는 뒷면(32), 및 상기 뒷면(32)에 대해 수직으로 굽어지는 두개의 탭 윙들(33, 33')을 갖고,
상기 콘택(2)은 상기 탭 윙들(33, 33') 사이에서 상기 탭(31)에 도입되고 그 내부에 고정, 특히 스테이킹되는 것인, 전기 콘택 어레인지먼트(1).
제 9 항에 있어서,
상기 탭(31)은, 상기 리드 프레임(3)과 함께 일체로 형성되고, 상기 뒷면(32)에 연결되는 버팀목(34)을 포함하며, 상기 버팀목(34)에 의해 상기 탭이 상기 리드 프레임(3)에 연결되는 것인, 전기 콘택 어레인지먼트(1).
전기 콘택 어레인지먼트(1), 특히 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 전기 콘택 어레인지먼트(1)를 제조하기 위한 방법에 있어서,
평평한 리드 프레임(3) 및 세장형 콘택(2)을 제공하는 단계;
상기 리드 프레임(3)에 대해 수직으로 상기 콘택(2)을 배치하는 단계; 및
상기 콘택(2)과 상기 리드 프레임(3) 사이에 전도성의 통합적 및/또는 형상맞춤(positive) 및/또는 비-형상맞춤 연결(4)을 제조하는 단계
를 포함하는, 전기 콘택 어레인지먼트(1)를 제조하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 콘택(2) 상에 형성되는 적어도 하나의 플러그 연장부(5)와, 상기 리드 프레임(3)에 제공되는 적어도 하나의 리세스(6) 사이의 연결(4)은, 압입(press fit)에 의해 제조되는 것인, 전기 콘택 어레인지먼트(1)를 제조하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 연결(4)은, 리드 프레임(3)에서 평평하게 형성되고 버팀목(12)을 포함하는 포크(11)를 사용하여 다음의 단계들에 의해 생성되며,
상기 포크는 상기 버팀목(12)에 의해 상기 리드 프레임(3)에 연결되고,
상기 다음의 단계들은,
상기 포크(11)가 상기 리드 프레임(3)과 평행하게 그리고 상기 리드 프레임(3)으로부터 이격되게 배열되도록, 상기 버팀목(12)을 특히 Z-형상으로 이중으로 굽어지게 하는 단계;
상기 콘택(2)을 포크(11) 내로 도입하는 단계; 및
상기 포크(11) 및 상기 콘택(2)을 스테이킹하는 단계
를 포함하는, 전기 콘택 어레인지먼트(1)를 제조하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 연결(4)은, 콘택 풋(21)을 사용하여 다음의 단계들에 의해 생성되며,
상기 콘택 풋(21)은, 상기 콘택(2) 상에 형성되고, 상기 콘택(2)에 대해 수직으로 굽어지며, 상기 리드 프레임(3)과 평행하게 연장하고,
상기 다음의 단계들은,
상기 리드 프레임(3)의 개구(25)를 통해 상기 콘택 풋(21)을 안내하고, 상기 리드 프레임(3) 상에 상기 콘택(2) 쪽으로 배향되게 상기 콘택 풋(21)의 표면(23)을 배치하거나, 또는 상기 리드 프레임(3) 상에 콘택(2)을 등지고 배향되게 상기 콘택 풋(21)의 표면(24)을 포지셔닝하는 단계; 및
상기 리드 프레임(3)에 상기 콘택 풋(21)을 용접, 특히 투사 용접하는(projection welding) 단계
를 포함하는, 전기 콘택 어레인지먼트(1)를 제조하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 연결(4)은 탭(31)을 사용하여 다음의 단계들에 의해 제조되며, 상기 탭(31)은, 상기 리드 프레임(3)에 일체로 형성되고, 뒷면(32), 상기 뒷면(32)에 연결되는 버팀목(34), 및 상기 뒷면(32)에 대해 수직으로 굽어지는 두 개의 탭 윙들(33, 33')을 포함하고, 상기 탭(31)은 상기 버팀목에 의해 상기 리드 프레임(3)에 연결되고,
상기 다음의 단계들은,
상기 리드 프레임(3)에 대해 수직으로 상기 뒷면(32)을 포지셔닝하는 단계;
상기 뒷면(32)에 대해 수직으로 상기 탭 윙들(33, 33')을 굽어지게 하는 단계;
상기 탭 윙들(33, 33') 사이에서 상기 탭(31) 내로 상기 콘택(2)을 도입하는 단계; 및
상기 탭(31) 및 상기 콘택(2)을 스테이킹하는 단계
를 포함하는, 전기 콘택 어레인지먼트(1)를 제조하기 위한 방법.