WO2012025524A1 - Kontaktelement zur kontaktierung eines schaltungsträgers, sowie schaltungsträger mit einem kontaktelement - Google Patents

Kontaktelement zur kontaktierung eines schaltungsträgers, sowie schaltungsträger mit einem kontaktelement Download PDF

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WO2012025524A1
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contact
circuit carrier
housing
opening
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PCT/EP2011/064467
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Erich Ilic
Uwe Kaechele
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a contact element which is suitable for establishing an electrical contact between a circuit carrier and a contact line.
  • the invention further relates to a device consisting of circuit carrier with a contact element.
  • the lines are first encapsulated with a plastic.
  • the resulting contact element is inserted in the manufacture of the housing or a corresponding housing part in the injection mold and molded with.
  • the finished housing part thus contains after completion of the manufacturing process already
  • the contact element as an integral part.
  • the contact element corresponds in its length to the distance between the housing and the consumer, so that the contact element protrudes far beyond the housing under certain circumstances. As a result, the handling of the housing in the course of further assembly, and the transport and storage of the housing difficult.
  • contact lines Surrounds contact lines substantially over their entire length. The ends of the contact lines on both sides of the contact element are exposed and can be contacted in each case via corresponding mating connector or contact sockets with the control circuit or the consumer.
  • a contact element is proposed which is suitable for establishing an electrical contact between a circuit carrier, for example arranged in a housing, and a contact line.
  • the contact line connects the circuit on the circuit carrier, for example, with an external consumer, an external power source or disposed within or outside the housing further electrical or
  • the contact element is suitably designed to be arranged directly on the circuit carrier and contacted with the circuit carrier.
  • the contact element furthermore has at least one receiving means which is suitable for receiving a contact line and thereby establishing the electrical contact with the circuit carrier.
  • the advantage of the invention over the prior art is to provide a contact element which is designed as a separate component and can be connected directly to the circuit carrier.
  • the contact element according to the invention is simple, inexpensive and time-saving in the production. It is formed, for example, as a stamped bent part made of sheet metal and consists of a material having a high electrical conductivity.
  • Geometry of the receiving means adapted to the shape of the contact lines be so that, for example, contact lines can be provided with a substantially circular cross section, which are particularly easy to manufacture.
  • the contact element has a plurality of sections, of which one section serves for making electrical contact with the circuit carrier.
  • a second portion of the contact element has the at least one receiving means, which is adapted to receive an electrical line from the consumer to make an electrical contact.
  • the two sections may be formed on one or at different levels.
  • the receiving means is preferably by a
  • the contact element may have a first, sleeve-shaped portion which serves as a receiving means.
  • a second, collar-like section is preferably connected to the first section, which rests against the circuit carrier and serves for making electrical contact with the circuit carrier.
  • the contact element according to the invention preferably has one or more positioning elements which, on the one hand, determine the position of the contact element on the circuit carrier and furthermore ensure the attachment of the contact element. These are for example as towards the
  • Circuit carrier facing pins or tabs are formed, which are adapted to engage in corresponding positioning openings of the circuit substrate.
  • the circuit carrier can also have positioning elements which engage in corresponding positioning openings of the contact element.
  • the invention relates to a device comprising a housing, in particular for an electrical and / or electronic control device, and a circuit carrier arranged therein, wherein the electrical contact between the circuit carrier and one or more contact lines via one or more contact elements according to one of the above
  • the housing has at least one leadthrough opening through which one or more contact leads are led from an external device or component into the interior of the housing.
  • the ends of the contact lines are each received by a receiving means of a arranged on the circuit carrier and contacted with the circuit carrier contact element.
  • the contact element is preferably soldered onto the circuit carrier.
  • other contacting options are conceivable, such as the use of an electrically conductive adhesive.
  • the housing is constructed in several parts and has a bottom part and a cover part, wherein at least one passage opening in the cover part or in the bottom part is arranged.
  • the bottom part is trough-shaped and takes up the circuit carrier.
  • the cover part can be placed on the bottom part and thus closes the housing.
  • the passage opening of the housing is preferably funnel-shaped and runs conically towards the interior of the housing.
  • the lead-through opening fulfills the function of a joining aid, by means of which the contact line is already pre-centered during assembly relative to the contact element.
  • the circuit carrier has an opening through which the contact line is guided. The opening of the
  • Circuit carrier is arranged in the region of the passage opening of the housing, so that the contact line from the consumer can be performed as directly as possible through both openings.
  • the opening may be formed, for example, round or slot-shaped.
  • the opening can be used to carry out a or multiple contact lines. Likewise it is possible several
  • the contact element is preferably arranged and contacted in the region of the opening of the circuit carrier on the circuit carrier. Particularly preferred is an arrangement of the contact element on the side of the circuit carrier, which is remote from the passage opening through the housing.
  • the contact element may be partially arranged in the opening of the circuit carrier.
  • a portion of the contact element on which the receiving means is formed projects beyond the opening of the circuit carrier.
  • the receiving means of the contact element, the opening of the circuit carrier and the passage opening of the housing lie on a common line.
  • such a device is that it is easy to install, since no complex additional parts, such as contact sockets on the housing, are required for contacting.
  • a device may be part of an antilock brake system of a motor vehicle.
  • the circuit carrier in the housing is contacted with the electric motor for driving a pump set.
  • Figure la shows a section through a contact element according to an embodiment of the invention.
  • Figure lb shows schematically in plan view, the contact element of Figure la.
  • FIG. 2 shows a section through a contact element after a second one
  • FIG. 3 a shows an isometric view of two contact elements on one side
  • FIG. 3b shows a detail of a device according to the invention.
  • a contact element 10 according to the invention is shown schematically in cross section.
  • the circuit carrier is shown in fragmentary form, on which the contact element 10 is arranged and which is designed in this example as a printed circuit board 20.
  • the circuit carrier may for example also be formed as a stamped grid.
  • the contact element 10 has a first portion 12 which extends parallel to the printed circuit board 20 and rests on the printed circuit board 20.
  • the contact element 10 has a second section 16, which runs parallel to the printed circuit board 20.
  • the sections 12 and 16 are interconnected by an intermediate section 14, which in the
  • the intermediate portion 14 may for example also be U-shaped.
  • the portion 12 rests on the circuit board 20 and is electrically contacted via a solder joint 24 with the circuit board 20.
  • Printed circuit board 20 has an opening 26, through which a contact line 30 is passed.
  • the section 16 projects beyond the opening 26 on one side of the printed circuit board 20.
  • Figure lb shows a schematic representation of the contact element 10 of Figure la in plan view.
  • the portion 16 of the contact element is fork-shaped. It has two forks 16 'and 16 "which form a recess 18 between them The recess 18 and the forks 16' and 16" together form the receiving means 17 of the contact element 10.
  • the arrangement of the forks can, as in this Example, be performed about U-shaped, but it is also conceivable, for example, a V-shaped configuration.
  • the contact line 30 is received in the recess 18, the contact line 30 is received.
  • the contact line 30 has a in this example
  • the contact line 30 is welded to the contact element 10.
  • the weld 19 forms the electrical contact between the contact line 30 and the contact element 10.
  • the weld 19 may be formed selectively or, as shown in Figure lb extend along a portion of the circumference of the contact line.
  • the contact element 10 consists of a weldable material, e.g. from steel. However, it may for example also consist of copper or aluminum.
  • the contact element 10 and the contact line 30 are connected by resistance welding, but it can also be alternative welding methods, such as
  • the contact element 10 has a positioning element 15 formed on the connection section 14.
  • the positioning element 15 is formed like a pin and engages in a
  • the positioning element 15 can either be made in one piece with the contact element 10, or as a separate part before or after placing the contact element in the
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of a device according to the invention
  • the contact element 110 is.
  • the contact element 110 has a sleeve-shaped portion 116 on.
  • a collar-like portion 112 is arranged on the sleeve-shaped portion.
  • the portion 112 surrounds the sleeve-shaped
  • the sleeve-shaped portion 116 is formed substantially as a hollow cylinder.
  • the interior of the sleeve-shaped portion 116 forms the receiving means 117 for a contact line 130, whose end in the
  • Section 116 is introduced. In this example, the end of the
  • a weld 119 which can be generated for example by a laser welding process, forms the electrical contact between the contact element 110 and the
  • the weld 119 is arranged in the illustrated example in the region of the upper opening 116 'of the portion 116, in which the end of the contact line 130 projects beyond the portion 116.
  • the weld can also be arranged in another region, for example the region of the lower opening 116 "of the section 116.
  • the collar-shaped section 112 rests on the surface of a printed circuit board 120 and is contacted to the printed circuit board at at least one soldering point 124.
  • Solder can be formed, for example punctiform or circumferential.
  • the collar-shaped portion 112 can also rest on the underside of the printed circuit board 120 and be contacted there by soldering or gluing.
  • Section 116 engages in an opening 126 of the circuit board 120. Thereby, the contact element 110 is positioned and fixed on the printed circuit board 120, without the need for additional positioning elements.
  • FIG. 3 a shows by way of example two contact elements 10 and 10 ', which are arranged and contacted on a printed circuit board 20.
  • the two contact elements are identical. Its construction essentially corresponds to that of FIG. 1
  • the contact elements 10 and 10 'each have a first portion 12 which rests on the circuit board and is soldered thereto.
  • the contact elements 10th and 10 'each have a second portion 16 which is fork-shaped and each having an approximately U-shaped first recess 18 which serves as a receiving means 17.
  • a U-shaped section 14 connects the first and second sections 12 and 16, respectively. In section 14, a second recess 13 is formed.
  • the contact element has a
  • the positioning element 15 is formed integrally with the contact element 10.
  • the recess 13 allows when placing the contact element on the circuit board 20 with a corresponding tool to exert axial pressure directly on the positioning member 15 and to anchor the positioning member 15 in the positioning hole 25.
  • the circuit board 20 has an opening 26 which is formed as a substantially rectangular shaped slot and thus provides enough space to two
  • Contact line 30 is received by the receiving means of the first contact element 10 and contacted by welding.
  • the second contact line 30 ' is received by the receiving member of the second contact element 10' and contacted by welding.
  • FIG. 3b shows a section through the arrangement shown in FIG. 3a.
  • a section of the housing 40 is still shown, in which the circuit board 20 is arranged.
  • the housing has, in this example, two passage openings 42 and 42 'through which a respective contact line 30 or 30' is guided.
  • a single feedthrough opening could also be used be provided, are guided by the two contact lines 30 and 30 '. It is advantageous if a certain distance between the contact lines 30 and 30 'or between the mutually facing sides of the contact elements 10 and 10' is maintained in order to avoid flashovers.
  • the contact lines 30 and 30 ' may have an insulating protective sheath that only lacks in the area of the contact with the contact elements 10 and 10'.
  • the passage openings 42 and 42 ' are funnel-shaped with a tapered to the housing interior cross-section.
  • the guidance of the contact lines 30 and 30 'through the lead-through openings 42 and 42' during assembly of the assembly of consumer and housing 40 is simplified because the funnel-shaped formation of the lead-through openings 42 and 42 'an automatic centering and positioning of the contact lines 30 and 30' relative to the opening 26 of the circuit board 20 and the
  • FIGS. 3 a and 3 b In the exemplary embodiment of a device according to the invention shown in FIGS. 3 a and 3 b, two identically designed ones are used
  • Contact elements 10 and 10 'used which correspond substantially to the embodiment shown in Figures la and lb. However, it is also conceivable to use instead two contact elements, each with sleeve-shaped receiving means according to the embodiment shown in Figure 2. Likewise, combinations of differently shaped contact elements are possible.

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Abstract

Es wird ein Kontaktelement (10) vorgeschlagen, das geeignet ist, einen elektrischen Kontakt zwischen einem, beispielsweise in einem Gehäuse (40) angeordneten, Schaltungsträger (20) und einer Kontaktleitung (30) herzustellen. Die Kontaktleitung (30) verbindet die Schaltung auf dem Schaltungsträger (20) beispielsweise mit einem externen Verbraucher, einer externen Energiequelle oder einem innerhalb oder außerhalb des Gehäuses angeordneten weiteren elektrischen oder elektronischen Bauteil. Dazu ist das Kontaktelement (10) geeignet ausgebildet, um direkt auf dem Schaltungsträger (20) angeordnet und mit dem Schaltungsträger kontaktiert zu werden. Das Kontaktelement (10) weist weiterhin mindestens ein Aufnahmemittel (17) auf, das geeignet ist, eine Kontaktleitung (30) aufzunehmen und dadurch den elektrischen Kontakt zu dem Schaltungsträger (20) herzustellen. Der Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, ein Kontaktelement (10) vorzusehen, das als separates Bauteil ausgeführt ist und direkt mit dem Schaltungsträger (20) verbunden werden kann.

Description

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart
Kontaktelement zur Kontaktierung eines Schaltungsträgers, sowie
Schaltungsträger mit einem Kontaktelement
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontaktelement, das geeignet ist, einen elektrischen Kontakt zwischen einem Schaltungsträger und einer Kontaktleitung herzustellen.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, bestehend aus Schaltungsträger mit einem Kontaktelement.
Stand der Technik
Bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art ist es bekannt, den elektrischen Kontakt zu einem Schaltungsträger über Kontaktelemente herzustellen, die im
Wesentlichen aus Metallstiften oder Leitungen bestehen. Die Leitungen werden zunächst mit einem Kunststoff umspritzt. Das so entstehende Kontaktelement wird bei der Herstellung des Gehäuses oder eines entsprechenden Gehäuseteil in das Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit umspritzt. Das fertige Gehäuseteil enthält demnach nach Beendigung des Fertigungsprozesses bereits das
Kontaktelement als integralen Bestandteil. Das Kontaktelement entspricht in seiner Länge dem Abstand zwischen dem Gehäuse und dem Verbraucher, so dass das Kontaktelement unter Umständen weit über das Gehäuse hinausragt. Dadurch werden die Handhabung des Gehäuses im Verlauf der weiteren Montage, sowie der Transport und die Lagerung der Gehäuse erschwert.
Aus der DE 197 27 477 AI ist ein derartiges Kontaktelement bekannt. Es weist einen angeformten Körper aus einem dielektrischen Material auf, der die
Kontaktleitungen im Wesentlichen auf ihrer gesamten Länge umgibt. Die Enden der Kontaktleitungen auf beiden Seiten des Kontaktelements liegen frei und können jeweils über entsprechende Gegenstecker oder Kontaktbuchsen mit der Steuerungsschaltung bzw. dem Verbraucher kontaktiert werden.
Aus der EP 1 955 927 AI ist eine alternative Kontaktierung zwischen einem Elektromotor und einem Steuergerät für motorisch unterstützte Lenksysteme in Fahrzeugen bekannt. Das Steuergerät weist als Schaltungsträger ein Stanzgitter auf, aus dem unmittelbar Kontaktelemente ausgeformt sind. Kontaktleitungen vom Elektromotor werden durch eine Abdeckung des Steuergeräts zu den Kontaktelementen geführt und von den in den Kontaktelementen ausgebildeten Federklemmen kontaktiert. Diese Ausführung ist jedoch auf Stanzgitter als Schaltungsträger begrenzt.
Offenbarung der Erfindung
Es wird ein Kontaktelement vorgeschlagen, das geeignet ist, einen elektrischen Kontakt zwischen einem, beispielsweise in einem Gehäuse angeordneten, Schaltungsträger und einer Kontaktleitung herzustellen. Die Kontaktleitung verbindet die Schaltung auf dem Schaltungsträger beispielsweise mit einem externen Verbraucher, einer externen Energiequelle oder einem innerhalb oder außerhalb des Gehäuses angeordneten weiteren elektrischen oder
elektronischen Bauteil. Dazu ist das Kontaktelement geeignet ausgebildet, um direkt auf dem Schaltungsträger angeordnet und mit dem Schaltungsträger kontaktiert zu werden. Das Kontaktelement weist weiterhin mindestens ein Aufnahmemittel auf, das geeignet ist eine Kontaktleitung aufzunehmen und dadurch den elektrischen Kontakt zu dem Schaltungsträger herzustellen.
Der Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, ein Kontaktelement vorzusehen, das als separates Bauteil ausgeführt ist und direkt mit dem Schaltungsträger verbunden werden kann. Das erfindungsgemäße Kontaktelement ist einfach aufgebaut, günstig und zeitsparend in der Herstellung. Es ist beispielsweise als Stanzbiegeteil aus Blech ausgebildet und besteht aus einem Material mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit.
Zudem kann die Ausgestaltung des Kontaktelements, insbesondere die
Geometrie des Aufnahmemittels, der Form der Kontaktleitungen angepasst werden, so dass beispielsweise Kontaktleitungen mit im Wesentlichen rundem Querschnitt vorgesehen sein können, die besonders einfach in der Herstellung sind.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das Kontaktelement mehrere Abschnitte auf, von denen ein Abschnitt zur elektrischen Kontaktierung mit dem Schaltungsträger dient. Ein zweiter Abschnitt des Kontaktelementes weist das mindestens eine Aufnahmemittel auf, das geeignet ist, eine elektrische Leitung von dem Verbraucher aufzunehmen, um einen elektrischen Kontakt herzustellen. Die beiden Abschnitte können auf einer oder auf verschiedenen Ebenen ausgebildet sein. Das Aufnahmemittel ist bevorzugt durch eine
Ausnehmung gebildet, in der das Ende einer Kontaktleitung angeordnet werden kann.
In einer alternativen Ausführung kann das Kontaktelement einen ersten, hülsenfömigen Abschnitt aufweisen, der als Aufnahmemittel dient. Mit dem ersten Abschnitt ist bevorzugt ein zweiter, kragenartiger Abschnitt verbunden, der an dem Schaltungsträger anliegt und zur elektrischen Kontaktierung mit dem Schaltungsträger dient.
Das erfindungsgemäße Kontaktelement weist vorzugsweise ein oder mehrere Positionierungselemente auf, die zum einen die Position des Kontaktelements auf dem Schaltungsträger festlegen und weiterhin für eine Befestigung des Kontaktelementes sorgen. Diese sind beispielsweise als in Richtung zum
Schaltungsträger weisende Stifte oder Laschen ausgebildet, die geeignet sind, in entsprechende Positionierungsöffnungen des Schaltungsträgers einzugreifen. Umgekehrt kann auch der Schaltungsträger Positionierungselemente aufweisen, die in entsprechende Positionierungsöffnungen des Kontaktelements eingreifen.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das
Kontaktelement geeignet ausgebildet, um mit dem Ende der Kontaktleitung im Bereich des Aufnahmemittels verschweißt zu werden. Dadurch wird der elektrische Kontakt zwischen der Kontaktleitung und dem Kontaktelement hergestellt. Alternativ kann die elektrische Kontaktierung auch durch Löten, Kleben oder durch eine Klemmverbindung hergestellt werden. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, bestehend aus einem Gehäuse, insbesondere für ein elektrisches und/oder elektronisches Steuergerät, und einem darin angeordneten Schaltungsträger, wobei der elektrische Kontakt zwischen dem Schaltungsträger und einer oder mehrerer Kontaktleitungen über ein oder mehrere Kontaktelemente nach einer der oben beschriebenen
Ausführungen hergestellt wird.
Das Gehäuse weist mindestens eine Durchführungsöffnung auf, durch die eine oder mehrere Kontaktleitungen von einem externen Gerät oder Bauteil ins Innere des Gehäuses geführt sind. Die Enden der Kontaktleitungen werden jeweils von einem Aufnahmemittel eines auf dem Schaltungsträger angeordneten und mit dem Schaltungsträger kontaktierten Kontaktelements aufgenommen. Das Kontaktelement wird bevorzugt auf den Schaltungsträger aufgelötet. Alternativ sind auch andere Kontaktierungsmöglichkeiten denkbar, wie beispielsweise die Verwendung eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs.
Bevorzugt ist das Gehäuse mehrteilig aufgebaut und weist ein Bodenteil und ein Deckelteil auf, wobei mindestens eine Durchführungsöffnung im Deckelteil oder im Bodenteil angeordnet ist. Das Bodenteil ist wannenförmig aufgebaut und nimmt den Schaltungsträger auf. Das Deckelteil ist auf das Bodenteil aufsetzbar und verschließt damit das Gehäuse.
Die Durchführungsöffnung des Gehäuses ist bevorzugt trichterförmig ausgebildet und läuft zum Inneren des Gehäuses hin konisch zu. Durch diese Ausgestaltung erfüllt die Durchführungsöffnung die Funktion einer Fügehilfe, durch die die Kontaktleitung bereits während der Montage relativ zu dem Kontaktelement vorzentriert wird.
In einer bevorzugten Ausführung der Vorrichtung weist der Schaltungsträger eine Öffnung auf, durch die die Kontaktleitung geführt ist. Die Öffnung des
Schaltungsträgers ist im Bereich der Durchführungsöffnung des Gehäuses angeordnet, so dass die Kontaktleitung vom Verbraucher möglichst direkt durch beide Öffnungen geführt werden kann. Die Öffnung kann beispielsweise rund oder schlitzförmig ausgebildet sein. Die Öffnung kann zur Durchführung einer oder mehrerer Kontaktleitungen dienen. Ebenso ist es möglich mehrere
Öffnungen im Schaltungsträger vorzusehen. Statt oder zusätzlich zu einer Öffnung kann auch eine am Rand des Schaltungsträgers angeordnete
Ausnehmung zur Durchführung einer oder mehrerer Kontaktleitungen
vorgesehen sein.
Das Kontaktelement ist bevorzugt im Bereich der Öffnung des Schaltungsträgers auf dem Schaltungsträger angeordnet und kontaktiert. Besonders bevorzugt ist eine Anordnung des Kontaktelements auf der Seite des Schaltungsträgers, die der Durchführungsöffnung durch das Gehäuse abgewandt ist.
Alternativ oder zusätzlich kann das Kontaktelement teilweise in der Öffnung des Schaltungsträgers angeordnet sein.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung überragt ein Abschnitt des Kontaktelements, an dem das Aufnahmemittel ausgebildet ist, die Öffnung des Schaltungsträgers. Damit liegen das Aufnahmemittel des Kontaktelements, die Öffnung des Schaltungsträgers und die Durchführungsöffnung des Gehäuses auf einer gemeinsamen Linie. Der Vorteil einer derartigen Anordnung besteht darin, dass eine als geradliniger Kontaktstift ausgeführte Kontaktleitung einfach eingeführt und kontaktiert werden kann, wodurch der Herstellungsaufwand der Vorrichtung vereinfacht ist.
Der Vorteil einer solchen Vorrichtung besteht darin, dass sie einfach in der Montage ist, da keine aufwändigen zusätzlichen Teile, wie Kontaktbuchsen an dem Gehäuse, zur Kontaktierung benötigt werden. Beispielsweise kann eine derartige Vorrichtung Teil eines Antiblockierbremssystems eines Kraftfahrzeugs sein. In diesem Beispiel wird der Schaltungsträger in dem Gehäuse mit dem Elektromotor zum Antrieb eines Pumpenaggregats kontaktiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur la zeigt einen Schnitt durch ein Kontaktelement nach einer Ausführung der Erfindung. Figur lb stellt schematisch in Draufsicht das Kontaktelement aus Figur la dar.
Figur 2 zeigt einen Schnitt durch ein Kontaktelement nach einer zweiten
Ausführung der Erfindung.
Figur 3a zeigt in isometrischer Ansicht zwei Kontaktelemente auf einem
Schaltungsträger.
Figur 3b zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ausführungsformen der Erfindung
In Figur la ist schematisch ein erfindungsgemäßes Kontaktelement 10 im Querschnitt dargestellt. Außerdem ist ausschnittsweise der Schaltungsträger dargestellt, auf dem das Kontaktelement 10 angeordnet ist und der in diesem Beispiel als Leiterplatte 20 ausgeführt ist. Alternativ kann der Schaltungsträger beispielsweise auch als Stanzgitter ausgebildet sein. Das Kontaktelement 10 weist einen ersten Abschnitt 12 auf, der parallel zur Leiterplatte 20 verläuft und auf der Leiterplatte 20 aufliegt. Das Kontaktelement 10 weist einen zweiten Abschnitt 16 auf, der parallel zur Leiterplatte 20 verläuft. Die Abschnitte 12 und 16 sind durch einen Zwischenabschnitt 14 miteinander verbunden, der im
Wesentlichen senkrecht zur Leiterplatte 20 und senkrecht zu den Abschnitten 12 und 16 verläuft. Alternativ kann der Zwischenabschnitt 14 beispielsweise auch U- förmig ausgebildet sein. Der Abschnitt 12 liegt auf der Leiterplatte 20 auf und ist über eine Lötstelle 24 mit der Leiterplatte 20 elektrisch kontaktiert. Die
Leiterplatte 20 weist eine Öffnung 26 auf, durch die eine Kontaktleitung 30 hindurchgeführt ist. Der Abschnitt 16 überragt die Öffnung 26 auf einer Seite der Leiterplatte 20.
Figur lb zeigt in einer schematischen Darstellung das Kontaktelement 10 aus Figur la in Draufsicht. Wie in dieser Ansicht zu erkennen ist, ist der Abschnitt 16 des Kontaktelements gabelförmig ausgeführt. Er weist zwei Gabelzinken 16' und 16" auf, die eine Ausnehmung 18 zwischen sich ausbilden. Die Ausnehmung 18 und die Gabelzinken 16' und 16" bilden zusammen das Aufnahmemittel 17 des Kontaktelements 10. Die Anordnung der Gabelzinken kann, wie in diesem Beispiel etwa U-förmig ausgeführt sein, es ist aber auch beispielsweise eine V- förmige Ausgestaltung denkbar. In der Ausnehmung 18 ist die Kontaktleitung 30 aufgenommen. Die Kontaktleitung 30 weist in diesem Beispiel einen
kreisförmigen Querschnitt auf. Ebenso sind auch anders geformte
Kontaktleitungen denkbar, beispielsweise mit ovalem oder rechteckigem
Querschnitt. Im Endbereich der Ausnehmung 18, in dem die Kontaktleitung 30 an dem Kontaktelement 10 anliegt, ist die Kontaktleitung 30 mit dem Kontaktelement 10 verschweißt. Die Schweißstelle 19 bildet den elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktleitung 30 und dem Kontaktelement 10. Die Schweißstelle 19 kann punktuell ausgebildet sein oder kann, wie in Figur lb dargestellt entlang eines Teils des Umfangs der Kontaktleitung verlaufen. Das Kontaktelement 10 besteht dazu aus einem schweißbaren Material, z.B. aus Stahl. Es kann jedoch beispielsweise auch aus Kupfer oder Aluminium bestehen. Bevorzugt werden das Kontaktelement 10 und die Kontaktleitung 30 durch Widerstandsschweißen verbunden, es können aber auch alternative Schweißverfahren, wie
beispielsweise Laserschweißen, eingesetzt werden.
In Figur la ist weiterhin zu erkennen, dass das Kontaktelement 10 ein an dem Verbindungsabschnitt 14 ausgebildetes Positionierungselement 15 aufweist. Das Positionierungselement 15 ist zapfenartig geformt und greift in eine
korrespondierende Positionierungsöffnung 25 der Leiterplatte 20 ein. Dadurch wird das Kontaktelement 10 zusätzlich fixiert. Das Positionierungselement 15 kann entweder einteilig mit dem Kontaktelement 10 ausgeführt sein, oder als separates Teil vor oder nach dem Aufsetzen des Kontaktelements in die
Positionierungsöffnung 25 eingebracht werden.
Figur 2 stellt eine alternative Ausführung eines erfindungsgemäßen
Kontaktelements 110 dar. Das Kontaktelement 110 weist einen hülsenförmigen Abschnitt 116 auf. An dem hülsenförmigen Abschnitt ist ein kragenartiger Abschnitt 112 angeordnet. Der Abschnitt 112 umgibt den hülsenförmigen
Abschnitt ringförmig. Der hülsenförmige Abschnitt 116 ist im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet. Das Innere des hülsenförmigen Abschnitts 116 bildet das Aufnahmemittel 117 für eine Kontaktleitung 130, deren Ende in den
Abschnitt 116 eingeführt wird. In diesem Beispiel ragt das Ende der
Kontaktleitung 130 über den Abschnitt 116 hinaus, es ist jedoch genauso denkbar, dass die Kontaktleitung 130 bündig mit dem Abschnitt 116 abschließt oder innerhalb des Aufnahmemittels endet. Eine Schweißnaht 119, die beispielsweise durch einen Laserschweißprozess erzeugt werden kann, bildet den elektrische Kontakt zwischen dem Kontaktelement 110 und der
Kontaktleitung 130. Alternativ kann zur elektrischen Kontaktierung zwischen der
Kontaktleitung 130 und dem Kontaktelement 110 auch Lot oder ein elektrisch leitfähiger Klebstoff verwendet werden. Die Schweißnaht 119 ist in dem dargestellten Beispiel in dem Bereich der oberen Öffnung 116' des Abschnitts 116 angeordnet, in dem das Ende der Kontaktleitung 130 über den Abschnitt 116 hinausragt. Alternativ oder zusätzlich kann die Schweißnaht auch in einem anderen Bereich, beispielsweise dem Bereich der unteren Öffnung 116" des Abschnitts 116 angeordnet sein.
Der kragenförmige Abschnitt 112 liegt auf der Oberfläche einer Leiterplatte 120 auf und ist an mindestens einer Lötstelle 124 mit der Leiterplatte kontaktiert. Die
Lötstelle kann beispielsweise punktförmig oder umlaufend ausgebildet sein. Alternativ kann der kragenförmige Abschnitt 112 auch auf der Unterseite der Leiterplatte 120 aufliegen und dort durch Löten oder Kleben elektrisch kontaktiert sein.
Der unterhalb des kragenförmigen Abschnitts 112 angeordnete Teil des
Abschnitts 116 greift in eine Öffnung 126 der Leiterplatte 120 ein. Dadurch wird das Kontaktelement 110 auf der Leiterplatte 120 positioniert und befestigt, ohne dass zusätzliche Positionierungselemente nötig sind.
In den meisten Fällen wird mehr als eine Kontaktleitung vom Verbraucher zum Schaltungsträger benötigt. In diesen Fällen können entsprechend mehrere Kontaktelemente auf dem Schaltungsträger vorgesehen sein. Figur 3a zeigt beispielhaft zwei Kontaktelemente 10 und 10', die auf einer Leiterplatte 20 angeordnet und kontaktiert sind. Die beiden Kontaktelemente sind identisch ausgeführt. Ihr Aufbau entspricht im Wesentlichen dem des in Figur 1
dargestellten Kontaktelements. Gleiche Elemente sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. Analog zu der in Figur 1 dargestellten Ausführung weisen die Kontaktelemente 10 und 10' jeweils einen ersten Abschnitt 12 auf, der auf der Leiterplatte aufliegt und mit dieser verlötet ist. Die Kontaktelemente 10 und 10' weisen jeweils einen zweiten Abschnitt 16 auf, der gabelartig ausgebildet ist und jeweils eine in etwa U-förmige erste Ausnehmung 18 aufweist, die als Aufnahmemittel 17 dient. Ein U-förmig ausgebildeter Abschnitt 14 verbindet jeweils den ersten und zweiten Abschnitt 12 und 16. Im Abschnitt 14 ist eine zweite Ausnehmung 13 ausgebildet. Das Kontaktelement weist ein
zapfenartiges, vertikal ausgerichtetes Positionierungselement 15 auf, dass in eine Positionierungsöffnung 25 der Leiterplatte eingreift und das Kontaktelement 10 damit auf der Leiterplatte 20 fixiert. Das Positionierungselement 15 ist einteilig mit dem Kontaktelement 10 ausgebildet. Die Ausnehmung 13 ermöglicht beim Aufsetzen des Kontaktelements auf die Leiterplatte 20 mit einem entsprechenden Werkzeug axial Druck direkt auf das Positionierungselement 15 auszuüben und das Positionierungselement 15 so in der Positionierungsöffnung 25 zu verankern. Ferner kann durch die Ausnehmung 13 die Elastizität des Kontaktelements 10 bzw. 10' erhöht werden. Damit ergibt sich eine gewisse Beweglichkeit des Abschnitts 16 und Zugspannungen in den Kontaktleitungen 30 bzw. 30' können teilweise ausgeglichen werden. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Stabilität der elektrischen Verbindung zwischen den Kontaktelementen 10 bzw. 10' und den Kontaktleitungen 30 bzw. 30'.
Die Leiterplatte 20 weist eine Öffnung 26 auf, die als im Wesentlichen rechteckig geformter Schlitz ausgebildet ist und damit genug Platz bietet, um zwei
Kontaktleitungen 30 und 30' zu den Kontaktelementen 10 und 10' zu führen. Die beiden Kontaktelemente 10 und 10' sind einander gegenüberliegend jeweils an einer kurzen Seite der Öffnung 26 angeordnet, wobei die Ausnehmungen 18 der beiden Kontaktelemente 10 und 10' einander zugewandt sind. Die erste
Kontaktleitung 30 ist vom Aufnahmemittel des ersten Kontaktelements 10 aufgenommen und durch Verschweißen kontaktiert. Die zweite Kontaktleitung 30' ist vom Aufnahmem ittel des zweiten Kontaktelements 10' aufgenommen und durch Verschweißen kontaktiert.
Figur 3b zeigt einen Schnitt durch die in Figur 3a dargestellte Anordnung.
Zusätzlich ist noch ein Ausschnitt des Gehäuses 40 dargestellt, in dem die Leiterplatte 20 angeordnet ist. Das Gehäuse weist in diesem Beispiel zwei Durchführungsöffnungen 42 und 42' auf, durch die jeweils eine Kontaktleitung 30 bzw. 30' geführt ist. Alternativ könnte auch eine einzige Durchführungsöffnung vorgesehen sein, durch die beide Kontaktleitungen 30 und 30' geführt werden. Es ist vorteilhaft, wenn ein gewisser Abstand zwischen den Kontaktleitungen 30 und 30' bzw. zwischen den einander zugewandten Seiten der Kontaktelemente 10 und 10' eingehalten wird, um Spannungsüberschläge zu vermeiden. Die Kontaktleitungen 30 und 30' können eine isolierende Schutzumhüllung aufweisen, die lediglich im Bereich der Kontaktierung zu den Kontaktelementen 10 und 10' fehlt.
Die Durchführungsöffnungen 42 und 42' sind trichterartig mit einem sich zum Gehäuseinneren verjüngenden Querschnitt ausgebildet. Damit wird die Führung der Kontaktleitungen 30 und 30' durch die Durchführungsöffnungen 42 und 42' während der Montage der Anordnung aus Verbraucher und Gehäuse 40 vereinfacht, da die trichterförmige Ausbildung der Durchführungsöffnungen 42 und 42' eine automatischen Zentrierung und Positionierung der Kontaktleitungen 30 und 30' relativ zu der Öffnung 26 der Leiterplatte 20 und den
Kontaktelementen 10 und 10' bewirkt.
In dem in den Figuren 3a und 3b dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung werden zwei identisch ausgeführte
Kontaktelemente 10 und 10' eingesetzt, die im Wesentlichen der in den Figuren la und lb dargestellten Ausführung entsprechen. Es ist jedoch auch denkbar, stattdessen zwei Kontaktelemente mit jeweils hülsenförmigen Aufnahmemitteln gemäß des in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiels zu verwenden. Genauso sind Kombinationen von unterschiedlich geformten Kontaktelementen möglich.

Claims

Ansprüche
1. Kontaktelement (10, 10', 110), geeignet zur Herstellung eines
elektrischen Kontaktes zwischen einem Schaltungsträger (20, 120) und einer Kontaktleitung (30, 30', 130), dadurch gekennzeichnet, dass
- das Kontaktelement (10, 10', 110) geeignet ist, auf dem
Schaltungsträger (20, 120) angeordnet und mit dem Schaltungsträger (20, 120) elektrisch kontaktiert zu werden, und dass
- das Kontaktelement mindestens ein Aufnahmemittel (17, 117) aufweist, das geeignet ist, die elektrische Kontaktleitung (30, 30', 130) aufzunehmen, um einen elektrischen Kontakt (19, 119) herzustellen.
2. Kontaktelement (10, 10') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Kontaktelement (10, 10') einen ersten Abschnitt (12) aufweist, der zur elektrischen Kontaktierung mit dem Schaltungsträger (20) geeignet ist, und dass
- das Kontaktelement (10, 10') einen zweiten Abschnitt (16) aufweist, an dem das Aufnahmemittel (17) angeordnet ist, wobei
- der erste Abschnitt (12) und der zweite Abschnitt (16) des
Kontaktelements (10, 10') parallel zueinander ausgebildet sind und durch einen Verbindungsabschnitt (14) verbunden sind.
3. Kontaktelement (10, 10') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (12) und der zweite Abschnitt (16) auf unterschiedlichen Ebenen ausgebildet sind.
4. Kontaktelement (10, 10') nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmemittel (17) des Kontaktelements (10, 10') gabelförmig ausgebildet ist.
5. Kontaktelement (110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt (116) des Kontaktelements (110) hülsenförmig,
insbesondere hohlzylindrisch, ausgebildet ist, wobei das Aufnahmemittel (117) des Kontaktelements (110) durch den hülsenförmigen Abschnitt (116) gebildet ist.
6. Kontaktelement (110) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Abschnitt (112) des Kontaktelements (110) kragenförmig um den ersten Abschnitt (116) des Kontaktelements (110) angeordnet ist, wobei der zweiter Abschnitt (112) zur elektrischen Kontaktierung des Kontaktelements (110) mit dem Schaltungsträger (120) geeignet ist.
7. Kontaktelement (10, 10') nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenförmige Aufnahmemittel (117) in eine Öffnung (126) des Schaltungsträgers (120) einführbar ist.
8. Kontaktelement (10, 10', 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (10, 10', 110) ein Positionierungselement (15) aufweist, das geeignet ist, in eine
Positionierungsöffnung (25) des Schaltungsträgers (20) einzugreifen.
9. Vorrichtung, bestehend aus einem Gehäuse (40), insbesondere für ein elektronisches und/oder elektrisches Steuergerät, wobei
- das Gehäuse (40) mindestens eine Durchführungsöffnung (42, 42') aufweist,
- in dem Gehäuse (40) mindestens ein Schaltungsträger (20, 120) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
- auf dem Schaltungsträger (20, 120) des Gehäuses (40) mindestens ein Kontaktelement (10, 10', 110) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 angeordnet ist,
- mindestens eine Kontaktleitung (30, 30', 130) durch die
Durchführungsöffnung (42, 42') des Gehäuses (40) geführt ist und mit ihrem Ende in das Aufnahmemittel (17, 117) des Kontaktelements (10, 10', 110) eingreift, wodurch
- über das Kontaktelement (10, 10', 110) ein elektrischer Kontakt (19, 119) von der Kontaktleitung (30, 30',130) zu dem Schaltungsträger (20, 120) in dem Gehäuse (40) hergestellt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Durchführungsöffnung (42, 42') des Gehäuses (40) trichterförmig ausgebildet ist und insbesondere ins Innere des Gehäuses (40) konisch zuläuft.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (20, 120) mindestens eine Öffnung (26, 126) aufweist, die im Bereich der Durchführungsöffnung (42, 42') des Gehäuses (40) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (10, 10') angrenzend an die
Öffnung (26) des Schaltungsträgers (20) angeordnet ist und das Aufnahmemittel (17) des Kontaktelements (10, 10') der Öffnung (26) des Schaltungsträgers (20) gegenüberliegt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, dass die Öffnung (26) des Schaltungsträgers (20) schlitzförmig ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (10, 10') mindestens ein Positionierelement (15) und der Schaltungsträger (20) mindestens eine Positionierungsöffnung (25) aufweist, wobei das Positionierelement (15) des Kontaktelements (10, 10') in die entsprechende Positionieröffnung (25) des Schaltungsträgers (20) eingreift, wodurch die Position des Kontaktelements (10, 10') auf dem Schaltungsträger (20) festgelegt ist.
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