DE102009054899A1

DE102009054899A1 - Elektrisches Kontaktierelement

Info

Publication number: DE102009054899A1
Application number: DE200910054899
Authority: DE
Inventors: Jörg 65779 Dammköhler; Ralf 65835 Jaklin
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2011-06-22

Abstract

Elektrisches Kontaktierelement, umfassend wenigstens einen Einpresspin (1), wobei das elektrische Kontaktierelement zusätzlich wenigstens eine Schneidklemme (2, 4) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktierelement bzw. ein elektrisches Gerät umfassend dieses Kontaktierelement bzw. zumindest ein solches Kontaktierelement sowie die Verwendung des Kontaktierelements bzw. des elektrischen Geräts in Kraftfahrzeugen.
Es sind Kontaktierelemente bekannt, die Schneidklemmen zur Kontaktierung elektrischer Leiter aufweisen. Außerdem sind Einpresspins bzw. Einpressstifte zur Kontaktierung von Leiterplatten bzw. Platinen bekannt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein elektrisches Kontaktierelement bzw. ein elektrisches Gerät vorzuschlagen, mit dem relativ kostengünstige und/oder flexibel einsetzbare elektrische Verbindungen ermöglicht werden, insbesondere zwischen wenigstens einem elektrischen Leiter eines elektrischen bzw. elektronischen Bauelements und einer Leiterplatte bzw. Platine.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das elektrische Kontaktierelement gemäß Anspruch 1.
Das Kontaktierelement weist vorzugsweise zumindest zwei Schneidklemmen auf.
Das Kontaktierelement ist bevorzugt zumindest teilweise, insbesondere vollständig, aus elektrisch leitfähigem Material ausgebildet.
Es ist bevorzugt, dass das Kontaktierelement einstückig ausgebildet ist, insbesondere sind der Leadframe, die wenigstens eine Schneidklemme und der zumindest eine Einpresspin gemeinsam einstückig ausgebildet.
Die wenigstens eine Schneidklemme ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie elektrische Leiter mit Durchmessern von mehr als 1,5 mm, insbesondere mehr als 2 mm, aufnehmen und elektrisch kontaktiert bzw. kontaktieren kann. Die Angabe des Durchmessers bezieht sich dabei besonders bevorzugt auf den reinen Leiter bzw. auf die Litze des Leiters, ohne Isolierung.
Das Kontaktierelement umfasst bevorzugt einen Leadframe, an dessen erstem Ende der mindestens eine Einpresspin angeordnet ist und an dessen zweitem Ende die wenigstens eine Schneidklemme angeordnet ist.
Unter einem Leadframe wird vorzugsweise ein Stanzgitter bzw. Leitungsrahmen aus Metall verstanden.
Bevorzugt weist der Leadframe eine Stärke bzw. Dicke von wenigstens 0,8 mm auf und ist somit für Leistungsanwendungen geeignet.
Es ist zweckmäßig, dass das Kontaktierelement zumindest eine Doppelschneidklemme aufweist, die aus zwei einzelnen Schneidklemmen besteht, welche so angeordnet sind, dass sie einen elektrischen Leiter gemeinsam, insbesondere hintereinander bzw. in Reihe, kontaktieren. Mittels einer Doppelschneidklemme kann eine größere elektrische Energie übertragen werden bzw. können größere elektrische Leistungen bewältigt werden.
Der Leadframe ist bevorzugt gebogen und weist ausgehend von dieser Biegung zwei Segmente bzw. Flügel bzw. Arme auf, wobei der Leadframe sein zweites Ende im Bereich der Biegung aufweist und wobei in dieser Biegung die Doppelschneidklemme angeordnet ist. Die Enden der beiden Segmente bilden das gemeinsame erste Ende des Leadframes, wobei an den Enden dieser beiden Segmente jeweils ein oder zwei oder mehrere Einpresspins angeordnet sind.
Die wenigstens eine Schneidklemme, insbesondere die Schneidklemmen der Doppelschneidklemme, sind zweckmäßigerweise im Wesentlichen U-förmig ausgebildet.
Es ist bevorzugt, dass das Kontaktierelement einen Hilfsrahmen zur vereinfachten Positionierung auf einer Platine aufweist, welcher insbesondere formschlüssig mit dem Leadframe verbunden ist. Der Hilfsrahmen weist besonders bevorzugt wenigstens ein zumindest teilweise biegsame Halteelement auf, beispielsweise 2 oder 4 dieser Halteelemente, wobei das mindestens eine Halteelement ganz besonders bevorzugt eine Rastnase umfasst, mit welcher es den Leadframe bezüglich einer relativen Verschiebung zwischen Leadframe und Halteelement fixiert. Insbesondere bevorzugt umfasst der Leadframe zusätzlich zumindest ein Fixierelement, beispielsweise zwei oder vier, welche/s die Fixierung durch die Halteelement des Hilfsrahmens gegensichern.
Es ist zweckmäßig, dass das Kontaktierelement zwei separate Leadframes mit jeweils wenigstens einer Schneidklemme, insbesondere einer Doppelschneidklemme, zumindest einem Einpresspin, insbesondere vier Einpresspins, und jeweils einem Hilfsrahmen umfasst, wobei diese beiden Hilfsrahmen mit einander durch einen Verbindungsrahmen verbunden sind, beispielsweise durch einen Kunststoffrahmen. Ein solches Kontaktierelement mit Verbindungsrahmen ermöglicht in einfacher Form eine relativ präzise zweiseitige Kontaktierung eines elektrischen/elektronischen Bauelements und ermöglicht bzw. erleichtert insbesondere eine Vormontage einer Unterbaugruppe.
Der wenigstens eine Hilfsrahmen und/oder der Verbindungsrahmen sind bevorzugt aus Metall oder alternativ aus Kunststoff ausgebildet, insbesondere sind zwei Hilfsrahmen und ein Verbindungsrahmen gemeinsam einstückig ausgebildet.
Es ist bevorzugt, dass das Kontaktierelement Teil eines elektrischen Geräts ist, und mindestens ein elektrisches Leistungsbauelement, insbesondere einen Elektromotor und/oder einen Kondensator, mit einer Platine elektrisch leitend verbindet.
Die Platine ist zweckmäßigerweise für Leistungsanwendungen ausgelegt und weist Leiterbahnen, insbesondere aus Kupfer, von mindestens 400 μm Dicke auf.
Das Kontaktierelement ist alternativ vorzugsweise so ausgebildet, dass der Leadframe an seinem ersten Ende zwei oder mehr Einpresspins aufweist und an seinem zweiten Ende zwei oder mehr im Wesentlichen nebeneinander angeordnete Schneidklemmen zur separaten Kontaktierung elektrischer Leiter aufweist, wobei insbesondere zwischen den Schneidklemmen mindestens eine Ausnehmung ausgebildet ist. Der Leadframe ist dabei besonders bevorzugt im Wesentlichen flach ausgebildet. Ganz besonders bevorzugt weist der Leadframe zwischen den Schneidklemmen zumindest eine Ausnehmung bzw. Einkerbung auf, damit die Schneidklemme mit ihren seitlichen Schneiden biegsam ist zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters.
Zusätzlich bezieht sich die Erfindung auf eine elektrische Kontaktierungsanordnung, die vorzugsweise zwei oder mehr Kontaktierelemente umfasst. Diese Kontaktierelemente sind insbesondere jeweils in einem Hilfsrahmen angeordnet bzw. sind mit einem Hilfsrahmen verbunden, wobei diese Hilfsrahmen besonders bevorzugt mittels eines Verbindungsrahmens verbunden sind.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf die Verwendung des Kontaktierelements bzw. des elektrischen Geräts in Kraftfahrzeugen, insbesondere in einem elektrischen Gerät, umfassend wenigstens ein Leistungsbauelement. Das elektrische Gerät ist dabei besonders bevorzugt als elektrische Leistungsbaueinheit eines aktiven Lenkungssystems ausgebildet und umfasst zumindest einen Elektromotor.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibungen von Ausführungsbeispielen an Hand von Figuren.
Es zeigen in schematischer Darstellung
1 ein beispielhaftes Kontaktierelement mit Doppelschneidklemme,
2 ein Ausführungsbeispiel eines Kontaktierelements mit zwei Doppelschneidklemmen, jeweils in einem Hilfsrahmen, die durch einen Verbindungsrahmen miteinander verbunden sind,
3 ein Ausführungsbeispiel eines Kontaktierelements mit mehreren nebeneinander angeordneten Schneidklemmen,
4 eine solches Kontaktierelement mit beispielgemäß zusätzlichen Ausnehmungen im Leadframe, und
5 ein beispielhaftes elektrisches Gerät, umfassend mehrere Kontaktierelemente, welche einen Elektromotor und Kondensatoren mit einer Platine bzw. Leiterplatte verbinden.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kontaktierelements, umfassend einen Leadframe 3, vier Einpresspins 1 sowie eine Doppelschneidklemme 4, bestehend aus zwei hintereinander angeordneten Schneidklemmen. Leadframe 3 ist einmal umgebogen und weist zwei Segmente 6 auf, die an der Biegung fußen. Im Bereich der Biegung ist dabei U-förmige Doppelschneidklemme 4 angeordnet. Außerdem weist jedes Segment des Leadframes beispielgemäß zwei Fixierelemente 9 auf, die zur mechanischen Verbindung mit einem nicht dargestellten Hilfsrahmen ausgelegt sind.
Anhand von 2 ist ein Kontaktierelement bzw. eine Kontaktierungsanordnung veranschaulicht, umfassend zwei Leadframes 3, die jeweils einstückig verbunden eine Doppelschneidklemme 4 und vier Einpresspins 1 aufweisen. Diese Leadframes 3 bzw. einzelnen Kontaktierelemente weisen jeweils einen Hilfsrahmen 7 auf, in den sie eingeclipst sind, und von welchem sie mittels Halteelementen 8 gehalten werden, die mit den Fixierelementen 9 jeweils so zusammenwirken, dass eine lösbare formschlüssige Verbindung zwischen Leadframe 3 und Hilfsrahmen 7 geschlossen ist. Die beiden Hilfsrahmen 7 sind mittels eines Verbindungsrahmens 10 einstückig miteinander verbunden und beispielgemäß gemeinsam aus Kunststoff ausgebildet. Die beiden Doppelschneidklemmen 4 kontaktieren jeweils zweifach einen elektrischen Leiter 5 einer Spule 14.
In 3 ist ein Kontaktierelement dargestellt, welches einen Leadframe 3 aufweist, der flach ausgebildet ist bzw. nicht umgebogen ist und drei einzelne, nebeneinander angeordnete Schneidklemmen 2 an seinem zweiten Ende aufweist und drei Einpresspins 1 an seinem ersten Ende. Das Kontaktierelement kontaktiert drei Kondensatoren 12, welche auf der anderen, nicht dargestellten Seite ebenfalls mit einem identischen, durch die Kondensatoren 12 nahezu vollständig verdeckten, zusätzlichen Kontaktierelement verbunden sind.
4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines flachen Kontaktierelements, bei welchem Leadframe 3, nebeneinander angeordnete Schneidklemmen 2 und Einpresspins 1 ebenfalls einstückig miteinander verbunden sind. Dieses Kontaktierelement weist dabei zusätzlich Ausnehmungen 13 auf, damit die Schneiden der inneren Schneidklemmen, besonders die beiden Schneiden der mittleren Schneidklemme in gewissem Maße beweglich bzw. flexibel zur Kontaktierung eines nicht dargestellten elektrischen Leiters sind.
In 5 ist ein beispielhaftes elektrisches Gerät für ein Aktivlenkungssystem abgebildet. Dieses umfasst einen Elektromotor 11, drei Kondensatoren 12 und eine Platine 15. Die Kondensatoren sind mit zwei im Wesentlichen identischen flachen Kontaktierelemente mit jeweils drei nebeneinander angeordneten Schneidklemmen 2 mit Platine 15 verbunden. Elektromotor 1 ist mit seinen elektrischen Leitern 5 mittels jeweils eines umgebogenen Kontaktierelements, jeweils umfassend eine Doppelschneidklemme 4, mit Platine 15 verbunden.
Sämtliche Kontaktierelemente sind beispielgemäß einstückig ausgebildet und umfassen jeweils einen Leadframe 3, Einpresspins 1, mit denen sie Platine 15 kontaktieren, sowie die schon angesprochenen Schneidklemmen 2 bzw. Doppelschneidklemmen 4.
Bezugszeichenliste

1: Einpresspin/s
2: Schneidklemmen
3: Leadframe
4: Doppelschneidklemme
5: Elektrischer Leiter
6: Segmente Leadframe
7: Hilfsrahmen
8: Halteelement/e des Hilfsrahmens
9: Fixierelement/e des Leadframes
10: Verbindungsrahmen
11: Elektromotor
12: Kondensatoren/en
13: Ausnehmung/en bzw. Einkerbung/en Leadframe
14: Spule
15: Platine

Claims

Elektrisches Kontaktierelement, umfassend wenigstens einen Einpresspin (1), dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Kontaktierelement zusätzlich wenigstens eine Schneidklemme (2, 4) aufweist.
Kontaktierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zumindest zwei Schneidklemmen (2, 4) umfasst.
Kontaktierelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schneidklemme (2, 4) so ausgebildet ist, dass sie elektrische Leiter (5) mit Durchmessern von mehr als 1,5 mm, insbesondere mehr als 2 mm, aufnehmen und elektrisch kontaktieren kann.
Kontaktierelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Leadframe (3) umfasst, an dessen erstem Ende der mindestens eine Einpresspin (1) angeordnet ist und an dessen zweitem Ende die wenigstens eine Schneidklemme (2, 4) angeordnet ist.
Kontaktierelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Doppelschneidklemme (4) aufweist, die aus zwei einzelnen Schneidklemmen besteht, welche so angeordnet sind, dass sie einen elektrischen Leiter (5) gemeinsam kontaktieren.
Kontaktierelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leadframe (3) gebogen ist und ausgehend von dieser Biegung zwei Segmente (6) aufweist und dass der Leadframe sein zweites Ende im Bereich der Biegung aufweist, wobei in dieser Biegung die Doppelschneidklemme (4) angeordnet ist und wobei die Enden der beiden Segmente das gemeinsame erste Ende des Leadframes bilden, wobei an den Enden dieser beiden Segmente (6) jeweils ein oder zwei oder mehrere Einpresspins (1) angeordnet sind.
Kontaktierelement nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Kontaktierelement einen Hilfsrahmen (7) zur vereinfachten Positionierung auf einer Platine (15) aufweist, welcher insbesondere formschlüssig mit dem Leadframe (3) verbunden ist.
Kontaktierelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Kontaktierelement Teil eines elektrischen Geräts ist, und mindestens ein elektrisches Leistungsbauelement (11, 12, 14) insbesondere einen Elektromotor (11) und/oder einen Kondensator (12), mit einer Platine (15) elektrisch leitend verbindet.
Kontaktierelement nach mindestens einem der Ansprüche 4 oder 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Leadframe (3) an seinem ersten Ende zwei oder mehr Einpresspins (1) aufweist und an seinem zweiten Ende zwei oder mehr im Wesentlichen nebeneinander angeordnete Schneidklemmen (2) zur separaten Kontaktierung elektrischer Leiter (5) aufweist, wobei insbesondere zwischen den Schneidklemmen (2) mindestens eine Ausnehmung (13) ausgebildet ist.
Verwendung des Kontaktierelements gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 in Kraftfahrzeugen, insbesondere in einem elektrischen Gerät, umfassend wenigstens ein Leitungsbauelement (11, 12, 14).