制造具有一个外壳部件和至少两个导体的组件的方法与流程

本发明涉及一种制造具有外壳部件和至少两个由定形的金属片部件制成的导体的组件的方法。本发明还涉及一种这样的组件。

背景技术：

为了控制机动车的电/电子部件以及为了为这些部件设置电能，通常需要许多电引线。从现有技术已知以形成电导体的金属片部件的形式制造这样的引线。形成导体的金属片部件能够与其他电/电子部件一起使用合适的具有塑料外壳的注塑工具二次成型。当使用合适的用于形成电连接的注塑工具时，金属片部件或导体也能够向外穿过外壳。

这样的具有导体和注塑在导体周围的塑料外壳的组件被用于机动车中，例如在用于废气门阀等的电致动器的电线中使用。

这样的从现有技术已知的组件的缺点是：对于不同的电应用需要在每种情况下设计和制造单独的一套导体和/或金属片部件，即使各种应用所需的导体实际上仅仅略微地不同于彼此。这例如在废气门阀的在技术上类似的设计的致动器需要在所述导体的帮助下电线连接时应用。

技术实现要素：

因此本发明的目标为创建制造具有外壳部件和至少两个导体的组件的方法。本发明的进一步的目标为提供这样的组件。

该任务由独立权利要求的主题解决。实施例的优选形式形成从属权利要求的主题。

因此，本发明的基本构思为起初分别地均以金属片部件的形式制造第一和第二导体，并且随后通过合适的注射成型工具使用塑料至少部分地将它们二次成型，使得形成用于导体的接合外壳。只在二次成型之后的是通常通过焊接连接的所制造的两个导体之间的结合连接。

经由根据本发明的只在两个导体已经使用塑料二次成型之后制造它们的结合连接的方法中实施的构思，防止了导体被放置在用于二次成型过程的成型工具中发生在结合连接处的机械变形。。这能够成功的是待二次成型的导体仅能够在机械应力下被放置在成型工具中。除此之外，根据具有创造性的方法的各个导体(所述各个导体尚未以结合的方式彼此连接并且具有相对简单的几何形状以及相对有限的外部尺寸)的插入是远远不复杂的并且因此比由两个甚至更多的导体(其以结合的方式彼此连接从而使其相对复杂)制成的几何实体的插入更加简单。

在插入到成型工具中时，各个导体能够呈现出更小的公差，使得它们能够没有问题地被定位在成型工具中。在使用塑料二次成型之后，于是没有机械应力出现在所制造的外壳部件和至少两个导体的组件中，所述机械应力可能导致外壳部件的不期望的变形。

在此陈述的生产过程也允许第一导体被用作不同应用的标准，并且允许使第二导体适用于不同的应用。如果，当使用根据本发明的生产方法时用于废气门阀的各种类型的电致动器将被电线连接，对于全部类型能够使用形成第一导体的标准金属片部件。相比之下，形成第二导体的金属片部件能够适用于电线的类型，例如关于导体的几何布置或尺寸的过程，其能够单独地适用于每个电致动器。特别地，第一导体能够针对具体的电部件(诸如，例如，电容器等)的集成而被具体地设计到导体中。由于形成第二导体的金属片部件的一个或两个端部分通常形成能够电连接至外部导体路径的电连接，经由第二导体的合适的设计能够创建分别适用的连接。

根据本发明的方法因此不仅适于精确地具有一个第一导体和一个第二导体的组件的制造，而且于是当多个第一导体被连接至同样数量的第二导体时精确地发展出其有益的效果。以这种方式，多个彼此电绝缘的导体能够在接合外壳部件中被电线连接。

根据本发明的生产方法包括以下四个阶段a)、b)、c)以及d)：

在生产过程的第一阶段a)中设置有至少一个形成第一导体的金属片部件。另外，设置有至少一个形成第二导体的进一步的金属片部件。由金属片部件制造的导体能够被冲压出金属片并且在该情况下通常具有金属带的几何形状。经由合适的重新定形的方法，特别是经由弯曲或斜切，金属片部件能够被给予三维结构。

在第二过程阶段b)中，在能够包括注射模具的注射成型工具中布置至少一个第一导体和至少一个第二导体。导体以为了制造电连接的方式被布置，第一导体在至少一个共同的接触带中与第二导体接触。以这种方式能够防止在导体的使用塑料的二次成型依然实施而形成外壳部件期间塑料到达两个金属片部件或两个导体的接触点之间(这会导致不期望的导体关于彼此的电绝缘)。

在通过注射成型工具的辅助而形成外壳部件的第三过程阶段c)中，至少一个第一导体和至少一个第二导体至少部分地使用塑料二次成型。决定性的益处是在共同的接触带中塑料不能渗入到导体之间的中间空间中。经由使用塑料而在注射磨具中将导体二次成型而形成外壳部件，在所述外壳部件中导体以机械稳定的方式被保持。特别是由于第一或第二导体穿过由塑料制成的外壳部件导体的使用塑料的二次成型能够进行。如果外壳部件被用作两个或更多的部件外壳的外壳罩或外壳基体，以这种方式导体能够穿过外壳罩或外壳基体，并且能够被用作设置在外壳部件外侧的电连接。

在第四过程阶段d)中，经由至少一个导体和至少一个第二导体的在共同的接触带的区域中的结合连接而在导体之间产生永久的电连接。优选地，结合连接能够被制造为焊接连接或软焊连接。

在实施例的优选的形式中，根据步骤d)的结合连接只在外壳部件的预定的温度阈值以下的冷却之后实施。这防止了仍然热的外壳部分被暴露至破坏性的机械应力。

根据本发明的方法展开了其根据实施例的优选形式的有益效果，其中在阶段a)中，以相应的金属片部件的形式设置有至少两个导体，优选多个第一导体和至少两个第二导体，优选多个第二导体。这意味着在阶段b)中对于每个第一导体以及每个第二导体在每种情况下制造有共同的接触带。以这种方式多个第一和第二导体能够以上述根据本发明的方法被固定至外壳部件，并且随后彼此电连接。这原则上允许了任何数量的导体的设置，使得在每种情况下第一导体和其所电连接至的第二导体形成一个电导体。各种电导体彼此电绝缘。以这种方式，通过使用根据本发明的方法，能够在在注射模具中制造的外壳部件上形成多个全部稳定地固定至外壳部件的电导体。

以实施例的这种形式，若干分别具有不同的几何形状的第一导体替代地或额外地以及分别具有不同几何形状的第二导体也能够被布置在注射模具中。这允许了具有许多不同导体几何形状的组件的制造。

为了在共同的接触带中创建第一和第二导体之间的结合连接，本领域技术人员具有多种选择。特别有益的是经由共同的接触带的区域中的相应的导体的焊接或软焊而引起结合连接。

在实施例的进一步有益的形式中，至少一个第一导体和至少一个第二导体以共同的接触带为共同的接合带的方式在阶段b)中布置。该接合带由第一导体的第一接合部分以及第二导体的第二接合部分形成。在将导体根据阶段b)布置在注射模具中后，两个接合部分在接触带中彼此对齐。在接合带的与共同的接触带互补的接合区域中，接合部分彼此以一定的距离布置，其中该距离具有预定的最大值。换言之，接合带为两个接合部分之间的距离至多为预定的最大值的区域。在接触带的作为接合带的一部分的区域中，两个接合部分彼此抵接，优选对齐，即，接合部分之间的距离在接触带中具有零值。两个接合部分的在共同的接触带的区域中的对齐抵接以及接合部分的在围绕接触带的接合区域中的间隔布置允许在根据本发明的方法的阶段c)期间的特别好的结合连接的制造。

如果接合部分之间的距离的预定的最大值为1mm，优选0.5mm，特别优选的是小于0.1mm，则能够实现特别好的结合连接。

在优选的进一步的发展中，在阶段a)的过程期间，或在阶段a)之后的一个或更多的过程阶段中，至少一个第一突起被设置在第一接合部分的表面上。这由于在阶段b)的过程期间发生用于创建接触带的至少一个突起与第二接合部分的面对第一导体的第一接合部分的表面接触。这样的突起因此形成两个导体之间的共同的接触带。对于至少一个第一突起可替代地或额外地，在第二接合部分的表面上能够设置至少一个第二突起，其于是以类似于第一突起的方式在根据用于形成共同的接触带的阶段b)而布置导体时能够与第一接合部分的面对第二导体的第二接合部分的表面接触。以这种方式，两个接合部分之间的有效接触面积能够被保持得小，使得在用于制造结合连接的焊接加工的过程期间在接合部分之间流动的电流只流过小的接触带。用于结合连接的材料熔化因此起初在非常小的连接带中并且随后只在围绕接触带的接合带的接合区域中进行。以这种方式形成了改进的焊缝。

如果设置多个第一和/或第二突起，则在实施例的上述形式的有益的进一步的发展中能够制造特别好的结合连接，其中在从上方的视图中，突起以栅格或网格状布置在第一接合部分的面对第二接合部分的第一表面上，或者布置在第二接合部分的面对第一接合部分的第二表面上。

在本发明的有益的进一步的改进中，第一和/或第二突起能够以它们完全包含至少一个接合区域的方式设计。以这种方式，能够防止在阶段c)的过程期间当将塑料注射到注射模具中时塑料渗入到接合区域中，以及在某个圆周上能够减少待彼此电连接的导体之间的电接触。

本发明还涉及一种组件，特别是通过上述方法制造的组件。这包括形成第一导体的金属片部件和形成第二导体的金属片部件。在至少一个共同的接触带中，两个导体彼此以结合的方式连接，特别是通过焊接连接。该组件还包括以一体件注射到两个金属片部件上的塑料的外壳部件。

应当理解的是，在不脱离本发明的框架的情况下，以上陈述的特征和留待在下文中陈述的特征不仅能够在指示出的结合中使用，而且能够在其他结合中使用或由它们本身使用。

附图说明

本发明的优选示例出现在附图中并且在接下来的描述中更加详细地说明，其中相同的附图标记涉及相同或相似或功能上相同的部件。

在每种情况下示意性地

图1示出了通过塑料二次成型前的多个第一和第二导体，

图2示出了布置在成型工具中之后的第一和第二导体的粗略的示意图，

图3示出了在通过塑料二次成型之后的根据图1的第一和第二导体，

图4示出了在共同接触带的区域中的图1的导体的细节视图，

图5示出了从形成接触带的第一导体的表面的上方的视图。

具体实施方式

图1示出了多个第一导体1和多个第二导体2，所述多个第一导体1和所述多个第二导体2在第一加工阶段a)中以金属片的形式设置。为此能够将金属片部件冲压成一个或更多的金属片条。通过冲压后重新定形加工，通常通过弯曲和/或斜切，金属片部件能够以它们在如图1所示的三维空间的全部三个方向上延伸的方式被重新定形。

在图1的示例中，也被附图标记15a标注的第一导体具有不同于也被附图标记15b标注的第一导体1的几何形状。根据本发明在此呈现的方法，因此允许具有不同的导体几何形状的组件的生产。可以理解的是，第二导体2也能够被挑选为具有不同的几何形状(未在图1中示出)。以这种方式，对本领域技术人员而言揭露了许多不同的变型选择。

从图2的图示能够看出，在加工阶段b)的过程期间第一导体1和第二导体2以如下方式布置在注射工具16的注射模具中：在共同的接触带3中每个第一导体1机械地接触分配至其的第二导体2，从而在导体1、2之间制造电连接(在图2中为了清楚起见，只示出了第一导体1和第二导体2)。如能够从图2看出的，注射模具或者注射工具16能够具有第一和第二模具部件17a、17b。标注为19的箭头示出了注射工具16的打开方向。接触带3优选地位于两个模具部分17a、17b之间的分离处18的区域中。

在图4中第一导体1与第二导体2之间的共同的接触带3被放大且从侧面的视图中示出。如能够从图4看出的，第一导体1和第二导体2关于彼此以如下的方式布置：共同的接触带3为由第一导体1的第一接合部分10以及由第二导体2的第二接合部分11形成的共同的接合带9的一部分。在接合带9的区域中，两个接合部分10、11彼此以一定的距离布置，其中该距离至多为预定的最大值a。在作为接合带9的一部分的接触带3中，该距离假定为0，即，两个接合部分10、11在接合部分10、11中彼此对齐地接触。在与接触带3互补的接合区域14中，两个接合部分10、11彼此以一定的距离布置，其中该距离至多为预定的最大值a。例如，对于接合部分10、11限定接合带9的预定的最大值a能够为1mm。优选地，最大值为0.5mm，特别优选的是0.1mm。

如图4所示，为了创建共同的接触带3(在所述接触带3中两个接合部分10、11彼此抵接，即，在根据阶段d的结合连接之前，它们彼此机械地接触)，能够在第一接合部分10的面对第二导体2的第二接合部分11的表面上设置第一突起12。这特别是能够在金属片部件的重新定形的过程期间进行。可替代地或另外地，能够在第二接合部分11的面对第一导体1的第一接合部分10的表面上设置第二突起13。图4示出了第一和第二导体1、2的突起12、13二者分别彼此抵接以形成接触带3的特殊情况。

特别优选地，能够设置多个第一和/或第二突起12、13，其中在从上方的视图中，突起12、13以栅格或网格状的方式被布置在第一接合部分10的第一表面上或者布置在第二接合部分11的第二表面上。这作为示例被在图5中图示出，其示出了从第一导体的面对第二导体2的表面的上方的视图。能够看出的是设置有具有栅格状结构的多个第一突起12。如能够在图5中看出的，栅格的结构能够具有钻石状的几何形状。若干接合区域14经由突起12被完全围住。以这种方式能够防止在注射期间塑料能够进入被完全围住的接合区域14，并且减少两个导体1、2之间的电连接。在示例的变型中，可想到突起12的网格状的布置(未示出)。相比于栅格状的结构，两个导体1、2之间的接触区域能够以这种方式被再次减少。在第二导体2的面对第一导体1的表面上，突起12也能够如在图5中解释的通过第一导体形成栅格状的结构。上述涉及第一导体1的解释因此能够使用必要的修改。

在第三加工阶段c)中，第一导体1和第二导体2至少部分地使用塑料二次成型以形成外壳部件4。以这种方式，导体1、2被固定至外壳部件4，使得后者能够用作用于导体1、2的承载部件。这样的外壳部件4示出在图3中。外壳部件4能够是多部分外壳(未示出)的一部分，导体1、2将被合并在所述多部分外壳中。

在图3的示例中，外壳部件4为外壳罩5，所述外壳罩5与外壳基体(未示出)一起限定外壳的内部空间6。从图3能够看出的是，二次成型能够由于第二导体2穿过外壳部件4而进行。在图3的示例中，从外壳的内部空间6经由外壳部件4穿出到周围区域7中的端部分(在图3中由外壳部件4覆盖，在图1中标注为8)形成布置在外侧(即，在外壳部件4的面对周围区域7的那侧)的电连接。

在第四加工阶段d)中，每个第一导体1以结合的方式，优选通过焊接连接在接触带3的区域中连接至分配至其的第二导体2。以这种方式在第一导体1与相应的第二导体2之间产生永久的电连接。优选地根据步骤d)的结合在外壳部件(4)的预定温度阈值以下的冷却后被实施。

在图4的示例中，电流流动所通过的有效接触区域在焊接操作期间被限制于突起12、13。以这种方式，用于导体1、2之间的结合连接的材料熔化初始发生在非常小的接触带，并且其后只在围绕接触带的接合带的接合区域中。以这种方式形成了改进的焊缝。