接触组件和设备组件的制作方法

1.本发明涉及一种根据独立权利要求的类型的接触组件。具有这种接触组件的设备组件也是本发明的主题。


背景技术：

2.从现有技术中已知具有在两个接触机构之间的至少一个可脱开的电连接的接触组件，所述电连接通过接触弹簧建立，所述接触弹簧在一个端部区域处建立与第一接触机构的电接触并且在另一端部区域处建立与第二接触机构的电接触。在此，第一接触机构例如设置在控制设备的印刷电路板上，并且第二接触机构例如是传感器或致动器的一部分。为了机械和电可靠接触，例如在印刷电路板侧或传感器侧分别焊接接触小板，接触弹簧的端部区域支撑到所述接触小板上。
3.从文献de19917941a1中已知一种用于车辆制动系统的制动设备，其具有至少一个用于测量制动压力的压力传感器和用于评估测量值和生成控制信号的控制电子装置。为了简化地、全自动地安装制动设备，将控制电子装置安置在罩盖在至少一个压力传感器上的壳体中，并且借助于弹簧接触销在压力传感器和控制电子装置之间建立电连接，所述弹簧接触销以弹簧力在端侧支撑在彼此相互对置的、配属于压力传感器和控制电子装置的接触面上。
4.从文献de102010063709a1中已知这种类型的设备组件，该设备组件具有第一电子单元、第二电子单元和这种类型的接触组件，所述接触组件将第一电子单元和第二电子单元彼此电连接。接触组件包括至少一个具有渐缩的凹部的第一接触机构、至少一个具有接触面的第二接触机构和至少一个设置在对应的第一接触机构和对应的第二接触机构之间的接触弹簧，所述接触弹簧构成在对应的第一接触机构和对应的第二接触机构之间的可脱开的电连接。接触弹簧构造为螺旋压缩弹簧，所述螺旋压缩弹簧的端部区域盘绕到块上以轴向加强，进而以压力加强的方式构成。在此，接触弹簧的第一端部区域构造为渐缩的端部区域，所述端部区域至少部分地由第一接触机构的渐缩的凹部容纳并且支撑在第一接触机构的渐缩的凹部中。接触弹簧的第二端部区域支撑在第二接触机构的接触面上。


技术实现要素：

5.具有独立权利要求1的特征的接触组件和具有独立权利要求13的特征的设备组件分别具有以下优点：可以在接触弹簧的一个端部区域处提高与第一接触机构的电连接的可靠性并且可以减小空间需求。在此，接触弹簧的另一端部区域和与第二接触机构的电接触保持未被接触，使得另一端部区域最大程度地保持与现有技术中已知的接触技术兼容。此外，接触弹簧从例如集成到电子单元的壳体机构中的机械部件变为焊接到印刷电路板上的电部件。
6.本发明的实施方式提供一种接触组件，其具有至少一个第一接触机构、至少一个第二接触机构和至少一个设置在对应的第一接触机构和对应的第二接触机构之间的接触
弹簧，所述接触弹簧构成在对应的第一接触机构和对应的第二接触机构之间的可脱开的电连接。在此，接触机构中的至少一个构造为印刷电路板中的导电的接触通孔，在所述接触机构之间构成至少一个可脱开的电连接，所述接触通孔至少部分地容纳对应的接触弹簧的第一端部区域，其中对应的接触弹簧经由焊接连接部与接触通孔的上边缘和/或下边缘电气地并且机械地连接。
7.此外，提出一种设备组件，所述设备组件具有第一电子单元、第二电子单元和这种接触组件，所述接触组件将第一电子单元和第二电子单元彼此电连接。
8.本发明的实施方式例如可以建立在第一电子单元和第二电子单元的印刷电路板之间的可脱开的电连接，在其中集成电子传感器和/或致动器。
9.为了接触弹簧和第一接触结构的印刷电路板侧的电气地并且机械地连接，本发明的实施方式将接触通孔技术与焊接技术相结合。导电的接触通孔作为第一接触部处于印刷电路板中，所述导电的接触通孔具有适当直径的钻孔，以便至少部分地容纳接触弹簧的对应的端部区域。此外，接触通孔的上边缘和下边缘环绕印刷电路板并形成用于建立焊接连接的接触面。由此可以减小印刷电路板上的通过接触通孔边缘构成的所需的接触面。优选地，接触通孔以覆铜的方式构成。为了对印刷电路板配备至少一个接触弹簧，在将焊膏施加到印刷电路板上之后，将所述接触弹簧至少部分地插入印刷电路板的接触通孔中。要焊接在印刷电路板上的其他电器件可以并行装配。装配顺序可以任意选择。然后，可以例如通过回流焊接或波峰焊接来建立焊接连接。在焊接之后，至少一个接触弹簧基本上竖直地固定。通过接触通孔和焊接连接，由于取消了“松动的”接触弹簧实现接触组件或设备组件的简化安装。至少一个可脱开的电连接的第二接触机构例如可以构造为接触面，对应的接触弹簧可以以第二端部区域支撑在所述接触面上。替选地，第二接触机构可以构成渐缩的容纳部，所述容纳部至少部分地容纳接触弹簧的第二端部区域。由此，可以补偿接触弹簧相对于印刷电路板表面的垂直取向的小偏差。
10.通过在从属权利要求中列出的措施和改进形式可以有利地改进在独立权利要求1中说明的接触组件和在独立权利要求13中说明的设备组件。
11.特别有利的是：至少一个接触弹簧可以构造为螺旋弹簧，其中相应的接触弹簧的第一端部区域和第二端部区域可以分别具有比柱状的中间件更小的直径。因此，至少一个接触弹簧包括三个可区分的区域，其中第一端部区域构成接触弹簧的插入区域或穿插区域，所述区域在焊接之前保持接触弹簧垂直于印刷电路板表面。第一端部区域的直径优选地选择如此大，使得所述第一区域仍可以容易地插入到接触通孔中，但是接触弹簧也可以保持尽可能垂直于印刷电路板表面。第二端部区域遵循第二接触机构的要求。圆柱形中间件具有实际的弹簧作用，借助所述弹簧作用可以补偿机械公差并且可以调节接触力，接触弹簧的第二端部区域借助所述接触力支撑在第二接触机构上。
12.在接触组件的一种有利的设计方案中，至少一个接触弹簧的第一端部区域可以具有柱状的块部段，其中弹簧线圈盘绕在块上。在此，柱状的块部段可以仅沉入接触通孔中或穿过接触通孔。通过块部段可以将第一端部区域更容易地引入到接触通孔中。除了或替选于圆柱形块部段，至少一个接触弹簧的第一端部区域可以具有插入式结构或插入线，其中插入式结构或插入线穿过接触通孔。在作为插入线的实施方案中，接触通孔的钻孔可以较小地构成。
13.在接触组件的另一有利的设计方案中，在至少一个接触弹簧的第一端部区域处可以设置有锁定机构，所述锁定机构围绕接触通孔的下边缘。锁定机构例如可以具有锁定钩或弹簧弹性的锁定结构。在作为弹簧弹性的锁定结构的实施方案中，所述锁定结构可以与穿插轮廓组合。在已穿插的状态下，弹簧弹性的锁定结构可以围绕印刷电路板并且支撑在接触通孔的上边缘和下边缘上。
14.在接触组件的另一有利的设计方案中，至少一个接触弹簧的柱状的中间件和第二端部区域之间的第一过渡区域可以具有锥形的块部段，其中弹簧线圈盘绕在块上。通过锥形的块部段，可以将至少一个接触弹簧的第二端部区域更简单地引入引导通道中并且贴靠引导通道的渐缩的部段，以限定第二端部区域穿过引导通道的最大长度。
15.在接触组件的另一有利的设计方案中，至少一个接触弹簧的柱状的中间件和第一端部区域之间的第二过渡区域可以具有锥形的块部段，其中弹簧线圈盘绕在块上。此外，第二过渡区域的锥形的块部段可以构造有削平的边缘。由此，可以改进焊接连接的构成。附加地或替选地，至少一个接触弹簧的圆柱形中间件和第一端部区域之间的第二过渡区域可以具有平面的过渡线圈作为最后线圈，所述过渡线圈垂直于接触通孔的中轴线且平行于印刷电路板的表面地取向。由此可以更简单地实施接触弹簧相对于印刷电路板的垂直取向。
16.在设备组件的一种有利的设计方案中，第一电子单元可以构造为具有至少一个印刷电路板和壳体的控制设备，其中控制设备的壳体构成具有至少一个引导通道的引导设备，所述引导通道可以由接触组件的相对应的接触弹簧穿过。此外，第二电子单元可以包括具有至少一个第二接触机构的至少一个致动器和/或至少一个传感器，所述传感器和/或致动器应当经由接触组件与第一电子单元或控制设备电连接。
附图说明
17.本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中更详细地解释。在附图中，相同的附图标记表示实施相同或类似功能的部件或元件。
18.图1示出根据本发明的设备组件的、带有根据本发明的接触组件的一种实施例和接触弹簧的第一实施例的实施例的示意性的、透视性的局部剖视图。
19.图2示出用于图1中的根据本发明的接触组件的接触弹簧的第二实施例的截取区段的示意性的剖视图。
20.图3示出用于图1中的根据本发明的接触组件的接触弹簧的第三实施例的示意性的局部剖视图。
21.图4示出用于图1中的根据本发明的接触组件的接触弹簧的第四实施例的示意性的局部剖视图。
22.图5示出用于图1中的根据本发明的接触组件的接触弹簧的第五实施例的示意性的局部剖视图。
23.图6示出用于图1中的根据本发明的接触组件的接触弹簧的第六实施例的示意性的局部剖视图。
24.图7示出用于图1中的根据本发明的接触组件的接触弹簧的第七实施例的示意性的局部剖视图。
25.图8示出在施加焊膏之后的、用于图7中的根据本发明的接触组件的接触通孔的一
种实施例的示意性的剖视图。
26.图9示出在以第一形式施加焊膏之后图8中的接触通孔的示意性的俯视图。
27.图10示出在以第二形式施加焊膏之后图8中的接触通孔的示意性的俯视图。
具体实施方式
28.从图1中可见：根据本发明的设备组件40的所示出的实施例包括第一电子单元20、第二电子单元30和接触组件1，所述接触组件将第一电子单元20和第二电子单元30彼此电连接。
29.从图1至图7中还可以看出：根据本发明的接触组件1的所示出的实施例分别包括至少一个第一接触机构3、至少一个第二接触机构5和至少一个设置在对应的第一接触机构3和对应的第二接触机构5之间的接触弹簧10，所述接触弹簧构成对应的第一接触机构3和对应的第二接触机构5之间的可脱开的电连接。在此，接触机构3、5中的至少一个构造为印刷电路板4中的导电的接触通孔3a，在所述接触机构之间构成至少一个可脱开的电连接，所述接触通孔至少部分地容纳对应的接触弹簧10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g的第一端部区域12，其中对应的接触弹簧10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g经由焊接连接部7与接触通孔3a的上边缘3.1和/或下边缘3.2电气地并且机械地连接。
30.在设备组件40的所示出的实施例中，第一电子单元20构造为具有至少一个印刷电路板4和壳体22的控制设备20a。在此，控制设备20a的壳体22a构成具有至少一个引导通道24的引导设备22a，所述引导通道由接触组件1的所配备的接触弹簧10穿过。第二电子单元30包括具有至少一个第二接触机构5的至少一个传感器30a和/或至少一个致动器。
31.从图1中还可以看出：在所示的实施例中设备组件40和接触组件1的所示的截取区段显示了具有壳体22和印刷电路板4的控制设备20a，将两个构造为接触通孔3a的第一接触机构3引入到所述印刷电路板中，还示出了具有两个构造为接触面5a的第二接触机构5的传感器30a和两个接触弹簧10a，所述接触弹簧分别将实施为接触通孔3a的第一接触机构3与构造为接触面5a的第二接触机构5电连接。显然地，接触组件1也可以包括多于或少于两个的接触弹簧10与对应的第一和第二接触机构3、5。
32.如从图1至图7中还可以看出：在所示实施例中，至少一个接触弹簧10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g分别构造为螺旋弹簧，其中至少一个接触弹簧10的第一端部区域12和第二端部区域14分别具有比柱状的中间件15更小的直径。
33.如从图1中还可以看出：在所示的第一实施例中两个接触弹簧10a的第二端部区域14分别具有柱状的块部段14a，其中弹簧线圈盘绕在块上。此外，所示的两个接触弹簧10a的圆柱形中间件15和第二端部区域14之间的第一过渡区域16具有锥形的块部段16a，其中弹簧线圈盘绕在块上。由此，接触弹簧10a从圆柱形中间件15的较大直径渐缩到第二端部区域的圆柱形块部段14a的较小直径。如从图1还可以看出：两个所示的接触弹簧10a的第一端部区域12分别具有柱状的块部段12a，其中弹簧线圈盘绕在块上。在此，柱状的块部段12a或相应的接触弹簧10a的第一端部区域12穿过印刷电路板中所示的接触通孔3a。
34.从图1还可以看出：所示的接触弹簧10a的圆柱形中间件15和第一端部区域12之间的第二过渡区域17分别具有锥形的块部段17a，其中弹簧线圈盘绕在块上。此外，所示的接触弹簧10a和对应的接触通孔3a之间的焊接连接部7分别构成在对应的触点弹簧10a的第二
过渡区域17和对应的接触通孔3a的上边缘3.1之间，使得硬化的焊锡8至少部分地覆盖接触通孔3a的上边缘3.1和第二过渡区域17的锥形的块部段17a的线圈。
35.从图2还可以看出：接触弹簧10b的第二实施例基本上对应于图1中所示的接触弹簧10a的第一实施例。然而，与第一实施例相反，所示的接触弹簧10b的圆柱形中间件15和第一端部区域12之间的第二过渡区域17具有带有削平的边缘的锥形的块部段17b，其中弹簧线圈盘绕在块上并且构成截锥的光滑的侧表面。
36.如从图3还可以看出：接触弹簧10c的第三实施例基本上对应于图1所示的接触弹簧10a的第一实施例。然而，与第一实施例相反，接触弹簧10c的构造为块部段12b的第一端部区域12比图1中所示的接触弹簧10a的构造为块部段12a的第一端部区域12更短，并且仅沉入接触通孔3a中，而没有完全穿过所述接触通孔。所示的接触弹簧10c的柱状的中间件15和第一端部区域12之间的第二过渡区域17类似于图1中的接触弹簧10a的第一实施例同样具有锥形的块部段17a。替选地，所示的接触弹簧10c的柱状的中间件15和第一端部区域12之间的第二过渡区域17类似于图2中的接触弹簧10b的第二实施例也可以具有带有削平的边缘的锥形的块部段17b。从图3还可以看出：在所示的接触弹簧10c的第三实施例中的焊接连接部7构成在接触弹簧10c的第二过渡区域17和第一端部区域和接触通孔3a的上边缘3.1之间，使得硬化的焊锡8至少部分地覆盖接触通孔3a的上边缘3.1和第二过渡区域17的锥形的块部段17a的线圈和第一端部区域12的柱状的块区域12b的线圈。
37.从图4还可以看出：接触弹簧10d的第四实施例基本上对应于图3中所示的接触弹簧10a的第三实施例。与第三实施例相反，在接触弹簧10d的所示的第四实施例中，在中间的中间件15和第一端部区域12之间的第二过渡区域17具有平面的过渡线圈17c作为最后线圈，所述过渡线圈垂直于接触通孔3a的中轴线和平行于印刷电路板4的表面地取向。如从图4还可以看出：在所示的接触弹簧10d的第四实施方式中的焊接连接部7构成在第二过渡区域17和接触弹簧10c的第一端部区域和接触通孔3a的上边缘3.1之间，使得硬化的焊锡8至少部分地覆盖接触通孔3a的上边缘3.1和第二过渡区17的过渡线圈17c和第一端部区域12的柱状的块区域12b的线圈。替选地，类似于图1中的接触弹簧10a的第一实施例，所示的接触弹簧10d的第一端部区域12也可以具有更长的块部段12a，所述块部段完全穿过接触通孔3a。
38.如从图5还可以看出：接触弹簧10e的第五实施例基本上对应于图3所示的接触弹簧10a的第三实施例。与图3所示的接触弹簧10c的第三实施例相反，在所示的接触弹簧10的第一端部区域12处设置有锁定机构18，所述锁定机构围绕接触通孔3a的下边缘3.2。在所示的接触弹簧10e的第五实施例中，锁定机构18具有锁定钩18a。类似于第三实施例，在所示的接触弹簧10e的第五实施例中的焊接连接部7构成在第二过渡区域17和接触弹簧10c的第一端部区域和接触通孔3a的上边缘3.1之间，使得硬化的焊锡8至少部分地覆盖接触通孔3a的上边缘3.1并且覆盖第二过渡区17的线圈和第一端部区域12的柱状的块区域12b的线圈。替选地，所示的接触弹簧10e的柱状的中间件15和第一端部区域12之间的第二过渡区域17也可以类似于图2中的接触弹簧10b的第二实施例也具有带有削平的边缘的锥形的块部段17b。
39.从图6还可以看出：在接触弹簧10f的所示的第六实施例中，第一端部区域没有构造为柱状的块区域12a、12b，而是构造为具有一体的弹簧弹性的锁定结构18b作为锁定机构
18的插入式结构。如从图6还可以看出：具有一体的弹簧弹性的锁定结构18b的穿插轮廓12c由接触弹簧10f的线弯曲。穿插轮廓12c具有u形部段，所述部段根据夹子的类型在接触通孔3a中围绕印刷电路板4并支撑在接触通孔3a的上边缘3.1和下边缘3.2上。此外，接触通孔轮廓12c具有三角形的端部部段，所述端部部段在引入接触通孔3a中时挤压在一起，并且在从接触通孔3a中离开时再次松弛并安置在接触通孔3a的下边缘3.2上。在所示的接触弹簧10f的第六实施例中，在对应的接触弹簧10f的第一端部区域12和接触通孔3a的上边缘3.1之间构成第一焊接连接部7，使得硬化的锡焊8至少部分地在安置在接触通孔3a的上边缘3.1上的部段中覆盖接触通孔3a的上边缘3.1和第一端部区域12的线。第二和第三焊接连接部7构成在对应的接触弹簧10f的第一端部区域和接触通孔3a的下边缘3.2之间，使得硬化的焊锡8至少部分地在两个安置在接触通孔3a的下边缘3.2上的部段中覆盖接触通孔3a的下边缘3.2和第一端部区域12的线。替选地，也可以在对应的接触弹簧10f的第一端部区域和接触通孔3a的上边缘3.1之间仅构成第一焊接连接部7，或者在对应的接触弹簧10f的第一端部区域和接触通孔3a的下边缘3.2之间仅构成第二和第三焊接连接部7。
40.如从图7还可以看出：所示的第七实施例中的接触弹簧10g的第一端部区域12具有柱状的块区域12b和插入线12d，所述插入线穿过印刷电路板中的接触通孔3a。与其他所描述的实施例不同，所示的接触弹簧10g的第七实施例中的接触通孔3a的钻孔具有匹配于插入线12d直径的、比在其他的所描述的实施例中更小的直径。在所示的接触弹簧10g的第七实施例中，在对应的接触弹簧10g的第一端部区域和接触通孔3a的上边缘3.1之间构成焊接连接部7，使得硬化的焊锡8至少部分地覆盖接触通孔3a的上边缘3.1和第一端部区域12的下部线圈。所示的接触弹簧10g的柱状的中间件15和第一端部区域12之间的第二过渡区域17类似于图1中的接触弹簧10a的第一实施例同样具有锥形的块部段17a。替选地，所示的接触弹簧10g的柱状的中间件15和第一端部区域12之间的第二过渡区域17类似于图2中的接触弹簧10b的第二实施例也可以具有带有削平的边缘的锥形的块部段17b。
41.在图1至图5和图7所示的实施例中，为了对印刷电路板4装配至少一个接触弹簧10a、10b、10c、10d、10e、10g，首先将焊膏9施加到接触通孔3a的上边缘3.1上，如其从图8至10中可见。在此，焊膏9优选地被施加使得焊膏9不覆盖接触通孔3a的钻孔，而仅覆盖环形围绕接触通孔3a的钻孔的边缘3.1。如从图9还可以看出：焊膏9例如可以施加在多个、在此四个窄的圆环区段中。如从图10还可以看出：焊膏可以替选地施加在多个、在此八个更宽的圆环区段中。随后，将至少一接触弹簧10、10a、10b、10c、10d、10e、10g至少部分地插入印刷电路板的接触通孔3a中。要焊接在印刷电路板上的其他电器件可以并行地装配。装配的顺序可以任意地选择。然后可以例如通过回流焊接或波峰焊接建立焊接连接部7。在焊接之后，至少一个接触弹簧10、10a、10b、10c、10d、10e、10g通过焊接连接部7基本竖直地固定。在图6所示的实施例中，将焊膏9施加到接触通孔3a的上边缘3.1上和下边缘3.2上，使得接触弹簧10f通过三个焊接连接部基本上竖直地固定。
42.在装配和焊接过程之后，将印刷电路板4安装到壳体22中，所述壳体同时构成具有多个引导通道24的引导设备22a。在此，接触弹簧10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g的自由的第二端部区域14穿过壳体22中的为此所设的引导通道24。从这里起又提供标准工艺，其中将接触弹簧10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g的从壳体22中突出的第二端部区域14与第二电子单元30一起安装，所述第二电子单元的第二接触机构5压到接触弹簧10a、10b、10c、10d、
10e、10f、10g的第二端部区域14上，从而建立电接触。