触头组件和增压器制造技术

用于高电流应用的触头组件，包括电路板(3)；沿着纵向突出的非柔性导体杆(1)，导体杆(1)在电路板(3)和电气装置之间传输大于30安培、特别是大于50安培的电流；以及容纳构件(2)，容纳构件(2)固定在电路板(3)上；其中，容纳构件(2)保持导体杆(1)并在导体杆(1)和电路板(3)之间传输电流；其中容纳构件(2)包括多个可弹性变形的舌部(5)，舌部(5)围绕导体杆(1)周向布置并在导体杆(1)和容纳构件(2)之间提供机械支撑以及电接触。

Contact assembly and booster

A contact assembly for high current applications, including a circuit board (3); a non flexible conductor rod (1) protruding longitudinally, the conductor rod (1) transmits a current of more than 30 amperes, in particular more than 50 amperes, between the circuit board (3) and the electrical device; and a holding member (2), the holding member (2) is fixed on the circuit board (3); wherein the holding member (2) holds the conductor rod (1) and holds the conductor rod (1) and the circuit board (3) transmitting current between; wherein the accommodation member (2) comprises a plurality of elastically deformable tongues (5), which are arranged around the conductor rod (1) and provide mechanical support and electrical contact between the conductor rod (1) and the accommodation member (2).

【技术实现步骤摘要】
触头组件和增压器
本专利技术涉及一种用于高电流应用的触头组件。本专利技术还涉及一种用于内燃机的增压器。
技术介绍
US6,700,464B2描述了一种用于将同轴电缆连接到电路板的触头。这种装置并不适用于高电流应用。已知在用于内燃机的电驱动涡轮增压器的领域中使用由WürthElektronikGmbH提供的一种触头。这些触头包括实心方块，该实心方块具有从该块突出的多个腿部，这些腿部被压配合至电路板。将用于把电流传递到电动机的导体杆固定地容纳在该方块的开口中。本专利技术的目的是提供一种用于高电流应用的触头组件，其允许电路板和导体杆之间的低成本但可靠的连接。
技术实现思路
对于开头提到的触头组件，该目的根据本专利技术通过一种触头组件来实现。该触头组件包括：电路板；沿着纵向突出的非柔性的导体杆，所述导体杆在所述电路板和电气装置之间传输大于30安培的电流；以及容纳构件，所述容纳构件固定在所述电路板上；其中，所述容纳构件保持所述导体杆并在所述导体杆和所述电路板之间传输电流；其特征在于，所述容纳构件包括多个可弹性变形的舌部，所述舌部围绕所述导体杆周向布置并在所述导体杆和所述容纳构件之间提供机械支撑以及电接触。通过保持并且电接触具有多个弹性可变形舌部的接触杆，建立了足够大总接触面积的良好限定接触。本专利技术意义上的高电流应用意指具有大于30A，优选大于50A的电流，其在典型的操作模式中流过容纳构件并通过舌部而进入导体杆。特别是，触头组件设计成允许这种高电流在至少几个小时的永久操作期间流动。该高电流优选地在大于10伏特，最优选地在大于30伏特的电位差下操作。典型的应用是在现代车辆领域，包括燃烧驱动、电驱动或混合驱动。这种车辆使用基于比标准12V电网更高电压的电力网。本专利技术的触头组件的一个优选应用是与48V车辆动力网结合。通过触头组件从电路板传递到电气装置的功率优选地大于300瓦连续功率，更优选地大于1千瓦连续功率，并且最优选地大于3千瓦连续功率。通常优选地，将容纳构件设计成一体件。特别是，该容纳构件在容纳构件到电路板的固定和舌部到导体杆的电接触之间缺少任何中间两件式设计或表面接触。为了将保持力和接触区域均匀地分布在导体杆周围，可弹性变形舌部的数量优选为至少三个，更优选为至少六个。在本专利技术的一般有利实施例中，该容纳构件通过焊接连接到电路板的导电路径，优选地以表面安装装置(SMD)的形式。特别是，可以满足基于SMD的电路板的给定标准。作为进一步的益处，该容纳构件可以通过自动化制造应用于电路板。为了实现容纳构件的极低成本生产，该容纳构件可以形成为板金属部件，该板金属的厚度优选地小于1mm，更优选地小于0.6mm。原始板金属可以通过类似于切削、冲压、弯曲、涂覆、热退火等的任何已知方法进一步加工成容纳构件。在本专利技术的优选实施例的情形中，该容纳构件包括围绕导体杆的纵向周向弯曲的基环，从该基环的一侧突出的多个舌部，以及优选地从该基环的相对侧突出的多个触片，该多个触片固定地连接到电路板。这种设计在例如由金属板制造容纳构件时提供了简单的解决方案。如果触片相对于基环面向与舌部相反的方向，则可以提供更多数量的舌部和触片。为了提供高电流的有效传递，优选地，导体杆具有基本恒定的横截面，该横截面具有大于8mm2，特别是大于18mm2的导电尺寸。最优选地，该横截面具有圆形形状。通常优选的导体杆是实心圆柱体，其直径根据高电流的要求而定。在导电横截面为18mm2的情况下，圆柱形导体杆的直径约为4.8mm(或直径为3.2mm，横截面为8mm2)。由于舌部的数量更多和/或每个舌部的接触面积更大而带来的更大的直径还允许容纳构件更好地接触。作为一般目的，由容纳构件引起的电路板和导体杆之间的电阻小于0.001Ohm，更优选地小于0.0005Ohm。为了允许在组装和操作过程中的公差，例如热膨胀，优选地提供的是，导体杆可以在被弹性加载舌部保持和接触的同时，沿着纵向连续地以公差的间隔移动。为此，接触杆优选地在舌部的接触区域中具有棱柱形状(或恒定的横截面形状)。在其他实施例中，导体杆也可以具有特殊形状(例如用于舌部的支撑槽)，以增大接触面积。为了确定足够的机械支撑以及可靠的电接触，每个弹性加载舌部可以包括位于距导体杆一定距离处的第一端和抵靠导体杆的第二端。通常优选的是，舌部弹簧加载和/或弹性地压在导体杆的圆周表面上，每个舌部的力大于1牛顿。在替代实施例中，舌部的第二端也可以通过第二基环连接。在这样的实施例中，舌部将以弯曲的方式弯曲，使得舌部的中间部分与导体杆弹簧加载接触，容纳构件的最小内径位于两个基环之间的大约一半处。在本专利技术的特别优选实施例的情况下，电路板包括开口，容纳构件布置在开口处，并且导体杆穿过该开口突出。甚至更优选地，舌部将导体杆保持在电路板的第一侧上，容纳构件在相对侧固定到电路板上。总之，这些特征降低了组件的高度。为了提供不易氧化的优化电接触，至少舌部或导体杆，最优选舌部和导体杆，至少具有由银构成的表面。可以通过本领域已知的任何合适的方式将银涂覆到导体杆和/或容纳构件上。为了最小化功率损耗和/或局部加热，容纳构件的至少一个芯优选由铜基合金制成，更优选具有IACS(国际退火铜标准)的至少70％的电导率。关于长寿命和安全的机械及电接触，即使在大量工作时间之后，合金也针对热应力松弛进行了优化，其中在Larson-Miller参数为9.0时，残余应力达到80％以上，特别是85％以上。Larson-Miller参数定义为P＝(20+log(t))*T+273)*0.001；时间t以小时为单位，温度T以℃为单位。例如，P＝9相当于在118℃下1000h的松弛时间(操作时间)。通常优选的是，电气装置是电动机，特别是用于驱动内燃机的增压器。这种应用对热稳定性和振动稳定性有很高的要求。本专利技术的目的还通过一种用于内燃机的增压器来实现，该增压器包括由电动机驱动的压缩装置，其中电动机通过根据本专利技术的触头组件连接到电源。增压器尤其可以是涡轮增压器。近年来，电驱动涡轮增压器的应用变得越来越重要，尤其是在汽车和其他车辆的内燃机上。本专利技术的触头组件在动力传递以及热和机械暴露方面针对该应用进行了特别优化。下面描述本专利技术的优选实施例，并通过附图进一步说明。附图说明图1示出了现有技术的触头组件的俯视图。图2示出了根据本专利技术的触头组件的剖视图。图3示出了图2的组件的容纳构件的空间视图。图4以剖视图示出了图2的容纳构件。具体实施方式如图1所示的现有技术装置示出了导体杆1’，其固定地容纳在实心方块2’的开口中，多个腿部2a’从该块突出。腿部2a’设计成压配合到电路板(未示出)，通过压配合提供机械和电接触。图2示出了根据本专利技术的触头组件，包括导体杆1、容纳构件2以及电路板3。导体杆1至少具有棱柱形状的端部，在当前实例中为实心圆柱体的形状。导体杆或至少其端部沿纵向L突出。因此导体杆1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触头组件，用于高电流应用，包括：/n电路板(3)；/n沿着纵向方向突出的非柔性的导体杆(1)，所述导体杆(1)在所述电路板(3)和电气装置之间传输大于30安培的电流；以及/n容纳构件(2)，所述容纳构件(2)固定在所述电路板(3)上；/n其中，所述容纳构件(2)保持所述导体杆(1)并在所述导体杆(1)和所述电路板(3)之间传输电流；/n其特征在于，/n所述容纳构件(2)包括多个可弹性变形的舌部(5)，所述舌部(5)围绕所述导体杆(1)周向布置并在所述导体杆(1)和所述容纳构件(2)之间提供机械支撑以及电接触。/n

【技术特征摘要】
20180223 EP 18158374.11.一种触头组件，用于高电流应用，包括：
电路板(3)；
沿着纵向方向突出的非柔性的导体杆(1)，所述导体杆(1)在所述电路板(3)和电气装置之间传输大于30安培的电流；以及
容纳构件(2)，所述容纳构件(2)固定在所述电路板(3)上；
其中，所述容纳构件(2)保持所述导体杆(1)并在所述导体杆(1)和所述电路板(3)之间传输电流；
其特征在于，
所述容纳构件(2)包括多个可弹性变形的舌部(5)，所述舌部(5)围绕所述导体杆(1)周向布置并在所述导体杆(1)和所述容纳构件(2)之间提供机械支撑以及电接触。


2.如权利要求1所述的触头组件，其特征在于，所述容纳构件(2)设计为一体件。


3.如权利要求1所述的触头组件，其特征在于，所述容纳构件(2)通过焊接连接到所述电路板(3)的导电路径。


4.如权利要求1所述的触头组件，其特征在于，所述容纳构件(2)形成为板金属部件。


5.如权利要求1所述的触头组件，其特征在于，所述容纳构件(2)包括围绕所述导体杆(1)的纵向方向(L)周向弯曲的基环(4)，从所述基环(4)的一侧突出的所述多个舌部(5)，以及从所述基环(4)的相对侧突出的多个触片(8)，所述触片(8)固定地连接到所述电路板(3)上。


6.如权利要求1所述的触头组件，其特征在于，所述导体杆(1)具有基本恒定的横截面。


7.如权利要求1所述的触头组件，其特征在于，所述导体杆(1)在被所述舌部(5)保持和接触的同时，能够沿着所述纵向方向(L)连续地以公差的间隔移动。


8.如权利要求1所述的触头组件，其特征在于，每个所述舌部(5)都包括位于距所述导体杆(1)一定距离处的第一端(6)和抵靠所述导体杆(1)的第二端(7)。


9.如权利要求1所述的触头组件，其特征在于，所述电路板(3)包括开口(10)，所述容...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·多斯，G·布劳赤勒，R·格伦德迈尔，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：新型
国别省市：美国;US