用于车辆电池充电系统的地面接触单元的制作方法

本发明涉及一种用于车辆电池充电系统的地面接触单元。

背景技术：

1、已知导电的充电系统用于电气驱动的车辆，在导电的充电系统中自动建立起了在车辆侧的部分(也称为车辆接触单元)和位置固定地置放在地面处的部分(称为地面接触单元)之间的电气线路。

2、为此，通常在车辆的底部处存在电触头，电触头在需要时可以与地面接触单元的相应的接触面发生触碰。

3、这种地面接触单元例如由wo 2019/052962 a1已知。这种地面接触单元具有底侧的基座和上方的外壁，在它们之间形成了容纳空间，在容纳空间中容纳有电子器件。设有至少一个印制电路板，其与触头电连接，触头在外侧设置在外壁处。车辆侧的连接器然后移动靠近这些触头，以便在车辆必须充电时进行电气耦合。在上方的外壁上设有大量这种触头，在连接器耦合时，这些触头中(这就是说触碰对接触头的那些触头中)的两个或三个或更多的触头就传输充电电流。分布在外壁上的多个触头允许了车辆不必最优地对准地面接触单元。最终仅那些与对接触头在车辆的连接器处处于最佳接触的那些触头或那些触头中的一些触头被导电地接通。

4、在外壁上的触头如所述那样导电地与印制电路板连接，这通常经由在背侧设置在触头处的引脚完成。

技术实现思路

1、因为可能发生的是，地面接触单元也被驶越，这就是说，经历可能数吨的巨大重量负荷，所以需要稳固地设计这些地面接触单元，使得它们安全地工作多年，其中，在此必须保证，在地面接触单元内部中的电接头尽管由于来自外部的机械的负荷，但仍保持完好无损。

2、这个任务通过一种用于车辆电池充电系统的地面接触单元解决，该地面接触单元带有地面侧的基座和上方的外壁，其中，在基座和外壁之间形成有容纳空间，在容纳空间中定位着至少一个印制电路板，该地面接触单元还带有多个在外侧设置在外壁处的用于接触车辆侧的对接触头的触头，其中，触头通过电气线路与印制电路板导电地连接。线路至少部分由柔性的、自由延伸的接触桥形成，接触桥构造成能朝着基座的方向偏转。

3、通过在外壁上的相应的触头和印制电路板之间的线路路径中的柔性的、能自由延伸的接触桥，外壁本身可以在受负荷时略微弹性地屈服，这不会不利地影响电气线路的一些部分和其固定部位的疲劳强度。到目前为止想到的解决方案，即将引脚钎焊到印制电路板上和设置高度稳定的外壁，均被本发明所取代。因此有意选择了弹性，没有选择系统的刚性。

4、印制电路板优选悬挂地置放在容纳空间中，并且接触桥安置在印制电路板的上侧和下侧上。接触桥尤其在印制电路板处开始，因为在此可以较为简单地自动完成与相应的柔性的接触桥的连接。由于定位在上侧或下侧处，主要是拉力负荷垂直地背离印制电路板地施加到印制电路板处的相应的固定部位上，有问题的剪切负荷减少。

5、接触桥在地面接触单元的侧视图或者俯视图中可以分别描述至少一个弧，该弧的形状在所配设的触头垂直于上方的外壁运动时发生改变，其中，接触桥在此弹性地变形。这种布置致力于使接触桥本身少受负荷并且同时可以起到在电气线路的毗邻的部分之间的最佳的退耦装置的作用。弧优选朝着侧面或者向上敞开，这就是说，涉及到由接触桥形成的平放的或竖立的“u”形。边的自由的端部然后形成了到毗邻的部分、例如到印制电路板或者到引脚的或者直接到外壁处的触头的过渡区。

6、更严重的问题在于，将接触桥安全地安置在电气线路的毗邻的部分处。本发明在此按照一种变型方案规定，接触桥通过引线接合或焊接或钎焊用它们的端部固定在各毗邻的部分处。作为对此的备选，接触桥也可以通过压入、压接、夹紧或旋拧用它们的端部固定在各毗邻的部分处。引线接合在此规定了使用典型地由铝制成的金属线，金属线通过施加振动和热量而直接固定在毗邻的部分处。金属线然后就形成了接触桥。这种方法的出色之处在于高度的长期稳定性，并且极为有利，因为可以尽量自动化。也可以使用所谓的激光接合。

7、如之前已经阐明的那样，可以在内侧在外壁处的触头处设置若干销，所述销朝着所配设的印制电路板的方向延伸并且形成了相应的电气线路的一个区段。销在此可以构造成单独的部分，这就是说，它们没有一体地转变成触头。但作为对此的备选，销可以以如下方式一体地转变成触头，即，它们在背侧成形在触头处并且从触头突出。在销和印制电路板之间分别设有至少一个接触桥，接触桥能沿销的纵向弹性地偏转并且将销与印制电路板电连接。销优选垂直地在背侧从所配设的触头突出，使得销在外壁受负荷时垂直地移动。

8、当销延伸经过所配设的印制电路板时，这就是说，在侧向延伸经过外壁或者穿行过凹槽或开口时，可以例如在销的下侧处极为简单地安置接触桥，并且销紧接以弧形、例如竖立的u形朝着印制电路板的下侧延伸。接触桥的这种取向被证实对长期稳定性极为有利。

9、可以将多个接触桥共同接合或焊接或钎焊在至少一个印制电路板和/或所配设的销处，以便减少全自动制造时的周期时间。

10、接触桥可选也可以集成到所配设的印制电路板中，这就是说，印制电路板具有一种柔性的、导电的突起，所述突起形成了接触桥并且用其自由的端部固定在所配设的销处。因此不需要单独的部分来创造接触桥。

11、每个销多个接触桥可以提供关于长期稳定性的额外的安全性，因而必要时可以取消一个接触桥的做法。

12、为了确保接触桥定位在容纳空间中，至少一些、优选全部的接触桥可以容纳在安置在容纳空间中的安装夹持结构中。这个安装夹持结构将接触桥相对至少一个印制电路板定位并且倘若存在销的话则相对这些销定位。这个安装夹持结构尤其提供接触桥就疲劳强度而言最佳的取向。之前已经多次提到的u形的接触桥例如被这样取向，使得“u”形例如正好平放地或者竖立地设计。也避免了接触桥可能与其它接触桥接触，从而防止这些接触桥之间的摩擦。

13、销可以特别是通过接触焊被焊接到外壁的触头上。因此必要时用于触头和销的材料可以是不同的，但并非强制性如此。

14、用于每个销的侧向的可选的导引结构还在负荷情形下针对预定的弯曲提供线路的始终相同的优化的取向。

15、侧向的导引结构可以包括保持板，套筒成形在该保持板处或者套筒插入到该保持板中，销延伸穿过所述套筒。

16、印制电路板可以例如通过支架与基座间隔开地支承并且固定在外壁处。因此在地面接触单元承受机械负荷时应当减少电气线路的相对运动。支架也可以包括保持板和套筒，这是可选的。

17、保持板可以为此一方面固定在外壁处并且另一方面固定在至少一个印制电路板处，以便悬挂地保持印制电路板。

18、印制电路板通常并且并不限于之前提到的特征组合地优选浮动地支承在容纳空间中，以便使负荷尽可能远离该印制电路板。印制电路板为此可以例如悬挂地安装，可能伴随从下方的点状支撑，因而印制电路板还能侧向运动。

19、保持板和外壁通过嵌接到凹槽中的突出部伴随本发明的另一种变型方案相对彼此侧向定位。这就是说，设有机械的联接。

20、也可以在外壁和基座之间设置支撑件，支撑件将外壁沿垂直方向支撑在基座处。这些支撑件或必要时唯一一个单独的支承件应当提供外壁相对基座的机械的稳定性，因此当车辆驶过外壁时外壁的弹性挠度不会过大。

21、支撑件可以一体地成形在基座处并且设计成引脚状。

22、为了将多个安全导体触头电气地联合在外壁的背侧上，可以在外壁的背侧设置导电的中间板。这些线路区段一方面与所配设的安全导体触头连接并且另一方面通过共同的接触桥与印制电路板连接。因此可以减少接触桥的数量。本发明的进一步的特征和优点由接下来的附图和接下来的参考附图的说明书得出。