Die Erfindung betrifft eine Stromverbindungsvorrichtung für eine Leiterplatte sowie ein Verfahren zur Montage einer der- artigen Stromverbindungsvorrichtung an einer Leiterplatte.

Eine Leiterplatte (englisch: Printed Circuit Board, PCB) dient als Träger für elektronische Bauteile. Eine Leiterplat- te kann mit elektronischen Bauteilen, insbesondere auch mit elektronischen Leistungsbauteilen, bestückt werden.

Leiterplatten bestehen üblicherweise aus einem elektrisch isolierenden Material mit elektrisch leitenden Leiterbahnen. Als isolierendes Material einer Leiterplatte wird üblicher- weise ein faserverstärkter Kunststoff oder Hartpapier verwen- det. Die elektrisch leitfähigen Leiterbahnen werden in vielen Fällen aus einer dünnen Kupferschicht hergestellt, die ent- sprechend dem Layout der elektronischen Schaltung geätzt wird. Die elektrisch leitfähigen Leiterbahnen können sich auf einer oder beiden Seiten der Leiterplatte befinden. Darüber hinaus sind auch Mehrlagenleiterplatten bekannt, bei denen auch Leiterbahnen innerhalb des elektrisch isolierenden Mate- rials der Leiterplatte integriert verlaufen.

Bei hohen Stromstärken im Bereich der Leistungselektronik können elektronische Bauteile über Hochstromverbinder ange- schlossen werden. Die Bestückung bzw. Montage derartiger elektrisch leitfähiger Hochstromverbinder stellt allerdings eine Herausforderung dar, da bei der Montage der Hochstrom- verbinder an der elektrischen Leiterplatte hohe mechanische Kräfte auftreten können, welche zu einer Beschädigung der Leiterplatte führen können. Da die Leiterplatten typischer- weise aus einem relativ spröden Material bestehen, kann es selbst bei geringen Montagekräften zu einer teilweisen Be- schädigung der Leiterplatten kommen. Weiterhin werden Hoch- stromverbinder in vielen Fällen an elektrische Kontakte der Leiterbahnen angelötet. Dies kann zu fehlerhaften Lötverbin- dungen führen. Darüber kann bei Auftreten hoher Temperaturen an der Kontaktstelle das dortige Lot teilweise schmelzen, so dass die Lotverbindung unterbrochen wird.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stromverbindungsvorrichtung für eine Leiterplatte zu schaf- fen, welche in einfacher Weise an der Leiterplatte montiert werden kann, ohne dass die Leiterplatte beschädigt wird und welche auch bei auftretenden Temperaturschwankungen stets ei- ne zuverlässige elektrische Verbindung bietet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Stromverbin- dungsvorrichtung für eine Leiterplatte mit den in Patentan- spruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Erfindung schafft demnach eine Stromverbindungsvorrich- tung für eine Leiterplatte mit einem ersten Verbindungselement, das eine äußere Kontaktflä- che, welche in eine entsprechende Kontaktöffnung der Leiter- platte einsetzbar ist, und eine innere Gleitfläche aufweist, und mit einem zweiten Verbindungselement, das einen dornförmigen Ab- schnitt mit einer äußeren Gleitfläche aufweist, welche die innere Gleitfläche des in die Kontaktöffnung der Leiterplatte eingesetzten ersten Verbindungselementes nach außen zur Her- stellung eines elektrischen Kontaktes zwischen der Kontakt- fläche des ersten Verbindungselementes und der Kontaktöffnung der Leiterplatte drückt, sobald die äußere Gleitfläche des dornförmigen Abschnittes des zweiten Verbindungselementes ge- gen die innere Gleitfläche des ersten Verbindungselementes gepresst wird.

Die Pressung wird erreicht, weil in einem unverbauten Zustand der Stromverbindungsvorrichtung ein Außenmaß, insbesondere ein Außendurchmesser, des Dorns bzw. des dornförmigen Ab- schnittes des zweiten Verbindungselementes größer ist als ein Innenmaß, insbesondere ein Innendurchmesser, des ersten Ver- bindungselementes, das insbesondere als Ring ausgebildet sein kann.

Selbst wenn das zweite Verbindungselement mit hohen mechani- schen Kräften in das erste Verbindungselement gepresst wird, kommt es aufgrund der Gleitflächen nur zu sehr geringfügigen mechanischen Verspannungen innerhalb der Leiterplatte, sodass die Gefahr einer Beschädigung der Leiterplatte gering ist.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Stromverbindungsvorrichtung besteht darin, dass sie in einfacher Weise und schnell an der Leiterplatte montiert werden kann. Hierdurch wird der Monta- geprozess bei der Bestückung der Leiterplatte beschleunigt. Die notwendige Bestückungszeit zur Bestückung einer Leiter- platte kann hierdurch erheblich reduziert werden.

Da keine Beschädigung der Leiterplatte durch die Montage der Stromverbindungsvorrichtung erfolgt, ist zudem der Anteil von beschädigten Leiterplatten bzw. ein Ausschuss nach dem Bestü- ckungsprozess geringer.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass kein Lötmaterial o- der dergleichen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung benötigt wird. Zudem besteht die elektrische Verbindung selbst bei hohen Temperaturen weiter, da kein Lötmaterial schmelzen kann.

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromverbindungsvorrichtung ist zwischen dem dornförmigen Ab- schnitt des zweiten Verbindungselementes und dem ersten Ver- bindungselement eine lösbare Verbindung, insbesondere eine Sollbruchverbindung, angeordnet, welche sich löst bzw. auf- bricht, sobald der dornförmige Abschnitt des zweiten Verbin- dungselementes in das erste Verbindungselement gepresst wird.

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromverbindungsvorrichtung bilden das erste Verbindungsele- ment und das zweite Verbindungselement ein integrales Bauele- ment, welche über eine Sollbruchverbindung miteinander ver- bunden sind.

Diese Ausführungsform bietet den besonderen Vorteil, dass die Stromverbindungsvorrichtung als ein Bauelement in eine ent- sprechende Kontaktöffnung einsetzbar ist, wodurch die Montage erleichtert wird.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Stromverbindungsvorrichtung weisen die beiden Verbin- dungselemente der Stromverbindungsvorrichtung ein elektrisch leitfähiges Material, insbesondere eine Metalllegierung, auf.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Stromverbindungsvorrichtung ist der dornförmige Ab- schnitt des zweiten Verbindungselementes verformbar ausgebil- det. Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromverbindungsvorrichtung ist der dornförmige Abschnitt des zweiten Verbindungselementes elasto-plastisch verformbar.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Stromverbindungsvorrichtung weist das zweite Verbin- dungselement einen Anschlussabschnitt auf.

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromverbindungsvorrichtung ist der Anschlussabschnitt des zweiten Verbindungselementes im Wesentlichen starr ausgebil- det.

Im Gegensatz zu dem dornförmigen Abschnitt des zweiten Ver- bindungselementes ist somit der Anschlussabschnitt bzw. das Anschlusselement bei einer möglichen Ausführungsform im We- sentlichen starr ausgebildet.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Stromverbindungsvorrichtung ist das erste Verbin- dungselement verformbar ausgebildet.

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromverbindungsvorrichtung ist das erste Verbindungselement elasto-plastisch verformbar ausgebildet.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Stromverbindungsvorrichtung wird das erste Verbin- dungselement durch einen in die Kontaktöffnung der Leiter- platte einsetzbaren Ring gebildet, welcher eine äußere zy- lindrische Kontaktfläche und eine nach innen gewölbte Gleit- fläche aufweist. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Stromverbindungsvorrichtung weist der dornförmige Ab- schnitt des zweiten Verbindungselementes eine nach außen ge- wölbte Gleitfläche auf.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Stromverbindungsvorrichtung wird das in die Kontakt- öffnung der Leiterplatte eingesetzte erste Verbindungselement der Stromverbindungsvorrichtung zur Herstellung des elektri- schen Kontaktes zwischen der Kontaktfläche des ersten Verbin- dungselementes und der Kontaktöffnung der Leiterplatte vor- wiegend elastisch ausgeweitet, sobald die äußere Gleitfläche des dornförmigen Abschnittes des zweiten Verbindungselementes in die innere Gleitfläche des ersten Verbindungselementes ge- presst wird.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Stromverbindungsvorrichtung ist das vorwiegend elas- tisch ausgeweitete erste Verbindungselement in der Kontakt- öffnung der Leiterplatte hinsichtlich weiterer Montageschrit- te durch Kraft- und/oder Formschluss verdrehsicher angeord- net.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Stromverbindungsvorrichtung weist das zweite Verbin- dungselement der Stromverbindungsvorrichtung als Anschlussab- schnitt bzw. Anschlusselement eine zylindrische Innenbohrung zum Einführen oder Einschrauben eines elektrischen Steckers auf.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Stromverbindungsvorrichtung weist die Leiterplatte eine Schicht mit elektrischen Leiterbahnen auf, die mit der Kontaktöffnung der Leiterplatte elektrisch verbunden sind.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Stromverbindungsvorrichtung ist das zweite Verbin- dungselement der Stromverbindungsvorrichtung aus dem ersten Verbindungselement der Stromverbindungsvorrichtung zur Unter- brechung des elektrischen Kontaktes zwischen der Kontaktflä- che des ersten Verbindungselementes und der Kontaktöffnung der Leiterplatte herausziehbar oder herauspressbar.

Die Erfindung schafft ferner eine Leiterplatte mit den in Pa- tentanspruch 17 angegebenen Merkmalen.

Die Erfindung schafft demnach eine Leiterplatte mit mindes- tens einer Kontaktöffnung, in die eine Stromverbindungsvor- richtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung zur Herstel- lung eines elektrischen Kontaktes eingepresst ist.

Die Erfindung schafft ferner ein Montageverfahren mit den in Patentanspruch 18 angegebenen Merkmalen.

Die Erfindung schafft demnach ein Verfahren zur Montage einer Stromverbindungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Er- findung an einer Leiterplatte mit den Schritten:

Einsetzen des ersten Verbindungselementes der Stromverbin- dungsvorrichtung in eine Kontaktöffnung einer Leiterplatte, wobei das erste Verbindungselement der Stromverbindungsvor- richtung durch ein Montagehilfselement gestützt wird, und Pressen des zweiten Verbindungselementes der Stromverbin- dungsvorrichtung gegen das erste Verbindungselement der Stromverbindungsvorrichtung, sodass sich die beiden Verbin- dungselemente der Stromverbindungsvorrichtung gegeneinander verschieben und die äußere Kontaktfläche des ersten Verbin- dungselementes gegen die Kontaktöffnung der Leiterplatte zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes gedrückt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Montageverfahrens ist die Leiterplatte während der Montage der Stromverbindungsvorrichtung im Wesentlichen horizontal ausgerichtet.

Dabei wird das erste Verbindungselement der Stromverbindungs- vorrichtung vorzugsweise von oben in eine Kontaktöffnung der im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Leiterplatte einge- setzt, wobei das erste Verbindungselement der Stromverbin- dungsvorrichtung von unten durch ein Montagehilfselement ge- stützt wird.

Weiterhin wird vorzugsweise das zweite Verbindungselement der Stromverbindungsvorrichtung anschließend von oben gegen das erste Verbindungselement der Stromverbindungsvorrichtung ge- presst, sodass sich die beiden Verbindungselemente der Strom- verbindungsvorrichtung gegeneinander verschieben und die äu- ßere Kontaktfläche des ersten Verbindungselementes gegen die Kontaktöffnung der Leiterplatte zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes gedrückt wird.

Im Weiteren werden mögliche Ausführungsformen der erfindungs- mäßen Stromverbindungsvorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren de- tailliert beschrieben.

Es zeigen: Figuren 1A, 1B, 1C, 1D eine Ansicht auf einen Montagevorgang zur Montage einer erfindungsgemäßen Hochstromverbindung an einer Leiter- platte;

Figuren 2A, 2B, 2C, 2D Schnittansichten zur Erläuterung des in den Figuren 1A bis 1D dargestell- ten Montagevorganges;

Figuren 3A, 3B gezoomte Detailansichten zur Erläute- rung des erfindungsgemäßen Montage- vorganges zur Montage einer erfin- dungsgemäßen Hochstromverbindung an einer Leiterplatte;

Fig. 4 ein einfaches Ablaufdiagramm zur Dar- stellung einer möglichen Ausführungs- form eines erfindungsgemäßen Montage- verfahrens zur Montage einer Strom- verbindungsvorrichtung an einer Lei- terplatte.

Die perspektivischen Ansichten gemäß Figuren 1A bis 1D sowie die Schnittansichten gemäß Figuren 2A bis 2D zeigen eine Mon- tage einer erfindungsgemäßen Stromverbindungsvorrichtung 1 an einer Leiterplatte 2. Bei dem in den Figuren 1A bis 1D und den Schnittansichten gemäß Figuren 2A bis 2D dargestellten Montagevorgang ist die Leiterplatte 2 im Wesentlichen hori- zontal ausgerichtet. Alternativ kann die Leiterplatte 2 auch bei einer Montage in einer anderen Richtung ausgerichtet sein, beispielsweise vertikal. Die Leiterplatte 2 besitzt in dem dargestellten Beispiel eine Kontaktöffnung 3, in welche die erfindungsgemäße Stromverbindungsvorrichtung 1 als Bau- element zunächst eingesetzt und anschließend gegen die Kon- taktöffnung gepresst wird. Hierzu kann bei einer möglichen Ausführungsform ein Montagepresselement 4 sowie ein Montage- hilfselement 5 verwendet werden. Die Stromverbindungsvorrich- tung 1 besteht bei dem in den Figuren 1, 2 dargestellten Aus- führungsbeispiel aus einem integralen Bauelement, welches aus einem ersten Verbindungselement 1A und einem zweiten Verbin- dungselement 1B besteht. Die Stromverbindungsvorrichtung 1 weist ein erstes Verbindungselement 1A auf, welches in die entsprechende Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 einsetzbar ist. Die Stromverbindungsvorrichtung 1 weist ferner ein zwei- tes Verbindungselement 1B auf, das einen dornförmigen Ab- schnitt 6 hat. Bei dem in den Figuren 1, 2 dargestellten Bei- spiel ist das erste Verbindungselement 1A unterhalb des zwei- ten Verbindungselementes 1B vorgesehen und kann in die Kon- taktöffnung 3 der Leiterplatte 2 eingesetzt werden. Bei dem in den Figuren 1, 2 dargestellten Beispiel bilden das erste Verbindungselement 1A und das zweite Verbindungselement 1B zusammen ein integrales Bauelement, nämlich die erfindungsge- mäße Stromverbindungsvorrichtung 1. Bei dieser Ausführungs- form besteht zwischen dem dornförmigen Abschnitt 6 des oberen zweiten Verbindungselementes 1B und dem unteren in die Kon- taktöffnung 3 einsetzbaren ersten Verbindungselement 1A eine Verbindungsbrücke bzw. eine Sollbruchverbindung, die erst während des Montagevorganges aufbricht. Bei einer alternati- ven Ausführungsform können das erste Verbindungselement 1A und das zweite Verbindungselement 1B auch über eine lösbare Verbindung miteinander verbunden sein. Beispielsweise kann an den dornförmigen Abschnitt 6 des zweiten Verbindungselementes 1B ein Ring aufgepresst werden.

Die Figuren 3A, 3B zeigen detaillierte Schnittansichten zur Darstellung des Montagevorganges. Dabei zeigt Fig. 3A das mit „X" gekennzeichnete Detail aus Fig. 1B und zeigt Fig. 3B das mit „Y" gekennzeichnete Detail aus Fig. 1C, jeweils in ge- zoomter Darstellung. Man erkennt in den Figuren 3A, 3B oben das zweite Verbindungselement 1B, welches über einen dornför- migen Abschnitt 6 verfügt. Das in die Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 eingesetzte erste Verbindungselement 1A weist eine innere Gleitfläche 7 auf. Das zweite Verbindungselement 1B weist einen dornförmigen Abschnitt 6 mit einer äußeren Gleitfläche 8 auf. Die äußere Gleitfläche 8 des dornförmigen Abschnittes 6 des zweiten Verbindungselementes 1B drückt die innere Gleitfläche 7 des in die Kontaktöffnung 3 der Leiter- platte 2 eingesetzten ersten Verbindungselementes 1A nach au- ßen zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen der Kontaktfläche 11 des ersten Verbindungselementes 1A und einer Kontaktfläche 9 der Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2, so- bald die äußere Gleitfläche 8 des dornförmigen Abschnittes 6 des zweiten Verbindungselementes 1B gegen die innere Gleit- fläche 7 des ersten Verbindungselementes 1A mechanisch ge- presst wird. Bei dem in den Figuren 3A, 3B dargestellten Aus- führungsbeispiel ist die Leiterplatte 2 eine mehrlagige Lei- terplatte, welche neben den elektrisch leitfähigen Leiterbah- nen 10-1, 10-5 auf der Ober- und/oder Unterseite auch inner- halb des isolierenden Materials Leiterbahnen 10-2, 10-3, 10-4 aufweist. An der Kontaktöffnung 3 weist die Leiterplatte 2 eine elektrisch leitfähige Kontaktfläche 9 auf, die elektrisch mit Leiterbahnen 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5 ver- bunden ist. Bei der in den Figuren 3A, 3B dargestellten Mehr- lagenleiterplatte 2 sind somit zwei oder mehr Lagen von Lei- terbahnen 10 elektrisch parallel geschaltet, um einen notwen- digen Leitungsquerschnitt auch für hohe Stromamplituden zu erreichen. Hierdurch können elektrische Ströme mit höheren Stromamplituden von mehr als 10 Ampere geleitet werden. Die elektrisch leitfähigen Leiterbahnen 10 bzw. Leiterschichten können beispielsweise aus Kupfer bestehen. Durch die Paral- lelschaltung der elektrischen Leiterbahnen 10 kann zudem bei gegebener Stromstärke der individuelle Querschnitt der ver- schiedenen Leiterbahnen 10 verringert werden. Die Größe der Leiterplatte 2 kann damit reduziert werden und an gegebene Anforderungen der elektrischen Schaltung, wie beispielsweise größere Spannungsabstände, angepasst werden. Die Anzahl der Leiterbahnen 10 kann je nach Anwendungsfall variieren. Die beiden Verbindungselemente 1A, 1B der Stromverbindungsvor- richtung 1 weisen vorzugsweise ein elektrisch leitfähiges Ma- terial auf, insbesondere eine Metalllegierung. Damit kann der elektrische Strom über die beiden Verbindungselemente 1A, 1B der Stromverbindungsvorrichtung 1 und über die elektrisch leitfähige Kontaktfläche 9 an die Leiterbahnen 10 der Leiter- platte 2 fließen. Wie man in Fig. 3A erkennen kann, weist das in die Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 eingesetzte erste Verbindungselement 1A eine äußere Kontaktfläche 11 auf, wel- che gegen die Kontaktfläche 9 der Leiterplatte 2 nach erfolg- tem Montagevorgang mechanisch gepresst wird. Die äußere Gleitfläche 8 des dornförmigen Abschnittes 6 des zweiten Ver- bindungselementes 1B drückt die innere Gleitfläche 7 des in die Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 eingesetzten ersten Verbindungselementes 1A nach außen, sodass die äußere Kon- taktfläche 11 des ersten Verbindungselementes 1A nach außen zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen der Kontaktfläche 11 und der Kontaktfläche 9 der Leiterplatte 2 gedrückt wird. Dies ist in Fig. 3B dargestellt, in welcher der eingeführte dornförmige Abschnitt 6 des zweiten Verbin- dungselementes 1B die elektrisch leitfähige Kontaktfläche 11 des ersten Verbindungselementes 1A gegen die Kontaktfläche 9 der Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 mechanisch drückt. Aufgrund der mechanischen Kraft ist der elektrische Über- gangswiderstand zwischen der Kontaktfläche 9 der Leiterplatte 2 und der Kontaktfläche 11 des ersten Verbindungselementes 1A gering.

Bei einer möglichen Ausführungsform ist das erste Verbin- dungselement 1A und das zweite Verbindungselement 1B der Stromverbindungsvorrichtung 1 über eine Sollbruchverbindung 12 zunächst verbunden. Diese Sollbruchstelle bzw. Sollbruch- verbindung 12 bricht während des Montagevorganges auf, sobald der dornförmige Abschnitt 6 des zweiten Verbindungselementes 1B in das erste Verbindungselement 1A gepresst wird, wie auch in Fig. 3B dargestellt. Alternativ kann das erste Verbin- dungselement 1A auch über eine lösbare Verbindung mit dem zweiten Verbindungselement 1B verbunden sein. Fig. 3A zeigt den Zustand der Stromverbindungsvorrichtung 1 nach Einsetzen des ersten Verbindungselementes 1A in die Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2, bevor das zweite Verbindungselement 1B nach unten mithilfe eines Presselementes bzw. Montagepres- selement 4 gepresst wird. Fig. 3B zeigt den Zustand nach Ein- pressen des zweiten Verbindungselementes 1B in das erste Ver- bindungselement 1A. Der dornförmige Abschnitt 6 des zweiten Verbindungselementes 1B ist vorzugsweise verformbar. Bei- spielsweise kann der dornförmige Abschnitt 6 des zweiten Ver- bindungselementes 1B elasto-plastisch verformbar ausgebildet sein. Bei dem Einpressvorgang findet häufig anfänglich eine elastische Verformung statt, welche anschließend in eine plastische Verformung übergeht.

Das erste Verbindungselement 1A ist vorzugsweise ebenfalls verformbar. Beispielsweise ist das erste Verbindungselement 1A elasto-plastisch verformbar ausgebildet.

Bei dem in den Figuren 1, 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 kreisförmig aus- gebildet. Bei alternativen Ausführungsformen kann die Kon- taktöffnung 3 der Leiterplatte 2 auch einen anderen Quer- schnitt aufweisen, beispielsweise quadratisch, dreieckig, el- liptisch oder rechteckig. Bei diesen Ausführungsformen ist das erste Verbindungselement 1A entsprechend geformt bzw. ausgebildet, d.h. beispielsweise dreieckig, quadratisch, rechteckig oder elliptisch. Das in die Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 eingesetzte erste Verbindungselement 1A der Stromverbindungsvorrichtung 1 wird zur Herstellung des elektrischen Kontaktes zwischen der Kontaktfläche 11 des ers- ten Verbindungselementes 1A und der Kontaktfläche 9 der Kon- taktöffnung 3 der Leiterplatte 2 vorzugsweise vorwiegend elastisch ausgeweitet, sobald die äußere Gleitfläche 8 des dornförmigen Abschnittes 6 des zweiten Verbindungselementes 1B gegen die innere Gleitfläche 7 des ersten Verbindungsele- mentes 1A gepresst wird. Das vorzugsweise vorwiegend elas- tisch ausgeweitete erste Verbindungselement 1A ist in der Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 hinsichtlich weiterer Montageschritte durch Kraft- und/oder Formschluss verdrehsi- cher angeordnet.

Das zweite Verbindungselement 1B der Stromverbindungsvorrich- tung 1 weist bei einer bevorzugten Ausführungsform einen An- schlussabschnitt 13 auf. Dieser Anschlussabschnitt 13 weist bei einer möglichen Ausführungsform eine zylindrische Innen- bohrung auf. Diese zylindrische Innenbohrung dient bei einer möglichen Ausführungsform zum Einführen oder Einschrauben ei- nes elektrischen Steckers zum Leiten eines elektrischen Stro- mes, insbesondere eines elektrischen Stromes mit mehr als 10 Ampere.

Die Figuren 1, 2 zeigen die Montage der erfindungsmäßen Stromverbindungsvorrichtung 1 an einer Leiterplatte 2. Zunächst wird die Stromverbindungsvorrichtung 1 in die Kon- taktöffnung 3 der Leiterplatte 2 eingesetzt, wie in den Figu- ren 1B, 2B dargestellt. Die Leiterplatte 2 ist dabei vorzugs- weise horizontal ausgerichtet. Die eingesetzte Stromverbin- dungsvorrichtung 1 wird von unten durch ein Montagehilfsele- ment 5 gestützt, wie unter anderem in den Figuren 1B, 2B dar- gestellt. Anschließend wird von oben ein Presselement bzw. Montagepresselement 4 nach unten geführt und presst das zwei- te Verbindungselement 1B der Stromverbindungsvorrichtung 1 gegen das untere erste Verbindungselement 1A der Stromverbin- dungsvorrichtung 1, sodass sich die beiden Verbindungselemen- te 1A, 1B der Stromverbindungsvorrichtung 1 gegeneinander räumlich vertikal verschieben und die äußere Kontaktfläche 11 des ersten Verbindungselementes 1A gegen die Kontaktfläche 9 der Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes drücken. Die Figuren 1C, 2C zeigen das Pressen des zweiten Verbindungselementes 1B gegen das darun- terliegende Verbindungselement 1A, welches durch das Montage- hilfselement 5 gestützt wird. Die Figuren 1D, 2D zeigen die in der Leiterplatte 2 montierte Stromverbindungsvorrichtung 1 mit der nach oben gerichteten zylindrischen Innenbohrung 13 zum Einführen oder Einschrauben eines elektrischen Steckers.

Fig. 4 zeigt ein einfaches Ablaufdiagramm zur Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Montage einer Stromverbin- dungsvorrichtung 1 einer Leiterplatte 2.

In einem ersten Montageschritt S1 wird das erste Verbindungs- element 1A der Stromverbindungsvorrichtung 1 in eine Kontakt- öffnung 3 einer Leiterplatte 2 eingesetzt, wobei das erste Verbindungselement 1A der Stromverbindungsvorrichtung 1 vor- zugsweise durch ein Montagehilfselement 5 gestützt wird. Vor- zugsweise erfolgt das Einsetzen des ersten Verbindungselemen- tes 1A der Stromverbindungsvorrichtung 1 von oben in eine Kontaktöffnung 3 einer im Wesentlichen horizontal ausgerich- teten Leiterplatte 2, wie in den Figuren 1, 2 dargestellt. Das erste Verbindungselement 1A der Stromverbindungsvorrich- tung 1 wird dabei von unten durch das Montagehilfselement 5 gestützt.

Anschließend wird in einem zweiten Montageschritt S2 das zweite Verbindungselement 1B der Stromverbindungsvorrichtung 1 gegen das erste Verbindungselement 1A der Stromverbindungs- vorrichtung 1 gepresst, sodass sich die beiden Verbindungs- elemente 1A, 1B der Stromverbindungsvorrichtung 1 gegeneinan- der räumlich in vertikaler Richtung, d.h. senkrecht zur Aus- richtung der Leiterplatte 2, verschieben und die äußere Kon- taktfläche 11 des ersten Verbindungselementes 1A gegen die Kontaktfläche 9 der Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes gedrückt wird. Vor- zugsweise wird das zweite Verbindungselement 1B von oben in das erste Verbindungselement 1A der Stromverbindungsvorrich- tung 1 gepresst, wie in den Figuren 1, 2 dargestellt.

Bei einer möglichen Ausführungsform befindet sich das Monta- gehilfselement 5 auf einem Montagetisch einer Montagevorrich- tung. Bei einer möglichen Ausführungsform weist die Leiter- platte 2 eine Vielzahl von entsprechenden Kontaktöffnungen 3 auf, wobei für jede Kontaktöffnung 3 ein entsprechendes Mon- tagehilfselement 5 auf dem Montagetisch montierbar vorgesehen ist. Die Form und Anzahl der Kontaktöffnungen 3 kann je nach Anwendungsfall variieren.

Bei einer möglichen Ausführungsform kann die montierte Strom- verbindungsvorrichtung 1 auch wieder aus der Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 entfernt werden. Bei einer möglichen Aus- führungsform ist das zweite Verbindungselement 1B der Strom- verbindungsvorrichtung 1 aus dem ersten Verbindungselement 1A der Stromverbindungsvorrichtung 1 zur Unterbrechung des elektrischen Kontaktes zwischen der Kontaktfläche des ersten Verbindungselementes 1A und der Kontaktfläche der Kontaktöff- nung 3 der Leiterplatte 2 herausziehbar oder herauspressbar.

Die Stromverbindungsvorrichtung 1 kann bei einer möglichen Ausführungsform über ein oder mehrere Anschlussabschnitte 13 verfügen. Vorzugsweise ist an dem zweiten Verbindungselement 1B ein Anschlussabschnitt 13 in Form einer zylindrischen In- nenbohrung vorgesehen. Bei einer möglichen Ausführungsform ist auch an dem weiteren ersten Verbindungselement 1A ein An- schlussabschnitt 13 vorgesehen, beispielsweise eine zylindri- sche Innenbohrung zum Einführen oder Einschrauben eines elektrischen Steckers. Bei einer weiteren möglichen Ausfüh- rungsform ist sowohl an dem zweiten Verbindungselement 1B als auch an dem ersten Verbindungselement 1A ein entsprechender Anschlussabschnitt 13 vorgesehen. Beispielsweise kann der An- schlussabschnitt 13 ein M5-Gewinde aufweisen.

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromverbindungsvorrichtung 1 ist sowohl das erste Verbin- dungselement 1A als auch das zweite Verbindungselement 1B ro- tationssymmetrisch, das bedeutet in diesem Zusammenhang als Rotationskörper, ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform kann die Stromverbindungsvorrichtung 1 beispielsweise in einem Drehprozess hergestellt werden.

Bei einer alternativen Ausführungsform kann das erste und/oder das zweite Verbindungselement 1A, 1B aber auch el- liptisch oder quadratisch ausgebildet sein, wobei bei dieser Ausführungsform die Stromverbindungsvorrichtung 1 beispiels- weise in einem Fräsvorgang hergestellt werden kann. Bei- spielsweise kann durch einen quadratischen Querschnitt des in eine entsprechende quadratische Kontaktöffnung eingesetzten ersten Verbindungselementes 1A eine einfache formschlüssige verdrehsichere Verbindung erreicht werden. Das ausgeweitete erste Verbindungselement 1A ist in der Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 hinsichtlich weiterer Montageschritte durch Kraft- und/oder Formschluss verdrehsicher angeordnet.

Die Gleitflächen sind vorzugsweise derart geformt, dass wäh- rend des Montagevorganges keine zu hohen Verspannkräfte in der Leiterplatte 2 entstehen. Bei einer möglichen Ausfüh- rungsform wird das erste Verbindungselement 1A der Stromver- bindungsvorrichtung 1 durch einen in die Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 einsetzbaren Ring gebildet, welcher eine äuße- re zylindrische Kontaktmantelfläche und eine nach innen ge- wölbte Gleitfläche aufweist. Der Ring bzw. das erste Verbin- dungselement 1A kann bei einer möglichen Ausführungsform auch Schlitze aufweisen, um das Einsetzten zu erleichtern und/oder die angestrebte Pressung zwischen dem ersten Verbindungsele- ment 1A und der Kontaktöffnung 3 der Leiterplatte 2 zu erhö- hen. Der dornförmige Abschnitt 6 des zweiten Verbindungsele- mentes 1B weist vorzugsweise eine nach außen gewölbte Gleit- fläche 8 auf, wie in den Figuren 3A, 3B dargestellt. Der dornförmige Abschnitt 6 und das ringförmige erste Verbin- dungselement 1A weisen vorzugsweise Gleitzonen bzw. Gleitflä- chen 7, 8 auf, die gegeneinander fügbar ausgeführt sind. Bei einer möglichen Ausführungsform sind die Gleitflächen 7, 8 bzw. Gleitzonen im Wesentlichen konisch ausgeführt. Die Größe bzw. Dimensionierung der beiden Verbindungselemente 1A, 1B der Stromverbindungsvorrichtung 1 können je nach Anwendungs- fall, insbesondere in Abhängigkeit der erforderlichen Strom- dichte, variieren. Beispielsweise weist die Stromverbindungs- vorrichtung 1 rotationssymmetrische Verbindungselemente auf, welche einen Außendurchmesser von etwa 10 bis 20 mm aufwei- sen. Die Größe der Kontaktflächen hängt von der Stromstärke bzw. Stromdichte des zu übertragenen elektrischen Stromes ab. Bei einer möglichen Ausführungsform ist die Stromverbindungs- vorrichtung 1 dazu ausgelegt, einen elektrischen Strom von mehr als 10 Ampere zu übertragen, beispielsweise einen elektrischen Strom in Höhe von etwa 600 Ampere. Die erfin- dungsgemäße Stromverbindungsvorrichtung 1 eignet sich sowohl zur Übertragung eines Gleichstromes (DC) als auch zur Strom- übertragung eines Wechselstromes (AC). Die erfindungsgemäße Stromverbindungsvorrichtung 1 kann insbesondere für Leiter- platten 2 vorgesehen werden, welche mit Leistungselektronik- bauteilen bestückt sind. Weitere Ausführungsformen sind mög- lich. Beispielsweise kann an der Stromverbindungsvorrichtung 1 auch ein Kühlelement vorgesehen sein. Um die Verdrehsicher- heit der montierten Stromverbindungsvorrichtung 1 zu erhöhen, kann zusätzlich an der Außenfläche des ersten Verbindungsele- mentes 1A eine Rändelung vorgesehen sein. Das zweite Verbin- dungselement 1B kann bei einer möglichen Ausführungsform auch über mehrere Anschlussabschnitte bzw. Anschlusselemente 13 zum Einschrauben oder Einführen von elektrischen Steckern verfügen. Das Gleiche gilt auch für das untere erste Verbin- dungselement 1A der Stromverbindungsvorrichtung 1.

Weitere Ausführungsformen:

1. Stromverbindungsvorrichtung (1) für eine Leiterplatte (2) mit

- einem ersten Verbindungselement (1A), das eine äußere Kontaktfläche (11), welche in eine entsprechende Kon- taktöffnung (3) der Leiterplatte (2) einsetzbar ist, und eine innere Gleitfläche (7) aufweist, und mit

- einem zweiten Verbindungselement (1B), das einen dorn- förmigen Abschnitt (6) mit einer äußeren Gleitfläche (8) aufweist, welche die innere Gleitfläche (7) des in die Kontaktöffnung (3) der Leiterplatte (2) eingesetz- ten ersten Verbindungselementes (1A) nach außen zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen der Kontaktfläche (11) des ersten Verbindungselementes (1A) und einer Kontaktfläche (9) der Kontaktöffnung (3) der Leiterplatte (2) drückt, sobald die äußere Gleitfläche (11) des dornförmigen Abschnittes (6) des zweiten Ver- bindungselementes (1B) gegen die innere Gleitfläche (7) des ersten Verbindungselementes (1A) gepresst wird. 2. Stromverbindungsvorrichtung nach Ausführungsbeispiel 1, wobei zwischen dem dornförmigen Abschnitt (6) des zweiten Verbindungselementes (1B) und dem ersten Verbindungsele- ment (1A) eine lösbare Verbindung, insbesondere eine Sollbruchverbindung (12), angeordnet ist, welche sich löst beziehungsweise aufbricht, sobald der dornförmige Abschnitt (6) des zweiten Verbindungselements (1B) in das erste Verbindungselement (1A) gepresst wird. 3. Stromverbindungsvorrichtung nach Ausführungsbeispiel 1 oder 2, wobei die beiden Verbindungselemente (1A, 1B) der Strom- verbindungsvorrichtung (1) ein elektrisch leitfähiges Ma- terial, insbesondere eine Metalllegierung, aufweisen. 4. Stromverbindungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele 1 bis 3, wobei der dornförmige Abschnitt (6) des zweiten Verbin- dungselementes (1B) verformbar, insbesondere elasto- plastisch verformbar, ausgebildet ist. 5. Stromverbindungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele 1 bis 4, wobei das erste Verbindungselement (1A) und/oder das zweite Verbindungselement (1B) einen Anschlussabschnitt (13) aufweist. 6. Stromverbindungsvorrichtung nach Ausführungsbeispiel 5, wobei der Anschlussabschnitt (13) im Wesentlichen starr ausgebildet ist. 7. Stromverbindungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele 1 bis 6, wobei das erste Verbindungselement (1A) verformbar, ins- besondere elasto-plastisch verformbar, ausgebildet ist. 8. Stromverbindungsvorrichtung nach einem der Ausführungs- beispiele 1 bis 7, wobei das erste Verbindungselement (1A) durch einen in die Kontaktöffnung (3) der Leiterplatte (2) einsetzbaren Ring gebildet wird, welcher eine äußere zylindrische Kon- taktfläche (11) und eine nach innen gewölbte Gleitfläche (7) aufweist. 9. Stromverbindungsvorrichtungnach Ausführungsbeispiel 8, wobei der Ring geschlitzt ist. 10. Stromverbindungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei der dornförmige Abschnitt (6) des zweiten Verbin- dungselementes (1B) eine nach außen gewölbte Gleitfläche (8) aufweist. 11. Stromverbindungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei das in die Kontaktöffnung (3) der Leiterplatte (2) eingesetzte erste Verbindungselement (1A) der Stromver- bindungsvorrichtung (1) zur Herstellung des elektrischen Kontaktes zwischen der Kontaktfläche (11) des ersten Ver- bindungselementes (1A) und der Kontaktfläche (9) der Kon- taktöffnung (3) der Leiterplatte (2) vorwiegend elastisch ausgeweitet wird, sobald die äußere Gleitfläche (8) des dornförmigen Abschnittes (6) des zweiten Verbindungsele- mentes (1B) gegen die innere Gleitfläche (7) des ersten Verbindungselementes (1A) gepresst wird. 12. Stromverbindungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei das ausgeweitete erste Verbindungselement (1A) in der Kontaktöffnung (3) der Leiterplatte (2) hinsichtlich weiterer Montageschritte durch Kraft- und/oder Form- schluss verdrehsicher angeordnet ist. 13. Stromverbindungsvorrichtung nach Ausführungsbeispiel 12, wobei der Formschluss erreicht wird, indem der dornförmi- ge Abschnitt (6) des zweiten Verbindungselementes (1B) und das erste Verbindungselement (1A) eine von einem Ro- tationskörper abweichende Form aufweisen. 14. Stromverbindungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele 5 bis 13, wobei das zweite Verbindungselement (1B) der Stromverbin- dungsvorrichtung (1) als einen Anschlussabschnitt (13) eine zylindrische Innenbohrung zum Einfuhren oder Ein- schrauben eines elektrischen Steckers aufweist. 15. Stromverbindungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei die Leiterplatte (2) mindestens eine Schicht mit elektrischen Leiterbahnen (10) aufweist, die mit der Kon- taktfläche (9) der Kontaktöffnung (3) der Leiterplatte (2) elektrisch verbunden sind. 16. Stromverbindungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei das zweite Verbindungselement (1B) der Stromverbin- dungsvorrichtung (1) aus dem ersten Verbindungselement (1A) der Stromverbindungsvorrichtung (1) zur Unterbre- chung des elektrischen Kontaktes zwischen der Kontaktflä- che (11) des ersten Verbindungselementes (1A) und der Kontaktöffnung (3) der Leiterplatte (2) herausziehbar o- der herauspressbar ist. 17. Leiterplatte (2) mit mindestens einer Kontaktöffnung (3), in die eine Stromverbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele 1 bis 14 zur Her- stellung eines elektrischen Kontaktes eingepresst ist. 18. Verfahren zur Montage einer Stromverbindungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele 1 bis 16 an einer Leiterplatte (2) mit den Schritten:

- Einsetzen (S1) des ersten Verbindungselementes (1A) der Stromverbindungsvorrichtung (1) in eine Kontaktöffnung (3) der Leiterplatte (2), wobei das erste Verbindungs- element (1A) der Stromverbindungsvorrichtung (1) durch ein Montagehilfselement (5) gestützt wird, und

- Pressen (S2) des zweiten Verbindungselementes (1B) der Stromverbindungsvorrichtung (1) gegen das erste Verbin- dungselement (1A) der Stromverbindungsvorrichtung (1), sodass sich die beiden Verbindungselemente (1A, 1B) der Stromverbindungsvorrichtung (1) gegeneinander verschie- ben und die äußere Kontaktfläche (11) des ersten Ver- bindungselementes (1A) gegen die Kontaktfläche (9) der Kontaktöffnung (3) der Leiterplatte (2) zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes gedrückt wird.