DE102014001631A1

DE102014001631A1 - Electrical wiring between a transmission control unit and an electrical transmission component

Info

Publication number: DE102014001631A1
Application number: DE201410001631
Authority: DE
Inventors: Heino Sieber; Ralf Kischkat
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2015-04-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Leitungsverbindung, mit der im Innenraum (1) eines Fahrzeuggetriebes ein Getriebesteuergerät (3) mit zumindest einer außerhalb des Getriebesteuergeräts (3) angeordneten elektrischen Komponente (7), etwa einen Druckregler oder einen Schaltventil, elektrisch verbindbar ist, welche Leitungsverbindung (5) eine Leiterbahnstruktur (15) mit einer Anzahl voneinander elektrisch isolierter Leiterbahnen (17) aufweist. Erfindungsgemäß sind die Leiterbahnen (17) der Leiterbahnenstruktur (13) für eine, gegen Getriebeöl chemisch resistente Ausbildung aus einer Kupfer-Zink-Legierung hergestellt oder weisen die Leiterbahnen (17) jeweils ein inneres Kernmaterial (33) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und eine äußere Zink- oder Zink-Kupfer-Beschichtung (35) auf.The invention relates to an electrical line connection, with which in the interior (1) of a vehicle transmission, a transmission control unit (3) with at least one outside of the transmission control unit (3) arranged electrical component (7), such as a pressure regulator or a switching valve, is electrically connected, which line connection (5) has a conductor track structure (15) with a number of electrically insulated conductor tracks (17). According to the invention, the interconnects (17) of the strip conductor structure (13) are made of a copper-zinc alloy for a transmission oil-resistant chemical structure or the interconnects (17) each comprise an inner core material (33) of copper or a copper alloy and an outer core material Zinc or zinc-copper coating (35) on.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Leitungsverbindung nach dem Patentanspruch 1, mit der im Innenraum eines Fahrzeuggetriebes, insbesondere eines Automatikgetriebes, ein Getriebesteuergerät betriebssicher mit zumindest einer außerhalb des Getriebesteuergerätes angeordneten elektrischen Komponente, etwa anderen Sensoren/Aktoren, wie zum Beispiel einem Druckregler oder einem Schaltventil, elektronisch verbindbar ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Fahrzeuggetriebe nach dem Patentanspruch 5 sowie ein Verfahren zur Herstellung der elektrischen Leitungsverbindung nach dem Patentanspruch 6.The invention relates to an electrical line connection according to claim 1, with the interior of a vehicle transmission, in particular an automatic transmission, a transmission control unit reliable with at least one arranged outside the transmission control unit electrical component, such as other sensors / actuators, such as a pressure regulator or a switching valve, is electronically connectable. In addition, the invention relates to a vehicle transmission according to claim 5 and a method for producing the electrical line connection according to claim 6.

Speziell im Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges wird in gängiger Praxis das Getriebesteuergerät zusammen mit elektrisch ansteuerbaren Getriebekomponenten (das heißt Aktuatoren oder Sensoren, wie zum Beispiel Schaltventile oder dergleichen) innerhalb des Getriebegehäuses, das heißt in getriebeölhaltiger Umgebung, angeordnet.Especially in the automatic transmission of a motor vehicle in common practice, the transmission control unit together with electrically controllable transmission components (ie actuators or sensors, such as switching valves or the like) within the transmission housing, that is in gear oil-containing environment arranged.

Aus der DE 10 2009 046 467 A1 ist eine gattungsgemäße elektrische Leitungsverbindung bekannt, die ein Getriebesteuergerät mit elektrisch ansteuerbaren Getriebekomponenten verbindet. Die Leiterbahnenstruktur dieser elektrischen Verbindung ist aus einem, aus einem Blech gestanzten Stanzgitter gefertigt.From the DE 10 2009 046 467 A1 is a generic electrical line connection is known, which connects a transmission control unit with electrically controllable transmission components. The strip conductor structure of this electrical connection is made of a punched grid stamped from a sheet metal.

Derartige Stanzgitter sind für große Stückzahlen kostenoptimale elektrische Verbindungselemente, wie sie beispielsweise in Getrieben im Fahrzeugbau eingesetzt werden. Neben der niedrigen Kosten besteht ihr besonderer Vorteil darin: Sie können große elektrische Ströme tragen und sind konstruktiv an die benötigten Leistungen und Geometrien einfach anpassbar. Gegenüber der Verbindungstechnologie „Kabel” fallen zwar höhere Werkzeugkosten an, dafür ist der Stückpreis deutlich geringer. Da ohnehin ein Stanzvorgang anfällt, können im gleichen Arbeitsgang auch Kontaktgeometrien für Steckverbindungen gestanzt werden, was zusätzlich im Fertigungsablauf optimal ist.Such punched grid are cost-effective electrical connectors for large numbers, as used for example in transmissions in vehicle. In addition to the low cost, its particular advantage is that it can carry large electrical currents and are structurally easy to adapt to the required outputs and geometries. Compared to the "cable" connection technology, higher tooling costs are incurred, but the unit price is significantly lower. Since a punching process occurs anyway, contact geometries for connectors can be punched in the same operation, which is also optimal in the production process.

Die Fertigungsschritte zur Herstellung des Stanzgitters sind mindestens:

1. Stanzen/Schneiden der Leiterbahnen aus Blech, wobei Verbindungsstege an einzelnen Stellen der Leiterbahn stehengelassen werden, um ein Auseinanderfallen der Stege zu verhindern.
2. Anbringen von Vorumspritzungen: Aus dem Kunststoffmaterial der Vorumspritzung werden Halter erstellt, die die Leiterbahnen am Auseinanderfallen hindern sollen, sobald der nächste Arbeitsgang abgeschlossen ist. Das Leiterbahnpaket mit den Verbindungsstegen wird hierfür in ein Kunststoffspritzgußwerkzeug eingelegt und an den zu haltenden Stellen außerhalb der metallenen Verbindungsstege umspritzt.
3. Die metallenen Verbindungsstege werden entfernt (zum Beispiel durch Stanzen, Schneiden, Umbiegen).
4. Das Teil wird wieder in ein Spritzgußwerkzeug gelegt und die Hauptumspritzung angebracht. Diese gibt dem Stanzgitter mechanische Festigkeit und isoliert die Leiter gegenseitig (sie könnten sich ja berühren und Kurzschlüsse bilden) sowie gegen Umwelteinflüsse (zum Beispiel gegen Metallspäne, die ebenfalls Kurzschlüsse bilden könnten).

The production steps for producing the stamped grid are at least:

1. Punching / cutting the conductor tracks made of sheet metal, wherein connecting webs are left at individual points of the conductor to prevent falling apart of the webs.
2. Application of pre-encapsulation: From the plastic material of the pre-encapsulation, holders are created which are intended to prevent the tracks from falling apart as soon as the next operation is completed. The conductor track package with the connecting webs is placed for this purpose in a plastic injection molding tool and molded around at the locations to be held outside of the metal connecting webs.
3. The metal connecting webs are removed (for example by punching, cutting, bending).
4. The part is placed back in an injection mold and attached the Hauptumspritzung. This gives the stamped grid mechanical strength and insulates the conductors from each other (they could touch each other and form shorts) as well as against environmental influences (for example against metal chips, which could also form shorts).

Je nach Anwendungsfall kommen weitere Schritte hinzu (zum Beispiel Beschichtung der Metallleiter) bzw. im Ausnahmefall entfallen auch einige.Depending on the application, further steps are added (for example, coating of the metal conductors) or, in exceptional cases, some are omitted.

Bei der oben skizzierten Fertigung wird der Kunststoff unter hohem Druck und hohen Temperaturen gespritzt. Beim Abkühlen zieht sich das Material zusammen. Dadurch entstehen Spalte zwischen Metallleiter und Kunststoff sowie zwischen Kunststoff der Vor- und Hauptumspritzung. Durch diese Spalte gelangen Gase und Flüssigkeiten. Der Spalt zwischen Vor- und Hauptumspritzung bildet normalerweise einen Verbindungspfad zwischen den Leitern. Wenn Flüssigkeiten, die sich in diesem Raum ansammeln, leitend werden, bilden sich Kurzschlüsse. Das „Leitend werden” kann durch Reaktionen mit den Kunststoff, Kupfer, Flüssigkeiten und elektrischen Potentialen erzeugt werden.In the production outlined above, the plastic is injected under high pressure and high temperatures. Upon cooling, the material contracts. This creates gaps between the metal conductor and plastic as well as between plastic of the pre-and Hauptumspritzung. Through this column gases and liquids get. The gap between the pre- and main overmolding normally forms a connection path between the conductors. When liquids that accumulate in this room become conductive, shorts form. The "becoming conductive" can be generated by reactions with the plastic, copper, liquids and electrical potentials.

Konkret wird in der DE 10 2009 046 467 A1 als Leiterbahnen-Material hochleitfähiges Kupfer eingesetzt, das nicht resistent gegen eine chemische Reaktion mit dem Getriebeöl ist. Es besteht daher das oben dargelegte Risiko, dass insbesondere die zur Schlagdämpfung im Getriebeöl enthaltenen schwefelhaltigen Additive unter chemischer Reaktion elektrisch leitfähige Ablagerungen auf den Leiterbahnen bildet, die zu den oben dargelegten Kurzschlüssen führen können.Specifically, in the DE 10 2009 046 467 A1 used as conductor material highly conductive copper that is not resistant to a chemical reaction with the gear oil. There is therefore the risk outlined above that, in particular, the sulfur-containing additives contained in the transmission oil for impact damping form, under chemical reaction, electrically conductive deposits on the conductor tracks, which can lead to the short circuits set out above.

Um derartige Kurzschlüsse zu vermeiden, ist in der DE 10 2009 046 467 A1 die Oberflächenkontur der Vorumspritzung geometrisch so ausgestaltet, dass ein Eindringen des Getriebeöls in Spalte zwischen der Hauptumspritzung und der Vorumspritzung erschwert ist. Alternativ dazu können im Stand der Technik auch geometrische Störkonturen vorgesehen werden, die eine Ausbreitung der Ablagerungen entlang der Kriechwege erschweren.To avoid such short circuits is in the DE 10 2009 046 467 A1 the surface contour of the pre-extrusion geometrically designed so that penetration of the transmission oil in gaps between the Hauptumspritzung and the pre-injection is difficult. Alternatively, geometric interference contours can be provided in the prior art, which complicate the spread of deposits along the creepage paths.

Unabhängig von dem oben dargelegten Sachverhalt ist generell der Einsatz von Zink speziell als Korrosionsschutz von Stahl-Oberflächen bekannt. Dadurch kann in einer wasser- oder sauerstoffhaltigen Umgebung die Korrosion der Stahl-Oberfläche verhindert werden.Regardless of the above, the use of zinc is generally known, especially as a corrosion protection of steel surfaces. This can be done in a water or oxygen-containing environment the corrosion of the steel surface can be prevented.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elektrische Leitungsverbindung zwischen dem Getriebesteuergerät und elektrisch ansteuerbaren Komponenten bereitzustellen, die in getriebeölhaltiger Umgebung betriebssicher ist.The object of the invention is to provide an electrical line connection between the transmission control unit and electrically controllable components, which is reliable in gear oil-containing environment.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1, 5 oder 6 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1, 5 or 6. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.

Bisherige Erfindungen beruhen auf der Problematik, dass in der bisher bekannten, gattungsgemäßen Leitungsverbindung die Bildung sowie Ausbreitung elektrisch leitfähiger Ablagerungen an den Leiterbahnen durch speziell gestaltete Oberflächenkonturen des ersten und/oder des zweiten Kunststoffmaterials erschwert werden. In Abkehr von diesem Lösungsweg sind gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 die Leiterbahnen der Leiterbahnenstruktur aus einem, gegen Getriebeöl chemisch resistenten Material ausgebildet. Hierzu wird gemäß dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 in einer ersten Ausführungsvariante eine Kupfer-Zink-Legierung als Leiterbahnenmaterial verwendet. In einer zweiten Ausführungsvariante weisen die Leiterbahnen als Kernmaterial hochleitfähiges Kupfer oder eine (gegebenenfalls nicht chemisch resistente) Kupferlegierung auf, die mit einer äußeren Zink- oder Zink-Kupfer-Beschichtung ummantelt ist. Beide Varianten ergeben chemisch resistente Leiterbahnen, wodurch die Bildung und Ausbreitung der oben genannten Ablagerungen sicher verhindert sind.Previous inventions are based on the problem that in the previously known, generic line connection the formation and propagation of electrically conductive deposits on the interconnects are made difficult by specially designed surface contours of the first and / or the second plastic material. In contrast to this approach, according to the characterizing part of claim 1, the tracks of the strip conductor structure formed from a, against gear oil chemically resistant material. For this purpose, according to the characterizing part of claim 1, a copper-zinc alloy is used as interconnect material in a first embodiment. In a second embodiment variant, the conductor tracks have, as core material, highly conductive copper or a (possibly not chemically resistant) copper alloy which is encased with an outer zinc or zinc-copper coating. Both variants result in chemically resistant conductor tracks, whereby the formation and propagation of the abovementioned deposits are reliably prevented.

Die Leiterbahnenstruktur kann bevorzugt aus einem, aus einem Blech gestanzten Stanzgitter gefertigt sein. Das Blech kann beispielhaft aus der Kupfer-Zink-Legierung gefertigt sein, oder alternativ ein Kupferblech sein, die oberflächenverzinkt oder oberflächlich mit einer Zink-Kupfer-Beschichtung versehen ist/sind.The strip conductor structure may preferably be made of a punched grid punched from a sheet metal. The sheet can be made, for example, from the copper-zinc alloy, or alternatively be a copper sheet, the surface galvanized or surface is provided with a zinc-copper coating / are.

Die oben erwähnte Kupfer-Zink-Legierung kann besonders bevorzugt Anteile von 5–40% Zink aufweisen. Zu den Kupfer-Zink-Legierungen von 5–40% Zink können weitere Elemente zusätzlich zulegiert werden. Bei den Kupfer-Zink-Legierungen von 5–40% Zink können weitere thermische Vor- oder Nachbehandlungen zur Verbesserung der mechanischen/thermischen Eigenschaften erfolgen.The above-mentioned copper-zinc alloy may particularly preferably have contents of 5-40% zinc. Additional elements can be added to the copper-zinc alloys of 5-40% zinc. In the copper-zinc alloys of 5-40% zinc further thermal pre- or post-treatments can be carried out to improve the mechanical / thermal properties.

Die Fertigung und der Aufbau der erfindungsgemäßen elektrischen Leitungsverbindung wird später im Einzelnen beschrieben. Im Unterschied zur bisher bekannten Praxis werden mit dem erfindungsgemäßen Materialaufbau der elektrischen Leitungsverbindung Kupfer-Schwefel-Reaktionen vermieden, die zum Abtrag des Kupfermaterials sowie zur Ausbildung von leitfähigen Kupfersulfid-Ablagerungen führen können. Zusätzliche Maßnahmen, wie etwa spezielle Oberflächenkonturen der Vorumspritzung, sind daher nicht mehr erforderlich.The manufacture and construction of the electrical wiring according to the invention will be described in detail later. In contrast to the previously known practice copper-sulfur reactions are avoided with the inventive material structure of the electrical line connection, which can lead to the removal of the copper material and the formation of conductive copper sulfide deposits. Additional measures, such as special surface contours of the pre-injection, are therefore no longer necessary.

Wie bereits oben erwähnt, ist das Getriebesteuergerät mitsamt der elektrisch ansteuerbaren Komponenten im getriebeölhaltigen Innenraum des Fahrzeuggetriebes angeordnet. Die Leiterbahnen der elektrischen Leitungsverbindung weisen elektrische Kontakte zum Anschluss an das Steuergerät und an die elektrische Komponente auf.As already mentioned above, the transmission control unit together with the electrically controllable components in the transmission oil-containing interior of the vehicle transmission is arranged. The conductor tracks of the electrical line connection have electrical contacts for connection to the control unit and to the electrical component.

In einem Verfahren zur Fertigung der elektrischen Leitungsverbindung wird zunächst die Leiterbahnenstruktur aus einer Kupfer-Zink-Legierung als ein separates Blechteil bereitgestellt. Zur Erzeugung der Leiterbahnenstruktur wird ein Stanzgitter aus einem Blech gestanzt und/oder geschnitten, wobei Verbindungsstege an einzelnen Stellen der Leiterbahnen stehengelassen werden, um ein Auseinanderfallen der Stege zu verhindern. Das heißt, dass in dem Stanzgitter die voneinander beabstandeten Leiterbahnen an Knotenstellen noch über Verbindungsstege miteinander verbunden sind, wodurch die Leiterbahnenstruktur formstabil und daher bei den weiteren Prozessschritten einfach handhabbar ist.In a method for producing the electrical line connection, first the conductor track structure made of a copper-zinc alloy is provided as a separate sheet metal part. To produce the strip conductor structure, a stamped grid is punched from a sheet metal and / or cut, wherein connecting webs are left at individual points of the tracks to prevent falling apart of the webs. This means that in the stamped grid, the interconnected interconnects are still connected to one another at node points via connecting webs, whereby the interconnect structure is dimensionally stable and therefore easy to handle in the further process steps.

Anschließend werden Vorumspritzungen aus einem ersten Kunststoffmaterial am Stanzgitter angebracht: Aus dem Kunststoffmaterial werden Halter erstellt, die die Leiterbahnen am Auseinanderfallen hindern sollen, sobald der nächste Arbeitsgang abgeschlossen ist. Das Leiterbahnpaket mit den Verbindungsstegen wird hierfür in ein Kunststoffspritzgußwerkzeug eingelegt und an den zu haltenden Stellen außerhalb der metallenen Verbindungsstege umspritzt. Das heißt die Vorumspritzungen erfolgen unter Freilassung der Verbindungsstege. Auf diese Weise können nach der Vorumspritzung die noch freigelegten Verbindungsstege in einfacher Weise zum Beispiel durch Stanzen, Schneiden oder Umbiegen entfernt werden, um die Leiterbahnen voneinander elektrisch zu isolieren. Beispielhaft können die Verbindungsstege einseitig getrennt und verbogen werden.Subsequently, pre-injections of a first plastic material are attached to the stamped grid: holders are made of the plastic material, which are intended to prevent the tracks from falling apart as soon as the next operation is completed. The conductor track package with the connecting webs is placed for this purpose in a plastic injection molding tool and molded around at the locations to be held outside of the metal connecting webs. That is, the pre-injections are done with the release of the connecting webs. In this way, the still exposed connecting webs can be removed in a simple manner, for example by punching, cutting or bending after Vorumspritzung to electrically isolate the interconnects. By way of example, the connecting webs can be unilaterally separated and bent.

Im folgenden Fertigungsschritt wird das obige Bauteil wieder in ein Spritzgußwerkzeug gelegt und die Hauptumspritzung mit einem zweiten Kunststoffmaterial angebracht. Diese gibt dem Stanzgitter mechanische Festigkeit und isoliert die Leiter gegenseitig sowie gegen Umwelteinflüsse (zum Beispiel gegen Metallspäne, die ebenfalls Kurzschlüsse bilden könnten).In the following manufacturing step, the above component is placed again in an injection mold and the Hauptumspritzung attached with a second plastic material. This gives the stamped grid mechanical strength and insulates the conductors from each other and against environmental influences (for example against metal chips, which could also form short circuits).

Wie oben bereits angedeutet, sind dem Getriebeöl in gängiger Praxis schwefelhaltige Additive zugesetzt, das eine Schlagdämpfung bewirkt. Die erfindungsgemäßen, auf Kupfer-Zink-Basis hergestellten Leiterbahnen sind chemisch resistent gegen eine Reaktion mit dem Schwefel. Auf diese Weise wird bereits die Bildung von leitfähigen Kupfersulfid-Ablagerungen auf den Leiterbahnen verhindert, die gegebenenfalls zu einem Kurzschluss führen können.As indicated above, sulfur-containing additives are added to the gear oil in current practice, which causes a shock absorption. The Copper-zinc based interconnects of the present invention are chemically resistant to reaction with the sulfur. In this way, the formation of conductive copper sulfide deposits on the interconnects is prevented, which may possibly lead to a short circuit.

Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.The advantageous embodiments and / or further developments of the invention explained above and / or reproduced in the dependent claims can be used individually or else in any desired combination with one another, for example, in cases of unambiguous dependencies or incompatible alternatives.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous embodiments and further developments and advantages thereof are explained in more detail below with reference to drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine Anordnung bestehend aus einem Getriebesteuergerät, das über eine elektrische Leitungsverbindung mit einer elektrischen Komponente verbunden ist; 1 an arrangement consisting of a transmission control unit, which is connected via an electrical line connection with an electrical component;

2 bis 4 jeweils Ansichten, die das Verfahren zur Herstellung der elektrischen Verbindung veranschaulichen, 2 to 4 views each illustrating the process for making the electrical connection,

5 eine Teilschnittdarstellung entlang der Schnittebene I-I aus der 4; und 5 a partial sectional view along the section plane II of the 4 ; and

6 in einer Ansicht entsprechend der 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. 6 in a view corresponding to 5 A second embodiment of the invention.

In der 1 ist eine Bauteilanordnung im getriebeölhaltigen Innenraum 1 eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeuges gezeigt. Demzufolge ist ein Getriebesteuergerät 3 über eine elektrische Leitungsverbindung 5 in Signalverbindung mit einer elektrischen Getriebekomponente 7, etwa einem Aktuator oder einem Schaltventil. Die 1, wie auch die weiteren 2 bis 6, sind im Hinblick auf ein einfaches Verständnis der Erfindung angefertigt. Von daher sind die Erfindungen lediglich grob vereinfachte Darstellungen, keinen realitätsgetreuen Aufbau der gezeigten Komponenten wiedergeben.In the 1 is a component arrangement in the transmission oil-containing interior 1 an automatic transmission of a motor vehicle shown. Consequently, a transmission control unit 3 via an electrical line connection 5 in signal communication with an electrical transmission component 7 such as an actuator or a switching valve. The 1 as well as the others 2 to 6 , are made with a view to a simple understanding of the invention. Therefore, the inventions are only roughly simplified representations, no realistic representation of the components shown play.

Die elektrische Leitungsverbindung 5 weist gemäß der 1 jeweils endseitig elektrische Kontakte 23 auf, die in nicht gezeigter Weise in Steckverbindung mit korrespondierende Anschlussstellen 11 am Steuergerät 3 und an der elektrischen Komponente 7 gebracht sind, die lediglich grob vereinfacht angedeutet sind. Die elektrische Leitungsverbindung 5 trägt zudem eine weitere elektrische Komponente 13, etwa einen Drucksensor, der über nicht gezeigte Kontakte ebenfalls in Signalverbindung mit dem Steuergerät 3 ist.The electrical line connection 5 according to the 1 each end electrical contacts 23 on, in a manner not shown in plug connection with corresponding connection points 11 at the control unit 3 and on the electrical component 7 are brought, which are only indicated roughly simplified. The electrical line connection 5 also carries another electrical component 13 , About a pressure sensor, the not shown contacts also in signal communication with the control unit 3 is.

Anhand der 2 bis 4 ist der Materialaufbau sowie die Herstellung der elektrischen Verbindung 5 angedeutet. So wird gemäß der 2 zunächst ein Stanzgitter 15 bereitgestellt. Das Stanzgitter 15 bildet eine Leiterbahnenstruktur mit insgesamt fünf mit Abstand sowie parallel zueinander verlaufenden Leiterbahnen 17. Die Leiterbahnen 17 sind in der 2, unter Bildung von Knotenstellen 22, über querverlaufende Verbindungsstege 19 miteinander verbunden. Die Verbindungsstege 19 erhöhen die Formstabilität des Stanzgitters 15, um die nachfolgende Vorumspritzung prozesstechnisch einfacher zu gestalten und um beim Spritzgießvorgang eine lagesichere Anordnung der Leiterbahnen 17 zu gewährleisten.Based on 2 to 4 is the material structure as well as the production of the electrical connection 5 indicated. Thus, according to the 2 first a punched grid 15 provided. The punched grid 15 forms a strip conductor structure with a total of five spaced and parallel to each other conductor tracks 17 , The tracks 17 are in the 2 , forming nodes 22 , over transverse connecting bridges 19 connected with each other. The connecting bridges 19 increase the dimensional stability of the stamped grid 15 in order to make the subsequent pre-injection more process-technically simpler and to achieve a position-safe arrangement of the printed conductors during the injection molding process 17 to ensure.

Im folgenden Fertigungsschritt werden Vorumspritzungen aus einem ersten Kunststoffmaterial 21 an dem Stanzgitter 15 angebracht: Aus dem Kunststoffmaterial 21 werden u. a. Halter erstellt, die die Leiterbahnen 17 am Auseinanderfallen hindern sollen, sobald der nächste Arbeitsgang abgeschlossen ist. Das Leiterbahnpaket mit den Verbindungsstegen 19 wird hierfür in ein Kunststoffspritzgußwerkzeug eingelegt und an den zu haltenden Stellen außerhalb der metallenen Verbindungsstege 19 umspritzt. Das heißt, dass gemäß der 3 die Knotenstellen 22 zwischen den Verbindungsstegen 19 und den Leiterbahnen 17 sowie die endseitigen Kontakte 23 der Leiterbahnen 17 freigelegt bleiben. Gemäß der 3 verbleiben somit im Bereich der Knotenstellen 22 Freiräume 25, die durch einander zugewandte Grenzflächen 27 des ersten Kunststoffmaterials 21 begrenzt sind, die von den Leiterbahnen 17 durchsetzt sind.In the following manufacturing step, pre-encapsulations are made of a first plastic material 21 at the punched grid 15 attached: From the plastic material 21 Among other things, holders are created, which the conductor tracks 17 should prevent them from falling apart as soon as the next operation is completed. The track package with the connecting webs 19 For this purpose, it is inserted in a plastic injection mold and at the points to be held outside the metal connecting webs 19 molded. That is, according to the 3 the nodal points 22 between the connecting webs 19 and the tracks 17 as well as the end-side contacts 23 the tracks 17 stay exposed. According to the 3 thus remain in the area of the nodes 22 Free rooms 25 passing through facing interfaces 27 of the first plastic material 21 are limited by the tracks 17 are interspersed.

Anschließend erfolgt ein weiterer Stanzvorgang. Mit dem Stanzvorgang werden die Verbindungsstege 19 zwischen den Leiterbahnen 17 entfernt (zum Beispiel durch Stanzen, Schneiden, Umbiegen), wie es in der 3 mit den gestrichelt dargestellten Schnittkanten 25 angedeutet ist. Dadurch wird eine gegenseitige elektrische Isolierung der Leiterbahnen 17 erzielt.This is followed by another punching process. With the punching process, the connecting webs 19 between the tracks 17 removed (for example, by punching, cutting, bending), as in the 3 with the dashed lines shown cutting edges 25 is indicated. As a result, a mutual electrical insulation of the conductor tracks 17 achieved.

Das mit den Vorumspritzungen versehene Stanzgitter 15 wird dann wieder in ein Spritzgußwerkzeug gelegt, um anschließend die Hauptumspritzung anzubringen. Diese gibt dem Stanzgitter 15 mechanische Festigkeit und isoliert die Leiterbahnen 17 gegenseitig sowie gegen Umwelteinflüsse. Bei der Hauptumspritzung wird das bereits mit dem ersten Kunststoffmaterial 21 vorumspritzte Stanzgitter 15 großflächig mit einem zweiten Kunststoffmaterial 29 (4 bis 6) umspritzt, so dass lediglich die elektrischen Kontakte 23 der Leiterbahnen 17 an den jeweiligen Kontaktstellen 9 freigelegt bleiben.The punched grid provided with the pre-spraying 15 is then placed back in an injection mold to then attach the Hauptumspritzung. This gives the punched grid 15 mechanical strength and isolates the tracks 17 each other and against environmental influences. In the case of the main injection molding, this is already done with the first plastic material 21 pre-molded punched grid 15 large area with a second plastic material 29 ( 4 to 6 ) so that only the electrical contacts 23 the tracks 17 at the respective contact points 9 stay exposed.

In der 5 ist in einer Schnittdarstellung der Materialaufbau der elektrischen Leitungsverbindung 5 dargestellt. Demzufolge ist der zwischen einander zugewandten Grenzflächen 27 des ersten Kunststoffmaterials 21 befindliche Freiraum 25 mit dem zweiten Kunststoffmaterial 29 ausgefüllt. Bei einem solchen Materialaufbau ergeben sich speziell an den Grenzflächen 27 zwischen dem Metall und dem Kunststoff sowie zwischen den beiden Kunststoffmaterialien jeweils Spalte 31, die in der 5 übertrieben groß dargestellt sind. Aufgrund von Kapillarwirkung kann das Getriebeöl durch die Spalte 31 zu den Leiterbahnen 17 gelangen.In the 5 is a sectional view of the material structure of the electrical line connection 5 shown. As a result, the interface between each other is facing 27 of the first plastic material 21 free space 25 with the second plastic material 29 filled. With such a material structure arise especially at the interfaces 27 between the metal and the plastic and between the two plastic materials each column 31 in the 5 are shown exaggeratedly large. Due to capillary action, the gear oil can pass through the gaps 31 to the tracks 17 reach.

Um eine chemische Reaktion mit dem Getriebeöl zu vermeiden, sind die Leiterbahnen 17 durchgängig über ihre gesamte Materialstärke aus einer Kupfer-Zink-Legierung hergestellt, die chemisch resistent gegenüber dem Getriebeöl ist. Zur Fertigung des Stanzgitters 15 wird daher ein Blech verwendet, das aus einem Vollmaterial aus Kupfer-Zink-Legierung hergestellt ist.To avoid a chemical reaction with the gear oil, the tracks are 17 consistently produced over its entire material thickness of a copper-zinc alloy, which is chemically resistant to the gear oil. For the production of the punched grid 15 Therefore, a sheet is used, which is made of a solid material of copper-zinc alloy.

In der in der 6 gezeigten Ausführungsvariante ist die Leiterbahnstruktur nicht aus einer Kupfer-Zink-Legierung hergestellt, sondern aus einem inneren Kernmaterial 33 aus hochleitfähigem Kupfer, das mit einer äußeren Zink- oder Zink-Kupfer-Beschichtung 35 überdeckt ist, die das Kupfer vor einer Ölkorrosion schützt. Demzufolge wird bei der Fertigung des Stanzgitters 15 ein Zink- oder Zink-Kupfer-beschichtetes Kupferblech verwendet, aus dem das Stanzgitter 15 gestanzt wird. Im Vergleich zur 5 ist aufgrund der Verwendung von Kupfer die Leitfähigkeit gesteigert. Jedoch ist an den Stanzkanten des Stanzgitters 15 das als Kernmaterial 33 verwendete Kupfer freigelegt. Gegebenenfalls sind daher weitere Maßnahmen zu treffen, um das freigelegte Kupfer vor einer chemischen Reaktion mit dem Getriebeöl zu schützen.In the in the 6 the embodiment shown, the conductor track structure is not made of a copper-zinc alloy, but of an inner core material 33 Made of highly conductive copper that has an outer zinc or zinc-copper coating 35 is covered, which protects the copper from oil corrosion. Consequently, in the manufacture of the stamped grid 15 used a zinc or zinc-copper-coated copper sheet from which the stamped grid 15 is punched. In comparison to 5 Due to the use of copper, the conductivity is increased. However, at the punched edges of the stamped grid 15 as a core material 33 used copper exposed. If necessary, further measures must therefore be taken to protect the exposed copper from a chemical reaction with the gear oil.

Im Gegensatz dazu sind in der 5 auch die Stanzkanten chemisch resistent gegenüber dem Getriebeöl, jedoch mit dem Nachteil, dass gegebenenfalls die Leitfähigkeit – im Vergleich zu reinem Kupfer – bei der verwendeten Kupfer-Zink-Legierung herabgesetzt ist.In contrast, in the 5 also the punching edges chemically resistant to the gear oil, but with the disadvantage that optionally the conductivity - compared to pure copper - is reduced in the copper-zinc alloy used.

In einem alternativen Fertigungsverfahren wird – analog zur 6 – ebenfalls eine Leiterbahnstruktur verwendet, die ein inneres Kernmaterial 33 aus hochleitfähigem Kupfer sowie eine äußere Zink- oder Zink-Kupfer-Beschichtung 35 aufweist. Im Unterschied zur obigen Fertigung wird jedoch die Zink- oder Zink-Kupfer-Beschichtung 35 nicht vor, sondern erst nach dem Stanzvorgang aufgebracht. Anschließend erfolgt die Vorumspritzung und die Hauptumspritzung. Auf diese Weise werden – im Unterschied zur vorangegangenen Ausführungsform – auch die Stanzkanten des Stanzgitters 15 mit der Zink- oder Zink-Kupfer-Beschichtung 35 überdeckt.In an alternative manufacturing process is - analogous to 6 - Also used a conductor track structure, which is an inner core material 33 made of highly conductive copper and an outer zinc or zinc-copper coating 35 having. In contrast to the above production, however, the zinc or zinc-copper coating 35 not before, but applied only after the punching process. Subsequently, the pre-injection and the Hauptumspritzung. In this way - in contrast to the previous embodiment - also the punched edges of the stamped grid 15 with the zinc or zinc-copper coating 35 covered.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009046467 A1 [0003, 0008, 0009]

Claims

Electrical wiring, with which in the interior ( 1 ) of a vehicle transmission, a transmission control unit ( 3 ) with at least one outside the transmission control unit ( 3 ) arranged electrical component ( 7 ), such as a pressure regulator or a switching valve, is electrically connectable or an electrical connection out of the transmission, which line connection ( 5 ) a conductor track structure ( 15 ) with a number of electrically insulated interconnects ( 17 ), characterized in that the conductor tracks ( 17 ) of the conductor track structure ( 13 ) are made of a copper-zinc alloy which is chemically resistant to gear oil, or in that the printed conductors ( 17 ) an inner core material ( 33 ) of copper or copper alloy and an outer zinc or zinc-copper coating ( 35 ) exhibit.

Electrical line connection according to claim 1, characterized in that the conductor track structure ( 15 ) Is made of a stamped from a sheet metal stamped grid.

Electrical line connection according to claim 1 or 2, characterized in that the conductor tracks ( 17 ) for mutual electrical insulation in a first and second plastic material ( 21 . 29 ), with the formation of columns ( 31 ), due to the capillary effect of the transmission oil to the interconnects ( 17 ).

Electrical line connection according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the conductor tracks ( 17 ) electrical contacts ( 23 ) for connection to the control unit ( 3 ) and to the electrical component ( 7 ) exhibit.

Vehicle gearbox, in the interior ( 1 ) a transmission control unit ( 3 ) and at least one electrical component ( 7 ) are arranged, which via an electrical line connection ( 5 ) are connected according to one of the preceding claims.

Method for producing an electrical line connection ( 5 ) according to one of claims 1 to 4, in which a conductor track structure ( 15 ) is provided from a copper-zinc alloy, or from a core material ( 33 ) of copper or a copper alloy and a zinc or zinc-copper coating covering the core material ( 35 ).

A method according to claim 6, characterized in that for the production of the strip conductor structure ( 15 ) a stamped grid is punched from a sheet, in which the spaced-apart conductor tracks ( 17 ) still over connecting webs ( 19 ) are interconnected.

Method according to Claim 7, characterized in that the stamped grid ( 15 ) Vorumspritzungen be attached, in which the conductor track structure ( 15 ) with a first plastic material ( 21 ), with the release of the connecting webs ( 19 ), and then for a mutual electrical insulation of the tracks ( 17 ) the connecting webs ( 19 ) or unilaterally separated and bent.

Method according to claim 8, characterized in that the stamped grid provided with pre-encapsulations ( 15 ) a Hauptumspritzung is attached, wherein at least the connecting webs ( 19 ) with still partially exposed tracks ( 17 ) with a second plastic material ( 29 ) are sprayed over.

Method according to one of claims 6 to 9, characterized in that the transmission oil used in the transmission gear is added to the impact damping with sulfur, and that the copper-zinc-based conductor tracks ( 17 ) are chemically resistant to reaction with sulfur to avoid copper-sulfur reactions that can lead to the removal of the copper material and to the formation of conductive copper sulfide deposits in the interconnects ( 17 ), which can lead to a short circuit.

Method according to one of claims 6 to 10, characterized in that the conductor tracks ( 17 ) of the conductor track structure ( 13 ) are made of a copper-zinc alloy containing a proportion of 5-50% of zinc, which is chemically resistant to gear oil, and that, in particular, additional elements are added to the copper-zinc alloy or or post-treatments to achieve, for example, a change in mechanical or thermal properties.

Method according to one of claims 6 to 11, characterized in that a conductor track structure is provided, which is an inner core material ( 33 ) of highly conductive copper and an outer zinc or zinc-copper coating ( 35 ) and that the zinc or zinc-copper coating ( 35 ) not before, but is applied only after the punching operations, and that then the pre-injection and the Hauptumspritzung takes place.