DE102016006484A1 - Component, in particular for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bauteil (10), insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem ersten Bauelement (16) und mit wenigstens einem elektrisch leitfähigen zweiten Bauelement (18), welche gemeinsam schichtweise durch ein 3D-Druckverfahren hergestellt sind, wobei das zweite Bauelement (18) überwiegend von dem elektrisch isolierenden ersten Bauelement (16) umhüllt und an wenigstens einer Stelle (S1) von außerhalb des ersten Bauelements (16) elektrisch kontaktierbar ist.The invention relates to a component (10), in particular for a vehicle, comprising a first component (16) and at least one electrically conductive second component (18), which are jointly produced in layers by a 3D printing method, wherein the second component (18 ) is predominantly enveloped by the electrically insulating first component (16) and electrically contactable at at least one point (S1) from outside the first component (16).
Description
Die Erfindung betrifft ein Bauteil, insbesondere für ein Fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a component, in particular for a vehicle, according to the preamble of
Ein solches Bauteil ist beispielsweise bereits der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bauteil der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhafter Aufbau des Bauteils auf einfache und kostengünstige Weise realisieren lässt.Object of the present invention is to develop a component of the type mentioned in such a way that a particularly advantageous structure of the component can be implemented in a simple and cost-effective manner.
Diese Aufgabe wird durch ein Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a component having the features of
Um ein Bauteil, insbesondere für ein Fahrzeug, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das zweite Bauelement überwiegend von dem elektrisch isolierenden ersten Bauelement umhüllt und an wenigstens einer Stelle von außerhalb des ersten Bauelements elektrisch kontaktierbar ist. Mit anderen Worten ist das zweite Bauelement überwiegend im Inneren des elektrisch isolierenden ersten Bauelements aufgenommen und dabei zumindest überwiegend von dem elektrisch isolierenden ersten Bauelement umhüllt, sodass das erste Bauelement als elektrischer Isolator beziehungsweise als elektrisch nicht-leitende Komponente ausgebildet ist, mittels welcher das als elektrisch leitende Komponente ausgebildete zweite Bauelement überwiegend elektrisch isoliert ist. Somit kann beispielsweise das zweite Bauelement wenigstens eine Leiterbahn bilden, die in das erste Bauelement integriert ist. Das erste Bauelement fungiert somit beispielsweise als ein Gehäuse, in das die Leiterbahn integriert ist. Dabei ist die in das Gehäuse integrierte Leiterbahn mittels des Gehäuses elektrisch isoliert und, insbesondere vor mechanischer Beschädigung, effektiv geschützt.In order to further develop a component, in particular for a vehicle, the type specified in the preamble of
Unter dem überwiegenden Umhüllen ist zu verstehen, dass ein überwiegender Teil des elektrisch leitfähigen beziehungsweise elektrisch leitenden zweiten Bauelements, das heißt mehr als die Hälfte des leitfähigen zweiten Bauelements von dem ersten Bauelement umhüllt ist, um dadurch das zweite Bauelement effektiv zu isolierenden und zu schützen.Under the overwhelming enveloping is to be understood that a predominant part of the electrically conductive or electrically conductive second component, that is more than half of the conductive second component is enveloped by the first component, thereby effectively isolating the second component and protect.
An der wenigstens einen Stelle ist das zweite Bauelement nicht von dem ersten Bauelement umhüllt, sodass das zweite Bauelement an der wenigstens einen Stelle von außerhalb des ersten Bauelements elektrisch kontaktiert werden kann. An der wenigstens einen Stelle kann beispielsweise ein von dem Bauteil beziehungsweise den Bauelementen unterschiedliches, zusätzlich dazu vorgesehenes Kontaktelement elektrisch mit dem zweiten Bauelement kontaktiert beziehungsweise verbunden werden, da das zweite Bauelement an der wenigstens einen Stelle nicht von dem ersten Bauelement umhüllt ist. Mit anderen Worten gibt das erste Bauelement das zweite Bauelement an der wenigstens einen Stelle frei, sodass das zweite Bauelement an der wenigstens einen Stelle von außerhalb des ersten Bauelements elektrisch kontaktiert werden kann. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die zuvor genannte Leiterbahn besonders einfach mit dem Kontaktelement zu verbinden.At the at least one location, the second component is not enveloped by the first component, so that the second component can be electrically contacted at the at least one location from outside the first component. At the at least one location, for example, a different from the component or the components, additionally provided contact element can be electrically contacted or connected to the second component, since the second component is not wrapped at the at least one point of the first component. In other words, the first component releases the second component at the at least one location, so that the second component can be electrically contacted at the at least one location from outside the first component. As a result, it is possible, for example, to connect the previously mentioned conductor track to the contact element in a particularly simple manner.
Im Rahmen der Erfindung ist das elektrisch isolierende erste Bauelement mit dem elektrisch leitfähigen zweiten Bauelement durch 3D-Drucken kombiniert, wobei sich durch das 3D-Drucken das zweite Bauelement beispielsweise als Leiterbahn besonders einfach und kostengünstig in das erste Bauelement integrieren lässt. Durch 3D-Drucken sind dabei Geometrien, insbesondere des zweiten Bauelements, herstellbar, die mit konventionellen Produktionsverfahren nicht darstellbar sind. Dadurch lassen sich beispielsweise Konzepte beziehungsweise Geometrien des Bauteils realisieren, welche bislang nicht herstellbar waren.In the context of the invention, the electrically insulating first component is combined with the electrically conductive second component by 3D printing, whereby the second component, for example as a conductor, can be integrated into the first component in a particularly simple and cost-effective manner by means of 3D printing. By 3D printing, geometries, in particular of the second component, can be produced, which can not be represented by conventional production methods. As a result, for example, concepts or geometries of the component can be realized, which were previously not produced.
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass herkömmlicherweise in Baugruppen mit elektrischer Funktion elektrische Komponenten von solchen Baugruppen elektrisch kontaktiert werden müssen. Dies erfolgt üblicherweise über Kabel, Flexleiter, Platinen etc. Die elektrische Kontaktierung erfolgt üblicherweise über Steckkontakte, Klemmen, Lötverbindungen etc. Die Verlegung von elektrischen Leitungen sowie deren Kontaktierung erfordern dabei einen bestimmten Bauraum, woraus geometrische Einschränkungen resultieren. Dies kann bei dem erfindungsgemäßen Bauteil vermieden werden, da das zweite Bauelement beispielsweise als Leiterbahn direkt und somit bauraum- und kostengünstig in das erste Bauelement integriert ist.The invention is based on the finding that conventionally in electrical components electrical components of such assemblies must be contacted electrically. This usually takes place via cables, flex conductors, circuit boards, etc. The electrical contacting is usually via plug contacts, terminals, solder joints, etc. The laying of electrical cables and their contacting require a certain space, resulting in geometric constraints. This can be avoided in the component according to the invention, since the second component is integrated, for example, as a conductor directly and thus space and cost in the first component.
Das beispielsweise als Leiterbahn ausgebildete zweite Bauelement weist einen zumindest im Wesentlichen linienförmigen Verlauf auf und kann sich durch den Einsatz des 3D-Druckverfahrens besonders bedarfsgerecht durch das Innere des ersten Bauelements erstrecken. Die Leiterbahn ist somit eine stromführende Leiterbahn, über welche elektrischer Strom übertragen werden kann, sodass sich eine besonders bedarfsgerechte Stromführung realisieren lässt. Durch den Einsatz des 3D-Druckverfahrens ist es möglich, die Leiterbahn quer durch das erste Bauelement zu führen. The second component embodied, for example, as a conductor track has an at least substantially linear course and, as a result of the use of the 3D printing method, can extend through the interior of the first component in a particularly demand-oriented manner. The conductor track is thus a current-carrying conductor track, via which electrical current can be transmitted, so that a particularly demand-oriented current conduction can be realized. By using the 3D printing method, it is possible to guide the conductor path across the first component.
Vorzugsweise ist wenigstens eine von der ersten Stelle beabstandete, zweite Stelle vorgesehen, an welcher das zweite Bauelement von außerhalb des ersten Bauelements elektrisch kontaktierbar ist. Dadurch ist es beispielsweise möglich, an der zweiten Stelle ein zweites Kontaktelement elektrisch mit dem zweiten Bauelement zu kontaktieren, sodass beispielsweise elektrischer Strom von dem zuvor genannten, ersten Kontaktelement über das zweite Bauelement an das zweite Kontaktelement beziehungsweise umgekehrt übertragen werden kann. Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das zweite Bauelement mit Ausnahme der genannten Stellen vollständig von dem ersten Bauelement umhüllt ist, sodass das erste Bauelement das zweite Bauelement nur an den Stellen nicht umhüllt und ansonsten umhüllt und somit elektrisch isoliert. Dadurch kann eine besonders effektive elektrische Isolierung des zweiten Bauelements dargestellt werden.Preferably, at least one second location spaced from the first location is provided, at which the second component can be electrically contacted from outside the first component. This makes it possible, for example, to electrically contact a second contact element at the second position with the second component, so that, for example, electrical current can be transmitted from the aforementioned first contact element via the second component to the second contact element or vice versa. It has proven to be advantageous if the second component is completely surrounded by the first component, with the exception of said locations, so that the first component does not encase the second component only in the places and otherwise envelops and thus electrically insulated. As a result, a particularly effective electrical insulation of the second component can be represented.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Dabei ist aus
Dabei wird das Bauelement
Um nun einen besonders vorteilhaften Aufbau des Bauteils
Aus
Bei einem solchen zweiten Kontaktelement handelt es sich beispielsweise bezogen auf das Kontaktelement B1 um einen Stift
Bezüglich des Bauelements B2 handelt es sich bei dem genannten zweiten Kontaktelement um ein elektrisches Bauelement
Bei der zweiten Ausführungsform ist an der zweite Stelle S2 eine Lötverbindung
Bei dem jeweiligen, in
Insgesamt ist aus
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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US10955449B2 (en) | 2017-08-31 | 2021-03-23 | Weston Aerospace Limited | Sensor and method of manufacturing same |
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