DE102017217334B3 - Contacting arrangement and steering wheel with such a contacting arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kontaktierungsanordnung zum elektrischen Kontaktieren mindestens eines elektrisch leitfähigen Elementes (6) und/oder eines elektrischen Bauelementes, das zumindest einen Abschnitt eines Schaummaterials (5) überdeckt oder im Bereich eines Schaummaterials (5) angeordnet ist, mit mindestens einer elektrischen Leitung (2); und mindestens einem mit der elektrischen Leitung (2) elektrisch verbundenen Kontaktelement (3). Erfindungsgemäß ist mindestens ein mit dem Kontaktelement (3) zusammenwirkenden Halteelement (4) vorhanden, das derart an oder in dem Schaummaterial (5) befestigbar ist, dass das Halteelement (4) und/oder das Kontaktelement (3) unter Einwirkung einer elastischen Kraft des Schaummaterials (5) gegen das elektrisch leitfähige Element (6) und/oder das elektrische Bauelement gedrückt und somit eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Leitung (2) und dem elektrisch leitfähigen Element (6) und/oder dem elektrischen Bauelement hergestellt wird. The invention relates to a contacting arrangement for electrically contacting at least one electrically conductive element (6) and / or an electrical component which covers at least a portion of a foam material (5) or is arranged in the region of a foam material (5), with at least one electrical line ( 2); and at least one contact element (3) electrically connected to the electrical line (2). According to the invention, there is at least one holding element (4) cooperating with the contact element (3), which can be fastened to or in the foam material (5) in such a way that the holding element (4) and / or the contact element (3) are subjected to an elastic force Foam material (5) pressed against the electrically conductive element (6) and / or the electrical component and thus an electrical connection between the electrical line (2) and the electrically conductive element (6) and / or the electrical component is produced.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kontaktierungsanordnung zum elektrischen Kontaktieren mindestens eines elektrisch leitfähigen Elementes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a contacting arrangement for electrically contacting at least one electrically conductive element according to the preamble of
Aus dem Stand der Technik sind zur elektrischen Kontaktierung von leitfähigen Elementen beispielsweise Federkraftklemmen bekannt, wobei ein in Verbindung mit einer elektrischen Leitung stehendes leitfähiges Federelement der Federkraftklemme unmittelbar an das leitfähige Element oder an ein mit dem leitfähigen Element verbundenes Kontaktelement angeklemmt wird. Beispielsweise offenbart die
Eine gattungsbildende Kontaktierungsvorrichtung ist aus der
Die
In der
Die
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, die elektrische Kontaktierung eines leitfähigen Elementes zu vereinfachen.The problem underlying the invention is to simplify the electrical contacting of a conductive element.
Dieses Problem wird durch die Bereitstellung einer Kontaktierungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This problem is solved by the provision of a contacting arrangement having the features of
Danach wird eine Kontaktierungsanordnung zum elektrischen Kontaktieren mindestens eines elektrisch leitfähigen Elementes und/oder eines elektrischen Bauelementes, das zumindest einen Abschnitt eines Schaummaterials überdeckt oder im Bereich eines Schaummaterials angeordnet ist, bereitgestellt, wobei die Kontaktierungsanordnung aufweist:
- - mindestens eine elektrische Leitung;
- - mindestens ein mit der elektrischen Leitung elektrisch verbundenes Kontaktelement; sowie
- - mindestens ein mit dem Kontaktelement zusammenwirkenden Halteelement, das derart an oder in dem Schaummaterial befestigbar ist, dass das Kontaktelement unter Einwirkung einer elastischen Kraft des Schaummaterials gegen das elektrisch leitfähige Element und/oder das elektrische Bauelement gedrückt und somit eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Leitung und dem elektrisch leitfähigen Element und/oder dem elektrischen Bauelement hergestellt wird.
- - At least one electrical line;
- - At least one electrically connected to the electrical line contact element; such as
- - At least one cooperating with the contact element holding element, which is fastened to or in the foam material, that pressed the contact element under the action of an elastic force of the foam material against the electrically conductive element and / or the electrical component and thus an electrical connection between the electrical line and the electrically conductive element and / or the electrical component is produced.
Das (elektrisch leitfähige) Kontaktelement wird insbesondere durch die elastische Kraft des Schaummaterials klemmend in Kontakt mit dem leitfähigen Element bzw. dem elektrischen Bauelement gehalten. Denkbar ist, dass das Kontaktelement selber keine oder nur eine geringe Federwirkung aufweist. Allerdings ist es möglich, dass das Halteelement zumindest in gewissen Maße federnd wirkt und zusätzlich zu der elastischen Kraft des Schaummaterials eine Federkraft auf das Kontaktelement ausübt.The (electrically conductive) contact element is held in particular by the elastic force of the foam material in clamping contact with the conductive element or the electrical component. It is conceivable that the contact element itself has no or only a small spring action. However, it is possible that the retaining element acts at least to some extent resilient and in addition to the elastic force of the foam material exerts a spring force on the contact element.
Das Halteelement weist einen Basisbereich auf, der an das Kontaktelement angrenzt und von dem zwei Ankerelemente (winklig, zumindest näherungsweise senkrecht) abstehen. Denkbar ist, dass das Ankerelement ein sich verjüngendes (z.B. spitzes) Ende aufweist, mit dem es in dem Schaummaterial befestigbar ist. So kann das Ankerelement in das Schaummaterial eingedrückt werden, um das Kontaktelement an dem Schaummaterial festzulegen. Bei dem Schaummaterial handelt es sich z.B. um ein herkömmliches Schaummaterial (z.B. Polyurethan), das zum Umschäumen eines Bauelementes (z.B. eines Skeletts eines Lenkrades) verwendet wird. Möglich ist auch, dass es sich bei dem Schaummaterial um ein elektrisch leitfähiges Material handelt.The retaining element has a base region which adjoins the contact element and from which two anchor elements (angled, at least approximately perpendicular) project. It is conceivable that the anchor element has a tapered (eg pointed) end with which it can be fastened in the foam material. Thus, the anchoring element can be pressed into the foam material in order to fix the contact element to the foam material. The foam material is, for example, a conventional foam material (eg polyurethane) which is used to foam a component (eg a skeleton of a steering wheel). It is also possible that it is in the Foam material is an electrically conductive material.
Das Kontaktelement und das Halteelement sind einstückig miteinander verbunden. So sind das Kontaktelement und das Halteelement durch Abschnitte eines einzigen Bauteiles (z.B. eines Blechteiles) ausgebildet.The contact element and the holding element are integrally connected to each other. Thus, the contact element and the holding element are formed by sections of a single component (for example a sheet metal part).
Die elektrische Leitung der erfindungsgemäßen Anordnung ist z.B. stoffschlüssig mit dem Kontaktelement verbunden. Dies ist jedoch nicht zwingend. Vielmehr kann die Verbindung zwischen der elektrischen Leitung und dem Kontaktelement im Prinzip beliebig ausgestaltet sein; etwa über mindestens ein Befestigungselement (z.B. unter Ausbildung einer Crimpverbindung).The electrical lead of the arrangement according to the invention is e.g. cohesively connected to the contact element. However, this is not mandatory. Rather, the connection between the electrical line and the contact element can in principle be configured as desired; about at least one fastener (e.g., forming a crimped connection).
Die Erfindung betrifft auch ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem elektrisch leitfähigen Element und/oder einem elektrischen Bauelement, das zumindest einen Abschnitt eines Schaummaterials überdeckt, sowie mit einer Kontaktierungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Kontaktelement mittels des Halteelementes an oder in dem Schaummaterial derart befestigt ist, dass es unter Einwirkung einer elastischen Kraft des Schaummaterials gegen das elektrisch leitfähige Element und/oder das elektrische Bauelement gedrückt und somit eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Leitung und dem elektrisch leitfähigen Element und/oder dem elektrischen Bauelement hergestellt ist.The invention also relates to a steering wheel for a motor vehicle having at least one electrically conductive element and / or an electrical component which covers at least a portion of a foam material, as well as with a contacting arrangement according to one of
Das elektrisch leitfähige Element ist beispielsweise Teil einer Sensoranordnung und/oder einer Heizungsvorrichtung, wobei die Sensoranordnung z.B. zum Erkennen einer Berührung und/oder zur Erfassung von Vitalfunktionen eines Fahrzeugführers ausgebildet ist. Das elektrisch leitfähige Element bildet hierbei insbesondere eine Sensorfläche aus, über die eine Berührung (etwa des Lenkradkranzes) erkannt und/oder ein Vitalparameter (z.B. die Herzfrequenz) des Fahrzeugführers gemessen werden kann.The electrically conductive element is for example part of a sensor arrangement and / or a heating device, wherein the sensor arrangement comprises e.g. is designed to detect a touch and / or to detect vital signs of a vehicle driver. In this case, the electrically conductive element in particular forms a sensor surface via which a touch (for example of the steering wheel rim) can be detected and / or a vital parameter (for example the heart rate) of the vehicle driver can be measured.
Möglich ist auch, dass das leitfähige Element mit Hilfe der Kontaktierungsanordnung mit einem vorgegebenen elektrischen Potential verbunden. Beispielsweise handelt es sich bei dem vorgegebenen elektrischen Potential um ein Massepotential, wobei z.B. über die elektrische Leitung eine Verbindung des leitfähigen Elements mit der Fahrzeugmasse hergestellt wird.It is also possible that the conductive element connected by means of the contacting arrangement with a predetermined electrical potential. For example, the predetermined electrical potential is a ground potential, e.g. a connection of the conductive element to the vehicle ground is established via the electrical line.
Beispielsweist ist das elektrisch leitfähige Element als Blende ausgebildet, die zumindest teilweise eine Sichtfläche des Lenkrades ausformt. Gleichzeitig kann die Sichtfläche die oben bereits erwähnte Sensorfläche ausbilden.Beispielsweist the electrically conductive element is designed as a diaphragm which at least partially forms a visible surface of the steering wheel. At the same time, the visible surface can form the above-mentioned sensor surface.
Das elektrisch leitfähige Element ist beispielsweise zumindest teilweise aus einem Metall gebildet. Denkbar ist jedoch auch, dass das elektrisch leitfähige Element aus einem anderen elektrisch leitfähigen Material gebildet ist, z.B. aus einem leitfähigen Kunststoff. Darüber hinaus kann auch das Schaummaterial elektrisch leitfähig sein und zur elektrischen Verbindung zwischen der elektrischen Leitung und dem leitfähigen Element beitragen.The electrically conductive element is for example at least partially formed from a metal. However, it is also conceivable that the electrically conductive element is formed from another electrically conductive material, e.g. made of a conductive plastic. In addition, the foam material may also be electrically conductive and contribute to the electrical connection between the electrical line and the conductive element.
Möglich ist auch, dass das elektrisch leitfähige Element durch ein elektrisch leitfähiges Schaummaterial ausgebildet ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem elektrisch leitfähigen Schaummaterial um eine zweite (insbesondere äußere) Schaumlage, die über einer ersten (insbesondere inneren) Schaumlage ausgebildet ist. Denkbar ist, dass die erste und die zweite Schaumlage zumindest abschnittsweise aneinander angrenzen, wobei sie z.B. einen Verbund ausbilden können.It is also possible that the electrically conductive element is formed by an electrically conductive foam material. By way of example, the electrically conductive foam material is a second (in particular outer) foam layer, which is formed over a first (in particular inner) foam layer. It is conceivable that the first and the second foam layer adjoin one another at least in sections, wherein they are e.g. can form a network.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung umfasst das Lenkrad mindestens ein elektrisches Bauelement sowie mindestens zwei erfindungsgemäße Kontaktierungsanordnungen, wobei die Kontaktierungsanordnungen elektrisch voneinander isoliert sind und eine elektrische Kontaktierung des elektrischen Bauelements über die beiden Kontaktierungsanordnungen erfolgt. Beispielsweise erfolgt über das Kontaktelement einer der beiden Kontaktierungsanordnungen eine Verbindung einer Zuleitung mit dem elektrischen Bauelement und über das Kontaktelement der anderen Kontaktierungsanordnung eine Verbindung des elektrischen Bauelements mit einer wegführenden Leitung; z.B. um das elektrische Bauelement mit einer Spannungsquelle zu verbinden. Denkbar ist auch, dass über die beiden Kontaktierungsanordnungen ein Anschluss einer oder mehrerer Signalleitungen (z.B. eines Bussystems, etwas eines LIN-Busses) erfolgt.According to another embodiment, the steering wheel comprises at least one electrical component and at least two contacting arrangements according to the invention, wherein the contacting arrangements are electrically isolated from one another and an electrical contacting of the electrical component takes place via the two contacting arrangements. For example, via the contact element of one of the two contacting arrangements, a connection of a supply line to the electrical component and, via the contact element of the other contacting arrangement, a connection of the electrical component to a lead-away line; e.g. to connect the electrical component to a voltage source. It is also conceivable that a connection of one or more signal lines (for example a bus system, something of a LIN bus) takes place via the two contacting arrangements.
Bei dem elektrischen Bauelement handelt es sich z.B. um einen elektrischen Verbraucher (z.B. um eine Lichtquelle) oder eine Schaltereinheit. Denkbar ist, dass die Schaltereinheit nur über die erfindungsgemäßen Kontaktierungsanordnungen und ohne Steckverbindung kontaktiert ist.The electrical component is e.g. an electrical load (e.g., a light source) or a switch unit. It is conceivable that the switch unit is contacted only via the Kontaktierungsanordnungen invention and without plug connection.
Die beiden Kontaktierungsanordnungen sind beispielsweise separat voneinander ausgebildet und insbesondere in einem Abstand voneinander angeordnet. Möglich ist allerdings auch, dass die Kontaktierungsanordnungen ein einziges Bauteil ausbilden. Denkbar ist z.B., dass die Kontakt- und Halteelemente der Kontaktierungsanordnungen durch ein einstückiges Bauelement realisiert sind, wobei z.B. nur ein gemeinsames Halteelement vorhanden ist.The two contacting arrangements are, for example, formed separately from each other and in particular at a distance from each other. However, it is also possible that the contacting arrangements form a single component. For example, it is conceivable that the contact and holding elements of the contacting arrangements are realized by a one-piece component, wherein e.g. only one common retaining element is present.
Ein Bauteil, insbesondere Lenkrad für ein Fahrzeug, mit einer Kontaktierungsanordnung, kann folgendes aufweisen:
- - mindestens einem elektrisch leitfähigen Element, und/oder ein elektrisches Bauelement, das zumindest einen Abschnitt eines Schaummaterials überdeckt oder im Bereich eines Schaummaterials angeordnet ist, oder ein elektrisch leitfähiges Schaummaterial;
- - mindestens einer elektrischen Leitung; und
- - mindestens einem mit der elektrischen Leitung elektrisch verbundenen Kontaktelement, wobei
- - über das Schaummaterial eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Leitung und dem elektrisch leitfähigen Element und/oder dem elektrischen Bauelement besteht, oder über das Kontaktelement eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Leitung und dem elektrisch leitfähigen Schaummaterial realisiert ist.
- - At least one electrically conductive element, and / or an electrical component that covers at least a portion of a foam material or disposed in the region of a foam material, or an electrically conductive foam material;
- - At least one electrical line; and
- - At least one electrically connected to the electrical line contact element, wherein
- - About the foam material, an electrical connection between the electrical line and the electrically conductive element and / or the electrical component consists, or via the contact element, an electrical connection between the electrical line and the electrically conductive foam material is realized.
Das Schaummaterial ist aufgrund seiner elastischen Eigenschaften gegen das elektrisch leitfähige Element vorgespannt und wird somit in mechanischem und damit elektrischem Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Element gehalten. Insbesondere ist das Schaummaterial selber elektrisch leitfähig. Denkbar ist jedoch auch, dass mittels der Kontaktierungsanordnung eine Kontaktierung eines elektrischen Schaummaterials erfolgt, wobei das Kontaktelement nicht zwingend elastisch gegen dieses Schaummaterial vorgespannt sein muss.The foam material is biased against the electrically conductive element due to its elastic properties and is thus held in mechanical and thus electrical contact with the electrically conductive element. In particular, the foam material itself is electrically conductive. However, it is also conceivable that a contacting of an electrical foam material takes place by means of the contacting arrangement, wherein the contact element does not necessarily have to be resiliently biased against this foam material.
Die oben in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kontaktierungsanordnung erläuterten Ausgestaltungen können analog natürlich zur Weiterbildung des Bauteils dienen. So kann das Kontaktelement (z.B. einstückig) mit einem Halteelement verbunden sein, das wiederum in dem Schaummaterial verankert oder auf sonstige Weise an diesem festgelegt ist. Denkbar ist zudem, dass über die Kontaktierungsanordnung eine elektrische Verbindung des elektrisch leitfähigen Elements oder des elektrischen Bauelements, wie oben bereits erwähnt, mit einem vorgegebenen Potential (z.B. einem Massepotential), einer Spannungsquelle (insbesondere mit deren Pluspol) und/oder mit einer Steuer-, Kommunikations- oder Sensoreinheit erfolgt.The embodiments explained above in connection with the contacting arrangement according to the invention can analogously naturally serve for the further development of the component. Thus, the contact element (e.g., in one piece) may be connected to a support member which in turn is anchored or otherwise secured to the foam material. It is also conceivable that via the Kontaktierungsanordnung an electrical connection of the electrically conductive element or the electrical component, as already mentioned above, with a predetermined potential (eg a ground potential), a voltage source (in particular with its positive pole) and / or with a control , Communication or sensor unit.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer Kontaktierungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 dieKontaktierungsanordnung aus 1 in anderer Ansicht; -
3 das in einem Schaummaterial eines Lenkrades verankerte Halteelement der Kontaktierungsanordnung der1 und 2 ; und -
4 einen Ausschnitt eines Lenkrades mit einer Kontaktierungsanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie eine Blende vor der Montage am Lenkrad.
-
1 a perspective view of a contacting arrangement according to an embodiment of the invention; -
2 the contactingarrangement 1 in another view; -
3 the anchored in a foam material of a steering wheel retaining element of the contacting of the1 and2 ; and -
4 a section of a steering wheel with a contacting arrangement according to a second embodiment of the invention and a panel before mounting on the steering wheel.
Die in
Das Halteelement
Die Ankerelemente
Über die spitz zulaufenden freien Ende
Die elektrische Leitung
In einer Abwandlung der
Die elektrische Leitung
Die obere Darstellung der
Die Kontaktierungsanordnung
Gemäß einer Abwandlung ist die Blende
Die Kontaktierungsanordnung
Die Kraft (Klemmkraft oder Anpressdruck), mit der das Halteelement
Möglich ist auch, dass mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kontaktierungsanordnung
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CN109586053B (en) | 2022-05-03 |
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