DE102020109335A1

DE102020109335A1 - Formteil mit elektrischer Kontaktierung

Info

Publication number: DE102020109335A1
Application number: DE102020109335.7A
Authority: DE
Inventors: Nicolas Behrens; Patrick Dumm
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2021-10-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Formteil (1) mit einer Kontaktierung zur elektrischen Verbindung mindestens eines an dem Formteil (1) angeordneten Bedienelements (2) mit mindestens einer stromführenden und/oder signalführenden Leitung (3),wobei das Formteil (1) ein Terminal (4) mit einem Leitungsanschluss (5) für die mindestens eine stromführende oder signalführende Leitung (3) undein Anschlusselement (7) für das mindestens eine Bedienelement (2) umfasst, undwobei der Leitungsanschluss (5) und das Anschlusselement (7) mittels eines elektrisch leitenden Leitmaterials (9), stromführend und/oder signalführend verbunden ist, das unmittelbar auf einer Oberfläche (10) des Formteils (1) aufgetragen ist und elektrisch leitfähige Bestandteile aufweist, welche die elektrische Verbindung herstellen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Formteil mit einer Kontaktierung zur elektrischen Verbindung mindestens eines an dem Formteil angeordneten Bedienelements mit mindestens einer stromführenden und/oder signalführenden Leitung.
Bei Kraftfahrzeugen benötigt jedes Bedienelement in der Regel ein eigenes Gehäuse und ein eigenes Anschlusskabel mit einem Stecker, um es mit dem Kabelbaum des Fahrzeugs zu verbinden. Zur Spannungsversorgung und Ansteuerung einer Vielzahl von Funktionsmodulen ist es bekannt, in dem Kraftfahrzeug einen Kabelbaum zu verlegen, der die Verbindung der einzelnen Funktionsmodule mit einer Spannungsquelle sowie Bedienelementen und verschiedenen Sensoren ermöglicht. Aufgrund der Vielzahl der Verbindungswege und des unterschiedlichen Einbauortes der einzelnen Funktionsmodule umfasst der für die Verdrahtung notwendige Kabelbaum eine Vielzahl von einzelnen Verbindungsleitungen. Nachteilig ist neben dem hiermit verbundenen hohen Aufwand der Verlegung des Kabelbaumes in dem Kraftfahrzeug, dass die Leitungen sowie die Stecker und die Gehäuse der Bedienelemente viel Bauraum benötigen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Formteil mit einer elektrischen Verbindung eines Bedienelements mit mindestens einer stromführenden und/oder signalführenden Leitung bereitzustellen, bei dem eine Integration der Verbindungsleitungen optimiert ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Formteil mit einer Kontaktierung zur elektrischen Verbindung mindestens eines an dem Formteil angeordneten Bedienelements mit mindestens einer stromführenden und/oder signalführenden Leitung vorgeschlagen. Das Formteil umfasst ein Terminal mit einem Leitungsanschluss für die mindestens eine stromführende oder signalführende Leitung und ein Anschlusselement für das mindestens eine Bedienelement. Des Weiteren sind der Leitungsanschluss und das Anschlusselement mittels eines elektrisch leitenden Leitmaterials stromführend und/oder signalführend verbunden. Das Leitmaterial ist unmittelbar auf einer Oberfläche des Formteils aufgetragen und weist elektrisch leitfähige Bestandteile auf, welche die elektrische Verbindung herstellen.
Dabei ist günstig, dass das Leitmittel direkt auf das Formteil aufgebracht, beispielsweise gedruckt, ist. Die Verbindung zu der mindestens einen stromführenden oder signalführenden Leitung erfolgt in dem Terminal, in das das Leitmaterial ebenfalls aufgetragen ist. Das Anschlusselement umfasst außerdem das Leitmaterial, das für eine Verbindung zu dem mindestens einen Bedienelement aufgetragen ist. Auf diese Weise sind die Verbindungsseiten mechanisch und elektrisch in das Formteil integriert und die Verbindungsstellen weisen eine hohe mechanische Festigkeit auf. Dadurch, dass mittels des elektrisch leitenden Leitmaterials eine stromführend und/oder signalführend Verbindung zwischen einem Bedienelement und einer stromführenden und/oder signalführenden Leitung hergestellt ist, sind die üblicherweise verwendeten Kabelleitungen obsolet. Infolgedessen wird Bauraum für andere Komponenten freigegeben. Das Leitmaterial wird in einem flüssigen bzw. fließenden Aggregatszustand auf das Formteil aufgetragen, härtet dann aus und ist schließlich in einem festen Aggregatszustand mit dem Formteil verbunden. Demzufolge ist die Integration der Leitungen durch eine Aufnahme des Leitmittels in das Formteil optimiert.
Darüber hinaus kann in einer alternativen Ausführung eine Steckverbindung zwischen dem Leitungsanschluss und der mindestens einen stromführenden oder signalführenden Leitung direkt als ein Befestigungspunkt des Formteils an einer Struktur, beispielsweise einer Struktur eines Kraftfahrzeugs, genutzt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das elektrisch leitende Leitmaterial eine Leitpaste, ein Leitkleber, ein Leitlack oder ein leitfähiger Kunststoff ist. Diese Materialien weisen günstige Eigenschaften hinsichtlich des Auftragens auf das Formteil und der elektrischen Leitfähigkeit auf.
Vorzugsweise ist das Formteil derart ausgebildet, dass das elektrisch leitende Leitmaterial eine Silberleitpaste oder ein Silberleitkleber ist. Eine Silberleitpaste bzw. ein Silberleitkleber ist besonders zur Herstellung elektrischer Verbindungen geeignet. Es handelt sich dabei beispielsweise um metallisch gefüllte Klebstoffe auf Epoxidharzbasis, die in einem Temperaturbereich zwischen 150 °C und 180 °C ausgehärtet werden. Die elektrische Leitfähigkeit beruht darauf, dass sich durch die statistische Verteilung der Silberbestandteile in der Paste bzw. dem Kleber leitfähige Pfade ausbilden. Die Verbindung zu dem Formteil wird durch die Adhäsion des Klebers hergestellt. Dadurch ist die Integration des Leitmittels in das Formteil besonders günstig.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Formteil ein als ein Verkleidungsteil ausgebildetes Spritzgussbauteil ist, insbesondere ein Interieurverkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs. Nachdem bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen immer ein Bedarf an einer Reduzierung des benötigten Bauraums der jeweiligen Komponenten herrscht, ist eine Integration des Leitmittels in ein Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs besonders günstig. Ferner ist eine Anwendung bei sämtlichen Interieurverkleidungsteilen bzw. Zierteilen denkbar.
In einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Formteils ist vorgesehen, dass das Spritzgussbauteil eine Sichtseite aufweist und das elektrisch leitende Leitmaterial auf einer der Sichtseite abgewandten Oberfläche des Spritzgussbauteils angeordnet ist. Dabei ist günstig, dass entsprechend der üblicherweise zu erfüllenden Designanforderungen das Leitmaterial an der Sichtseite nicht zu erkennen ist.
Darüber hinaus ist eine Ausführungsvariante günstig, bei der die mindestens eine stromführende und/oder signalführende Leitung eine Leitung eines Kabelbaums ist, insbesondere eines Kabelbaums eines Kraftfahrzeugs, wobei der Kabelbaum ferner mit einem Steuergerät verbunden ist. Vorteilhaft daran ist, dass eine Regelung einer von dem Bedienelement zu steuernden Komponente ermöglicht ist, indem über eine Verbindung des Leitmittels ein Signal bzw. elektrischer Impuls von dem Bedienungselement an den Kabelbaum des Steuergeräts übertragbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Formteil eine Aufnahme für das Bedienelement auf, die als ein Gehäuse bzw. eine Hüllgeometrie für das Bedienelement ausgebildet ist. Dabei ist günstig, dass das Gehäuse bzw. die Hüllgeometrie des Bedienelements in das Formteil integriert ist und somit kein extra Gehäuse bzw. keine extra Hüllgeometrie für das Bedienelement benötigt wird. Dadurch wird zusätzlich Bauraum verfügbar. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Bedienelement unmittelbar an dem Anschlusselement der Aufnahme angeschlossen ist.
Das erfindungsgemäße Formteil ist in einer Ausführungsvariante ausgebildet, dass das Terminal und/oder die Aufnahme integral an dem Formteil ausgebildet sind. Auf diese Weise ist die Elektronik bzw. sind die entsprechenden Komponenten hinsichtlich des Bauraums optimal in das Formteil integriert und die mechanische Festigkeit des Formteils verbessert.
In einer weiteren vorteilhaften Variante ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Leitungsanschluss des Terminals und das Anschlusselement als ein Stecker, eine Buchse oder ein Klips ausgebildet sind. Diese Komponenten sind besonders zum Herstellen einer Steckverbindung geeignet. Für eine bestmögliche Verbindung weisen das Anschlusselement und der Leitungsanschluss des Terminals eine zu dem Bedienelement bzw. der stromführenden und/oder signalführenden Leitung korrespondierende Geometrie auf.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Formteils mit einer Kontaktierung zur elektrischen Verbindung mindestens eines an dem Formteil angeordneten Bedienelements mit mindestens einer stromführenden und/oder signalführenden Leitung.

In 1 ist eine schematische Darstellung eines Formteils 1 mit einer Kontaktierung zur elektrischen Verbindung zweier an dem Formteil 1 angeordneten Bedienelemente 2 mit jeweils einer stromführenden und signalführenden Leitung 3 dargestellt. Beispielsweise ist das Bedienelement 2 ein Schalter für einen elektrischen Fensterheber und das elektrische Signal entsprechend eine variable elektrische Größe wie eine Stromstärke, eine Spannung oder ein Widerstand, mittels der Informationen aufgenommen und transportiert werden können.
Außerdem weist das Formteil 1 eine Sichtseite auf und ein elektrisch leitendes Leitmaterial 9 ist auf einer der Sichtseite abgewandten Oberfläche des Formteils 1 angeordnet.
Das Formteil 1 ist ein Spritzgussbauteil, das als ein Türverkleidungsteil oder ein anderweitiges Interieurbauteil für das Interieur eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Ferner weist das Formteil 1 ein Terminal 4 mit jeweils einem Leitungsanschluss 5 für die beiden stromführenden und signalführenden Leitungen 3 auf, die Leitungen 3 eines Kabelbaums 10 eines Kraftfahrzeugs sind, der außerdem mit einem Steuergerät verbunden ist. Das Terminal 4 bezeichnet eine Ausbildung an dem Formteil 1, an der ein jeweiliges Ende des linienförmig auf dem Formteil 1 aufgetragenen elektrisch leitenden Leitmaterials 9 angeordnet und mit einem Leitungsanschluss 5 verbunden ist.
Das Formteil 1 umfasst jeweils ein Anschlusselement 7 und eine Aufnahme 6 für die beiden Bedienelemente 2, die als ein Gehäuse für das Bedienelement 2 ausgebildet sind. Das jeweilige Anschlusselement 7 ist für den Anschluss und die Herstellung einer leitenden Verbindung mit der entsprechenden stromführenden und/oder signalführenden Leitung 3 ausgebildet. Ferner ist die Aufnahme 6 derart gestaltet, dass ein Bedienelement 2 daran bzw. an dem Formteil 1 fixiert werden kann und/oder darin aufgenommen ist.
Das Terminal 4 und die jeweilige Aufnahme 6 sind integral an dem Formteil 1 ausgebildet. Des Weiteren sind der Leitungsanschluss 5 des Terminals 4 und das Anschlusselement 7 als eine Buchse ausgebildet, die jeweils eine zu dem Bedienelement 2 bzw. der stromführenden und signalführenden Leitung 3 korrespondierende Geometrie aufweisen. Alternativ zu dem Terminal 4 ist auch eine mit dem elektrisch leitenden Leitmaterial 9 verbundene Buchse denkbar, in die ein Stecker der stromführenden und/oder signalführenden Leitung 3 gesteckt werden kann.
Der Leitungsanschluss 5 und das Anschlusselement 7 sind mittels des elektrisch leitenden Leitmaterials 9 stromführend und signalführend verbunden. Das Leitmaterial ist unmittelbar auf einer Oberfläche 10 des Formteils 1 aufgetragen und weist elektrisch leitfähige Bestandteile auf, welche die elektrische Verbindung herstellen. Das in 1 gezeigte elektrisch leitende Leitmaterial 9 ist eine Silberleitpaste.

Claims

Formteil (1) mit einer Kontaktierung zur elektrischen Verbindung mindestens eines an dem Formteil (1) angeordneten Bedienelements (2) mit mindestens einer stromführenden und/oder signalführenden Leitung (3), wobei das Formteil (1) ein Terminal (4) mit einem Leitungsanschluss (5) für die mindestens eine stromführende oder signalführende Leitung (3) und ein Anschlusselement (7) für das mindestens eine Bedienelement (2) umfasst, und wobei der Leitungsanschluss (5) und das Anschlusselement (7) mittels eines elektrisch leitenden Leitmaterials (9) stromführend und/oder signalführend verbunden ist, wobei das Leitmaterial (9) unmittelbar auf einer Oberfläche (10) des Formteils (1) aufgetragen ist und elektrisch leitfähige Bestandteile aufweist, welche die elektrische Verbindung herstellen.
Formteil (1) gemäß Anspruch 1, wobei das elektrisch leitende Leitmaterial (9) eine Leitpaste, ein Leitkleber, ein Leitlack oder ein leitfähiger Kunststoff ist.
Formteil (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das elektrisch leitende Leitmaterial (9) eine Silberleitpaste oder ein Silberleitkleber ist.
Formteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Formteil (1) ein als ein Verkleidungsteil ausgebildetes Spritzgussbauteil ist, insbesondere ein Interieurverkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs.
Formteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Formteil (1) im bestimmungsgemäßen Gebrauch eine Sichtseite und eine der Sichtseite abgewandte Rückseite aufweist und das elektrisch leitende Leitmaterial (9) auf einer Oberfläche der Rückseite des Formteils (1) aufgetragen ist.
Formteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine stromführende und/oder signalführende Leitung (3) eine Leitung (3) eines Kabelbaums (10) ist, insbesondere eines Kabelbaums (10) eines Kraftfahrzeugs, wobei der Kabelbaum (10) ferner mit einem Steuergerät verbunden ist.
Formteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Formteil (1) eine Aufnahme (6) für das Bedienelement (2) aufweist, die als ein Gehäuse für das Bedienelement (2) ausgebildet ist.
Formteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Terminal (4) und/oder die Aufnahme (6) integral an dem Formteil (1) ausgebildet sind/ist.
Formteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Leitungsanschluss (5) des Terminals (4) und das Anschlusselement (7) als ein Stecker, eine Buchse oder ein Klips ausgebildet ist.