DE19931189A1 - Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mit darin angeordneten elektrischen Leiterbahnen sowie danach hergestellte Bauteile, insbesondere als Türmodule für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mit darin angeordneten elektrischen Leiterbahnen sowie danach hergestellte Bauteile, insbesondere als Türmodule für Kraftfahrzeuge

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mit darin angeordneten elektrischen Leiterbahnen, bei dem ein mit diesen Leiterbahnen und den damit verbundenen, mit ihrer äußeren Anschlußfläche in der Oberfläche des Bauteils liegenden Steckverbindern versehenes Trägermaterial in eine Bauteilform eingelegt und die Form dann mit Kunststoff ausgeschäumt wird. Die Bauteile finden ihren Einsatz insbesondere als Türmodule im Fahrzeugbau.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren mit den gattungsmässigen Merkmalen des Anspruchs 1.
Im Kraftfahrzeugbau sowie in zahlreichen anderen Anwendungsbereichen müssen Bauteile mit entsprechenden Kabelsätzen vor ihrem endgültigen Einbau auf einer Trägerplatte angeordnet und dort mit den unterschiedlichsten Methoden befestigt werden. Die Trägerplatte besteht häufig aus Metall und bietet nur wenig Möglichkeiten, die erforderlichen Bauteile zu integrieren. Im Fahrzeugbau treten insoweit Probleme insbesondere bei den Türmodulen auf, bei denen ungenügende Befestigung der Kabelsätze zum Klappern führt und der Einbau der verschiedenen Bauteile erhebliche Montagezeiten erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits ein Bauteil zur Verfügung zu stellen, in dem die erforderlichen elektrischen Leiterbahnen sicher verlegt sind und das andererseits es erlaubt, zusätzliche Bau- oder Formteile leicht zu integrieren. Ferner sollen die verlegten Leiterbahnen vor physikalischen Einwirkungen, wie Fliehkräften, Erschütterungen oder Feuchtigkeit, optimal geschützt werden.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definierten Merkmale gelöst. Danach wird das mit den erforderlichen Leiterbahnen sowie den damit verbundenen Steckverbindern versehene Trägermaterial, das vorzugsweise aus Kunststoff besteht, in eine Form für das betreffende Bauteil eingelegt und dann mit Kunststoff ausgeschäumt. Auf dem Trägermaterial können weitere Form- oder Bauteile und/oder mit den Leiterbahnen verbundene elektrische oder elektronische Bauteile vor dem Ausschäumen angeordnet werden. Das fertige Bauteil enthält dann sämtliche erforderlichen Komponenten, die über die von außen zugänglichen Steckverbinder mit anderen Komponenten der Gesamtvorrichtung verbunden werden können.
Die Leiterbahnen können Einzelkabel oder Litzen, Rund- oder Flachbandleiter oder Kabelbäume sein. Diese werden vorzugsweise in der Weise vor dem Einschäumen fixiert, daß man eine tiefgezogene Kunststoffolie verwendet, in der der Verlauf der einzelnen Leitungen als entsprechende Vertiefung vorgegeben ist. Man kann aber auch eine Kunststoffolie verwenden, auf der die entsprechenden Leiterbahnen aufgeprägt sind. Das Trägermaterial mit den Leiterbahnen und den sonstigen Bau- bzw. Formteilen wird in die die äußere Form des Bauteils definierende Form eingelegt und die Form dann mit einem geeigneten Kunststoffmaterial ausgeschäumt. Dafür kommen sowohl thermoplastische als auch duroplastische Kunststoffe, die vorzugsweise glasfaserverstärkt sein können, in Betracht.
Die mit ihrer Anschlußseite im Bauteil freiliegenden Steckverbinder werden vor dem Ausschäumen mit geeigneten, nach dem Ausschäumen leicht entfernbaren Abdeckungen vor dem Eindringen von Schaum geschützt. In Abhängigkeit von der Gestaltung dieser Verbinder stehen dem Fachmann dafür die unterschiedlichsten Lösungen zur Verfügung.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird eine erfindungsgemäß herstellbare besondere Bauteilform zur Erläuterung der Erfindung näher beschrieben. Darin ist
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Türmoduls für die Seitentüre eines Personenkraftwagens und
Fig. 2 eine perspektivische Schnittansicht der Gestaltung mit einem Steckverbinder.
In Fig. 1 ist ein in die Seitentüre eines Personenkraftwagens einzubauendes Türmodul gezeigt, das einerseits eine Eingangs-Steckverbindung (1) zur Versorgung des Moduls mit der für die einzelnen (nicht gezeigten) Bauteile, wie beispielsweise Fensterheber, Türbeleuchtung oder Lautsprecher, erforderlichen elektrischen Energie aufweist. Von dieser Steckverbindung gehen die Leitungen (3) auf der Trägerplatte zu den einzelnen End-Steckverbindungen (2), die den Anschluß der Endverbraucher ermöglichen.
Fig. 2 zeigt das Detail einer solchen End-Steckverbindung (2). Die Trägerplatte mit den darauf angebrachten Leiterbahnen ist in diesem Fall auf beiden Seiten von geschäumtem Kunststoff umgeben, die Erfindung umfaßt aber auch die Gestaltung, daß diese Trägerplatte die Rückseite des Bauteils darstellt. Der End-Steckverbinder (2) liegt mit der Seite, die für den Anschluß des Endverbrauchers vorgesehen ist, in der Oberflächs des Bauteils, das in diesem Falls eine Ausbuchtung aufweist und die Einführung des (nicht gezeigten) Anschlußsteckers parallel zur gezeigten Vorderfläche des Bauteils ermöglicht. Jede andere Gestaltung, wie beispielsweise die Ausformung einer Vertiefung vor dem Steckverbinder oder ein flächiger Abschluß des Steckverbindern mit der ebenen Oberfläche des Bauteils liegt ebenso im Bereich der vorliegenden Erfindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die damit hergestellten Bauteile stellen eine sehr ökonomische Lösung dar, weil eine weitgehende Vorfertigung des Bauteils mit allen erforderlichen Komponenten möglich ist, die Einbauarbeiten also wesentlich reduziert werden und gleichzeitig eine erhebliche Gewichtseinsparung gegenüber bisher im Fahrzeugbau üblichen Gestaltungen erreicht werden Kann.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mit darin angeordneten elektrischen Leiterbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit diesen Leiterbahnen (3) und den damit verbundenen, mit ihrer äußeren Anschlußfläche in der Oberfläche des Bauteils liegenden Steckverbindern (1, 2) versehenes Trägermaterial in eine Bauteilform eingelegt und die Form dann mit Kunststoff ausgeschäumt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial aus Kunststoff besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (3) mit den Steckverbindern (1, 2) in eine tiefgezogene Kunststoffolie, die den Leitungsverlauf vorgibt, eingelegt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen Einzelkabel oder Kabelsätze, Litzen oder Rund- oder Flachbandleiter sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (3) auf dem Träger aufgeprägt sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche elektrische und/oder elektronische Bauteile mit den Leiterbahnen verbunden und mit diesen auf dem Trägermaterial angeordnet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Form- oder Bauteile auf dem Trägermaterial angeordnet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausschäumen thermoplastische Kunststoffe verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausschäumen duroplastische Kunststoffe verwendet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß glasfaserverstärkte Kunststoffe verwendet werden.
11. Bauteile mit darin angeordneten elektrischen Leiterbahnen, hergestellt nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 10.
12. Türmodule für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, bestehend aus Bauteilen nach Anspruch 11.
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