DE202020005572U1 - Electrical connection element for glazing - Google Patents
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Abstract
Elektrisches Anschlusselement (CON), insbesondere für ein elektrisches Bauelement in oder an einer Glasscheibe (GS2) zum Einbau in eine Fahrzeugkarosserie (A), umfassend,
- einen Folienleiter (FC) mit einem ersten elektrischen Kopplungselement (CE1) an einem Ende des Folienleiters (FC) und
- ein Rundkabel (RC) mit einem zweiten elektrischen Kopplungselement (CE2) an einem Ende des Rundkabels (RC), wobei das erste elektrische Kopplungselement (CE1) und das zweite elektrische Kopplungselement (CE2) durch eine Steckverbindung miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
Electrical connection element (CON), in particular for an electrical component in or on a pane of glass (GS2) for installation in a vehicle body (A), comprising,
- A foil conductor (FC) with a first electrical coupling element (CE1) at one end of the foil conductor (FC) and
- A round cable (RC) with a second electrical coupling element (CE2) at one end of the round cable (RC), the first electrical coupling element (CE1) and the second electrical coupling element (CE2) being connected to one another in an electrically conductive manner by a plug connection.
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Anschlusselement mit einem Folienleiter und einem Rundleiter und insbesondere einem Koaxialleiter.The invention relates to an electrical connection element with a foil conductor and a round conductor and in particular a coaxial conductor.
Fahrzeuge werden zunehmend mit elektrischen Komponenten ausgestattet. Neben den klassischen Radiogeräten finden sich in zunehmender Anzahl Geräte in einem Fahrzeug wieder, die Hochfrequenzsignale empfangen oder auch senden können.Vehicles are increasingly being equipped with electrical components. In addition to the classic radio devices, there is an increasing number of devices in a vehicle that can receive or send high-frequency signals.
Beispielhaft sei an dieser Stelle der Empfang von Signalen eines Navigationssystems oder aber auch Signale von Kommunikationssystemen angeführt.At this point, the reception of signals from a navigation system or signals from communication systems is given as an example.
Navigationssysteme können dabei z.B. ein satellitengestütztes Navigationssatellitensystem (GNSS) sein. In Betrieb befindliche Systeme sind beispielsweise das Global Positioning System (GPS) oder das GLObal Navigation Satellite System (GLONASS). Andere Navigationssysteme sind z.B. auf Basis von Mobilfunksystemen möglich.Navigation systems can, for example, be a satellite-based navigation satellite system (GNSS). Systems in operation are, for example, the Global Positioning System (GPS) or the GLObal Navigation Satellite System (GLONASS). Other navigation systems are possible, e.g. based on mobile radio systems.
Kommunikationssysteme können z.B. Nahbereichsfunksysteme für Car-to-Car oder Car-to-Infrastructure oder auch Mobilfunkkommunikationssysteme, z.B. Mobilkommunikationssysteme der 2. / 3. / 4. oder 5. Generation sein.Communication systems can be, for example, short-range radio systems for car-to-car or car-to-infrastructure or mobile radio communication systems, e.g. mobile communication systems of the 2nd / 3rd / 4th or 5th generation.
Da Fahrzeuge häufig größere Metallflächen aufweisen, werden Hochfrequenzsignale hierdurch abgeschirmt, sodass der Empfang und gegebenenfalls das Senden erschwert wird.Since vehicles often have larger metal surfaces, high-frequency signals are shielded, so that reception and, if necessary, transmission is made more difficult.
Zwar können entsprechende Antennen außen am Fahrzeug befestigt werden, jedoch stellen solche zusätzlichen Einrichtungen in mehrfacher Hinsicht ein Problem dar. Beispielhafte Anordnungen sind aus der
Ausgehend hiervon hat sich in der Vergangenheit ein Trend dahin entwickelt, Antennen an anderen Orten bereitzustellen.Based on this, a trend has developed in the past towards providing antennas in other locations.
Beispielsweise können GNSS-Antennen innerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet werden, beispielsweise unterhalb des Armaturenbretts oder unterhalb der Windschutzscheibe.For example, GNSS antennas can be arranged inside the vehicle interior, for example below the dashboard or below the windshield.
Dabei ist es schwierig, eine geeignete Position mit guter Sicht der Antenne auf die GNSS-Satelliten zu finden und gleichzeitig EMC-Probleme durch elektrische Geräte im Armaturenbrett und durch den Fahrzeugmotor zu vermeiden.It is difficult to find a suitable position with a good view of the antenna on the GNSS satellites and at the same time to avoid EMC problems caused by electrical devices in the dashboard and by the vehicle engine.
Des Weiteren können elektrisch leitfähige Schichten wie infrarotreflektierende Schichten oder Low-E-Schichten die Transmission elektromagnetischer Strahlung durch die Scheibe verhindern und das GNSS-Signal blockieren.Furthermore, electrically conductive layers such as infrared-reflecting layers or low-E layers can prevent the transmission of electromagnetic radiation through the pane and block the GNSS signal.
Typische GPS-Antennen werden als plane Antennen und typischerweise als Patch-Antennen realisiert und sind beispielsweise aus der
Derartige Antennen oder andere elektrisch funktionelle Bauelement werden oft über flexible Folienleiter kontaktiert.Such antennas or other electrically functional components are often contacted via flexible film conductors.
Flexible Folienleiter, mitunter auch Flachleiter oder Flachbandleiter genannt, werden vielfach im Fahrzeugbau eingesetzt, insbesondere um eine bewegliche, elektrische Kontaktierung bei beschränkten Raumbedingungen zu ermöglichen.Flexible foil conductors, sometimes also called flat conductors or flat strip conductors, are widely used in vehicle construction, in particular to enable movable, electrical contacting in restricted space conditions.
Folienleiter bestehen üblicherweise aus einem verzinnten Kupferband mit einer Dicke von 0,03 mm bis 0,1 mm und einer Breite von 2 mm bis 16 mm. Kupfer hat sich für solche Leiterbahnen bewährt, da es eine gute elektrische Leitfähigkeit sowie eine gute Verarbeitbarkeit zu Folien besitzt und die Materialkosten gleichzeitig niedrig sind. Es können auch andere elektrisch leitende Materialien verwendet werden, die sich zu Folien verarbeiten lassen. Beispiele hierfür sind Gold, Silber, Aluminium oder Zinn.Foil conductors usually consist of a tinned copper tape with a thickness of 0.03 mm to 0.1 mm and a width of 2 mm to 16 mm. Copper has proven itself for such conductor tracks because it has good electrical conductivity and can be easily processed into foils and the material costs are low at the same time. Other electrically conductive materials that can be processed into foils can also be used. Examples are gold, silver, aluminum or tin.
Das verzinnte Kupferband ist zur elektrischen Isolation und zur Stabilisierung auf ein Trägermaterial aus Kunststoff aufgebracht oder beidseitig mit diesem laminiert. Das Isolationsmaterial besteht in der Regel aus einer 0,025 mm bis 0,05 mm dicken Folie auf Polyimid-Basis. Aber auch andere Kunststoffe oder Materialien mit den erforderlichen isolierenden Eigenschaften können verwendet werden. In einem Folienleiterband können sich mehrere voneinander elektrisch isolierte, leitfähige Schichten befinden.The tinned copper tape is applied to a plastic carrier material for electrical insulation and stabilization or is laminated to it on both sides. The insulation material usually consists of a 0.025 mm to 0.05 mm thick polyimide-based film. However, other plastics or materials with the required insulating properties can also be used. Several conductive layers that are electrically isolated from one another can be located in a foil conductor strip.
Im Fahrzeugbereich werden Folienleiter üblicherweise zur Kontaktierung von elektrisch funktionellen Schichten in Verbundglasscheiben verwendet. Beispiele finden sich in
Solche Verbundglasscheiben bestehen in der Regel aus mindestens zwei starren Einzelglasscheiben, die durch eine thermoplastische Klebeschicht flächig-adhäsiv miteinander verbunden sind. Die Dicke der Klebeschicht liegt beispielsweise bei 0,76 mm. Zwischen den Einzelglasscheiben befinden sich zusätzlich elektrisch funktionelle Schichten wie Heizbeschichtungen und/oder Antennenelemente, die mit einem Folienleiter verbunden sind. Ein hierfür geeigneter Folienleiter weist lediglich eine Gesamtdicke von 0,3 mm auf. Derart dünne Folienleiter können ohne Schwierigkeiten zwischen den Einzelglasscheiben in der thermoplastischen Klebeschicht eingebettet werden.Such laminated glass panes generally consist of at least two rigid individual glass panes which are bonded to one another in an areally adhesive manner by a thermoplastic adhesive layer. The thickness of the adhesive layer is 0.76 mm, for example. Between the individual panes of glass there are additional electrically functional layers such as heating coatings and / or antenna elements that are connected to a foil conductor. A foil conductor suitable for this only has a total thickness of 0.3 mm. Such thin film conductors can be embedded between the individual glass panes in the thermoplastic adhesive layer without difficulty.
Der Einsatz von Folienleitern zur Kontaktierung von elektrisch funktionellen Schichten ist nicht nur auf den Fahrzeugbereich beschränkt. Wie aus
In der Regel wird vom Scheibenhersteller eine Scheibe mit einem kompletten Anschlusselement und einem Stecker zum werkzeuglosen Anschluss an eine weitere Steuerungselektrik gefordert. Das Anschlusselement umfasst dabei einen etwa 5 cm bis 20 cm langen Folienleiter und mindestens ein rundes Kabel mit einem Steckverbinder. As a rule, the window manufacturer requires a window with a complete connection element and a plug for tool-free connection to additional control electronics. The connection element comprises a foil conductor approximately 5 cm to 20 cm long and at least one round cable with a connector.
Die Verbindung zwischen dem Folienleiter und dem Kabel erfolgt in der Regel durch Weichlöten und wird durch ein Gehäuse geschützt.The connection between the foil conductor and the cable is usually made by soft soldering and is protected by a housing.
Derartige Anschlusselemente aus Folienleiter und Kabel sind oft sehr groß, schlecht lagerbar und anfällig für Beschädigungen.Such connection elements made of foil conductor and cable are often very large, difficult to store and prone to damage.
Weitere Anschlusselemente sind aus
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrisches Anschlusselement mit einem Folienleiter und einem Rundleiter bereitzustellen, dass die Nachteile des Stands der Technik überwindet.The object of the present invention is to provide an electrical connection element with a foil conductor and a round conductor that overcomes the disadvantages of the prior art.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Anschlusselement gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.The object of the present invention is achieved according to the invention by an electrical connection element according to claim 1. Preferred designs emerge from the subclaims.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein elektrisches Anschlusselement, mit
- - einem Folienleiter mit einem ersten elektrischen Kopplungselement an einem Ende des Folienleiters und
- - einem Rundkabel mit einem zweiten elektrischen Kopplungselement an einem Ende des Rundkabels,
wobei das erste elektrische Kopplungselement und das zweite elektrische Kopplungselement durch eine Steckverbindung miteinander elektrisch leitend verbunden sind.The present invention comprises an electrical connection element with
- - A foil conductor with a first electrical coupling element at one end of the foil conductor and
- - a round cable with a second electrical coupling element at one end of the round cable,
wherein the first electrical coupling element and the second electrical coupling element are connected to one another in an electrically conductive manner by a plug connection.
Das elektrische Anschlusselement ist insbesondere dazu geeignet ein elektrisches Bauelement in oder an einer Verbundscheibe oder an einer Einzelscheibe zu kontaktieren. Die Scheibe ist dabei bevorzugt in der Karosserie eines Fahrzeugs oder im Rahmen einer Architekturverglasung angeordnet zu sein oder anordenbar zu sein.The electrical connection element is particularly suitable for making contact with an electrical component in or on a composite pane or on an individual pane. The pane is preferably to be or can be arranged in the body of a vehicle or in the context of architectural glazing.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements sind das erste elektrische Kopplungselement und das zweite elektrische Kopplungselement lösbar miteinander verbunden, beispielsweise durch einen Schraub-, Dreh- oder Bajonett-Mechanismus. Alternativ können das erste elektrische Kopplungselement und das zweite elektrische Kopplungselement dauerhaft miteinander verbunden sein, bevorzugt durch Verrasten und/oder Verkleben. Dauerhafte Verbindungen sind in der Regel nicht zerstörungsfrei lösbar.In an advantageous embodiment of the connection element according to the invention, the first electrical coupling element and the second electrical coupling element are detachably connected to one another, for example by a screw, turn or bayonet mechanism. Alternatively, the first electrical coupling element and the second electrical coupling element can be permanently connected to one another, preferably by latching and / or gluing. As a rule, permanent connections cannot be detached without being destroyed.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements bilden die Kopplungselemente ein elektrisches oder eine elektrisches und mechanisches oder ein elektromechanisches Hochfrequenzverbindungselement. D.h. das Anschlusselement ist besonders dazu geeignet hochfrequente Signal weiterzuleiten. Elektromechanisch bedeutet hier, dass das Verbindungselement neben der elektrischen Signalübertragung auch eine mechanische Stabilisierungsfunktion hat.In a further advantageous embodiment of the connection element according to the invention, the coupling elements form an electrical or an electrical and mechanical or an electromechanical high-frequency connection element. This means that the connection element is particularly suitable for forwarding high-frequency signals. Electromechanical here means that the connecting element also has a mechanical stabilization function in addition to the electrical signal transmission.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Hochfrequenzverbindungselement ein Koaxial-Steckverbinder, bevorzugt ein BNC-Steckverbinder (Bayonet Neill Concelman), ein TNC-Steckverbinder (Threaded Neill Concelman), ein C-Steckverbinder, ein F-Steckverbinder (IEC 60169-24), einer FME-Steckverbinder (For Mobile Equipement), ein SMBA-(FAKRA)-Steckverbinder (von Fachkreis Automobil) z.B. nach DIN 72594-1 und USCAR-18, ein MCX-Steckverbinder (Miniature CoaX), ein MMCX-Steckverbinder (Micro Miniature CoaX), andere Standard-Miniatur-HF-Steckverbinder wie U.FL-Steckverbinder, auch IPEX, IPAX, IPX, AMC, MHF oder UMCC genannt, ein Sub-Miniature-A (SMA)-Steckverbinder, ein RP-SMA-Steckverbinder (Reverse-Polarity-SMA) oder ein SMB-, SMS-, SMC- oder SMP-Steckverbinder.According to a further embodiment of the invention, the high-frequency connection element is a coaxial connector, preferably a BNC connector (Bayonet Neill Concelman), a TNC connector (Threaded Neill Concelman), a C connector, an F connector (IEC 60169-24) , an FME connector (For Mobile Equipement), an SMBA (FAKRA) connector (from Fachkreis Automobil) eg according to DIN 72594-1 and USCAR-18, an MCX connector (Miniature CoaX), an MMCX connector (Micro Miniature CoaX), other standard miniature HF connectors such as U.FL connectors, also IPEX, IPAX, IPX, AMC, MHF or UMCC called a Sub-Miniature-A (SMA) connector, an RP-SMA connector (Reverse-Polarity-SMA) or an SMB, SMS, SMC or SMP connector.
Das erfindungsgemäße Anschlusselement kann vorteilhafterweise durch ein Gehäuse umgeben sein wodurch die Steckverbindung geschützt und/oder fixiert ist.The connection element according to the invention can advantageously be surrounded by a housing, whereby the plug connection is protected and / or fixed.
Ein vorteilhaftes erfindungsgemäßes Gehäuse wird vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff hergestellt. Für eine industrielle Fertigung bieten sich thermoplastische Kunststoffe und Elastomere an, die im Spritzgussverfahren verarbeitet werden. Solche Spritzgussverfahren zur Herstellung von Kunststoffgehäusen sind hinreichend bekannt, beispielsweise aus
Ist eine Abschirmung der elektrischen Leitungsverbindung erforderlich, kann das Gehäuse aus einem elektrisch leitenden Werkstoff mit elektrisch isolierenden Einsätzen hergestellt werden.If the electrical line connection needs to be shielded, the housing can be made of an electrically conductive material with electrically insulating inserts.
Das erfindungsgemäße Gehäuse wird vorzugsweise als ein- oder mehrteiliges Element hergestellt und dann mit der elektrischen Leitungsverbindung samt Leiter und Folienleiter bestückt. Alternativ kann das erfindungsgemäße Gehäuse direkt um die elektrische Leitungsverbindung zwischen Leiter und Folienleiter gegossen werden.The housing according to the invention is preferably produced as a one-part or multi-part element and then fitted with the electrical line connection including conductor and foil conductor. Alternatively, the housing according to the invention can be cast directly around the electrical line connection between the conductor and the foil conductor.
Die elektrische Leitungsverbindung zwischen dem ersten Kopplungselement und dem den leitfähigen Strukturen des Folienleiters erfolgt vorzugsweise durch Löten, Bonden oder Schweißen. Beim Löten wird ein Weichlöten mit einem niedrigschmelzenden Lot bevorzugt. Alternativ kann die elektrisch leitfähige Verbindung durch Kleben mit einem elektrisch leitfähigen Kleber oder Klemmen, beispielsweise mittels einer metallischen Klammer, Hülse oder Steckverbindung, erfolgen. Zur besseren mechanischen und elektrischen Anbindung des Kopplungselements an den Folienleiter kann der Folienleiter Ausnehmungen aufweisen in die Kontaktbereiche wie Kontaktstifte des Kopplungselements eingreifen und bevorzugt beidseitig mit elektrisch leitfähigen Strukturen des Folienleiters verbunden sind.The electrical line connection between the first coupling element and the conductive structures of the foil conductor is preferably made by soldering, bonding or welding. When soldering, soft soldering with a low-melting solder is preferred. Alternatively, the electrically conductive connection can be made by gluing with an electrically conductive adhesive or clamps, for example by means of a metallic clamp, sleeve or plug connection. For better mechanical and electrical connection of the coupling element to the foil conductor, the foil conductor can have recesses into which contact areas, such as contact pins, of the coupling element engage and are preferably connected to electrically conductive structures of the foil conductor on both sides.
Die elektrische Leitungsverbindung zwischen dem zweiten Kopplungselement und dem Rundleiter erfolgt vorzugsweise durch Löten, Bonden, Schweißen oder Klemmen.The electrical line connection between the second coupling element and the round conductor is preferably made by soldering, bonding, welding or clamping.
Der Rundleiter ist bevorzugt ein Rundkabel mit einem Innenleiter und mindestens einer Schirmung und insbesondere ein Koaxialkabel.The round conductor is preferably a round cable with an inner conductor and at least one shield and in particular a coaxial cable.
Das erfindungsgemäße Anschlusselement kann fest in oder an einer Verglasung angeordnet sein.The connection element according to the invention can be arranged permanently in or on a glazing.
Eine erfindungsgemäße Glasscheibe für beispielsweise ein Fahrzeug weist zumindest eine erste Glasschicht auf, wobei auf der ersten Glasschicht eine Folie mit zwei Leiterschichten aufgebracht ist, wobei mittels zumindest einer der zwei Leiterschichten eine elektrische Bauelement wie eine Antennenstruktur zur Verfügung gestellt wird, wobei mittels der zwei Leiterschichten eine Verbindungsstruktur zur Antennenstruktur zur Verfügung gestellt wird, wobei die Verbindungsstruktur einen Mittelleiter aufweist, der von zwei seitlichen Leitern flankiert ist, wobei sich der Mittelleiter und die flankierenden zwei seitlichen Leiter in einer der beiden Leiterschichten befinden, wobei in der anderen der beiden Leiterschichten ein Leiter bereitgestellt wird, der im Wesentlichen parallel zu dem Mittelleiter und den flankierenden zwei seitlichen Leiter angeordnet ist, wobei die flankierenden zwei seitlichen Leiter und der Leiter im Wesentlichen gleiches Potential aufweisen.A glass pane according to the invention for a vehicle, for example, has at least one first glass layer, a film with two conductor layers being applied to the first glass layer, an electrical component such as an antenna structure being provided by means of at least one of the two conductor layers, with the two conductor layers being used a connection structure to the antenna structure is provided, the connection structure having a center conductor which is flanked by two side conductors, the center conductor and the flanking two side conductors being in one of the two conductor layers, with a conductor in the other of the two conductor layers is provided, which is arranged substantially parallel to the center conductor and the flanking two side conductors, wherein the flanking two side conductors and the conductor have substantially the same potential.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Folie im Bereich der Verbindungsstruktur um die erste Glasschicht umgelegt.In one embodiment of the invention, the film is wrapped around the first glass layer in the area of the connecting structure.
Damit wird es ermöglicht, dass die Folie mit der Antennenstruktur auf einer Seite der Glasscheibe angeordnet werden kann während, z.B. ein Anschlussbereich an die Verbindungsstruktur auf der Innenseite, angeordnet werden kann.This enables the film with the antenna structure to be arranged on one side of the glass pane while, for example, a connection area to the connection structure can be arranged on the inside.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Folie flexibel. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Folie eine Dicke von 25 µm bis 500 µmauf. Dies ermöglicht eine einfache Bereitstellung einer Biegung, z.B. zum Umlegen um eine Glasschicht, ohne diese Vorformen zu müssen.In a further embodiment of the invention, the film is flexible. In a further embodiment of the invention, the film has a thickness of 25 µm to 500 µm. This enables a bend to be easily provided, e.g. for folding around a layer of glass, without the need for these preforms.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Folie im Wellenlängenbereich 400 nm - 700 nm im Wesentlichen durchsichtig. Hierdurch werden die optischen Eigenschaften der Scheibe nicht beeinträchtigt.According to a further embodiment of the invention, the film is essentially transparent in the wavelength range 400 nm-700 nm. This does not affect the optical properties of the disc.
In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Abstand jedes der beiden seitlichen Leitern zum Mittelleiter zwischen 50µm min bis 300µm auf.In yet another embodiment of the invention, the distance is each of the two lateral conductors to the central conductor between 50 µm min and 300 µm.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Mittelleiter eine Breite von 50µm bis 300µm auf.According to yet another embodiment of the invention, the center conductor has a width of 50 μm to 300 μm.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Folie eine Dicke von 25 µm bis 300 µm auf.In a further embodiment of the invention, the film has a thickness of 25 μm to 300 μm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Leiterschichten eine Höhe von 1 µm - 75 µm auf.According to a further embodiment of the invention, the conductor layers have a height of 1 μm-75 μm.
D.h., die Erfindung ermöglicht feine Strukturen, die auch für hohe Frequenzen geeignet sind.That is, the invention enables fine structures that are also suitable for high frequencies.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zumindest zwischen einem der seitlichen Leiter und dem in Bezug auf die Folie gegenüberliegenden Leiter Durchkontaktierungen angeordnet. Mittels der Durchkontaktierungen wird eine verbesserte Potentialgleichheit über die Ausdehnung der Anordnung erreicht, sodass die hochfrequenten Eigenschaften weiter verbessert werden können.According to a further embodiment of the invention, vias are arranged at least between one of the lateral conductors and the conductor opposite in relation to the film. By means of the plated-through holes, an improved equipotentiality is achieved over the extension of the arrangement, so that the high-frequency properties can be further improved.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zumindest eine der beiden Leiterschichten zumindest partiell mit einer Deckschicht versehen. Hierdurch kann an geeigneter Stelle eine Kontaktmöglichkeit zu einer der Leiterschichten bzw. deren Strukturen hergestellt werden, z.B. um eine Verbindung zu einem Massepotential bereitzustellen. Andererseits kann durch die Deckschicht eine unerwünschte Kontaktierung verhindert werden.According to yet another embodiment of the invention, at least one of the two conductor layers is at least partially provided with a cover layer. In this way, a contact option to one of the conductor layers or their structures can be established at a suitable point, e.g. to provide a connection to a ground potential. On the other hand, undesired contact can be prevented by the cover layer.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist an dem dem ersten Anschlussbereich entgegengesetzten Ende des Folienleiters eine Antennenstruktur zum Empfang von hochfrequenten Signalen angeordnet, beispielsweise durch eine geeignete Strukturierung der Leiterschichten. Insbesondere kann die Antennenstruktur zum Empfang von Mobilfunkkommunikationssignalen und/oder Signalen eines (satellitengestützten) Positionierungssystems ausgestaltet sein.In a further embodiment of the invention, an antenna structure for receiving high-frequency signals is arranged at the end of the foil conductor opposite the first connection area, for example by means of a suitable structuring of the conductor layers. In particular, the antenna structure can be designed to receive mobile radio communication signals and / or signals from a (satellite-supported) positioning system.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Folie zumindest ein Material ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Polyimid, Polyurethan, Polymethylenmetacrylsäure, Polykarbonat, Polyethylenterephthalat, Polyvinylbutyral, FR6, Acrylnitril-butadien-Styrol- Copolymerisat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polybutylenterephthalat, Polyamid auf.In a further embodiment of the invention, the film has at least one material selected from the group comprising polyimide, polyurethane, polymethylene methacrylic acid, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinyl butyral, FR6, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polybutylene terephthalate, polybutylene terephthalate on.
D.h., es kann ein Material verwendet werden, dass zum einen während der Herstellung als Träger für Leiterstrukturen geeignet ist und gegebenenfalls optisch transparent und/oder gegebenenfalls leicht mit einer Glasschicht verbindbar ist.That is to say, a material can be used that is suitable as a carrier for conductor structures during manufacture and, if necessary, is optically transparent and / or can be easily connected to a glass layer.
Als Glasscheibe sind im Grunde alle elektrisch isolierenden Substrate geeignet, die unter den Bedingungen der Herstellung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Glasscheibe als Fahrzeugscheibe thermisch und chemisch stabil sind.Basically all electrically insulating substrates which are thermally and chemically stable under the conditions of manufacture and use of the glass pane according to the invention as a vehicle window are suitable as glass.
Die Glasscheibe enthält bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon.The glass pane preferably contains glass, particularly preferably flat glass, float glass, quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass or clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and / or mixtures of that.
In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Leiterstrukturen Silber und/oder Kupfer und/oder Gold und/oder Aluminium und/oder Indium und/oder Graphene auf.In yet another embodiment of the invention, the conductor structures have silver and / or copper and / or gold and / or aluminum and / or indium and / or graphenes.
D.h. auch die Leiterstrukturen können an elektrische und/oder thermische und/oder mechanische Randbedingungen angepasst werden.This means that the conductor structures can also be adapted to electrical and / or thermal and / or mechanical boundary conditions.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Glasscheibe eine Verbundglasscheibe, wobei die Glasscheibe eine zweite Glasschicht aufweist, wobei die Folie zwischen der ersten Glasschicht und der zweiten Glasschicht eingebracht ist. D.h., die Folie kann sowohl auf eine Scheibenaußenseite als auch zwischen Glasschichten einer Verbundglasscheibe eingebracht sein.According to a further embodiment of the invention, the glass pane is a laminated glass pane, the glass pane having a second glass layer, the film being introduced between the first glass layer and the second glass layer. That is, the film can be applied both to the outside of the pane and between the glass layers of a laminated glass pane.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Glasscheibe, insbesondere ein Land-, See-, Luft- oder Raumfahrzeug, bereitgestellt.According to a further embodiment of the invention, a vehicle with a glass pane according to the invention, in particular a land, sea, air or space vehicle, is provided.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die erfindungsgemäße Glasscheibe zum Empfang von Signalen zur satellitengestützten Navigation, insbesondere zum Empfang von GNSS-Signalen des Navstar GPS, Galileo, Glonass, Beidou, Navic, QZSS verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird die erfindungsgemäße Glasscheibe zum Empfang von Signalen eines Mobilkommunikationssystems, insbesondere eines Mobilkommunikationssystems der 2., 3. 4. oder 5. Generation, verwendet.According to yet another embodiment of the invention, the glass pane according to the invention is used to receive signals for satellite-based navigation, in particular to receive GNSS signals from Navstar GPS, Galileo, Glonass, Beidou, Navic, QZSS. Alternatively or additionally, the glass pane according to the invention is used to receive signals from a mobile communication system, in particular a mobile communication system of the 2nd, 3rd, 4th or 5th generation.
Erfindungsgemäß wurde eine neue Verwendung eines Gehäuses in Verbindung mit einem Folienleiter zur Kontaktierung von elektrisch funktionellen Schichten auf oder in Einscheibensicherheitsglasscheiben oder Mehrscheibenverbundglasscheiben gefunden. Solche elektrisch funktionellen Schichten sind beispielsweise Heizleiter und/oder Antennenleiter.According to the invention, a new use of a housing in connection with a foil conductor for contacting electrically functional layers on or in single-pane safety glass panes or multi-pane composite glass panes has been found. Such electrically functional layers are, for example, heating conductors and / or antenna conductors.
Vorzugsweise erfolgt die erfindungsgemäße Verwendung des elektrischen Anschlusselements in Verbindung mit Folienleiteranschlüssen im Fahrzeugbereich oder im Baubereich.The electrical connection element according to the invention is preferably used in conjunction with foil conductor connections in the vehicle sector or in the construction sector.
Ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Anschlusselements umfasst einen Folienleiter und einen Rundleiter, wobei:
- a. - ein erstes Kopplungselement in einem ersten Anschlussbereich mit dem Folienleiter mechanisch und elektrisch leitend verbunden wird, und - ein zweites Kopplungselement mit einem Rundkabel mechanisch und elektrisch leitend verbunden wird,
- b. das erste Kopplungselement und das zweite Kopplungselement durch eine Steckverbindung miteinander verbunden werden.
- a. - a first coupling element is mechanically and electrically conductively connected to the foil conductor in a first connection area, and - a second coupling element is mechanically and electrically conductively connected to a round cable,
- b. the first coupling element and the second coupling element are connected to one another by a plug connection.
Die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem ersten Kopplungselement und dem Folienleiter bzw. zwischen dem zweiten Kopplungselement und dem Rundleiter erfolgt bevorzugt durch Löten, Bonden, Schweißen oder Kleben mit einem elektrisch leitenden Klebstoff. Alternativ kann die elektrisch leitfähige Verbindung durch ein dauerhaftes Aufeinanderpressen oder ein Klemmen, beispielsweise mittels einer metallischen Klammer oder Hülse erfolgen.The electrically conductive connection between the first coupling element and the foil conductor or between the second coupling element and the round conductor is preferably made by soldering, bonding, welding or gluing with an electrically conductive adhesive. Alternatively, the electrically conductive connection can be made by permanent pressing or clamping, for example by means of a metallic clamp or sleeve.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen sind rein schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Insbesondere die Schichtdicken des Folienleiters sind hier zur Veranschaulichung vergrößert dargestellt. Die Zeichnungen schränken die Erfindung in keiner Weise ein.The invention is explained in more detail below with reference to several drawings. The drawings are purely schematic representations and are not true to scale. In particular, the layer thicknesses of the film conductor are shown enlarged here for the purpose of illustration. The drawings do not limit the invention in any way.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Übersicht in Bezug auf die Anordnung von Folien, Glasschicht(en) in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie zur Verdeutlichung von Aspekten gemäß Stand der Technik und der Erfindung, -
2 einen Querschnitt durch einen Folienleiter in einer Ausführungsformen der Erfindung zur Verdeutlichung des Schichtaufbaues, -
3 eine schematisch perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Folienleiters in einer Ausführungsformen der Erfindung, -
4 eine schematische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Folienleiter in einer Ausführungsformen der Erfindung, -
5 eine schematische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Folienleiter eines erfindungsgemäßen elektrischen Anschlusselements in einer Ausführungsformen der Erfindung, -
6 eine schematische Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Anschlusselement mit einem ersten Kopplungselement in einer Ausführungsformen der Erfindung und -
7 einen schematischen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Anschlusselement in einer Ausführungsformen der Erfindung.
-
1 a schematic overview in relation to the arrangement of foils, glass layer (s) in relation to a vehicle body to illustrate aspects according to the prior art and the invention, -
2 a cross section through a foil conductor in one embodiment of the invention to illustrate the layer structure, -
3 a schematic perspective view of a film conductor according to the invention in one embodiment of the invention, -
4th a schematic plan view of a film conductor according to the invention in one embodiment of the invention, -
5 a schematic plan view of a foil conductor according to the invention of an electrical connection element according to the invention in one embodiment of the invention, -
6th a schematic plan view of a connection element according to the invention with a first coupling element in an embodiment of the invention and -
7th a schematic cross section through a connection element according to the invention in one embodiment of the invention.
Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.The invention will be illustrated in more detail below with reference to the figures. It should be noted that different aspects are described that can be used individually or in combination. That is, any aspect can be used with different embodiments of the invention unless explicitly shown as a pure alternative.
Weiterhin wird nachfolgend der Einfachheit halber in aller Regel immer nur auf eine Entität Bezug genommen. Soweit nicht explizit vermerkt, kann die Erfindung aber auch jeweils mehrere der betroffenen Entitäten aufweisen. Insofern ist die Verwendung der Wörter „ein“, „eine“ und „eines“ nur als Hinweis darauf zu verstehen, dass in einer einfachen Ausführungsform zumindest eine Entität verwendet wird.Furthermore, for the sake of simplicity, reference is generally only made to one entity in the following. Unless explicitly noted, the invention can also have several of the entities concerned. In this respect, the use of the words “a”, “an” and “an” is only to be understood as an indication that at least one entity is used in a simple embodiment.
Soweit nachfolgend Verfahren beschrieben werden, sind die einzelnen Schritte eines Verfahrens in beliebiger Reihenfolge anordbar und/oder kombinierbar, soweit sich durch den Zusammenhang nicht explizit etwas Abweichendes ergibt. Weiterhin sind die Verfahren - soweit nicht ausdrücklich anderweitig gekennzeichnet - untereinander kombinierbar.Insofar as methods are described below, the individual steps of a method can be arranged and / or combined in any order, unless the context explicitly results in something different. Furthermore, the processes can be combined with one another - unless expressly stated otherwise.
Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1 % bis zu +/- 10 %. Figures with numerical values are generally not to be understood as exact values, but also include a tolerance of +/- 1% up to +/- 10%.
Soweit in dieser Anmeldung Normen, Spezifikationen oder dergleichen benannt werden, werden zumindest immer die am Anmeldetag anwendbaren Normen, Spezifikationen oder dergleichen in Bezug genommen. D.h. wird eine Norm / Spezifikation etc. aktualisiert oder durch einen Nachfolger ersetzt, so ist die Erfindung auch hierauf anwendbar.Insofar as standards, specifications or the like are named in this application, reference is at least always made to the standards, specifications or the like applicable on the filing date. That is, if a standard / specification etc. is updated or replaced by a successor, the invention can also be applied to this.
In den Figuren sind verschieden Ausführungsformen dargestellt.Various embodiments are shown in the figures.
In
Auf der ersten Glasschicht
Zumindest eine der Leiterschichten ist strukturiert, wie nachfolgend beschrieben werden wird. Die Strukturierung kann durch verschieden Prozesse erzeugt werden, z.B. durch einen entsprechenden (Sieb-)Druck, (ablative) Laserstrukturierung, (nass-chemisches) Ätzen, etc.At least one of the conductor layers is structured as will be described below. The structuring can be created by different processes, e.g. by a corresponding (screen) printing, (ablative) laser structuring, (wet-chemical) etching, etc.
Mittels zumindest einer der zwei Leiterschichten
Weiterhin wird mittels der zwei Leiterschichten
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Folie
Damit wird es ermöglicht, dass die Folie
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Folie
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Folie
In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Abstand
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Mittelleiter
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Leiterschichten
D.h., die Erfindung ermöglicht feine Strukturen, die auch für hohe Frequenzen geeignet sind.That is, the invention enables fine structures that are also suitable for high frequencies.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zumindest zwischen einem der seitlichen Leiter
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zumindest eine der beiden Leiterschichten
Hierdurch kann an geeigneter Stelle eine Kontaktmöglichkeit zu einer der Leiterschichten
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Antennenstruktur
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Folie
D.h., es kann ein Material verwendet werden, dass zum einen während der Herstellung als Träger für Leiterstrukturen geeignet ist und gegebenenfalls optisch transparent und/oder gegebenenfalls leicht mit einer Glasschicht verbindbar ist.That is to say, a material can be used that is suitable as a carrier for conductor structures during manufacture and, if necessary, is optically transparent and / or can be easily connected to a glass layer.
In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Leiterschichten
Das erste Kopplungselement (
Als elektromechanisches Hochfrequenzverbindungselement ist beispielsweise eine SMA-Buchse als erste Kopplungselement (
Die elektromechanische Steckverbindung durch die Kopplungselemente (
Es versteht sich, dass die Kopplungselemente (
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Glasscheibe eine Verbundglasscheibe, wobei die Glasscheibe eine zweite Glasschicht
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Glasscheibe, insbesondere ein Land-, See-, Luft- oder Raumfahrzeug (oder Kombinationen hiervon) bereitgestellt.According to a further embodiment of the invention, a vehicle with a glass pane according to the invention, in particular a land, sea, air or space vehicle (or combinations thereof) is provided.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die erfindungsgemäße Glasscheibe zum Empfang von Signalen zur satellitengestützten Navigation, insbesondere zum Empfang von GNSS-Signalen des Navstar GPS, Galileo, Glonass, Beidou, Navic, QZSS verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird die erfindungsgemäße Glasscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, zum Empfang von Signalen eines Mobilkommunikationssystems, insbesondere eines Mobilkommunikationssystems der 2., 3. 4. oder 5. Generation, verwendet.According to yet another embodiment of the invention, the glass pane according to the invention is used to receive signals for satellite-based navigation, in particular to receive GNSS signals from Navstar GPS, Galileo, Glonass, Beidou, Navic, QZSS. Alternatively or additionally, the glass pane according to the invention is used according to one of the preceding claims 1 to 10 for receiving signals from a mobile communication system, in particular a mobile communication system of the 2nd, 3rd, 4th or 5th generation.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- FCFC
- FolienleiterFoil conductor
- CONCON
- Anschlusselement, elektrisches AnschlusselementConnection element, electrical connection element
- CE1, CE2CE1, CE2
- Kopplungselement, elektrisches KopplungselementCoupling element, electrical coupling element
- P1, P2P1, P2
- Polpole
- CR1CR1
- AnschlussbereichConnection area
- GCPWGCPW
- VerbindungsstrukturConnection structure
- GS1, GS2GS1, GS2
- GlasschichtGlass layer
- LS1, LS2LS1, LS2
- LeiterschichtConductor layer
- ANTANT
- AntennenstrukturAntenna structure
- MLML
- MittelleiterCenter conductor
- L1, L2L1, L2
- seitlicher Leiterside ladder
- GLGL
- gegenüberliegender Leiteropposite ladder
- FF.
- Folie, TrägerfolieFoil, carrier foil
- a1, a2a1, a2
- Abstanddistance
- bMLbML
- Breitebroad
- hFhF
- Dickethickness
- hLS1, hLS2hLS1, hLS2
- Höheheight
- VIAVIA
- DurchkontaktierungVia
- AA.
- FahrzeugkarosserieVehicle body
- VFVF
- ZwischenschichtIntermediate layer
- GNDGND
- MassepotentialGround potential
- KLKL
- KleberGlue
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- 2020-06-05 WO PCT/EP2020/065583 patent/WO2020259981A1/en active Application Filing
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: OBERMAIR, CHRISTIAN, DR. RER. NAT., DE |