WO2011135077A1 - Kontaktierungs- und verbindungsanordnung auf der basis von in einem gehäuse eingebrachten folienleitern - Google Patents

Kontaktierungs- und verbindungsanordnung auf der basis von in einem gehäuse eingebrachten folienleitern Download PDF

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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Definitions

  • the invention relates to a contacting and connecting arrangement based on foil conductors introduced in a housing, wherein ends of the foil conductors have a contacting section and lie at least partially one above the other, according to the preamble of patent claim 1.
  • Polyimide films have a high dielectric strength and a very good thermal conductivity at extreme temperatures
  • a double-sided self-adhesive or adhesive-coated conductive non-woven material e.g. in form of
  • Nonwoven material strip arranged.
  • the nonwoven material mechanically and electrically connects the ends of the film conductors.
  • the housing which accommodates the contacting section, is designed to be split in the plane of the inserted foil conductors, wherein the housing parts preferably form half shells and stamp-like projections are provided in at least one half shell.
  • stamp-like projections lead to a deformation of the contacting layer such that a reduction of the electrical
  • stamp-like projections do not penetrate the contacting sections of the ends of the film conductors, but merely cause the aforementioned deformation.
  • pin-shaped projections and the hollow cylindrical portions or projections are formed substantially complementary and congruent to penetrate from the respective pin-shaped projection embossed parts of the contacting layers in the complementary portion or projection penetration-free.
  • Housing halves under the action of the pin-shaped projections and the hollow cylindrical sections or projections results in a compression with compression of the conductive nonwoven material, so that its conductivity and current carrying capacity is increased.
  • the housing halves can be connected by a foil or film joint, so that the assembly is further simplified.
  • a heat-activated adhesive depot is located in the housing to effect a seal after closing the housing by supplying heat from the outside.
  • the adhesive depot is placed in a flowable state with incoming curing on cooling.
  • the housing halves can be fixed with each other or against each other via snap-in connections.
  • the corner regions of the housing halves are still centering and complementary centering recesses, which ensures that the pin-shaped projections and the associated hollow cylindrical sections or projections are in their desired position assignment.
  • Housing half shells a flat tub shape.
  • heat-activatable adhesive deposits within the housing provides a sufficient tightness, in particular against the ingress of moisture. Finally, there is a reduction in the contact resistances due to the embossing of the copper foil composite, including the conductive nonwoven material.
  • Fig. 1 is an opened housing with introduced film conductors
  • Fig. 2 is a representation similar to that of FIG. 1, but in
  • Fig. 3 housing half-shells with outer complementary contour
  • one of the housing halves located pin-shaped projections and arranged in the other housing half shell hollow cylindrical sections and
  • Edge regions of the housing halves 1 and 2 is an adhesive depot 3 is located, which is heat-activated.
  • a first film conductor 4 which leads to the disk not shown in the figure, is introduced.
  • a second foil conductor 5 is connected to a pigtail, not shown in connection.
  • Uncovered contacting sections 6 are electrically and mechanically connected with the interposition of a conductive double-sided nonwoven material.
  • the closed housing construction shown in FIG. 2 results.
  • the deposited in the halves of the housing depots of heat-activated adhesive are by heat in the flowable state offset with the result that a tight connection of the housing halves 1 and 2 is given.
  • a reduction of the contact resistance relative to the contacting sections and the intermediate layer of conductive nonwoven material is possible by a development according to the illustrations according to FIGS. 3 and 4.
  • 1 hollow cylindrical sections or projections 7 are preferably formed in the first example in the lower half of the housing preferably matrix-like.
  • Centering lugs 10 cooperate with centering recesses 11 and ensure that the desired assignment position between the pin-shaped
  • the mushroom-shaped head 12 is an integrally formed radius and prevents accidental piercing of the head-contacting
  • FIG. 4 B is a subset of hollow cylindrical projections 7 can be seen, which have a quasi-sleeve shape.
  • the inner diameter of the hollow cylindrical projections 7 is equal to or greater than the

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktierungs- und Verbindungsanordnung auf der Basis von in einem Gehäuse eingebrachten Folienleitern, wobei Enden der Folienleiter einen Kontaktierungsabschnitt aufweisen und mindestens teilweise übereinander liegen. Erfindungsgemäß ist zwischen den zueinander weisenden Kontaktierungsabschnitten ein doppelseitig selbstklebendes oder mit einem Kleber beschichtetes leitfähiges Vliesmaterial befindlich, welches die Enden der Folienleiter mechanisch und elektrisch verbindet. Weiterhin ist das Gehäuse in der Ebene der eingebrachten oder einzubringenden Folienleiter geteilt ausgeführt, wobei die Gehäuseteile Halbschalen bilden und in mindestens einer Halbschale stempelartige Vorsprünge vorgesehen sind, welche zu einer Verformung der Kontaktierungsschicht führen derart, dass eine Reduzierung des elektrischen Übergangswiderstands der Verbindung eintritt.

Description

Kontaktierungs- und Verbindungsanordnung auf der Basis von in einem Gehäuse eingebrachten Folienleitern
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Kontaktierungs- und Verbindungsanordnung auf der Basis von in einem Gehäuse eingebrachten Folienleitern, wobei Enden der Folienleiter einen Kontaktierungsabschnitt aufweisen und mindestens teilweise übereinander liegen, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bekannt, Folienanschlüsse als flach ausgebildete Leiter zur Stromversorgung von Heizfeldern von Verbundglasscheiben, insbesondere für deren Verwendung im Automobilbau einzusetzen.
Hierbei werden üblicherweise stromführende Leiter außerhalb des Glasverbunds durch Kabel mit entsprechenden Verbindungsmöglichkeiten, die sich in einem Gehäuse befinden, zum Bordnetz ausgeführt. Die vorhandenen Kabel und Gehäuse stören jedoch den Fertigungsablauf bei der Herstellung der
Verbundglasscheiben, so dass auf alternative und kostenseitig unattraktive Fertigungsabläufe zurückgegriffen werden muss.
Es wurde daher bereits vorgeschlagen, die Fertigung der Scheiben nur mit Folienleitern auf Kaptonbasis, d.h. auf der Basis von Polyimid-Folien zu realisieren und die Kontaktierung der notwendigen Kabel/Gehäuse-Verlängerung nachträglich durch Löten auszuführen. Aber auch diese Technologie ist nicht optimal, da Probleme beim nachträglichen Abdichten der Verbindungsstellen entstehen. Auch das Herstellen einer Lotverbindung führt zu erheblichen kostenseitigen Aufwendungen.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Kontaktierungs- und Verbindungsanordnung auf der Basis von in einem Gehäuse eingebrachten Folienleitern, deren Enden einen Kontaktierungsabschnitt aufweisen, anzugeben, wobei die technische Umsetzung ohne zusätzliches Fertigungsequipment möglich wird.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen. Es wird demnach von einer Kontaktierungs- und Verbindungsanordnung auf der Basis von in einem Gehäuse eingebrachten Folienleitern ausgegangen, wobei Enden der Folienleiter einen Kontaktierungsabschnitt aufweisen und mindestens teilweise übereinander liegen. Als Folienleiter kommen bevorzugt Polyimid- Isolierfolien zum Einsatz, die entweder eine leitfähige Beschichung aufweisen oder wobei zwischen zwei derartigen Isolierfolien eine leitfähige
Zwischenschicht vorhanden ist. Polyimid-Folien weisen eine hohe Durchschlagfestigkeit sowie eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit bei extremer
Temperaturbeständigkeit auf.
Erfindungsgemäß wird zwischen den zueinander weisenden Kontaktierungs- abschnitten der Folienleiter ein doppelseitig selbstklebendes oder mit einem Kleber beschichteten leitfähiges Vliesmaterial, z.B. in Form eines
Vliesmaterialstreifens angeordnet. Das Vliesmaterial verbindet die Enden der Folienleiter mechanisch und elektrisch.
Das Gehäuse, welches den Kontaktierungsabschnitt aufnimmt, ist in der Ebene der eingebrachten Folienleiter geteilt ausgeführt, wobei die Gehäuseteile bevorzugt Halbschalen bilden und in mindestens einer Halbschale stempelartige Vorsprünge vorgesehen sind.
Die vorerwähnten stempelartigen Vorsprünge führen zu einer Verformung der Kontaktierungsschicht derart, dass eine Reduzierung des elektrischen
Übergangswiderstands im Verbindungsabschnitt eintritt.
Dabei ist vorgesehen, dass die stempelartigen Vorsprünge die Kontak- tierungsabschnitte der Enden der Folienleiter nicht durchdringen, sondern lediglich die erwähnte Verformung bewirken.
Ausgestaltend weist eine der Gehäusehalbschalen stiftförmige Vorsprünge und die weitere der Gehäusehalbschalen hohlzylindrische Abschnitte oder
Vorsprünge auf, wobei die stiftförmigen Vorsprünge und die hohlzylindrischen Abschnitte oder Vorsprünge im Wesentlichen komplementär und kongruent ausgebildet sind, um vom jeweiligen stiftförmigen Vorsprung geprägte Teile der Kontaktierungsschichten in den komplementären Abschnitt oder Vorsprung durchstoßungsfrei eindringen zu lassen. Beim Zusammenfügen der
Gehäusehalbschalen unter Wirkung der stiftförmigen Vorsprünge und der hohlzylindrischen Abschnitte oder Vorsprünge ergibt sich eine Pressung mit Verdichtung des leitfähigen Vliesmaterials, so dass auch dessen Leitfähigkeit und Stromtragfähigkeit erhöht ist.
Die Gehäusehalbschalen können durch ein Folien- oder Filmgelenk verbunden sein, so dass sich die Montage weiter vereinfacht.
Im Gehäuse ist darüber hinaus ein wärmeaktivierbares Klebstoffdepot befindlich, um nach Schließen des Gehäuses durch Wärmezuführung von außen eine Abdichtung zu bewirken. Hierbei wird das Klebstoffdepot in einen fließfähigen Zustand versetzt mit bei Abkühlung eintretender Aushärtung.
Nachtragliche Abdichtmaßnahmen können entfallen.
An den freien Enden der stiftförmigen Vorsprünge ist jeweils ein Radius ausgebildet, um eine Zerstörung der Kontaktierungsabschnitte der Folienleiter zu vermeiden.
Die Gehäusehälften können über Snap-in-Verbindungen untereinander bzw. gegeneinander fixiert werden.
Bevorzugt in den Eckbereichen der Gehäusehalbschalen befinden sich noch Zentriernasen und komplementäre Zentrierrücksprünge, wodurch sichergestellt ist, dass die stiftförmigen Vorsprünge und die zugeordneten hohlzylindrischen Abschnitte oder Vorsprünge in ihrer gewünschten Lagezuordnung stehen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung besitzt mindestens eine der
Gehäusehalbschalen eine flache Wannenform.
Mit der vorliegenden Lehre stellen sich erhebliche Kosteneinsparungen während der Fertigung von mit Heizfeldern versehenen Verbundglasscheiben ein. Die Kontaktierung und Verbindung der Folienleiter erfolgt durch Kleben, ohne dass zusätzliches Fertigungsequipment notwendig wird. Durch die Nutzung
hitzeaktivierbarer Klebstoffdepots innerhalb des Gehäuses stellt sich eine ausreichende Dichtigkeit, insbesondere gegen das Eindringen von Feuchtigkeit ein. Letztendlich erfolgt eine Reduzierung der Übergangswiderstände durch die Prägung des Kupferfolienverbunds einschließlich des leitfähigen Vliesmaterials. Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 ein geöffnetes Gehäuse mit eingebrachten Folienleitern und
freigelegtem Kontaktierungsabschnitt;
Fig. 2 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 1, jedoch in
geschlossener Gehäuseform;
Fig. 3 Gehäusehalbschalen mit äußerer komplementärer Kontur sowie in
einer der Gehäusehalbschalen befindlichen stiftförmigen Vorsprüngen sowie in der weiteren Gehäusehalbschale angeordneten hohlzylindrischen Abschnitten und
Fig.4 eine Detaildarstellung der stiftförmigen Vorsprünge sowie der
hohlzylindrischen Abschnitte, jeweils befindlich in einer der Gehäusehälften nach Fig. 3.
Bei der Darstellung nach den Figuren wird von zwei Gehäusehälften 1 und 2, ausgebildet als Unterteil 1 und Oberteil 2, ausgegangen. In den inneren
Randbereichen der Gehäusehälften 1 und 2 ist ein Klebstoffdepot 3 befindlich, welches wärmeaktivierbar ist.
Bei der Darstellung nach Fig. 1 wird ein erster Folienleiter 4, der zur in der Figur nicht dargestellten Scheibe führt, eingebracht. Ein zweiter Folienleiter 5 steht mit einer nicht dargestellten Anschlusslitze in Verbindung.
Freigelegte Kontaktierungsabschnitte 6 werden unter Zwischenlage eines leitfähigen, doppelseitig kleben Vliesmaterials elektrisch und mechanisch verbunden.
Mit Aufsetzen des Gehäuseoberteils 2 ergibt sich die in der Fig. 2 dargestellte geschlossene Gehäusekonstruktion. Die in den Hälften des Gehäuses angelegten Depots aus hitzeaktivierbarem Kleber werden durch Wärmeeinwirkung in den fließfähigen Zustand versetzt mit der Folge, dass eine dichte Verbindung der Gehäusehälften 1 und 2 gegeben ist.
Eine Reduzierung des Übergangswiderstands bezogen auf die Kontaktierungs- abschnitte und die Zwischenlage aus leitfähigem Vliesmaterial ist durch eine Weiterbildung gemäß den Darstellungen nach Fig. 3 und 4 möglich.
Hierfür sind zunächst beispielhaft in der unteren Gehäusehälfte 1 hohlzylindrische Abschnitte oder Vorsprünge 7 bevorzugt matrixartig ausgebildet.
Der räumlichen Anordnung dieser hohlzylindrischen Abschnitte oder Vorsprünge 7 komplementär sind in der oberen Gehäusehälfte 2 stiftförmige Vorsprünge 8 vorhanden.
Details hierzu sind den Darstellungen A und B nach Fig.4 entnehmbar.
Beim Zusammenfügen der Gehäusehälften 1 und 2, z.B. durch die Snap-in- Verbindung 9, üben die dann gegenüberliegenden hohlzylindrischen Abschnitte oder Vorsprünge 7 sowie die stiftförmigen Vorsprünge 8 eine Druckkraft und damit eine Verformung auf die Kontaktierungsabschnitte 6 (siehe Fig. 1) und die dazwischen befindliche in den Figuren nicht dargestellte Vliesmaterialschicht aus. Hierdurch wird eine Reduzierung der Übergangswiderstände durch die erfolgende Prägung des Kupferfolienverbunds bewirkt und eine Erwärmung im Kontaktübergangsbereich ausgeschlossen.
Zentriernasen 10 wirken mit Zentrierrücksprüngen 11 zusammen und stellen sicher, dass die gewünschte Zuordnungslage zwischen den stiftförmigen
Vorsprüngen 8 sowie den hohlzylindrischen Abschnitten 7 gewährleistet bleibt.
Bei der Detaildarstellung nach Fig.4 A ist eine Teilmenge stiftförmiger
Vorsprünge 7 zu erkennen, die einen pilzförmigen Kopf 12 besitzen. Der pilzförmige Kopf 12 stellt einen angeformten Radius dar und verhindert ein ungewolltes Durchstoßen der mit dem Kopf in Kontakt kommenden
Kupferleitbahn.
Gemäß Fig.4 B ist eine Teilmenge hohlzylindrischer Vorsprünge 7 zu erkennen, die quasi eine Hülsenform besitzen. Der Innendurchmesser der hohlzylindrischen Vorsprünge 7 ist dabei gleich oder größer als der
Außendurchmesser der stiftförmigen Vorsprünge 8 in deren Sockelbereich.

Claims

Patentansprüche
1. Kontaktierungs- und Verbindungsanordnung auf der Basis von in einem Gehäuse eingebrachten Folienleitern, wobei Enden der Folienleiter einen Kontaktierungsabschnitt aufweisen und mindestens teilweise übereinander liegen,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen den zueinander weisenden Kontaktierungsabschnitten ein
doppelseitig selbstklebendes oder mit einem Kleber beschichtetes leitfähiges Vliesmaterial befindlich ist, welches die Enden der Folienleiter mechanisch und elektrisch verbindet, weiterhin das Gehäuse in der Ebene der eingebrachten Folienleiter geteilt ausgeführt ist, wobei die Gehäuseteile Halbschalen bilden und in mindestens einer Halbschale stempelartige Vorsprünge vorgesehen sind, welche zu einer Verformung der Kontaktierungsschicht führen derart, dass eine Reduzierung des elektrischen Übergangswiderstands der Verbindung eintritt.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine der Gehäusehalbschalen stiftförmige Vorsprünge und die weitere der Gehäusehalbschalen hohlzylindrische Abschnitte oder Vorsprünge aufweist, wobei die stiftförmigen Vorsprünge und die hohlzylindrischen Abschnitte oder Vorsprünge im Wesentlichen komplementär und kongruent ausgebildet sind, um vom jeweiligen stiftförmigen Vorsprung geprägte Teile der Kontaktierungs- schichten in die komplementären Abschnitte oder Vorsprünge durchstoßungs- frei eindringen zu lassen.
3. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäusehalbschalen durch ein Film- oder Foliengelenk verbunden sind.
4. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Gehäuse ein wärmeaktivierbarers Klebstoffdepot befindet ist, um nach Schließen des Gehäuses eine Abdichtung zu bewirken.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass an den freien Enden der stiftförmigen Vorsprünge jeweils ein Radius
ausgebildet ist.
6. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gehäusehälften über eine Snap-in-Verbindung untereinander fixierbar sind.
7. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bevorzugt in Eckbereichen der Gehäusehalbschalen Zentriernasen und
Zentrierrücksprünge befindlich sind.
8. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der Gehäusehalbschalen eine flache Wannenform besitzt.
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