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.