WO2015090869A9 - Verbindungsanordnung und kraftfahrzeug mit einer solchen verbindungsanordnung - Google Patents

Verbindungsanordnung und kraftfahrzeug mit einer solchen verbindungsanordnung Download PDF

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WO2015090869A9
WO2015090869A9 PCT/EP2014/075637 EP2014075637W WO2015090869A9 WO 2015090869 A9 WO2015090869 A9 WO 2015090869A9 EP 2014075637 W EP2014075637 W EP 2014075637W WO 2015090869 A9 WO2015090869 A9 WO 2015090869A9
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WO
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housing
electronic module
contact element
assembly
flexible contact
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PCT/EP2014/075637
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Sascha Staude
Rainer Lipfert
Viktoria Schwarz
Roland Gruener
Karl Simonis
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/592—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connections to contact elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R35/00—Flexible or turnable line connectors, i.e. the rotation angle being limited
    • H01R35/02—Flexible line connectors without frictional contact members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the invention relates to a connection arrangement for a connection of a first electronic assembly of a motor vehicle with a second electronic
  • first module has a first housing with an at least partially disposed therein first electronic module and the second module has a second housing with a second electronic module disposed therein, one of the modules is stationary in the motor vehicle and the other module relative to stationary arranged assembly is movably arranged in the vehicle.
  • the first electronic module is electrically connected to the second electronic module by means of a band-shaped, flexible contact element, which is led out with one end of the first housing and a first
  • the second electronic module has a second contact region designed to make contact with the contact region of the flexible contact element. At least the end of the flexible
  • the invention also relates to a motor vehicle with such a connection arrangement.
  • connection arrangements are known in principle from the prior art, in particular for the electrical connection of a steering wheel or a
  • Contact element in these cases usually a coil spring or a flexible printed circuit board is with one or more, usually parallel electrical conductors, which are electrically isolated from each other.
  • the flexible contact element is usually connected by soldering to the second electronic module or by means of a plug connection, as is known for example from the unpublished DE 10 2012 019 622 the same applicant.
  • Plug connections and it can be avoided when soldering due to the large heat input often resulting thermal distortion stresses. Furthermore, materials with a lower temperature resistance can be used. Another advantage is that no flux is required.
  • connection assembly and a motor vehicle with such a connection arrangement with which a simpler electrical connection of electronic assemblies in a motor vehicle is made possible, in particular a simpler connection of a stationary arranged in the motor vehicle electronic assembly with a relative to this movable in the
  • Assembly of the motor vehicle has a first electronic module and a second electronic module, wherein the first module has a first housing with an at least partially disposed therein first electronic module and the second module has a second housing with a second electronic module disposed therein, wherein one of the modules is arranged stationary in the motor vehicle and the other module is arranged movable relative to the stationary assembly in the vehicle, wherein the first electronic module is electrically connected to the second electronic module by means of a band-shaped, flexible contact element, which is led out with one end of the first housing and a first contact region in the region of this end, wherein the second electronic module has a, formed for contacting with the contact region of the flexible contact element second contact region, and wherein at least the end of the fl Exible contact element with the first contact area in the second housing is introduced and arranged overlapping with the second contact region of the second electronic module such that the flexible contact element and the second electronic module are electrically contacted.
  • the first module has a first housing with an at least partially disposed therein first electronic module and
  • ACF anisotropic conductive film
  • connection arrangement according to the invention has the advantage that expensive plug connections can be dispensed with, as a result of which the joining times for producing the electrical connection can be significantly reduced.
  • necessary for the production of a connector joining operations can be omitted with which first plug contacts and / or receptacles, which are usually soldered, are attached to the modules to be connected, before the actual electrical connection can be made at all.
  • Connecting arrangements require a smaller space requirement, which is limited in particular in motor vehicles, especially in the field of steering wheel available.
  • the distance, in particular a so-called pitch distance between the individual electrical conductors of the flexible contact element can be reduced so that more electrical conductors can be contacted with the same available space.
  • more signals can be transmitted with the same space.
  • Contact element soldered SM D resistors are displaced to the second electronic module and are electrically connected via additional lines to the flexible contact element.
  • the first electronic assembly is the movable assembly, in particular a steering column lever or a steering wheel and the second electronic
  • Assembly preferably the stationary assembly and in particular a mounted in a region on a steering wheel end of a steering column steering column module, a so-called “Top Column Module”.
  • the flexible contact element is preferably a flexible printed circuit board, i. a so-called “flex PCB”, which is often referred to as “flexible printed circuit” (FPC), or a so-called clock spring or a so-called winding tape.
  • flex PCB flexible printed circuit board
  • FPC flexible printed circuit
  • Coil springs or winding tapes are flexible, in particular resilient or yielding flat-ribbon cables or flat conductors, which generally contain a plurality of electrical lines, which are electrically insulated from one another by means of a plastic sheath.
  • Coil springs are preferably used in steering wheels or so-called “top column modules", which are usually arranged in an area at the upper end of the steering column, to electrical signals between the rotatable steering wheel arranged components and others, fixedly mounted on the motor vehicle
  • the flexible contact element is particularly preferably a flexible circuit board.
  • the flexible contact element is particularly preferably a coil spring.
  • the second electronic module is preferably a printed circuit board, i. a so-called “printed circuit board” (PCB).
  • PCB printed circuit board
  • the first electronic module may also be a printed circuit board or the like, which is connected within the first housing to the flexible contact element, in particular when the flexible contact element is a coil spring.
  • the flexible contact element can also form the first electronic module, in particular if the flexible contact element is a flexible printed circuit board.
  • the end of the flexible contact element can in this case both in a plane which is formed with a by the overlap of the first and second contact area
  • connection arrangement In a preferred embodiment, the connection arrangement
  • Strain relief means which cause a strain relief of the electrical contact in an electrically connected state of the two modules, in particular a strain relief formed by means of the anisotropic, conductive film
  • the strain relief can damage the electrical
  • the flexible contact element as a means for positioning at least one recess
  • the second assembly preferably the second housing, has at least one corresponding to the recess of the flexible contact element positioning pin, wherein the
  • Positioning pin and the recess are each arranged such that the
  • Positioning pin engages in the recess of the flexible contact element when the contact element is in a connection position, i. in a desired or predefined for a good contact contacting overlap position.
  • Positioning pin preferably extends substantially perpendicular to the second contact region, more preferably, however, the positioning pin is not disposed within the second contact region.
  • the second electronic module for a defined positioning within the second housing at least one corresponding to at least one positioning of the second housing recess.
  • At least one positioning pin is designed both for positioning the flexible contact element and simultaneously for positioning the second
  • the second housing is formed of a plurality of housing parts, in particular of an upper shell and a lower shell, wherein preferably all the positioning pins, which are used for positioning the flexible
  • Contact element or for positioning the second electronic module are provided, are arranged in the same housing part.
  • the positioning pins are preferably also designed to position the housing parts of the second housing relative to one another. That by means of
  • Positioning pins may also be preferred to ensure the positioning of the housing parts of the second housing to each other, in particular the positioning of the upper shell of the second housing relative to the lower shell of the second housing.
  • the means for positioning are designed such that, in an electrically connected state, they bring about a strain relief of the electrical contacting, in particular a strain relief of the connection formed by means of the anisotropic, conductive foil.
  • the flexible contact element in its contact region consists of metal, preferably of a metal with high electrical conductivity, in particular of copper, nickel-tin (NiSn), gold (Au) or the like.
  • a metal with high electrical conductivity in particular of copper, nickel-tin (NiSn), gold (Au) or the like.
  • the second housing is designed in such a way that a compressive force to be applied to the contact surface to connect the flexible contact element by means of the anisotropic conductive foil to the second electronic module can be supported, preferably by the housing itself, in particular on a side remote from the electrical contact of the second electronic module.
  • the second housing has an opening through which when connecting the flexible contact element with the second
  • This embodiment has the advantage that a reinforcement of the second housing, which as a rule is only required to support the pressure force during connection, which is usually associated with an accumulation of material and thus with costs and weight, can be dispensed with.
  • the opening of the second housing is through a part of the first
  • connection of a first electronic module of the motor vehicle with a second electronic module of the motor vehicle has an inventive
  • the first electronic subassembly is a steering column lever or a steering wheel
  • the second electronic subassembly is a steering column module arranged at a steering wheel end of a steering column.
  • Embodiments and their advantages apply correspondingly to the motor vehicle according to the invention.
  • Fig. 1 shows a detail of a first embodiment of a
  • Fig. 2 shows a detail of a second embodiment
  • FIG. 3 shows a detail of a third embodiment of a connection arrangement according to the invention.
  • Embodiment of a connection arrangement 100 shows a first electronic assembly 1 10 in the form of a steering column lever 1 10, which is connected to a second electronic assembly 120 in the form of a steering column module 120, which is also referred to as a so-called “Top Column Module” 120th Steering column lever, for example, to operate a turn signal or a
  • Windscreen wiper be formed.
  • the steering column module 120 is stationarily arranged on the vehicle, whereas the steering column lever 1 10 can be moved relative to the steering column module 120, for example in a flashing operation, a
  • Windscreen wiper operation or the like Windscreen wiper operation or the like.
  • the two electronic assemblies 1 10 and 120 i. the steering column lever 1 10 and the steering column module 120, are electrically connected to each other by means of a flexible contact element 150, which is a flexible circuit board 150 in this embodiment.
  • the flexible printed circuit board 150 is a band-shaped, flat, flexible contact element 150, which has a plurality of parallel electrical lines which are electrically insulated from each other by means of a surrounding plastic.
  • the flexible printed circuit board 150 simultaneously forms a first electronic module of the electronic module 1 10, i. of the steering column lever 1 10, and is arranged in a housing 1 15, which in this embodiment is a molded plastic housing 1 15 and a first housing 1 15 of the connecting assembly 100 forms.
  • the steering column module 120 likewise has a housing 130 made of plastic, which in this exemplary embodiment is advantageously designed in 2 parts and is composed of an upper shell and a lower shell shown here.
  • a housing 130 of the steering column module 120 which is a second housing of the
  • circuit board 140 forms connecting arrangement according to the invention, as a second electronic module, a circuit board 140 is present.
  • the flexible contact element 150 and the flexible circuit board 150 is led out with one end of the housing 1 15 of the steering column lever 1 15 and at least with this End inserted into the housing 130 of the steering column module 120.
  • the flexible printed circuit board 150 has at this end a first contact region 160, which is overlappingly arranged with a second contact region 180, which is formed by the printed circuit board 140, ie by the second electronic module 140, so that the two contact regions 160 and 160 and
  • the flexible printed circuit board 150, ie the flexible contact element 150, and the printed circuit board 140 are electrically conductive by means of a conventional, known from the prior art anisotropic, conductive film 170 connected with each other.
  • the flexible printed circuit board 150 essentially consists only of metal in its contact region 160, in particular of copper only
  • Lower shell of the housing 130 introduced. But they can also be integrated in the upper shell.
  • the positioning pins 190a each extend perpendicular to a contact surface, which is formed by the overlap of the contact region 160 of the flexible printed circuit board 150 with the contact region 180 of the printed circuit board 140.
  • the flexible contact element 150 i. the flexible circuit board 150 has two
  • Positioning pins 190a of the housing 130 of the steering column module 120 are formed.
  • the positioning pins 190a and the recesses 190b each arranged such that the positioning pins 190a in the recesses 190b of the flexible Contact element 150 engage when the flexible contact element 150, as in this figure, is in a connection position.
  • the positioning pins 190a are also used in this embodiment for
  • Positioning pins 190a also for positioning an upper shell of the housing 130, not shown here, relative to the lower shell.
  • the positioning pins 190a cause in this embodiment, together with the recesses 190b in the flexible contact element 150 also a strain relief of the electrical contact between the flexible contact element 150 and the circuit board 140, in particular a strain relief of the anisotropic, conductive film 170 produced electrical connection, which sensitive against one
  • positioning pins 190a are melted and reshaped using force and heat.
  • positioning pins 190a are made of thermoplastics such as PA, PBT, PC, PE, POM and PP for hot caulking.
  • the hot caulking of the positioning pins 190a can be done in the classical way or by laser hot calking.
  • the classic hot caulking is done by means of a punch, which is heated either before or during contact with the plastic dome.
  • the force is also applied to the workpiece via the tool punch.
  • the stamp can be heated in less than 0.5 s. So that no plastic melt adheres to the stamp, comes an anti-adhesive
  • a laser beam is directed onto the plastic dome, with the laser radiation impinging on the plastic dome on the surface the plastic dome is absorbed so that it heats up to local plasitification. Under the influence of a contact force, a permanent positive connection can be created. This process is thus comparable to laser plastic welding and combines its properties with those of riveting technology. It is particularly suitable for automated production.
  • FIG. 2 shows by way of example a detail of a second exemplary embodiment of a connection arrangement 200 according to the invention, wherein only a section of the second electronic assembly 220 is shown in this connection arrangement 200.
  • connection assembly 200 The first electronic assembly of this connection assembly 200 is in this case a steering wheel, not shown here.
  • structure of this connection arrangement is similar to that of the connection arrangement 100 shown in FIG.
  • Contact element 250 is in this embodiment, in contrast to the embodiment 100 shown in FIG. 1, however, a coil spring 250 and no flexible circuit board 150.
  • the coil spring 250 is also a band-shaped, flat, flexible
  • Embodiment 200 differs from that shown in FIG.
  • Embodiment also characterized in that the positioning pins 190a and the corresponding recesses 190b in the coil spring 250 within or between the individual electrical lines of the coil spring 250 run. To fix the coil spring on the positioning pins 190a, these are also hot-spliced.
  • the second electronic module 220 also has a two-part housing 230, wherein also only the lower shell is shown, in which a circuit board 240 is arranged as a second electronic module and by means of the positioning pins 290a and corresponding recesses 190b in the printed circuit board 240, not shown here recognizable of the housing 230 is positioned.
  • the printed circuit board 240 has a second contact region 280, in which the printed circuit board 240 by means of an anisotropic, conductive film 270 with the contact region 260 of the coil spring 250, which in the housing 230 inserted and overlapping with the contact region 280 of the circuit board 240 is arranged, electrically contacted and connected.
  • the positioning pins 290a also work together with the
  • Recesses 290 b in the coil spring 250 its strain relief of the coil spring 250th
  • FIG. 3 shows a detail of a third exemplary embodiment according to the invention of a connection arrangement 300 according to the invention, with a steering wheel as a second electronic assembly 320, of which individual components
  • the first electronic module is not shown.
  • the second electronic assembly 320 has a housing 330 that is also formed in two parts in this case, in which case also only one lower shell is shown.
  • the housing 330 has a second electronic module in the form of a printed circuit board 340
  • Embodiments is a flexible contact element 350 in the form of a coil spring 350 having a first contact region 360 at one end of the coil spring 350
  • the flexible contact element 350 or the coil spring 350 is not in a plane with the contact surface caused by the overlap of the two
  • the winding spring 250 is configured to be guided in a U-shaped manner around the printed circuit board 340 in order to be arranged in overlapping relationship with the contact region 380 of the printed circuit board 340 and to be electrically connected to the printed circuit board 340 by means of an anisotropic, conductive film.
  • a method for producing an electrical connection with a connection arrangement comprises at least the following steps: insertion of the end of the outgoing from the first housing of the first electronic module flexible contact element in the housing of the second electronic module, positioning the flexible contact element relative to the second electronic module in the connection position for making the electrical contact with the second electronic module and connecting the flexible contact element with the second electronic module by applying an anisotropic, conductive film.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung (100, 200, 300) für eine Verbindung einer ersten elektronischen Baugruppe (110) eines Kraftfahrzeugs mit einer zweiten elektronischen Baugruppe (120, 220, 320) des Kraftfahrzeugs, wobei die erste Baugruppe (110) ein erstes Gehäuse (115) mit einem darin angeordneten ersten Elektronikmodul aufweist und die zweite Baugruppe (120, 220, 320) ein zweites Gehäuse mit einem darin angeordneten zweiten Elektronikmodul (140, 240, 340). Dabei ist eine Baugruppe (120, 220) ortsfest im Kraftfahrzeug angeordnet ist und die andere Baugruppe (110, 320) relativ zur ortsfest angeordneten Baugruppe (120, 220) bewegbar. Das erste Elektronikmodul (150) ist mit dem zweiten Elektronikmodul (140, 240, 340) mittels eines bandförmigen, flexiblen Kontaktelements (150, 250, 350) elektrisch verbunden und kontaktiert. Dazu ist das flexible Kontaktelement (150, 250, 350) mit einem Ende aus dem ersten Gehäuse herausgeführt und mit diesem Ende in das zweite Gehäuse (130, 230, 330) eingeführt und mit dem zweiten Elektronikmodul (140, 240, 340) elektrisch kontaktiert, wobei das flexible Kontaktelement (150, 250, 350) mittels einer anisotropen, leitfähigen Folie (170, 270) mit dem zweiten Elektronikmodul (140, 240, 340) verbunden ist.

Description

Verbindungsanordnung und Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbindungsanordnung
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung für eine Verbindung einer ersten elektronischen Baugruppe eines Kraftfahrzeugs mit einer zweiten elektronischen
Baugruppe des Kraftfahrzeugs, wobei die erste Baugruppe ein erstes Gehäuse mit einem zumindest teilweise darin angeordneten ersten Elektronikmodul aufweist und die zweite Baugruppe ein zweites Gehäuse mit einem darin angeordneten zweiten Elektronikmodul, wobei eine der Baugruppen ortsfest im Kraftfahrzeug angeordnet ist und die andere Baugruppe relativ zur ortsfest angeordneten Baugruppe bewegbar im Fahrzeug angeordnet ist. Die erste elektronische Baugruppe ist mit der zweiten elektronischen Baugruppe mittels eines bandförmigen, flexiblen Kontaktelements elektrisch verbunden, das mit einem Ende aus dem ersten Gehäuse herausgeführt ist und einen ersten
Kontaktbereich im Bereich dieses Endes aufweist. Das zweite Elektronikmodul weist einen, zur Kontaktierung mit dem Kontaktbereich des flexiblen Kontaktelements ausgebildeten zweiten Kontaktbereich auf. Wenigstens das Ende des flexiblen
Kontaktelements mit dem ersten Kontaktbereich ist in das zweite Gehäuse eingeführt und mit dem zweiten Kontaktbereich des zweiten Elektronikmoduls derart überlappend angeordnet, dass das flexible Kontaktelement und das zweite Elektronikmodul elektrisch kontaktiert sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbindungsanordnung.
Derartige Verbindungsanordnungen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, insbesondere zur elektrischen Verbindung eines Lenkrads oder eines
Lenkstockhebels eines Kraftfahrzeugs als erster elektronischer Baugruppe mit einem in einem Bereich an einem lenkradseitigen Ende einer Lenksäule ortsfest befestigten Lenksäulenmodul als zweiter elektronischer Baugruppe, wobei das flexible
Kontaktelement in diesen Fällen üblicherweise eine Wickelfeder oder eine flexible Leiterplatte ist mit einem oder mehreren, in der Regel parallel verlaufenden elektrischen Leitern ist, die voneinander elektrisch isoliert sind. Das flexible Kontaktelement ist dabei üblicherweise durch Löten mit dem zweiten Elektronikmodul verbunden oder mittels einer Steckverbindung, wie sie beispielsweise aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2012 019 622 derselben Anmelderin bekannt ist.
Aus dem Stand der Technik ist ferner grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der US 7,285, 729 oder der DE 199 44 980 A1 ein flexibles Kontaktelement in Form einer flexiblen Leiterplatte mittels einer anisotropen, leitfähigen Folie zu verbinden. Die elektrische Verbindung elektronischer Baugruppen mittels einer anisotropen, leitfähigen Folie weist gegenüber Löt- oder Steckverbindungen eine Reihe von Vorteilen auf, insbesondere erfordern elektrische Verbindungen mittels einer anisotropen, leitfähigen Folie üblicherweise eine weniger aufwendige Gestaltung als
Steckverbindungen und es können die beim Löten durch den großen Wärmeintrag häufig entstehenden Wärmeverzugsspannungen vermieden werden. Ferner können Materialien mit einer geringeren Temperaturbeständigkeit verwendet werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass kein Flussmittel erforderlich ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verbindungsanordnung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbindungsanordnung bereitzustellen, mit denen eine einfachere elektrischen Verbindung von elektronischen Baugruppen in einem Kraftfahrzeug ermöglicht wird, insbesondere eine einfachere Verbindung einer ortsfest im Kraftfahrzeug angeordneten elektronische Baugruppe mit einer relativ zu dieser bewegbar im
Kraftfahrzeug angeordneten Baugruppe.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbindungsanordnung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
Eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung für eine Verbindung einer ersten elektronischen Baugruppe eines Kraftfahrzeugs mit einer zweiten elektronischen
Baugruppe des Kraftfahrzeugs, weist eine erste elektronische Baugruppe und eine zweite elektronische Baugruppe auf, wobei die erste Baugruppe ein erstes Gehäuse mit einem zumindest teilweise darin angeordneten ersten Elektronikmodul aufweist und die zweite Baugruppe ein zweites Gehäuse mit einem darin angeordneten zweiten Elektronikmodul, wobei eine der Baugruppen ortsfest im Kraftfahrzeug angeordnet ist und die andere Baugruppe relativ zur ortsfest angeordneten Baugruppe bewegbar im Fahrzeug angeordnet ist, wobei die erste elektronische Baugruppe mit der zweiten elektronischen Baugruppe mittels eines bandförmigen, flexiblen Kontaktelements elektrisch verbunden ist, das mit einem Ende aus dem ersten Gehäuse herausgeführt ist und einen ersten Kontaktbereich im Bereich dieses Endes aufweist, wobei das zweite Elektronikmodul einen, zur Kontaktierung mit dem Kontaktbereich des flexiblen Kontaktelements ausgebildeten zweiten Kontaktbereich aufweist, und wobei wenigstens das Ende des flexiblen Kontaktelements mit dem ersten Kontaktbereich in das zweite Gehäuse eingeführt ist und mit dem zweiten Kontaktbereich des zweiten Elektronikmoduls überlappend angeordnet ist derart, dass das flexible Kontaktelement und das zweite Elektronikmodul elektrisch kontaktiert sind. Erfindungsgemäß ist das flexible
Kontaktelement mittels einer anisotropen, leitfähigen Folie im Kontaktbereich mit dem zweiten Elektronikmodul verbunden.
Durch die elektrische Verbindung des flexiblen Kontaktelements mit dem zweiten
Elektronikmodul mittels einer anisotropen, leitfähigen Folie, d.h. eines sogenannten „anisotropic conductive film" (ACF), können die beim Löten infolge des hohen
Wärmeeintrags in die zu verbindenden Baugruppen entstehenden
Wärmeverzugsspannungen vermieden werden. Das Verbinden mittels einer anisotropen, leitfähigen Folie erfordert zwar auch eine gewisse Wärmezufuhr, die dabei auftretenden Temperaturen liegen jedoch weit unterhalb der beim Löten auftretenden Temperaturen.
Des Weiteren weist eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung den Vorteil auf, dass aufwendige Steckverbindungen entfallen können, wodurch die Fügezeiten zur Herstellung der elektrischen Verbindung deutlich reduziert werden können. Insbesondere können die zur Herstellung einer Steckverbindung erforderlichen Fügeoperationen entfallen, mit denen zunächst Steckkontakte und/oder Steckhülsen, die üblicherweise angelötet werden, an den zu verbindenden Baugruppen befestigt werden, bevor die eigentliche elektrische Verbindung überhaupt hergestellt werden kann.
Ein weiterer Vorteil ist, dass keine zusätzlichen Bauteile, wie beispielsweise Steckhülsen, Steckkontakte oder dergleichen für die Verbindung erforderlich sind, welche einen nicht zu vernachlässigenden Bauraum beanspruchen, so dass erfindungsgemäße
Verbindungsanordnungen einen geringeren Bauraumbedarf benötigen, welcher insbesondere in Kraftfahrzeugen, insbesondere im Bereich des Lenkrads nur beschränkt zur Verfügung steht.
Ein weiterer Vorteil ist, dass bei einer elektrischen Kontaktierung mittels einer
anisotropen, leitfähigen Folie der Abstand, insbesondere ein sogenannter Pitch-Abstand, zwischen den einzelnen elektrischen Leitern des flexiblen Kontaktelements reduziert werden kann, so dass bei gleichem vorhandenen Bauraum mehr elektrische Leiter kontaktiert werden können. Somit können bei gleichem Bauraum mehr Signale übertragen werden. Infolgedessen können beispielsweise aus Bauraumgründen zur elektrischen
Kontaktierung mit dem flexiblen Kontaktelement üblicherweise auf das flexible
Kontaktelement aufgelötete SM D-Widerstände auf das zweite Elektronikmodul verlagert werden und über zusätzliche Leitungen mit dem flexiblen Kontaktelement elektrisch verbunden werden.
Dadurch kann das Auflöten der SMD-Widerstände auf das flexible Kontaktelement, das üblicherweise durch einen bleifreien Reflow-Lötprozess erfolgt, der hohe
Prozesstemperaturen erfordert und damit eine ausreichende Temperaturbeständigkeit des flexiblen Kontaktelementes erforderlich macht, entfallen. Damit ermöglicht eine erfindungsgemäße Verbindung mittels einer anisotropen, leitfähigen Folie die
Verwendung bzw. den Einsatz eines weniger temperaturbeständigen flexiblen
Kontaktelements, was insbesondere hinsichtlich der Kosten vorteilhaft ist.
Vorzugsweise ist die erste elektronische Baugruppe die bewegbare Baugruppe, insbesondere ein Lenkstockhebel oder ein Lenkrad und die zweite elektronische
Baugruppe vorzugsweise die ortsfeste Baugruppe und insbesondere ein in einem Bereich an einem lenkradseitigen Ende einer Lenksäule befestigtes Lenksäulenmodul, ein sogenanntes„Top Column Modul".
Das flexible Kontaktelement ist vorzugsweise eine flexible Leiterplatte, d.h. eine sogenannte„Flex PCB", die häufig auch als„Flexible Printed Circuit" (FPC) bezeichnet wird, oder eine sogenannte Wickelfeder bzw. ein sogenanntes Wickelband.
Wickelfedern bzw. Wickelbänder sind flexible, insbesondere federnde bzw. nachgiebige Flachbandkabel bzw. Flachleiter, die in der Regel mehrere elektrische Leitungen beinhalten, die mittels einer Kunststoffummantelung voneinander elektrisch isoliert sind. Wickelfedern werden vorzugsweise in Lenkrädern bzw. sogenannten„Top Column Modulen", die in der Regel in einem Bereich am oberen Ende der Lenksäule angeordnet sind, eingesetzt, um elektrische Signale zwischen im drehbeweglichen Lenkrad angeordneten Komponenten und anderen, ortsfest am Kraftfahrzeug befestigten
Komponenten zu übertragen, beispielsweise zur Signalübertragung zum Airbag. Ist bei einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung die erste elektronische
Baugruppe ein Lenkstockhebel, ist das flexible Kontaktelement besonders bevorzugt eine flexible Leiterplatte. Ist die erste elektronische Baugruppe hingegen ein Lenkrad, ist das flexible Kontaktelement besonders bevorzugt eine Wickelfeder.
Das zweite Elektronikmodul ist bevorzugt eine Leiterplatte, d.h. ein sogenannten„printed circuit board" (PCB).
Das erste Elektronikmodul kann ebenfalls eine Leiterplatte oder dergleichen sein, die innerhalb des ersten Gehäuses mit dem flexiblen Kontaktelement verbunden ist, insbesondere wenn das flexible Kontaktelement eine Wickelfeder ist.
Das flexible Kontaktelement kann aber auch das erste Elektronikmodul bilden, insbesondere wenn das flexible Kontaktelement eine flexible Leiterplatte ist.
Das Ende des flexiblen Kontaktelements kann dabei sowohl in einer Ebene, die mit einer durch die Überlappung des ersten und zweiten Kontaktbereich entstehenden
Kontaktfläche in einer Ebene liegt, in das zweite Gehäuse eingeführt werden oder aber auch in einer anderen Ebene und innerhalb des Gehäuses entsprechend gebogen, abgewinkelt oder dergleichen bis zum zweiten Kontaktbereich.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verbindungsanordnung
Zugentlastungsmittel auf, die in einem elektrisch verbundenen Zustand der beiden Baugruppen eine Zugentlastung der elektrischen Kontaktierung bewirken, insbesondere eine Zugentlastung der mittels der anisotropen, leitfähigen Folie ausgebildeten
Verbindung. Durch die Zugentlastung kann eine Beschädigung der elektrischen
Kontaktierung, insbesondere der der mittels der anisotropen, leitfähigen Folie
ausgebildeten Verbindung, etwa infolge einer Relativbewegung der miteinander verbundenen Baugruppen, auf einfache Weise vermieden werden, was für eine dauerhafte, zuverlässige Kontaktierung von großer Bedeutung ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verbindungsanordnung zum
Positionieren des flexiblen Kontaktelements relativ zur zweiten Baugruppe beim
Verbinden der beiden Baugruppen Mittel zum Positionieren auf. Dadurch kann zuverlässig eine definierte Überlappung des ersten Kontaktbereichs mit dem zweiten Kontaktbereich hergestellt werden und somit zuverlässig eine ausreichende Kontaktierung.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das flexible Kontaktelement als Mittel zum Positionieren wenigstens eine Ausnehmung auf, und die zweite Baugruppe, vorzugsweise das zweite Gehäuse, weist wenigstens einen zur Ausnehmung des flexiblen Kontaktelements korrespondierend ausgebildeten Positionierstift auf, wobei der
Positionierstift und die Ausnehmung jeweils derart angeordnet sind, dass der
Positionierstift in die Ausnehmung des flexiblen Kontaktelements eingreift, wenn das Kontaktelement sich in einer Verbindungsposition befindet, d.h. in einer für eine möglichst gute Kontaktierung gewünschten bzw. vordefinierten Überlappungsposition. Der
Positionierstift erstreckt sich dabei bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zum zweiten Kontaktbereich, besonders bevorzugt ist der Positionierstift jedoch nicht innerhalb des zweiten Kontaktbereichs angeordnet.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das zweite Elektronikmodul für eine definierte Positionierung innerhalb des zweiten Gehäuses wenigstens eine zu wenigstens einem Positionierstift des zweiten Gehäuses korrespondierende Ausnehmung auf. D. h.
bevorzugt ist wenigstens ein Positionierstift sowohl zur Positionierung des flexiblen Kontaktelements ausgebildet als auch gleichzeitig zur Positionierung des zweiten
Elektronikmoduls innerhalb des zweiten Gehäuses. Dadurch können ansonsten zusätzlich erforderliche Mittel zum Positionieren des zweiten Elektronikmoduls im Gehäuse entfallen, was insbesondere aus Kostengründen vorteilhaft ist.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das zweite Gehäuse aus mehreren Gehäuseteilen gebildet, insbesondere aus einer Oberschale und einer Unterschale, wobei vorzugsweise sämtliche Positionierstifte, die zur Positionierung des flexiblen
Kontaktelements bzw. zur Positionierung des zweiten Elektronikmoduls vorgesehen sind, in demselben Gehäuseteil angeordnet sind.
In einer Weiterbildung sind die Positionierstifte vorzugsweise ferner zur Positionierung der Gehäuseteile des zweiten Gehäuses zueinander ausgebildet. D.h. mittels der
Positionierstifte kann bevorzugt außerdem die Positionierung der Gehäuseteile des zweiten Gehäuses zueinander sichergestellt werden, insbesondere die Positionierung der Oberschale des zweiten Gehäuses relativ zur Unterschale des zweiten Gehäuses. Vorzugsweise sind die Mittel zum Positionieren derart ausgebildet, dass sie in einem elektrisch verbundenen Zustand eine Zugentlastung der elektrischen Kontaktierung bewirken, insbesondere eine Zugentlastung der mittels der anisotropen, leitfähigen Folie ausgebildeten Verbindung. Durch eine Integration einer Zugentlastungsfunktion in die Mittel zum Positionieren können ansonsten, zum Schutz der elektrischen Kontaktierung bzw. der Verbindung erforderliche, zusätzliche Zugentlastungsmittel entfallen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung besteht das flexible Kontaktelement in seinem Kontaktbereich aus Metall, vorzugsweise aus einem Metall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit, insbesondere aus Kupfer, Nickel-Zinn (NiSn), Gold (Au) oder dergleichen. Dadurch kann eine ausreichende Temperaturbeständigkeit des ersten Kontaktbereichs, d.h. des Kontaktbereichs des flexiblen Kontaktelementes, sichergestellt werden. In der Regel weisen flexible Kontaktelemente nämlich gegenüber den zur Herstellung einer Verbindung mit einer anisotropen, leitfähigen Folie erforderlichen Temperaturen keine ausreichende Temperaturbeständigkeit auf. Somit können auch flexible Kontaktelemente mit geringerer Temperaturbeständigkeit verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Gehäuse derart ausgebildet, dass eine zum Verbinden des flexiblen Kontaktelements mittels der anisotropen leitfähigen Folie mit dem zweiten Elektronikmodul auf die Kontaktfläche aufzubringende Druckkraft abstützbar ist, vorzugsweise durch das Gehäuse selbst, insbesondere auf einer von der elektrischen Kontaktierung abgewandten Seite des zweiten Elektronikmoduls.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Gehäuse eine Öffnung auf, durch die beim Verbinden des flexiblen Kontaktelements mit dem zweiten
Elektronikmodul mittels der anisotropen leitfähigen Folie zur Abstützung der zum
Verbinden aufzubringenden Druckkraft ein Stempel einführbar ist, insbesondere auf einer von der elektrischen Kontaktierung abgewandten Seite des zweiten Elektronikmoduls. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine in der Regel nur zur Abstützung der Druckkraft beim Verbinden erforderliche Verstärkung des zweiten Gehäuses, die üblicherweise mit einer Materialanhäufung und damit mit Kosten und Gewicht einhergeht, entfallen kann. Vorzugsweise ist die Öffnung des zweiten Gehäuses durch einen Teil des ersten
Gehäuses verschlossen. Somit ist kein zusätzlicher Deckel oder eine zusätzliche
Abdeckung erforderlich, um das zweite Gehäuse zu verschließen.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einer Verbindungsanordnung für eine
Verbindung einer ersten elektronischen Baugruppe des Kraftfahrzeugs mit einer zweiten elektronischen Baugruppe des Kraftfahrzeugs weist eine erfindungsgemäße
Verbindungsanordnung auf.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erste elektronische Baugruppe ein Lenkstockhebel oder ein Lenkrad ist und die zweite elektronische Baugruppe ein an einem lenkradseitigen Ende einer Lenksäule angeordnetes Lenksäulenmodul.
Die mit Bezug auf die Verbindungsanordnung vorgestellten bevorzugten
Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung in Explosionsdarstellung,
Fig. 2 einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung und Fig. 3 einen Ausschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung.
Der in Fig. 1 in Explosionsdarstellung gezeigte Ausschnitt eines ersten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung 100 zeigt eine erste elektronische Baugruppe 1 10 in Form eines Lenkstockhebels 1 10, der mit einer zweiten elektronischen Baugruppe 120 in Form eines Lenksäulenmoduls 120, das auch als sogenanntes„Top Column Modul" 120 bezeichnet wird, verbunden ist. Ein derartiger Lenkstockhebel kann beispielsweise zur Betätigung eines Blinkers oder eines
Scheibenwischers ausgebildet sein. Das Lenksäulenmodul 120 ist dabei ortsfest am Fahrzeug angeordnet, wohingegen der Lenkstockhebel 1 10 relativ zum Lenksäulenmodul 120 bewegt werden kann, beispielsweise bei einem Blinkvorgang, einer
Scheibenwischerbetätigung oder dergleichen.
Die beiden elektronischen Baugruppen 1 10 und 120, d.h. der Lenkstockhebel 1 10 und das Lenksäulenmodul 120, sind dabei mittels eines flexiblen Kontaktelements 150, das bei diesem Ausführungsbeispiel eine flexible Leiterplatte 150 ist, elektrisch miteinander verbunden. Die flexible Leiterplatte 150 ist dabei ein bandförmiges, flächiges, flexibles Kontaktelement 150, das mehrere parallel verlaufende elektrische Leitungen aufweist, die mittels eines sie umgebenden Kunststoffs elektrisch voneinander elektrisch isoliert sind. Mittels der flexiblen Leiterplatte 150 werden elektrische Signale zwischen dem
Lenkstockhebel 1 10 und dem Lenksäulenmodul 120 übertragen. Die flexible Leiterplatte 150 bildet dabei gleichzeitig ein erstes Elektronikmodul der elektronischen Baugruppe 1 10, d.h. des Lenkstockhebels 1 10, und ist in einem Gehäuse 1 15 angeordnet, das bei diesem Ausführungsbeispiel ein gespritztes Kunststoffgehäuse 1 15 ist und ein erstes Gehäuse 1 15 der Verbindungsanordnung 100 bildet.
Das Lenksäulenmodul 120 weist ebenfalls ein Gehäuse 130 aus Kunststoff auf, das bei diesem Ausführungsbeispiel in vorteilhafter Weise 2-teilig ausgebildet ist und aus einer Ober- und einer hier dargestellten Unterschale zusammengesetzt ist. Innerhalb des Gehäuses 130 des Lenksäulenmoduls 120, welches ein zweites Gehäuse der
erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung bildet, ist als zweites Elektronikmodul eine Leiterplatte 140 vorhanden.
Für die elektrische Verbindung des Lenkstockhebels 1 10 mit dem Lenksäulenmodul 120 ist das flexible Kontaktelement 150 bzw. die flexible Leiterplatte 150 mit einem Ende aus dem Gehäuse 1 15 des Lenkstockhebels 1 15 herausgeführt und wenigstens mit diesem Ende in das Gehäuse 130 des Lenksäulenmoduls 120 eingeführt. Die flexible Leiterplatte 150 weist an diesem Ende einen ersten Kontaktbereich 160 auf, der mit einem zweiten Kontaktbereich 180, der durch die Leiterplatte 140, d.h. durch das zweite Elektronikmodul 140, gebildet wird, überlappend angeordnet ist, so dass die beiden Kontaktbereiche 160 und 160 und 180 elektrisch miteinander kontaktiert sind und somit auch die flexible Leiterplatte 150 und die Leiterplatte 140. Die flexible Leiterplatte 150, d.h. das flexible Kontaktelement 150, und die Leiterplatte 140 sind dabei mittels einer üblichen, aus dem Stand der Technik bekannten anisotropen, leitfähigen Folie 170 elektrisch miteinander verbunden.
Die flexible Leiterplatte 150 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen in ihrem Kontaktbereich 160 nur aus Metall, insbesondere nur aus Kupfer mit einer
Oberfläche aus Nickel-Zinn (NiSn), wobei der erste Kontaktbereich 160 dabei nur durch die Enden der elektrischen Leitungen der flexiblen Leiterplatte 150 gebildet wird. Um dies zu erreichen ist die Kunststoffummantelung, welche die einzelnen elektrischen Leitungen umgibt, zuvor ausgestanzt worden. Dadurch kann eine verbesserte, insbesondere eine ausreichende Temperaturbeständigkeit der flexiblen Leiterplatte 150 im Kontaktbereich 160 gegenüber den zum Verbinden mittels der anisotropen, leitfähigen Folie 170 erforderlichen Fügetemperaturen zu erreichen.
Um beim Zusammenfügen der elektronischen Baugruppen eine genaue Positionierung des flexiblen Kontaktelements 150 relativ zum Lenksäulenmodul 120 zu erreichen, insbesondere um eine definierte Überlappung des Kontaktbereichs 160 der flexiblen Leiterplatte 140 mit dem Kontaktbereich 180 der Leiterplatte 140 des Lenksäulenmoduls 120 sicherzustellen, sind in das Gehäuse 130 zwei Positionierstifte 190a eingebracht. Dabei sind die zwei Positionierstifte 190a bei diesem Ausführungsbeispiel in die
Unterschale des Gehäuses 130 eingebracht. Sie können aber auch in die Oberschale integriert sein.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Positionierstifte 190a jeweils senkrecht zu einer Kontaktfläche, die durch die Überlappung des Kontaktbereichs 160 der flexiblen Leiterplatte 150 mit dem Kontaktbereich 180 der Leiterplatte 140 gebildet wird. Das flexible Kontaktelement 150, d.h. die flexible Leiterplatte 150, weist zwei
entsprechende Ausnehmungen 190b auf, welche korrespondierend zu den
Positionierstiften 190a des Gehäuses 130 des Lenksäulenmoduls 120 ausgebildet sind. Dabei sind die Positionierstifte 190a und die Ausnehmungen 190b, jeweils derart angeordnet, dass die Positionierstifte 190a in die Ausnehmungen 190b des flexiblen Kontaktelements 150 eingreifen, wenn das flexible Kontaktelement 150 sich, wie in dieser Abbildung, in einer Verbindungsposition befindet.
Die Positionierstifte 190a dienen bei diesem Ausführungsbeispiel außerdem zum
Positionieren der Leiterplatte 140 im Gehäuse 130 des Lenksäulenmoduls 120, insbesondere zum Positionieren der Leiterplatte 140 in der Unterschale des Gehäuses 130.
Darüber hinaus dienen die in die Unterschale des Gehäuses 130 eingebrachten
Positionierstifte 190a auch zur Positionierung einer hier nicht dargestellten Oberschale des Gehäuses 130 relativ zur Unterschale.
Die Positionierstifte 190a bewirken bei diesem Ausführungsbeispiel zusammen mit den Ausnehmungen 190b in dem flexiblen Kontaktelement 150 außerdem eine Zugentlastung der elektrischen Kontaktierung zwischen dem flexiblen Kontaktelement 150 und der Leiterplatte 140, insbesondere eine Zugentlastung der mittels der anisotropen, leitfähigen Folie 170 hergestellten elektrischen Verbindung, welche empfindlich gegen eine
Zugbelastung am flexiblen Kontaktelement 150 ist. Zur Fixierung des flexiblen
Kontaktelements 150 auf den Positionierstiften 190a sind die Positionierstifte 190a bei diesem Ausführungsbeispiel heißverstemmt.
Beim Heißverstemmen werden unter Anwendung von Kraft und Wärme Kunststoffdome, wie in diesem Fall die Positionierstifte 190a, geschmolzen und umgeformt. Insbesondere eignen sich Positionierstifte 190a aus thermoplastischen Kunststoffen, wie zum Beispiel PA, PBT, PC, PE, POM und PP, zum Heißverstemmen. Das Heißverstemmen der Positionierstifte 190a kann dabei auf die klassische Art und Weise erfolgen oder durch Laserheißverstemmen.
Das klassische Heißverstemmen erfolgt mittels eines Stempels, der entweder vor oder während der Berührung mit dem Kunststoffdom erhitzt wird. Neben der Wärmezuführung erfolgt auch die Krafteinwirkung auf das Werkstück über den Werkzeugstempel. Je nach Beschaffenheit und Formgebung kann der Stempel in weniger als 0,5 s erhitzt werden. Damit keine Kunststoffschmelze am Stempel anhaftet, kommt eine anti-adhesive
Oberflächenbeschichtung zum Einsatz.
Beim berührungslosen Laserheißverstemmen, wird ein Laserstrahl auf den Kunststoffdom gerichtet, wobei die auf den Kunststoffdom auftreffende Laserstrahlung an der Oberfläche des Kunststoffdoms absorbiert wird, so dass dieser sich infolgedessen bis zur lokalen Plasitifizierung erhitzt. Unter Einwirkung einer Anpresskraft kann eine dauerhafte formschlüssige Verbindung geschaffen werden. Dieses Verfahren ist somit vergleichbar mit dem Laser-Kunststoffschweißen und vereint dessen Eigenschaften mit denen der Niettechnik. Es ist besonders für die automatisierte Fertigung geeignet.
Nach dem gleichen Prinzip, wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, kann beispielsweise auch ein Lenkrad 210 als erste elektronische Baugruppe mit dem
Lenksäulenmodul 120 oder einer anderen, ortsfest am Kraftfahrzeug befestigten
Baugruppe elektrisch verbunden werden. In Fig. 2 ist beispielhaft ein Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung 200 dargestellt, wobei bei dieser Verbindunganordnung 200 lediglich ein Ausschnitt der zweiten elektronischen Baugruppe 220 dargestellt ist.
Die erste elektronische Baugruppe dieser Verbindungsanordnung 200 ist in diesem Fall ein hier nicht dargestelltes Lenkrad. Der Aufbau dieser Verbindungsanordnung ist jedoch ähnlich, wie bei der in Fig. 1 gezeigten Verbindungsanordnung 100. Das flexible
Kontaktelement 250 ist bei diesem Ausführungsbeispiel entgegen dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel 100 jedoch eine Wickelfeder 250 und keine flexible Leiterplatte 150. Die Wickelfeder 250 ist aber ebenfalls ein bandförmiges, flächiges, flexibles
Kontaktelement 250 mit einer oder mehreren, parallel nebeneinander verlaufenden und elektrisch voneinander elektrisch isolierten Leitungen zur Signalübertragung, wobei die Wickelfeder 250 in diesem Fall sechs elektrische Leitungen aufweist.
Das Ausführungsbeispiel 200 unterscheidet von dem in Figur 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel außerdem dadurch, dass die Positionierstifte 190a sowie die entsprechenden Ausnehmungen 190b in der Wickelfeder 250 innerhalb bzw. zwischen den einzelnen elektrischen Leitungen der Wickelfeder 250 verlaufen. Zur Fixierung der Wickelfeder auf den Positionierstiften 190a sind diese ebenfalls heißverstemmt.
Die zweite elektronische Baugruppe 220 weist ebenfalls ein zweiteiliges Gehäuse 230 auf, wobei ebenfalls nur die Unterschale dargestellt ist, in welcher eine Leiterplatte 240 als zweites Elektronikmodul angeordnet ist und mittels der Positionierstifte 290a und entsprechender, hier nicht erkennbar dargestellter Ausnehmungen 190b in der Leiterplatte 240 innerhalb des Gehäuses 230 positioniert ist. Die Leiterplatte 240 weist einen zweiten Kontaktbereich 280 auf, in dem die Leiterplatte 240 mittels einer anisotropen, leitfähigen Folie 270 mit dem Kontaktbereich 260 der Wickelfeder 250, der in das Gehäuse 230 eingeführt ist und überlappend mit dem Kontaktbereich 280 der Leiterplatte 240 angeordnet ist, elektrisch kontaktiert und verbunden ist.
Zum Herstellen einer definierten Überlappung der Kontaktbereiche 260 und 280 sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel entsprechende Positionierstifte 290a, die mit
entsprechenden Ausnehmungen 290b in der Wickelfeder 250 zusammenwirken, vorgesehen. Die Positionierstifte 290a bewirken ebenfalls zusammen mit den
Ausnehmungen 290b in der Wickelfeder 250 seine Zugentlastung der Wickelfeder 250.
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt eines dritten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung 300, mit einem Lenkrad als einer zweiten elektronischen Baugruppe 320, von dem einzelne Komponenten
ausschnittsweise dargestellt sind. Die erste elektronische Baugruppe ist nicht dargestellt. Die zweite elektronische Baugruppe 320 weist ein Gehäuse 330 auf, dass auch in diesem Fall zweiteilig ausgebildet ist, wobei hier ebenfalls nur eine Unterschale dargestellt ist.
Im Gehäuse 330 ist ein zweites Elektronikmodul in Form einer Leiterplatte 340
angeordnet, die einen zweiten Kontaktbereich 380 aufweist. Zur Verbindung mit der nicht dargestellten, ersten elektronischen Baugruppe ist, wie bei den vorherigen
Ausführungsbeispielen, ist ein flexibles Kontaktelement 350 in Form einer Wickelfeder 350 mit einem ersten Kontaktbereich 360 an einem Ende der Wickelfeder 350
vorgesehen, wobei die Wickelfeder 350 mit dem Ende in das Gehäuse 330 der
Baugruppe 320 eingeführt ist.
Im Gegensatz zu den in den Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ist bei diesem Ausführungsbeispiel das flexible Kontaktelement 350 bzw. die Wickelfeder 350 nicht in einer Ebene mit der Kontaktfläche, die durch die Überlappung der beiden
Kontaktbereiche 360 und 380 gebildet wird, eingeführt, sondern in einem Winkel von etwa 90° zu dieser Ebene, um dann innerhalb des Gehäuses 330 entsprechend abgewickelt zu werden. Dabei ist die Wickelfeder 250 in diesem Fall dazu ausgebildet, U-förmig die Leiterplatte 340 herumgeführt zu werden, um überlappend mit dem Kontaktbereich 380 der Leiterplatte 340 angeordnet und mittels einer anisotropen, leitfähigen Folie elektrisch mit der Leiterplatte 340 verbunden werden zu können.
Ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung umfasst wenigstens die folgenden Schritte: Einführen des aus dem ersten Gehäuse der ersten elektronischen Baugruppe herausgeführten Endes des flexiblen Kontaktelementes in das Gehäuse der zweiten elektronischen Baugruppe, Positionieren des flexiblen Kontaktelements relativ zur zweiten elektronischen Baugruppe in der Verbindungsposition zur Herstellung der elektrischen Kontaktierung mit dem zweiten Elektronikmodul und Verbinden des flexiblen Kontaktelements mit dem zweiten Elektronikmoduls durch Aufbringen einer anisotropen, leitfähigen Folie.
Selbstverständlich ist eine Vielzahl an konstruktiven Abwandlungen zu den erläuterten Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1 . Verbindungsanordnung (100, 200, 300) für eine Verbindung einer ersten
elektronischen Baugruppe (1 10) eines Kraftfahrzeugs mit einer zweiten
elektronischen Baugruppe (120, 220, 320) des Kraftfahrzeugs, wobei die erste Baugruppe (1 10) ein erstes Gehäuse (1 15) mit einem zumindest teilweise darin angeordneten ersten Elektronikmodul (150) aufweist und die zweite Baugruppe (120, 220, 320) ein zweites Gehäuse (130, 230, 330) mit einem darin angeordneten zweiten Elektronikmodul (140, 240, 340), wobei eine der Baugruppen (120, 220) ortsfest im Kraftfahrzeug angeordnet ist und die andere Baugruppe (1 10, 320) relativ zur ortsfest angeordneten Baugruppe bewegbar im Fahrzeug angeordnet ist, wobei die erste elektronische Baugruppe (1 10) mit der zweiten elektronischen Baugruppe (120, 220, 320) mittels eines bandförmigen, flexiblen Kontaktelements (150, 250, 350) elektrisch verbunden ist, das mit einem Ende aus dem ersten Gehäuse (1 15) herausgeführt ist und einen ersten Kontaktbereich (160, 260, 360) im Bereich dieses Endes aufweist, wobei das zweite Elektronikmodul (140, 240, 340) einen, zur Kontaktierung mit dem Kontaktbereich (160, 260, 360) des flexiblen Kontaktelements (150, 250, 350) ausgebildeten zweiten Kontaktbereich (180, 280, 380) aufweist, und wobei wenigstens das Ende des flexiblen Kontaktelements (150, 250, 350) mit dem ersten Kontaktbereich (160, 260, 360) in das zweite Gehäuse (130, 230, 330) eingeführt ist und mit dem zweiten Kontaktbereich (180, 280, 380) des zweiten Elektronikmoduls (140, 240, 340) überlappend angeordnet ist derart, dass das flexible Kontaktelement (150, 250, 350) und das zweite Elektronikmodul (140, 240, 340) elektrisch kontaktiert sind,
dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Kontaktelement (150, 250, 350) mittels einer anisotropen, leitfähigen Folie (170, 270) im Kontaktbereich (160, 260, 360) mit dem zweiten Elektronikmodul (140, 240, 340) verbunden ist.
2. Verbindungsanordnung (100, 200, 300) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung (100, 200, 300)
Zugentlastungsmittel (190a, 190b; 290a, 290b; 390a, 390b) aufweist, die in einem elektrisch verbundenen Zustand der beiden Baugruppen (1 10, 120; 220; 320) eine Zugentlastung der elektrischen Kontaktierung bewirken, insbesondere der
Verbindung mittels der anisotropen, leitfähigen Folie (170, 270).
3. Verbindungsanordnung (100, 200, 300) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung (100, 200, 300) zum Positionieren des flexiblen Kontaktelements (150, 250, 350) relativ zur zweiten Baugruppe (120, 220, 320) beim Verbinden der beiden Baugruppen (1 10, 120; 220; 320) Mittel zum Positionieren (190a, 190b; 290a, 290b; 390a, 390b) aufweist.
4. Verbindungsanordnung (100, 200, 300) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass flexible Kontaktelement (150, 250, 350) als Mittel zum Positionieren wenigstens eine Ausnehmung (190b, 290b, 390b) aufweist und die zweite Baugruppe (120, 220, 320), vorzugsweise das zweite Gehäuse (130, 230, 330), wenigstens einen zur Ausnehmung des flexiblen Kontaktelements (150, 250, 350) korrespondierend ausgebildeten Positionierstift (190a, 290a, 390a), wobei der Positionierstift (190a, 290a, 390a) und die Ausnehmung jeweils derart angeordnet sind, dass der Positionierstift in die Ausnehmung des flexiblen
Kontaktelements (150, 250, 350) eingreift, wenn das Kontaktelement (150, 250, 350) sich in einer Verbindungsposition befindet.
5. Verbindungsanordnung (100, 200, 300) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Elektronikmodul (140, 240, 340) für eine definierte Positionierung innerhalb des zweiten Gehäuses (130, 230, 330) wenigstens eine zu wenigstens einem Positionierstift (190a, 290a, 390a) des zweiten Gehäuses (130, 230, 330) korrespondierende Ausnehmung aufweist.
6. Verbindungsanordnung (100, 200, 300) nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Positionieren (190a, 190b; 290a, 290b; 390a, 390b) derart ausgebildet sind, dass sie in einem elektrisch
verbundenen Zustand eine Zugentlastung der elektrischen Kontaktierung bewirken, insbesondere der Verbindung mittels der anisotropen, leitfähigen Folie (170, 270).
7. Verbindungsanordnung (100, 200, 300) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich (160, 260, 360) des flexiblen Kontaktelements (150, 250, 350) aus Metall besteht.
8. Verbindungsanordnung (100, 200, 300) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse (130, 230, 330) derart ausgebildet ist, dass eine zum Verbinden des flexiblen Kontaktelements (150, 250, 350) mittels der anisotropen leitfähigen Folie (170, 270) mit dem zweiten
Elektronikmodul (140, 240, 340) auf die Kontaktfläche aufzubringende Druckkraft abstützbar ist, vorzugsweise durch das Gehäuse selbst, insbesondere auf einer von der elektrischen Kontaktierung abgewandten Seite des zweiten Elektronikmoduls (140, 240, 340).
9. Verbindungsanordnung (100, 200, 300) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse (130, 230, 330) eine Öffnung aufweist, durch die beim Verbinden des flexiblen Kontaktelements (150, 250, 350) mit dem zweiten Elektronikmodul (140, 240, 340) mittels der anisotropen leitfähigen Folie (170, 270) zur Abstützung der zum Verbinden aufzubringenden Druckkraft ein Stempel einführbar ist, insbesondere auf einer von der elektrischen Kontaktierung abgewandten Seite des zweiten Elektronikmoduls (140, 240, 340).
10. Verbindungsanordnung (100, 200, 300) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung des zweiten Gehäuses (130, 230, 330) durch einen Teil des ersten Gehäuses verschlossen ist.
1 1 . Kraftfahrzeug mit einer Verbindungsanordnung (100, 200, 300) für eine Verbindung einer ersten elektronischen Baugruppe (1 10) des Kraftfahrzeugs mit einer zweiten elektronischen Baugruppe (120, 220, 320) des Kraftfahrzeugs,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung (100, 200, 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.
12. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektronische Baugruppe (1 10) ein Lenkstockhebel (1 10) oder ein Lenkrad ist und die zweite elektronische Baugruppe (120, 220, 320) ein in einem Bereich an einem lenkradseitigen Ende einer Lenksäule angeordnetes Lenksäulenmodul (120, 220).
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