МОДУЛЬ ТОКОПРОВОДЯЩИХ ДОРОЖЕК ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2017 года по МПК H05K1/18 E05B77/48 E05B81/54 

Изобретение касается модуля токопроводящих дорожек, в частности, для автомобиля, с токопроводящими дорожками, которые, по меньшей мере, частично заложены в электроизолирующий материал, и со связанными с токопроводящими дорожками электрическими выводами, являющимися доступными.

К электрическим выводам такого модуля токопроводящих дорожек подключаются электрические или электронные компоненты, например выключатели, детекторы или электродвигатели. Подобные электрические компоненты находятся, например, в замке, в частности в дверном замке автомобиля. Замок для автомобиля согласно настоящему изобретению включает такие основные компоненты, как поворотная защелка, по меньшей мере, одна собачка, при помощи которой можно заблокировать поворот поворотной защелки в направлении открывания.

Из публикации DE 102005049975 А1 известен модуль токопроводящих дорожек, включающий штампованные из белой жести токопроводящие дорожки. Токопроводящие дорожки выводятся из базового элемента. Такой базовый элемент обычно состоит из электроизолирующего материала, в частности из пластмассы. Выведенные части токопроводящих дорожек представляют собой снаружи доступные электрические выводы. С их помощью можно соединить контакты электрических и электронных компонентов.

Вкладывание фольговых токопроводящих дорожек в пластмассу известно из публикации EP 1231824 А2. Для этого токопроводящие дорожки покрывают пластмассой путем экструзии. В пластмассе проделываются окна, обеспечивающие возможность создания электрического контакта с фольговыми токопроводящими дорожками.

В публикации EP 1527967 В1 описан модуль токопроводящих дорожек, включающий токопроводящие дорожки с отогнутыми концевыми участками. Такие отогнутые концевые участки могут служить в качестве электрических выводов, выступающих по отношению к электроизолирующему материалу. Эти выводы могут соответственно соединяться с электрическими или электронными компонентами.

Из публикации DE 102005049975 А1 известны требования к модулю токопроводящих дорожек для применения в автомобиле очень высокие. Такой модуль токопроводящих дорожек в случае использования в автомобиле подвергается воздействию проблемных условий окружающей среды, в частности температуры, влажности воздуха, загрязнения, механических ударов и вибраций. На этом фоне задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы изготовить такой модуль токопроводящих дорожек, который хорошо противостоит таким проблемным условиям окружающей среды.

Для решения этой задачи изготавливается модуль токопроводящих дорожек с признаками пункта 1 формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Модуль токопроводящих дорожек согласно признакам пункта 1 формулы изобретения имеет токопроводящие дорожки, которые, по меньшей мере, частично уложены в электроизолирующий материал. Токопроводящие дорожки, как правило, полностью охватываются электроизолирующим материалом, поэтому являются недоступными извне. Электрические выводы соединены с токопроводящими дорожкам электрически. Электрические выводы доступны извне, так что они могут электрически соединяться с электрическими контактами электрических или электронных компонентов, таких как выключатель, детектор, радиоэлектронный компонент, интегральная микросхема, электронная микросхема, устройство электронного управления или двигатель, например, путем пайки. Токопроводящие дорожки и электрические выводы являются различными компонентами, которые, следовательно, сначала независимы друг от друга и могут изготавливаться независимо друг от друга. Такое разделение позволяет изготовить особо чувствительные выводы из материала, который особенно хорошо отвечает упомянутым выше высоким требованиям, без необходимости изготовления токопроводящих дорожек из того же материала. Поскольку токопроводящие дорожки укладываются в электроизолирующий материал и с ними впоследствии не нужно контактировать, требования к токопроводящим дорожкам отличаются от требований к электрическим выводам. Поэтому для электрических выводов можно выбрать материал или даже толщину материала, которые особенно хорошо отвечают требованиям по сравнению с токопроводящими дорожками. Хотя и повышается количество деталей по сравнению с общим способом изготовления токопроводящих дорожек и вывода, к удивлению обнаруживается, что модуль токопроводящих дорожек можно изготовить при меньших затратах на изготовление в целом и он будет особенно хорошо отвечать упомянутым в начале требованиям.

Токопроводящие дорожки для решения этой задачи состоят, по меньшей мере, в основном или полностью состоят из иного материала, чем электрические выводы. Согласно соответствующим требованиям можно выбрать особенно хорошо подходящий материал. Так, электрические выводы в одном из вариантов реализации изобретения состоят, по меньшей мере, в основном или полностью из латуни. Возможны и другие электропроводящие материалы, например, медь либо медь с покрытием из золота. Токопроводящие дорожки в одном из вариантов реализации изобретения полностью или частично состоят из способных нести нагрузки стали или железа, однако особенно предпочтительно - из белой жести, т.е. тонкой холоднокатаной стали, поверхность которой покрыта оловом. Толщина материала, т.е. толщина стенки стали предпочтительно составляет не менее 0,05 мм и/или не больше 0,5 мм. Поверхность стали покрыта очень небольшим количеством олова, например, несколько грамм на квадратный метр, не меньше 1 г/м² и/или не больше 5 г/м². Предпочтительно, если слой олова будет составлять в толщину меньше 1 мкм, а еще более предпочтительно - меньше 0,5 мкм. Благодаря слою олова токопроводящая дорожка защищается от отрицательных воздействий, таких как коррозия. Коррозионной защите способствует дополнительно оболочка из электроизолирующего материала.

Токопроводящие дорожки предпочтительно электрически соединяются с электрическими выводами путем посадки, как правило - прессовой посадки или другим способом с зажимом. Это позволяет поддерживать затраты на изготовление на низком уровне. При этом существует возможность настолько надежно связать выводы с токопроводящими дорожками, что эти соединения будут отвечать упомянутым в начале требованиям. В качестве альтернативных или дополнительных вариантов следует учитывать также другие соединения, такие как соединения пайкой.

Предпочтительно, если эти соединения между токопроводящей дорожкой и электрическим выводом также будут полностью встроены в электроизолирующий материал, что дополнительно способствует тому, что соединения будут очень хорошо отвечать упомянутым в начале требованиям.

Электрические выводы в одном из вариантов реализации изобретения имеют выступы и/или задние вырезы, которые находятся в электроизолирующем материале. Это позволяет добиться особенно надежного удержания выводов. В целом модуль токопроводящих дорожек дополнительно усовершенствован, в результате чего он особенно хорошо отвечает упомянутым в начале требованиям.

Электрические выводы в одном из вариантов реализации изобретения вставляют до упора в выемки в токопроводящих дорожках. В результате можно достичь улучшения, которое состоит в удержании на низком уровне монтажных расходов. Кроме того, достигается надежное и точное положение электрических выводов по отношению к токопроводящим дорожкам.

Предпочтительно, если электрические выводы будут образовывать прямой угол с примыкающими областями токопроводящих дорожек. В результате можно равномерно установить контакты с большим количеством выводов только с одной стороны, что также дает улучшение, заключающееся в поддержании монтажных расходов на низком уровне.

Электроизолирующий материал предпочтительно состоит из пластмассы, а именно: предпочтительно из термопластичной пластмассы, особенно предпочтительно из полибутилентерефталата (ПБТ) и/или усиленной стекловолокном (СВ) пластмассы. В частности используется ПБТ-СВ 20, т.е. термопластичный пластмассовый материал с долей стекловолокна величиной 20%. С одной стороны такой термопластичный материал прост в обработке, что позволяет поддерживать расходы на изготовление на низком уровне. Стекловолокно дополнительно способствует тому, что модуль токопроводящих дорожек особенно хорошо выдерживает упомянутые в начале нагрузки.

Токопроводящие дорожки предпочтительно образуются при помощи штампованной решетки. Это позволяет поддерживать расходы на изготовление на низком уровне.

Модуль токопроводящих дорожек является, в частности, частью замка автомобиля или иначе частью автомобиля.

Показаны следующие фигуры

Фиг. 1: Разрез через первую форму исполнения.

Фиг. 2: Разрез через вторую форму исполнения.

Фиг. 3: Модуль токопроводящих дорожек с подключенным электродвигателем.

Фиг. 4: Часть корпуса замка.

На фигуре 1 показан разрез токопроводящей дорожки 1 толщиной, например, 0,3 мм, которая предпочтительно состоит из белой жести. В отверстие, проходящее через токопроводящую дорожку 1, вставлен электрический вывод 2 до упора 3. Вывод 2 соединяется с токопроводящей дорожкой 1 при помощи прессовой посадки, поэтому он имеет надежный и прочный электрический контакт с токопроводящей дорожкой 1. Основной формой электрического вывода 2 является цилиндрическая, в результате чего он является особенно устойчивым механически. Дополнительным преимуществом подобной вращательно-симметричной формы является то, что модуль токопроводящих дорожек хорошо выдерживает, прежде всего, механические нагрузки. Оптимальный предусмотренный упор 3 вывода 2 имеет основную цилиндрическую форму и в поперечном сечении в одном из вариантов исполнения имеет треугольную форму, так что сторона прямого угла может лежать плоскопараллельно поверхности токопроводящей дорожки 1. Основная форма вывода 2 вставляется через токопроводящую дорожку. На вставленном насквозь выводе 2 имеется, например, один паз 4 по периметру с сечением, например, полукруглой формы.

Токопроводящая дорожка 1 и соединение между выводом 2 и токопроводящей дорожкой 1 полностью вставлены в пластмассу 5 или же полностью заливаются пластмассой 5. Только показанный на фигуре конец вывода 2 выступает по отношению к пластмассе 5, потому является доступным извне. Пластмасса способствует защите соединения.

Вывод 2 предпочтительно состоит из латуни и из-за своей цилиндрической формы может особенно хорошо нагружаться механически. Могут использоваться и другие основные вращательно-симметричные формы. Возможны также треугольные и квадратные сечения. Предпочтительно пластмасса состоит из ПБТ и усиливается преимущественно стекловолокном, чтобы защищать токопроводящую дорожку 1 не только от влаги и грязи, но и от механических нагрузок. В качестве пластмассы используется, например, ПБТ-СВ 20 или ПБТ-СВ 30.

Пластмасса 5 входит в паз 4, а также покрывает упор 3. Таким образом, пластмасса 5 способствует тому, что вывод 2 удерживается очень стабильно и прочно в течение длительного времени. Доступной является только область, которая необходима для соединения с электрическим контактом электрического или электронного компонента.

Модуль токопроводящих дорожек, как правило, включает большое количество токопроводящих дорожек 1 и большое количество выводов 2, которые изготавливаются, например, как показано на фигуре 1. Контакты преимущественно предназначены для образования контакта с электроприводом центрального запирающего механизма, например, двигателем центрального запирающего механизма в замке двери или задней двери автомобиля. Таким образом, в собранном состоянии модуль токопроводящих дорожек соединен с соответствующими контактами электропривода центрального запирающего механизма, например, припаян, как это показано на фигуре 3 в качестве примера.

В качестве альтернативы или дополнения к полукруглому пазу 4 вывод 2 может иметь одно или несколько отверстий 6, в которые заходит пластмассовый материал 5. В качестве альтернативы или дополнения цилиндрическая боковая поверхность может, по меньшей мере, частично, иметь резьбу или рифление 7, как показано на фигуре 2, которые входят в пластмассовый материал для обеспечения надежного удержания.

Упор 3 в сечении не обязательно должен быть треугольным. Так наружная кромка может быть притуплена или, например, заменена вертикальной стенкой, как это показано на фигуре 2.

Возможны также другие формы поднутрения, выемок, надрезов или выступающих носиков, чтобы обеспечить хорошее удержание пластмассового материала.

Благодаря настоящему изобретению можно изготовить чрезвычайно прочный и одновременно филигранный модуль токопроводящих дорожек.

На фигуре 3 показано две токопроводящие дорожки 1 штампованной решетки. Укладка токопроводящих дорожек 1 в пластмассу на фигуре 3 не представлена, чтобы освободить вид на токопроводящие дорожки 1. Два электрических вывода 2 жестко соединены с концевыми участками токопроводящих дорожек 1 путем опрессовки с токопроводящими дорожками 1. Электрические контакты 8 электродвигателя 9 спаяны с выводами 2. Электродвигатель 8 является, в частности, частью центрального запирающего механизма. Вместо электродвигателя может быть также предусмотрен исполнительный механизм, позволяющий перемещать засов между двумя разными положениями взад и вперед. Подобный исполнительный привод может быть также частью замка автомобиля.

На фигуре 4 показана внутренняя сторона части корпуса замка 10 с вложенными снаружи токопроводящими дорожками, имеющими вид штампованной решетки. Снаружи токопроводящие дорожки и соединения между токопроводящими дорожками и выводами полностью уложены в электроизолирующий материал. Через проходы в части корпуса замка 10 электрические выводы токопроводящих дорожек модуля токопроводящих дорожек по настоящему изобретению идут так, что концевые участки 2а, 2b электрических выводов модуля токопроводящих дорожек находятся внутри части корпуса замка 10, как показано на фигуре. Эти концы 2а, 2b при необходимости соединяются с соответствующими электрическими, электромеханическими или электронными компонентами. Концы 2b выводов, которые электрически связываются путем посадки с токопроводящими дорожками, которые находятся на невидимой задней стороне части корпуса замка 10, выступают возле соответствующего края корпуса через примыкающую стенку, чтобы можно было выполнить соединение с соединительным штекером 11. Концы 2а и 2b спаивают с электрическими выводами штекеров и других электрических, электромеханических или электронных компонентов, чтобы создать надежные электрические соединения. В завершение можно при помощи электроизолирующей массы для заливки залить места для посадки электрических или электронных компонентов, которые, например, ограничиваются стенками 12, идущими перпендикулярно к задней стенке, чтобы дополнительно защитить электрические соединения от внешних воздействий. Вместо массы для заливки можно также вдавить, например, изолирующую массу в места посадки. Благодаря перпендикулярным стенкам 12 изолирующую массу для заливки можно быстро и надежно вылить в заданное пространство, чтобы добиться желаемого экранирования. Подобным образом можно защитить токопроводящие дорожки от внешних воздействий на задней стороне. При разливке происходит также механическая фиксация. Токопроводящие дорожки можно также вложить в часть корпуса 10 и заделать в массу для заливки.

Вместо массы для заливки можно также вдавить подходящую изолирующую массу, например, в область или в форму. Без больших технических затрат получается часть корпуса замка 10 с электрическими соединениями и электрическими проводами, которые на длительное время электрически экранированы по отношению к внешней части. Описанная часть корпуса замка 10 может быть изготовлена в цельном виде путем литья под давлением, потому состоит преимущественно из подходящего термопластичного пластмассового материала, такого как ПЭ.

После установки необходимых компонентов и деталей часть корпуса замка 10 можно закрыть другой частью корпуса замка или плитой, чтобы изготовить желаемый замок автомобиля. В частности, одним из таких компонентов, который электрически связан с концами 2а, является электродвигатель или исполнительный механизм центрального запирающего механизма.

Не все электрические выводы подобного модуля токопроводящих дорожек должны иметь исполнение, отвечающее формуле изобретения. Таким образом, модуль токопроводящих дорожек по настоящему изобретению в дополнение к выводами, отвечающим формуле изобретения, может включать другие выводы, которые нераздельно соединены с токопроводящими дорожками. Такие нераздельно соединенные выводы могут быть в форме отогнутых концов. В зависимости от индивидуальной ситуации с нагрузками в установленном положении выводы имеют либо нераздельное исполнение, или состоят из двух частей согласно формуле изобретения.

Список условных обозначений

1: Токопроводящая дорожка

2: Электрический вывод

2а, 2b: Концы электрических выводов

3: Упор

4: Паз

5: Пластмассовая оболочка

6: Отверстие

7: Рифление

8: Контакт электродвигателя

9: Электродвигатель

10: Часть корпуса замка

11: Штекер

12: Стенка.

Изобретение относится к модулю токопроводящих дорожек, в частности, для автомобиля. Технический результат – создание модуля токопроводящих дорожек, противостоящего проблемным условиям окружающей среды, а также механическим ударам и вибрациям. Достигается тем, что токопроводящие дорожки модуля заключены в электроизолирующий материал и почти полностью охватываются электроизолирующим материалом, а потому извне они недоступны. Электрические выводы электрически связаны с токопроводящими дорожками, доступны извне, так что они могут электрически соединяться с электрическими контактами электрических или электронных компонентов, таких как выключатель, детектор, радиоэлектронный компонент, интегральная микросхема, электронная микросхема, устройство электронного управления или двигатель, например, путем пайки. Токопроводящие дорожки и электрические выводы являются различными компонентами, которые, следовательно, сначала независимы друг от друга и могут изготавливаться независимо друг от друга. Можно изготовить чрезвычайно прочный и одновременно филигранный модуль токопроводящих дорожек. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Модуль токопроводящих дорожек, имеющий токопроводящие дорожки (1), уложенные в электроизолирующий материал (5), и электрические выводы (2) с наружным доступом, отличающийся тем, что токопроводящие дорожки (1) и электрические выводы (2) являются различными компонентами, причем электрические выводы (2) имеют выступы, пазы (4), рифления (7) и/или задние вырезы, выполненные с возможностью прохождения в электроизолирующий материал (5) для удержания электрических выводов (2) в электроизолирующем материале (5).

2. Модуль токопроводящих дорожек по предыдущему пункту, отличающийся тем, что токопроводящие дорожки (1), по меньшей мере, в основном состоят из иного материала, чем электрические выводы (2).

3. Модуль токопроводящих дорожек по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что электрические выводы (2), по меньшей мере, в основном или полностью состоят из латуни и/или токопроводящие дорожки (1), по меньшей мере, в основном или полностью состоят из стали, железа или белой жести.

4. Модуль токопроводящих дорожек по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что токопроводящие дорожки (1) электрически связываются путем посадки, предпочтительно прессовой посадки и/или с зажимом, с электрическими выводами (2).

5. Модуль токопроводящих дорожек по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что электрические выводы (2) вставлены до упора (3) в выемки или отверстия токопроводящих дорожек (1).

6. Модуль токопроводящих дорожек по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что электрические выводы (2) образуют прямой угол с примыкающими к ним областями токопроводящих дорожек (1).

7. Модуль токопроводящих дорожек по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что электроизолирующий материал (5) состоит из пластмассы, предпочтительно из термопластичной пластмассы, особенно предпочтительно из полибутилентерефталата (ПБТ) и/или из пластмассы, усиленной стекловолокном.

8. Модуль токопроводящих дорожек по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что токопроводящие дорожки (1) образованы при помощи штамповочной решетки.

9. Замок для автомобиля с модулем токопроводящих дорожек по одному из предыдущих пунктов, при этом модуль токопроводящих дорожек соединен, в частности, с электродвигателем (9) центрального запирания.