DE10132063B4

DE10132063B4 - Elektrisches Verbindungsmittel

Info

Publication number: DE10132063B4
Application number: DE2001132063
Authority: DE
Inventors: Günter LORENZEN
Original assignee: WET Automotive Systems AG
Current assignee: WET Automotive Systems AG
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2021-07-06
Also published as: DE10132063A1

Abstract

Elektrisches Verbindungsmittel zum Schaffen übernähbarer elektrischer Verbindungen, insbesondere zur Verwendung mit Automobilsitzheizungen, mit einer ersten und einer zweiten Anschlußstelle (2, 3) zum Anschließen von elektrisch zu verbindenden Heizelementen und/oder einer Stromversorgung sowie einem Nähnaht-Abschnitt (4) zwischen den Anschlußstellen (2, 3), der zum Übernähen durch eine Nähnaht bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nähnaht-Abschnitt (4) des Verbindungsmittels eine Mehrzahl redundanter elektrisch leitender Verbindungen (5) aufweist, die zueinander beabstandet angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Verbindungsmittel für elektrische Heizungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und insbesondere ein elektrisches Verbindungsmittel für die Verwendung mit Sitzheizungen.
Automobilsitzheizungen werden physikalisch am sinnvollsten oberflächennah in Sitzen eingebaut, um einen energetisch günstigen Wärmeübertrag zu gewährleisten. Bekannte Sitzheizungen verwenden beispielsweise Heizlitze als Heizelement. Dabei wird eine zusammenhängende Heizliste, die mit ihren beiden Enden an eine Stromversorgung angeschlossen ist und über die gesamte zu beheizende Fläche mäandert, in einem Sitz nahe der Sitzoberfläche angeordnet. Aufgrund der Oberflächennähe kann eine Beschädigung der Heizlitze beim Übernähen des Sitzbezuges nicht ausgeschlossen werden.
Um eine merkliche Schädigung der Heizlitze und/oder eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung zu vermeiden, wird die Heizlitze üblicherweise in den Nahtbereichen aufgetrennt und mit einer im Querschnitt stärkeren und hochflexiblen Verbindungslitze verbunden. Allerdings können auch bei Verbindungslitzen mit Querschnitten von 0,5 bis 1,0 mm² Beschädigungen der Verbindungslitzen beim Übernähen nicht sicher verhindert werden, da die heutigen Schneidenadeln, insbesondere bei der Vernähung von Leder, Schneidbreiten von bis zu 2 mm aufweisen. Diese können auch Verbindungslitzen mit stärkeren Querschnitten durchtrennen oder folgenträchtig beschädigen.

Aus DE 198 16 816 A1 ist ein beheizbarer, gewebter Teppich bekannt. Dieser bedarf keiner Einbindung in ein zu beheizendes Objekt.

Aus DE 199 28 152 A1 , DE 199 20 451 A1 , DE 198 31 574 A1 , DE 42 39 068 A1 DE 41 26 188 A1 und DE 41 01 290 A1 sind Heizelemente bekannt, welche zwei oder mehr parallel zueinander verlaufende Elektroden und eine Vielzahl senkrecht dazu angeordneter Heizleiter aufweisen. Bei all diesen Heizelementen kann bei einem Übernähen passieren, dass Heizleiter von der Nadel getroffen und unterbrochen werden. Dies kann zu einem Ausfall des betroffenen Heizleiters führen. Dadurch ist die Heizfunktion des Heizelementes im Bereich des geschädigten Heizleiters ebenso unterbrochen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Verbindungsmittel zu schaffen, das eine übernähbare, sichere elektrische Verbindung gewährleistet.

Demnach weist das elektrische Verbindungsmittel zumindest im Bereich einer vorgesehenen Nähnaht eine Mehrzahl redundante elektrische leitende Verbindungen auf, die zueinander beabstandete angeordnet sind. Zwar können durch den Nähvorgang einzelne oder auch mehrere elektrische Verbindungen beschädigt oder durchtrennt werden, durch die Mehrzahl redundanter elektrischer Verbindungen ist die elektrische Leitungsfunktion des Verbindungsmittels im ganzen jedoch gewährleistet.

Im Stand der Technik wird dem Problem durch den Einsatz eines Leiters mit stärkerem Querschnitt begegnet, um so einen größeren Widerstand und eine größere Fläche gegenüber der Nähnadel beim Übernähen zu erreichen. D.h. die Dimensionierung des Verbindungsleiters richtet sich nach der Art der Nähnadel und wächst mit der Stärke der eingesetzten Nähnadel. Die Erfindung beschreitet dagegen einen neuen Weg. Bei dem erfindungsgemäßen Verbindungsmittel ist die Dimension der Nähnadel von untergeordneter Bedeutung. Das Durchtrennen oder Beschädigen einer einzelnen oder mehrerer der redundanten elektrischen Verbindungen wird bewußt einkalkuliert, wobei der Querschnitt eines einzelnen redundanten Verbindungsleiters bzgl. der Nähnadel gegenüber dem SdT sogar deutlich reduziert werden kann. Der Gesamtquerschnitt des erfindungsgemäßen Verbindungsmittels wird vielmehr durch die Mehrzahl der redundanten elektrischen Verbindungen auf eine größere Fläche aufgeteilt und somit die Wahrscheinlichkeit des Auftreffens der Nadel bzgl. des Gesamtquerschnittes der elektrischen Verbindung stark reduziert. Für das erfindungsgemäße Verbindungsmittel ist somit nicht die Nähnadel sondern die Art der Nähnaht das relevante Kriterium. Die Anzahl der redundanten elektrischen Verbindungen richtet sich dabei nach der möglichen Gefährdung der elektrischen Verbindung durch das Übernähen, d.h. insbesondere nach der Art und dem Ort der Nähnaht, den zu vernähenden Materialien, den Leistungsanforderungen der zu verbindenden Heizelemente, der gewünschten Sicherheit, der Anzahl der Übernähvorgänge und dergleichen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Abstände zwischen den redundanten elektrisch leitenden Verbindungen zumindest teilweise voneinander verschieden. Da die Abstände der Einstiche einer Nähnaht üblicherweise gleichmäßig sind, wird auf diese Art und Weise die Trefferwahrscheinlichkeit beim Übernähen weiter verringert. Im ungünstigsten Fall könnte sonst ein konstanter Abstand von redundanten elektrischen Verbindungen mit dem Abstand der Nadeltiefe übereinstimmen und zu einer Beschädigung aller redundanten elektrischen Verbindungen führen.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die Abstände zwischen den einzelnen redundanten elektrisch leitenden Verbindungen nach dem Zufallsprinzip bestimmt. Eine solche Ausgestaltung ist vor allem wirtschaftlich vorteilhaft, da die Abstände zufällig, also so gewählt werden, wie sie sich bei der Montage ergeben und zusätzliche Mittel oder Montageschrit te zum Festlegen von vorbestimmten Abständen nicht notwendig sind.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abstände der redundanten elektrisch leitenden Verbindungen vorbestimmt sind. Diese Ausgestaltung ist bei Kenntnis der Nähnaht bzw. bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verbindungsmittels mit vorgegebenen Nähnahtarten zu bevorzugen, da durch eine entsprechende Wahl der Abstände eine hohe Übernähsicherheit auch bei unterschiedlicher Positionierung des Verbindungsmittels bzgl. der Nähnaht erzielt bzw. die Anzahl der notwendigen redundanten elektrischen Verbindungen bei gleichbleibender Übernähsicherheit reduziert werden kann. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Abstände als gestaffelte Abstände mit zunehmenden und/oder abnehmenden Distanzen ausgebildet sind.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die elektrisch leitenden Verbindungen durch eine Mehrzahl elektrischer Leiter ausgebildet, die an ihren vorderen und hinteren Enden jeweils untereinander elektrisch leitend verbunden sind. Dieses ermöglicht es, an den jeweiligen Einsatzzweck angepaßte elektrische Leiter in dem erfindungsgemäßen Verbindungsmittel vorzusehen. Dabei können auch unterschiedliche Arten von Leitern mit speziellen Eigenschaften, beispielsweise hinsichtlich Flexibilität, Zugfestigkeit, Elastizität, elektrischer und mechanischer Widerstandsfähigkeit und dergleichen, gleichzeitig verwendet werden, um so ein elektrisches Verbindungsmittel mit entsprechend kombinierten Gesamteigenschaften zu verwirklichen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die elektrisch leitenden Verbindungen durch einen einzelnen elektrischen Leiter ausgebildet, wobei der elektrische Leiter in einer Mehrzahl von Schlaufen angeordnet ist, sowie vordere Schlaufenenden und hintere Schlaufenenden jeweils untereinander elektrisch leitend verbunden sind. Eine solche Ausfüh rungsform ist besonders geeignet, integral mit den zu verbindenden Heizelementen hergestellt zu werden. Insbesondere wenn die Heizelemente in Form einer nicht isolierten Heizlitze verwirklicht sind, können die redundanten elektrischen Verbindungen als integrales Bestandteil des Heizelementes realisiert sein, deren Verlauf beispielsweise durch den geometrischen Verlauf der Heizlitze vorgeformt ist.

Bei einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung sind die vorderen und hinteren Enden untereinander durch ein langgestrecktes elektrisch leitendes Verbindungselement verbunden. Durch das langgestreckte Verbindungselement kann vorteilhaft der geometrische Verlauf bzw. die Anordnung des und/oder der elektrischen Leiter der redundanten elektrischen Verbindungen ohne zusätzliche Mittel zumindest teilweise vorgegeben werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, sind die vorderen und hinteren Enden jeweils in Verbindungspunkten untereinander elektrisch leitend verbunden. Dieses fördert eine kompakte Bauweise des Verbindungsmittels.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die redundanten elektrisch leitenden Verbindungen durch Stränge einer gegensinnig aufgedrehten elektrisch leitenden mehrschlägigen Litze ausgebildet. Die Herstellung eines solchen Verbindungsmittels ist besonders einfach und kostengünstig.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.

Es versteht sich, daß die vorstehenden genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
1a bis 1d zeigen eine Ausführungsform des elektrischen Verbindungsmittels mit einer Mehrzahl von Verbindungsleitern.
2a und 2b zeigen eine weitere Ausführungsform des elektrischen Verbindungsmittels mit einem geschlauften Verbindungsleiter.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform des elektrischen Verbindungsmittels.
Das in den 1a bis 1d dargestellte erfindungsgemäße elektrische Verbindungsmittel 1 umfaßt eine erste und zweite Anschlußstelle 2, 3 zum Anschließen von zu elektrisch verbindenden Heizelementen und/oder einer Stromversorgung. Zwischen den Anschlußstellen 2, 3 ist ein Nähnaht-Abschnitt 4 des erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsmittels 1 ausgebildet, der eine Mehrzahl von redundanten elektrischen Verbindungen 5 umfaßt. In den 1a bis 1d sind diese elektrischen Verbindungen 5 durch eine Mehrzahl elektrischer Leiter 7 geschaffen. Dabei können verschiedene Leiterarten, beispielsweise Drähte oder Litze aus verschiedensten Materialien verwendet werden.
Die Abstände 6 zwischen den Leitern können zufällig festgelegt sein, und zwar entsprechend dem zufälligen geometrischen Verlauf bzw. der Anordnung der Leiter bei der Montage des erfindungsgemäßen Verbindungsmittels 1 bzw. der zu verbindenden Heizelemente. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Abstände 6 vorgegeben, vorzugsweise in Form gestaffelter Abstände mit zu- und/oder abnehmenden Distanzen. Die Abstände 6 zwischen den Leitern 7 müssen nicht über den gesamten Nähnaht-Abschnitt 4 gleichmäßig bzw. konstant ausgebildet sein, obwohl innerhalb des Nähnaht-Abschnittes 4 gleichmäßig verlaufende Abstände, wie sie in den 1a und 1c gezeigt sind, eine Positionierung des Verbindungsmittels 1 bzgl. der (nicht dargestellten) Nähnaht der später auszuführenden Übernähung vereinfachen.
In 1a sind die Leiter 7 an ihren Enden 8, 9 durch ein langgestrecktes elektrisch leitendes Verbindungselement 13, beispielsweise eine Kontaktfolie oder einen Kontaktleiter, verbunden. Dadurch kann die Anordnung der Leiter 7 bzw. die Abstände 6 zwischen den Leitern 7 vorgegeben sein. Die Enden 8, 9 der Leiter 7 können aber auch jeweils in Kontakt- bzw. Verbindungspunkten 14 elektrisch verbunden sein, wodurch eine kompakte Bauweise gefördert wird. Dabei kann die Anordnung der Leiter 7 bzw. deren Abstände 6 über (nicht dargestellte) übernähbare Abstandshalter, beispielsweise Leiterführungen aus Pappe oder Kunststoffolie, wie es in den 1b und 1c gezeigt ist, vorgegeben sein. Insbesondere können die Leiter 7 auch in Form von auf eine Kunststoffolie gedruckten Leitern verwirklicht sein. 1d zeigt dagegen eine Ausführungsform, bei der die Anordnung der Leiter 7 nicht durch zusätzliche Mittel vorgegeben ist. Eine gewisse Vorgabe des Leiterverlaufes kann aber durch eine entsprechende Wahl des Leitermaterials bzw. -art, gegebenenfalls mit einer Verformung bzw. Vorbiegung der Leiter 7, erzielt werden.
Zum Verbinden der Leiter 7 untereinander bzw. mit den Verbindungselementen 13 und den Kontaktpunkten 14 können verschiedenste Techniken wie Crimpen, Ultraschallschweißen, mechanisches Verpressen, Kaltschweißen, Verlöten, punktweises Einbetten in leitfähige Medien und dergleichen angewendet werden.
In den 2a und 2b ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsmittels 1 gezeigt, wobei gleiche Elemente durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich im we sentlichen von der in den 1a bis 1d gezeigten ersten Ausführungsform dadurch, daß statt einer Mehrzahl von Leitern ein einzelner Leiter 10 vorgesehen ist. Der Leiter 10 ist dabei in Form von Schlaufen angeordnet, wobei vordere und hintere Schlaufenenden 10, 11 jeweils untereinander elektrisch leitend verbunden sind und so die redundanten elektrischen Verbindungen 5 bilden. In 2a sind die Schlaufenenden 10, 11 mittels eines langgestrecktes elektrisch leitenden Verbindungselementes 13 verbunden und in 2b jeweils in Verbindungspunkten 14 kontaktiert. Eine solche zweite Ausführungsform kann insbesondere fertigungstechnisch vorteilhaft sein.
In 3 ist eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsmittels 1 gezeigt, wobei die redundanten elektrischen Verbindungen 5 aus einer mehrschlägigen Litze 16 gebildet sind. Vorzugsweise wird eine hochflexible Litze mit mindestens drei Litzensträngen 15 verwendet, die mit großer Schlaglänge verlitzt sind. Durch Ablängen einer dem Nähnaht-Abschnitt 4 entsprechenden Länge, gegensinnges Aufdrehen der Litze 16 im Mittelbereich und Auffächern der Litzenstränge 15 werden die redundanten elektrischen Verbindungen 5 gebildet. Diese Ausführungsform ist besonders dann vorteilhaft, wenn Heizlitze als Heizmittel der Sitzheizung eingesetzt wird, da das erfindungsgemäße Verbindungsmittel 1 einfach erzeugt und integral mit dem Heizmittel ausgebildet werden kann.

Claims

Elektrisches Verbindungsmittel zum Schaffen übernähbarer elektrischer Verbindungen, insbesondere zur Verwendung mit Automobilsitzheizungen, mit einer ersten und einer zweiten Anschlußstelle (2, 3) zum Anschließen von elektrisch zu verbindenden Heizelementen und/oder einer Stromversorgung sowie einem Nähnaht-Abschnitt (4) zwischen den Anschlußstellen (2, 3), der zum Übernähen durch eine Nähnaht bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nähnaht-Abschnitt (4) des Verbindungsmittels eine Mehrzahl redundanter elektrisch leitender Verbindungen (5) aufweist, die zueinander beabstandet angeordnet sind.
Verbindungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (6) zwischen den redundanten elektrisch leitenden Verbindungen (5) zumindest teilweise voneinander verschieden sind.
Verbindungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (6) zwischen den einzelnen redundanten elektrisch leitenden Verbindungen (5) nach dem Zufallsprinzip bestimmt sind.
Verbindungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (6) der redundanten elektrisch leitenden Verbindungen (5) vorbestimmt sind.
Verbindungsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (6) als gestaffelte Abstände mit zunehmenden und/oder abnehmenden Distanzen ausgebildet sind.
Verbindungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Verbindungen durch eine Mehrzahl elektrischer Leiter (7) ausgebildet sind, die an ihren vorderen und hinteren Enden (8, 9) jeweils untereinander elektrisch leitend verbunden sind.
Verbindungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Verbindungen durch einen einzelnen elektrischer Leiter (10) ausgebildet sind, wobei der elektrische Leiter in einer Mehrzahl von Schlaufen angeordnet ist und vordere Schlaufenenden (11) und hintere Schlaufenenden (12) jeweils untereinander elektrisch leitend verbunden sind.
Verbindungsmittel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen und hinteren Enden (8, 9, 11, 12) untereinander durch ein langgestrecktes elektrisch leitendes Verbindungselement (13) verbunden sind.
Verbindungsmittel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen und hinteren Enden (8, 9, 11, 12) jeweils in Verbindungspunkten (14) untereinander elektrisch leitend verbunden sind.
Verbindungsmittel nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen und hinteren Enden (8, 9, 11, 12) mittels form- und/oder kraftschlüssiger Verbindungsverfahren, insbesondere Verpressen, Krimpen, Verlöten, Ultraschallschweißen elektrisch leitend verbunden sind.
Verbindungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die redundanten elektrischen Verbindungen (5) durch Stränge (15) einer gegensinnig aufgedrehten elektrisch leitenden mehrschlägigen Litze (16) ausgebildet sind.