DE10308663A1 - Flachbandleitung mit Metall beschichten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flachbandkabel (1) mit elektrischen Leitern (2, 8, 9), die parallel zueinander verlaufen und an ihren Leiterenden (5) zwecks Kontaktierung freilegbar sind, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß der Isoliermantel des Flachbandkabels (1) und/oder die Leiterenden (5) mittels thermischen Metallspritzens mit einer Beschichtung versehen werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Flachbandkabel mit elektrischen Leitern, die parallel zueinander verlaufen und die an ihren Leiterenden zwecks Kontaktierung freilegbar sind, gemäß dem Oberbegriff des jeweiligen unabhängigen Patentanspruches.
• Flachbandleitungen, insbesondere zur Anwendung in der Kfz-Technik, sind bekannt. Solche Flachbandkabel verbinden Sensoren, Aktuatoren, Steuereinheiten und dergleichen, wobei in der Regel am Ende eines Flachbandkabels ein Steckverbinder angeordnet ist. Zu dem Zwecke der Kontaktierung ist es erforderlich, die Enden der elektrischen Leiter, die von einem Kunststoffmantel umgeben sind, freizulegen und mit Kontaktpartnern des Steckverbinders zu kontaktieren.
• Dabei ist es bekannt, daß die elektrischen Leiter, bevor sie mit dem Isoliermaterial umgeben werden, mit einer Oberflächenbeschichtung zum Beispiel aus Zinn, Nickel, Silber oder Gold versehen werden. Nachdem der gesamte elektrische Leiter über seine gesamte Längserstreckung mit der Oberflächenbeschichtung versehen worden ist, wird er zum Beispiel beim Extrudieren von Isoliermaterial umgeben. Damit wird zwar einerseits vermieden, daß nach dem Freilegen der Leiterenden dieser Bereich korrodiert, was insbesondere in nachteiliger Weise beim Grundmaterial Kupfer sehr häufig der Fall ist und den anschließenden Kontaktierungsvorgang erschwert oder verhindert. Zur Verhinderung einer Bildung einer Oxidschicht (Korrosion des Kupfers) wird eben, wie schon beschrieben, der gesamte elektrische Leiter beschichtet. Diese durchgehende Beschichtung hat allerdings den Nachteil, daß deren Aufbringung und damit die Herstellung des Flachbandkabels, aufwendig ist, wodurch die Kosten und auch das Gewicht des Flachbandkabels steigen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die durchgehende Oberflächenbeschichtung nach dem Freilegen der Leiterenden in diesem Bereich aufsplittern kann, wenn die Kontaktierung erfolgt, so daß ebenfalls beim Kontaktieren die Gefahr der Korrosion besteht. Ebenso besteht keine Flexibilität bei der Handhabung dieser bekannten Flachbandkabel, da eine andere Oberflächenbeschichtung einen anderen Flachleiter zur Folge hat, genauso wie in Abhängigkeit der vorgegebenen Beschichtung das Leiterende eine vorgegebene Schichtdicke aufweist.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Flachbandkabel bereitzustellen, das die eingangs genannten Nachteile vermeidet und dessen Einsatzgebiet gegenüber herkömmlichen Flachbandkabeln erweitert ist.
• Diese Aufgabe ist durch die Merkmale der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche gelöst.
• Einerseits ist vorgeschlagen, daß zumindest ein Leiterende vor der Kontaktierung mit einer elektrisch leitenden Beschichtung beschichtbar ist, wobei die Beschichtung ohne Entfernung einer Oxidschicht erfolgt. Dadurch entfällt beim Herstellen des Flachbandkabels die durchgehende Beschichtung der Oberfläche der elektrischen Leiter. Nachdem zum Beispiel die elektrischen Leiter aus Kupfer hergestellt worden sind, können diese mit einem elektrisch isolierenden Bereich (Isoliermantel, beispielsweise bestehend aus einer Trägerschicht und einer Deckschicht) zum Beispiel durch Extrudieren hergestellt werden. Nach der Herstellung, zum Beispiel als Meterware, reicht es aus, den Bereich der Leiterenden, an denen die Kontaktierung erfolgen soll, freizulegen und diesen Bereich zumindest eines Leiterendes zumindest teilweise mit einer elektrisch leitenden Beschichtung zu beschichten, ohne daß vorher eine Oxidschicht, die von einer Korrosion herrührt, entfernt werden muß. Durch diese Beschichtung, die beispielsweise mittels thermischen Metallspritzens, Flammspritzen oder Aufkleben einer elektrisch leitfähigen Schicht aufbringbar ist, kann die Schichtdicke und die Kontaktfähigkeit dieses Kontaktierungsbereiches des Flachbandkabels optimal eingestellt werden. Damit können die geforderten Oberflächenqualitäten sowie Parameter wie Materialdicke, Materialwerkstoff und dergleichen optimal in Abhängigkeit des Einsatzgebietes und des anzubringenden Kontaktpartners beeinflußt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Leiterende nach seiner Freilegung bearbeitet, insbesondere umgeformt, werden kann, so daß erst nach dem Bearbeiten die Aufbringung der Beschichtung erfolgt, und damit dieser Bereich vor Korrosion zuverlässig geschützt ist. Außerdem läßt sich durch das Material, das für die Beschichtung verwendet wird, ein optimaler Übergang zwischen dem Material des elektrischen Leiters und dem des daran anzuordnenden Kontaktpartners erzielen, so daß optimale elektrische Eigenschaften sichergestellt werden. Hier liegt insbesondere bei der Massenfertigung der Vorteil, daß ein Standard-Flachbandkabel zum Einsatz kommen kann, während Form und vor allen Dingen Material der anzubringenden Kontaktpartner variieren kann, da das Material des Leiterendes und das Material des Kontaktpartners über die individuell aufzubringende Oberflächenbeschichtung einander angepaßt werden können.
• Zur Vergrößerung des Einsatzgebietes von Flachbandkabeln ist weiterhin ergänzend bzw. alternativ vorgesehen, daß ein elektrisch isolierender Bereich des Flachbandkabels, wie dessen Trägerschicht und/oder dessen Deckschicht bzw. ein umgebender Isoliermantel, zumindest teilweise mit einer elektrisch leitenden Beschichtung versehen ist. Hierdurch erhöht sich die Gestaltungsfreiheit, die Betriebssicherheit sowie die Funktionalität der Flachbandkabel, da das Versehen des Isoliermantels des Flachbandkabels mit einer elektrisch leitenden Beschichtung einerseits den Vorteil hat, daß dadurch eine Abschirmung erzielt wird. Damit können zusätzliche Kabel zwecks Abschirmung oder auch die Verwendung eines elektrischen Leiters als Abschirmung entfallen. Außerdem kann, nachdem entsprechende elektrische Leiter elektrisch mit einer Beschichtung auf dem Isoliermantel des Flachbandkabels kontaktiert und an entsprechenden Stellen aufgetrennt worden sind, entflechtet werden, d. h., daß innerhalb der parallel zueinander verlaufenden elektrischen Leiter ein Spurwechsel möglich ist. Außerdem wird eine erhöhte Kontaktsicherheit durch eine Beschichtung erzielt, wenn Bauteile auf dem Flachbandkabel angeordnet und mit den elektrischen Leitern kontaktiert werden sollen.
• Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindungen jedoch nicht beschränkt sind, sind im folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert.
• Es zeigen:
• Fig. 1 ein Flachbandkabel mit verschiedenen Beschichtungen,
• Fig. 2 ein Flachbandkabel mit beschichteten Brücken,
• Fig. 3 ein Flachbandkabel mit einer beschichteten Aussparung,
• Fig. 4 und 5 weitere Ausgestaltungen eines Flachbandkabels.
• Fig. 1 zeigt ein Flachbandkabel 1 mit verschiedenen Beschichtungen. Dieses Flachbandkabel 1 besteht in an sich bekannter Weise aus mehreren parallel zueinander verlaufenden elektrischen Leitern 2, die zur Realisierung der gewünschten elektrischen Eigenschaften im Regelfall aus flachem Kupfermaterial bestehen. Zum Schutz vor äußeren Einflüssen und zur Lagefixierung weist das Flachbandkabel 1 einen elektrisch isolierenden Bereich (Isoliermantel) auf, der aus Kunststoff besteht. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besteht dieser Isoliermantel aus einer Trägerschicht 3, auf der die elektrischen Leiter 2 angeordnet sind, und einer darüber angebrachten Deckschicht 4. Ein solches Flachbandkabel 1 wird im Regelfall als Meterware hergestellt, so daß im Endbereich zwecks Kontaktierung mit einem Steckverbinder die elektrischen Leiter 2 in Form von Leiterenden 5 freigelegt werden, d. h., daß um die elektrischen Leiter 2 herum die Trägerschicht 3 und die Deckschicht 4 auf geeignete Art und Weise entfernt werden.
• Einerseits ist in Fig. 1 gezeigt, daß diese freigelegten Leiterenden 5 unter Anwendung verschiedener geometrischer Formen mit einer Beschichtung 6 versehen werden können. Diese Beschichtung 6 kann sich vollständig über die eine Seite, nur die andere oder auch über beide Seiten des Leiterendes 5 einschließlich der Seitenkanten erstrecken. Darüber hinaus sind partielle Beschichtungen (wie beispielsweise in rechteckiger, quadratischer, runder) auch denkbar. Die Form, die Dicke sowie das Material der Beschichtung 6 richtet sich nach dem verwendeten Material der elektrischen Leiter 2 und auch nach dem Material und der Kontaktierungsart der Kontaktpartner. In besonders vorteilhafter Weise wird diese Beschichtung 6 mittels thermischen Metallspritzens aufgebracht. Dies hat den Vorteil, daß aufgrund der Geschwindigkeit und der Temperatur, mit der feinste Metallpartikel auf das Leiterende 5 aufgebracht werden, automatisch eine Oxidschicht, die durch Korrosion hervorgerufen wurde, durchbrochen wird, so daß danach nach der Kontaktierung zwischen dem Leiterende 5 und dem anzubringenden Kontaktpartner eine äußerst haltbare und zuverlässige Verbindung hergestellt werden kann.
• Andererseits ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 gezeigt, daß auf der Deckschicht 4 (alternativ oder ergänzend auch auf der Trägerschicht 3) ebenfalls eine Beschichtung 7 vorhanden ist, deren geometrische Form und Erstreckung sich nach der Funktion richtet. Soll beispielsweise mittels dieser Beschichtung 7 eine Abschirmung erfolgen, kann sie sich auch über die gesamte Längserstreckung des Flachbandkabels 1 erstrecken. An dieser Beschichtung 7 kann eine Masseleitung angeschlossen werden, wobei auch die Anlage an einer Massefläche (zum Bespiel Karosserie eines Fahrzeuges) denkbar ist. Ebenso könnte daran gedacht werden, die Beschichtung 7 mit einem der elektrischen Leiter 2 zu kontaktieren, wobei dieser kontaktierte elektrische Leiter 2 dann als Masseleitung dient. Die Beschichtung 7 besteht in besonders vorteilhafter Weise aus einer elektrisch leitfähigen Schicht, die insbesondere beim Abrollen der Meterware mit dem Flachbandkabel 1 verbunden, insbesondere verklebt wird.
• Fig. 2 zeigt ein Flachbandkabel 1 mit gleichem Aufbau wie das Flachbandkabel aus Fig. 1. Denkbar ist dabei selbstversändlich auch ein gleich wirkender anderer Aufbau. Bei diesem Flachbandkabel 1 in Fig. 2 sind zwei elektrische Leiter mit den Bezugsziffern 8 und 9 versehen, bei denen ein Spurwechsel zu den korrespondierenden Leiterenden 5 hin erfolgen soll. Zu diesem Zweck wird durch Auftrennen der Deckschicht 4 im Bereich des elektrischen Leiters 8 eine Kontaktstelle 10 realisiert, genauso wie (nach dem Spurwechsel) der elektrische Leiter 8' eine Kontaktstelle 11 aufweist. Um den Spurwechsel zu realisieren, wird zwischen den beiden Kontaktstellen 10 und 11 eine Brücke 12 durch Beschichtung mit dem elektrisch leitfähigen Material angeordnet. Zur Vervollständigung des Spurwechsels ist es noch erforderlich, entsprechende Trennstellen 13 in den elektrischen Leitern 8 bzw. 9 vorzusehen. Diese Trennstellen 13 können beispielsweise mittels Aufschneiden oder Ausstanzen in diesem Bereich realisiert werden. Nach dem Aufbringen der metallischen Beschichtung in Form der Brücke 12 kann dieser Bereich noch mit einem elektrisch nicht leitfähigen Material abgedeckt werden.
• Fig. 3 zeigt ein Flachbandkabel 1, wie schon in den vorangegangenen Figuren, mit einer beschichteten Aussparung. Im Bereich zumindest eines elektrischen Leiters 2 wird durch Entfernen der Deckschicht 4 (und/oder der Trägerschicht 3) eine Aussparung realisiert, so daß an dieser Stelle der elektrische Leiter 2 freigelegt ist. Nach dem Freilegen erfolgt eine Beschichtung zumindest des Bereiches der Aussparung 14, insbesondere aber auch in einem Bereich darum herum, so daß sowohl der elektrische Leiter 2 im Bereich der Aussparung 14 als auch die Deckschicht 4 mit einer elektrisch leitenden Beschichtung versehen ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, den elektrischen Leiter 2 direkt an dieser Stelle zu kontaktieren oder mit weiteren Bauteilen, wie beispielsweise SMD-Bauteilen, zu bestücken.
• In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Deckschicht 4 des Flachbandkabels 1 weitestgehend mit der Beschichtung 7 versehen ist.
• Weiterhin ist gezeigt, daß an dem einen Ende des Flachbandkabels 1 ein Gehäuse 15 angeordnet ist, wobei es sich beispielsweise um ein Gehäuse eines Sensors, eines Aktuators, einer Steuereinheit oder auch eines Steckverbinders handelt. Gerade im Hinblick auf die Abschirmung kann daran gedacht werden, die Beschichtung 7 mit einer Abschirmung des Gehäuses 15 zu verbinden. Weiterhin ist gezeigt, daß ein Leiterende 16 eines elektrischen Leiters 2 nach dem Freilegen des einen Endes des Flachbandkabels 1 eine größere Länge aufweist und danach umgefaltet wird, insbesondere bis in Richtung der elektrischen Beschichtung 7 umgefaltet wird. Dadurch läßt sich einerseits der wirksame Querschnitt dieses Leiterendes 16 erhöhen, wobei andererseits dieses Leiterende 16 sowohl als Kontaktpartner als auch zur Kontaktierung mit der Beschichtung 7 (insbesondere der Abschirmung) dienen kann. Über eine Kontaktstelle 17 ist dann das Leiterende 16 bzw. über eine Drahtbrücke das Leiterende 5 mit der Beschichtung 7 zu verbinden. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen ist dann in dem Bereich, in dem die jeweiligen Leiterenden mit der Beschichtung 7 verbunden werden, ein freier Bereich 18 vorhanden, der durch Aussparen beim Aufbringen der Beschichtung 7 oder durch eine zusätzliche nicht isolierende Schicht auf der Beschichtung 7 hergestellt werden kann. Schließlich ist in Fig. 4 noch gezeigt, daß über eine Kontaktstelle 19 im Bereich der Beschichtung 7 ein Kabel 20 (oder alternativ ein Steckkontakt oder dergleichen) angebracht werden kann. Über dieses Kabel 20 kann beispielsweise eine Masseverbindung zu dem Flachbandkabel 1 und zu einer weiteren Massefläche (zum Beispiel Karosseriefläche eines Fahrzeuges) hergestellt werden.
• Auch in Fig. 5 ist in Ergänzung zu den vorangegangenen Figuren noch einmal gezeigt, daß das Flachbandkabel 1 auf den elektrischen Leitern 5 bzw. zumindest auf der Deckschicht 4 entsprechende metallische Beschichtungen 6 bzw. 7 aufweisen kann. Dabei sind diese Beschichtungen, insbesondere die Beschichtung 7, als Brücken ausgebildet, um einerseits Kontaktstellen 21 zu schaffen, über die Bauteile 22 mit beschichteten Bereichen bzw. elektrischen Leitern verbunden werden können. Ebenso dienen die Beschichtungen, insbesondere die Beschichtung 6, dazu, um innerhalb der parallel verlaufenden Leiter 2 einen Spurwechsel zu den entsprechenden Leiterenden 5 hin zu realisieren. Bei den Leiterenden 5 iost beispielhaft gezeigt, daß diese im unveränderten Zustand beschichtet werden können, aber auch eine Beschichtung nach einer Umformung (beispielsweise in Form einer Hohlkehle oder eines Rohrendes) beschichtet werden kann.
• Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die in den Fig. 1 bis 5 dargestellten verschiedenen Möglichkeiten auch in entsprechender Kombination zueinander anwendbar sind. Außerdem ist die Anbringung bzw. Anordnung der Beschichtung 7, der Brücke 12 sowie der Aussparung 14 nicht auf die Seite der Deckschicht 4 beschränkt, sondern kann auch alternativ oder ergänzend auch auf der Seite der Trägerschicht 3 angewendet werden. Bezugszeichenliste 1 Flachbandkabel
  2 elektrische Leiter
  3 Trägerschicht
  4 Deckschicht
  5 Leiterende
  6 Beschichtung
  7 Beschichtung
  8 elektrischer Leiter
  9 elektrischer Leiter
  10 Kontaktstelle
  11 Kontaktstelle
  12 Brücke
  13 Trennstelle
  14 Aussparung
  15 Gehäuse
  16 Leiterende
  17 Kontaktstelle
  18 freier Bereich
  19 Kontaktstelle
  20 Kabel
  21 Kontaktstellen
  22 Bauteile
  

Claims (8)

1. Flachbandkabel (1) mit elektrischen Leitern (2, 8, 9), die parallel zueinander verlaufen und an ihren Leiterenden (5) zwecks Kontaktierung freilegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Leiterende (5) vor der Kontaktierung mit einer elektrisch leitenden Beschichtung (6) beschichtbar ist, wobei die Beschichtung ohne Entfernung einer Oxidschicht erfolgt.

2. Flachbandkabel (1) mit elektrischen Leitern (2, 8, 9), die parallel zueinander verlaufen und an ihren Leiterenden (5) zwecks Kontaktierung freilegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch isolierender Bereich des Flachbandkabels (1), wie dessen Trägerschicht (3) und/oder dessen Deckschicht (4), zumindest teilweise mit einer elektrisch leitenden Beschichtung (7) versehen ist.

3. Flachbandkabel (1) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der elektrisch isolierende Bereich des Flachbandkabels 1 als auch das zumindest eine Leiterende (5) jeweils zumindest teilweise die Beschichtung (6, 7) 5 aufweist.

4. Flachbandkabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (7) als Brücke (12) zwischen zumindest zwei elektrischen Leitern (8, 8') ausgebildet ist.

5. Flachbandkabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem elektrisch isolierenden Bereich des Flachbandkabels (1) zumindest eine Aussparung (14) vorhanden ist, die bis zu wenigstens einem elektrischen Leiter (2, 8, 9) reicht und die mit der Beschichtung (6, 7) versehen ist.

6. Flachbandkabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (6, 7) mittels thermischen Metallspritzens oder Flammspritzen aufbringbar ist.

7. Flachbandkabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (6, 7) mittels Aufklebens einer elektrisch leitfähigen Schicht aufbringbar ist.

8. Flachbandkabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (6, 7) galvanisch aufbringbar ist.