本发明涉及具有电连接元件和柔性连接电线的玻璃板、用于制造所述玻璃板的方法及其用途。
本发明另外涉及用于具有导电结构(如例如热导体或天线导体)的车辆的具有电连接元件的玻璃板。导电结构通常设有焊接的电连接元件,所述连接元件通过接合电线与车载电器接合。
背景技术:
用于车载电器的接合电线通常不直接地与连接元件接合。代替其的是,连接元件设有相对短的连接部件,所述连接部件通常装备有插塞连接器。玻璃板可连同包括连接部件的连接元件预装配(vorkonfektioniert)制造。在装入到车辆车身中时,连接元件的连接部件此时可非常简单并且节省时间地与车载电器的接合电线接合,尤其是借助于插塞接合。
连接部件可为刚性元件。具有插塞连接器的刚性连接部件的示例由EP 1488972 A1已知,但还可想到很多的另外的设计方案。刚性连接部件的优点在于车载电器的接合电线的简单的、节省时间的并且因此对于批量生产而言特别合适的连接可行性。由于刚性使得接合电线可由工人单手地插到连接部件上。但刚性连接部件包含了缺点,即在插上接合电线时可出现剪切-或杠杆力,剪切-或杠杆力加重在连接元件和玻璃板之间的钎焊接合处(Lötverbindung)的负荷。
钎焊接合处的机械负荷尤其在无铅的钎焊物料中是成问题的,无铅的钎焊物料将来具有增长的意义。由此例如基于欧盟内的报废车指令2000/53/EG必须用无铅的焊料替代含铅的焊料。但无铅的焊料通常具有比含铅的焊料明显小的可延展性并且常常明显更脆。因此无铅的钎焊物料不能够在相同的程度上抵消机械负荷。
为了避免在插上接合电线时由于剪切-和杠杆力所引起的机械负荷,可将连接部件构造为柔性连接电线。柔性连接电线可例如构造为扁平织物带(Flachgewebeband),所述连接电线设有插塞连接器。具有柔性连接电线的连接元件例如由DE 4439645C1和DE 9013380 U1已知。剪切-和杠杆力由此虽然被避免,然而接合电线不可或仅仅可困难地单手插到柔性连接电线上。通常工人会需要两只手:一只用于固定连接电线并且另一只用于引导接合电线。这增加了生产技术上的周期时间并且因此不利于工业上的批量生产。
技术实现要素:
在这样的背景面前本发明的任务在于,提供改善的具有电连接元件和柔性连接电线的玻璃板。连接电线应该尤其适用于,单手地与外部的电构件,如外部的电压源的接合电线接合。
本发明的任务根据本发明通过根据独立权利要求1的具有电连接元件和连接电线的玻璃板来实现。优选的实施方案出自从属权利要求。
根据本发明的具有至少一个电连接元件和连接电线的玻璃板至少包括:
- 基底,
- 在基底区域上的导电结构,
- 连接元件,其通过钎焊物料与导电结构的区域接合,以及
- 与连接元件接合的柔性连接电线。
连接电线设有加固元件并且连接电线连同加固元件由收缩软管包围。
通过加固元件和收缩软管的组合的作用可使柔性连接电线设有足够的刚性,从而使单手插上接合电线可行。同时可实现,足够的柔性继续存在,从而不同于坚硬的连接部件可避免临界的剪切-和杠杆力。这为本发明的大的优点。
刚性的程度可根据个别情况的要求通过加固元件和收缩软管的布置来调整。根据本发明的解决方案由此在应用中具有有利地高的柔性。
连接元件在本发明的意义中为坚硬的、刚性的、实心(massives)的构件,其与导电结构焊接。连接元件优选地构造成一整块。但连接元件可原则上还构造成多块,也就是说由两个或多个彼此接合的刚性的单件构成。
柔性连接电线为易弯的(biegeschlaffes)、导电的电线。连接电线与连接元件的接合例如借助于钎焊、熔焊、借助于导电粘合剂的粘合、压接、卡夹或其它为本领域技术人员本身熟知的方法进行。连接电线还可设有接线套筒(Aderendhülse)或与连接元件接合的压接件(围绕连接电线压接的金属部件)。
连接电线不必沿其整个的长度设有加固元件。至少连接电线的一个区域设有加固元件。也就是说连接电线根据本发明至少局部地设有加固元件。但有利地是连接电线的大部分应该设有加固元件。
加固元件在一个有利的实施方案中具有连接电线的长度的至少50%、特别有利地至少80%的长度。加固元件优选地具有连接电线的长度的50%至100%、特别优选地80%至100%的长度。由此实现有利的加固。换言之连接电线优选地沿其长度的至少50%、尤其是50%至100%、特别优选地其长度的至少80%、尤其是80%至100%,设有加固元件。
连接电线优选地构造为线股导体(Drahtlitzenleiter)-圆形电线或构造为扁平织物带。加固元件优选地构造为绝缘套筒或构造为加强轨道(Verstärkungsschiene)。
连接电线在一个有利的实施方案中具有大于2cm、优选地大于3cm、特别优选地大于4cm、相当特别优选地大于5cm的长度。在另一有利的实施方案中连接电线具有大于10cm的长度。在具有该最小长度的连接电线的情况中本发明特别有利地作用。非常短的连接电线由于其小的长度也许单独就已经实现接合电线的单手连接,而随着增加的长度,连接电线的柔性被证实为越来越干扰性的。具有给定的最小长度的连接电线特别地从根据本发明的加固的优点中获益。
连接电线优选地具有小于20cm的长度。
在本发明的第一优选的实施方案中,连接电线为构造为圆形电线的线股导体并且加固元件为绝缘套筒、尤其是聚合物绝缘套筒。圆形电线通常连同聚合物绝缘套筒一起销售,所述绝缘套筒在该实施方案中在没有大的额外费用的情况下用作加固元件。因此该实施方案可有利地简单地并且成本低地来实现。
绝缘套筒优选地含有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚异丁烯(PIB)、聚丁烯(PB)、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氨酯(PU)、合成橡胶或天然橡胶。但绝缘套筒还可含有其它合适的绝缘材料。
绝缘套筒优选地沿连接电线的整个的长度来布置,除了根据需求去除绝缘的末端之外。
在本发明的第二优选的实施方案中,连接电线为扁平织物带并且加固元件为加强轨道。扁平织物带还例如被称为编织的线股导体或编织丝网。扁平织物带例如具有0.5mm至2mm的厚度和3mm至10mm的宽度。
加强轨道优选地含有金属或金属合金,特别优选地钢、不锈钢、铜、铝、银、金、钨、锌或黄铜。用于加强轨道的导电材料的使用具有的优点是,除了加固性的作用之外还提高连接电线的流载能力。对此铜、铝、银、金、钨、锌或黄铜特别适用。加强轨道尤其是由金属板(Blech)制造而成。加强轨道优选地具有0.1mm至2mm、特别优选地0.2mm至1mm的材料厚度。这对于加强轨道的加固作用而言是特别有利的。
加强轨道在一个有利的实施方案中具有连接电线的长度的至少50%、特别有利地至少80%的长度。加强轨道优选地具有连接电线的长度的50%至100%、特别优选地80%至100%的长度。由此实现有利的加固。换言之连接电线优选地沿其长度的至少50%、尤其是50%至100%、特别优选地其长度的至少80%、尤其是80%至100%设有加强轨道。
加强轨道可构造为单个的条带。但加强轨道也可具有其它的形状。由此加强轨道可例如构造为U-轮廓,将连接电线放入到所述U轮廓中。
连接电线可贴靠到加强轨道处。备选地加强轨道还可嵌入到连接电线中。
连接电线还可具有多于一个的加强轨道,例如两个加强轨道,它们布置在连接电线的处于相对的侧处。
加强轨道可设有局部的加宽部或突出部。这引起套有收缩软管的连接电线利用加固元件的加厚,所述加厚可用于,将连接电线固定在玻璃板的应用位置处、例如在车辆车身中。加厚部分(Verdickung)可为此例如插入到合适的卡夹框架中。通过固定可尤其在行驶期间避免连接电线发出响声并且减少连接电线受损害的风险。
通过收缩软管使得加强轨道可靠地固定在连接电线处。但加强轨道可通过附加的措施固定在连接电线处,例如通过压接或粘合。
收缩软管优选地含有至少一种热塑性聚合物,特别优选地聚烯烃(如PE、PP、PB或PIB)、PVC、聚偏二氟乙烯(PVDF)、PTFE或含氟橡胶(FKM)。收缩软管优选地具有0.2mm至2mm的壁厚度(在收缩之后)。
收缩软管优选地沿连接电线的长度的至少80%、特别优选地至少90%来布置。收缩软管在一个特别有利的实施方案中沿连接元件的整个的长度来布置。收缩软管可除了连接电线之外还包围其它构件,例如连接元件的区域或与连接电线接合的插塞连接器的区域。
在一个有利的实施方案中,连接电线由于加固元件设有足够的刚性,从而当所述连接电线与连接元件的钎焊面成某一角度时,所述连接电线独立地保持迎角(Anstellwinkel)。钎焊面在此为连接元件的如下的多为平的面,所述面借助于钎焊物料与在基底上的导电结构接合。与钎焊面所成的迎角因此通常对应约与基底表面所成的迎角。在这种意义上可实现的是,即独立稳定的迎角优选地至少处在30°至60°、优选地20°至70°的范围中。这鉴于在批量生产期间单手插上接合电线是特别有利的。
在一个有利的实施方案中,连接电线在其背向连接元件的末端处具有插头。插头在一个优选的实施方案中为标准化的机动车扁平插头。机动车扁平插头优选地具有0.8mm的高度和4.8mm、6.3mm或9.5mm的宽度。特别优选宽度为6.3mm的实施方案,因为这对应于根据DIN 46244的在该领域中通常使用的机动车扁平插头。由此获得简单的并且还可逆的使在基底上的传导性结构电接触的可行性。
基底优选地含有玻璃,特别优选地钠钙玻璃。基底优选地为玻璃板、尤其窗玻璃。但基底可原则上还含有其它的玻璃类型,例如石英玻璃或硼硅玻璃。在另一优选的实施方案中,基底含有聚合物,尤其是聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。由于重量减轻,聚合物材料用于窗玻璃变得越来越有意义。基底还可含有其它的聚合物,例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚腈、聚酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚酰胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
基底优选地为透明或半透明。基底优选地具有0.5mm至25mm、特别优选地1mm至10mm和相当特别优选地1.5mm至5mm的厚度。
在一个优选的实施方案中,在基底的热膨胀系数和连接元件的热膨胀系数之间的差小于5x10-6/°C、优选地小于3x10-6/°C。通过这种小的差可有利地避免由于钎焊过程所引起的临界的热应力并且实现更好的附着。热应力的避免尤其在使用无铅的钎焊物料时是必要的,因为该无铅的钎焊物料可由于其小的可延展性比含铅的钎焊物料较不好地抵消机械负荷。
基底的热膨胀系数优选地为8x10-6/°C至9x10-6/°C。基底优选地含有玻璃、尤其是钠钙玻璃,其优选地具有在0°C至300°C的温度范围中的8.3x10-6/°C至9x10-6/°C的热膨胀系数。
连接元件的热膨胀系数在一个有利的实施方案中为在0°C至300°C的温度范围中的4x10-6/°C至15x10-6/°C、优选地9x10-6/°C至13x10-6/°C、特别优选地10x10-6/°C至11.5x10-6/°C、相当特别优选地10x10-6/°C至11x10-6/°C并且尤其是10x10-6/°C至10.5x10-6/°C。
连接元件优选地含有至少一种含铁的合金。连接元件特别优选地含有至少50重量%至89.5重量%铁、0重量%至50重量%镍、0重量%至20重量%铬、0重量%至20重量%钴、0重量%至1.5重量%镁、0重量%至1重量%硅、0重量%至1重量%碳、0重量%至2重量%锰、0重量%至5重量%钼、0重量%至1重量%钛、0重量%至1重量%铌、0重量%至1重量%钒、0重量%至1重量%铝和/或0重量%至1重量%钨。
连接元件可例如含有铁镍钴合金、如科瓦(FeCoNi),具有通常约5x10-6/°C的热膨胀系数。科瓦的组成为例如54重量%铁、29重量%镍和17重量%钴。
在一个特别优选的实施方案中,连接元件含有含铬的钢。含铬的、尤其是所谓的不锈的或不生锈的钢可成本低地获得。由含铬的钢制成的连接元件此外相较于许多传统的例如由铜制成的连接元件具有高的刚性,这导致连接元件的有利的稳定性。此外含铬的钢相较于许多传统的连接元件、例如由钛制成的连接元件,具有改善的可钎焊性,所述可钎焊性由更高的导热性来获得。
连接元件在一个有利的实施方案中含有含铬的钢,其中铬比例大于或等于5重量%、优选地大于或等于10.5重量%。其它合金组成部分如钼、锰或铌导致改善的耐腐蚀性或改变的机械性能,如拉伸强度或冷塑性(Kaltumformbarkeit)。
连接元件优选地含有至少49重量%至95重量%铁、5重量%至30重量%铬、0重量%至1重量%碳、0重量%至10重量%镍、0重量%至2重量%锰、0重量%至5重量%钼、0重量%至2重量%铌和0重量%至1重量%钛。连接元件可附加地含有其它元素的混合物,其中包括钒、铝和氮。
连接元件进一步优选地含有至少57重量%至93重量%铁、7重量%至25重量%铬、0重量%至1重量%碳、0重量%至8重量%镍、0重量%至2重量%锰、0重量%至4重量%钼、0重量%至2重量%铌和0重量%至1重量%钛。连接元件可附加地含有其它元素的混合物,其中包括钒、铝和氮。
连接元件特别优选地含有至少66.5重量%至89.5重量%铁、10.5重量%至20重量%铬、0重量%至1重量%碳、0重量%至5重量%镍、0重量%至2重量%锰、0重量%至2.5重量%钼、0重量%至2重量%铌和0重量%至1重量%钛。连接元件可附加地含有其它元素的混合物,其中包括钒、铝和氮。
连接元件相当特别优选地含有至少73重量%至89.5重量%铁、10.5重量%至20重量%铬、0重量%至0.5重量%碳、0重量%至2.5重量%镍、0重量%至1重量%锰、0重量%至1.5重量%钼、0重量%至1重量%铌和0重量%至1重量%钛。连接元件可附加地含有其它元素的混合物,其中包括钒、铝和氮。
连接元件尤其含有至少77重量%至84重量%铁、16重量%至18.5重量%铬、0重量%至0.1重量%碳、0重量%至1重量%锰、0重量%至1重量%铌、0重量%至1.5重量%钼和0重量%至1重量%钛。连接元件可附加地含有其它元素的混合物,其中包括钒、铝和氮。
特别合适的含铬的钢为根据EN 10 088-2的材料编号1.4016、1.4113、1.4509和1.4510的钢。
本发明不受限于连接元件的某一形状。相反地本发明可应用于任意成形的连接元件。连接元件可成形为例如圆形、椭圆形、矩形或桥形。
连接元件的材料厚度为优选地0.1mm至4mm、特别优选地0.2mm至2mm、相当特别优选地0.5mm和1mm。材料厚度优选地为恒定的,这鉴于简单的制造是特别有利的。
连接元件的尺寸可由本领域技术人员根据个别情况的要求来自由选择。连接元件例如具有1mm至50mm的长度和宽度。连接元件的长度优选地为至,特别优选地为至。连接元件的宽度优选地为10mm至30mm,特别优选地2mm至10mm。具有这些尺寸的连接元件可特别好操纵,并且特别适用于玻璃板上的传导性结构的电接触。
根据本发明的钎焊物料在一个优选的实施方案中是无铅的。这鉴于根据本发明的具有电连接元件的玻璃板的环境承载性是特别有利的。在本发明的意义中应理解无铅的钎焊物料为如下钎焊物料,其对应于EG规范“用于限制某些危险物质在电器和电子仪器中的使用的2002/95/EG”含有比例小于或等于0.1重量%的铅,优选地不含铅。
本发明特别适用于使用无铅的钎焊物料。连接电线的根据本发明的加固实现接合电线与车载电器的简单并且节省时间的连接。但另一方面连接电线此外是足够柔性的,从而可避免剪切-和杠杆力,它们加重在连接元件和基底之间的机械接合的负荷。这种剪切-和杠杆力尤其可在无铅的钎焊物料的情况下损害钎焊接合处,因为该无铅的钎焊物料通常比传统的含铅的钎焊物料更少可延展。
钎焊物料优选地含有锡和铋、铟、锌、铜、银或它们的组合。锡在根据本发明的焊料组合物中的比例为3重量%至99.5重量%、优选地10重量%至95.5重量%、特别优选地15重量%至60重量%。铋、铟、锌、铜、银或它们的组合在根据本发明的焊料组合物中的比例为0.5重量%至97重量%、优选地10重量%至67重量%,其中,铋、铟、锌、铜或银的比例可为0重量%。焊料组合物可含有比例为0重量%至5重量%的镍、锗、铝或磷。根据本发明的焊料组合物相当特别优选地含有Bi40Sn57Ag3、Sn40Bi57Ag3、Bi59Sn40Ag1、Bi57Sn42Ag1、ln97Ag3、Sn95.5Ag3.8Cu0.7、Bi67ln33、Bi33ln50Sn17、Sn77.2ln20Ag2.8、Sn95Ag4Cu1、Sn99Cu1、Sn96.5Ag3.5、Sn96.5Ag3Cu0.5、Sn97Ag3或它们的混合物。
在一个有利的实施方案中钎焊物料含有铋。已表明,含铋的钎焊物料导致根据本发明的连接元件特别好地附着在玻璃板上,其中,可避免对玻璃板的损害。铋在钎焊物料组合物中的比例优选地为0.5重量%至97重量%、特别优选地10重量%至67重量%并且相当特别优选地33重量%至67重量%、尤其是50重量%至60重量%。钎焊物料除了铋之外还优选地含有锡和银或锡、银和铜。在一个特别优选的实施方案中钎焊物料含有至少35重量%至69重量%铋、30重量%至50重量%锡、1重量%至10重量%银和0重量%至5重量%铜。在一个相当特别优选的实施方案中钎焊物料含有至少49重量%至60重量%铋、39重量%至42重量%锡、1重量%至4重量%银和0重量%至3重量%铜。
在另一有利的实施方案中,钎焊物料含有90重量%至99.5重量%、优选地95重量%至99重量%、特别优选地93重量%至98重量%锡。钎焊物料除了锡之外还优选地含有0.5重量%至5重量%银和0重量%至5重量%铜。
钎焊物料的覆层厚度优选地小于或等于6.0x10-4m、特别优选地小于3.0x10-4m。
钎焊物料以优选地小于1mm的溢出宽度从在连接元件的钎焊面和导电结构之间的中间空间中溢出。在一个优选的实施方案中,最大溢出宽度小于0.5mm并且尤其是约0mm。这鉴于在玻璃板中的机械应力的减小、连接元件的附着和焊料的节约是特别有利的。最大溢出宽度定义为在钎焊区域的外边缘和钎焊物料越界(Lotmasseübertritts)位置之间的间距,在所述钎焊物料越界位置处钎焊物料的覆层厚度未超过50μm。最大溢出宽度在钎焊过程之后在变坚硬的钎焊物料处测量。期望的最大溢出宽度通过合适地选择钎焊物料体积和在连接元件和导电结构之间的垂直的间距来实现,这可通过简单的实验来测定。在连接元件和导电结构之间的垂直的间距可通过相应的工艺工具、例如具有整合的间距保持件的工具来预设。最大溢出宽度还可为负,也就是说缩回到了由电连接元件的钎焊区域和导电结构形成的中间空间中。在根据本发明的玻璃板的一个有利的实施方案中,由电连接元件的钎焊区域和导电结构形成的中间空间中的最大溢出宽度以凹形弯月面缩回。凹形弯月面例如由于钎焊过程中(此时焊料仍是液体)间距保持件和传导性结构之间的垂直的间距的增大而生成。优点在于减小在玻璃板中、尤其是在大的钎焊物料越界时存在的临界区域中的机械应力。
根据本发明的导电结构优选地具有5μm至40μm、特别优选地5μm至20μm、相当特别优选地8μm至15μm和尤其是10μm至12μm的覆层厚度。根据本发明的导电结构优选地含有银,特别优选地银颗粒和玻璃料,尤其是以压制并且烧制的糊料的形式。
在一个有利的扩展实施方案中,连接元件的钎焊面具有间距保持件。间距保持件优选地与连接元件构造成一整块,例如通过冲压或深冲。间距保持件优选地具有0.5x10-4m至10x10-4m的宽度和0.5x10-4m至5x10-4m、特别优选地1x10-4m至3x10-4m的高度。通过间距保持件实现钎焊物料的均质的、均匀厚的并且均匀熔融的覆层。由此可减小在连接元件和玻璃板之间的机械应力并且改善连接元件的附着。这尤其在使用无铅的钎焊物料时是特别有利的,所述无铅的钎焊物料可由于其相较于含铅的钎焊物料更小的可延展性较不好地抵消机械应力。
在一个有利的扩展实施方案中,可在连接元件的背向基底的表面上布置有至少一个接触凸起,所述接触凸起用于在钎焊过程期间连接元件与钎焊工具的接触。接触凸起优选地至少在与钎焊工具接触的区域中凸状弯曲地成形。接触凸起优选地具有0.1mm至2mm、特别优选地0.2mm至1mm的高度。接触凸起的长度和宽度优选地在0.1和5mm之间、相当特别优选地在0.4mm和3mm之间。接触凸起优选地与连接元件构造成一整块,例如通过冲压或深冲。为了钎焊可使用电极,所述电极的接触侧面扁平成形。使电极面与接触凸起接触。电极面在此平行于基底的表面来布置。在电极面和接触凸起之间的接触区域形成钎焊部位。钎焊部位的位置在此通过在接触凸起的凸状表面上的如下点来确定,所述点相对于基底的表面具有最大垂直的间距。钎焊部位的位置不依赖于焊接电极在连接元件上的位置。这鉴于在钎焊过程期间的可再现的、均匀的热分布是特别有利的。在钎焊过程期间的热分布通过接触凸起的位置、大小、布置和几何结构确定。
连接元件可具有涂层(润湿覆层),所述涂层含有例如镍、铜、锌、锡、银、金或它们的合金或覆层,优选地银。由此实现连接元件利用钎焊物料的改善的湿润和连接元件的改善的附着。此外可通过这种涂层来提高连接元件的导电性。
在一个有利的实施方案中,连接元件设有优选地由镍和/或铜制成的附着力增强的覆层,并附加地设有含有银的覆层。根据本发明的连接元件相当特别优选地涂布有0.1μm至0.3μm镍和在其上涂布的3μm至20μm银。
电连接元件的形状可在连接元件和导电结构的中间空间中构造一个或多个焊料储存间(Lotdepots)。焊料储存间和在连接元件处的焊料的湿润性质防止钎焊物料从中间空间溢出。焊料储存间可设计成矩形的、圆形的或多边形的。
此外本发明包括用于制造根据本发明的具有至少一个电连接元件的玻璃板的方法,其中,
a) - 连接电线设有加固元件和收缩软管并且与连接元件接合,并且
- 将钎焊物料施加在连接元件处,
b) 连接元件布置于在基底上的导电结构上,并且
c) 连接元件通过钎焊物料与导电结构在输入能量情况下接合。
方法步骤(a)不受限于单个步骤的某一顺序。钎焊物料的安置可在安置连接电线之前或之后,原则上还与其同时地进行。连接电线与连接元件的接合、加固元件在连接电线处的安置和收缩软管的安置也可以任意的顺序进行。由此可提供例如具有加固元件的连接电线,接着安置在连接元件处并且随后设有收缩软管。备选地例如连接电线可固定在连接元件处并且接着加固元件安置在连接电线处并且在这之后固定收缩软管。
连接电线与收缩软管的接合通常包含加热的步骤,这导致收缩软管的收缩和由此导致持久稳定的接合。
钎焊物料优选地作为薄片或成扁平的液滴以确定的覆层厚度、体积、形状和布置施加在连接元件上。钎焊物料薄片的覆层厚度优选地小于或等于0.6mm。钎焊物料薄片的形状优选地取决于连接元件的钎焊面的形状并且为例如矩形、圆形、椭圆形或具有圆角的矩形或具有接(angesetzten)在两个处于相对的侧处的半圆的矩形。
在电连接元件和导电结构的电接合时的能量引入优选地通过印模钎焊(Stempellöten)、热钎焊(Thermodenlöten)、烙铁钎焊、激光钎焊、热空气钎焊、感应钎焊、电弧软钎焊和/或利用超声波进行。
导电结构可通过本身已知的方法施加到基底上,例如通过丝网印刷方法。
本发明此外包括根据本发明的具有至少一个电连接元件的玻璃板在建筑物中或在海陆空交通运输工具中,尤其是在轨道车辆或机动车中,优选地作为挡风玻璃、后窗玻璃、侧窗玻璃和/或车顶玻璃,尤其是作为可加热的玻璃板或作为具有天线功能的玻璃板的用途。
附图说明
按照附图和实施例进一步阐述本发明。附图为示意性的图示并且不完全按比例的。附图不以任何形式限制本发明。其中:
图1示出根据本发明的具有电连接元件和柔性连接电线的玻璃板的一个实施方案的透视图,
图2示出沿连接电线的延伸方向通过根据图1的玻璃板的横截面,
图3示出通过根据本发明的玻璃板的另一实施方案的横截面,
图4以本发明的四个实施方案示出垂直于连接电线的延伸方向通过连接电线的横截面,
图5示出根据本发明的用于制造根据本发明的玻璃板的方法的一个实施方案的流程图,以及
图6示出根据本发明的方法的另一实施方案的流程图。
具体实施方式
图1和图2分别示出根据本发明的玻璃板在电连接元件3的区域中的细节。玻璃板包括基底1,所述基底为由钠钙玻璃制成的3mm厚的热预应力单层安全玻璃。基底1例如具有150cm的宽度和80cm的高度并且设置为轿车的后窗玻璃。在基底1上印制呈热导体结构的形式的导电结构2,其含有银颗粒和玻璃料。在玻璃板的边缘区域中,导电结构2加宽到例如10mm的宽度并且形成用于电连接元件3的接触面。在基底1的边缘区域中另外存在未示出的遮盖丝网印制(Abdecksiebdruck)。
连接元件3构造成桥形。其包括两个底部区域,在其面向基底1的表面处布置钎焊面。钎焊面通过钎焊物料4与导电结构2接合。在底部区域之间布置桥接(verbrückender)区域,所述区域含有加高的中间区段,所述区段布置成平行于底部区域。桥接区域不是直接地通过钎焊物料与传导性结构接合。连接元件3例如具有24mm的长度、4mm的宽度和0.8mm的材料厚度。连接元件3由根据EN 10 088-2的材料编号1.4509(ThyssenKrupp Nirosta® 4509)的含铬的钢制成,具有在20°C至300°C的温度范围中的10.5x10-6/°C的热膨胀系数。基底1的钠钙玻璃具有约9x10-6/°C的热膨胀系数。通过膨胀系数的小的差可在钎焊时避免临界热应力。
钎焊物料4起到在电连接元件3和导电结构2之间的持久的电和机械接合的作用。钎焊物料4是无铅的并且由57重量%铋、40重量%锡和3重量%银组成。钎焊物料4具有250μm的厚度。
在连接元件3的桥接区域上安置有柔性连接电线5。连接电线5为圆形电线,其含有多股铜线。连接电线设有由PE制成的绝缘套筒7。连接电线的与连接元件3接合的末端是去除绝缘的并且设有压接的金属薄片9(B-压接件)。压接件9与连接元件3焊接。
连接电线5设置成,与未示出的用于外部的电压源的接合电线接合。为此,连接电线5在其背向连接元件3的末端处具有插头10,所述插头构造为标准化的机动车扁平插头。连接电线5的长度例如为6cm。
在将预制的具有连接元件和连接电线的玻璃板装入到车辆车身中之后可以如下方式进行电接触,即将接合电线插到插头10上。这种插上应该由工人优选地单手进行,这是节约时间的。为了实现这种单手的插上,使本身非常柔性的连接电线5根据本发明加固。加固一方面通过绝缘套筒7进行,所述绝缘套筒用作加固元件。加固另一方面通过收缩软管6进行,所述收缩软管围绕连接电线5连同绝缘套筒7设置(abgeordnet)。收缩软管6由例如由PVC构成并且具有约0.5mm的厚度。
连接电线5具有与连接元件3的钎焊面或者说与基底表面成例如45°的迎角α。该迎角通过加固的连接电线5独立地稳定地保持。连接电线5的稳定的迎角α以及加固(高的弯曲力)实现将接合电线单手地插到车载电器上。但同时连接电线不是如此刚性的,以至于临界的剪切-或杠杆力损害钎焊物料4。这是本发明的大的优点。
图3示出通过根据本发明的玻璃板的另一实施方案的在电连接元件3的区域中的横截面。基底1、导电结构2、连接元件3和钎焊物料4如在前面的实施例中来设计。
连接电线5为由多股铜线制成的扁平织物带。连接电线5的长度为例如11cm。扁平织物带的末端与连接元件3电导性接合,例如焊接、粘合或钎焊。扁平织物带的另一末端设有标准化的机动车扁平插头10。
连接电线5设有作为加固元件的加强轨道8。加强轨道8例如由铝板制成,具有例如0.5mm的材料厚度,所述铝板成形为U-轮廓。U-轮廓按照连接电线5来确定尺寸,所述连接电线放入到U轮廓中。加强轨道8的长度例如为连接电线5的长度的95%。
加强轨道8又连同收缩软管6固定在连接电线5处。收缩软管6和加强轨道8共同起到连接电线5的根据本发明的加固的作用。
加强轨道8可备选地还围绕连接电线5压接,由此会建立仍更稳定的接合。
图4以本发明的四个实施方案示出垂直于连接电线的延伸方向通过连接电线5的横截面。
部分(a)示出图2的具有作为连接电线5的圆形电线和作为加固元件的绝缘套筒7的实施方案。
部分(b)示出图3的具有作为连接电线5的扁平织物带和作为加固元件的加强轨道8的实施方案。
部分(c)示出本发明的另一实施方案。连接电线5为如在部分(a)中那样具有作为加固元件的绝缘套筒7的圆形电线。连接电线5此外具有呈加强轨道8的形式的第二加固元件。加强轨道8为铝板的简单条带,在其上布置具有绝缘套筒7的连接电线5。连接电线5连同绝缘套筒7和加强轨道8由收缩软管6包围并且彼此固定。由于绝缘套筒和加强轨道的组合的提高的加固作用尤其在具有大于10cm的长度的连接电线的情况下有意义。
部分(d)示出本发明的另一实施方案,其中,连接电线5构造为扁平织物带并且加强元件构造为加固轨道8。加固轨道8没有如在部分(b)中那样贴靠到连接电线5处,而是放入到连接电线5中。
图5示出根据本发明的用于制造具有电连接元件3和柔性连接电线5的玻璃板的方法的一个实施例。所述方法产生根据图1和2的玻璃板。
图6示出根据本发明的用于制造具有电连接元件3和柔性连接电线5的玻璃板的方法的另一实施例。所述方法产生根据图3的玻璃板。
附图标记列表
1 基底
2 导电结构
3 电连接元件
4 钎焊物料
5 连接电线
6 收缩软管
7 绝缘套筒
8 加强轨道
9 压接件
10 插头
α 5的迎角。