Elektrisches Element

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Element (nachfolgend auch Funktionselement genannt) nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, einen Gegenstand nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10, ein Modul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 23.

Im Stand der Technik ist werden elektrische Elemente üblicherweise mittels Nähen, Kleben mit einem Klebstoff, Laminieren oder mittels anderer aufwendiger und kostenintensiver Methoden mit Gegenständen verbunden. Diese üblichen Verbindungsmethoden für elektrische Elemente sind zum einen kostenintensiv, zum anderen sorgen sie für eine Verzögerung des Fertigungsprozesses und können außerdem sowohl sichtbare als auch tastbare und somit optische als auch haptische unerwünschte Gestaltabweichungen des Gegenstands nach sich ziehen, an welchem das elektrische Element befestigt wurde.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, das Verbinden eines elektrischen Elements mit einem Gegenstand zu verbessern.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem elektrischen Element der eingangs genannten Art, wobei das elektrische Element dazu eingerichtet ist, mittels Ultraschallschweißen mit dem Gegenstand verbunden zu werden.

Dadurch, dass das elektrische Element mittels Ultraschallschweißen mit dem Gegenstand verbindbar ist, können Fertigungsprozesse gegenüber anderer üblicher Fertigungsmethoden, beispielsweise Nähen, Kleben und/oder Laminieren, erheblich beschleunigt werden. Beispielsweise ist ein Fertigungsprozess zum Verbinden eines elektrischen Elements mit einem Gegenstand mittels Ultraschallschweißen bis zu viermal schneller als Nähen oder Kleben. Zudem ist Ultraschallschweißen eine äußerst präzise Fertigungsmethode, welche weder sichtbare noch tastbare Spuren an dem elektrischen Element und/oder an dem Gegenstand, mit welchem das elektrische Element verbunden werden soll, hinterlässt. Auf diese Weise können zuverlässige, präzise, optisch kaum sichtbare und haptisch kaum fühlbare Verbindungen elektrischer Elemente mit Gegenständen schnell und kostengünstig realisiert werden.

Vorzugsweise wird das Ultraschallschweißen mittels einer Ultraschallschweißvorrichtung durchgeführt. Vorzugsweise umfasst die Ultraschallschweißvorrichtung zumindest eine Sonotrode und/oder zumindest einen Amboss und/oder zumindest eine Werkstückaufnahme zum Aufnehmen des elektrischen Elements und/oder des Gegenstands. Ultraschallschweißen ermöglicht es, Elemente und/oder Gegenstände punktgenau miteinander zu verschweißen, indem Ultraschallwellen mit Frequenzen zwischen 40 kHz und 70 kHz mit einer Amplitude von 5 pm bis 50 pm punkt- und/oder linienförmig in die zu verschweißenden Bauteile eingebracht werden, sodass Reibungswärme entsteht und die zu verbindenden Gegenstände punkt- und/oder linienförmig aufschmelzen und, vorzugsweise unter Druckeinwirkung, folglich stoffschlüssig gefügt werden. Ultraschallschweißen ist eine kostensparende und umweltfreundliche Fügemethode, da keine Hilfsmittel wie Klebstoffe benötigt werden und der Energieverbrauch niedrig ist. Zudem sorgt eine präzise Regelungstechnik von Ultraschallschweißeinrichtungen für eine gleichbleibende Qualität durch genaue und reproduzierbare Ergebnisse. Da die Anlauf- und Wartezeiten für das Aufheizen und Abkühlen der Werkzeuge und der miteinander zu verbindenden Gegenstände äußerst kurz sind, können die Gegenstände in Sekundenbruchteilen miteinander verbunden werden, was eine erhebliche Zeitersparnis nach sich zieht.

In einer bevorzugten Ausführungsform des elektrischen Elements ist das elektrische Element als elektrischer Leiter oder als Sensorelement oder als elektrischer Anschluss oder als Abschirmungselement gegen elektromagnetische Störungen oder als elektrische Heizvorrichtung ausgebildet. Ein elektrischer Leiter kann ein im Wesentlichen eindimensionales, sich gerade oder gekrümmt erstreckendes langgestrecktes Element sein. Ein elektrischer Leiter ist vorzugsweise zumindest teilweise elektrisch leitfähig. Der elektrische Leiter ist vorzugsweise als Widerstandsheizdraht, als Abschirmungsleiter, als Antenne oder als Sensorleiter ausgebildet.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des elektrischen Elements ist das elektrische Element dazu eingerichtet, mit einem Trägerelement, insbesondere mittels Ultraschallschweißen, verbunden zu werden, wobei das elektrische Element vorzugsweise dazu eingerichtet ist, in einem Schichtmuster mit dem Trägerelement verbunden zu werden. Das Trägerelement ist vorzugsweise dazu eingerichtet, eine oder mehrere elektrische Elemente zu tragen, insbesondere eine flache Heizvorrichtung, eine Abschirmungsvorrichtung, eine Sensorvorrichtung und/oder einen elektrischen Anschluss. Das Trägerelement ist vorzugsweise als flache Schicht aus polymerem Material, als Wand eines aufblasbaren Fluidbehälters, insbesondere einer pneumatischen Blase einer Massagevorrichtung und/oder eines Fahrzeugsitzes, als die elektrische Schicht einer Abschirmungsvorrichtung, als Bezug eines Fahrzeugsitzes und/oder einer anderen Fahrzeuginnenausstattung oder als Vlies oder als Folie ausgebildet. Das Trägerelement hat vorzugsweise eine Dicke zwischen 0,1 mm und 3 mm, insbesondere eine Dicke zwischen 0,1 mm und 1 mm, besonders bevorzugt eine Dicke zwischen 0,1 mm und 0,6 mm, insbesondere wenn das Trägerelement eine flache Schicht ist. Das Trägerelement hat vorzugsweise eine Schmelztemperatur oberhalb der Temperaturen, welche beim Ultraschallschweißen auftreten, vorzugsweise über 200°C, insbesondere über 250°C, besonders bevorzugt über 400°C.

Vorzugsweise ist das Trägerelement dazu eingerichtet, auf mehreren seiner Seiten elektrische Elemente zu tragen. Ist das Trägerelement als schichtförmig aufgebautes Trägerelement ausgebildet, trägt es vorzugsweise elektrische Elemente auf seinen beiden gegenüberliegenden Oberflächen, sodass sich diese elektrischen Elemente leicht elektrisch voneinander isolieren lassen, wobei ein schichtförmig ausgebautes Trägerelement ein zweidimensionales Element ist, vorzugsweise auch dann, wenn es sich in einer dritten Dimension, beispielsweise durch eine Krümmung erstreckt. Trägt ein Trägerelement auf seinen beiden Oberflächen elektrische Leiter, beträgt die Dicke des Trägerelements vorzugsweise mindestens 50% der Dicke der beiden dicksten Leiter auf jeder der beiden Oberflächen zusammen. Abhängig von einer Eindringtiefe solcher elektrischen Leiter in das Trägerelement während des Ultraschallschweißens kann es bevorzugt sein, eine Mindestdicke des Trägerelements zu wählen, die mindestens der Summe der Dicke des dicksten Leiters auf einer Oberfläche des Trägerelements und der Dicke des dicksten Leiters auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Trägerelements entspricht. Dadurch kann vermieden werden, dass das Trägerelement beim Ultraschallschweißen beschädigt oder gar von einer der beiden Seiten aus vollständig durchtrennt wird. Vorzugsweise besteht das Trägerelement zumindest teilweise aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Polyurethan und/oder aus einem dehnbaren Material, wobei dehnbar bedeutet, dass ein solches Material dem Trägerelement eine Ausdehnung von mindestens 5 bis 15% ohne Materialbeschädigung erlaubt, zumindest ohne signifikante Beschädigung. Eine Dehnbarkeit des Materials des Trägerelements ist besonders dann wichtig, wenn das Trägerelement Bestandteil eines Fahrzeuglenkrades ist, insbesondere als Trägerelement eines Heizelements, eines Abschirmelements oder eines kapazitiven Sensorelements.

Vorzugsweise ist zumindest ein elektrischer Leiter in einem Schichtmuster auf dem Trägerelement befestigt, wobei das Muster von der Funktion des elektrischen Leiters abhängig ist. Zum Aufbau eines solchen Schichtmusters ist vorzugsweise zumindest ein elektrischer Leiter zumindest teilweise in einem wellenförmigen Muster, insbesondere in Form einer Sinuswelle auf dem Trägerelement aufgebracht. Ein solches Muster ermöglicht es dem elektrischen Leiter, mechanische Spannungen zu kompensieren und dadurch Beschädigungen zu vermeiden. Sinuswellenförmige Muster eignen sich besonders gut zur Erwärmung der elektrischen Leiter. Der elektrische Leiter kann zudem in einem Zickzackmuster auf dem Trägerelement aufgebracht sein, wobei ein Zickzackmuster mehrere geradlinige Abschnitte und/oder mehrere Zwischenknicke, beispielsweise um 90° umfasst, wobei vorzugsweise zumindest zwei elektrische Leiter in einem geradlinigen Abschnitt und/oder im Bereich eines Zwischenknicks parallel angeordnet sind. Vorzugsweise beträgt der Abstand zweier parallel angeordneter elektrischer Leiter weniger als 5 mm, insbesondere weniger als 2 mm, besonders bevorzugt 1 mm oder weniger. Insbesondere bei der Anordnung von Abschirmungsleitern wird durch einen möglichst geringen Abstand zwischen den Leitern eine gute Abschirmung von elektromagnetischen Einflüssen gewährleistet. Zudem kann zumindest ein elektrischer Leiter in einem U-förmigen Muster auf dem Trägerelement mit mehreren geradlinigen Abschnitten und/oder mit mehreren dazwischenliegenden Biegungen um im Wesentlichen 180° angeordnet sein. Auch bei einer U-förmigen Anordnung sind Abstände zwischen benachbart angeordneten elektrischen Leitern von weniger als 1 mm besonders bevorzugt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des elektrischen Elements ist das elektrische Element als monofiler elektrischer Leiter oder als multifiler elektrischer Leiter, welcher mehrere Teilstränge umfasst, ausgebildet, wobei der monofile und/oder der multifile elektrische Leiter mindestens eine, vorzugsweise mindestens zwei Schichten, vorzugsweise drei Schichten, besonders bevorzugt zumindest einen elektrisch leitfähigen Draht und/oder zumindest eine Schutzschicht und/oder zumindest eine Schmelzschicht umfasst. Der elektrisch leitfähige Draht ist vorzugsweise als elektrisch leitfähiger Kern des elektrischen Leiters ausgebildet. Der elektrisch leitfähige Kern ist vorzugsweise aus Metall ausgebildet, insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung oder aus Stahl oder einer Eisenlegierung. Vorzugsweise umgibt die Schutzschicht zumindest teilweise den elektrisch leitfähigen Draht. Vorzugsweise umgibt die Schmelzschicht zumindest teilweise den elektrisch leitfähigen Draht und/oder die Schutzschicht. Vorzugsweise fungiert der elektrische Draht als Heizdraht, als Sensordraht, als Antenne, oder als Abschirmungsdraht. Insbesondere kann der elektrische Draht als kapazitiver Präsenzdetektor fungieren. Der elektrische Draht kann zudem als Abschirmungsdraht dienen, insbesondere zum Abschirmen eines Präsenzdetektors vor den Einflüssen einer Heizvorrichtung.

Ein multifiler elektrischer Leiter umfasst vorzugsweise mehrere elektrisch leitfähige Teilstränge oder setzt sich aus mehreren elektrisch leitfähigen Teilsträngen zusammen, wobei die Teilstränge vorzugsweise jeweils als monofile elektrische Leiter wie vorstehend beschrieben ausgebildet sind. Ein multifiler elektrischer Leiter umfasst vorzugsweise jeweils mehrere elektrisch leitfähige Drähte und/oder mehrere Schutzschichten und/oder mehrere Schmelzschichten. Vorzugsweise umfasst ein multifiler elektrischer Leiter zwischen 1 und 150, insbesondere zwischen 2 und 8 leitfähigen Drähten und/oder Schutzschichten und/oder Schmelzschichten. Vorzugsweise umfasst ein multifiler Leiter zumindest einen als Heizdraht fungierenden leitfähigen Draht, zumindest einen als Sensor fungierenden leitfähigen Draht und/oder zumindest einen nichtleitenden Träger, insbesondere aus Mineralfaser, vorzugsweise aus Glas. Multifile elektrische Leiter haben den Vorteil, dass sie im Vergleich zu einem monofilen Leiter eines ähnlichen Durchmessers die Haftung auf einem Trägerelement erhöhen, insbesondere, wenn der multifile Leiter keinen äußeren Mantel aufweist. Die zumindest eine Schutzschicht kann zur elektrischen Isolation des leitfähigen Drahts dienen und/oder mechanische Funktionen erfüllen, beispielsweise den Schutz des leitfähigen Drahts vor mechanischer Beanspruchung durch Aufnehmen von Zug- und/oder Biegekräften, insbesondere bei Ultraschallschweißvorgängen. Die Schutzschicht besteht vorzugsweise zumindest teilweise aus einem polymeren Material. Die Schutzschicht bedeckt und/oder umgibt zumindest teilweise den Kern.

Die Schutzschicht hat vorzugsweise eine Schmelztemperatur über 220°C, vorzugsweise über 240°C. Die Schutzschicht hat zumindest teilweise eine Dicke unter 0,5 mm, insbesondere unter 0,1 mm, besonders bevorzugt unter 0,01 mm. Der elektrisch leitfähige Draht ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass Biegeradien von 1 mm möglich sind, beispielsweise durch einen Drahtdurchmesser unterhalb 0,2 mm. Ein solcher elektrisch leitfähiger Draht hat vorzugsweise einen elektrischen Widerstand zwischen 0,5 Q/m und 3 Q/m, insbesondere zwischen 1 und 2 Q/m, besonders bevorzugt zwischen 1 ,2 Q/m und 1 ,8 Q/m, insbesondere dann, wenn der elektrische Draht als Heizdraht ausgebildet ist.

Die Schmelzschicht kann als Fixierschicht und/oder als zusätzliche Isolationsschicht ausgebildet sein. Die Schmelzschicht bedeckt vorzugsweise zumindest teilweise den Kern und/oder die Schutzschicht. Die Schmelzschicht ist vorzugsweise aus einem polymeren Material ausgebildet. Die Schmelzschicht hat vorzugsweise eine niedrigere Schmelztemperatur als die Schutzschicht, vorzugsweise unter 250°C, insbesondere unter 200°C, wobei die Schmelztemperatur zumindest 20°C, vorzugsweise 50°C niedriger ist als die von der Schutzschicht. Die Schmelzschicht hat vorzugsweise zumindest teilweise eine Dicke unter 0,5 mm, insbesondere unter 0,1 mm, besonders bevorzugt unter 0,01 mm. Vorzugsweise dient die Schmelzschicht dazu, bei einem Ultraschallschweißvorgang gezielt aufgeschmolzen zu werden, wobei die geschmolzene Schmelzschicht vorzugsweise mit einem ebenfalls aufgeschmolzenen Bereich eines Gegenstands in Kontakt gebracht wird und durch Verschmelzen auf diese Weise eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt werden kann. Diese Schichten können insbesondere als Lack ausgeführt sein.

In einer Weiterbildung des elektrischen Elements ist das Sensorelement als Temperatursensor oder Drucksensor oder Präsentdetektor ausgebildet. Ein als Temperatursensor ausgebildetes Sensorelement ist insbesondere zur Überwachung der Temperatur eines Heizelements und/oder eines Heizleiters eingerichtet, wobei ein Temperatursensor insbesondere als NTC-Sensor oder Thermostat oder Thermistor ausgebildet ist. Ein Drucksensor ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Druck eines aufblasbaren Fluidbehälters zu überwachen. Ein Präsenzdetektor (Hands-On-Detection) ist vorzugsweise dazu eingerichtet, einen Fahrzeuginsassen, insbesondere die Hände eines Fahrzeuginsassen, und/oder Bewegungen eines Fahrzeuginsassen zu detektieren. Ein Präsenzdetektor ist vorzugsweise als kapazitiver Sensor ausgebildet, welcher eine als Textil oder als Folie ausgebildete Kondensatorplatte zum Erfassen einer Änderung der Kapazität im Nahbereich des Sensors umfasst. Das Sensorelement ist vorzugsweise Bestandteil einer Sensorvorrichtung, insbesondere einer Sensorvorrichtung zur Temperaturüberwachung und/oder zur Anzeige von bestimmten Temperaturschwellen. Eine Sensorvorrichtung umfasst vorzugsweise zumindest einen Sensor und zumindest eine Versorgungsleitung, welche den Sensor mit Energie und/oder mit Signalen versorgt und/oder welche Daten von dem Sensor an ein Steuergerät weiterleitet, wobei das Steuergerät beispielsweise das Fahrzeugsteuergerät (ECU) sein kann oder Bestandteil des Gegenstands sein kann, mittels welchem der Sensor verbunden ist.

Vorzugsweise umfasst die Sensorvorrichtung zumindest einen Sensor mit zwei Zuleitungen, die den Sensor mit zwei voneinander verschiedenen elektrischen Potentialen verbinden, wobei der Sensor und die beiden Zuleitungen Teil eines elektrischen Stromkreises sind, wobei der Sensor eine Schaltvorrichtung ist, die einen elektrischen Fluss durch diesen Stromkreis regelt.

Es ist zudem ein erfindungsgemäßes elektrisches Element besonders bevorzugt, bei welchem der elektrische Anschluss als elektrisch leitfähige Basis ausgebildet ist, insbesondere als Metallplatte und/oder als Abschnitt einer elektrisch leitfähigen Folie, wobei der elektrische Anschluss dazu eingerichtet ist, an einem elektrischen Gerät angeschlossen zu werden. Die elektrisch leitfähige Basis ist vorzugsweise rechteckig oder quadratisch ausgebildet. Die elektrisch leitfähige Basis ist vorzugsweise mit einem internen elektrischen Element eines elektrischen Geräts, beispielsweise mit einem internen Leiterstrang einer Heizvorrichtung, einer Sensorvorrichtung oder einer Abschirmungsvorrichtung verbunden. Die elektrisch leitfähige Basis ist vorzugsweise mit einem externen elektrischen Leiter zu einer externen Stromquelle verbunden, wobei die externe Stromquelle beabstandet zum elektrischen Gerät angeordnet ist. Der elektrische Anschluss ist vorzugsweise zumindest zu 50% aus Kupfer und/oder zumindest zu 50% aus Eisen und/oder zumindest zu 50% aus dem Material eines angeschlossenen internen Leiterstrangs und/oder zumindest zu 50% aus dem Material eines angeschlossenen externen Leiterstrangs ausgebildet, wobei der interne und/oder der externe Leiterstrang und/oder der elektrische Anschluss vorzugsweise zu mindestens 80% insbesondere zu mindestens 95% aus Kupfer bestehen. Vorzugsweise ist der elektrische Anschluss mittels Löten und/oder mittels Widerstandsschweißen mit dem internen Leiterstrang des elektrischen Geräts und/oder mit dem externen Leiterstrang der Stromquelle verbindbar.

Es ist weiterhin ein erfindungsgemäßes elektrisches Element vorteilhaft, bei welchem das elektrische Abschirmungselement zumindest ein Trägerelement und zumindest einen Abschirmungsleiter umfasst. Vorzugsweise ist der Abschirmungsleiter als elektrischer Leiter ausgebildet. Vorzugsweise ist die Abschirmungsvorrichtung dazu eingerichtet, die Wirkung elektromagnetischer Einflüsse, insbesondere, wenn sie zwischen einer Heizvorrichtung und einer Sensorvorrichtung angeordnet ist, zu reduzieren oder vollständig aufzuheben. Vorzugsweise ist die Abschirmungsvorrichtung Bestandteil einer mehrschichtigen Sandwichstruktur aus einer Heizvorrichtung zur Erwärmung der Hände eines Fahrers eines Fahrzeugs, einer Sensorvorrichtung zur Überwachung der Hände des Fahrers und einer Abschirmungsvorrichtung zur Entkopplung der Heizvorrichtung von der Sensorvorrichtung zum Vermeidung von elektromagnetischen Effekten. Vorzugsweise umfasst die Abschirmungsvorrichtung ein Trägerelement nach Anspruch 3 und/oder einen elektrischen Leiter nach Anspruch 4. Vorzugsweise sind das Trägerelement und der Abschirmungsleiter mittels Ultraschallschweißen miteinander verbunden. Vorzugsweise ist der Abschirmungsleiter ohne Stiche und/oder Nähte mit dem Trägerelement verbunden. Das Trägerelement kann den Abschirmungsleiter gemeinsam mit einem Sensorleiter und/oder mit einem Heizleiter tragen. Vorzugsweise sind der Abschirmungsleiter, der Sensorleiter und/oder der Heizleiter an gegenüberliegenden Oberflächen des Trägerelements befestigt und/oder von gegenüberliegenden Seiten des Trägerelements eingebettet, und/oder die unterschiedlichen Leiter folgen einem voneinander abweichenden Schichtmuster und/oder die Leiter halten einen Mindestabstand zueinander ein, wobei der Abstand ausreicht, um sie elektrisch voneinander zu isolieren, wobei die Dicke der Leiter in Summe kleiner ist als die Dicke des gemeinsamen Trägerelements. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Elements umfasst die elektrische Heizvorrichtung zumindest ein Trägerelement, zumindest einen elektrischen Heizwiderstand und zumindest einen elektrischen Heizleiter. Vorzugsweise ist die elektrische Heizvorrichtung dazu eingerichtet, eine Oberfläche eines Gegenstands in einem Fahrzeuginnenraum, insbesondere einer Fahrzeugarmatur, einer Fahrzeugtür, einer Armlehne, eines Kissens oder eines Polsters eines Fahrzeugsitzes oder eines Lenkrades, eine Batterieheizvorrichtung, eine Patientenheizvorrichtung, insbesondere eine Einwegheizdecke, zu beheizen. Vorzugsweise ist der Heizwiderstand und/oder der Heizleiter frei von textilen Stichen und frei von Nähten insbesondere mittels Ultraschallschweißen, auf dem Trägerelement befestigt. Der Heizleiter ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise mit dem Trägerelement verbunden. Die Heizvorrichtung umfasst vorzugsweise zumindest einen Heizleiter, welcher an einem als Folienträger ausgebildeten Trägerelement befestigt ist, der auf einem zu beheizenden Gegenstand befestigbar ist. Die Heizvorrichtung umfasst vorzugsweise zumindest einen Heizleiter, welcher an einem als Folienträger ausgebildeten Trägerelement befestigt ist, der an einer Abdeckung eines zu beheizenden Gegenstands befestigt sein kann oder befestigt ist, wobei die Heizvorrichtung vorzugsweise zwischen dem Gegenstand und seiner Abdeckung angeordnet ist, insbesondere dann, wenn der Durchmesser des Heizleiters kleiner als die Dicke des Trägerelements ist, sodass ein beheizter Gegenstand effizient und ohne Beschädigung seiner Oberfläche hergestellt werden kann.

Die Heizvorrichtung umfasst vorzugsweise zumindest einen Heizleiter, welcher direkt an einer Abdeckung eines Gegenstands angebracht ist, wobei die Heizvorrichtung vorzugsweise zwischen dem Gegenstand und seiner Abdeckung angeordnet ist, sodass möglichst dünne Heizleiter eingesetzt werden können, welche einen Betrieb der Heizvorrichtung mit möglichst geringen Energieverlusten ermöglicht. Die Heizvorrichtung umfasst vorzugsweise zumindest einen Heizleiter, welcher an der Oberfläche eines zu beheizenden Gegenstands angebracht ist. Die Heizvorrichtung umfasst vorzugsweise zumindest einen Heizleiter, welcher an einem Gegenstand befestigt ist, indem der Heizleiter zumindest teilweise in die Oberfläche des Gegenstands eingebettet ist, sodass Kunststoffteile mit eingebetteten Leitern hergestellt werden können, beispielsweise Lenkräder, Türverkleidungen oder Seitenpolster von Kopfstützen, insbesondere wenn solche Gegenstände zumindest teilweise aus einem polymeren Material, insbesondere einem thermoplastischen Material, bestehen, wobei ein solcher Gegenstand vorzugsweise zumindest eine Befestigungszone aufweist, welche mittels Ultraschallschweißen mit dem Heizleiter verschweißbar ist. Vorzugsweise ist der Heizleiter als multifiler Heizleiter ausgebildet, wobei mindestens einer dieser multifilen Heizleiter zumindest zwei, vorzugsweise drei, Schichten aufweist.

Vorzugsweise umfasst die Heizvorrichtung zumindest ein Sensor-Anschluss- Modul und/oder einen Anschlussbereich zum Verbinden an eine elektrische Spannungsquelle. Vorzugsweise ist der Heizleiter direkt auf eine beheizbare Abdeckung aufgebracht, insbesondere ohne Zwischenschichten beispielsweise aus Polstermaterial. Vorzugsweise ist der Heizleiter zumindest teilweise aus einem Metall ausgebildet. Vorzugsweise hat ein Monofil-Heizleiter einen Durchmesser von unter 1 mm, insbesondere unter 0,1 mm, besonders bevorzugt unter 0,01 mm. Vorzugsweise bilden ein Heizleiter und ein Trägerelement gemeinsam eine Heizschicht, wobei das Trägerelement vorzugsweise aus einem isolierenden Material mit einer Dicke von zumindest 0,7 mm ausgebildet ist und der Heizleiter vorzugsweise maximal 0,2 mm dick ist und in das Trägerelement eingebettet ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Elements bilden zumindest zwei elektrische Anschlüsse und zumindest ein Sensor gemeinsam einen als Sensor-Anschluss-Modul ausgebildetes elektrisches Element, wobei der Sensor des Sensor-Anschluss- Moduls vorzugsweise zumindest zwei elektrische Versorgungsleitungen aufweist und die erste Versorgungsleitung mit dem ersten elektrischen Anschluss und die zweite Versorgungsleitung mit dem zweiten elektrischen Anschluss verbunden ist. Vorzugsweise ist das Sensor-Anschluss-Modul zum Schutz gegen äußere Einflüsse, beispielsweise gegen Feuchtigkeit, versiegelt, insbesondere ist das Sensor-Anschluss-Modul zwischen zwei Trägerelementen, beispielsweise zwischen zwei Folien, mittels Ultraschallschweißen verschweißt. Vorzugsweise ist das Sensor-Anschluss-Modul dazu eingerichtet mit Heizvorrichtungen, Abschirmungsvorrichtungen und/oder Sensorvorrichtungen verbunden zu werden. Vorzugsweise bilden zumindest eine Versorgungsleitung und ein elektrischer Anschluss ein integrales Teil, welches zumindest eine leitfähige io Platte, zumindest eine Folie und/oder zumindest einen Film umfasst. Vorzugsweise ist das Sensor-Anschluss-Modul mit einem Trägerelement, insbesondere mit einem Trägerelement einer Heizvorrichtung, einer Abschirmungsvorrichtung oder einer Sensorvorrichtung verbunden. Mittels eines Sensor-Anschluss-Moduls kann die Teileanzahl sowie die Anzahl von Montageschritten reduziert werden. Das Sensor-Anschluss-Modul kann zumindest drei elektrische Anschlüsse umfassen. Das Sensor-Anschluss-Modul kann außerdem mindestens zwei Enden von elektrischen Leitern zum Anschließen eines weiteren elektrischen Elements statt eines Sensors an eine externe Spannungsquelle umfassen, wobei das erste dieser Enden mit einem der ersten und zweiten elektrischen Anschlüsse verbunden sein kann und/oder das zweite Ende mit dem dritten Anschluss verbunden sein kann, sodass zwei unterschiedliche elektrische Elemente, beispielsweise ein Sensor und eine Heizvorrichtung, unabhängig voneinander betrieben werden können. Ein solches Ende eines elektrischen Leiters kann beispielsweise das Ende eines Heizleiters, einer Erdungsleitung, einer Abschirmungsvorrichtung und/oder einer Anschlussleitung einer Kondensatorschicht eines kapazitiven Sensors sein. Vorzugsweise sind die Enden des elektrischen Leiters die Enden des gleichen Heizleiters und einer Erdungsleitung einer elektromagnetischen Abschirmungsvorrichtung und einer Anschlussleitung einer Kondensatorschicht eines kapazitiven Sensors. Auf diese Weise lässt sich der Platzbedarf für einen Anschlussbereich deutlich reduzieren, beispielsweise von etwa 60 mm x 100 mm auf etwa 30 mm x 30 mm für eine flächige Heizvorrichtung mit herkömmlicher Verpressung der Heizleiter statt Ultraschallschweißen.

Vorzugsweise umfasst das Sensor-Anschluss-Modul einen Anschlussträger zusätzlich zu einem Trägerelement eines anderen elektrischen Elements, sodass eine Montage bei mehr als zwei elektrischen Anschlüssen vereinfacht wird. Vorzugsweise umfasst das Sensor-Anschluss-Modul zumindest einen elektrischen Leiter. Vorzugsweise umfasst das Sensor-Anschluss-Modul eine Sensorvorrichtung zum Überwachen zumindest eines elektrischen Elements und/oder des zumindest einen elektrischen Leiters. Vorzugsweise überwacht die Sensorvorrichtung eine Versorgungsleitung, die den Sensor mit dem elektrischen Anschluss verbindet und welche gemeinsam mit dem elektrischen Leiter sowohl elektrisch als auch mechanisch mit demselben elektrischen Anschluss verbunden ist, sodass präzise Messungen aufgrund der Nähe des Sensors zum dem elektrischen Leiter ermöglicht werden. Vorzugsweise ist der Sensor in einem Abstand von weniger als 2 cm zum elektrischen Leiter angeordnet, insbesondere weniger als 5 cm, besonders bevorzugt weniger als 2 mm. Der elektrische Leiter bildet vorzugsweise zumindest einen schleifenförmigen Abschnitt, von welchem der Sensor zumindest abschnittsweise umgeben wird. Vorzugsweise umfasst die Sensorvorrichtung eine Führungseinrichtung zum definierten Führen eines Abschnitts des elektrischen Leiters zumindest teilweise um den Sensor herum, wobei die Führungseinrichtung zumindest einen Abschnitt eines Kreises, insbesondere eines Halbkreises, bildet. Vorzugsweise umfasst die Sensorvorrichtung zumindest einen Sensor, der in der Mitte eines solchen gebildeten Kreisabschnittes angeordnet ist, wobei durch diese Anordnung eine Messung ermöglicht wird, die durch die Nähe zum Sensor präzise ist, aber durch eine noch ausreichende Entfernung immer noch eine stabile Regelung ermöglicht. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird weiterhin durch einen Gegenstand der eingangs genannten Art gelöst, wobei das elektrische Element mittels Ultraschallschweißen mit dem Gegenstand verbunden ist. Vorzugsweise ist das elektrische Element nach einer der vorstehenden Ausführungsformen ausgebildet. Für weitere Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Gegenstands wird daher auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen elektrischen Elements verwiesen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegenstands ist der Gegenstand als Fahrzeuginnenraumbauteil oder beheizbares Fahrzeugbauteil oder Lenkrad oder aufblasbarer Fluidbehälter oder Fahrzeugsitzbauteil ausgebildet. Ein Fahrzeuginnenraumbauteil ist vorzugsweise als Armatur, als Armlehne, als Türverkleidung oder als Fahrzeugdach ausgebildet. Ein aufblasbarer Fluidbehälter ist vorzugsweise als Blase ausgebildet, wobei die Blase vorzugsweise mit Luft füllbar ist. Ein Fahrzeugsitzbauteil ist vorzugsweise als Sitzbezug, als Kopfstütze oder als Kopfseitenstütze oder als Sitzseitenwange ausgebildet.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Modul der eingangs genannten Art gelöst, wobei das elektrische Element und der Gegenstand des Moduls mittels Ultraschallschweißen miteinander verbunden sind. Vorzugsweise ist das elektrische Element nach einer der vorstehenden Ausführungsformen ausgebildet. Vorzugsweise ist der Gegenstand nach einer der vorstehenden Ausführungsformen ausgebildet. Bezüglich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Moduls wird daher auf die Vorteile und Modifikationen des elektrischen Elements und/oder des Gegenstands verwiesen. Eine dynamische Funktion ist vorzugsweise eine Funktion des Moduls, welche eine aktive Beeinflussung des Moduls auf beliebige Betriebsparameter erfordert, insbesondere auf Fluidströme und/oder auf elektrische Ströme.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls ist das Modul als Erfassungsmodul zum Erfassen von Heizungswärme an einem Lenkrad oder Erfassungsmodul zum Erfassen von Heizungswärme an einer Fahrzeugverkleidung oder Heizungs-Konturierungs-Modul für einen Fahrzeugsitz oder Heizungs-Massage-Modul für einen Fahrzeugsitz oder aufblasbarer Fluidbehälter mit integrierter Heizvorrichtung oder abgedichteter elektrischer Anschlussbereich oder Sensor-Anschluss-Modul ausgebildet.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls ist zumindest eine der dynamischen Funktionen des Moduls das Erwärmen einer Person oder das Erkennen der Präsenz einer Person oder das Massieren einer Person oder das Einstellen der Kontur einer Körperstützvorrichtung oder das Einstellen des Volumens eines aufblasbaren Fluidbehälters. Vorzugsweise ist die Person, die erwärmt und/oder erkannt und/oder massiert wird, ein Fahrzeuginsasse eines Fahrzeugs, insbesondere der Fahrer des Fahrzeugs. Die Körperstützvorrichtung kann beispielsweise als Wirbelsäulenstütze für den Fahrzeuginsassen ausgebildet sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls ist das Modul als Präsenzdetektormodul, insbesondere zur Detektion der Präsenz und/oder zur Detektion der Bewegung eines menschlichen Körperteils ausgebildet. Vorzugsweise umfasst das Präsenzdetektormodul einen Sensor zur Erkennung von Veränderungen in einem elektrischen Feld, wobei das Feld auch ein magnetisches Feld sein kann. Vorzugsweise umfasst das Präsenzdetektormodul einen Sensorleiter, welcher Änderungen eines elektromagnetischen Feldes in der Umgebung des Sensorleiters, insbesondere Änderungen, die durch das Vorhandensein von Wasser in Körperteilen eines Fahrzeuginsassen verursacht werden, erfasst und/oder welcher Druckänderungen in der Umgebung des Sensorleiters, insbesondere von Änderungen, die durch das Gewicht des überwachten Körperteils verursacht werden, erfasst. Vorzugsweise umfasst das Präsenzdetektormodul zumindest ein Trägerelement, insbesondere ein Trägerelement nach Anspruch 3. Vorzugsweise ist der Sensorleiter des Präsenzdetektormoduls nach Anspruch 4 ausgebildet. Vorzugsweise sind der Sensorleiter und das Trägerelement wie im Anspruch 3 beschrieben miteinander verbunden, insbesondere mittels Ultraschallschweißen und/oder ohne Stiche und ohne Nähte. Das Trägerelement des Präsenzdetektormoduls kann zudem einen Abschirmungsleiter und/oder einen Heizleiter tragen. Das Präsenzdetektormodul kann im Wesentlichen aufgebaut sein, wie eine Abschirmungsvorrichtung nach Anspruch 7.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Moduls umfasst ein als Erfassungsmodul zum Erfassen von Heizungswärme an einem Lenkrad und/oder ein als Erfassungsmodul zum Erfassen von Heizungswärme an einer Fahrzeugverkleidung ausgebildetes Modul zumindest eine Sensorvorrichtung und/oder zumindest eine Heizvorrichtung und/oder zumindest eine Abschirmungsvorrichtung, wobei mehrere dieser Vorrichtungen vorzugsweise gemeinsam eine Sandwichstruktur ausbilden. Vorzugsweise umfasst ein Erfassungsmodul zum Erfassen von Heizungswärme zumindest einen elektrischen Leiter, welcher eine Dicke zwischen 0,05 mm und 1 ,5 mm, insbesondere zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,1 mm und 03 mm aufweist, wobei der elektrische Leiter vorzugsweise als Heizleiter oder als Sensorleiter oder als Abschirmungsleiter ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der elektrische Leiter als Multifil-Leiter mit vorzugsweise 1 bis 10 Filamenten für einen Sensorleiter, 1 bis 3 Filamenten für einen Abschirmungsleiter und/oder 1 bis 100 Filamenten für einen Heizleiter ausgebildet. Ein Erfassungsmodul zum Erfassen von Heizungswärme an einem Lenkrad hat vorzugsweise eine Dehnbarkeit zwischen zumindest 5% und 15% ohne eine Beeinflussung, insbesondere ohne eine Beschädigung, von elektrischen Elementen oder angrenzenden Modulen zu verursachen.

Ein Erfassungsmodul zum Erfassen von Heizungswärme kann in eine Türverkleidung, Eine Armlehne oder eine Kopfstütze eines Fahrzeugs eingebaut sein. Ein Erfassungsmodul zum Erfassen von Heizungswärme umfasst vorzugsweise ein als Heizungsträgerelement ausgebildetes Trägerelement, welches vorzugsweise aus einem isolierenden Material mit einer Dicke von zumindest 0,7 mm ausgebildet ist, und einen an dem Heizungsträgerelement befestigten und/oder in dieses Heizungsträgerelement eingebetteten Heizleiter, welcher vorzugsweise eine Dicke von unter 0,2 mm aufweist. Ein Erfassungsmodul zum Erfassen von Heizungswärme umfasst vorzugsweise ein Sensorträgerelement, welches vorzugsweise aus einem isolierenden Material mit einer Dicke von unter 0,7 mm ausgebildet ist und einen an dem Sensorträgerelement befestigten oder in das Sensorträgerelement eingebetteten Sensorleiter, welcher eine Dicke von unter 0,2 mm Durchmesser aufweist. Ein Erfassungsmodul zum Erfassen von Heizungswärme umfasst vorzugsweise zudem ein Abschirmungsträgerelement, welches vorzugsweise aus einem isolierenden Material mit einer Dicke von zumindest 0,7 mm ausgebildet ist und einen an dem Abschirmungsträgerelement befestigten oder in das Abschirmungsträgerelement eingebetteten Abschirmungsleiter umfasst, welcher vorzugsweise eine Dicke von unter 0,2 mm umfasst. Vorzugsweise umfasst das Erfassungsmodul zum Erfassen von Heizungswärme ein kombiniertes Heizungsabschirmungsträgerelement mit einem Heizleiter und einem Abschirmungsleiter, wobei der Heizleiter und der Abschirmungsleiter jeweils auf sich gegenüberliegenden Oberflächen des kombinierten Trägerelements befestigt sind und/oder ein kombiniertes Sensorabschirmungsträgerelement mit einem Sensorleiter und einem Abschirmungsleiter, welche jeweils auf sich gegenüberliegenden Oberflächen des kombinierten Trägerelements befestigt sind.

Es ist weiterhin ein erfindungsgemäßes Modul besonders bevorzugt, bei welchem das Modul als Vorrichtung zum Einstellen der Sitzkontur eines Fahrzeugsitzes ausgebildet ist. Mittels der Vorrichtung kann die Kontur eines Fahrzeugsitzes dynamisch an verschiedene Situationen angepasst werden. Insbesondere kann ein Fahrzeugsitz an die Anatomie eines bestimmten Fahrzeuginsassen, beispielsweise des Fahrers angepasst werden. Die Vorrichtung kann den Fahrzeugsitz beispielsweise abhängig von Fahrmanövern, insbesondere in Abhängigkeit von Kurvenfahrten einstellen. Die Vorrichtung kann dafür sorgen, dass ein Fahrzeuginsasse zur Sicherstellung seiner Gesundheit nicht permanent in derselben Sitzposition sitzt. Die Einstellung des Sitzes kann außerdem beispielsweise auf Müdigkeit oder auf bevorstehende Fahrzeugkollisionen zum Schutz des Fahrers reagieren. Die Vorrichtung kann dazu genutzt werden, um einen Fahrzeuginsassen zu massieren, insbesondere mit erhöhter Temperatur und/oder mit erhöhtem Druck. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung zumindest einen, insbesondere mehrere aufblasbare Fluidbehälter, mittels welcher die Kontur des Sitzes individuell justierbar ist.

Es ist weiterhin ein erfindungsgemäßes Modul vorteilhaft, bei welchem das Modul als aufblasbarer Fluidbehälter ausgebildet ist und/oder zumindest einen, vorzugsweise mehrere aufblasbare Fluidbehälter umfasst, wobei vorzugsweise zumindest ein elektrischer Leiter mit dem einen oder den mehreren Fluidbehältern, insbesondere mittels Ultraschallschweißen, verbindbar ist und/oder wobei der zumindest eine oder mehrere aufblasbare Fluidbehälter vorzugsweise zumindest ein mittels Ultraschallschweißen verschweißtes und/oder versiegeltes Sensor-Anschluss-Modul umfasst. Vorzugsweise ist der aufblasbare Fluidbehälter als pneumatische Blase ausgebildet, welche mit einem Gas, vorzugsweise mit Luft füllbar ist, wobei die Blase vorzugsweise einen mit der Blase verschweißten Heizleiter, insbesondere auf der Innenseite der Blase, aufweist, und wobei die pneumatische Blase vorzugsweise ein Sensor- Anschluss-Modul umfasst, welches zwischen zwei Schichten der Blase verschweißt ist, um das Sensor-Anschluss-Modul vor äußerlichen Einflüssen zu schützen. Insbesondere wird zumindest ein elektrischer Leiter auf der Innenseite des Fluidbehälters verschweißt. Vorzugsweise ist der Fluidbehälter mit einem Fluid, insbesondere mit Luft, füllbar und folglich aufblasbar. Vorzugsweise wird der Fluidbehälter während bestimmter Betriebsphasen, beispielsweise während einer Kurvenfahrt oder eines anderen Fahrmanövers eines Fahrzeugs, mit einer definierten Luftmenge befüllt. Der aufblasbare Fluidbehälter hat vorzugsweise mindestens eine flexible Wand, welche für das einzufüllende Fluid undurchlässig ist, sodass die Form und/oder die Kontur der Wand des Fluidbehälters und/oder der gesamte Fluidbehälter individuell anpassbar ist, indem die Fluidmenge im Fluidbehälter verändert wird. Die Wand des Fluidbehälters besteht zumindest teilweise aus einem Material, das durch Ultraschallschweißen nicht beschädigt wird. Vorzugsweise besteht eine solche Wand aus einem polymeren Material, vorzugsweise aus Polyurethan.

Vorzugsweise hat eine solche Wand eine Schmelztemperatur, welche höher liegt als die Schmelztemperatur von zumindest einer Schicht eines an der Wand befestigten elektrischen Leiters, wobei die Schmelztemperatur zumindest einer Wand vorzugsweise um 20°C, besonders bevorzugt um mindestens 50°C höher als die des elektrischen Leiters liegt.

Die Wand eines solchen Fluidbehälters hat vorzugsweise eine Dicke, die größer ist als die Dicke eines oder mehrerer mit dem Fluidbehälter verbundenen elektrischen Leiters. Vorzugsweise hat die Wand eine Dicke zwischen 0,1 mm und 5 mm, insbesondere zwischen 0,1 mm und 2 mm, besonders bevorzugt zwischen 1 mm und 2 mm. Der aufblasbare Fluidbehälter ist vorzugsweise als Fluidblase, insbesondere als Luftblase, ausgebildet. Der aufblasbare Fluidbehälter wird vorzugsweise durch Verschweißen von zumindest zwei Schichten aus einem flexiblen Wandmaterial an den Kanten des flexiblen Wandmaterials hergestellt. Vorzugsweise haben diese Schichten eine ähnliche Größe. Vorzugsweise wird durch das Verschweißen der zwei Schichten eine gasfüllbare, insbesondere eine luftfüllbare Blase erzeugt. Vorzugsweise umfasst der Fluidbehälter ein oder mehrere elektrische Elemente, insbesondere ein oder mehrere elektrische Elemente wie vorstehend beschrieben, und/oder sind ein oder mehrere elektrische Elemente mit dem Fluidbehälter verbindbar, insbesondere mittels Ultraschallschweißen.

Insbesondere kann der Fluidbehälter ein elektrisches Heizelement, einen Temperatursensor zur Überwachung der Temperatur des Heizelements, einen Temperatursensor zur Überwachung der Temperatur eines Fahrzeuginsassen, einen Drucksensor zur Überwachung des Drucks innerhalb des aufblasbaren Fluidbehälters, einen Präsenzdetektor zum Detektieren menschlicher Körperteile und/oder eine Abschirmungsvorrichtung zur Abschirmung von elektromagnetischen Einflüssen, insbesondere von Einflüssen der Heizvorrichtung in Richtung eines Fahrzeuginsassen oder in Richtung eines Präsenzdetektors, umfassen. Vorzugsweise sind diese elektrischen Elemente, insbesondere ein Drucksensor und/oder ein Temperatursensor, beispielsweise ein NTC-Sensor, an dem Fluidbehälter und/oder in den Fluidbehälter integriert, insbesondere mittels Ultraschallschweißen mit dem Fluidbehälter verschweißt und/oder in den Fluidbehälter eingebettet. Es ist zudem bevorzugt, einen aufblasbaren Fluidbehälter mit einer Heizvorrichtung zu kombinieren, um eine kombinierte Sitzkontur und/oder Sitztemperatureinstellvorrichtung zu realisieren, welche den Komfort eines Fahrzeugsitzes durch eine Massagefunktion, eine Sitzkonturierungsfunktion um gleichzeitig eine Heizfunktion erhöht. Eine Vorrichtung zum Verstellen der Sitzkontur eines Fahrzeugsitzes weist vorzugsweise zumindest ein Merkmal auf, das bereits vorstehend für einen aufblasbaren Fluidbehälter beschrieben ist.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls ist das Modul als aufblasbarer Fluidbehälter mit integrierter Heizvorrichtung ausgebildet, wobei mehrere aufblasbare Fluidbehälter und zumindest eine Heizvorrichtung gemeinsam vorzugsweise ein kombiniertes Heizungs-Massage- Modul und/oder ein kombiniertes Heizungs-Konturierungs-Modul für Fahrzeugsitze bilden. Vorzugsweise weist zumindest einer der mehreren Fluidbehälter einen mit dem Fluidbehälter mittels Ultraschallschweißen verschweißten Heizleiter auf, wobei der Heizleiter insbesondere auf der Innenseite zumindest einer Schicht des Fluidbehälters mit der Schicht des Fluidbehälters verbunden, insbesondere verschweißt ist. Vorzugsweise umfasst zumindest einer der Fluidbehälter ein versiegeltes Sensor-Anschluss-Modul. Ein aufblasbarer Fluidbehälter mit integrierter Heizvorrichtung weist vorzugsweise zumindest einen in eine flexible Wand des Fluidbehälters integrierten, vorzugsweise verschweißten, Heizleiter auf, welcher vorzugsweise an der Innenseite einer flexiblen Wand eingebettet ist, wobei die flexible Wand mit eingebettetem Heizleiter in einem Fahrzeug verbaut einem Fahrzeuginsassen zugewandt ist, um diesen zu wärmen. Die integrierte Heizvorrichtung kann einen Heizleiter und ein separates Trägerelement umfassen. Die Heizvorrichtung kann beispielsweise ein Kunststoffmultifilament, einen Vliesträger und/oder einen Heizleiter aus Stahl oder Kupfer umfassen, wobei der Heizleiter auf einem beliebigen flexiblen und/oder flachen Trägerelement vernäht sein kann. Ist der Heizleiter auf einem separaten Trägerelement aufgebracht, insbesondere vernäht, kann dieses separate Trägerelement auf die flexible Wand des Fluidbehälters auflaminiert werden.

Besonders bevorzugt ist allerdings ein als elektrischer Multifil-Leiter ausgebildeter Heizleiter aus Kupfer, welcher mittels Ultraschallschweißen direkt, ohne separates Trägerelement, an der Wand des Fluidbehälters befestigt ist und/oder welcher von der Innenseite des Fluidbehälters in die Wand des Fluidbehälters eingebettet ist. Eine Anordnung des Heizleiters innerhalb des Fluidbehälters schützt den Heizleiter vor mechanischen Belastungen, insbesondere vor Scherbewegungen außerhalb des Fluidbehälters. Wird die Heizvorrichtung von außen am Fluidbehälter angebracht, kann sie beispielsweise wie zuvor beschrieben mit einem separaten Trägerelement außen auf den Fluidbehälter auflaminiert sein. Die Lebensdauer kann jedoch erheblich erhöht werden, wenn der Heizleiter direkt an der Wand des Fluidbehälters angebracht oder zumindest teilweise durch Ultraschallschweißen in die Wand des Fluidbehälters eingebettet ist. Durch das Integrieren einer Heizfunktion in Fluidbehälter können kombinierte Heizungs-Massage-Module und/oder kombinierte Heizungs-Konturierungs- Module für Fahrzeugsitze realisiert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Moduls ist das Modul als elektrischer Anschlussbereich ausgebildet, welcher vorzugsweise durch Verschweißen von zwei Schutzschichten mittels Ultraschallschweißen vor äußeren Einflüssen abgedichtet ist. Ein abgedichteter elektrischer Anschlussbereich umfasst vorzugsweise ein elektrisches Anschlussoder ein elektrisches Sensor-Anschluss-Modul wie vorstehend bereits beschrieben. Vorzugsweise dient der elektrische Anschlussbereich zur elektrischen Kontaktierung zumindest einer Insassendetektionseinrichtung, einer Heizvorrichtung, einer Sensorvorrichtung, insbesondere zur Erfassung von Druck oder Temperatur und/oder einer Abschirmungseinrichtung. Der elektrische Anschlussbereich ist vorzugsweise zwischen den verschweißten Schichten angeordnet. Zumindest eine der Schichten kann ein Trägerelement eines elektrischen Elements sein, welches über einen solchen Anschlussbereich mit einer externen Spannungsquelle oder beispielsweise einer externen Steuereinrichtung verbunden ist.

Zumindest eine der Schutzschichten kann zudem eine separate Schutzschicht aus einem geeigneten, vorzugsweise abdichtbaren Material sein. Zumindest eine der Schutzschichten kann außerdem aus zumindest einem Teil einer Wand eines Fluidbehälters bestehen. Vorzugsweise dichtet der abgedichtete elektrische Anschlussbereich zumindest einen elektrischen Anschluss, vorzugsweise ein gesamtes Anschlussmodul, vollständig ab, sodass zeitaufwändiges Kleben oder Beschichten von Kontaktflächen oder gar Schrumpfschläuche nicht benötigt werden. Wenn ein Fluidbehälter mit einem abgedichteten elektrischen Anschlussbereich versehen ist, sind die beiden Schutzschichten vorzugsweise Erweiterungen der Wende des Fluidbehälters, vorzugsweise einer oberen und einer unteren Wand des Fluidbehälters. Vorzugsweise sind elektrische Anschlüsse und/oder Sensoren zwischen diesen beiden Schichten abgedichtet. Wenn ein Fluidbehälter mit einem Sensor-Anschluss-Modul und/oder einem abgedichteten elektrischen Anschlussbereich versehen ist, ist vorzugsweise mindestens der Sensor eines solchen Sensor-Anschluss-Moduls innerhalb des Fluidbehälters angeordnet, während ein Anschlussbereich eines solchen Sensor- Anschluss-Moduls in dem abgedichteten elektrischen Anschlussbereich eingeschlossen ist. Dadurch wird eine präzise Messung und sehr einfache Montage ermöglicht. Eine solche Anordnung ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Fluidbehälter eine Heizvorrichtung und/oder einen Temperatursensor und/oder einen Drucksensor und/oder einen Präsenzdetektor innerhalb des Fluidbehälters umfasst.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Moduls ist das Modul als Massageeinrichtung ausgebildet, welche vorzugsweise durch Verschweißen von zwei Schutzschichten mittels Ultraschallschweißen gebildet wird. Eine Massageeinrichtung kann eine Massageeinrichtung im Allgemeinen sein, welche nicht unbedingt auf ein Fahrzeug bezogen sein muss. Eine Massageeinrichtung kann beispielsweise auch für Betten, Massageliegen, Operationstische oder Liegestühle geeignet sein. Eine Massageeinrichtung kann jedes Modul und/oder jedes elektrische Element umfassen, welches vorstehend beschrieben ist, insbesondere einen oder mehrere Fluidbehälter mit oder ohne Heizvorrichtung und/oder integriertem abgedichteten Anschlussbereich, Sensoren und weitere, insbesondere eine Sitzkonturierungseinrichtung.

Es ist ferner ein erfindungsgemäßes Modul bevorzugt, bei welchem das Modul ein kombiniertes Heizungserkennungsmodul ist, insbesondere für ein Lenkrad zum Wärmen und Erkennen der Hände eines Fahrers, wobei das Heizungserkennungsmodul vorzugsweise zumindest einen Heizleiter, zumindest einen Sensorleiter und/oder zumindest einen Abschirmungsleiter umfasst, welche mittels Ultraschallschweißen auf einem Trägerelement gemeinsam oder mehreren Trägerelementen getrennt voneinander verschweißt sind.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei das elektrische Element und der Gegenstand mittels Ultraschallschweißen und/oder Löten und/oder thermischem Schweißen, insbesondere thermisches Kompressionsschweißen miteinander verbunden werden. Vorzugsweise werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahren zumindest ein elektrisches Element nach einer der vorstehenden Ausführungsformen mit zumindest einem Gegenstand nach einer der vorstehenden Ausführungsformen zu einem Modul nach einer der vorstehenden Ausführungsformen verschweißt. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen elektrischen Elements, des erfindungsgemäßen Gegenstands und des erfindungsgemäßen Moduls verwiesen.

Unter Ultraschallschweißen wird das Verbinden durch Aussetzen zumindest eines zu verbindenden Gegenstands mit Druck und/oder einer Vibration ein einem Frequenzbereich von Ultraschalltönen verstanden. Eine Verbindung durch Ultraschallschweißen ermöglicht eine gute Befestigung zwischen einem elektrischen Element, insbesondere eines elektrischen Leiters, und einem Trägersubstrat, insbesondere eines flächigen Trägerelements. Besonders stark wird diese Fixierung durch die Bildung einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere einer Verklebung, wenn die Beschichtung eines elektrischen Leiters, beispielsweise eines Schmelzschichtleiters und das Trägermaterial des Trägerelements durch die Ultraschallverschweißung miteinander verschmelzen. Löten bedeutet Befestigen durch Zugabe von geschmolzenem Material, wobei das zugegebene Material beispielsweise ein elektrisch leitfähiges Material und/oder ein Material aus zumindest 50% Zinn, Blei und/oder einem anderen Metall und/oder einer Legierung mit einer Schmelztemperatur von unter 500°C, vorzugsweise mit einer Schmelztemperatur von unter 300°C, enthält. Vorzugsweise ist die Schmelztemperatur des Lötmaterials höher als die Schmelztemperatur der zu verbindenden Komponenten, sodass die zu verbindenden Komponenten beim Fügen nicht beschädigt werden. Thermisches Schweißen bedeutet Befestigen durch Schmelzen von Material, wobei das Material vorzugsweise Bestandteil von zumindest einem der miteinander zu verbindenden Komponenten und/oder ein zusätzlich hinzugefügtes Material ist, das zumindest 50% Eisen, Aluminium und/oder ein anderes Metall und/oder eine elektrisch leitende Legierung mit einer Schmelztemperatur über 250°C enthält.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen: ein als multifiler elektrischer Leiter ausgebildetes elektrisches

Element in einem schematischen Querschnitt;

Fig. 2a, einen elektrischen Leiter in einem Schichtmuster auf einem Trägerelement in einer Draufsicht;

Fig. 2b einen elektrischen Leiter in einem anderen Schichtmuster auf einem Trägerelement in einer Draufsicht;

Fig. 3 ein als Sensor-Anschluss-Modul ausgebildetes Modul in einer Draufsicht;

Fig. 4 ein als Anschlussbereich ausgebildetes Modul in einer Draufsicht;

Fig. 5 ein mit einem elektrischen Leiter verbundenes Sensor-Anschluss- Modul auf einem Trägerelement in einer Draufsicht;

Fig. 6 eine Vorrichtung zum Verstellen der Sitzkontur eines Fahrzeugsitzes mit mehreren Fluidbehältern in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 7 ein verschweißtes Sensor-Anschluss-Modul mit verschweißtem Anschlussbereich an einem Fluidbehälter mit integriertem elektrischem Leiter in einer Draufsicht; und

Fig. 8 einen aufgeblasenen Fluidbehälter mit integrierter Heizvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht.

Die Fig. 1 zeigt ein elektrisches Funktionselement 10, welches als multifiler elektrischer Leiter 12a ausgebildet ist. Der multifile elektrische Leiter 12a umfasst sieben Teilstränge 14, wobei die Teilstränge 14 jeweils als monofile elektrische Leiter 12b ausgebildet sind. Jeder monofile elektrische Leiter 12b, welche gemeinsam den multifilen elektrischen Leiter 12a bilden, umfasst drei Schichten, wobei jeder monofile elektrische Leiter 12b einen elektrisch leitfähigen Draht 16, eine Schutzschicht 18 und eine Schmelzschicht 20 umfasst. Der elektrisch leitfähige Draht 16 bildet jeweils den Kern eines jeden monofilen elektrischen Leiters 12b. Der elektrisch leitfähige Draht 16 wird vollständig von der Schutzschicht 18 umgeben, wobei die Schutzschicht 18 als Isolationsschicht zum Isolieren des Drahts 16, insbesondere zum Isolieren des Drahts 16 von elektrischen Einflüssen, ausgebildet ist. Zudem kann die Schutzschicht 18 den Draht 16 vor mechanischen Beschädigungen schützen. Der Draht 16 und die den Draht 16 umgebende Schutzschicht 18 werden wiederum vollständig von der Schmelzschicht 20 umschlossen. Die Schmelzschicht 20 ist dazu eingerichtet, gezielt mittels einer Wärmezufuhr, insbesondere durch Ultraschallschweißen, aufgeschmolzen zu werden, sodass einer, mehrere oder sämtliche monofile elektrische Leiter 12b und/oder der multifile elektrische Leiter 12a auf einem Trägerelement 22 und/oder auf einem Gegenstand 100 durch Verschmelzen mit dem Trägerelement 22 und/oder durch Verschmelzen mit dem Gegenstand 100 stoffschlüssig befestigt werden können.

Vorzugsweise liegt die Schmelztemperatur der Schmelzschicht 20 unterhalb der Schmelztemperatur der Schutzschicht 18, sodass beim Ultraschallschweißen nur die Schmelzschicht 20 zur Befestigung des elektrischen Leiters 12a, 12b aufgeschmolzen wird, die Schutzschicht 18 jedoch unbeschädigt bleibt. Der elektrisch leitfähige Draht 16 kann beispielsweise aus Kupfer, einer Kupferlegierung, aus Stahl oder aus einer anderen Eisenlegierung ausgebildet sein. Einer, mehrere oder sämtliche monofile Leiter 12b und/oder der monofile elektrische Leiter 12a sind dazu eingerichtet, als elektrisch leitfähiger Draht beispielsweise für eine Heizvorrichtung, für eine Sensorvorrichtung, als Antenne, für eine Abschirmungsvorrichtung, insbesondere als Heizdraht, als Sensordraht, und/oder als Abschirmdraht zu fungieren.

Die Fig. 2a und 2b zeigen jeweils ein als elektrischer Leiter 12 ausgebildetes elektrisches Funktionselement 10, welches in unterschiedlichen Schichtmustern auf einem Trägerelement 22 befestigt ist. Der elektrische Leiter 12 kann als monofiler elektrischer Leiter 12b oder als multifiler elektrischer Leiter 12a ausgebildet sein. Insbesondere kann der elektrische Leiter 12 beispielsweise als Heizleiter für eine Heizvorrichtung, als Sensorleiter für eine Sensorvorrichtung, als Abschirmungsleitung für eine Abschirmungsvorrichtung ausgebildet sein und/oder gemeinsam mit dem Trägerelement 22 eine Heizvorrichtung, eine Sensorvorrichtung oder eine Abschirmungseinrichtung bilden. Vorzugsweise können mehrere auf einem Trägerelement 22 befestigte elektrische Leiter 12 kombiniert werden, insbesondere zu einer kombinierten Heizungs-Sensor- Vorrichtung, Heizungs-Sensor-Abschirmungs-Vorrichtung oder Sensor- Abschirmungs-Vorrichtung, beispielsweise indem mehrere Trägerelement 22 mit jeweils zumindest einem elektrischen Leiter 12 eine Sandwichstruktur bilden. Zudem können mehrere elektrische Leiter 12 benachbart und beabstandet zueinander auf einem gemeinsamen Trägerelement 22 angeordnet sein, wobei zumindest einer der mehreren elektrischen Leiter 12 als Heizleiter, ein anderer Leiter 12 als Sensorleiter und/oder ein weiterer Leiter 12 als Abschirmungsleiter ausgebildet ist. Ein Heizleiter kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, einen Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs zu wärmen. Ein Sensorleiter kann dazu eingerichtet sein, die Präsenz eines Fahrzeuginsassen zu detektieren und/oder die Heizungswärme des Heizleiters zu erfassen. Ein Abschirmungsleiter ist dazu eingerichtet, Störeinflüsse des Heizleiters auf den Sensorleiter, insbesondere elektromagnetische Einflüsse, von dem Sensorleiter abzuschirmen, um das Überwachen der Heizungswärme und/oder das Detektieren der Präsenz eines Fahrzeuginsassen störungsfrei zu ermöglichen.

Das Trägerelement 22 ist vorzugsweise als flaches und/oder flächiges Trägerelement 22 ausgebildet. Insbesondere ist das Trägerelement 22 als Folie oder als Vlies ausgebildet. Vorzugsweise ist das Trägerelement 22 dazu eingerichtet, auf seinen beiden gegenüberliegenden Oberflächen jeweils zumindest einen elektrischen Leiter 12 zu tragen. Vorzugsweise ist das Trägerelement 22 dazu eingerichtet, dass auf zumindest einer seiner Oberflächen zumindest ein elektrischer Leiter 12 mittels Ultraschallschweißen stoffschlüssig mit dem Trägerelement 22 verbindbar, insbesondere verschweißbar und/oder verschmelzbar ist. Vorzugsweise ist das Trägerelement 22 derart ausgebildet, dass es beim Ultraschallschweißen zum Befestigen zumindest eines elektrisch leitfähigen Leiters 12, insbesondere durch die Wahl einer geeigneten Dicke des Trägerelements 22, nicht beschädigt wird. Beispielsweise kann das Trägerelement 22, insbesondere bei Befestigung von elektrischen Leitern 12 auf beiden Oberflächen des Trägerelements 22, mindestens 50% dicker sein als die Summe der beiden dicksten elektrischen Leiter 12, welche auf dem Trägerelement 22 mittels Ultraschallschweißen befestigt werden sollen. Das Trägerelement 22 ist vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere aus Polyurethan ausgebildet.

In der Fig. 2a ist ein auf einem Trägerelement 22 befestigter elektrischer Leiter 12 zu sehen, welcher in einem Schichtmuster angeordnet ist, wobei der elektrische Leiter 12 zur Ausbildung des Schichtmusters mehrere nebeneinander angeordnete Schleifen mit geraden Abschnitten und Kurvenabschnitten aufweist und wobei mehrere nebeneinander angeordnete Schleifen des elektrischen Leiters 12 eine Schleifenreihe bilden, wobei mehrere Schleifenreihen beabstandet zueinander und benachbart zueinander angeordnet sind. In der Fig. 2b ist ein anderes Schichtmuster eines oder mehrerer elektrisch leitfähiger Leiter 12, welche auf einem Trägerelement 22 befestigt sind, zu sehen. Der eine oder die mehreren elektrischen Leiter 12 sind in der Fig. 2b in einem Zickzackmuster mit mehreren geradlinigen Abschnitten und mehreren die geradlinigen Abschnitte verbindenden Biegungen ausgebildet, wobei mehrere elektrische Leiter 12 und/oder mehrere Abschnitte eines elektrischen Leiters 12 benachbart zueinander und beabstandet voneinander parallel verlaufen. Das Schichtmuster ist vorzugsweise so ausgewählt, dass benachbarte elektrische Leiter 12, insbesondere ein Heizleiter und ein Sensorleiter, sich möglichst wenig gegenseitig beeinflussen und/oder stören. Insbesondere wird ein Abstand zwischen zwei benachbarten Leitern 12 gewählt, welcher die gegenseitige Beeinflussung und/oder Störung minimiert.

Die Fig. 3 zeigt ein Modul 200, welches als Sensor-Anschluss-Modul 210 ausgebildet ist. Das Sensor-Anschluss-Modul 210 umfasst zudem ein Modul 200, welches als Anschlussbereich 208 ausgebildet ist. Das Sensor-Anschluss-Modul 210 und der Anschlussbereich 208 umfassen jeweils mehrere unterschiedlich ausgebildete elektrische Elemente 10. Das Sensor-Anschluss-Modul 210 umfasst ein Sensorelement 24, einen elektrischen Leiter 12, sowie elektrische Anschlüsse 28a, 28b. Die elektrischen Anschlüsse 28a, 28b bilden gemeinsam den Anschlussbereich 208. Vorzugsweise bilden das Sensorelement 24 und der Anschlussbereich 208 mit den elektrischen Anschlüssen 28a, 28b gemeinsam das Sensor-Anschluss-Modul 210. Das Sensorelement 24 kann insbesondere als Temperatursensor oder als Drucksensor ausgebildet sein. Ein Temperatursensor ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Temperatur einer Heizvorrichtung zu erfassen. Ein Drucksensor ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Druck innerhalb eines Fluidbehälters 102 und/oder den durch einen Fahrzeuginsassen auf einem Fahrzeugsitz erzeugten Druck zu erfassen.

Zudem kann das Sensorelement 24 als Präsenzdetektor ausgebildet sein, welcher die Präsenz eines Fahrzeuginsassen und/oder eines Körperteils des Fahrzeuginsassen und/oder eine Bewegung eines Körperteils des Fahrzeuginsassen detektiert. Über die elektrischen Anschlüsse 28a, 28b ist das Sensorelement 24 an Versorgungsleitungen 26a, 26b anschließbar. Die Versorgungsleitung 26a ist mit ihrem Ende mit dem elektrischen Anschluss 28a verbunden, insbesondere verlötet. Die Versorgungsleitung 26b ist mit ihrem Ende mit dem elektrischen Anschluss 28b verbunden, insbesondere verlötet. Mittels der Versorgungsleitungen 26a, 26b ist das Sensorelement 24 beispielsweise an ein Steuergerät, insbesondere an ein Fahrzeugsteuergerät, und/oder an eine Energieversorgungseinrichtung, insbesondere an eine Batterie und/oder ein Netzteil, anschließbar, sodass das Sensorelement 24 mittels der Versorgungsleitungen 26a, 26b mit Energie und/oder mit Daten versorgbar ist, wobei die Versorgungsleitungen 26a, 26b zudem dazu eingerichtet sind, von dem Sensorelement 24 erfasste Sensordaten, beispielsweise Temperaturdaten und/oder Druckdaten, an ein Steuergerät, insbesondere an ein

Fahrzeugsteuergerät, zu übertragen.

An dem elektrischen Anschluss 28a ist zudem gemeinsam mit der

Versorgungsleitung 26a der elektrische Leiter 12 mit dem elektrischen Anschluss 28a verbunden, insbesondere thermisch verschweißt, verlötet oder durch Ultraschallschweißen befestigt. Der elektrische Leiter 12 kann beispielsweise als Heizleiter, als Sensorleiter und/oder als Abschirmungsleiter ausgebildet sein. Der elektrische Leiter 12 weist eine derartige Biegekontur auf, dass er um das Sensorelement 24 in einer dem Sensorelement 24 im Wesentlichen entsprechenden Kontur, entlang verläuft, insbesondere in einer Schleife, wobei der in der Fig. 3 zu sehende Abschnitt des elektrischen Leiters 12 beispielsweise Bestandteil einer Heizvorrichtung, einer Sensorvorrichtung und/oder einer Abschirmungseinrichtung sein kann, welche mit einem Trägerelement 22 verbunden und/oder auf einem Trägerelement 22 befestigt sein können, insbesondere mittels Ultraschallschweißen. Vorzugsweise sind die elektrischen Anschlüsse 28a, 28b zumindest zu 50% aus Kupfer oder zumindest zu 50% aus Eisen oder zumindest zu 50% aus dem Material einer daran befestigten Versorgungsleitung 26a, 26b ausgebildet. Die Versorgungsleitungen 26a, 26b können interne Leiterstränge eines elektrischen Gerätes und/oder externe Leiterstränge einer Stromquelle sein.

Die Fig. 4 zeigt ein Modul 200, welches als Anschlussbereich 208 ausgebildet ist. Der Anschlussbereich 208 umfasst verschiedene elektrische Elemente 10. Insbesondere wird der Anschlussbereich 208 durch drei elektrische Anschlüsse 28a bis 28c gebildet, wobei mit dem elektrischen Anschluss 28a eine Versorgungsleitung 26a und ein elektrischer Leiter 12, mit dem elektrischen Anschluss 28b eine Versorgungsleitung 26b und ein weiterer elektrischer Leiter 12 und mit dem elektrischen Anschluss 28c eine Versorgungsleitung 26c verbunden ist. Vorzugsweise sind die Versorgungsleitungen 26a - 26c sowie die elektrischen Leiter 12 mit dem jeweiligen elektrischen Anschluss 28a - 28c thermisch verschweißt, verlötet oder ultraschall-verschweißt. Vorzugsweise sind die elektrischen Anschlüsse 28b und 28c Bestandteil eines Sensorelements 24, wie in der Fig. 3 dargestellt. Vorzugsweise bilden die Versorgungsleitungen 26b und 26c mit dem Sensorelement 24 einen elektrischen Stromkreis, wobei das Sensorelement 24 als Schaltvorrichtung fungieren kann, welches den Stromfluss in dem elektrischen Stromkreis durch Unterbrechen des Stromkreises sowie Schließen des Stromkreises regeln kann.

Ein Anschluß-Modul ist besonders kostengünstig, wenn mindestens ein (externer) Versorgungsleiter 26a-c mit mindestens einem (internen) elektrischen Leiter 12 unter Zwischenschaltung eines Anschlusses 28 a-c verbunden ist. Dieser Anschluß dient als eine flache Anker-Fläche, die vorab an einem Trägermaterial befestigt ist. Diese Verbindungsmethode braucht weniger manuelle Handhabung, verglichen mit Löten oder Crimpen, weil alle Kontakt- und Verbindungszonen in derselben Ebene liegen wie bei der Verlegung anderer elektrischer Funktionselemente in einem Modul. Zudem müssen bei dem Zusammenbau nur Materialien und Kräfte senkrecht zu dieser Ebene auf den Anschluß 28 a-c aufgebracht werden.

Eine Ultraschall-Verschweißung hat den Vorteil, das ein elektrischer Widerstand eines eingebetteten Leiters im Unterschied zu thermischem Schweißen oder Löten kaum verändert ist, weil eine Erwärmung des Leiters nicht ausreicht, um die Material-Struktur des Leiters signifikant zu verändern.

Die Fig. 5 zeigt ein Sensor-Anschluss-Modul 210 mit einem Anschlussbereich 208 und einem Sensorelement 24, wobei das Sensor-Anschluss-Modul 210 mit einem als Heizleiter ausgebildeten elektrischen Leiter 12 über den Anschlussbereich 208 verbunden ist. Der elektrische Leiter 12, welcher als Heizleiter ausgebildet ist, ist auf einem Trägerelement 22, welches beispielsweise aus Folie aus einem Polymer ausgebildet ist, befestigt, insbesondere mittels Ultraschallschweißen mit dem Trägerelement 22 stoffschlüssig verbunden. Vorzugsweise bilden das Sensor-Anschluss-Modul und der Heizleiter gemeinsam eine Heizvorrichtung 214. Das Sensor-Anschluss- Modul und/oder der mit dem Sensor-Anschluss-Modul und als Heizleiter ausgebildete elektrische Leiter 12 werden über Versorgungsleitungen 26, welche über elektrische Anschlüsse 28 mit dem Sensor-Anschluss-Modul und dem elektrischen Leiter 12 verbunden sind, mit elektrischer Energie einer Spannungsquelle und/oder mit Daten eines Steuerungsgerätes, insbesondere eines Fahrzeugsteuergerätes, versorgt, wobei mittels des Sensorelements 24 ermittelte Sensordaten, beispielsweise Druck- oder Temperaturdaten, über die Versorgungsleitungen an ein Steuergerät übermittelt werden können. Die aus dem Sensor-Anschluss-Modul 210 und dem als Heizleiter ausgebildeten elektrischen Leiter 12 gebildete Heizvorrichtung 214 kann beispielsweise mit einem aufblasbaren Fluidbehälter 102 stoffschlüssig, insbesondere mittels Ultraschallschweißen, verbunden werden, wobei das Trägerelement 22 dann Bestandteil des Fluidbehälters 102 ist. Ein aufblasbarer Fluidbehälter 102 kann gemeinsam mit einer Heizvorrichtung 214, welche sich insbesondere aus einem Sensor-Anschluss-Modul 210 und einem Heizleiter zusammensetzt, kann insbesondere ein Heizungs-Konturierungs-Modul 204 und/oder ein Heizungs- Massage-Modul 206 bilden.

Die Fig. 6 zeigt ein Modul 200, welches als Vorrichtung 212 zum Verstellen der Sitzkontur eines Fahrzeugsitzes, kurz Sitz-Konturierungs-Modul, ausgebildet ist. Die Vorrichtung 212 zum Verstellen der Sitzkontur eines Fahrzeugsitzes umfasst mehrere, in dem abgebildeten Ausführungsbeispiel zehn, als aufblasbare Fluidbehälter 102 ausgebildete Gegenstände 100. Eine solche Vorrichtung 212 mit mehreren Fluidbehältern 102 ist vorzugsweise in einem oder mehreren Fahrzeugsitzen eines Fahrzeuges angeordnet, insbesondere in ein Sitzpolster und/oder einen Sitzbezug integriert, und dazu eingerichtet, die Sitzkontur des Fahrzeugsitzes, insbesondere abhängig von Fahrmanövern wie Kurvenfahrten, dynamisch anzupassen und/oder einen auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeuginsassen zu massieren. Zum Anpassen der Sitzkontur und/oder zum Massieren eines Fahrzeuginsassen können die aufblasbaren Fluidbehälter 102 separat und unabhängig voneinander gezielt mit einer definierten Luftmenge beaufschlagt werden, um diese aufzublasen. Eine oder mehrere der Fluidbehälter 102 können eine Heizvorrichtung 214, eine Sensorvorrichtung und/oder eine Abschirmungseinrichtung umfassen.

Die Fig. 7 zeigt einen Abschnitt eines aufblasbaren Fluidbehälters 102, welcher mittels einer Fluidleitung 106 mit Luft befüllbar und/oder wobei mittels der Fluidleitung 106 Luft aus dem Fluidbehälter 102 absaugbar ist, sodass eine in dem Fluidbehälter 102 befindliche Luftmenge individuell justierbar ist. Ist der Fluidbehälter 102 Bestandteil einer Sitz-Konturierungs-Vorrichtung, kann durch Aufblasen des Fluidbehälters 102 mit Luft und/oder durch Absaugen von Luft aus dem Fluidbehälter 102 mittels der Fluidleitung 106 die Kontur eines Fahrzeugsitzes individuell angepasst werden, wobei die Fluidbehälter 102 ebenfalls Bestandteil einer Massageeinrichtung für einen Fahrzeugsitz zum Massieren eines Fahrzeuginsassen sein können. Der in der Fig. 7 dargestellte Fluidbehälter 102 umfasst weiterhin ein Sensor-Anschluss-Modul 210 umfassend einen Anschlussbereich 208 und ein Sensorelement 14 sowie einen elektrischen Leiter 12, welcher vorzugsweise als Heizleiter ausgebildet ist.

Über den Anschlussbereich 208 des Sensor-Anschluss-Moduls 210 sind Versorgungsleitungen 26 und der als Heizleiter ausgebildete elektrische Leiter 12 miteinander sowie mit dem Sensorelement 14 elektrisch leitfähig und/oder signalleitend verbunden. Das Sensor-Anschluss-Modul 210 bildet vorzugsweise gemeinsam mit dem elektrischen Leiter 12 eine Heizvorrichtung 214. Der aufblasbare Fluidbehälter 102 ist vorzugsweise als Blase ausgebildet, welche mit Luft füllbar ist, wobei der Fluidbehälter aus zwei flexiblen Wänden, welche luftundurchlässig sind, ausgebildet ist. Die flexiblen Wände des Fluidbehälters 102 bestehen vorzugsweise aus einem polymeren Material, insbesondere aus Polyurethan, und sind durch Verschweißen der flexiblen Wände an ihren Kanten zudem als Blase ausgebildeten Fluidbehälter 102 ausgebildet. Vorzugsweise fungiert zumindest eine flexible Wand des Fluidbehälters 102 als Trägerelement 22 für den als Heizleiter ausgebildeten elektrischen Leiter 12, wobei der elektrische Leiter 12 vorzugsweise mittels Ultraschallschweißen mit der als Trägerelement 22 fungierenden flexiblen Wand des Fluidbehälters 102 verbunden ist. Insbesondere ist der elektrische Leiter 12 auf der innen liegenden Oberfläche einer flexiblen Wand innerhalb des Fluidbehälters 102 in die flexible Wand, welche als Trägerelement 22 dient, mit Ultraschallschweißen so verschweißt, dass der elektrische Leiter 12 in die flexible Wand des Fluidbehälters 102 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, eingebettet ist. Auf diese Weise wird der elektrische Leiter 12 sowohl elektrisch isoliert als auch vor anderen äußeren Einflüssen, insbesondere vor mechanischen Beschädigungen, geschützt.

Das Sensorelement 14 kann beispielsweise als Temperatursensor zur Überwachung der Temperatur des als Heizleiters ausgebildeten elektrischen Leiters 12 oder als Drucksensor zur Überwachung des Drucks innerhalb des aufblasbaren Fluidbehälters 102 ausgebildet sein. Vorzugsweise bilden der aufblasbare Fluidbehälter 102, der elektrische Leiter 12 sowie das Sensor- Anschluss-Modul 210 eine kombinierte Sitzkontur- und Sitztemperatureinstellvorrichtung, mittels welcher der Komfort eines Fahrzeugsitzes durch die Kombination einer Konturierungs- und Massagefunktion sowie einer Heizfunktion erhöht wird. Das Sensor-Anschluss- Modul 210 und insbesondere der Anschlussbereich 208 ist zwischen zwei Schutzschichten verschweißt. Diese Schutzschichten sind vorzugsweise Materialschichten, die für das Modul bereits genutzt sind, z.B. luftdichte Wandungen einer Massage-Blase.

Das Sensorelement 14 kann aus dem verschweißten Bereich zumindest teilweise in das Innere des Fluidbehälters 102 hineinragen. Die restlichen Bestandteile des Sensor-Anschluss-Moduls 210, insbesondere der Anschlussbereich 208, ist so zwischen zwei Schutzschichten eingeschweißt, dass das Sensor-Anschluss- Modul 210 und/oder der Anschlussbereich 208 versiegelt und somit vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor Feuchtigkeit geschützt, und elektrisch isoliert, sowie gegen mechanische Beschädigung geschützt ist.

Die zwei Schutzschichten, zwischen welchen das Sensor-Anschluss-Modul 210 und/oder der abgedichtete Anschlussbereich 208 eingeschweißt sind, sind vorzugsweise Abschnitte der flexiblen Wände des Fluidbehälters 102, welche über die verschweißten Kanten, welche die Blase des Fluidbehälters 102 bilden, hinausstehen. Zudem können die Schutzschichten separate Schutzschichten sein, welche nicht mit dem Fluidbehälter 102 verbunden oder verschweißt sind oder nachträglich an dem Fluidbehälter 102 befestigt werden. Vorzugsweise dichtet der abgedichtete verschweißte elektrische Anschlussbereich 208 und/oder das abgedichtete verschweißte Sensor-Anschluss-Modul 210 zumindest einen elektrischen Anschluss 28, 28a - 28c vollständig ab, wobei durch das Verschweißen zwischen zwei Schutzschichten ein aufwändiges, insbesondere zeitaufwändiges und kostenintensives Kleben oder Beschichten oder gar die Verwendung von Schrumpfschläuchen zum Schutz des Anschlussbereichs 208 und/oder des Sensor-Anschluss-Moduls 210 vermieden werden kann.

Die Fig. 8 zeigt einen Fluidbehälter 102, welcher mit Luft aufgeblasen ist, wobei der dargestellte Fluidbehälter 102 eine integrierte Heizvorrichtung 214 umfasst. Der Fluidbehälter 102 und die Heizvorrichtung 214 bilden gemeinsam ein Heizungs-Konturierungs-Modul 204 und/oder ein Heizungs-Massage-Modul 206. Die Heizvorrichtung 214 umfasst einen als Heizleiter ausgebildeten elektrischen Leiter 12, welcher auf der Innenseite der oberen flexiblen Wand des Fluidbehälters 102 mittels Ultraschallschweißen in die flexible Wand eingebettet ist. Ein Sensor-Anschluss-Modul 210, über welches ein Sensorelement 14 sowie der Heizleiter mit elektrischer Energie versorgt wird, ist in einem Abdichtungsbereich 108 zwischen Erweiterung der flexiblen Wände des Fluidbehälters 102 verschweißt, sodass das Sensor-Anschluss-Modul und insbesondere der Anschlussbereich 208 des Sensor-Anschluss-Moduls 210 versiegelt und vor Umwelteinflüssen abgedichtet ist. Durch das Verschweißen, insbesondere das Einbetten, des Heizleiters der Heizvorrichtung 214 auf der Innenseite einer flexiblen Wand des Fluidbehälters 102 sowie das Verschweißen und Versiegeln des Sensor-Anschluss-Moduls 210 in dem Abdichtungsbereich 108, welcher aus Erweiterung der flexiblen Wände des Fluidbehälters 102 gebildet wird, bilden die Heizvorrichtung 214 und der Fluidbehälter 102 ein integrales Teil, wodurch insbesondere die Montage beispielsweise in einem Fahrzeugsitz erleichtert wird.

Außerdem wird durch die Kombination einer Heizvorrichtung mit einem Fluidbehälter für eine Sitzkonturierungseinrichtung und/oder eine Massageeinrichtung für einen Fahrzeugsitz der Komfort für einen Fahrzeuginsassen durch die Möglichkeit, den Fahrzeuginsassen gleichzeitig zu massieren, die Sitzkontur anzupassen und/oder den Fahrzeuginsassen zeitgleich zu wärmen, maßgeblich erhöht. Zudem kann der Fluidbehälter 102 alternativ zur Heizvorrichtung 214 oder zusätzlich zur Heizvorrichtung 214 zumindest eine Sensorvorrichtung, insbesondere mit einem kapazitiven Sensor, beispielsweise mittels eines Sensorleiters, und/oder eine Abschirmungseinrichtung, insbesondere mittels eines Abschirmungsleiters, umfassen, wobei ein Sensorleiter der Sensorvorrichtung und/oder ein Abschirmungsleiter der Abschirmungsvorrichtung ebenfalls per Ultraschallschweißen mit dem Fluidbehälter 102 verbunden sein können, und/oder wobei die Abschirmungsleiter und/oder der Sensorleiter mittels des gleichen Sensor- Anschluss-Moduls 210 oder mittels separater Sensor-Anschluss-Module 210 mit Daten und/oder mit Energie versorgt werden können. Heizleiter und/oder Sensorleiter und/oder Abschirmungsleiter können statt einer Einbettung in eine flexible Wand des Fluidbehälters 102 zudem mit einem separaten Trägerelement 22 von außen auf die Oberfläche einer Wand des Fluidbehälters 102 auflaminiert werden.

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Funktionselement (10) zum Verbinden mit einem Gegenstand (100), vorzugsweise indem das elektrische Funktionselement (10) dazu eingerichtet ist, mittels Ultraschallschweißen mit dem Gegenstand (100) verbunden zu werden.

Der Begriff “Ultraschall-Verschweißung” meint insbesondere:

- eine Schweißnaht, die durch verschmelzen zweier Schichten entlang einer Linie entsteht, - eine längliche Schmelzzone einer einzelnen Schicht, in die ein anderer Körper, insbesondere ein elektrischer Leiter während der Erweichung der Schmelzzone eingebettet wird, und in der der Körper nach dem Erstarren der Schmelzzone dort gehalten ist.

Leerseite

Teil 2 der Beschreibung

The invention relates to at least one of:

1 . an electric element attached to an object,

2. an object, having at least one electric element attached to it,

3. a module, having at least

- an electric element,

- an object and

- at least two different dynamic functions

4. a method of attaching an electric element to an object.

Such electric element preferably is at least one of

- a conductor strand,

- a sensor,

- an electric connector,

- a shielding device against electromagnetic influences,

- an electric heating device.

Such object preferably is at least one of:

- an vehicle interior component, especially an armature, an arm rest, a door cover or a vehicle roof,

- a heated vehicle component,

- a steering wheel,

- an inflatable fluid-container,

- a vehicle seat, especially a seat cover, head rest or head side rest.

Such module preferably is at least one of:

- a heater-presence detection-module for a steering wheel,

- a heater-presence detection-module for a vehicle panel,

- a heater-contouring-module for vehicle seat,

- a heater-massaging-module for vehicle seat,

- an inflatable fluid-container with integrated heating device,

- a sealed electric connection area,

- a sensor-terminal-module. Such dynamic function preferably is at least one of:

- heating a person,

- detecting a person,

- massaging a person,

- adjusting the contour of a body supporting device,

- adjusting the volume of an inflatable fluid-container.

Preferably such body is that of a person.

Preferably such person is a passenger of a vehicle, especially a driver.

A dynamic function means a function, which requires an active influence of the system to any parameters of operation, especially on fluidic and electric currents.

Such attachment preferably is at least by one of

- ultrasonic welding,

- soldering, and

- thermal welding.

Ultrasonic welding means attaching by submitting at least one of the fixed objects to pressure and vibration in a frequency range of ultrasonic sounds.

A fixation by ultrasonic welding allows a good bonding between an electric element, especially a conductive strand, and a carrier substrate, e.g. a flat layer. This fixation gets especially strong by forming an adhesive connection, especially I if wire coating and substrate material are melting together as a result of the ultrasonic treatment.

Soldering means fixing by adding molten material, with the added material being at least one of:

- an electrically conductive material, at least in its sold state,

- a material containing at least 50% tin, lead or another metal or alloy with a melding temperature below 500 C, preferably below 300 C,

- having a melting temperature, which is higher than at least one of the fixed components, preferably higher than all fixed components. Thermal welding means fixing by melting material, with the material being at least one of:

- a part of at least one of the spare parts to fix to each other, and

- additional material, containing at least 50% iron, aluminum or another metal or electrically conductive alloy with a melting temperature above 250 C.

The invention and its components are explained and specified hereafter in further detail.

Fig. 1 shows a cross section through a multifil strand made of multiple monofil insulated conductor strands.

A strand is preferably at least one of:

- a lengthy element, having a mainly linear extension.

(‘Linear’ here means ‘in the form of a straight or curved line’.)

- a mainly 1-dimentional textile element

- a fiber- or filament-based spare part.

A strand preferably is at least one of

- a monofil strand

- multifil strand.

A strand preferably is at least one of

- a strand with electric function especially for heating, sensing and shielding

- a strand with mechanical function especially for removing tension and bending forces from strands with electric function. An electric element can be a conductor strand.

A conductor strand is a strand that is at least partly electrically conductive.

A conductor strand preferably has at least one of the general features of a strand.

A conductor strand preferably is one of: a resistance heater, a shielding conductor, an antenna, a sensor conductor.

A conductor strand preferably is at least one of:

- a monofil strand

- multifil strand.

A conductor strand can contain at least one of:

- one or more non-conductive strands and

- one or more conductive strands (as sub-strands).

That means, a conductor strand can have

- a multitude of conductive (sub- )strands, at least one of which is coated with two layers, having at least one difference in property

- a joint coating with two layers, having at least one difference in property.

Such conductor strand preferably is selected to allow bending radii of 1mm, e.g. by selecting the strand diameter below 0.2 mm

Such conductor strand preferably has an electric resistance in the range of 0.5 and 3 Ohm/m, preferably between 1 and 2 Ohm/m , preferably 1.2 and 1.8 Ohm/m, especially if the conductor strand is a heater strand.

A monofil conductor strand preferably has at least one of:

- an electrically conductive core

- a first layer at least partly surrounding such core

- a second layer.

Such monofil conductor strand preferably is at least one of:

- a sensor strand, especially one of a capacitive presence detector, and

- a shielding strand, especially one decoupling a heating device from a presence detector.

Such filament core preferably is a metal filament, preferably at least partly made from at least one of:

- copper or copper alloy, and - steel or an iron alloy.

Such first filament layer preferably is at least one of:

- an electrical insulation layer,

- a protection layer for absorbing mechanical stress, like ultrasonic vibrations.

Such first filament layer preferably has at least one of these features:

- It is at least partly made of a polymer.

- It is at least partly covering the core.

- It has a melting temperature above 220 C, preferably above 240 C, preferably above 300 C.

- It at least partly has a thickness below 0.5 mm, better less than 0.01 mm, ideally below 0.01 mm.

Such second filament layer preferably is at least one of:

- an electrical insulation layer,

- a fixation layer.

Such second filament layer preferably has at least one of these features:

- is at least partly covering the core,

- is at least partly covering the first layer.

- has a melting temperature lower than the melting temperature of the first layer, preferably below 250 C, preferably below 200 C.

Such second filament layer preferably has at least one of these features:

- It is at least partly made of a polymer.

- It is at least partly covering the first layer.

- It is at least indirectly covering the core at least partly.

- It has a melting temperature lower than the melting temperature of the first layer, preferably below 250 C, preferably below 200 C.

Preferably the melting temperature is at least 20 C lower than that of the first filament layer, better 50 C.

- It at least partly has a thickness below 0.5 mm, better less than 0. 01 mm, ideally below 0.01 mm Such multifil strand preferably has at least one of

- a number of strands with electric function, especially for heating, sensing and shielding

- a number of strands with mechanical function especially for removing tension and bending forces from strands with electric function.

Such numbers being chosen from 1 to 150.

For conductive strands I filaments the number is preferably from 2 to 8.

A multifil conductor strand preferably has at least one of:

- a number of electrical conductor strands

- a heating strand

- a sensor strand

- a non-conductive carrier of mechanical tension.

(like a mineral fiber, preferably containing glass).

- Multifil strands have the advantage to increase the adhesion to a carrier compared to a monofil strand of similar diameter.

This is especially valid for an multifil conductor strand being free of an outer mantle.

A carrier like shown in Fig. 2a is carrying a number of electric functional elements.

(The number being chosen from 1 and a multitude).

Such carrier preferably is a carrier of at least one of: a flat heating device, a shielding device, a sensor device and an electric terminal.

Such carrier preferably is at least one of:

- a flat polymeric material layer,

- a wall of an inflatable fluid-container, especially a pneumatic bladder of a massage device or a vehicle seat

- an dielectric layer of a shielding device,

- a cover of a seat or other vehicle interior. Such carrier preferably has a thickness between 0.1 mm and 3 mm, preferably has a thickness between 0.1 mm and 1 mm, preferably has a thickness between 0.1 mm and 0.6 mm, if the carrier is a flat layer.

Such carrier has a melting temperature above temperatures, which appear during ultrasonic welding, preferably above 200 C, preferably above 250 C, preferably above 400 C.

Such carrier preferably carries electric elements on multiple of its sides.

If the carrier is a layer product, this means, the carrier carries electric elements on both of its opposing surfaces.

That allows to easily insulate such electric elements electrically from each other. ‘Layer product’ means a basically 2-dimensional element, even if it is curved in a third dimension.

If such carrier carries conductor strands on both of its surfaces, the thickness of the carrier is preferably at least 50% of the combined thickness of the thickest strand of each of both surfaces.

Depending upon the depth of penetration of such strands into the carrier during ultrasonic welding, it can be preferred to choose a minimum thickness of the carrier to equal at least the sum of a thickness of a thickest strand on one surface of the carrier and of a thickness of a thickest strand on its opposing surface of the carrier.

This avoids completely cutting off the carrier from both sides.

If such carrier carries multiple separate conductor strands, the patterns of such strands are adjusted to each other, especially if the strands are on opposing surfaces of the carrier, especially if the carrier thickness is thinner than the combined thickness of the involved strands. In such cases, the layer pattern avoids sections, where the strands run along each other in an overlapping way. This avoids completely cutting off the carrier from both sides.

Such carrier preferably is made at least partly from one of

- an electrically insulating material e.g. Poly-Urethan.

(This allows to leave out further insulation material within a device.)

- a stretchable material.

(‘Stretchable’ means, such material allows the carrier to extent of at least 5- 15% without material damage, at least without significant damage.

This is especially important, if the carrier is applied to a steering wheel, especially as a carrier of a heating element, a shielding element or a capacitive sensor.)

At least one strand is attached to the carrier in a layer pattern.

The pattern depends upon the function of the strand.

To build such layer pattern preferably at least one strand is at least partly arranged in one of:

- a wave-like pattern, especially in the form of a sinus wave.

(Such pattern allows the strand to compensate mechanical stress by following a stretching of the carrier .

Sinus-waves are especially reliable for heating strands.)

- a zig-zag pattern having, o multiple straight line sections, o multiple intermediate bendings, e.g. by 90 degree, o an area, where two strands or strand sections are arranged in parallel, (this can be two sections of the same strand or a neighboring strand) o a distance between such two parallel strands or strand sections, with the distance being less than 5 mm, preferably less than 2 mm, preferably 1 mm or less.

(This is specially suitable for shielding strands to ensure a proper shielding of electro-magnetic influences.)

- a pattern having multiple U-turns with o multiple straight line sections, o multiple intermediate bendings by about 180 degree , o a distance between such two parallel strands or strand sections, with the distance being less than 5 mm, preferably less than 2 mm, preferably 1 mm or less.

(This is specially suitable for shielding strands or heating strands.)

A sensor preferably is at least one of

- a temperature sensor, especially for monitoring a heating device, especially an NTC or a thermostat or a thermistor,

- a pressure sensor, especially for controlling an inflatable fluid-container,

- a presence detector, especially for detecting hands, persons or movements, especially a capacitive detector, especially one with at least one textile or film representing a capacitor plate of such capacitor.

It can be a temperature sensor like shown in Fig. 3 on an electrode like in Fig. 2b as a part of capacity for detecting the presence of an seat occupant.

Such sensor is preferably preassembled to form part of a sensor device, especially if it is a device for monitoring temperature or for indicating certain temperature thresholds.

A sensor device has preferably at least one of:

- at least one sensor,

- at least one supply line, having at least one of these functions: o providing the sensor with energy and signals, o guiding data from the sensor to a control device.

(Such control device could be part of the object or be outside, e.g. in the vehicle ECU.

A sensor device preferably has at least one sensor having at least two supply lines, which connect the sensor to two electric potentials differing from each other, with the sensor and the two supply lines forming part of an electric loop, with the sensor being a switching device regulating an electric flow through that loop. An electric terminal preferably like in Fig. 3 and 4 is an electrically conductive base, which is connected to at least one of:

- an internal electric element of a connected device, especially a conductor strand of a heating device, a sensor device or a shielding device,

(internal = inside or attached to an object with electric function),

- an electric conductor towards an external source of electricity.

(external = outside or with distance to the object with electric function).

Such base can be a metallic plate or a section of conductive film, preferably in the form of a square or rectangle.

Such electric terminal preferably is made of at least one of:

- at least 50% copper,

- at least 50% iron,

- at least 50% of the same material like a connected internal conductor strand, and

- at least 50% of the same material like a connected external conductor.

Preferably an internal conductor strand, an external conductor and their electric terminal are all made of at least 80% copper, preferably at least 95 % in weight.

Such electric terminal preferably is connected to at least one of:

- an internal electric element via soldering, and

- an external source of electricity via resistance welding.

A sensor-terminal-module (e.g. like in Fig. 3 and 4) has

- at least two electric terminals,

- a sensor, o having at least two supply lines, o with a first supply line connected to the first electric terminal, o with a second supply line connected to the second electric terminal. This allows a simplified electric connection of flat functional models, like heating, shielding or sensor devices. Preferably at least one sensor supply line and one electric terminal are forming an integral part.

The integral part preferably is made of a conductive plate, sheet or film.

The integral part preferably is fixed to a carrier.

Such carrier can be a separate connector carrier or a carrier of an electric module like a heating, shielding or sensing device.

This reduces the number of parts and simplifies the assembly.

A sensor-terminal-module preferably has at least:

- three electric terminals,

- a sensor, o with a first supply line connected to a first electric terminal, o with a second supply line connected to a second electric terminal,

- at least two ends of conductor strand for connecting an electric element different than the sensor to an external voltage source, o the first of such ends being connected to one of the first and second terminal (like the sensor) o the second end being connected to the third terminal (unlike the sensor). This allows to operate two different electric elements (like the sensor and a heating device) independently from each other with only three instead of four external supply wires.

Preferably such end of conductor strand is the end of at least one of:

- a heating strand,

- a grounding line of a shielding device and

- a connection line of a capacitor layer of a capacitive sensor.

Preferably the two ends of conductor strand are at least one of:

- a first and second end of the same heating strand, and

- a grounding line of an electromagnetic shielding device and a connection line of a capacitor layer of a capacitive sensor. This allows to significantly reduce a required space for a connection area, e.g. of a surface heating device, e.g. from about 60 x 100 mm with conventional crimping of wires to about 30x30 mm according to the invention.

Preferably such sensor-terminal-module has a terminal carrier in addition to a carrier of an electric element different from the sensor.

This especially simplifies an assembly, if the number of terminals is larger than two,

A sensor-terminal-module preferably has at least:

- an electric terminal

- a conductor strand of an electric element,

- a sensor device for monitoring at least one of: o the electric element and o the conductor strand,

- a supply line, connecting the sensor to the electric terminal

- with the conductor strand and the supply line both being electrically and mechanically attached to the same electric terminal. This allows to make precise measurements due to the proximity of the sensor to the conductor strand.

Preferably such sensor-terminal-module further includes at least one of:

- The sensor is arranged with a distance of less than 2 cm to the conductor strand, preferably less than 5 cm, preferably less than 2 mm.

- The conductor strand forms a loop-like section, which surrounds the sensor at least partly.

- The sensor device having o a guiding device

■for guiding a section of the conductor strand in a defined way at least partly around the sensor,

■forming at least a section of a circle, especially a semi-circle. o A sensor positioned in the center of such circle.

This allows to generate measurement close enough to the sensor for being precise and distant enough to allowing a stable control. A heating device (like in Fig. 7, 8 and 9) preferably has a function of heating at least one of:

- a surface of a vehicle interior, especially an armature, a door, an armrest, a pillow or cushion of a vehicle seat or a steering wheel,

- a battery heating device, and

- a patient heating device, especially a disposable one-way heating blanket.

A heating device preferably has at least one of:

- a carrier, carrying an electric element,

- an electric heating resistor, and

- an electric strand, especially a heating strand.

Preferably at least one electric element is fixed to the carrier

- in a way, which is free of textile stiches and free of sewn seams,

- preferably by ultrasonic welding.

Preferably such electric element is a strand, which is fixed at least partly along its length to the carrier.

A heating device preferably has at least one of:

- a heating strand attached to a film carrier, which carrier can be or is fixed onto an object for heating

- a heating strand attached to a film carrier, which carrier can be or is fixed to a cover of an object for heating, preferably with the heating device between the object and its cover,

(If a diameter of the strand is chosen to be smaller than the thickness of the carrier, this allows the manufacturing of an efficiently heated object without read-though effect on its surface.)

- a heating strand directly attached to a cover of an object, preferably with the heating device between the object and its cover,

(This allows the use of especially thin strands and an operation of a heater with low energy losses.)

- a heating strand attached to the surface of an object for heating, and

- a heating strand attached to an object by at least partly embedding it into the surface of the object. (This allows the manufacturing of plastic parts with embedded strands without read-though effect on their surface, e.g. steering wheels, door panels or side cushions of head rests, especially if such objects are at least partly made of a polymeric material, especially a thermoplastic material.)

Such attachment preferably includes at least one processing zone subjected to ultrasonic welding.

Such heating device preferably has at least one of:

- a multifil heating strand with at least one of these filaments having a doublelayer-coating

- a sensor-terminal-module

- a connector zone on a heating device, which electrically connects with a voltage source just by assembling a heatable object into its intended position (e.g. a panel with heating device to a door, or a heated sheet to its frame)

- a heating strand with at least one of: o being applied directly to a heatable cover (without intermediate cushioning material layers) o being made at least partly from metal. o having a monofil having a diameter below 1 mm, preferably below 0.1 mm, preferably below 0.01 mm.

- being a multifil having a diameter below 1 mm, preferably below 0.1 mm, preferably below 0.01 mm.

A heater layer preferably has

- a carrier layer, preferably of insulation material, preferably of a thickness of at least 0.7 mm.

- a heating strand, embedded into the carrier layer. preferably of a thickness of not more than 0.2 mm diameter.

A shielding device (e.g. like in Fig. 2b) preferably reduces the effect of electromagnetic influences, especially if placed between a heating device and a sensor device, especially in a multi-layer-sandwich with:

- a heating device for heating hands of a driver of a vehicle. - a sensor device for monitoring the hands of the driver and

- a shielding device for decoupling the heating device from the sensor device, avoiding electromagnetic effects of

Such shielding device has a carrier and at least one shielding conductor, which is preferably an electric strand.

Such shielding device has at least one of:

- a carrier with any of the features previously described for carriers,

- a shielding strand with any of the features previously described for conductor strands,

- a shielding strand with any of the features previously described for heating strands,

- an attachment between carrier and strand as previously described,

- a shielding strand attached to the carrier free of stitches or sewing seams.

Such shielding device can have a carrier, which is carrying a shielding conductor and at least one of:

- a presence detector strand and

- a heating conductor.

Preferably such conductor strands of different function are at least one of:

- attached to opposing surfaces of the carrier,

- embedded from opposing sides of the carrier,

- following a layer pattern different from each other,

- keeping a minimum distance towards each other with the distance being sufficient for keeping them electrical insulated from each other.

- having a thickness which combined is smaller than the thickness of the joint carrier.

A presence detector device (e.g. like in Fig. 2b) preferably is a sensor for detecting changes in an field, with the field preferably being an electric, a magnetic or both.

A presence detector device preferably has: - a presence detector strand, for detecting a presence or a movement of a human body part.

Such presence detector device preferably has a detector strand capable of at least one of:

- indicating changes of an electromagnetic field in the surrounding of the detector strand, especially changes caused by the presence of water within the body parts, and

- indicating pressure changes in the surrounding of the detector strand, especially changes caused by the weight of monitored body part.

Such presence detector device has at least one of:

- a carrier with any of the features previously described for carriers,

- a detector strand with any of the features previously described for conductor strands,

- a detector strand with any of the features previously described for heating strands,

- an attachment between carrier and strand as previously described,

- a detector strand attached to the carrier free of stitches or sewing seams.

Such presence detector device can have a carrier, which is carrying a detector strand and at least one of:

- a shielding strand and

- a heating conductor.

Such presence detector device preferably is quite similarly built like the shielding device.

It therefore can have adopt any further feature as described for the shielding device. A heater-presence detection-module (e.g. like in Fig. 5, 7, 8) preferably includes at least two of:

- a heating device,

- a shielding device and

- a heating device. Preferably multiple of such devices form a joint module, having a multi-layer sandwich structure. Preferably at least two of such structures are arranged on parallel levels, electrically insulated from each other, e.g. by a carrier layer. (They could also make use of the same conductors and using them at different times, e.g. by multiplex switching.)

Such heater-presence detection-module preferably has at least one conductive strand of a thickness along a range from 0.05 mm to 1.5 mm, preferably 0.1 mm to 0.5 mm, preferably 0.1 mm to 0.3 mm. preferably being at least one of a heating strand, a sensor strand and a shielding strand.

Such conductor strand preferably is a multi-filament, preferably with a number of 1 to 10 filaments for a sensor strand, preferably with a number of 1 to 3 filaments for a shielding strand, preferably with a number of 1 to 100 filaments for a heating strand.

A heater-presence detection-module for a steering wheel preferably has a stretchability of at least 5-15 % without influence to carried electric elements or modules.

Such heater-presence detection-module can also be embedded into a door panel, an armrest or a pillow of a vehicle.

Such heater-presence detection-module preferably has

- a heater carrier, preferably of insulation material, preferably of a thickness of at least 0.7 mm and

- attached to or embedded into the carrier a heating strand, preferably of a thickness of not more than 0.2 mm diameter.

Such heater-presence detection-module preferably has

- a sensor carrier, preferably of insulation material, preferably of a thickness of at least 0.7 mm.

- attached to or embedded into the carrier a sensor strand, preferably of a thickness of not more than 0.2 mm diameter.. Such heater-presence detection-module preferably has

- a shield carrier, preferably of insulation material, preferably of a thickness of at least 0.7 mm.

- attached to or embedded into the carrier a shielding strand, preferably of a thickness of not more than 0.2 mm diameter..

Such heater-presence detection-module preferably has a carrier, which is at least one of:

- which is a combination of a heater carrier and shielding carrier, with a heating strand and a shielding strand fixed on opposing surfaces of the combined carrier

- which is a combination of a sensor carrier and shielding carrier, with a sensor strand and a shielding strand fixed on opposing surfaces of the combined carrier.

A seat contour adjustment device (e.g. like Fig. 6) is capable of adjusting the contour of a seat in order to at least one of:

- adjusting the seat to the anatomy of a specific user,

- adjusting the seat to compensate a driving maneuver, especially for counterbalancing quick curve-driving,

- adjusting the seat to avoid disadvantages of keeping a passenger in the same body posture for to long,

- adjusting the seat to indicate situations, like sleepiness, or prepare the passenger for predicted events, like collisions,

- massaging defined areas of a seat surface with increased temperature and pressure.

Such seat contour adjustment has multiple inflatable fluid-containers, which jointly adjust the contour of a seat. At least one of them is a container- heater-module as shown in Fig. 8, having an inflatable fluid-container with integrated heating device.

An inflatable fluid-container preferably can be filled with an amount of air at least during certain phases of operation. Preferably the fluid is air. An inflatable fluid-container preferably has at least one flexible wall, which is impermeably for the contained fluid. That allows to change the contour of that wall and / or the fluid-container by changing the amount of fluid within the fluid- container.

Such fluid-container wall is made at least partly of material not getting damaged by US welding.

Preferably such wall is made of polymeric material, preferably poly-urethan. Preferably such wall has a melting temperature, which is higher than that of at least one coating of a carried strand, preferably by at least 20 C, preferably at least 50 C.

Such fluid-container wall preferably has a thickness that is thicker than any conductor strand.

Preferably the wall has a thickness between 0.1 mm and 5 mm, preferably has a thickness between 0.1 mm and 2 mm, preferably has a thickness between 1 mm and 2 mm. An inflatable fluid-container preferably is made by attaching two layers of flexible wall material to each other.

The layers preferably have similar size and are sealed along their edges, preferably by welding them to each other.

One of the edges can also be result of just folding a larger sheet into two overlapping layers.

The result preferably is a gas-filled bladder.

An inflatable fluid-container preferably has at least one of:

- an electric heating element,

- a temperature sensor for monitoring the temperature of such heating element, - a temperature sensor for monitoring the temperature of a passenger,

- a pressure sensor for monitoring pressure within an inflatable fluid-container,

- a presence-detector for detecting human body parts, and - a shielding device for shielding electromagnetic influences, especially from the heating device towards a passenger or a presence-detector.

Preferably such electric elements and devices are integrated into the fluidcontainer.

A fluid-container wall preferably carries a sensor, preferably at least one of:

- a temperature sensor, a thermistor, a thermostat, an NTC

- a pressure sensor.

A seat contour adjustment device is preferably combined with a heating device, for at least one of:

- general comfort and

- supporting a massage of defined areas with increased temperature and pressure.

A seat contour adjustment device Preferably has at least one feature described for an inflatable fluid-container.

Preferably that is by incorporating such fluid-bladder or an additional separate assembly.

An inflatable fluid-container preferably has an integrated heating device, which preferably is at least one of:

- embedded into a wall of the fluid container,

- embedded into the fluid container from within, with the heating device attached to a flexible wall of the fluid-container, preferably to a side of the fluid-container, which is oriented towards a seat passenger.

If the heating device is enclosed inside the fluid-container, it can be made of from any suitable carrier material and heating conductor, e.g. - a carbon-multifilament on a fleece-carrier.

- a litz-wire made from steel or copper on a knitted carrier

- a sewn heating strand on any flat and flexible carrier. If a heating strand is attached to a separate carrier, such carrier can be laminated to the flexible wall of the fluid-container.

The most simple way is a copper-multifil strand directly attached to a wall of the fluid container by ultrasonic welding. The strand may even be embedded within the wall from an inner surface of the fluid-container.

An assembly within the fluid-container protects the heater from mechanical loads, especially from shear movements outside the fluid-container.

If the heating device is attached to the fluid-container from outside the fluidcontainer, it can also be made in any of the previously described ways. But its lifetime can be significantly increased if a heating strand is directly attached to a wall of the fluid container or at least partly embedded into the wall of the fluid-container by ultrasonic welding.

One or more of such inflatable fluid-containers with integrated heating device can form at least one of:

- a heater-massaging-module for vehicle seat

- heated contouring-module for vehicle seat

Preferably at least one of such containers is equipped with a sealed electric terminal zone as in Fig. 7 and 8.

A sealed electric terminal zone preferably has a electric terminal or sensorterminal module as previously described.

Preferably it serves for electrically contacting of at least one of:

- an occupant-detection device,

- a heating device,

- a sensor device, especially for sensing pressure or temperature,

- a shielding device.

A sealed electric terminal preferably is preferably positioned between two protection layers.

Such protection layer preferably is at least one of:

- a carrier of an electric element or device, which is connected to an external voltage source or control device via such terminal - a separate protection layer of a suitable, preferably sealable material.

- an extension of a wall of a fluid-container

Preferably the sealed electric terminal zone is sealed completely around at least one electric terminal, preferably around the complete terminal module. That avoids time-consuming gluing or coating of contact areas or even shrinking tubes.

If a fluid-container is provided with a sealed electric terminal, preferably the two protection layers are extensions of the walls of the fluidcontainer, preferably of an upper and a lower wall of the fluid container. Preferably the terminals are sealed between such two layers.

If a fluid-container is provided with a sensor-terminal module and a sealed electric terminal zone, preferably at least one sensor of such sensor-terminal-module is placed within the fluid-container, while a terminal section of such sensor-terminal module is inclosed within the sealed electric terminal zone.

This allows a precise measurement and a very simple assembly.

This is especially useful, if at least one of:

- a heater device is placed within the fluid-container and at least one sensor is a tempterature sensor,

- at least one sensor is a pressure sensor, and

- a presence detector, positioned with in the fluid-container.

A massaging device can be any such device in general, not necessarily restricted to an application in vehicles.

That includes beds, massage tables, surgical table or deckchairs.

Such device can be provided with any feature as described for seat contour adjustment devices. Bezuqszeichen

10 elektrisches Funktionselement

12, 12a, 12b elektrischer Leiter

14 Teilstränge

16 Draht

18 Schutzschicht

20 Schmelzschicht

22 Trägerelement

24 Sensorelement

26, 26a-26c Versorgungsleitung

28, 28a-28c elektrischer Anschluss

100 Gegenstand

102 Fluidbehälter

104 Schweißbereich

106 Fluidleitung

108 Abdichtungsbereich

200 Modul

204 Heizungs-Konturierungs-Modul

206 Heizungs-Massage-Modul

208 Anschlussbereich

210 Sensor-Anschluss-Modul

212 Vorrichtung

214 Heizvorrichtung