Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges übernähtes System mit wenigstens zwei voneinander isolierten flächigen elektrischen Leitern.

Eine Anwendung für ein derartiges System ist beispielsweise ein im Sitz eines Kraftfahrzeuges integriertes kapazitives Besetzterkennungssystem. Dieses wird aufgebaut durch zwei aus metallisiertem Gewebe gebildete flächige Leiter, welche durch ein Abstandmaterial (z.B. Gewirke oder Vliese) voneinander isoliert sind. Das Abstandsmaterial soll häufig neben der isolierenden Eigenschaft, der Sicherstellung eines Midestabstandes zwischen den flächigen elektrischen Leitern und einer ausreichenden Flauschigkeit auch noch zur Gewährleistung eines Klimakomforts des Sitzes eine große Luftdurchlässigkeit besitzen. Dies führt zur Verwendung von hinreichend "offenen" und weichen Abstandsmaterialien, welche aber keinen ausreichenden Schutz vor Kurzschlüssen in Übernähbereichen liefern.

Bei derartigen Systemen ist es häufig notwendig, dass textile Sandwichaufbauten, welche zwei oder mehrere leitfähige Schichten enthalten, miteinander übernäht werden müssen, wie es z.B. bei im Sitz eines Kraftfahrzeuges integrierten FD-(Field-Detection-Sensor)-Matten der Fall ist. Es entsteht das Problem, dass solche Sandwichaufbauten nur in Bereichen übernäht werden können, die keine übereinanderliegenden leitfähigen Schichten aufweisen; um Kurzschlüsse zwischen den leitfähigen Materialien durch den Nähprozess zu vermeiden. Bei großflächigen mehrschichtigen Systemen ist es oft notwendig, nicht nur im Randbereich ohne leitfähige Schichten, sondern auch in übrigen Bereichen des Mehrschichtsystems zu übernähen. Dadurch bilden die flächigen elektrischen Leiter separate Bereiche in dem mehrschichtigen System, die miteinander durch Kabelbrücken elektrisch leitend verbunden werden müssen. Nachteilig ist hierbei, dass die flächigen elektrischen Leiter in ihren separaten Bereichen besonders sorgfältig platziert werden müssen und nach den Näharbeiten miteinander durch aufwendige und fehleranfällige Kontaktierungen elektrisch verbunden werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mehrschichtiges übernähtes System mit mehreren übereinander angeordneten und voneinander isolierten flächigen elektrischen Leitern zur Verfügung zu stellen, dessen Herstellung einfach ist und dabei das Risiko, dass es durch den Nähprozess zu Kurzschlüssen zwischen den leitfähigen Materialien kommt, weitgehend vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein mehrschichtiges System vorgeschlagen, in dem wenigstens in einem Übernähbereich zwischen den voneinander isolierten flächigen elektrischen Leitern eine Übernähschutzschicht aus einem elastischen Material angeordnet ist, die bei Übernähen einen Kurzschluss zwischen den flächigen elektrischen Leitern verhindert.

Ein solches mehrschichtiges übernähtes System erlaubt es, von einer aufwendigen Fertigung des Systems aus mehreren kleineren Systemen mit ihrer anschließenden Kontaktierung miteinander zu einer einfacheren Herstellung des Systems einer beliebigen vorgegebenen Größe in einem Stück überzugehen. Die erfindungsgemäße Übernähschutzschicht kann neben der Sicherstellung der Übernähbarkeit zusätzlich als elektrische Isolations- und/oder Abstandsschicht wirken.

In den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 sind bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen mehrschichtigen Systems angegeben.

Im folgenden werden drei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen mehrschichtigen übernähten Systems näher erläutert. Es zeigen:

1 – einen Querschnitt durch eine mehrschichtiges System mit zwei flächigen elektrischen Leitern, wobei die Schichten voneinander beabstandet dargestellt sind;

2 – eine Draufsicht auf ein mehrschichtiges System mit einer durchgehenden Übernähschutzschicht; und

3 – eine Draufsicht auf ein mehrschichtiges System mit einer stelleweise angeordneten Übernähschutzschicht.

1 zeigt einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines mehrschichtigen Systems 10, wobei die einzelnen Schichten voneinander beabstandet dargestellt sind. Die unterste Schicht des Systems bildet ein Trägermaterial 2, das aus einem elektrisch nicht leitenden, elastischen, glatten, zugbelastbaren und knickfesten Material besteht, z.B. aus Gewirke, Charmeuse oder Vlies.

Auf dem Trägervlies 2 ist ein flächiger elektrischer Leiter 3, der aus einem leitfähigen Gewebe, beispielsweise aus silberbeschichteten Nylon Gewirke, besteht. Auf dem elektrischen Leiter 3 befindet sich ein Abstandsmaterial 5, das z.B. aus Vlies oder Gewirke besteht und eine vorgegebene Dicke aufweist.

Über dem Abstandsmaterial 5 ist eine Übernähschutzschicht 4 angebracht, die aus Silikonkautschuk besteht. Die Übernährschutzschicht 4 kann auch aus anderen Elastomeren oder aus Leder bestehen. Das Material der Übernähschutzschicht 4 sorgt dafür, dass durch eine Nähnadel oder durch einen Nähfaden während des Nähprozesses mitgezogene oder herausgerissene leitfähige Faserstücke aus dem unterhalb oder oberhalb dieser Schicht angeordneten leitfähigem Gewebe des Leiters 3 bzw. 3' abgestreift werden. Wesentlich dabei ist, dass das Material der Übernähschutzschicht 4 eine Elastizität aufweist, die gewährleistet, dass sich das Material beim Durchstechen um die Nadel schmiegt und so das Durchziehen von Materialfragmenten des leitfähigen Gewebes der flächigen elektrischen Leiter 3 und 3' verhindert.

Der flächige elektrische Leiter 3' oberhalb der Übernähschutzschicht 4 besteht aus dem gleichen Material wie der obere flächige elektrische Leiter 3, kann aber auch aus einem anderen leitfähigem Gewebe aufgebaut sein.

Das mehrschichtige übernähte System wird durch eine Deckschicht 1 oberhalb des flächigen elektrischen Leiters 3' abgeschlossen, wodurch ein ausreichender mechanischer Schutz des leitfähigen Gewebes des Leiters 3' erreicht wird. Das Deckmaterial 1 besteht aus Gewirke. Charmeuse und Vlies können hierzu ebenfalls verwendet werden.

Das in 1 dargestellte mehrschichtige System kann auch ohne das Abstandsmaterial 5 zusammengesetzt werden, falls die Übernähschutzschicht 4 ausreichende elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist.

2 zeigt in Draufsicht das mehrschichtige System mit einer streifenförmig ausgeführten Übernähschutzschicht 4, die sich vom linken Randbereich des Systems bis zum rechten Randbereich durchgehend erstreckt. Diese Ausführungsform ist besonders bevorzugt für den Fall, wenn eine gute Luftdurchlässigkeit des mehrschichtigen Systems gefordert ist. In diesem Fall kommt die Übernährschutzschicht 4 nur in dem Übernähbereich 6 zur Anwendung.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen mehrschichtigen Systems, dessen Unterschied zu der in 2 dargestellten Ausführungsform darin besteht, dass der obere flächige Leiter 3' in dem Übernähbereich 6 bis auf einen kleinen, die elektrische Leitfähigkeit sichernden Bereich ausgespart ist. Die Länge der streifenförmig ausgeführten Übernähschutzschicht 4 ist dementsprechend bis auf die Länge des den ausgesparten flächigen Leiter 3' überquerenden Übernähbereichs 6 reduziert. Zur Vermeidung von möglichen Kurzschlüssen zwischen den flächigen Leitern 3, 3' ist es vorteilhaft, dass die Länge der Übernähschutzschicht 4 die Länge des den flächigen Leiter 3' überquerenden Übernähbereichs 6 leicht übersteigt. Alternativ können beide flächigen Leiter 3, 3' in dem Übernähbereich 6 auf einen schmalen, die elektrische Leitfähigkeit sichernden Bereich ausgespart sein. Diese Ausführungsform erlaubt es, die kritische Übernähfläche nochmals deutlich zu reduzieren.