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Title:
FLAT CABLE HARNESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/059804
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a flat cable harness (1) comprising at least one flat cable (2) that contains at least two flat conductors (3), which extend parallel to one another and which are insulated from one another and from the outside by a common insulation (4). The flat cable harness (1) has an increased functionality when at least two flat cables (2) are stacked one atop the other and fixed to one another in such a manner that the flat conductors (3) of one of the flat cables (2) extends parallel and, in the direction of stacking, congruent to the flat conductors (3) of the adjacent flat cable (2). At least one vertical connection (5) can be formed in the flat cable harness (1), and at least two flat conductors (3) running inside different flat cables (2) are connected to one another in an electrically conductive manner in said vertical connection (5). At least one horizontal connection (6) can likewise be formed in the flat cable harness (1), and at least two flat conductors (3) running inside the same flat cable (2) are connected to one another in an electrically conductive manner in said horizontal connection (6).

Inventors:
LAMANN UWE (DE)
MOELLER-GADEN JOERG (DE)
OTT MARTIN (DE)
RENNER GUIDO (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/013631
Publication Date:
July 15, 2004
Filing Date:
December 03, 2003
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
LAMANN UWE (DE)
MOELLER-GADEN JOERG (DE)
OTT MARTIN (DE)
RENNER GUIDO (DE)
International Classes:
H01B7/08; H01R12/61; H01R31/08; H05K3/36; H05K3/46; H05K1/00; H05K1/18; H05K3/40; (IPC1-7): H01R31/08
Foreign References:
US20020009919A12002-01-24
FR2565425A11985-12-06
EP1014515A22000-06-28
Attorney, Agent or Firm:
Scheidt, Martin (Intellectual Property Management IPM - C106, Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Flachkabelstrang mit wenigstens einem Flachkabel (2), das mindestens zwei Flachleiter (3) enthält, die sich paral lel zueinander erstrecken und mit einer gemeinsamen Iso lierung (4) gegeneinander und nach außen isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Flachkabel (2) aufeinander gesta pelt und aufeinander befestigt sind, derart, dass sich die Flachleiter (3) eines der Flachkabel (2) parallel und in Stapelrichtung deckungsgleich zu den Flachlei tern (3) des benachbarten Flachkabels (2) erstrecken, dass im Flachkabelstrang (1) wenigstens eine Vertikal verbindung (5) ausgebildet ist, in der wenigstens zwei in verschiedenen Flachkabeln (2) verlaufende Flachlei ter (3) miteinander elektrisch leitend verbunden sind und/oder dass im Flachkabelstrang (1) wenigstens eine Horizon talverbindung (6) ausgebildet ist, in der wenigstens zwei in demselben Flachkabel (2) verlaufende Flachlei tungen (3) miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
2. Flachkabelstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Flachkabelstrang (1) wenigstens ein Flachleiter (3) wenigstens eine Unterbrechung (9) aufweist.
3. Flachkabelstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Horizontalverbindung (6) als Brücke (10) ausgebildet ist, die wenigstens zwei Flachleiter (3) miteinander verbindet und dabei keinen, einen oder mehre re benachbarte Flachleiter (3) überbrückt, ohne diese o der ohne diesen zu kontaktieren.
4. Flachkabelstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Horizontalverbindung (6) und/oder wenigstens eine Vertikalverbindung (5) ein aktives oder passives elektronisches Bauteil aufweist oder durch ein solches gebildet ist.
5. Flachkabelstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Horizontalverbindung (6) dadurch ausgebildet ist, dass ein Längsabschnitt des jeweiligen Flachleiters (3) verbreitert ist, derart, dass er den un mittelbar benachbarten Flachleiter (3) elektrisch kontak tiert.
6. Flachkabelstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinander gestapelten Flachkabel (2) durch Verkleben und/oder Verschweißen aneinander befestigt sind.
7. Flachkabelstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer Vertikalverbindung (5) in Sta pelrichtung unmittelbar benachbarte Flachleiter (3) durch Schweißen, insbesondere Ultraschallschweißen, oder Laser löten oder Thermodenlöten miteinander verbunden sind.
Description:
Flachkabelstrang Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flachkabelstrang mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Ein Flachkabelstrang umfasst wenigstens ein Flachkabel, das mindestens zwei Flachleiter enthält, die sich parallel zuein- ander erstrecken und mit einer gemeinsamen Isolierung gegen- einander und nach außen isoliert sind.

Unter Flachleitern werden im vorliegenden Zusammenhang einad- rige Leiter verstanden, die im Querschnitt eine Breite besit- zen, die erheblich größer ist als ihre Höhe. In einem Flach- kabel sind dann mehrere solcher Flachleiter in deren Breiten- richtung nebeneinander angeordnet, so dass auch ein Flachka- bel im Querschnitt eine erheblich größere Breite besitzt als Höhe oder Dicke. Die Flachleiter und somit das damit ausges- tattete Flachkabel sind regelmäßig flexibel.

Aus der EP 1 014 515 A2 ist ein Verfahren zum Verbinden ein- zelner Flachleiter eines ersten Flachkabels jeweils mit einem Flachleiter eines zweiten Flachkabels, welches das erste Flachkabel kreuzt, bekannt. Die leitende Verbindung sich kreuzender Flachleiter wird im jeweiligen Kreuzungspunkt mit- tels Ultraschallschweißen erzielt. Mit Hilfe des bekannten Verfahrens können somit bei sich kreuzenden Flachkabeln ein- zelne Flachleiter besonders einfach elektrisch leitend mit- einander verbunden werden.

Aus der EP 1 014 507 A2 ist es außerdem bekannt, eine Kreu- zungsstelle, in der sich zwei Flachkabel kreuzen und in der einzelne Flachleiter der Flachkabel elektrisch leitend mit- einander verbunden sind, mittels zwei Isolierplatten, die miteinander verclipst sind, zu schützen.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Flachkabelstrang der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere eine erhöhte Funktionalität besitzt und neue Anwendungsformen für den Flachkabelstrang eröffnet.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, mehrere Flachkabel parallel zueinander auszurichten, in ihrer Dicken- richtung aufeinander zu stapeln, miteinander zu einem gemein- samen Kabelstrang zu verbinden und innerhalb dieses Kabel- strangs an ausgewählten Stellen vertikal benachbarte und/oder horizontal benachbarte Flachleiter elektrisch leitend mitein- ander zu verbinden. Durch diese Bauweise wird ein Kabelstrang bereit gestellt, in dem eine dreidimensionale Signalausbrei- tung möglich ist. D. h., die Signale können sich in Längsrich- tung der Flachleiter, zwischen benachbarten Flachleitern in- nerhalb eines Flachkabels sowie zwischen benachbarten Flach- leitern verschiedener Flachkabel innerhalb des Kabelstrangs ausbreiten. Durch einen gezielten Aufbau des erfindungsgemä- ßen Kabelstrangs ist es somit möglich, relativ komplexe Ver- knüpfungen und/oder Verschaltungen der einzelnen Flachleiter innerhalb des Kabelstrangs auszubilden, beispielsweise um da- mit verbundene Komponenten in einer gewünschten Weise mitein- ander zu verschalten. Diese Verschaltung der Komponenten kann somit quasi in den Kabelstrang integriert werden, wodurch zu- sätzliche Verbindungselemente und Verbindungsmaßnahmen ent- fallen können. Hierdurch ergibt sich eine Einsparung an Mate- rial, Zeit und Bauraum. Insbesondere ist es möglich, einen derartigen Flachkabelstrang als Bussystem auszugestalten.

Durch die Ausbildung der vertikalen und horizontalen Verbin- dungen im Rahmen der Herstellung des Flachkabelstrangs kann der jeweilige Flachkabelstrang besonders einfach individuell an vorgegebene Schaltungsanforderungen angepasst werden.

Um die in den Flachkabelstrang integrierte Verschaltung der Flachleiter noch komplexer auszugestalten, wird vorgeschla- gen, im Flachkabelstrang wenigstens einen Flachleiter mit we- nigstens einer Unterbrechung zu versehen. Mit Hilfe solcher Unterbrechungen wird der jeweilige Flachleiter in seiner Längsrichtung in mehrere separate Abschnitte elektrisch ge- trennt, wodurch die Anzahl separater Leitungsabschnitte in- nerhalb des Flachkabelstrangs vergrößert wird und sich die Verschaltungsmöglichkeiten vervielfachen.

Beispielsweise kann eine Horizontalverbindung als Brücke aus- gebildet sein, die wenigstens zwei Flachleiter miteinander verbindet. Die Brücke ist dabei zweckmäßig so angeordnet, dass sie keinen, nur einen oder mehrere benachbarte Flachlei- ter überbrückt, ohne diesen überbrückten Flachleiter oder oh- ne diese überbrückten Flachleiter zu kontaktieren. Mit Hilfe einer solchen, als zusätzliches Bauteil ausgebildeten Brücke, können herkömmlich gestaltete Flachleiter besonders einfach miteinander verbunden werden, so dass die beim erfindungsge- mäßen Flachkabelstrang verwendeten Flachkabel grundsätzlich einen herkömmlichen Aufbau besitzen können, der im Rahmen des Aufbaus des Flachkabelstrangs in geeigneter Weise modifizier- bar ist.

Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei der we- nigstens eine Horizontalverbindung und/oder wenigstens eine Vertikalverbindung ein passives oder ein aktives elektroni- sches Bauteil aufweist oder durch ein solches gebildet ist.

Passive elektronische Bauteile können beispielsweise ein Wi- derstand oder eine Diode sein. Aktive elektronische Bauteile sind beispielsweise ein Transistor oder ein Thyristor. Durch die Integration solcher elektronischer Bauteile in den erfin- dungsgemäßen Kabelstrang kann die Komplexität der darin rea- lisierten Verschaltung der einzelnen, darin geführten Flach- leiter weiter gesteigert werden. Insbesondere kann der erfin- dungsgemäße Kabelstrang zu einem integrierten Schaltkreis ausgestaltet werden.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nach- stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der je- weils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombi- nationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Be- schreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch, Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Flachkabelstrangs mit drei Flachkabeln in einer Explosionsdarstellung, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Flachkabelstrang ent- sprechend den Schnittlinien II in Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch den Flachkabelstrang ent- sprechend den Schnittlinien III in Fig. 1, Fig. 4 einen Querschnitt durch den Flachkabelstrang ent- sprechend den Schnittlinien IV in Fig. 1 und Fig. 5 einen Querschnitt durch den Flachkabelstrang ent- sprechend den Schnittlinien V in Fig. 1.

Entsprechend den Fig. 1 bis 5 umfasst ein erfindungsgemäßer Flachkabelstrang 1 mehrere, hier drei, Flachkabel 2, die je- weils mehrere, hier drei, Flachleiter 3 enthalten. Die Flach- leiter 3 können durch Laminieren oder durch Extrudieren her- gestellt werden. Die Flachkabel 2 umfassen jeweils eine Iso- lierung 4, welche die zugehörigen Flachleiter 3 umhüllt.

Zweckmäßig besteht die Isolierung 4 aus zwei Isolierstoffbah- nen, die unter Einschluss der Flachleiter 3 miteinander ver- klebt oder verschweißt sind. Wie aus den Fig. 1 bis 5 her- vorgeht, besitzen die Flachleiter 3 einen Querschnitt, hier einen Rechteckquerschnitt, dessen Breite deutlich größer di- mensioniert ist als deren Höhe. Des Weiteren sind die Flach- leiter 3 im jeweiligen Flachkabel 2 bezüglich ihrer Breiten- richtung nebeneinander angeordnet, wobei sie außerdem paral- lel zueinander verlaufen. Die einzelnen Flachkabel 2 sind in der Höhenrichtung ihrer Flachleiter 3, also in der Dicken- richtung der einzelnen Flachkabel 2, aufeinander gestapelt o- der geschichtet. Aneinander angrenzende Flachkabel 2 sind zweckmäßig miteinander verbunden, insbesondere verklebt oder verschweißt. Dementsprechend bilden die Flachkabel 2 des Flachkabelstrangs 1 eine zusammengehörende Einheit.

Die Positionierung und Stapelung der Flachkabel 2 erfolgt da- bei so, dass die Flachleiter 3 benachbarter Flachkabel 2 in der Stapelrichtung, also in der Dickenrichtung der Flachkabel 2 deckungsgleich aufeinanderliegen.

Erfindungsgemäß sind im Flachkabelstrang 1 zumindest eine Vertikalverbindung 5 und/oder wenigstens eine Horizontalver- bindung 6 ausgebildet. In der hier gezeigten Ausführungsform sind exemplarisch zwei Vertikalverbindungen 5 (vgl. die Fig.

2 und 3) und zwei Horizontalverbindungen 6 (vgl. die Fig. 4 und 5) dargestellt. Bei jeder Vertikalverbindung 5 sind zu- mindest zwei Flachleiter 3, die in verschiedenen, hier in un- mittelbar benachbarten, Flachkabeln 2 verlaufen, elektrisch leitend miteinander verbunden. Im Unterschied dazu sind bei den Horizontalverbindungen 6 zumindest zwei Flachleitungen 3, die in demselben Flachkabel 2 verlaufen, elektrisch leitend miteinander verbunden.

Entsprechend Fig. 2 und den Schnittlinien II in Fig. 1 kann eine Vertikalverbindung 5 beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass im Bereich dieser Vertikalverbindung 5 die Iso- lierung 4 bei den oberen beiden Flachkabeln 2 an beiden Sei- ten der Flachleiter 3 entfernt wird. Anschließend können die beiden, auf diese Weise frei gelegten Flachleiter 3 mittels einer geeigneten Verbindungstechnik leitend miteinander ver- bunden werden. Beispielsweise eignen sich hierzu ein Schweiß- verfahren, insbesondere ein Ultraschall-Schweißverfahren, o- der ein Laserlötverfahren oder ein Thermodenlötverfahren, wo- bei beim Löten die einzelnen Flachleiter 3 vorverzinnt sein können. Die elektrische Verbindung zwischen den beiden Flach- leitern 3 im Bereich der Vertikalverbindung 5 ist in den Fig.

2 und 3 jeweils mit 7 bezeichnet.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 entsprechend den Schnittlinien III in Fig. 1 ist die Vertikalverbindung 5 grundsätzlich gleich aufgebaut. Dort sind die Flachleiter 3 der unteren beiden Flachkabel 2 leitend miteinander verbun- den. Aus fertigungstechnischen Gründen kann es dabei erfor- derlich sein, dass die Vertikalverbindung 5 durch das obere Flachkabel 2 hindurch zugänglich sein muss. Zu diesem Zweck ist im oberen Flachkabel 2 eine Aussparung 8 ausgebildet, die im Bereich der Vertikalverbindung 5 positioniert ist. Diese Aussparung 8 ist hier so dimensioniert, dass sie für die mittlere Flachleitung 3 des oberen Flachkabels 2 eine Unter- brechung 9 ausbildet. Mit Hilfe solcher Unterbrechungen 9 können die einzelnen Flachleiter 3 in ihrer Längsrichtung in mehrere voneinander unabhängige Abschnitte unterteilt werden.

Das partielle Abisolieren der Flachleiter 3 und/oder das Her- stellen einer solchen Aussparung 8 kann beispielsweise mit Hilfe eines Lasers realisiert werden.

Entsprechend Fig. 4 sowie den Schnittlinien IV in Fig. 1 kann eine Horizontalverbindung 6 z. B. mit Hilfe einer Brücke 10 realisiert werden. Im vorliegenden Beispiel verbindet die Brücke 10 die beiden äußeren Flachleiter 3 des oberen Flach- kabels 2. Der mittlere Flachleiter 3 wird dabei ohne Kontak- tierung überbrückt. Ebenso ist eine Brücke 10 denkbar, die mehr als zwei Flachleiter 3 miteinander verbindet. Ebenso kann eine andere Brücke 10 auch zwei direkt benachbarte Flachleiter 3 miteinander verbinden.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, eine solche Brücke 10 zur Verbindung von zwei Flachleitern 3 zu verwenden, die in un- terschiedlichen Flachkabeln 2 verlaufen. Beispielsweise könn- te eine solche Brücke 10 durch eine Aussparung 8 zu einem tiefer liegenden Flachleiter 3 gelangen. Die so erreichte Verbindung würde sich dann sowohl horizontal als auch verti- kal erstrecken.

Gemäß Fig. 5 und den Schnittlinien V in Fig. 1 kann eine Ho- rizontalverbindung 6 auch dadurch realisiert werden, dass im Bereich der Horizontalverbindung 6 zwei benachbarte Flachlei- ter 3 direkt aneinander angrenzen und dadurch elektrisch lei- tend miteinander verbunden. Erreicht wird dies z. B. dadurch, dass der eine Flachleiter 3 und/oder der andere Flachleiter 3 in Richtung auf den benachbarten Flachleiter 3 verbreitert ist und diesen kontaktiert. Ebenso ist es grundsätzlich mög- lich, im Rahmen der Herstellung der Flachkabel 2 die Flach- leiter 3 im Bereich der Horizontalverbindung 6 mit Hilfe ei- nes entsprechenden Verbindungselements elektrisch leitend miteinander zu verbinden, noch bevor die Isolierung 4 ange- bracht wird.

Besonders vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen in eine oder mehrere Vertikalverbindungen 5 und/oder in eine o- der mehrere Horizontalverbindungen 6 ein elektronisches Bau- teil integriert wird, das passiv oder aktiv ausgestaltet sein kann. Insbesondere kann die jeweilige Horizontalverbindung 6 bzw. die jeweilige Vertikalverbindung 5 durch ein solches Bauteil gebildet sein. Beispielsweise kann es sich bei einem solchen Bauteil um eine Diode, einen Widerstand, einen Tran- sistor oder einen Thyristor handeln. Mit Hilfe solcher Bau- teile kann die Funktionalität des Kabelstrangs 1 nochmals be- trächtlich erhöht werden. Insbesondere können durch die drei- dimensionale Signalführung innerhalb des Kabelstrangs 1 kom- plexe Verschaltungen der einzelnen Flachleiter 3 untereinan- der realisiert werden.

In besonderer Weise eignet sich beispielsweise die Brücke 10 zur Realisierung einer Zusatzfunktion, indem die Brücke 10 als aktives oder passives Bauteil ausgestaltet ist.

Mit Hilfe der Erfindung ist es insbesondere möglich, ein Bus- system aufzubauen, das sich in besonderer Weise für eine Ver- wendung in einem Kraftfahrzeug eignet.