CN106374247B - 用于连接电子印刷电路板的布线系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及布线系统和方法，用于将公共电线缆(22)和相应的电路板导线(23至29)连接到多个电子印刷电路板，所述公共电线缆例如接地线缆，所述电路板导线例如供电线缆。该系统包括电线缆束(21)和沿着所述线缆束相继布置的多个多极绝缘穿刺连接器(30至36)。所述连接器中的每个适合于接收公共电线缆、连接到相应电路板的电路板线缆，和必须连接到后续连接器的电路板线缆，并适合于将公共电线缆和必须连接到后续连接器的电路板线缆传递到后续的绝缘穿刺连接器。

Description

用于连接电子印刷电路板的布线系统和方法
技术领域
本发明涉及一种布线系统，特别是将独立的电源供应提供给多个电子印刷电路板，例如机动车灯的电路板。
背景技术
许多电气或电子设备包括间隔开且有时平行于彼此布置的多个印刷电路板，必须对每个印刷电路板配备相应的供电、接地和可能的其他信号，例如用于诊断的信号。
例如，在同一机动车灯中，存在多个印刷电路板用于具有不同功能的灯，例如位置灯、转向灯和停止灯等。电连接器(在行话中称为“汽车连接器”)固定到灯，供电线缆、接地线缆和诊断线缆的线缆束连接到该电连接器。灯的不同电路板必须通过相应的线缆连接到该连接器，以便被独立地供电、连接到接地以及可能地通过诊断信号受到控制。
在一些情况下，诸如对于机动车灯而言，极其重要的是执行电路板的电气布线以便尽可能地减小由线缆所占据的空间、线缆自身的长度，并最优化线缆的路径以减小断裂、过热等风险。
此外，需要以自动或半自动的方式执行电路板的布线。
为了尝试满足这些需要，通常使用具有“分流器”功能的绝缘穿刺多极连接器，即其中电线缆(诸如接地线缆或供电线缆)进入连接器，而若干输出电线缆离开连接器，所有电缆线都连接到输入线缆并引向电路板以便同时连接到大地或同时被供电。
图1示出一种用于根据现有技术对机动车灯的电子印刷电路板进行布线的系统。在所示的示例中，该机动车灯包括用于后灯(高位后灯和低位后灯)的两个电路板、用于转向信号灯(转向灯)的电路板和用于刹车灯(停止灯)的电路板。相应的绝缘穿刺连接器1至4固定到这些电路板中的每个。输入电连接器5固定到灯，从该输入电连接器延伸出接地线缆、后灯的供电线缆TAIL、方向指示灯的供电线缆TURN、刹车灯的供电线缆STOP，以及用于检查转向信号灯的正确操作的诊断线缆DIAG。
如图所示，接地线缆GROUND进入刹车灯的连接器4，离开该连接器4并进入低位尾灯的连接器3。两根接地线缆从该连接器3离开，一根引向转向信号灯的连接器2，一根引向高位后灯(Tail Up)的连接器1。
后灯的供电线缆TAIL进入低位后灯(Tail Low)的连接器3，离开该连接器3并进入高位后灯(Tail Up)的连接器1。
转向信号灯的供电线缆TURN直接进入转向信号灯的连接器2。
停止灯的供电线缆STOP直接进入停止灯的连接器4。
诊断线缆DIAG直接进入转向信号灯的连接器2。
如图1所示，虽然与其中每个电路板以完全独立于其他电路板的方式连接到灯的输入电连接器(汽车连接器)传统的连接相比，分流器连接器的使用允许实现一定的合理化(至少对于接地线缆而言如此)，该布线系统中仍然存在线缆以杂乱的方式延伸于输入电连接器和电路板之间并形成分支和曲线，这可能带来故障或损坏。
发明内容
本发明的目的在于提出一种布线系统，其能够消除参照现有技术描述的上述缺陷。
该目的通过根据权利要求1所述的布线系统、通过根据权利要求8所述的布线方法，以及通过根据权利要求11所述的机动车灯实现。从属权利要求描述了特别有利的优选实施例。
附图说明
根据本发明的布线系统和方法的进一步细节和优点将，在任一情况下，通过参照附图用非限制性示例作出的对优选实施例的下述说明而变得显明，在附图中:
图1示出根据现有技术的用于将四个电子印刷电路板连接至机动车灯的输入连接器的布线系统的示例；
图2是根据本发明的布线系统的示意图；
图3是变型实施例中的根据本发明的布线系统的示意图；
图4、图4a和图4b在轴向剖视图中并对应于线缆的贯通座分别示出：处在缩回停用位置的绝缘穿刺多极连接器、穿刺电线缆绝缘外套的位置，以及不存在绝缘穿刺电接触件的情况；
图5示出图1所示示例但根据本发明实现的布线系统；和
图6示出机动车灯，其包括与根据本发明的布线系统连接的多个电子印刷电路板。
具体实施方式
参见图2，参考标号10整体上表示用于将公共电线缆22(例如接地线缆)和电路板线缆23至29(例如供电线缆)连接到多个电子印刷电路板12至18的布线系统，其中至少部分这样的电路板线缆必须连接到单个相应的电路板。换言之，至少部分电路板独立于彼此接收其自身的电路板信号。
布线系统10包括线缆束21，例如来自输入电连接器20的线缆束。该线缆束21包括公共电线缆22和多根电路板线缆23至29。
布线系统10还包括沿着该线缆束相继布置的多个绝缘穿刺多极连接器30至36。所述多极连接器30至36中的每个适合于连接到相应的电路板12至18，以将公共电线缆22和相应的电路板线缆连接到所述电路板。
绝缘穿刺多极连接器意味着多向连接器，即，其具有彼此电绝缘并适合于接收相应电线缆的多个线缆座40。此外，这些线缆座中的至少部分能够由绝缘穿刺电接触件42接合，该绝缘穿刺电接触件适合于穿刺(即，切开)围绕电线缆导线的绝缘外套，以便允许电流在导线和电接触件之间通过。后者(即电接触件)还电连接到电路板的相应端子，其中连接器固定到该相应端子上。
至少部分的线缆座40是贯通的。贯通的线缆座意味着进入线缆座的电线穿过连接器并离开线缆座以插入到后续连接器的线缆座中。
优选地，贯通的线缆座40的入口和出口彼此对准。
贯通的线缆座40可以具有绝缘穿刺电接触件42(图4、图4a)，或可以不具有这样的电接触件(图4b)。在第二种情况中，连接器仅仅用作未由电接触件接合的电线缆的固定和引导元件。
在一个实施例中，所有线缆座都具有绝缘穿刺电接触件，但并非所有电接触件都电连接到相应的电路板。
在一个实施例中，出于生产效率的原因，所有线缆座40都相同且都是贯通的。进入连接器但不继续朝向后续连接器延伸的电线缆在线缆座的出口处被简单地切断。
在一个实施例中，绝缘穿刺电接触件42能够在缩回位置和前进位置之间移动，其中在缩回位置，绝缘穿刺电接触件与线缆座脱离，以便允许将线缆插入线缆座，在前进位置，绝缘穿刺电接触件穿刺或切开线缆的外套。
例如，绝缘穿刺连接器包括两个连接器部分44、46，一个连接器部分(44)相对于另一连接器部分(46)能够移动。一个部分支撑绝缘穿刺接触件42，而另一部分形成线缆座40。
因此除了端部连接器，每个绝缘穿刺连接器都适合于接收来自前面的绝缘穿刺连接器或来自输入连接器(如果该绝缘穿刺连接器是多个多极连接器中的第一个)的公共线缆22、用于相应电路板的电路板线缆23、……、29，和预期连接到后续连接器的电路板线缆23、……、29。
除了端部连接器36，每个多极连接器还适合于将公共线缆22和必须连接到后续连接器的电路板线缆传递到后续的多极连接器或端部连接器36。
因此，布线系统10包括头部连接器30和至少一个端部连接器36，其中头部连接器30接收该线缆束21中的所有线缆，而端部连接器36布置于该线缆束21的远端。
头部连接器30具有多个电绝缘线缆座，例如来自输入连接器20的公共线缆22和所有电路板线缆23至29插入这些电绝缘线缆座中。
公共线缆22的线缆座是贯通的且由绝缘穿刺接触件接合，该绝缘穿刺接触件适合于将公共线缆22电连接到与头部连接器30连接的电路板12。头部连接器30的另一线缆座接收电路板线缆23并由绝缘穿刺接触件接合，该绝缘穿刺接触件适合于将该电路板线缆23电连接到与头部连接器30连接的电路板12。
其余用于电路板线缆的线缆座24至29是贯通的并且相应的电线缆未由绝缘穿刺电接触件接合。
至少一个绝缘穿刺中间连接器31、……、35定位在端部连接器36和头部连接器30之间。该中间连接器具有多个电绝缘线缆座，来自头部连接器30或来自前面的中间连接器的公共线缆22和电路板线缆插入这些电绝缘线缆座中。用于公共线缆22的线缆座是贯通的并且由绝缘穿刺接触件接合，该绝缘穿刺接触件适合于将公共线缆22电连接到相应的电路板；另一线缆座接收电路板线缆24并由绝缘穿刺接触件接合，该绝缘穿刺接触件适合于将电路板线缆电连接到相应的电路板；其余用于电路板线缆的线缆座是贯通的并且相应的电线缆未由绝缘穿刺电接触件接合。
在优选的实施例中，线缆束中的线缆彼此并排布置以便形成扁平的线缆束，也成为“条带”。相应地，多极连接器具有主要为直线形的延伸部，线缆座彼此并排且位于一个座平面中。以此方式，线缆束保持条带的形状。
在允许以自动或半自动的方式进行线缆束到多极连接器的布线的优选实施例中，所有的多极连接器都具有定位在连接器同一端的用于公共线缆的线缆座。
此外，在优选的实施例中，与绝缘穿刺连接器连接的电路板的电路板线缆的线缆座相对于用于公共线缆的线缆座定位在连接器的相反端。
因此，如图2的布线图显明地示出，相对于公共线缆从相反端行进，离开多极连接器的线缆的数量减少。
优选地，因此，可以使用具有线缆座数量减少的连接器，将这些连接器从最大的头部(面向输入连接器)到最小(端部连接器)排列。
在优选的实施例中，绝缘穿刺多极连接器是隆堡(Lumberg)35系列，2.5节距的“贯通”连接器。这种连接器的一个示例在图4至图4b中示出。在图4中，注意贯通的线缆座40，绝缘穿刺电接触件处在停用缩回位置；在图4a中，注意电接触件处在穿刺电线缆22、……、29的绝缘外套的前进位置；图4b示出贯通的线缆座而没有绝缘穿刺接触件，其单独的功能是引导穿过连接器的线缆。
在一个实施例中，布线系统可以包括中间的分叉，例如图3所示。在此，三根线缆22、23、24从中间连接器31'离开而引向第一连接器32，另外两根线缆25、26离开而朝向后续的第二连接器32’。两根电线缆22、23从后续的第一连接器32离开并终止于端部连接器36。
图5示出用于机动车灯电路板的根据本发明的布线系统。该布线系统包括输入连接器110、用于刹车灯(停车灯)的电路板120、用于第一组后灯(低位后灯)光源的第一电路板130、用于转向信号灯(转向灯)的电路板140，和第二组后灯(高位后灯)的第二电路板150。相应的绝缘穿刺连接器300至310固定到这些电路板中的各个电路板。
从输入电连接器110延伸出必须连接到所有电路板的接地线缆220、必须与后灯的第一电路板和第二电路板两者连接的用于后灯的供电线缆230、转向信号灯的电路板140的供电线缆240、刹车灯的电路板120的供电线缆250，和连接到转向信号灯的电路板140以检查转向信号灯的正确运作的诊断线缆260。
如图2和图5所示，在所有连接器中，用于接地线缆的座定位在这些连接器的左端，且沿着与所有连接器左端相切的基准线X对准。
从输入连接器110离开的五根电线缆220至260进入第一绝缘穿刺连接器300，其因此配备有五条通路或五个线缆座。
刹车灯的电路板120的供电线缆250终止于第一连接器300。因此，从该第一连接器延伸出四根电线缆220、240、250、260，这些电缆线进入用于后灯的第一电路板130的第二连接器310。由于在该情况下用于后灯的第二电路板150也必须由第一电路板230的同一供电线缆供电，四根电线缆220、230、240、260从第二连接器310离开。当然，在通过第二连接器310的四根供电线缆中，只有接地线缆220和后灯的电路板的供电线缆230由相应的绝缘穿刺电接触件切开。其他两根线缆简单地由第二连接器固定和引导。
四根电线缆进入转向信号灯的电路板的第三连接器320。在该第三连接器中，相应电路板的供电线缆240和诊断线缆260在由相应的绝缘穿刺电接触件切开后终止。
然后，从第三连接器，初始的线缆束中只有(从左边起)靠前的线缆220、230离开:接地线缆230和后灯的第二电路板的供电线缆230。这两根线缆终止于第四(端部)连接器330。
比较图1和图5的布线系统，注意图5中的情况：没有分支连接器、更加有序并且具有显著较短的线缆。
通过执行对电子印刷电路板进行布线的下述方法的自动或半自动的机器，能够有利地实现根据本发明的布线系统。
根据本发明的布线方法包括下述步骤:
-制备包括公共电线缆和多根电路板线缆的电线缆束；
-制备多个多极绝缘穿刺连接器，每个多极绝缘穿刺连接器适合于连接到相应的电路板以将所述电路板电连接到公共线缆和至少一根电路板线缆，每个连接器具有多个线缆座，所述线缆座中的至少部分能够由绝缘穿刺电接触件接合；
-在每个绝缘穿刺连接器的相应线缆座中，插入公共电线缆、连接到相应电路板的电路板线缆，和必须连接到后续连接器的电路板线缆；
-除了终止线缆束的端部连接器，从每个绝缘穿刺线缆连接器的相应线缆座中拉出公共电线缆和必须连接到后续连接器的线缆；
-使得电线缆和相应的电路板之间进行电接触。
优选地，所使用的连接器具有线缆座，所述线缆座相邻于彼此并位于座平面内以便在连接器之间形成扁平的线缆束。
优选地，用于公共线缆的线缆座定位在每个绝缘穿刺连接器的一端，且连接器定位成相对于与所述连接器的端部相切的基准线对准。
本发明还涉及机动车灯400，其包括适合于驱动相应的光源以便实现车灯照明的多个电子印刷电路板120至150；设置于车灯入口处的输入电连接器110，且从输入电连接器延伸出线缆束，该线缆束包括连接到所有电路板的接地线缆220和多根供电线缆和/或其他电信号线缆，其中至少部分线缆独立地连接到相应的电路板；以及如上所述从线缆束到电路板的布线系统10。
基于根据本发明的布线系统和方法的实施例，为了满足可能出现的需求，本领域技术人员可以对各种元素做出修改、变更和用其他功能上的等同物替换，而不偏离本申请权利要求的范围。描述为属于可能的实施例形式的每个特征可以独立于所述的其他实施例实现。

Claims (15)

1.一种布线系统，用于将公共电线缆(22)和相应的电路板线缆(23至29)连接到多个电子印刷电路板，所述布线系统包括:
-包括公共电线缆(22)和多根电路板线缆(23至29)的电线缆束(21)，所述电路板线缆中的至少部分设置为独立地连接到相应的电路板；
-沿着所述电线缆束相继布置的多个多极绝缘穿刺连接器(30至36)，所述连接器中的每个适合于连接到相应的电路板以将公共线缆和至少一根电路板线缆电连接到所述电路板，且除了终止电线缆束的端部连接器(36)，每个绝缘穿刺连接器适合于接收公共电线缆、连接到相应电路板的电路板线缆，和必须连接到后续连接器的电路板线缆，并适合于将公共电线缆和必须连接到后续连接器的电路板线缆传递到后续的绝缘穿刺连接器或端部连接器。
2.根据权利要求1所述的布线系统，其中每个绝缘穿刺连接器(30至36)具有线缆座(40)，所述线缆座彼此电绝缘并适合于在连接器的输入中接收相应的线缆，其中用于离开连接器的线缆的线缆座是贯通的座，且其中线缆座能够由相应的绝缘穿刺电接触件(42)接合，所述绝缘穿刺电接触件适合于切开或穿刺相应的线缆，其中线缆座用于必须电连接到连接器所固定到的电路板的线缆。
3.根据权利要求2所述的布线系统，其中所述绝缘穿刺连接器包括布置在线缆束远端的至少一个端部连接器(36)和头部连接器(30)，该头部连接器具有彼此电绝缘并适合于接收线缆束中的所有线缆的线缆座(40)，其中用于公共线缆(22)的线缆座是贯通的且能够由绝缘穿刺电接触件(42)接合，用于电路板线缆(23)的线缆座能够由适合于将所述电路板线缆(23)电连接到与头部连接器(30)连接的电路板(12)的绝缘穿刺电接触件(42)接合，以及其余用于电路板线缆(24至29)的线缆座是贯通的并具有固定和引导所述线缆的功能。
4.根据权利要求2或3所述的布线系统，其中绝缘穿刺连接器包括定位在端部连接器(36)和头部连接器(30)之间的至少一个中间连接器(31至35)，所述中间连接器具有多个电绝缘线缆座，来自头部连接器或来自前面的中间连接器的公共线缆(22)和电路板线缆插入所述电绝缘线缆座，其中用于公共线缆的线缆座是贯通的且能够由绝缘穿刺电接触件接合，用于电路板线缆的线缆座能够由绝缘穿刺电接触件接合，其余用于电路板线缆的线缆座是贯通的座并具有固定和引导相应线缆的功能。
5.根据权利要求2或3所述的布线系统，其中线缆座(40)相邻于彼此并位于座平面中以便在连接器之间形成扁平的线缆束。
6.根据权利要求1-3中的任一项所述的布线系统，其中用于公共线缆的线缆座定位在每个绝缘穿刺连接器的一端，且其中用于将电路板线缆连接到与绝缘穿刺连接器连接的电路板的线缆座定位在所述绝缘穿刺连接器的相反端。
7.根据权利要求1-3中的任一项所述的布线系统，还包括输入连接器(20，110)，从该输入连接器延伸出引向头部连接器(30，300)的线缆束。
8.根据权利要求1所述的布线系统，其中所述公共电线缆是接地线缆。
9.根据权利要求1所述的布线系统，其中所述电路板线缆是用于对至少部分的所述电路板进行独立地供电的供电线缆。
10.一种布线方法，用于将公共电线缆和相应的电路板线缆连接到多个电子印刷电路板，所述布线方法包括下述步骤:
-制备包括公共电线缆和多根电路板线缆的电线缆束；
-制备多个多极绝缘穿刺连接器，每个多极绝缘穿刺连接器适合于连接到相应的电路板以将公共线缆和至少一根电路板线缆电连接到所述电路板，每个连接器具有多个线缆座，所述线缆座中的至少部分能够由绝缘穿刺电接触件接合；
-在每个绝缘穿刺连接器的相应的线缆座中，插入公共电线缆、连接到相应电路板的电路板线缆，和必须连接到后续连接器的电路板线缆；
-除了终止线缆束的端部连接器，从每个绝缘穿刺线缆连接器的相应线缆座中拉出公共电线缆和必须连接到后续连接器的线缆；
-使得电线缆和相应的电路板之间进行电接触。
11.根据权利要求10所述的布线方法，其中线缆座相邻于彼此并位于座平面中以便在连接器之间形成扁平的线缆束。
12.根据权利要求10或11所述的布线方法，其中用于公共线缆的线缆座定位在每个绝缘穿刺连接器的一端，且其中连接器定位成相对于与所述绝缘穿刺连接器的端部相切的基准线对准。
13.根据权利要求10所述的布线方法，其中所述公共电线缆是接地线缆。
14.根据权利要求10所述的布线方法，其中所述电路板线缆是用于对至少部分的所述电路板进行独立地供电的供电线缆。
15.一种机动车灯，其包括适合于驱动相应的光源以便实现车灯照明的多个电子印刷电路板(120，130，140，150)；设置于车灯输入处的输入电连接器(110)，且从输入电连接器延伸出线缆束，该线缆束包括连接到所有电路板的接地线缆(220)和多根供电线缆(230，240，250)，其中至少部分线缆独立地连接到相应的电路板；以及根据权利要求1至9中的任一项所述的从线缆束到电路板的布线系统。
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