DE3534653C2

DE3534653C2 -

Info

Publication number: DE3534653C2
Application number: DE3534653A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Ueda; Michihiro Ohtaka; Yoshiaki Susono Shizuoka Jp Nakayama
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1984-09-28
Filing date: 1985-09-28
Publication date: 1989-05-11
Also published as: AU594025B2; US4831278A; GB2166603B; GB8523616D0; FR2571203B1; AU4795785A; FR2571203A1; GB2166603A; DE3534653A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kabelbaum für Automobile nach dem Oberbegriff der nebengeordneten Ansprüche 1, 4 und 12.

Kabelbäume dieser Gattung sollen sonst übliche Kabelbäume, die aus einer Vielzahl gebündelter Drähte bestehen, wenigstens teilweise ersetzen, um damit den Raumbedarf für den Kabelbaum zu verringern, die Leitungsverlegung zu erleichtern und so die Produktivität zu steigern. Dies ist wichtig, weil gemäß der gegenwärtigen Entwicklungs richtung die üblichen Kabelbäume entsprechend der wachsenden Zahl elektronischer Komponenten, die in einem Kraftfahrzeug unterzubringen sind, immer umfangreicher werden. Infolge der wachsenden Zahl elektrischer Ausrüstungsteile kann der Kabelbaum mit verschiedenen Teilen und der Fahrzeug karosserie kollidieren. So ist es schwierig, genügenden Platz für die Verdrahtung zu finden. Da der Kabelbaum umfangreicher und schwerer wird, hat dies auch negative Auswirkungen auf den Herstellungs- und Montagevorgang, wie im folgenden erläutert wird:

1. Die elektrischen Drähte, die einen Kabelbaum bilden, haben verschiedene Durchmesser und Längen. Abzweigende elektrische Drähte zum Anschließen von Hilfseinrich tungen wie Verbindungsstecker sind an verschiedenen Stellen des Kabelbaums herausgeführt. Dementsprechend ist ein erhöhter Fertigungsaufwand zu treiben, um so mehr als die Herstellung schwierig zu automatisieren ist.
2. Der Automatisierung der Herstellung steht auch entgegen, daß verschiedene Kabelbäume für unterschiedliche Aus gestaltungen und Ausstattungen eines Kraftfahrzeugs vor zusehen sind, selbst wenn es sich um Kraftfahrzeuge des gleichen Modells handelt.
3. Wenn die elektrischen Drähte miteinander verbunden werden sollen, sind zusätzliche Arbeiten durchzuführen, wie das Abschälen der Drahtmäntel, Druckschweißen von Verbin dungsanschlüssen, Umwickeln der Verbindungsstellen mit Isolierbändern.

Um die voranstehend genannten Unzulänglichkeiten der üb lichen Kabelbäume, die aus einzelnen Drähten zusammenge setzt sind, zu vermeiden, sind bereits Kabelbäume nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 4 bekannt, die im wesentlichen mindestens eine Schaltungsplatte aus einem Isolierträger mit Leiterbahnen an deren einen (Außen-)Seite aufweisen (DE-OS 22 56 948). Dieser bekannte Kabelbaum besteht aus nur einer dünnen Lamelle aus Plastik, die dem Unterbringungsraum insbesondere an einem Armaturenbrett angepaßt ist und auf der Kupferstreifen als elektrische Leiter angeordnet sind. Die Lamelle mit den Kupferstreifen kann ganz oder teilweise mit einer dünnen Schicht Isolier material bekleidet sein. Eine Verbindung zwischen den Kupferstreifen der Lamelle, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, und äußeren Schaltungsteilen, bei spielsweise einem Sicherungskasten, erfolgt durch einen flexiblen Mehrkabelstreifen. - Dieser Kabelbaum ist zwar gegenüber herkömmlichen Kabelbäumen aus Drähten flach aus gebildet, er benötigt aber, wenn er viele stromleitende Kupferstreifen aufweisen soll, eine verhältnismäßig groß flächige Lamelle. Da die Lamelle sämtliche Leiterzüge des Kabelbaums umfaßt, ist für jeden Anwendungsfall, der eine bestimmte Leitungsführung erforderlich macht, eine hieran angepaßte Lamelle mit den Kupferstreifen zu fertigen und auf Lager zu halten.

Diese Nachteile gelten auch für eine andere zum Stand der Technik gehörende flexible gedruckte Schaltung als Kabel baum, der sich infolge einer isolierenden Abdeckung auch mit weiteren gleichartigen Kabelbäumen kreuzen läßt (Zeit schrift: Elektronik Anzeiger, Januar 1970, Verlag Serade, Essen, Seiten 1-4).

Hiernach ist es auch bekannt, statt der flexiblen gedruckten Schaltung eine starre Leiterplatte vorzusehen, die jedoch mit einer Ebene auskommen muß, da Kreuzungen nicht möglich sind (Elektronik Anzeiger a. a. O., Seite 3, rechte Spalte, unten).

In diesem Zusammenhang (Elektronik Anzeiger a. a. O.) ist es auch bekannt, die Breite der Leiterbahnen entsprechend der Strombelastung auszulegen. An den Enden der Leiterbahnen können Flachsteckervorrichtungen als Verbindungselemente zu äußeren Schaltungsteilen vorgesehen sein.

Weiterhin gehört es zum Stand der Technik, einen Kabelbaum in der Art einer gedruckten Schaltung für Kraftfahrzeuge mit wenigstens einem Zweigabschnitt auszubilden (US-PS 30 74 043). Damit wird zwar eine weitere Annäherung an die Form der üblichen Kabelbäume aus Drähten hergestellt, die Nachteile der als gedruckte Schaltung ausgebildeten Kabel bäume, nämlich großer Flächenbedarf und nur spezielle An wendbarkeit liegen jedoch auch hier vor.

Bekannt ist weiterhin eine flexible mehrlagige Leiteran ordnung aus mehreren übereinandergeschichteten Schaltungs platten oder Isolierstoffolien, die ausschließlich im Bereich der zur Aufnahme und zum Anschluß von Anschluß drähten oder Steckerstiften dienenden Bohrungen miteinander verbunden sind (DE-AS 19 51 778). Dabei ist jeweils ein Steckerstift jeweils mit wenigstens einer Leiterbahn nur auf einer der Isolierstoffolien verbunden, nicht aber mit Leiterbahnen auf verschiedenen Isolierstoffolien. Tiefer liegende Bereiche von Kontaktierungsstellen werden verformt, damit ihre Oberfläche an der Oberfläche der Gesamt-Leiter anordnung zur einfachen Kontaktierung liegt. - Durch die zur Kontaktierung verwendeten geraden Steckerstifte können die Leiterbahnen verschiedener Kunststoffolien jedoch nicht in vielfältiger Weise je nach dem jeweiligen Anwendungsfall miteinander elektrisch kontaktiert werden. Dies gilt auch, wenn die Isolierstoffolien durch klebende Zwischenlagen zusammengehalten sind.

Zum Stand der Technik gehört weiterhin eine Trägerplatte für elektrische Bauelemente, die aus wenigstens einer in wenigstens zwei Ebenen mit Metalleiterbahnen versehenen Isolierstoffschicht besteht (DE-GM 19 20 061). Die Metall leiterbahnen können durch die Isolierstoffschicht hindurch miteinander elektrisch verbunden sein. Hierzu sind die Metalleiterbahnen durch Öffnungen hindurch, die gleichzeitig als Kontaktlöcher für Anschlußteile dienen, miteinander ver schweißt. Das Verschweißen der Metalleiterbahnen kann dabei auch über einen Metallhilfskörper erfolgen. - Voraussetzung für diese Kontaktierung der Leiterbahnen ist eine bestimmte Anordnung von Öffnungen an den vorgesehenen Verbindungs stellen in der Trägerplatte. Es müssen alle Öffnungen an den vorgesehenen Verbindungsstellen über die gesamte Grund fläche der Leiterplatte und durch sämtliche Isolierstoff bahnen zwischen Leiterplatten hindurch vorgefertigt sein. Eine elektrische Verbindung außerhalb der Öffnungen ist nicht möglich. Die Variationsmöglichkeit der Durchkontaktierung sind deswegen beschränkt, so daß in der Regel für jeden An wendungsfall eine spezielle Trägerplatte vorzusehen sein wird.

Schließlich ist es auch bekannt, die Leiterzüge von elek trischen Flachleiterkabeln, die sich vorzugsweise kreuzen, an den gewünschten Verbindungsstellen mit Kontaktstiften zu kontaktieren, die durch die verbindenden Leiter hindurch reichen (US-PS 37 13 072). Zu jeder Verbindung gehört ferner ein im wesentlichen U-förmig gestanztes Verbindungselement, welches die elektrische Verbindung zwischen dem Kontakt stift und einem Leiter durch einen abgekröpften Teil her stellt, der die Isolierung über dem Leiter durchdringt. Die Kontaktstifte und die zur Kontaktierung vorgesehenen Verbindungselemente verursachen nicht nur wegen des Auf wandes zu ihrer Herstellung einige Nachteile: Die Ver bindungselemente beschädigen mit ihrem abgekröpften Teil den Isolierfilm über den Leitern und unter Umständen die Leiter selbst. Die von der Oberfläche der Flachleiterkabel senkrecht abstehenden starren Kontaktstifte erhöhen nicht nur den Raumbedarf, sondern können auch unerwünschte elek trische Schlüsse zu benachbarten Schaltelementen der Lei tungen verursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kabelbaum der eingangs genannten Gattung, der wenigstens zwei Schaltungsplatten mit auf mindestens je einer ihrer beiden Seiten angeordneten Leiterbahnen aufweist, kompakt und wahlweise in einer von vielen Kombinationsmöglichkeiten zuverlässig miteinander elektrisch zu verbinden. Es sollen vorgefertigte kleinflächige Schaltungsplatten an den jeweiligen Anwendungsfall einfach angepaßt zusammengesetzt und miteinander kontaktiert werden können.

Diese Aufgabe wird in einer Variante der Erfindung durch die Weiterbildung des Kabelbaums der eingangs genannten Gattung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

In einer Variante der Erfindung wird die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 4 gelöst.

In beiden Fällen geht die erfindungsgemäße Lösung davon aus, daß mehrere, wenigstens zwei Schaltungsplatten in dem Kabel baum übereinander gestapelt sind. Wesentlich sind gemäß Anspruch 1 die Zwischenlageverbindungsplatten als Verbin dungsmittel der Schaltungsplatten. Die Zwischenlagever bindungsplatten befinden sich nur mit einem Abschnitt zwischen den übereinander gestapelten ersten und zweiten Schaltungsplatten und ragen mit einem zweiten Abschnitt zwischen diesen hervor, um weitere Kontakte insbesondere zu einer weiteren Schaltungsplatte herzustellen.

Damit wird eine Voraussetzung dazu geschaffen, daß ver schiedene lamellenartige Schaltungsplatten je nach dem An wendungsfall einfach zusammengesetzt und zuverlässig mit einander kontaktiert werden können. Diese Kabelbäume sind vielseitig an die jeweiligen Aufgaben bei verhältnismäßig geringem Aufwand anpaßbar. Die Zwischenlageverbindungs platte auf der keine elektrisch leitenden Elemente weit hervorstehen, ist gegen unerwünschten Schluß zu benachbarten elektrisch leitenden Teilen weitgehend geschützt. Trotzdem ermöglicht die Zwischenlageverbindungsplatte einen ver hältnismäßig großflächigen zuverlässigen Kontakt zwischen ausgewählten Leiterbahnen der anliegenden beiden Schaltungs platten. Es können nach diesem Prinzip mehrere Schaltungs platten übereinander angeordnet werden, so daß der Kabel baum besonders kompakt und wenig großflächig gestaltet werden kann. Die kompakte Bauweise wird durch die ver hältnismäßig kleinflächigen Zwischenlagenverbindungsplatten noch gefördert. Die Zwischenlagenverbindungsplatten ge statten eine weitgehend freizügige Verbindung der Leiterzüge übereinander gestapelter oder nebeneinander angeordneter Leiterplatten auch dann, wenn die Leiterplatten mit parallel zueinander orientierten Leitern ausgerichtet sind.

Gemäß Anspruch 2 können Randabschnitte der Leiterbahnen der Schaltungsplatten infolge der Ausbildung und Anordnung der Zwischenverbindungsleiterplatten an diese direkt durch Löt stellen verbunden werden. Damit können Bohrungen, Nietver bindungen, Augenringe oder andere separate Verbindungs elemente in vielen Fällen eingespart werden.

Gemäß Anspruch 3 können mit der Zwischenlagenverbindungs platte nicht nur zwei übereinander gestapelte Leiterplatten miteinander elektrisch kontaktiert werden, sondern auch eine dritte Leiterplatte, die neben einer der beiden anderen Leiterplatten angeordnet ist.

Mit der Variante der Erfindung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 4, wonach wenigstens eine der Leiterbahnen auf den Isolierträgern sich über diese hinaus erstreckt, ist eine Ergänzung und teilweise Ersatz der Zwischenlageverbindungsplatten möglich. Diese Variante der Erfindung eignet sich besonders zur Ver bindung der Leiterbahnen nebeneinander angeordneter Leiter platten.

Es ist jedoch auch nach dieser Variante möglich, in ver schiedenen Höhen angeordnete Leiterbahnen miteinander elektrisch zu verbinden, wenn gemäß Anspruch 5 ein Augen ring von der Leiterbahn absteht, die sich über den Isolier träger hinaus erstreckt.

Die Ansprüche 6-10 beinhalten weiter vorteilhafte Merkmale von Weiterbildungen beider Varianten der Erfindung.

Anspruch 11 betrifft die erste Variante der Erfindung er weitert um eine zweite Zwischenlageverbindungsplatte, die mit wenigstens einer zusätzlichen Schaltungsplatte in Verbindung steht.

Der nebengeordnete Anspruch 12, der ebenfalls von einem Kabelbaum der eingangs genannten Gattung ausgeht, bein haltet eine Variante der Erfindung für sich kreuzende Leiterbahnen auf dem ersten und zweiten Isolierträger.

Die Varianten der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung mit 18 Figuren erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht auf einen Abschnitt einer lamellenartigen Schaltungsplatte, wie sie bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann,

Fig. 2 in ähnlicher Weise eine schaubildliche Ansicht auf Zwischenlageverbindungsplatten gemäß der ersten Variante der Erfindung,

Fig. 3 einen Querschnitt, welcher die Verbindung der Zwischenlageverbindungsplatten und der lamellen artigen Schaltungsplatten gemäß der ersten Variante der Erfindung zeigt,

Fig. 4 eine schaubildliche Ansicht auf eine lamellenartige Schaltungsplattenanordnung gemäß der ersten Variante,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Variante der lamellen artigen Schaltungsplatte,

Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht, welche die lamellen artigen Schaltungsplatten nach Fig. 5 in einem Schichtzustand zeigt,

Fig. 7 und 8 Darstellungen mit Anschlüssen an Endteilen von lamellenartigen Schaltungsplatten,

Fig. 9 eine schaubildliche Ansicht eines Verdrahtungs beispiels mit einer Schaltungsplatte gemäß der ersten Variante der Erfindung,

Fig. 10 einen Schnitt durch einen Teil gemäß Fig. 9,

Fig. 11a und 11b schaubildliche Ansichten, die jeweils als Teil einer zweiten Variante der Erfindung Ausführungsformen der Schaltungsplatten zeigen,

Fig. 12 eine schaubildliche Ansicht, die ein weiteres Aus führungsbeispiel einer lamellenartigen Schaltungs platte gemäß einer dritten Variante der Erfindung zeigt,

Fig. 13 und 14 Querschnitte, welche darstellen, wie die Leiterbahnen der lamellenartigen Schaltungs platte nach Fig. 12 jeweils miteinander zu verbinden sind,

Fig. 15 eine weitere Ausführungsform der Schaltungsplatte gemäß der Erfindung, bei der die Schaltungsplatte aus zwei Isolierträgern zusammengesetzt ist, auf denen sich Leiterbahnen rechtwinklig zueinander erstrecken,

Fig. 16 einen Querschnitt, der darstellt, wie die Leiter bahnen auf den beiden Trägern angeschlossen sind,

Fig. 17 eine schaubildliche Ansicht auf eine Abwandlung der weiteren Ausführungsform und

Fig. 18 eine Darstellung, die zeigt, wie die Schaltungs platte gemäß der Abwandlung nach Fig. 17 in ein Armaturenbrett eingebaut ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

In Fig. 1 besteht eine Schaltungsplatte 1 aus Isolierträgern 2 und mehreren Leiterbahnen 3, die darauf im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

Jeder Isolierträger 2 ist bandartig geformt und besteht aus einem Isoliermaterial, wie einem Film aus Polyester, Poly amidkunststoff oder aus Phenolpapier, Epoxidglas und anderen Materialien, wie sie normalerweise für gedruckte Leiterplatten verwendet werden. Vorzugsweise sollte ein filmartiges Isoliermaterial wegen des geringen Gewichts und der kleinen Abmessung sowie zum bequemen Verdrahten verwendet werden. Der Isolierträger 2 hat einen L-förmigen abgewinkelten Abschnitt 2 a und einen T-förmigen Zweigab schnitt 2 b entsprechend dem Verdrahtungsverlauf eines Kabel baums.

Die Leiterbahnen 3 in Bandform haben gleichmäßige Dicke aber entsprechend der Strombelastbarkeit unterschiedliche Breite und bestehen aus einem metallischen Leiter, wie Kupfer, Aluminium oder dergleichen. Jede Leiterbahn 3 ist so ausgebildet, daß sie einen gewünschten Leitungsverlauf entsprechend dem Verdrahtungsweg eines Kabelbaums aufweist.

In Fig. 1 haben die Leiterbahnen 3 ₁, 3 ₂ und 3 ₃ jeweils unterschiedliche Breite. Ein linear verlaufender Abschnitt 3 a ist an seinem Endteil mit einem L-förmig abgewinkelten Abschnitt 3 b versehen. Zugleich ist die Leiterbahn 3 ₃ zweigförmig mit einem Zweigabschnitt 3 c geformt. In dieser Weise kann selbst dann, wenn ein Abschnitt an viele Hilfs einrichtungen, Schalter und dergleichen anzuschließen ist, eine einfache Änderung des Leiterverlaufs diesen Erforder nissen leicht genügen.

Dementsprechend sind die Leiterverläufe der Leiterbahnen 3 auf der Leiterplatte 1 in folgende drei Arten eingeteilt:

(i) Schaltungsfunktion,
(ii) Verbraucherbetätigung und
(iii) Kombination der vorstehenden Arten.

Es wird der ge eignetste Schaltungsverlauf gewählt, um den größten Nutz effekt zu erzielen.

Die "Schaltungsfunktion" bedeutet, daß im Hinblick auf die Funktionen der Schaltungen, wie Leistungsschaltungen für verschiedene Arten elektrischer Verbraucher, die in einem Kraftfahrzeug installiert sind, Erdleitungen, Signalsteuer schaltungen, Anzeigeschaltungen und dergleichen, ein Blatt einer Schaltungsplatte ausgebildet ist, welche die ent sprechenden Schaltungsfunktionen abdeckt. Die "Verbraucher betätigung" bedeutet, daß ein Blatt einer Schaltungsplatte ausgebildet wird, die alle Schaltkreise, wie Leistungs schaltkreise zur Betätigung von Verbrauchern, wie z. B. eines Wischers, eine Erdleitung, Signalleitungen, Schalter leitungen und dergleichen, aufweist. Die "Kombination der voranstehenden Arten" bedeutet, daß eine Mehrfachfunktions- Schaltungsplatte durch geeignetes Kombinieren der voran gehenden Schaltungen gebildet wird und ein möglichst effektiver Schaltungsverlauf mit leichtem Gewicht und kleiner Größe entworfen wird, der die gesamten Verdrahtungs wege eines Kabelbaums beinhaltet.

Fig. 2 ist eine schaubildliche Darstellung von Zwischenlage- Verbindungsplatten. Eine der Zwischenlage-Verbindungsplatten 4 ist mit Zwischenlage-Verbindungsleiterbahnen 6 versehen, die sich in Längsrichtung von einer Vielzahl Durchgangs löchern erstrecken, die in dem mittleren Abschnitt des Isolierträgers 2 eingelassen sind, eine Leiterbahn 7 hat kein Durchgangsloch. Die andere Zwischenlage-Verbindungs platte 4′ umfaßt den Isolierträger 2 und eine Vielzahl Zwischenlage-Verbindungsleiterbahnen 6′, die an ihren beiden Enden Durchgangslöcher aufweisen. Diese Zwischenlage-Ver bindungsplatten 4, 4′ können entweder aus einer einseitig beschichteten Platte oder einer doppelseitig beschichteten Platte bestehen und können zum Verbinden der oberen und unteren Zwischenlagen der lamellenartigen Schaltungsplatten und zum Verbinden der anliegenden Schaltungsplatten ver wendet werden. Die Zwischenlage-Verbindungsleiterbahnen 6, 6′ und 7 sind aus denselben Bestandteilen wie die Leiter bahnen 3 gebildet.

Fig. 3 ist ein Querschnitt, der einen oberen und unteren Zwischenlage-Verbindungszustand zeigt, wenn die Schaltungs platten aufeinandergeschichtet sind. Dies bedeutet, daß die Endabschnitte der Leiterbahnen 3 der oberen und unteren Schaltungsplatten 1, 1′ unmittelbar mit den Zwischenlage verbindungsleiterbahnen 6 der Zwischenlage-Verbindungs platten 4, 4′ durch Lötstellen 8 verbunden sind. Dabei ist ein Augenring 9 in das Durchgangsloch 5 zur Befestigung eingesetzt. Statt des Augenrings 9 kann auch ein Niet oder dergleichen verwendet werden. Ähnlich können statt der Löt verbindung 8 zum Verbinden der Leiterbahn 3 und der Leiter bahn 6 Schraubverbindungen, anisotropes Leitgummi, Schweiß verbindungen, leitende Klebemittel und dergleichen oder aber mittelbar angeschlossene Anschlußteile, die beschrieben werden, vorgesehen sein.

Fig. 4 stellt Lagen von Schaltungsplatten 1, 1′, 1′′ dar, die, wie in Fig. 1 gezeigt, ausgebildet sind. Die entsprechenden Schaltungsplatten sind im Hinblick auf die obengenannten "Schaltungsfunktionen", "Verbraucherbe tätigungen" usw. klassifiziert und zwischen der oberen und der unteren Schicht oder benachbarten Schaltungsplatten durch Zwischenlage-Verbindungsplatten 4, 4′ verbunden.

In dieser Art sind verschiedene Verbindungsmittel der Schaltungsplatten durch die Zwischenlage-Verbindungsplatten 4, 4′ verfügbar. So können beispielsweise in dem Fall, in dem die entsprechenden Schichten getrennt angeordnet sind, elektrische Stromversorgungsleitungen, Erdleitungen, Signal leitungen usw. in einer Schicht zusammengefaßt sein oder sie können im Gegensatz dazu je nach Bedarf getrennt ange ordnet sein. Darüber hinaus können, da die entsprechenden Leiterbahnen 3 auf den Schaltungsplatten in verschiedene Schaltungsverläufe eingeteilt werden können, nur Schaltungs verläufe eines solchen eingeteilten Abschnittes entworfen und hergestellt werden.

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine Schaltungsplatte gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und Fig. 6 ist eine schaubildliche Ansicht, die diese im aufgestapelten Zustand zeigt.

Die Schaltungsplatte 1 umfaßt einen Isolierträger 2 und auf diesem aufgebracht mehrere Leiterbahnen 3.

Der Isolierträger 2 besteht aus bandförmigem Isoliermaterial, wie einem Film aus Polyester, Polyamidkunststoff oder Phenol papier, Epoxidglas oder dergleichen Materialien, wie sie für gewöhnliche gedruckte Schaltungsplatten verwendet werden. Vorzugsweise sollte ein filmförmiges Isoliermaterial wegen dessen leichten Gewichts und geringer Größe und zum be quemen Verdrahten verwendet werden. Der Isolierträger 2 hat T-förmige Zweigabschnitte 2 b entsprechend dem Ver drahtungsverlauf eines Kabelbaums.

Die Leiterbahn 3 ist als Band gleichförmiger Dicke aber verschiedener Breite entsprechend der Strombelastbarkeit ausgebildet und besteht aus einem metallischen Leiter, wie Kupfer, Aluminium oder dergleichen. Die Leiterbahn 3 ist so ausgebildet, daß sie einen gewünschten Schaltungsverlauf entsprechend dem Verdrahtungsverlauf eines vergleichbaren Kabelbaums aufweist. In der Figur sind die Leiterbahnen 3 ₁ bis 3 ₂ mit linear verlaufenden Abschnitten unterschiedlicher Breiten ausgebildet. Die Leiterbahnen 3 ₃ sind zweigförmig mit einem Zweigabschnitt 3 c geformt, und die Leiterbahnen 3 ₄ bis 3 ₈ sind L-förmig oder jochförmig mit abgewinkelten Abschnitten 3 b ausgebildet. Auch sind die Leiterbahnen 3 ₇, 3 ₈ mit Zweigabschnitten 3 c, wie bereits beschrieben, ge formt. Dementsprechend kann selbst in dem Fall, in dem ein Schaltkreis zum Verbinden vieler Hilfseinrichtungen, Schalter oder dergleichen benötigt wird, eine einfache Ab wandlung des Schaltungsverlaufs genügen, um diese Erforder nisse leicht zu erfüllen.

In Fig. 6 sind mehrere Schaltungsplatten 1, 1′, 1′′, die wie oben beschrieben ausgebildet sind, in verschiedenen Schichten übereinander gestapelt. Die entsprechenden Schaltungsplatten sind mit entsprechenden Schaltungen, wie z. B. einer Stromversorgungsschaltung, einer Erdschaltung, eines Wischerschaltkreises, eines Meßgerätschaltkreises, wie in einem Kabelbaum ausgebildet und jede der entsprechen den Schichten ist trotz der Mehrfachschichtung unabhängig von der anderen.

Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen, wie die Endabschnitte der entsprechenden Schaltungsplatten zu verbinden sind.

Dies geschieht dadurch, daß die Enden der Leiterbahnen 3 mit (nicht dargestellten) Endelementen in der Schaltungs platte 1 verbunden sind, so daß sie unmittelbar an Hilfs einrichtungen 11, wie Schalter, verschiedene elektronische Einrichtungen durch einen Verbindungsstecker 10 entsprechend den Endelementen angeschlossen werden können. Andererseits stehen in der Schaltungsplatte, die in Fig. 8 gezeigt ist, elektrische Drähte 12 durch Punktschweißen, Löten oder dergleichen in dauernder Verbindung mit entsprechenden Leiterbahnen 3. Durch ein Paar ineinanderpassender Ver bindungsstecker 10, 10′ an den Enden der Drähte 12 bzw. eines Teilkabelbaums 13 kann zwischen diesen eine Verbindung hergestellt werden, oder ein Schaltungssignal kann ent nommen werden.

In Fig. 9 ist ein Kabelbaum 14 durch mehrere Schaltungs platten 1, 1′, 1′′ gemäß Fig. 4 und 6 gebildet und inner halb einer Ausfütterung eines Armaturenbrettes 15 verlegt. Fig. 10 stellt einen Querschnitt der Fig. 9 dar, worin 15 a eine Wandoberfläche des Instrumentenbretts bezeichnet und 16 Isolierschaummaterial bezeichnet, welches den Kabelbaum 14 abdeckt. In dieser Weise können flache Schaltungsplatten und/oder der daraus gebildete Kabelbaum integral mit einem Fahrzeugkörper eines Automobils verdrahtet werden und daran angebrachte Gegenstände können mit eingegossen werden.

Die Fig. 11a und 11b zeigen jeweils abgewandelte Aus führungsformen der Zwischenlage-Verbindungsmittel der Schaltungsplatte. In Fig. 11a ist die Leiterbahn 3 oder deren Verlängerung unmittelbar mit Durchgangslöchern 5 ausgebildet. In Fig. 11b ragt die Leiterbahn 13 über den Isolierträger 2 hinaus und ein Augenring 17 steht von der Leiterbahn 3 ab. In diesem Fall sind die voranstehend ge nannten Zwischenlage-Verbindungsplatten 4, 4′ nicht er forderlich oder zumindest kann deren Zahl weitgehend herab gesetzt werden.

Fig. 12 zeigt ein anderes Beispiel der Schaltungsplatte entsprechend der vorliegenden Erfindung. Unterschiedlich zu denjenigen gemäß Fig. 1 und 5 ist diese Schaltungs platte 18 mit oberen Leiterplatten und einer unteren Leiterplatte ausgebildet, so daß die Mehrlagenwirkung in besonderem Maße genutzt werden kann. Die oberen Schaltungs platten sind nur an denjenigen Stellen mit der unteren Schaltungsplatte verbunden, an denen eine Signalentnahme gewünscht ist. Die Fig. 13 und 14 zeigen die entsprechen den Verbindungsmittel. In Fig. 13 ist die obere Schaltungs platte mit einem Durchgangsloch 19 versehen und beide Schaltungsplatten 18 a, 18 b sind miteinander durch Löten, Verschrauben, Stifte, Augenringe, Nieten oder dergleichen verbunden. Statt dessen ist in Fig. 14 der Isolierträger 2 der oberen Schaltungsplatte 18 a, der verbunden werden soll, mit einem Loch 20 geeigneter Größe versehen und die oberen und die unteren Leiterbahnen 13 sind miteinander durch Punktschweißen oder dergleichen verbunden.

Mit den Fig. 15 bis 18 wird noch eine weitere Ausführungs form der Erfindung erläutert. Eine erste Schaltungsplatte 1 besteht aus einem ersten Isolierträger 2 und mehreren Leiterbahnen 3, die linear und parallel zueinander auf dem ersten Isolierträger 2 angeordnet sind. In ähnlicher Weise besteht eine zweite Schaltungsplatte 1′ aus einem zweiten Isolierträger 2′ und mehreren Leiterbahnen 3′, die linear und parallel zueinander auf dem zweiten Isolierträger 2′ angeordnet sind. Diese zweite Schaltungsplatte 1′ ist auf die erste Schaltungsplatte 1 in der Weise gelegt, daß die Leiterbahnen 3 der ersten Schaltungsplatte 1 rechtwinklig zu den Leiterbahnen 3′ der zweiten Schaltungsplatte 1′ ver laufen.

Gemäß Fig. 16 ist in dem zweiten Isolierträger 2′ ein Durchgangsloch 20 an einer vorbestimmten Stelle ausgeformt, so daß eine ausgewählte Leiterbahn 3 der ersten Schaltungs platte 1 freiliegt. Durch dieses Loch hindurch ist eine der Leiterbahnen 3′ mit der freiliegenden Leiterbahn 3 durch Schweißen oder Löten verbunden. Zum leichten Schweißen oder Löten kann die freigelegte Leiterbahn 3 der ersten Schal tungsplatte 1 nach oben gedrückt sein oder die Leiterbahn 3′ der zweiten Schaltungsplatte 1′ kann zunächst nach unten eingebeult sein.

Die Leiterbahnen 3 bestehen aus jeweils einer schmalen bändchenförmigen Platine. Die Leiterbahnen 3 sind ent sprechend ihren Strombelastbarkeiten mit unterschiedlichem Querschnitt beispielsweise gleichbleibender Dicke und ver schiedener Breite oder gleichbleibender Breite und ver schiedener Dicke ausgebildet. Eine Verbindung der Leiter bahnen 3 mit einem äußeren Abschnitt, d. h. die Verbindung der Leiterbahn mit anderen Abschnitten eines Kabelbaums, Schaltern, elektronischen Komponenten oder anderen elek trischen Einrichtungen kann unmittelbar, beispielsweise an Endabschnitten in den elektrischen Einrichtungen erfolgen oder die Verbindung kann, wie in Fig. 15 gezeigt, durch dauerhaft angebrachte elektrische Drähte 12, beispielsweise durch Schweißen, Löten oder dergleichen durchgeführt werden.

Fig. 17 zeigt eine andere Verbindungsart der Leiterbahnen 3. Die Leiterbahn 3 geht an ihrem Endabschnitt in einen heraus ragenden Kontakt t über, der in einem Verbindungsstecker gehäuse c untergebracht und geschützt ist. Statt dieses herausragenden Kontaktes kann auch ein aufnehmender Kontakt zur Aufnahme des herausragenden Kontaktes übergangslos an die Leiterbahn 3 angeformt sein. In diesem Fall liegt der Kontaktabschnitt der Leiterbahn 3 in dem Verbindungsstecker gehäuse c geschützt aber zur Wartung zugänglich. Außerdem können die obengenannten elektrischen Einrichtungen oder andere Stecker durch eine Bewegung miteinander verbunden werden.

Fig. 18 zeigt ein Anwendungsbeispiel dieser Ausführungsform. In der Zeichnung sind Schaltungsplatten 1 und 1′ innerhalb einer Polsterung eines Instrumentenbretts P verdrahtet und über Verbindungsstecker mit Schaltern und einem Leitungs zweigabschnitt (gewöhnliche elektrische Leitungen) e ver bunden, wobei ein Verbindungssteckergehäuse c verwendet wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, kann die erste Schaltungsplatte 1 zum Ersatz des Hauptstrangs eines konventionellen Kabelbaums verwendet werden, während die zweite Schaltungsplatte 1′ als zugehöriger Zweigabschnitt verwendet werden kann.

Obwohl die beiden Schaltungsverläufe A und B in dieser Ausführungsform streifenweise gekreuzt übereinander ange ordnet sind, können diese Schaltungplatten 1 und 1′ auch in drei oder mehr Lagen in der gewünschten Stellung über einandergeschichtet werden.

Aufgrund des beschriebenen Aufbaus des Erfindungsgegenstands werden folgende Wirkungen erzielt:

1. Ein Kabelbaum, der bisher aus einer Anzahl elektrischer Drähte bestand, die zusammengebündelt sind, wird durch Leiterbahnen ersetzt, die eine schmale bandförmige Form aufweisen, sowie einen Isolierträger, der diese Leiter bahnen trägt. Demgemäß kann der Isolierträger dünn aus gebildet sein und keine Vinylbänder, Klammern oder der gleichen sind zum Verbinden des Kabelbaums notwendig. Der gesamte Kabelbaum kann so sehr leicht und klein sein.
2. Da die Schaltungsplatte eine dünne Platte ähnlich einer gedruckten Leiterplatte ist, kann sie integral in der Tür, Wand oder Teilen eines Fahrzeugkörpers eingebaut werden. So kann der bisher zum Verdrahten benötigte Platz entweder insgesamt entfallen oder wenigstens wesentlich verkleinert werden.
3. Die Schaltungsplatte kann hierbei mit einem Leitungs verlauf entsprechend einem gewünschten Verdrahtungs verlauf des Kabelbaums eingebaut werden. So können Ar beitsschritte, die bisher zum Zusammenfügen und Montieren von Kabelbäumen am Fließband erforderlich waren, wesent lich reduziert werden. So wird die Produktivität erheb lich gesteigert.
4. Verschiedene Verbindungsmittel können an den Schaltungs platten über Zwischenlage-Verbindungsplatten angebracht werden. Demgemäß wird eine zusätzliche Verbindung eines Teilkabelbaumes mit einem Hauptkabelbaum ebenso wie der Entwurf und die Herstellung jedes Schaltungsverlaufs erleichtert.
5. Durch Einbauen der an jeder wichtigen Stellen überein andergeschichteten Schaltungsplatten kann der Kabelbaum kassettenartig zusammengesetzt werden.

Claims

1. Kabelbaum für Kraftfahrzeuge mit mehreren zusammen gefaßten elektrischen Leitern, der wenigstens eine Schaltungsplatte aus einem Isolierträger mit zwei Seiten, dessen Form dem Verdrahtungsverlauf in einer Kraftfahrzeugstruktur angepaßt ist, sowie Leiterbahnen aufweist, die auf einer der beiden Seiten des Isolier trägers im wesentlichen parallel zueinander verlaufend und mehrere Leitungsverläufe bildend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelbaum mehrere Isolierträger (2) von lamellen artigen Schaltungsplatten (1, 1′, 1′′) mit ersten und zweiten Seiten, deren Form jeweils dem Verdrahtungs verlauf angepaßt ist, sowie Leiterbahnen (3), die auf einer der beiden Seiten jedes Isolierträgers angeordnet sind und im wesentlichen parallel zueinander verlaufend und mehrere Leitungsverläufe bildend angeordnet sind, umfaßt, daß die Isolierträger (2) dergestalt übereinander gestapelt sind, daß die Isolierträger und die Leiter bahnen (3) sich abwechseln, daß die Schaltungsplatten eine erste Schaltungsplatte (1′) und über dieser eine zweite Schaltungsplatte (1) umfassen, von der wenigstens eine der Leiterbahnen (3) an wenigstens eine der Leiter bahnen (3) der ersten Schaltungsplatte (1′) angeschlossen ist, daß zur Verbindung der Leiterbahnen (3) der ersten Schaltungsplatte (1′) und der zweiten Schaltungsplatte (1) eine Zwischenlageverbindungsplatte (4′) mit einem dritten Isolierträger (2) vorgesehen ist, der einen ersten, zwischen der ersten und zweiten Schaltungsplatte (1, 1′) angeordneten Abschnitt und einen zweiten, sich im wesent lichen an die erste und zweite Schaltungsplatte angrenzen den Abschnitt aufweist, daß der dritte Isolierträger (2) eine erste und eine zweite Seite hat und an wenigstens einer der beiden Seiten mit Leiterbahnen (6′) versehen ist, die sich über die ersten und zweiten Abschnitte erstrecken, daß der dritte Isolierträger wenigstens ein Durchgangsloch (5) in dem zweiten Abschnitt und einen Leiter (Augenring 9) in dem Durchgangsloch und aus diesem herausragend aufweist, der mit wenigstens einer Leiterbahn (6) des dritten Isolierträgers verbunden ist, daß wenigstens eine Leiterbahn des dritten Isolier trägers mit wenigstens einer der Leiterbahnen (3) der ersten Schaltungsplatte (1′) in Kontakt steht und daß der Leiter innerhalb des Durchgangsloches (5) in dem dritten Isolierträger (2) mit wenigstens einer der Leiterbahnen der zweiten Schaltungsplatte (1) in Ver bindung steht.

2. Kabelbaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Endabschnitte der Leiterbahnen (3) der Schaltungs platten (1, 1′) unmittelbar mit Zwischenverbindungs leiterbahnen (6) der Zwischenlageverbindungsplatten (4, 4′) durch Lötstellen (8) verbunden sind.

3. Kabelbaum nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein vierter Isolierträger einer lamellenartigen Schaltungsplatte mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite vorgesehen ist, von denen beide Leiterbahnen auf weisen, daß der vierte Isolierträger auf die Zwischen verbindungsplatte aufgestapelt ist, daß der vierte Isolierträger wenigstens ein Durchgangsloch aufweist, in dem ein elektrischer Leiter aus diesem zur Verbin dung mit wenigstens einer der beiden Leiterbahnen auf jeder seiner Seiten herausragend vorgesehen ist, daß wenigstens eine der Leiterbahnen auf der zweiten Seite des vierten Isolierträgers mit dem Leiter der Zwischen verbindungsplatte in Verbindung steht und daß wenigstens eine der Leiterbahnen der ersten Seite des vierten Isolier trägers mit wenigstens einer ausgewählten der Leiter bahnen der ersten Schaltungsplatte und der zweiten Schaltungsplatte verbunden ist.

4. Kabelbaum für Kraftfahrzeuge mit mehreren zusammen gefaßten elektrischen Leitern, der wenigstens eine Schaltungsplatte aus einem Isolierträger mit zwei Seiten, dessen Form dem Verdrahtungsverlauf in einer Kraftfahrzeugstruktur angepaßt ist, sowie Leiterbahnen aufweist, die auf einer der beiden Seiten des Isolier trägers im wesentlichen parallel zueinander verlaufend und mehrere Leitungsverläufe bildend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelbaum mehrere Isolierträger (2) von lamellen artigen Schaltungsplatten (1, 1′, 1′′) mit ersten und zweiten Seiten, deren Form jeweils dem Verdrahtungs verlauf angepaßt ist, sowie Leiterbahnen (3), die auf einer der beiden Seiten jedes Isolierträgers angeordnet sind und im wesentlichen parallel zueinander verlaufend und mehrere Leitungsverläufe bildend angeordnet sind, umfaßt, daß die Isolierträger (2) dergestalt übereinander gestapelt sind, daß die Isolierträger und die Leiter bahnen (3) sich abwechseln, daß die Schaltungsplatten eine erste Schaltungsplatte (1′) und über dieser eine zweite Schaltungsplatte (1) umfassen, von der wenigstens eine der Leiterbahnen (3) an wenigstens eine der Leiter bahnen (3) der ersten Schaltungsplatte (1′) angeschlossen ist, und daß wenigstens eine der Leiterbahnen (3) auf den Isolierträgern (2) sich über diesen hinaus erstreckt (Fig. 11b).

5. Kabelbaum nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Augenring (17) von der Leiterbahn absteht, die sich über den Isolierträger hinaus erstreckt.

6. Kabelbaum nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen übereinstimmende Dicke und für unterschiedliche Strombelastungen verschiedene Breite aufweisen.

7. Kabelbaum nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine ausgewählte der Leiterbahnen einen Zweigabschnitt aufweist (Fig. 11a).

8. Kabelbaum nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (31-36) in mehreren Gruppen gruppiert sind, von denen eine erste Gruppe einer Ver bindung mit einer Stromquelle, eine zweite Gruppe einer Masseverbindung und eine dritte Gruppe einer Wischer leitungsverbindung zugeordnet ist (Fig. 5).

9. Kabelbaum nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an Enden der Leiterbahnen Verbindungsmittel (Ver bindungsstecker 10, 10′) angebracht sind.

10. Kabelbaum nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lamellenartige Schaltungsplatte integral in größere Körper wie eine Kraftfahrzeugkarosserie oder Kraftfahrzeugteilen (Instrumentenbrett 15) eingeformt ist.

11. Kabelbaum nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Zwischenlageverbindungsplatte (4) an wenigstens einer der beiden Seiten mit Leiterbahnen (6, 7) versehen ist, daß die Leiterbahnen (6, 7) der zweiten Zwischenlageverbindungsplatte im wesentlichen zueinander parallel angeordnet sind, und daß die zweite Zwischen lageverbindungsplatte auf wenigstens eine der zweiten und der vierten Schaltungsplatte (1) dergestalt aufge schichtet ist, daß wenigstens eine der Leiterbahnen der zweiten Zwischenlageverbindungsplatte (4) mit zu mindest einer der Leiterbahnen wenigstens einer der zweiten und vierten Schaltungsplatte (1) in Verbindung steht.

2. Kabelbaum für Kraftfahrzeuge mit mehreren zusammen gefaßten elektrischen Leitern, der wenigstens eine Schaltungsplatte aus einem Isolierträger mit zwei Seiten, dessen Form dem Verdrahtungsverlauf in einer Kraftfahrzeugstruktur angepaßt ist, sowie Leiterbahnen aufweist, die auf einer der beiden Seiten des Isolier trägers im wesentlichen parallel zueinander verlaufend und mehrere Leitungsverläufe bildend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Isolierträger (2′) mit ersten und zweiten Seiten vorgesehen ist, der eine entsprechend einem Verdrahtungsverlauf vorgegebene Form aufweist, daß eine ausgewählte der beiden Seiten des zweiten Isolierträgers mit Leiterbahnen (3′) versehen ist, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufend und mehrere Leitungsverläufe bildend angeordnet sind, daß der zweite Isolierträger (2′) auf den Isolierträger (2) in der Weise aufgestapelt ist, daß jeder der beiden Isolierträger (2, 2′) und die auf ihnen vorgesehenen Leiterbahnen (3, 3′) sich abwechseln, daß wenigstens eine der Leiterbahnen (3) des Isolierträgers (2) an wenigstens eine der Leiterbahnen (3′) des weiteren Isolierträgers (2′) angeschlossen ist und daß sich die Leiterbahnen (3) des ersten Isolierträgers (2) recht winklig zu den Leiterbahnen (3′) des zweiten Isolier trägers (2′) erstrecken (Fig. 15).