EP1481446A2 - Verteiler f r folienleiter - Google Patents

Verteiler f r folienleiter

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Publication number
EP1481446A2
EP1481446A2 EP03743352A EP03743352A EP1481446A2 EP 1481446 A2 EP1481446 A2 EP 1481446A2 EP 03743352 A EP03743352 A EP 03743352A EP 03743352 A EP03743352 A EP 03743352A EP 1481446 A2 EP1481446 A2 EP 1481446A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
distributor
busbar
conductors
conductor
bridging element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03743352A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Cadus
Jürgen Ries
Siegfried Schreiber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1481446A2 publication Critical patent/EP1481446A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/82—Coupling devices connected with low or zero insertion force
    • H01R12/85—Coupling devices connected with low or zero insertion force contact pressure producing means, contacts activated after insertion of printed circuits or like structures
    • H01R12/89—Coupling devices connected with low or zero insertion force contact pressure producing means, contacts activated after insertion of printed circuits or like structures acting manually by moving connector housing parts linearly, e.g. slider
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R29/00—Coupling parts for selective co-operation with a counterpart in different ways to establish different circuits, e.g. for voltage selection, for series-parallel selection, programmable connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R31/00—Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/005—Intermediate parts for distributing signals

Definitions

  • the invention relates to a distributor for film conductors with a first busbar arranged in a recess of a partial shell for a first signal path and a second busbar arranged in a recess of a partial shell for a second signal path, each busbar via a bridging element with a plurality of e- electrically connected film conductors can be connected, the connection between a busbar and an electrical component can be separated by moving the bridging element and the two partial shells abut each other at an interface in the assembled distributor.
  • foil conductors are used in means of transport, in particular in motor vehicles, the electrical conductor being applied as a metallic conductor track to a carrier foil.
  • Such film conductors can be produced, for example, by means of known techniques by exposure and etching from a base material, so that several specifically designed electrical conductors are arranged on one film conductor.
  • the foil conductor can then be laid overall on the vehicle chassis or on specially provided foil conductor carriers within the means of transport.
  • foil conductors have proven themselves with regard to their mechanical strength and with regard to their safety with regard to electromagnetic compatibility.
  • An example of such a distributor is a so-called star coupler for a data bus.
  • Today, high-performance data buses are often designed in a star shape, ie the users are not directly connected to each other via a data bus, but each user is connected to the star coupler via the data bus, which in turn forwards the messages to the other users in a star shape.
  • Such a design of the data bus topology entails increased reliability for the data bus. Above all, there is no interruption in the data bus if a single a participant has failed.
  • the messages transmitted on the data bus can be better monitored or filtered.
  • the film conductors of a signal path are then guided through one or more channels in a partial shell and angled at the end of the channel or channels so that the angled part of the film conductors in the assembled distributor is arranged in the area of the interface between the partial shells.
  • the distributor has two partial shells, in particular an upper and lower shell, with a busbar being arranged in each partial shell.
  • the foil conductors of different, Parallel signal paths are led through one or more channels of a partial shell and angled in such a way that the angled foil conductor end between the two partial shells comes to rest in recesses which may be provided for this purpose.
  • the angled ends of the film conductors are stripped in certain sections, so that each individual flat conductor track of the film conductor can be connected in an electrically conductive manner to a busbar by means of an adjacent bridging element.
  • the distributor functions in such a way that the electrical signal is transmitted from an electrical component via the film conductor to the angled part of the film conductor and from there via the bridging element used to the busbar, further electrical components being electrically conductively coupled to the busbar and also there Bridging elements can be connected or disconnected.
  • the angled parts of the film conductor or films are preferably arranged in one plane, which in the assembled distributor are parallel to a plane in which a busbar lies.
  • the angled part of the film conductor is arranged essentially parallel to the busbar, so that when the part-shells of the distributor are assembled, both are pressed against the bridging element arranged between them. If the foil conductor and the busbar are stripped and are geometrically arranged such that the electrically conductive bridging element establishes contact between the two, electrical components can be coupled or uncoupled to the distributor by inserting the bridging element.
  • the distributor can be used, for example, in connection with a two-wire data bus, the CAN high conductor track being assigned to one partial shell and the CAN low conductor track to the other partial shell, in particular in the case of a CAN bus foil conductor.
  • the mass is connected to the vehicle chassis in the CAN bus the, while the first film conductors with the CAN high signals are led to the upper part of the distributor and via the respective bridging elements to the busbar in the upper part of the shell, while the film conductors with the CAN low signals to the lower part and above the associated bridging elements are guided to the busbar in the lower part of the shell. Since all foil conductors of all components with the star coupler are connected to the respective busbars in this way, each electrical component can be separated from the star coupler by removing the bridging elements.
  • the distributor according to the invention ensures a reliable electrical connection of any number of bus users, each separately in signal lines with the CAN high and the CAN low signal.
  • Each bus participant can be switched off from the bus system via the bridging element. This means that every bus participant, i.e. Each electrical component connected to the distributor can be tested separately or operated separately.
  • the distributor consists of two plastic partial shells, namely an upper and a lower shell. After being fitted with the film conductors and the bridging elements, both partial shells are pressed together to form a housing by means of a latching mechanism.
  • the lower part of the shell is used to hold the foil conductors with the CAN high signal, the busbar being firmly embedded in the plastic carrier in this lower part of the shell.
  • the length of the busbar corresponds at least to the total width of the respective foil conductor and serves as a collection point for all incoming CAN high signals.
  • Above the busbar there are several recesses molded into the plastic carrier at a distance from the foil conductor tracks to be connected.
  • a bridging element which is designed as a metal plate, can be clipped into these recesses. To do this, the metal plates in the Ratio to the recess slight excess length, which results in a low pretension, which facilitates contacting with the stripped film conductors on the one hand and the busbar on the other.
  • the bridging elements are not wider than the width of a film conductor track, but are long enough to short-circuit the busbar underneath with the film conductor track above.
  • recesses are provided for several bridging elements in each partial shell.
  • shiftable switching tongues are arranged for the bridging elements in the recesses, which can be adjusted on the outside of the distributor by means of associated switching buttons or sliders.
  • This type of bridging elements are then not to be clipped in, but are switched on and off by a switch located on the outside of the distributor. In this case, the distributor does not have to be disassembled if an electrical component is to be disconnected from the data bus. A secure cover on the outside of the distributor prevents accidental adjustment.
  • Each foil conductor or foil conductor track is led through a channel in a partial shell and angled at the exit edge of the partial shell by 90 degrees, so that the foil conductor comes to lie parallel to the level of the busbar in the assembled distributor in the area of the interface between the partial shells.
  • the invention can also be implemented with a modified geometry, so that, for example, the bend is only made at an acute or obtuse angle if the channel in a partial shell is oriented at an oblique angle to the interface between the partial shells.
  • the upper shell is used, for example, to receive the CAN low signals and the lower shell for receiving the CAN high signals.
  • the structure of the upper shell is basically the same as that of the lower shell. In the case of an embodiment, however, it can be provided that all the foil conductors are guided through the channel in a partial shell and that recesses for the angled conductors are only formed in this partial shell. The recesses for the bridging elements and for the busbar located at right angles thereto are then provided in the other partial shell.
  • the equipment of the upper or lower partial shell can be changed at any time, ie if a film conductor and a busbar contact are provided in the original construction of the distributor, an electrical component can be connected or disconnected by inserting or omitting the bridging element.
  • a thin hole is provided in a partial shell, through which the metal plates can be pushed out of their recesses from the outside, so that certain electrical components can be separated from the data bus by omitting a bridging element.
  • windows are provided within the film of the film conductor shortly after the film conductors exit the channel of a partial shell, in order to provide electrical access for test probes for each film conductor track.
  • each bridging element can be used as a carrier for a ferrite core for decoupling the signals.
  • lateral cooling holes are then made on the partial shells.
  • the distributor has recesses for the bridging elements which are adjacent to one another, with a bridging element for a CAN high , then CAN-low and finally a recess for a third bridging element is provided. These three recesses are then provided for each electrical component, the recesses for the bridging elements of further electrical components adjoining those of the first component.
  • the bridging element for the third data bus conductor bridges the two busbars arranged in the respective partial shells of the distributor by means of two passive components, for example resistors or diodes, which are designed as flat bridging elements.
  • a contact to a filter, for example a low-pass filter such as an RC element, is provided by these bridging elements. Another contact then forms the electrical connection from the filter to the angled part of the film conductor for the third data bus conductor of an electrical component.
  • FIG. 1 shows a section through the distributor for film conductors according to the invention in the area of the contact interfaces of the two partial shells
  • the distributor 1 for foil conductors 2-5 has an at least two-part plastic housing consisting of an upper partial shell 6 and a lower partial shell 7, which at an interface 15 in the assembled state of the distributor
  • the two partial shells 6, 7 are held together by a positive connection such as a latching or a detachable connection by screwing.
  • the distributor 1 is provided as a star coupler for a CAN-C bus with three data bus lines, CAN high 3, CAN low 4 and center conductor 5.
  • the distributor 1 is connected as a star coupler between the data bus lines of the various electrical components connected to the data bus.
  • three conductor tracks 3, 4 and 5 run between each electrical component and the distributor 1, all of the CAN low signals coming from the electrical components on a first busbar 9 and all of the electrical components incoming CAN high signals are brought together on a second busbar 10 in the distributor 1.
  • the distributor 1 is also provided as a star coupler for complex data bus networks which, for example, consist of a combination of star nodes and ring-shaped data bus networks.
  • the data bus lines are designed as foil conductors 2-5 with metallic foil conductor conductor tracks arranged thereon.
  • the film conductors 2-5 coming from the electrical components are passed through one or more channels 16 in the lower shell 7 and angled at the end thereof, so that the film conductors 2-5 have an angled part 17.
  • Fig. 1 In the case of Fig.
  • the channel 16 formed within the lower partial shell 7 is essentially perpendicular to the wall forming the interface 15 between the two partial shells 6, 7.
  • a recess for each angled part 17 of the foil conductors 2-5 is provided on the wall of the partial shell 7 in the area of the interface 15.
  • the Fo- Line conductors 2-5 are stripped in sections and preferably arranged in the distributor such that in addition to the CAN high conductor track 3, the CAN low conductor track 4 and possibly a third conductor track 5 of an electrical component are arranged, and then the conductor tracks in each case in the adjacent recesses to another electrical component and again the conductor tracks of another electrical component come to lie angled in the recesses.
  • the film conductor 3 with the CAN high signal is also carried out through the channel 16 in the lower partial shell 7 and the film conductor 3 is in the region of it End angled so that it forms an angled part 17 at the interface 15 between the two partial shells 6 and 7.
  • the busbar 9 is arranged within a recess 8 of the upper part shell 6 and the busbar 10 is arranged within a recess 8 of the lower part shell 7 such that it runs parallel to the angled part 17 of the film conductor 3. All the CAN high signals of the electrical components converge on the busbar 10 and are distributed accordingly to the other electrical components.
  • a bridging element 12 is arranged within a recess, which connects the angled part 17 of the film conductor 3 to the busbar 10 in an electrically conductive manner, provided that the bridging element 12 is inserted into the recess provided in the distributor .
  • the checking element 12 is designed as a metal plate which can be clipped into the recess provided for this purpose.
  • a bore 18 is provided within the partial shell 7 in order to push the clipped plate out of the partial shell 7 again.
  • the metal plate 12 is made too long in relation to the recess in one dimension, so that when pressed into the recess, there is a slight pretension, which also supports the electrical contact.
  • the bridging element 13 is now arranged in the upper partial shell 6 in a recess 8, around the stripped angled part 17 of the foil conductor 4 with the busbar 9 in the recess 8 of the upper one To connect partial shell 6 in an electrically conductive manner.
  • the bridging element 13 is clipped into the recess, from which the prestressed metal plate is to be ejected again through a bore 19.
  • the latching mechanism or the screwing of the two partial shells 6 and 7 additionally fixes the film conductors 2-5, the bridging elements 12-14 and possibly the busbars 9 and 10 within their intended recess.
  • the angled parts 17 of the foil conductors 2-5 lie within a plane 20, which is in turn parallel to the plane 21 in which the busbar 9 is arranged. In this way, when the two partial shells 6, 7 are assembled at the interface 15, an electrical contact can be made in a simple manner with the bridging elements 12-14.
  • an embodiment that is slightly modified from a geometric point of view can also be provided, the angled parts 17, the bridging elements 12-14 being arranged at an acute angle with respect to the plane 20, so that electrical contact is made when the partial shells 6, 7 are joined together.
  • the channel 16 can also be arranged parallel to the interface 15 or at an oblique angle thereto.
  • an additional third PIN 5 is provided in FIG.
  • a bridging element 14 contacts an RC element 22 designed as an electrical filter, which in turn is connected via a bridging element 23 to an electrical component 24, which can be flat.
  • This electrical component 24 can either be a metal piece formed with a ferrite core for decoupling the data bus signals or it can be designed as a passive component, for example a resistor or a diode.
  • the electrical connection to the first busbar 9 and to the second busbar 10 takes place via further bridging elements 25 and 26, which can also be designed as a passive component or as a metal plate with a ferrite core. Due to the design provided, the two busbars 9, 10 are electrically conductively connected by means of two passive components.
  • the bridging elements 25 and 26 or 14 and 23 can be designed as a resistance element or by means of a ferrite core.
  • the component 22 serves to filter interfering frequencies within the data bus signal.
  • electrically stripped sections 27 are provided in order to provide direct electrical access for test probes of a diagnostic test device.
  • small windows can be cut into the film of the film conductor 4.
  • the bridging elements 12 - 14, 23, 25, 26 can be designed as switching tongues of electrically or mechanically operated switches, the operating elements of which are attached to the outside of the distributor 1.
  • the distributor can be put into a state in which some or all of them are connected to the distributor without removing bridging elements 11-14, but by actuating the switches. its electrical components can be switched on or off separately. In this way, the electrical components can be tested separately, switched off completely from the distributor 1 in the event of a fault, or can also be operated individually.

Landscapes

  • Connection Or Junction Boxes (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Ein Verteiler (1) für Folienleiter (2-5) mit einer ersten, in einer Ausnehmung (8) einer Teilschale (6) angeordneten Sammelschiene (9) für einen ersten Signalpfad (CAN-low) und einer zweiten, in einer Ausnehmung (8) einer Teilschale (7) angeordneten zweiten Sammelschiene (10) für eine zweiten Signalpfad (CAN-high), wobei jede Sammelschiene (9, 10) über ein Überbrückungselement (11-14, 23, 25, 26) mit mehreren an elektrische Komponenten angekoppelte Folienleiter (2-5) verbindbar ist, die Verbindung zwischen einer Sammelschiene (9, 10) und einer elektrischen Komponente durch Verlagern des Überbrückungselements (11-14, 23, 25, 26) trennbar ist und die beiden Teilschalen (6, 7) beim zusammengesetzten Verteiler (1) an einer Schnittstelle (15) aneinander stossen, wobei die Folienleiter (2-5) eines Signalpfads (CAN-low, CAN-high) durch einen oder mehrere Kanäle (16) in einer Teilschale (6, 7) geführt sind und am Ende des oder der Kanäle (16) abgewinkelt sind, so dass der abgewinkelte Teil (17) der Folienleiter (2-5) beim zusammengesetzten Verteiler (1) im Bereich der Schnittstelle (15) zwischen den Teilschalen (6, 7) angeordnet ist.

Description

Verteiler für Folienleiter
Die Erfindung betrifft ein Verteiler für Folienleiter mit einer ersten, in einer Ausnehmung einer Teilschale angeordneten Sammelschiene für einen ersten Signalpfad und einer zweiten, in einer Ausnehmung einer Teilschale angeordneten zweiten Sammelschiene für einen zweiten Signalpfad, wobei jede Sammelschiene über ein Uberbruckungselement mit mehreren an e- lektrische Komponenten angekoppelte Folienleiter verbindbar ist, die Verbindung zwischen einer Sammelschiene und einer e- lektrischen Komponente durch Verlagern des Überbrückungsele- ments trennbar ist und die beiden Teilschalen beim zusammengesetzten Verteiler an einer Schnittstelle aneinander stoßen.
Bei technischen Systemen, insbesondere bei Verkehrsmitteln, werden zunehmend herkömmliche Kabelbäume aus elektrischen Kupferleitungen durch moderne Leitungstechniken ersetzt. Es kommen dabei bei der digitalen Signalübertragung Datenbussysteme zum Einsatz, die Nachrichten über den Datenbus von einem Steuergerät zu einem weiteren Steuergerät übertragen können. Derartige Datenbussysteme weisen entweder einen oder mehrere Kupferleiter auf, über den oder die die codierten Nachrichten übertragen werden. Ein Beispiel hierzu ist der CAN-Bus mit zwei Leitungen, zwischen denen ein Differenzsignal zur Signalauswertung abgegriffen wird oder der weiterentwickelte CAN-C-Datenbus mit drei Datenbusleitungen, wobei die Masse meist über das Fahrzeug-Chassis geführt ist. Insbesondere beim CAN-Bus werden die Nachrichten mit einer Übertragungsrate bis 1 Megabit pro Sekunde übertragen. Bei diesen hohen Ü- bertragungsraten sind an die elektrischen Leitungen sehr hohe Anforderungen zu stellen. Vor allem der Verkabelung an den verschiedenen Knoten, d.h. den Steuergeräten, Sensoren, Aktoren, Schaltern oder Sternkopplern, kommt hier eine große Bedeutung zu. Dabei werden Verteiler eingesetzt, an denen die Leitungen von und zu den verschiedenen Teilnehmern mit Leitungen von anderen Teilnehmern elektrisch leitend verbunden werden.
Es sind bei Verkehrsmitteln, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, sogenannte Folienleiter im Einsatz, wobei der elektrische Leiter als metallische Leiterbahn auf eine Trägerfolie aufgebracht ist. Derartige Folienleiter können beispielsweise mittels bekannter Techniken durch Belichten und Ätzen aus einem Grundmaterial hergestellt werden, so dass auf einem Folienleiter mehrere spezifisch ausgebildete elektrische Leiter angeordnet sind. Der Folienleiter kann dann insgesamt am Fahrzeugchassis oder an speziell dafür vorgesehenen Folienleiter-Trägern innerhalb des Verkehrsmittels verlegt werden. Insbesondere wenn viele Leiter mit geringem Leiterquerschnitt verlegt werden müssen, haben sich Folienleiter hinsichtlich der mechanischen Festigkeit und hinsichtlich der Sicherheit in Bezug auf die elektromagnetische Verträglichkeit bewährt.
Bei Verkehrsmitteln treten im Betrieb Vibrationen unterschiedlicher Frequenzen auf, so dass der Konstruktion von Steckern und Verteilern für Folienleiter ein starkes Interesse zukommt. In einem Verteiler laufen mehr als zwei elektrische Leiter zusammen, die elektrisch leitend verbunden werden müssen. Ein Beispiel für einen derartigen Verteiler ist ein sogenannter Sternkoppler für einen Datenbus. Hochleistungsdatenbusse sind heute oft sternförmig ausgelegt, d.h. die Teilnehmer sind nicht direkt über einen Datenbus miteinander verbunden, sondern jeder Teilnehmer ist über den Datenbus mit dem Sternkoppler verbunden, der wiederum die Nachrichten sternförmig an die anderen Teilnehmer weiterleitet. Eine derartige Auslegung der Datenbus-Topologie bringt eine erhöhte Ausfallsicherheit für den Datenbus mit sich. Vor allem kommt es nicht zu einer Unterbrechung im Datenbus, wenn ein einzel- ner Teilnehmer ausgefallen ist. Darüber hinaus können bei Sternkopplern die auf dem Datenbus übertragenen Nachrichten besser überwacht bzw. gefiltert werden.
Beim Einsatz von Folienleitern für eine analoge Signalübertragung über einzelne Folienleiter oder bei einer Übertragung von digitalen Nachrichten über einen Datenbus werden die Folienleiter im Bereich einer Kontaktierungsstelle abisoliert und mit anderen Folienleitern durch Überkreuzen an einer e- benfalls abisolierten Stelle elektrisch leitend in Kontakt gehalten. Werden Verteiler für eine größere Anzahl von Folienleitern eingesetzt, wird aufgrund der besseren Wartungsfähigkeit meist Sammelschienen eingesetzt, die mit den Folienleitern eines Signalpfads elektrisch leitend verbunden werden. Derartige Verteiler mit Sammelschienen sind meist zu groß für den platzsparenden Einsatz in Verkehrsmitteln. Außerdem lassen diese das Abtrennen von einzelnen Leiter- bzw. Datenbuszweigen mit dem daran angekoppelten Teilnehmer auf einfache Weise nicht zu.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verteiler für Folienleiter der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, dass ein kompakter Verteiler für Folienleiter entsteht, bei dem elektrische Komponenten eines Signalpfads einfach ab- oder zuschaltbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach sind die Folienleiter eines Signal - pfads durch einen oder mehrere Kanäle in einer Teilschale geführt und am Ende des oder der Kanäle abgewinkelt, so dass der abgewinkelte Teil der Folienleiter beim zusammengesetzten Verteiler im Bereich der Schnittstelle zwischen den Teilschalen angeordnet ist.
Der Verteiler weist zwei Teilschalen, insbesondere eine Ober- und Unterschale auf, wobei in jeder Teilschale eine Sammel- schiene angeordnet ist. Die Folienleiter verschiedener, pa- rallel verlaufender Signalpfade werden durch einen oder mehrere Kanäle einer Teilschale hindurchgeführt und derart abgewinkelt, dass das abgewinkelte Folienleiterende zwischen den beiden Teilschalen in eventuell dafür vorgesehenen Ausnehmungen zu Liegen kommen. Die abgewinkelten Enden der Folienleiter werden in bestimmten Abschnitten abisoliert, so dass jede einzelne flächige Leiterbahn des Folienleiters durch ein anliegendes Uberbruckungselement elektrisch leitend mit einer Sammelschiene verbindbar ist. Der Verteiler funktioniert in der Weise, dass das elektrische Signal von einer elektrischen Komponente über den Folienleiter zu dem abgewinkelten Teil des Folienleiters und von dort über das eingesetzte Uberbruckungselement zur Sammelschiene übertragen wird, wobei weitere elektrische Komponenten an der Sammelschiene elektrisch leitend angekoppelt sind und dort ebenfalls Überbrückungsele- mente an- bzw. abkoppelbar sind.
Bevorzugt sind die abgewinkelten Teile des oder der Folienleiter in einer Ebene angeordnet, die beim zusammengesetzten Verteiler parallel zu einer Ebene stehen, in der eine Sammel- schiene liegt. Dadurch ist der abgewinkelte Teil des Folienleiters im Wesentlichen parallel zur Sammelschiene angeordnet, so dass beide beim Zusammensetzen der Teilschalen des Verteilers gegen das dazwischen angeordnete Uberbruckungselement gedrückt werden. Wenn der Folienleiter und die Sammel- schiene abisoliert sind und geometrisch derart angeordnet sind, dass das elektrisch leitende Uberbruckungselement den Kontakt zwischen beiden herstellt, lassen sich elektrische Komponenten durch Einfügen des Überbrückungselements an den Verteiler an- oder abkoppeln.
Der Verteiler kann beispielsweise im Zusammenhang mit einem Zweileiter-Datenbus eingesetzt werden, wobei insbesondere bei einem CAN-Bus-Folienleiter die CAN-high-Leiterbahn der einen Teilschale und die CAN-low-Leiterbahn der anderen Teilschale zugeordnet ist. Ausgehend von einer elektrischen Komponente wird beim CAN-Bus die Masse mit dem Fahrzeugchassis verbun- den, während erste Folienleiter mit den CAN-high-Signalen zur oberen Teilschale des Verteilers und über die jeweiligen Ü- berbrückungselemente zur Sammelschiene in der oberen Teil- schale geführt sind, während die Folienleiter mit den CAN- low-Signalen zur unteren Teilschale und über die zugeordneten Uberbruckungselemente zur Sammelschiene in der unteren Teil- schale geführt sind. Da sämtliche Folienleiter von allen Komponenten mit dem Sternkoppler auf diese Weise mit der jeweiligen Sammelschienen verbunden sind, kann jede elektrische Komponente durch Herausnehmen der Uberbruckungselemente vom Sternkoppler getrennt werden.
Der erfindungsgemäße Verteiler gewährleistet einen zuverlässigen elektrischen Zusammenschluss von beliebig vielen Busteilnehmern, jeweils getrennt in Signalleitungen mit dem CAN- high- und dem CAN-low-Signal . Jeder Busteilernehmer ist über das Uberbruckungselement vom Bussystem abschaltbar. Dadurch ist jeder Busteilnehmer, d.h. jede mit dem Verteiler verbundene elektrische Komponente, im abgekoppelten Zustand für sich testbar bzw. separat zu betreiben.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung besteht der Verteiler aus zwei Kunststoff-Teilschalen, nämlich einer Ober- bzw. einer Unterschale. Beide Teilschalen werden nach der Bestückung mit den Folienleitern und den Uberbruckungselementen zu einem Gehäuse mittels eines Verrastungsmechanismus zusammenge- presst . Die untere Teilschale dient zur Aufnahme der Folienleiter mit dem CAN-high-Signal , wobei in dieser unteren Teil- schale in den Kunststoffträger die Sammelschiene fest eingelassen ist. Die Länge der Sammelschiene entspricht zumindest der Gesamtbreite des jeweiligen Folienleiters und dient als Sammelpunkt für alle eingehenden CAN-high-Signale . Über der Sammelschiene befinden sich im Abstand der zu verbindenden Folienleiter-Leiterbahnen mehrere in den Kunststoffträger eingeformte Ausnehmungen. In diese Ausnehmungen kann ein Ü- berbrückungselement , das als Metallplättchen ausgebildet ist, eingeklipst werden. Dazu haben die Metallplättchen im Ver- hältnis zur Ausnehmung leichte Überlänge, wodurch sich eine geringe Vorspannung ergibt, welche die Kontaktierung mit den abisolierten Folienleitern einerseits und der Sammelschiene andererseits erleichtert. Die Uberbruckungselemente sind dabei nicht breiter als die Breite einer Folienleiter- Leiterbahn, sind aber lang genug um die darunter liegende Sammelschiene mit der darüber liegenden Folienleiter- Leiterbahn kurzzuschließen.
Wie bereits beschrieben, sind in jeder Teilschale Ausnehmungen für mehrere Uberbruckungselemente vorgesehen. Bei einer alternativen Ausführungsform sind für die Uberbruckungselemente in den Ausnehmungen verschiebbare Schaltzungen angeordnet, welche an der Außenseite des Verteilers durch zugeordnete Schaltknöpfe oder Schieber verstellbar sind. Diese Art der Uberbruckungselemente sind dann nicht einzuklipsen, sondern werden durch einen am Verteiler außen liegenden Schalter ab- und zugeschalten. In diesem Fall muss der Verteiler nicht auseinandergebaut werden, wenn eine elektrische Komponente vom Datenbus abgekoppelt werden soll. Eine gesicherte Abdeckung außen am Verteiler verhindert ein versehentliches Verstellen.
Jeder Folienleiter bzw. jede Folienleiter-Leiterbahn wird durch einen Kanal in einer Teilschale durchgeführt und an der Austrittskante der Teilschale um 90 Grad abgewinkelt, so dass der Folienleiter beim zusammengesetzten Verteiler im Bereich der Schnittstelle zwischen den Teilschalen parallel zur Ebene der Sammelschiene zu Liegen kommt. Die Erfindung ist jedoch auch mit veränderter Geometrie umsetzbar, so dass beispielsweise die Abwinklung lediglich um einen spitzen oder stumpfen Winkel erfolgt, wenn der Kanal in einer Teilschale schiefwinklig zur Schnittstelle zwischen den Teilschalen ausgerichtet ist.
Bei einem Verteiler für einen Zweileiter-CAN-Bus dient die o- bere Schale beispielsweise zur Aufnahme der CAN-low-Signale und die untere Teilschale zur Aufnahme der CAN-high-Signale . Der Aufbau der oberen Teilschale entspricht prinzipiell dem der unteren Teilschale. Bei einer Ausbildung kann jedoch vorgesehen sein, dass sämtliche Folienleiter durch den Kanal in einer Teilschale geführt sind und dass Ausnehmungen für die abgewinkelten Leiter lediglich in dieser Teilschale ausgebildet sind. In der jeweils anderen Teilschale sind dann die Ausnehmungen für die Uberbruckungselemente und für die dahinter liegende rechtwinklig dazu angeordnete Sammelschiene vorgesehen. Die Bestückung der oberen bzw. unteren Teilschale ist jederzeit veränderbar, d.h. soweit bei der ursprünglichen Konstruktion des Verteilers ein Folienleiter und ein Sammel- schienenkontakt vorgesehen ist, kann durch Einsetzen oder Weglassen des Überbrückungselements eine elektrische Komponente an- oder abgekoppelt werden. Bei der Version mit den eingeklipsten Metallplättchen ist in einer Teilschale eine dünne Bohrung vorgesehen, über die die Metallplättchen von außen aus ihrer Ausnehmung herausgestoßen werden können, so dass bestimmte elektrische Komponenten durch Weglassen eines Überbrückungselements vom Datenbus abtrennbar sind.
Um abgekoppelte Busteilnehmer einzeln testbar zu machen, sind kurz hinter dem Austritt der Folienleiter aus dem Kanal einer Teilschale Fenster innerhalb der Folie des Folienleiters vorgesehen, um einen elektrischen Zugang für Prüfspitzen für jede Folienleiter-Leiterbahn bereitzustellen.
Wenn der Verteiler für einen Datenbus mit mehr als zwei Datenbusleitern vorgesehen ist, kann der Verteiler modifiziert vorgesehen sein. Im Falle eines CAN-C-Verteilers kann jedes Uberbruckungselement als Träger für einen Ferrit-Kern zur Entkopplung der Signale eingesetzt sein. Zur Kühlung der Ferrit-Kerne sind dann an den Teilschalen seitliche Kühlbohrungen angebracht. Der Verteiler weist bei einer Blickrichtung von oben auf eine Teilschale nebeneinander liegende Ausnehmungen für die Uberbruckungselemente auf, wobei jeweils abwechselnd zunächst ein Uberbruckungselement für ein CAN-high- , dann CAN-low- und schließlich eine Ausnehmung für ein drittes Uberbruckungselement vorgesehen ist. Für jede elektrische Komponente sind dann diese drei Ausnehmungen vorgesehen, wobei sich die Ausnehmungen für die Uberbruckungselemente weiterer elektrischer Komponenten neben denen der ersten Komponente anschließen. Das Uberbruckungselement für den dritten Datenbusleiter überbrückt die beiden in den jeweiligen Teil- schalen des Verteilers angeordneten Sammelschienen mittels zweier passiver Bauelemente, beispielsweise Widerstände oder Dioden, die als flächige Uberbruckungselemente ausgeführt sind. Von diesen Uberbruckungselementen ist ein Kontakt zu einem Filter, beispielsweise einem Tiefpass wie eine RC- Glied, vorgesehen. Ein weiterer Kontakt bildet dann die e- lektrische Verbindung von dem Filter zum abgewinkelten Teil des Folienleiters für den dritten Datenbusleiter einer elektrischen Komponente.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die untergeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung einer Ausführungsform zu verweisen. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verteilers dargestellt. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung,
Fig. 1 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Verteiler für Folienleiter im Bereich der Berührungs- Schnittstellen der beiden Teilschalen,
Fig. 2 eine Schnitt durch den Verteiler senkrecht zur Ebene der Sammelschienen und im Bereich eines Überbrückungselements für einen CAN-low-Folienleiter und
Fig. 3 einen Schnitt senkrecht zur Ebene der Sammelschienen im Bereich eines Überbrückungselements für einen Folienleiter mit einem CAN-high-Signal . Der Verteiler 1 für Folienleiter 2 - 5 weist ein mindestens zweiteiliges Kunststoffgehäuse bestehend aus einer oberen Teilschale 6 und einer unteren Teilschale 7 auf, die an einer Schnittstelle 15 im zusammengesetzten Zustand des Verteilers
1 aneinander anliegen. Die beiden Teilschalen 6, 7 werden durch eine Formschlussverbindung wie eine Verrastung oder eine lösbare Verbindung durch Verschraubung zusammengehalten.
Der Verteiler 1 ist als Sternkoppler für einen CAN-C-Bus mit drei Datenbusleitungen, CAN-high 3, CAN-low 4 und Mittelleiter 5, vorgesehen. Der Verteiler 1 ist als Sternkoppler zwischen die Datenbusleitungen der verschiedenen an den Datenbus angeschlossenen elektrischen Komponenten geschaltet. Im Gegensatz zum klassischen Zweidraht-CAN-Bus verlaufen damit zwischen jeder elektrischen Komponente und dem Verteiler 1 drei Leiterbahnen 3, 4 und 5, wobei sämtliche von den elektrischen Komponenten kommende CAN-low-Signale an einer ersten Sammelschiene 9 und sämtliche von den elektrischen Komponenten kommende CAN-high-Signale an einer zweiten Sammelschiene 10 im Verteiler 1 zusammengeführt sind. Der Verteiler 1 ist als Sternkoppler auch für komplexe Datenbusnetzwerke vorgesehen, die beispielsweise aus einer Kombination von Sternknoten und ringförmigen Datenbusnetzen bestehen.
Die Datenbusleitungen sind bei der vorliegenden Erfindung als Folienleiter 2 - 5 mit darauf angeordneten metallischen Folienleiter-Leiterbahnen ausgebildet. Die von den elektrischen Komponenten kommenden Folienleiter 2 - 5 sind durch einen o- der mehrere Kanäle 16 in der unteren Teilschale 7 durchgeführt und an deren Ende abgewinkelt, so dass die Folienleiter 2 - 5 einen abgewinkelten Teil 17 aufweisen. Bei der in Fig.
2 dargestellten Ausführungsform ist der innerhalb der unteren Teilschale 7 ausgebildete Kanal 16 im wesentlichen rechtwinklig zu der die Schnittstelle 15 zwischen den beiden Teilschalen 6, 7 bildenden Wand. An der Wand der Teilschale 7 ist im Bereich der Schnittstelle 15 eine Ausnehmung für jeden abgewinkelten Teil 17 der Folienleiter 2 - 5 vorgesehen. Die Fo- lienleiter 2 - 5 werden abschnittsweise abisoliert und bevorzugt derart im Verteiler angeordnet, dass neben der CAN-high- Leiterbahn 3 die CAN-low-Leiterbahn 4 und gegebenenfalls eine dritte Leiterbahn 5 einer elektrischen Komponente angeordnet sind und dann in den angrenzenden Ausnehmungen jeweils die Leiterbahnen zu einer weiteren elektrischen Komponente und wiederum angrenzend die Leiterbahnen einer anderen elektrischen Komponente in den Ausnehmungen abgewinkelt zu liegen kommen .
Wie in der Fig. 3 sichtbar ist, ist neben dem Folienleiter 4 mit dem CAN-low-Signal auch der Folienleiter 3 mit dem CAN- high-Signal durch den Kanal 16 in der unteren Teilschale 7 durchgeführt und der Folienleiter 3 ist im Bereich seines Endes abgewinkelt, so dass er einen abgewinkelten Teil 17 an der Schnittstelle 15 zwischen den beiden Teilschalen 6 und 7 bildet. In der oberen Teilschale 6 ist die Sammelschiene 9 innerhalb einer Ausnehmung 8 der oberen Teilschale 6 angeordnet und die Sammelschiene 10 ist innerhalb einer Ausnehmung 8 der unteren Teilschale 7 so angeordnet, dass sie parallel zum abgewinkelten Teil 17 des Folienleiters 3 verläuft. An der Sammelschiene 10 laufen sämtliche CAN-high-Signale der elektrischen Komponenten zusammen und werden entsprechend an die anderen elektrischen Komponenten verteilt. Zwischen dem abgewinkelten Teil 17 des Folienleiters 3 und der Sammelschiene 10 ist innerhalb einer Ausnehmung ein Uberbruckungselement 12 angeordnet, das den abgewinkelten Teil 17 des Folienleiters 3 mit der Sammelschiene 10 elektrisch leitend verbindet, vorausgesetzt das Uberbruckungselement 12 ist im Verteiler in die dafür vorgesehene Ausnehmung eingesetzt. Das Überprü- ckungselement 12 ist als Metallplättchen ausgebildet, das in die dafür vorgesehene Ausnehmung eingeklipst werden kann. Eine Bohrung 18 ist innerhalb der Teilschale 7 vorgesehen, um das eingeklipste Plättchen aus der Teilschale 7 wieder herauszustoßen. Das Metallplättchen 12 ist gegenüber der Ausnehmung in einer Dimension als zu lang ausgeführt, so dass sich beim Hineindrücken in die Ausnehmung eine geringe Vorspannung ergibt, die auch die elektrische Kontaktierung unterstützt.
In Fig. 2 ist die Kontaktierung des Signalpfads eines CAN- low-Signals über den Folienleiter 4 mit der Sammelschiene 9 für die eingehenden CAN-low-Signale dargestellt. Wieder ist der Folienleiter 4 durch die untere Teilschale 7 mittels eines Kanals 16 durchgeführt und abgewinkelt. Im Gegensatz zu der Kontaktierung der CAN-high-Signale in Fig. 3 ist nun das Uberbruckungselement 13 in der oberen Teilschale 6 in einer Ausnehmung 8 angeordnet, um den abisolierten abgewinkelten Teil 17 des Folienleiters 4 mit der Sammelschiene 9 in der Ausnehmung 8 der oberen Teilschale 6 elektrisch leitend zu verbinden. Dazu ist das Uberbruckungselement 13 in die Ausnehmung eingeklipst, aus der das vorgespannte Metallplättchen durch eine Bohrung 19 wieder auszustoßen ist. Durch den Ver- rastungsmechanismus oder die Verschraubung der beiden Teil- schalen 6 und 7 werden die Folienleiter 2 - 5, die Uberbruckungselemente 12 - 14 und gegebenenfalls die Sammelschienen 9 und 10 innerhalb ihrer vorgesehenen Ausnehmung zusätzlich festgelegt .
Die abgewinkelten Teile 17 der Folienleiter 2 - 5 liegen innerhalb einer Ebene 20, die wiederum parallel zur Ebene 21 ist, in der die Sammelschiene 9 angeordnet ist. Auf diese Weise kann beim Zusammensetzen der beiden Teilschalen 6, 7 an der Schnittstelle 15 ein elektrischer Kontakt auf einfache Weise mit den Uberbruckungselementen 12 - 14 hergestellt werden. Natürlich kann auch eine in geometrischer Hinsicht leicht veränderte Ausführungsform vorgesehen werden, wobei die abgewinkelten Teile 17, die Uberbruckungselemente 12 - 14 bezogen auf die Ebene 20 mit spitzem Winkel angeordnet sind, so dass beim Zusammenfügen der Teilschalen 6, 7 eine elektrische Kontaktierung erfolgt. Auch kann der Kanal 16 parallel zur Schnittstelle 15 oder schiefwinkelig dazu angeordnet sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist in Fig. 1 ein zusätzlicher dritter PIN 5 vorgesehen, der benötigt wird, wenn ein CAN-C-Verteiler vorgesehen ist. Ein Uberbruckungselement 14 kontaktiert ein als elektrisches Filter ausgebildetes RC- Glied 22, das wiederum über ein Uberbruckungselement 23 mit einem elektrischen Bauelement 24 verbunden ist, welches flächig ausgebildet sein kann. Dieses elektrische Bauelement 24 kann entweder ein mit einem Ferrit-Kern zur Entkopplung der Datenbussignale ausgebildetes Metallstück sein oder es kann als passives Bauelement, beispielsweise ein Widerstand oder eine Diode, ausgeführt sein. Der elektrische Anschluss an die erste Sammelschiene 9 und an die zweite Sammelschiene 10 erfolgt über weitere Uberbruckungselemente 25 und 26, die ebenfalls als passives Bauelement oder als Metallplättchen mit einem Ferrit-Kern ausgebildet sein können. Aufgrund der vorgesehenen Ausgestaltung werden die beiden Sammelschienen 9, 10 mittels zweier passiver Bauelemente elektrisch leitend verbunden. Die Uberbruckungselemente 25 und 26 bzw. 14 und 23 können dabei als Widerstandselement oder mittels eines Ferrit-Kerns ausgebildet sein. Das Bauelement 22 dient zur Filterung störender Frequenzen innerhalb des Datenbussignals.
Um einen angekoppelten CAN-Bus-Teilnehmer einzeln testbar zu machen, sind kurz nach Austritt der Folienleiter 2 - 5 elektrisch abisolierte Abschnitte 27 vorgesehen, um einen direkten elektrischen Zugang für Prüfspitzen eines Diagnosetestgeräts vorzusehen. Dabei können im einfachsten Fall kleine Fenster in die Folie des Folienleiters 4 geschnitten sein.
Abweichend von der dargestellten Ausführungsform können die Uberbruckungselemente 12 - 14, 23, 25, 26 als Schaltzungen von elektrisch oder mechanisch bedienbaren Schaltern ausgeführt sein, deren Bedienelemente an der Außenseite des Verteilers 1 angebracht sind. Auf diese Weise kann der Verteiler ohne Entnahme von Uberbruckungselementen 11 - 14, sondern durch Betätigung der Schalter in einen Zustand versetzt werden, bei dem einzelne oder alle an dem Verteiler angeschlos- senen elektrischen Komponenten separat zu- oder abschaltbar sind. Auf diese Weise können die elektrischen Komponenten separat getestet, im Fehlerfall ganz vom Verteiler 1 abgeschaltet oder auch einzeln betrieben werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verteiler für Folienleiter (2-5) mit einer ersten, in einer Ausnehmung (8) einer Teilschale (6) angeordneten Sammel - schiene (9) für einen ersten Signalpfad (CAN-low) und einer zweiten, in einer Ausnehmung (8) einer Teilschale (7) angeordneten zweiten Sammelschiene (10) für eine zweiten Signal- pfad (CAN-high) , wobei jede Sammelschiene (9, 10) über ein Ü- berbrückungselement (11-14, 23, 25, 26) mit mehreren an e- lektrische Komponenten angekoppelte Folienleiter (2-5) verbindbar ist, die Verbindung zwischen einer Sammelschiene (9, 10) und einer elektrischen Komponente durch Verlagern des Ü- berbrückungsele ents (11-14, 23, 25, 26) trennbar ist und die beiden Teilschalen (6, 7) beim zusammengesetzten Verteiler
(1) an einer Schnittstelle (15) aneinander stoßen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Folienleiter (2-5) eines Signalpfads (CAN-low, CAN-high, 3. Pin) durch einen oder mehrere Kanäle (16) in einer Teilschale (6, 7) geführt sind und am Ende des oder der Kanäle (16) abgewinkelt sind, so dass der abgewinkelte Teil (17) der Folienleiter (2-5) beim zusammengesetzten Verteiler (1) im Bereich der Schnittstelle (15) zwischen den Teilschalen (6, 7) angeordnet ist.
2. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der abgewinkelte Teil (17) des oder der Folienleiter (2-5) in einer Ebene (20) liegen, die beim zusammengesetzten Verteiler
(1) parallel zu mindestens einer Ebene (21) sind, in der eine Sammelschiene (9, 10) liegt.
3. Verteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Teilschale (6, 7) Ausnehmungen (8) für mehrere Uberbruckungselement (11-14, 23, 25, 26) vorgesehen sind.
4. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Uberbruckungselement (11-14, 23, 25, 26) als flächiges Bauelement ausgebildet ist, das zwei Sammelschienen (9, 10) miteinander elektrisch koppelt.
5. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Uberbruckungselement (11-14, 23, 25, 26) mit einem elektrischen Filter (22) verbunden ist.
6. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Uberbruckungselement (11-14, 23, 25, 26) als flacher, elektrisch leitender Kontakt ausgebildet ist, der zwischen dem abgewinkelten Teil (17) des Folienleiters (2-5) und einer Sammelschiene (9, 10) anordenbar ist, wenn die mit dem Folienleiter (2-5) verbundene elektrische Komponente an den Verteiler (1) angeschlossen sein soll.
7. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (1) ein Sternkoppler für eine Datenbus mit mindestens zwei Datenbus-Signalpfaden (CAN- low, CAN-high) ist, wobei ein Signalpfad (CAN-low) mit einer ersten Sammelschiene (9) und ein weiterer Signalpfad (CAN- high) mit einer zweiten Sammelschiene (10) verbunden ist.
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