Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kabelbaum.
In vielen elektrischen/elektronischen Geräten wird heutzutage beispielsweise für Busleitungen ein Flachbandkabel mit mehreren Leitern verwendet. Bei einem derartigen Flachbandkabel sind eine Vielzahl von Leitern in eine Isolierstoff-Folie eingebettet, wobei die einzelnen Leiter einen geringen Querschnitt und einen geringen Abstand voneinander aufweisen. Um ein derartiges Flachbandkabel beispielsweise mit einer Platine oder einem elektrischen/elektronischen Gerät zu verbinden, ist es erforderlich, ein Ende des Flachbandkabels mit einem geeigneten Verbinder bzw. Stecker zu verbinden.
Dabei gibt es bei einem mit einem derartigen Flachbandkabel versehenen Kabelbaum häufig mehr als zwei Enden, wenn eines oder beide Enden des Flachbandkabels aufgeteilt sind, um eine Verbindung zu mehreren elektrischen/elektronischen Geräten herzustellen. Hierzu wird das Flachbandkabel in seiner Längsrichtung aufgetrennt bzw. aufgespleist, um ein Ende des Flachbandkabels in mehrere Enden aufzuteilen. Diese Vielzahl an Enden eines derartigen Kabelbaums muß einer Vielzahl an Geräten zugeordnet werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Kabelbaums, dessen Enden auf einfache und sichere Weise korrespondierenden elektrischen/elektronischen Geräten zuordenbar sind und ohne Kontaktfehler mit diesen verbindbar sind. Darüber hinaus soll ein entsprechendes Montageverfahren für einen Kabelbaum geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird durch einen Kabelbaum mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Kabelbaum mit:
Der Kabelbaum kann mit an einer vorgesehenen Stelle angebrachtem Nebenstiffener und beispielsweise gefaltetem bzw. übereinander gelegtem Flachbandkabel zu einem Montageort geliefert werden. Somit hat der zumindest eine Nebenstiffener eine bestimmte vorgegebene Positionsbeziehung zu dem zumindest einen Hauptstiffener. Demgemäß können Haupt- und Nebenstiffener aufgrund ihrer Position leicht identifiziert und ergriffen werden, um den Kabelbaum zu montieren.
Insbesondere bei der Verwendung eines automatischen Montagewerkzeugs oder beispielsweise eines Roboters kann somit eine schnelle und präzise Montage des Kabelbaums aufgrund der Tatsache durchgeführt werden, daß Haupt- und Nebenstiffener alleine aufgrund ihrer vorgegebenen Positionsbeziehung identifiziert und ergriffen werden können. Eine visuelle Identifizierung oder die Verwendung eines Positionierwerkzeuges werden damit überflüssig. Somit kann die Montage des Kabelbaums sehr schnell und präzise durch ein automatisches Werkzeug oder einen Roboter durchgeführt werden. Montagefehler und/oder schlechte Kontaktierung und/oder Kurzschlüsse bei der Montage des Kabelbaums können darüber hinaus vermieden werden.
Vorzugsweise ist ein Hauptversteifungsendstück mit einem Ende des Flachbandkabels verbunden und das andere Ende des Flachbandkabels ist vorzugsweise in mehrere Teil-Enden bzw. Verästelungen bzw. Kabelbaumzweige aufgeteilt, an denen jeweils ein Nebenversteifungsendstück vorgesehen ist.
Das Hauptversteifungsendstück wird dabei vorzugsweise mit einem zentralen elektrischen/elektronischen Gerät wie beispielsweise einem zentralen Bordrechner oder Hostcomputer verbunden, während die Nebenstiffener jeweils mit Peripheriegeräten verbunden werden. Bei der Montage durch ein automatisches Werkzeug oder einen Roboter wird dabei vorzugsweise zunächst das Hauptversteifungsendstück gegriffen und positioniert und danach werden die Nebenstiffener ergriffen und von der Verrastung bzw. Befestigung bzw. Positionierung an dem Hauptstiffener gelöst und zu dem entsprechenden Peripheriegerät bewegt, um mit diesem verbunden zu werden.
Erfindungsgemäss weist eines aus dem Hauptversteifungsendstück und dem Nebenversteifungsendstück ein Paar gegenüberliegender Vorsprünge oder Wände, Stifte, Bolzen etc. auf, die einen Zwischenraum bzw. Aufnahmeraum bilden, in den zumindest ein Abschnitt des anderen aus dem Nebenversteifungsendstück und dem Hauptversteifungsendstück mittels Presspassung einpaßbar ist.
Weiter bevorzugt weist zumindest eines aus dem Hauptversteifungsendstück und dem Nebenversteifungsendstück ein Paar Begrenzungswände bzw. -stege zum Festlegen einer maximalen Flachbandkabelbreite sowie ein Paar Markierungen, vorzugsweise in Form einer Längsnut, zum Festlegen einer mininimalen Flachbandkabelbreite auf.
Indem das Versteifungsendstück bzw. der Stiffener ein Paar Begrenzungswände und ein Paar Markierungen aufweist, kann auf einfache Weise festgestellt werden, ob ein anzubringendes Flachbandkabel die geeignete Größe aufweist. Wenn beispielsweise ein falsches Flachbandkabel oder ein Flachbandkabel mit zu großen Fertigungstoleranzen eine zu hohe Breite aufweist, kann dieser Umstand leicht festgestellt werden, da dieses zu breite Flachbandkabel nicht zwischen die Begrenzungswände des Stiffeners paßt. Wenn andererseits das Flachbandkabel eine zu geringe Breite aufweist, kann dies auch leicht festgestellt werden, da in diesem Fall zumindest eine der Markierungen aus dem Paar Markierungen nicht von dem Flachbandkabel verdeckt wird.
Weiter bevorzugt weist zumindest eines aus dem Hauptversteifungsendstück und dem Nebenversteifungsendstück an einem Ende einer Versteifungsplatte ein Paar Markierungselemente, vorzugsweise Aussparungen bzw. Nuten, zum Überprüfen der Positionierung der ersten und letzten Leiterbahn des Flachbandkabels auf.
Durch diese Markierungselemente kann auf einfache Weise die richtige Positionierung der Leiterbahnen durch eine optische Kontrolle überprüft werden, d.h. die erste und letzte Leiterbahn muß bündig zu dem Markierungselement liegen bzw. mit diesem fluchten oder auf einer Linie mit diesem liegen. Somit können Kontaktierungsfehler vermieden werden, da die Leiterbahnen genau positioniert werden können bzw. die Positionierung visuell überprüfbar ist.
Vorzugsweise weist zumindest eines aus dem Hauptversteifungsendstück und dem Nebenversteifungsendstück Griffe bzw. Griffstege und/oder Eingriffsmittel wie Vorsprünge, Zungen, Laschen etc. zum Greifen durch ein Werkzeug auf.
Die Griffe bzw. Griffstege, Vorsprünge, Zungen, Laschen etc. dienen dem lagegenauen Greifen des Haupt- bzw. Nebenstiffeners durch ein entsprechendes automatisches Greifwerkzeug wie beispielsweise einem Roboterarm. Durch das lagegenaue Greifen des Haupt- bzw. Nebenstiffeners ist eine vorherige Detektion der Lage des Haupt- bzw. Nebenstiffeners nicht erforderlich. Der Roboterarm kann auf diese Weise sehr schnell auf den Haupt- bzw. Nebenstiffener zugreifen. Somit kann eine Montagezeit verkürzt werden und Fertigungskosten eingespart werden.
Darüber hinaus kann durch das lagegenaue Greifen des Haupt- bzw. Nebenstiffeners durch beispielsweise einen Roboterarm ein sehr genaues Einführen des Stiffeners in einen entsprechenden (nicht gezeigten) Verbinder an einem elektrischen/elektronischen Haupt- oder Peripheriegerät erfolgen. Kontaktprobleme und/oder Kurzschlüsse der Steckverbindung zwischen dem Stiffener und dem Verbinder des Geräts können somit auf sichere Weise verhindert werden. Auf diese Weise wird eine Zuverlässigkeit sowie eine Ausbeute der mit dem Kabelbaum ausgestatteten Geräte und Vorrichtungen erhöht.
Vorzugsweise ist zumindest ein Abschnitt des Flachbandkabels mit einer Abschirmfolie wie beispielsweise einer Kupferfolie und/oder einem Abschirmblech und/oder einem Abschirmgeflecht versehen, um eine Auflagefläche von Schirmfolien beispielsweise bei einer Masseanbindung zu vergrößern.
Vorzugsweise wird die Montage des Kabelbaums durch einen Roboter durchgeführt.
Erfindungsgemäß wird das Bandkabel durch Kleben an dem Versteifungsendstück angebracht. Indem das Bandkabel einfach mit dem Versteifungsendstück verklebt wird, wird ein einfaches Verbindungsverfahren zwischen dem Bandkabel und dem Versteifungsendstück bzw. Stiffener geschaffen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
Wie in den Figuren gezeigt ist, weist ein Hauptstiffener 2 eine im wesentlichen flache Platte 24 auf, an der ein Ende 12 eines Flachbandkabels 1 angebracht wird. Diese Versteifungsplatte 24 des Hauptstiffeners dient der Versteifung des Endes 12 des Flachbandkabels 1. Zum Anbringen des Endes 12 des Flachbandkabels 1 werden die (nicht gezeigten) Leiter des Flachbandkabels 1 an dem Ende 12 freigelegt und das Ende 12 wird an der Versteifungsplatte 24 des Hauptstiffeners 2 angebracht, beispielsweise durch Kleben.
Vorzugsweise hat der Hauptstiffener 2 (nicht gezeigte) Begrenzungswände an den Seiten der Versteifungsplatte 24. Diese Begrenzungswände dienen der Festlegung einer maximalen Breite des Flachbandkabels. Wenn versehentlich ein zu breites Flachbandkabel mit dem Hauptstiffener 2 verbunden werden soll, wird dieser Fehler sofort dadurch erfaßt, daß das Flachbandkabel 1 nicht zwischen die Begrenzungswände des Hauptstiffeners 2 paßt, d.h. ein Zwischenraum zwischen den Begrenzungswänden eine geringere Breite als die Breite des Flachbandkabels aufweist.
Vorzugsweise weist die Versteifungsplatte 24 des Hauptstiffeners 2 des weiteren ein Paar (nicht gezeigter) Markierungen zum Festlegen einer minimalen Flachbandkabelbreite auf. Diese Markierungen können beispielsweise die Gestalt einer Längsnut haben. Wenn ein Flachbandkabel 1 eine geeignete Breite größer als die minimale Breite eines Flachbandkabels hat, kann dieser Fall dadurch detektiert werden, daß die Markierungen wie beispielsweise die Längsnuten durch das Flachbandkabel 1 verdeckt werden. Wenn im Gegensatz hierzu ein Flachbandkabel 1 eine zu geringe Breite aufweist, kann dieser Fehler dadurch detektiert werden, daß die beiden Markierungen, wie die Längsnuten nicht vollständig verdeckt werden durch die Breite des Flachbandkabels 1.
In anderen Worten kann eine geeignete Breite des Flachbandkabels 1 innerhalb der Grenzen einer minimalen Breite und einer maximalen Breite dadurch detektiert werden, daß die Breite des Flachbandkabels 1 in den Zwischenraum zwischen die Begrenzungswände eingeführt werden kann und gleichzeitig die Markierungen wie die Längsnuten durch das Flachbandkabel 1 verdeckt werden.
Das Flachbandkabel 1 wird vorzugsweise durch einen geeigneten Kleber mit dem Hauptstiffener 2 verklebt.
Der Nebenstiffener 3 ist im wesentlichen genauso wie der Hauptstiffener 2 aufgebaut, d.h. der Nebenstiffener 3 hat vorzugsweise auch ein Paar (nicht gezeigter) Begrenzungswände sowie ein Paar (nicht gezeigter) Längsnuten zum Detektieren einer geeigneten Breite eines Flachbandkabels 1. Darüber hinaus hat der Nebenstiffener 3 ebenfalls eine Versteifungsplatte 34 zum Anbringen eines Endes 14 des Flachbandkabels 1. Die Leiter des Endes 14 des Flachbandkabels 1 werden hierzu ebenfalls freigelegt und das Ende 14 wird an der Versteifungsplatte 34 des Nebenstiffeners 3 angeklebt.
Sowohl der Hauptstiffener 2 als auch der Nebenstiffener 3 haben vorzugsweise Griffe 26, 36 bzw. Griffstücke bzw. Griffstege zum Greifen des Haupt- bzw. Nebenstiffeners 2, 3 mit einem automatischen Werkzeug bzw. einem Roboterarm. Des weiteren sind Eingriffsmittel 28, 38 in der Gestalt eines Vorsprungs angeordnet, um mit dem automatischen Werkzeug gegriffen zu werden.
Der Hauptstiffener 2 hat ein Paar gegenüberliegender Vorsprünge 22, die in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet sind. In den Zwischenraum zwischen dem Paar Vorsprünge 22 ist der Nebenstiffener 3 einpaßbar. D.h. durch Eindrücken des Nebenstiffeners 3 wird der Nebenstiffener 3 an dem Hauptstiffener 2 positioniert und befestigt bzw. fixiert. An einem Hauptstiffener 2 können auf diese Weise eine Vielzahl von Nebenstiffenern 3 angebracht werden, beispielsweise zwei nebeneinander, wie in
Ein Roboterarm kann somit sehr schnell an die vorgegebene Position fahren, um einen Haupt- oder Nebenstiffener 2,3 zu greifen und zu der Verbindungsposition zum Verbinden des Haupt- oder Nebenstiffeners 2, 3 mit einem Verbinder eines elektrischen/elektronischen Geräts zu verbringen bzw. zu bewegen.
Der Kabelbaum kann dabei jede beliebige Gestalt haben, wie beispielsweise die Gestalt, daß ein Ende 12 des Kabelbaums 1 mit einem Hauptstiffener 2 verbunden ist, wie in
Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Es kann auch an jedem Ende des Flachbandkabels 1 ein Hauptstiffener 2 angebracht sein. Dabei haben die Hauptstiffener 2 komplementäre Rastmittel, beispielsweise hat nur einer der Hauptstiffener 2 die gegenüberliegenden Vorsprünge 22 und der andere Hauptstiffener 2 wird in den Zwischenraum zwischen die Vorsprünge 22 eingepaßt. In anderen Worten ist an einem Ende ein Hauptstiffener 2 angeordnet, während an dem anderen Ende ein Nebenstiffener 3 angeordnet ist, der genauso wie der Hauptstiffener 2 die gesamte Breite des Flachbandkabels 1 aufnimmt.
Des weiteren können an jedem Ende des Flachbandkabels 1 mehrere Nebenstiffener 3 angebracht sein, wenn beide Enden des Flachbandkabels 1 aufgeteilt bzw. aufgespleist bzw. aufgeschnitten sind. In diesem Fall kann einer der Nebenstiffener 3 als Hauptstiffener 2 ausgebildet sein und die Vorsprünge 22 oder entsprechende Rastmittel zum Anbringen der anderen Nebenstiffener 3 aufweisen.
Somit werden sämtliche Haupt- und Nebenstiffener 2, 3 aneinander fixiert, um ein Paket aus Stiffenern 2, 3 zu bilden. In diesem Paket aus Stiffenern 2, 3 hat jeder Haupt- und Nebenstiffener 2, 3 eine vorgegebene Positionsbeziehung zu den anderen Haupt- und Nebenstiffenern 2, 3. Aufgrund dieser vorgegebenen Positionsbeziehung muß die Position der Stiffener 2, 3 nicht erfaßt werden, sondern ist von vornherein bekannt.
Am Montageort des Kabelbaums wird einer der Stiffener, vorzugsweise der Hauptstiffener 2 durch ein automatisches Werkzeug wie beispielsweise einen Roboterarm ergriffen und die anderen Stiffener, d.h. die Nebenstiffener 3 werden durch andere Roboterarme ergriffen und zu den Verbindungspositionen der Peripheriegeräte verbracht sowie mit den entsprechenden Verbindern elektrisch verbunden. Auf diese Weise kann der Kabelbaum auf sehr schnelle Weise und automatisch montiert werden. Montagefehler und/oder schlechte Kontaktierung, Kurzschlüsse etc. werden auf sichere Weise vermieden.
Der Stiffener 2, 3 dient der Versteifung bzw. Verstärkung des Endes 12, 14 des Bandkabels 1, so daß dieses Ende 12, 14 zum sicheren Kontaktieren in eine (nicht gezeigte) Buchse oder dergleichen eingesetzt werden kann. Dabei werden die (nicht gezeigten) Leiter des Flachbandkabels 1 mit Kontaktelementen der Buchse in Kontakt gebracht. Diese Kontaktelemente sind hierzu auf federnde Weise in einer
Öffnung der Buchse angeordnet, so daß die Kontaktelemente aufgrund der Federkraft sich in ständigem Kontakt mit jeweils mindestens einem Leiter des Flachbandkabels 1 befinden, wenn der Stiffener 2, 3 in einem vollständigen Verbindungszustand in die Buchse eingesetzt ist, so daß Stiffener 2, 3 und Buchse beispielsweise miteinander verrastet sind.
Das Flachbandkabel 1 wird an der Versteifungsplatte 24, 34 des Stiffeners 2, 3 durch Kleben mit einem geeigneten Kleber wie beispielsweise dem Kleber Nr. 5516B der Fa. Sekisui angebracht, nachdem die Leiter des Flachbandkabels 1 vorher freigelegt wurden. Die Versteifungsplatte 24, 34 wird dann zusammen mit dem daran angebrachten Ende 12, 14 des Flachbandkabels 1 in die Öffnung der Buchse eingesetzt.
Die Verbindung des Flachbandkabels 1 mit einem elektrischen/elektronischen Gerät benötigt einen minimalen Einbauraum und hat eine sehr kleine Baugröße, um auf geringstem Raum untergebracht zu werden. Darüber hinaus kann diese Verbindung auch an schwer zugänglichen Stellen eingesetzt werden, da ein Verpolungsschutz aufgrund der nur auf einer Seite des Stiffeners 2, 3 vorhanden Kontakte in der Gestalt der freigelegten Leiter des Flachbandkabels 1 vorgesehen ist. Darüber hinaus sind die Herstellungskosten sehr gering, da das Flachbandkabel 2 mit dem Stiffener 2, 3 lediglich verklebt wird. Dabei wird ein ungeeignetes Flachbandkabel 2 aufgrund der Begrenzungswände und der Markierungen schnell erkannt, so daß eine Ausschußrate bei der Fertigung so gering wie möglich gehalten werden kann.
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