DE3889982T2

DE3889982T2 - Kabelbaum.

Info

Publication number: DE3889982T2
Application number: DE3889982T
Authority: DE
Inventors: Ronald C C O Minneso Johansson
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1987-07-08
Filing date: 1988-07-07
Publication date: 1994-12-15
Anticipated expiration: 2008-07-08
Also published as: EP0298744B1; JPH0754648B2; CA1330823C; EP0298744A1; AU601598B2; MX165800B; MY102835A; US4874908A; JPS6431309A; IN171588B; AU1832688A; PH24722A; KR890003079A; ZA884891B; DE3889982D1; BR8803413A

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft Kabelbäume zur Verwendung mit Tragkonstruktionen.

Allgemeiner Stand der Technik

Es gibt Kabelbäume, die zur Übertragung von Energie, wie etwa von Strom oder Lichtsignalen, eine Reihe von Drähten unterschiedlicher Längen und Durchmesser umfassen. Die Drähte sind normalerweise in einem allgemein zylinderförmigen Bündel aneinander befestigt, und zwar zum Beispiel durch Kabelbindeglieder, Rohrleitungen, durch Ausbinden oder durch spiralartige Umwicklung mit einem Stück eines Haftbandes. Der Kabelbaum kann in ein Hauptkabel und ein oder mehrere Zweigkabel getrennt werden, die getrennt in Bündeln gehalten werden. Die Enden der Drähte können mit verschiedenen Vorrichtungen verbunden werden, wie etwa mit elektrischen Komponenten, Leiterplatten oder anderen Kabelbäumen.
Ein Kabelbaum ist häufig zur Energieübertragung in bezug auf eine Tragkonstruktion vorgesehen, wie etwa der Karosserie eines Fahrzeugs oder dem Gehäuse einer Maschine. Bei Anwendungen in Fahrzeugen, wie etwa Kraftfahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen und dergleichen, oder in Geräten, wie etwa Waschmaschinen und Trocknern, gibt es häufig starke räumliche Begrenzungen. So ist es zum Beispiel bei der Konstruktion eines Fahrzeugs, wie etwa eines Kraftfahrzeugs, notwendig, elektrische Leistung und Signale zwischen einer Stromquelle und verschiedenen Komponenten des Kraftfahrzeugs, wie etwa den Rücklichtern, einem Radio, Schaltern, elektrischen Motoren, Türschlössern und dergleichen zu übertragen. Ein für diese Zwecke vorgesehener Kabelbaum wird in geeignetster Weise in einem verhältnismäßig kleinen Raum geführt, welcher die Innenoberfläche des Fahrgastraums (d.h., das Innere der Kopfleiste) und die äußere Oberfläche des Kraftfahrzeugs trennt. Dadurch werden der Durchmesser eines gebündelten Kabelbaums und die Anzahl der Drähte in dem Kabelbaum eingeschränkt.
Herkömmliche gebündelte Kabelbäume sind nur schwierig und bei hohen Kosten herzustellen und sie sind für automatisierte Montage- und Installationstechniken, wie etwa die Robotertechnik, nicht geeignet, wodurch die Zeit und die Kosten zur Anbringung eines Kabelbaums an einer Tragkonstruktion erhöht werden. Ferner sind diese gebündelten Kabelbäume für eine sichere Anbringung an einer Tragkonstruktion nicht gut geeignet. Schwingungen und mechanische Erschütterungen der Tragkonstruktion werden auf den Kabelbaum übertragen und erzeugen häufig unerwünscht es Rauschen oder Beschädigungen an dem Kabelbaum.
In der Vergangenheit wurden Kabelbäume mit flachem Profil (wie etwa Bandkabel) als Versuch zur Überwindung einiger Einschränkungen herkömmlicher gebündelter Kabelbäume entwickelt. In dem U.S. Patent US-A-2.831.049 an Cabral wird ein Kabelbaum offenbart, der ein Drahtpaar aufweist, das in einem ununterbrochenen elastischen Träger angebracht ist. Die untere Oberfläche des Trägers weist eine Klebstoffschicht auf, um den Träger an einer Tragkonstruktion zu befestigen. Jedoch weist das Patent an Cabral verschiedene Einschränkungen auf. Insbesondere sieht es keine Zweigkabel vor, die von dem Hauptkabel abgezweigt werden. Der Träger ist zwar als flexibel beschrieben, doch ist er in der Ebene, welche die Drähte aufweist, inhärent weniger flexibel als die Drähte und somit wird die Flexibilität des Kabelbaums behindert.
Das U.S. Patent US-A-4.210.773 an Haley u.a. stellt einen weiteren Versuch zur Überwindung der Einschränkungen herkömmlicher gebündelter Kabelbäume dar. Dieses Patent offenbart einen Kabelbaum mit flachem Profil, der dadurch gestaltet wird, daß eine Mehrzahl von Drähten in einer gewünschten Anordnung auf einer gemeinsamen flachen Ebene angeordnet wird und wobei mindestens ein Zweigkabel vorhanden ist. Den Drähten wird ein sich verfestigendes Bindemittel zugeführt, und gestaltet wird dadurch ein Kabelbaum mit Drähten, die durch das Bindemittel in festem räumlichen Verhältnis in der gemeinsamen flachen Ebene befestigt werden.
Bei Haley u.a. ist zwar ein Kabelbaum mit einem Zweigkabel möglich, doch weist auch dieses Patent verschiedene inhärente Unzulänglichkeiten auf. Dem Kabelbaum fehlt jegliche Einrichtung zur Anbringung an einer Tragkonstruktion. Der Vorgang des Auftragens eines flüssigen Bindemittels über die gesamte Länge des Kabelbaums ist langsam und teuer. Wie in dem Patent an Cabral wird die Flexibilität des Kabelbaums in der gemeinsamen Ebene, welche die Drähte aufweist, durch das verfestigte Bindemittel verringert. Sowohl bei Cabral als auch bei Haley u.a. kann die Kennzeichnung und der Zugang zu einzelnen Drähten an zwischenliegenden Stellen an dem Kabelbaum durch den durchgehenden Träger um die Drähte verdeckt bzw. behindert werden. Wenn es sich schließlich bei der Tragkonstruktion um ein Fahrzeug handelt, so stellen der durchgehende Träger bei Cabral bzw. das Bindemittel bei Haley u.a. nicht nur unerwünschte Kostenfaktoren dar, sondern auch ein unerwünschtes, zusätzliches Gewicht.
In dem U.S. Patent US-A-3.733.428 an Fry wird ein Kabelbaum mit flachem Profil offenbart, bei dem die Drähte einer Drahtreihe durch ihre Isolierung an einen thermoplastischen Unterlegestreifen geschmolzen werden. Der Unterlegestreifen kann ununterbrochen oder in eine Anzahl getrennter Segmente unterteilt sein, die an gerade Teilstücke des Kabelbaums geschmolzen sind. Jedoch sieht der Kabelbaum bei Fry keine Einrichtung zur Befestigung des Kabelbaums an einer Tragkonstruktion vor. Ferner ist der Unterlegestreifen nur an einem geringen Teilstück des Umfangs der Drähte an diesen befestigt.
Bei dem französischen Patent mit der Nummer 1.559.509 handelt es sich um ein weiteres relevantes früheres Patent, in dem ein Kabelbaum offenbart wird, der eine Mehrzahl von Adern umfaßt, die sich berührend nebeneinander angeordnet sind und ein Flachband bilden. Die Adern der Flachbandausführung werden durch ein Überzugsmaterial oder eine Umhüllung zusammengehalten, wobei die Umhüllung zwischen benachbarten Adern eine Naht bildet. Die Adern können voneinander durch Abreißen entlang der Naht zwischen benachbarten Adern getrennt werden. Es kann eine Mehrzahl der vorstehend genannten Flachbänder vorhanden sein, welche mit Abstand zueinander angeordnet sind und welche durch transversale und flexible Verbindungsstreifen zusammengehalten werden. Die Bänder können haftende Flächen aufweisen, wodurch sie an einer Tragkonstruktion in Position angebracht werden können.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung entspricht der Offenbarung in den anhängigen Ansrüchen, wobei der Anspruch 1 in eine zweiteilige Form geteilt ist, und zwar in der Annahme, daß es sich bei dem französischen Patent mit der Nummer 1.559.509 um das verwandteste frühere Patent handelt.
Gemäß dem weitesten Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht diese einen Kabelbaum zur Energieübertragung vor, mit: Drähten zur Energieübertragung durch diese Drähte; mindestens zwei mit Zwischenabstand angeordneten Anschlußflächen, die sich allgemein zwischen den Enden der Drähte transversal zu den Drähten erstrecken, um die Drähte relativ zu den Anschlußflächen zu halten, wo sie in Kontakt mit den Anschlußflächen stehen; einer Befestigungseinrichtung zur Befestigung von mindestens zwei der Anschlußflächen an einer Tragkonstruktion, wobei jede der Anschlußflächen einen Körper umfaßt, der vollständig um die Drähte geformt ist, um die Drähte in dem Körper zu halten; sich die Drähte an den Stellen, an denen sie durch die Körper laufen, in räumlicher Beziehung zueinander befinden; und jeder der Körper eine ausreichende Länge, Breite und Dicke aufweist, um die Drähte in einer gewünschten räumlichen Beziehung zu halten.
Ferner sehen die Anschlußflächen folgendes vor: Kennzeichnung der Drähte; Verbindung von mindestens zwei Drähten in einer Anschlußfläche; Befestigung einer elektrischen oder elektronischen Vorrichtung in einer Anschlußfläche, welche mit mindestens einem Draht verbunden ist; und Verbindung der Drähte mit Vorrichtungen, wie etwa Lichtern, Motoren und Schaltern. Die Drähte können innerhalb und außerhalb einer flachen Ebene zwischen den Anschlußflächen flexibel sein. Der Kabelbaum kann leicht manuell oder unter Verwendung automatisierter Montage- und Installationstechniken, wie etwa der Robotertechnik, an einer Tragkonstruktion angebracht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:
Figur 1 eine Draufsicht eines Segments eines erfindungsgemäß gestalteten Kabelbaums;
Figur 2 eine Querschnittsansicht entlang der Ebene 2-2 aus Figur 1;
Figur 3 eine Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einer Drahtreihe, welche eine verdrillte Doppelleitung zwischen einem Paar paralleler, sich durch eine Anschlußfläche erstreckender Drähte aufweist;
Figur 4 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einer Drahtreihe, welche eine Lichtleitfaser umfaßt;
Figur 5 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einer Drahtreihe, die in einer Anschlußfläche um 90º aus der Ebene der eintretenden Drähte gebogen ist;
Figur 6 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einer Drahtreihe, die in einer Anschlußfläche um 90º in der Ebene der eintretenden Drähte gebogen ist;
Figur 7 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einer Drahtreihe, die in einer Anschlußfläche in eine gebündelte Kabelbaumkonfiguration übergeht;
Figur 8 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einer einzigen Drahtreihe, die in einer Anschlußfläche in zwei parallele Drahtreihen übergeht;
Figur 8A eine Querschnittsansicht der Figur 8 entlang der Ebene 8A-8A;
Figur 9 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einer Anschlußfläche, die zur Erkennung der Drähte Markierungen aufweist;
Figur 10 eine dreidimensionale Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Einrichtung zur Befestigung einer Anschlußfläche an einer Tragkonstruktion;
Figur 11 eine dreidimensionale Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels der Befestigungseinrichtung;
Figur 12 eine dreidimensionale Ansicht eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels der Befestigungseinrichtung;
Figur 12A eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, der Anschlußfläche und der Befestigungseinrichtung aus Figur 12, die an einer Tragkonstruktion angebracht ist;
Figur 13 eine dreidimensionale Ansicht eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels der Befestigungseinrichtung;
Figur 13A eine Seitenansicht der Anschlußfläche und der Befestigungseinrichtung aus Figur 13, welche an der Tragkonstruktion angebracht ist;
Figur 14 eine Darstellung in aufgelösten Einzelteilen eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels der Befestigungseinrichtung;
Figur 15 eine dreidimensionale Ansicht in aufgelösten Einzelteilen eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels der Befestigungseinrichtung;
Figur 16 eine dreidimensionale Ansicht in aufgelösten Einzelteilen eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels der Befestigungseinrichtung;
Figur 17 eine dreidimensionale Ansicht in aufgelösten Einzelteilen eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels der Befestigungseinrichtung;
Figur 18 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einer Anschlußfläche, die eine bogenförmige Oberfläche aufweist, um zu einer komplementären Oberfläche einer Tragkonstruktion konform zu sein;
Figur 18A eine Querschnittsansicht von Figur 18 entlang der Ebene 18A-18A;
Figur 19 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einer Anschlußfläche, die eine Oberfläche mit zwei Ebenen aufweist, um konform zu einer komplementären Oberfläche einer Tragkonstruktion zu sein;
Figur 20 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einer Anschlußfläche, die der Länge nach in drei flexibel verbundene Segmente unterteilt ist;
Figur 20A eine Querschnittsansicht von Figur 20 entlang der Ebene 20A-20A;
Figur 21 das Segment eines Kabelbaums gemäß Figur 20, wobei die Segmente zueinander gedreht sind, um konform zu einer komplementären Oberfläche einer Tragkonstruktion zu sein;
Figur 22 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einem Drahtpaar, das in einer Anschlußfläche elektrisch miteinander verbunden ist;
Figur 22A eine Draufsicht eines elektrisch leitfähigen Kontakts zur Verbindung der Drähte in einer Anschlußtläche gemäß Figur 22;
Figur 23 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einem Drahtpaar, das durch eine elektrische Vorrichtung in einer Anschlußfläche elektrisch miteinander verbunden ist;
Figur 24 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einem Schalter zur Verbindung mit dem Kabelbaum, und zwar durch eine in eine Anschlußfläche geformte Buchse;
Figur 25 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einem Motor zur Verbindung mit dem Kabelbaum, und zwar durch eine in eine Anschlußfläche geformte Buchse;
Figur 26 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einer Glühlampe zur Verbindung mit dem Kabelbaum, und zwar durch eine in eine Anschlußfläche geformte Buchse;
Figur 27 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einer Anschlußfläche, die um die Enden eines Drahtpaares geformt ist und mit einer in der Anschlußfläche geformten Buchse;
Figur 28 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit elektrisch leitfähigen Kontakten, die in die Dräht in einer Anschlußfläche geformt und mit den Drähten verbunden sind, wobei außen an der Anschlußfläche Stecker vorstehen;
Figur 29 ein Segment eines Kabelbaums, der in einer Anschlußfläche endet, welche eine Steckerbuchse aufweist und mit einem ausgerichteten Stecker, der in einer Anschlußfläche an dem Ende eines anderen Kabelbaums ausgebildet ist;
Figur 30 eine Draufsicht eines Segments eines erfindungsgemäßen Kabelbaums, wobei eine Anschlußfläche innerhalb einer gemeinsamen flachen Ebene von einer anderen Anschlußfläche seitlich versetzt ist;
Figur 31A eine Draufsicht eines Segments eines erfindungsgemäßen Kabelbaums, wobei die Länge der Drähte zwischen zwischen einem Paar benachbarter Anschlußflächen über die Reihe hinweg inkremental zunimmt;
Figur 31B eine Draufsicht des Segment eines Kabelbaums aus Figur 31A, wobei die Drähte in der Reihe um einen gemeinsamen Biegungsmittelpunkt in einer gemeinsamen flachen Ebene gebogen sind;
Figur 32A eine Draufsicht eines weiteren Segments eines erfindungsgemäßen Kabelbaums, wobei die Länge der Drähte zwischen einem Paar benachbarter Anschlußflächen zu beiden Seiten eines Mitteldrahts inkremental zunimmt;
Figur 32B eine Draufsicht des Segments eines Kabelbaums aus Figur 32A, wobei ein Teilstück der Drahtreihe in einer gemeinsamen flachen Ebene um einen gemeinsamen Biegungsmittelpunkt nach einer Seite gebogen ist;
Figur 33 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einem Paar von Anschlußflächen, das an einer Tragkonstruktion angebracht ist und mit einer zwischenliegenden, nicht befestigten Anschlußfläche;
Figur 34A ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einem Paar von Anschlußflächen, die durch eine Feder elastisch zusammengedrückt werden;
Figur 34B das Segment des Kabelbaums aus Figur 34A, wobei das Anschlußflächenpaar weiter auseinandergedrückt dargestellt ist;
Figur 35A eine Querschnittsansicht eines Fahrzeugs, wobei ein Segment eines Kabelbaums gemäß Figur 34A an einem Fahrzeug angebracht ist und wobei sich eine Hängetür an der geschlossenen Position befindet;
Figur 35B eine Querschnittsansicht des Fahrzeugs aus Figur 35A, wobei sich die Tür an der geöffneten Position befindet; und
Figur 36 ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit zwei Anschlußflächen auf unterschiedlichen Ebenen und wobei die Drähte zwischen den Anschlußflächen so gebogen sind, daß sie von einer Ebene in die andere Ebene übergehen.

Genaue Beschreibung

In bezug auf Figur 1 bezeichnet die Bezugsziffer 10 allgemein ein Segment eines erfindungsgemäß gestalteten Kabelbaums. Der Kabelbaum 10 umfaßt die Drähte 12, 14, 16, 18 und 20. Im Sinne dieser Erfindung umfaßt der Begriff "Draht" jede Art von Langleiter zur Energieübertragung und der Begriff umfaßt elektrisch leitfähige, isolierte Metalldrähte, einschließlich Einzelleiter bzw. Mehrstrangleiter, Koaxialkabel und verdrillter Doppelleitungen zur Energieübertragung in Form von elektrischem Strom sowie ummantelter Lichtleitfasern zur Energieübertragung in Form von Lichtsignalen. Die Drähte 12, 14, 16, 18 und 20 können in der Art, Größe, Länge und relativen Abstandsanordnung entlang der Länge des Kabelbaums variieren.
Die Drahtreihe erstreckt sich zwischen den Enden der Drähte durch mindestens zwei mit Abstand zueinander angeordnete Anschlußflächen 22 und 24. Zusätzliche Anschlußflächen (nicht abgebildet) können um die Enden eines oder mehrerer Drähte geformt sein, was nachstehend genauer beschrieben werden wird. Wie dies auch in Figur 2 dargestellt ist, umfaßt jede der Anschlußflächen einen Körper, der vollständig um die Drähte geformt ist, um die Drähte in dem Körper zu befestigen. Im Sinne dieser Erfindung bezieht sich der Begriff "geformt" auf jeden festen Körper, der aus einem einer Mehrzahl von flüssigen oder fließfähigen Werkstoffe gebildet ist, wobei dieser Werkstoff an einer gewünschten Position an dem Kabelbaum um die Drähte herum angewandt wird. Die Anschlußflächen erstrecken sich allgemein quer zu der Drahtreihe und sie haben eine ausreichende Länge, Breite und Dicke, um die Drähte der Länge nach in gewünschter räumlicher Beziehung zueinander zu halten und zu tragen. Die Anschlußflächen sind zwar in allgemein rechteckiger Form dargestellt, doch können sie in jeder beliebigen Größe und Form geformt sein. Vorzugsweise sind die Anschlußflächen aus einem leicht formbaren Material hergestellt, wie etwa aus Polypropylen, Acrylonitril-Butadien-Styrol (ABS) oder einem Polyamid. Wenn in einer Anschlußfläche eine elektrische Verbindung hergestellt wird, so wird ferner bevorzugt, daß die Anschlußfläche aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff hergestellt ist.
Bei vielen Kabelbäumen ist die Drahtreihe der Länge nach an einer oder mehreren Stellen zwischen den Enden der Drähte unterteilt (wie bei 28). Bei dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Drahtreihe in ein Hauptkabel 30 und ein Zweigkabel 32 unterteilt. Jedes Zweigkabel kann einen oder mehrere Drähte aufweisen. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel umfaßt das Hauptkabel 30 auf einer Seite der Stelle 28 die Drähte 12, 14, 16 und das Zweigkabel 32 umfaßt die Drähte 18 und 20. Die Drähte des Hauptkabels 30 erstrecken sich im Vergleich zu den Drähten des Zweigkabels zu wenigstens einer zusätzlichen, von den Drähten des Zweigkabels getrennten Anschlußfläche 36. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Drähte des Hauptkabels ferner zu der zusätzlichen Anschlußfläche 38 und die Drähte des Zweigkabels 32 erstrecken sich getrennt zu der Anschlußfläche 40.
Obwohl dies in Figur 1 nicht dargestellt ist, können zusätzliche Zweigkabel an Stellen entlang der Länge des Kabelbaums der Länge nach von dem Hauptkabel unterteilt werden. Desweiteren können die verschiedenen Zweigkabel ebenso nach Wunsch unterteilt werden, um zusätzliche Zweigkabel zu bilden. Sie können aber auch an einer anderen Stelle entlang des Kabelbaums mit dem Hauptkabel oder einem anderen Zweigkabel verbunden werden. Ein Zweigkabel kann aus jeder beliebigen Kombination von Drähten in der Drahtreihe gebildet werden, einschließlich nicht benachbarter Drähte und Drähte aus der Mitte der Drahtreihe. Zusätzliche Drähte und Kabel können in dem Kabelbaum an beliebiger Stelle eingesetzt werden und sie können sich von einem Kabel zu einem oder mehreren anderen Kabeln erstrecken.
Die Drahtreihe kann nur zwei Drähte umfassen bzw. die notwendige Anzahl an Drähten zur Gestaltung des gewünschten Kabelbaums. Im Sinne dieser Erfindung umfaßt der Begriff "Reihe" etwa bei der Anwendung der Drähte, jede sequentielle, seitlich mit Abstand angeordnete Anordnung allgemein längsausgerichteter, paralleler Drähte. Wie dies in Figur 2 dargestellt ist, liegt die Drahtreihe an jedem gegebenen Punkt in einer gemeinsamen flachen Ebene 42. Die Drahtreihe kann jedoch auch lateral mit Abstand in krummliniger Formation angeordnet sein, wie dies in Figur 18A dargestellt ist. Die Drähte können in jeder gewünschten sequentiellen Anordnung angeordnet sein, wie dies durch eine Reihe sich schneidender Ebenen definiert ist, die zwischen jedem benachbarten Drahtpaar defniert sind. Die Figur 3 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit den Drähten 44, 46, 48 und 50, welche sich durch die Anschlußfläche 52 erstrecken. Die Drähte 46 und 48 sind gegenseitig verflochten und bilden eine verdrillte Doppelleitung, die bei einem Kabelbaum manchmal vorteilhaft ist. Die Drähte 44, 46, 48 und 50 sind allgemein im Sinne dieser Erfindung immer noch in einer Reihe angeordnet.
Die Figur 4 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einer Drahtreihe, welche zu jeder Seite einer Lichleitfaser 60 sich durch die Anschlußfläche 62 erstreckende, elektrisch leitfähige Drähte 56 und 58 aufweist. In diesem Ausfuhrungsbeispiel können die Drähte 56 und 58 zur Energieübertragung in Form von elektrischem Strom an entfernte Vorrichtungen wie etwa Motoren, Lichter und dergleichen verwendet werden. Die Lichtleitfaser 60 kann zur Energieübertragung in Form von Lichtsignalen an oder von entfernten Vorrichtungen verwendet werden, wie etwa zu Regelungs- oder Überwachungszwecken
Die Anschlußflächen sind nicht nur auf das Halten und Tragen der Drähte in einer festen, parallelen Beziehung beschränkt. Die Drähte können in einer Anschlußfläche so gebogen werden, daß die Reihe an unterschiedlichen Stellen in der Anschlußfläche unterschiedliche Konfigurationen annimmt. Ferner können die Drähte so gebogen und die Form und Größe der Anschlußfläche so angepaßt werden, daß die Position der Drähte relativ zu dem Äußeren der Anschlußfläche verändert wird.
Die Figur 5 zelgt ein Segment eines Kabelbaums, wobei sich eine Drahtreihe 66 durch eine Anschlußfläche 68 erstreckt. In der Anschlußfläche 68 ist die Drahtreihe um 90 gebogen und tritt aus der Anschlußfläche im rechten Winkel zu der Position der in die Anschlußfläche eintretenden Drahtreihe aus. Die Figur 6 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einer Reihe von Drähten 70, 72, 74 und 76, die sich in die Anschlußfläche 78 erstrecken. Die Drähte sind in der Anschlußfläche 78 um 90 gebogen, so daß die Drähte 70 und 72 aus der Anschlußfläche 78 in einer ersten Querrichtung austreten, wobei die Drähte 74 und 76 aus der Anschlußfläche 78 in entgegengesetzter Querrichtung austreten, um so in dem Kabelbaum eine "T"-Biegung zu gestalten. Die Figur 7 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einer Drahtreihe 80, die sich in die Anschlußfläche 82 erstreckt. Die Drähte 80 sind in der Anschlußfläche 82 so gebogen, daß sie in Form eines Segments eines herkömmlichen gebündelten Kabelbaums 84 austreten. Die Figur 8 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einer Drahtreihe 86, die sich durch eine Anschlußfläche 88 erstreckt. Die Drahtreihe ist in der Anschlußfläche gebogen und wie dies in Figur 8A dargestellt ist, tritt die Drahtreihe in zwei parallelen Drahtreihen aus. Die Drahtreihe kann in einer Anschlußfläche auch so gebogen sein, daß sich die Anordnung der Drähte in der Reihe ändert. Das heißt, ein Draht an einer Seite der Drahtreihe kann in einer Anschlußfläche zum Beispiel so gebogen werden, daß er an einer zwischenliegenden Position in der Drahtreihe aus der Anschlußfläche austritt.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, daß die Anschlußflächen, welche die Drähte halten und tragen, eine oder mehr zusätzliche Eigenschaften aufweisen können. In der Darstellung in Figur 9 umfaßt ein Segment eines Kabelbaums zum Beispiel eine Drahtreihe 90, die sich durch die Anschlußfläche 92 erstreckt. Die Anschlußfläche 92 umfaßt die Oberfläche 94, welche die Markierungen 96 aufweist. Die Markierungen 96 können auf die Oberfläche 94 der Anschlußfläche aufgedruckt oder während der Formung der Anschlußfläche um die Drähte integral geformt werden. Die Markierungen können nützliche Informationen bereitstellen, wie etwa die Kennzeichnung der einzelnen Drähte oder des Kabelbaums insgesamt. Die Erkennung der Drähte erfolgt schnell und einfach und zwischen den Anschlußflächen ist ein undverdeckter Zugriff auf die Drähte vorgesehen.
Zur Sicherung und Befestigung von wenigstens zwei Anschlußflächen des Kabelbaums an einer Tragkonstruktion sind Einrichtungen vorgesehen. Die Befestigungseinrichtung ist dafür vorgesehen, den Kabelbaum sicher an der Tragkonstruktion zu befestigen und um die verschiedenen Drähte in bezug auf die Tragkonstruktion zu tragen und zu positionieren. Die Verwendung geformter Anschlußflächen zur Befestigung des Kabelbaums ermöglicht die genaue Positionierung der Befestigungseinrichtung, so daß die Verwendung von Robotertechnik bei der Befestigung des Kabelbaums an der Tragkonstruktion ermöglicht wird.
In Figur 10 ist ein Segment eines Kabelbaums dargestellt, der eine Drahtreihe 100 aufweist, die sich durch die Anschlußfläche 102 erstreckt. Die Befestigungseinrichtung umfaßt eine Klebstoffschicht 104, die sich auf einer Oberfläche der Anschlußfläche befindet. Über die Klebstoffschicht kann eine Abziehschicht 106 aufgetragen werden, um den Klebstoff vor der Verwendung zu schützen, und bei der Verwendung wird die Abziehschicht entfernt, so daß die Klebstoffschicht offen gelegt wird und auf eine Tragkonstruktion (nicht abgebildet) aufgetragen werden kann, um die Anschlußfläche an dieser zu befestigen.
In Figur 11 ist ein Segment eines Kabelbaums dargestellt, der eine Drahtreihe 108 umfaßt, die sich durch die Anschlußfläche 110 erstreckt. Eine vorzugsweise integral mit der Anschlußfläche geformte elastische Klammer 112 steht von einer Oberfläche der Anschlußfläche vor, um elastisch mit einem Teilstück einer Tragkonstruktion (nicht abgebildet) einzugreifen, um die Anschlußfläche an dieser zu befestigen. Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht es, daß die Anschlußfläche auf Wunsch schnell und einfach von der Tragkonstruktion gelöst bzw. neu positioniert werden kann, während sie an der Tragkonstruktion befestigt bleibt.
Die Figur 12 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einer Drahtreihe 114, die sich durch eine Anschlußfläche 116 erstreckt. Von der Anschlußfläche steht ein Ansatz mit Widerhaken 118 vor, der vorzugsweise integral mit der Anschlußfläche ausgebildet ist. Wie dies in Figur 12A dargestellt ist, kann der Ansatz mit Widerhaken 118 dazu verwendet werden, die Anschlußfläche an der Tragkonstruktion 120 zu befestigen, und zwar durch erzwungene Einführung des Ansatzes durch die Öffnung 122 durch die Tragkonstruktion. Diese Öffnungen können an einer bestimmten Stelle in einer Tragkonstruktion vorgeformt sein.
Die Figur 13 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einer Drahtreihe 124, die sich durch die Anschlußfläche 126 erstreckt. Die Befestigungseinrichtung hat die Form eines bzw. mehrerer Zinken mit Widerhaken 128, die vorzugsweise integral mit der Anschlußfläche ausgebildet sind. Wie dies in Figur 13A dargestellt ist, kann die Anschlußfläche an einer Tragkonstruktion 130 befestigt werden, die aus einem durchdringbaren Werkstoff wie etwa Schaumthermoplast hergestellt ist, wobei die Zinken mit Widerhaken bei der Befestigung in die Tragkonstruktion gedrückt werden. Bei der Befestigung einer Anschlußfläche an einer in Fahrzeugen häufig vorhandenen Kopfleiste, sind die Zinken mit Widerhaken 128 sehr nützlich.
Die Figur 14 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einer Drahtreihe 134, die sich durch die Anschlußfläche 136 erstreckt. Die Befestigungseinrichtung hat die Form einer Zuleitung 138, die von einer Oberfläche einer Anschlußfläche vorsteht und die eine Öffnung 140 aufweist. Zur Einführung durch die Öffnung 140 und zum Eingriff mit dem Loch 144 in der Tragkonstruktion 146 ist eine Schraube, ein Bolzen, eine Niete oder dergleichen vorgesehen, um die Anschlußfläche 136 an der Tragkonstruktion zu befestigen. Die Zuleitung 138 ist aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff hergestellt und in der Anschlußfläche mit einem der Drähte 134 verbunden. Die Zuleitung 138 ist durch Löten, Umschlagen oder einen selbsttätig abisolierenden Kontakt (IDC) elektrisch mit dem Draht verbunden, wie dies nachstehend genau beschrieben ist. Die Zuleitung sieht einen Erdungsweg für den Draht vor. Bei einem Fahrzeug werden für gewöhnlich der Rahmen bzw. die Karosserie des Fahrzeugs, die aus leitfähigem Metall gestaltet sind, als Erdungsweg zur Vollendung einer Schaltung verwendet, wodurch zu diesem Zweck kein getrennter Erdungsdraht an jede Stelle notwendig ist.
Die Figur 15 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einer Drahtreihe 150, die sich durch eine Anschlußfläche 152 erstreckt. Quer durch die Anschlußfläche erstreckt sich eine Öffnung 154. Zur Einführung durch die Öffnung 154 und zum Eingriff mit dem Loch 158 in der Tragkonstruktion 160 ist eine Schraube, ein Bolzen, eine Niete oder dergleichen vorgesehen, um die Anschlußfläche an der Tragkonstruktion zu befestigen. Wie bei dem Segment des in der Figur 14 dargestellten Kabelbaums kann die Schraube 156 leitfähig sein und in der Anschlußfläche mit einem Draht verbunden werden, wenn sie in die Öffnung 154 eingeführt wird, um einen leitenden Weg von dem Draht zu der Tragkonstruktion zu erzeugen.
Bei einigen Anwendungen, wie etwa den Innenverkleidungsblechen in Kraftfahrzeugen, ist es wünschenswert, zur Anbringung einer Anschlußfläche in der Tragkonstruktion Löcher zu vermeiden. Die Befestigungseinrichtung kann somit Elemente aufweisen, die zum Eingriff mit einer Anschlußfläche von einer Tragkonstruktion vorstehen. In Figur 16 ist ein Segment eines Kabelbaums dargestellt, der eine sich durch die Anschlußfläche 164 erstreckende Drahtreihe 162 aufweist. Ein Paar von Planklammern 166 steht von der Tragkonstruktion 168 vor, wobei die Klammern so angeordnet sind, daß sie elastisch mit der Anschlußfläche 164 eingreifen, wenn sich die Anschlußfläche neben der Tragkonstruktion befindet, wie dies in Figur 16 dargestellt ist, und sie solange zwischen die Klammern 166 nach unten gedrückt wird, bis die Planvorsprünge der Klammern über die obere Oberfläche der Anschlußfläche schnappen. Die Figur 17 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einer Drahtreihe 170, die sich durch die Anschlußfläche 172 erstreckt. Die Anschlußfläche 172 umfaßt eine Befestigungsöffnung 174, die sich mit einer Platte 175 durch diese erstreckt. Die Klammer 176 steht von der Tragkonstruktion 178 vor, so daß die Anschlußfläche neben der Tragkonstruktion 178 positioniert werden kann, wie dies in Figur 17 dargestellt ist, und so daß sie solange nach unten gedrückt werden kann, bis die Klammer 176 in die Öffnung 174 eingeführt ist und bis deren nach unten zeigende Vorsprünge über die Platte 175 der Öffnung 174 schnappen, um die Anschlußfläche bei eingelassener Klammer in der Öffnung an der Tragkonstruktion zu sichern. Obwohl dies nicht dargestellt ist, umfaßt die Befestigungseinrichtung die Bereitstellung einer Anschlußfläche mit einer Größe und Form, die zur Einführung der gesamten Anschlußfläche in eine zusammenpassende, in einer Tragkonstruktion ausgebildete Öffnung bzw. Vertiefung geeignet ist, und die mit dieser einen Angriffspunkt der Reibung aufweist.
In Figur 18 ist ein Segment eines erfindungsgemäßen Kabelbaums mit einer Drahtreihe 182 dargestellt, die sich durch die Anschlußfläche 184 erstreckt. Die Anschlußfläche 184 umfaßt eine bogenförmige Oberfläche 186, die vorgesehen ist, um konform zu einer komplementären Oberfläche einer Tragkonstruktion (nicht abgebildet) zu sein, und es kann eine beliebige der vorstehend beschriebenen Befestigungseinrichtungen verwendet werden. Durch die bogenförmige Oberfläche 186 kann die Anschlußfläche 184 sicherer an der Tragkonstruktion positioniert werden, und zwar dadurch, daß sich diese genauer an die Konturen der Tragkonstruktion anpaßt. Wie dies in Figur 18A dargestellt ist, ist die Drahtreihe 182 im Gegensatz zu der flachen gemeinsamen Ebene aus Figur 2 vorzugsweise bogenförmig angeordnet, und zwar konzentrisch zu der Oberfläche 186, um die Dicke der Anschlußfläche 184 zu verringern.
In Figur 19 ist ein Segment eines Kabelbaums mit einer Mehrzahl von Drähten 190 dargestellt, die sich durch die Anschlußfläche 192 erstrecken. Die Anschlußfläche 192 umfaßt eine Oberfläche, welche zwei sich schneidende Ebenen 194 und 196 aufweist, die zur Anpassung an eine komplementäre Oberfläche einer Tragkonstruktion (nicht abgebildet) vorgesehen sind, und die vorstehend beschriebenen Befestigungseinrichtungen können verwendet werden.
Die Figur 20 zeigt eine Drahtreihe 200, die sich durch die Anschlußfläche 202 erstreckt. Wie dies auch in Figur 20a dargestellt ist, ist die Anschlußfläche 202 in zwei oder mehr flexibel verbundene Segmente unterteilt, die gemäß der Darstellung die Segmente 204a, 204b und 204c umfassen. Die gegenüberliegenden Oberflächen 206 zwischen den Segmenten 204a und 204b bzw. 204b und 204c, sind zueinander geneigt. Wie dies in Figur 21 dargestellt ist, können die Segmente (und die Drähte) dadurch unabhängig zueinander gedreht werden, bis sich die gegenüberliegenden Oberflächen 206 berühren. Die Anschlußfläche ist somit konform zu einer komplementären Oberfläche an einer Tragkonstruktion (nicht abgebildet).
Jede Anschlußfläche kann eine Oberfläche einer beliebigen Größe, Form oder Konfiguration aufweisen, die konform zu der Kontur an einer gewünschten Stelle einer Tragkonstruktion ist. In Verbindung mit den hierin beschriebenen Befestigungseinrichtungen und Anschlußflächenkonstruktionen kann ein Kabelbaum schnell und einfach unter Verwendung manueller oder automatisierter Montage- und Installationstechniken an einer Tragkonstruktion angebracht werden.
Eine Anschlußfläche kann eine Einrichtung zur Verbindung von wenigstens zwei Drähten in einer Anschlußfläche durch oder in eine Anschlußfläche aufweisen, um zwischen den Drähten Energie zu übertragen. Die Figur 22 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit den Drähten 210 bzw. 212, die sich durch die Anschlußfläche 214 erstrecken. Ein dritter Draht 216 erstreckt sich in die Anschlußfläche 214 und endet darin. Ein elektrisch leitfähiger Kontakt 218 ist in die Anschlußfläche 214 geformt und befindet sich im gleichzeitigen elektrischen Kontakt mit den Drähten 216 und 212 in der Anschlußfläche. Zur Verbindung der Drähte miteinander kann jedes beliebige elektrisch leitfähige Element verwendet werden und es kann mit jedem Draht durch Löten, Umschlagen oder jedes andere äquivalente Verfahren verbunden werden. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Kontakt 218 um einen selbsttätig abisolierenden Kontakt (IDC) (auch in Figur 22A abgebildet), welcher ein Paar von Drahtaufnahmeschlitzen 219 aufweist, in welche die Drähte 212 und 216 eingeführt werden. Die U.S. Patente US-A-3.388.379 an Elm und US-A-4.124.265 an Turk, offenbaren IDC-Kontakte wie sie hierin beschrieben sind. Der elektrisch leitfähige Kontakt 218 verbindet somit die Drähte 212 und 216 in der Anschlußfläche 214 miteinander.
Wie dies in Figur 23 dargestellt ist, kann die Einrichtung zur Verbindung der Drähte 220 und 222 in einer Anschlußfläche 224 ferner eine elektrische Vorrichtung 226 mit Zuleitungen umfassen, welche etwa durch Löten (abgebildet), Umschlagen oder jedes andere bekannte Verfahren, mit mindestens zwei Drähten in der Anschlußfläche elektrisch verbunden sind, und zwar anstelle des elektrischen Kontakts aus Figur 22. Die elektrische Vorrichtung kann passive Vorrichtungen wie etwa Dioden, Widerstände und Kondensatoren umfassen, oder aktive Vorrichtungen wie etwa Transistoren, integrierte Schaltungen und Leiterplatten, auf welche eine oder mehrere dieser Vorrichtungen angebracht sind. Die aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff hergestellte Anschlußfläche sieht ein Gehäuse für die in der Anschlußfläche geformten Vorrichtungen vor. Zum Beispiel kann in einer Anschlußfläche ein Schalter geformt sein, um ein Drahtpaar in der Anschlußfläche miteinander zu verbinden, wobei die Anschlußfläche aus einem verformbaren Werkstoff gestaltet ist, wodurch der Schalter von außerhalb der Anschlußfläche durch Drücken der Anschlußfläche um den Schalter betätigt werden kann. Die Anschlußfläche schützt ferner die Drähte, Vorrichtungen und elektrischen Verbindungen in der Anschlußfläche vor widrigen äußeren Bedingungen.
Eine Anschlußfläche kann eine Einrichtung zur Verbindung eines oder mehrerer sich durch oder in eine Anschlußfläche erstreckender Drähte mit verschiedenen externen Vorrichtungen wie etwa elektrischen oder elektronischen Komponenten, Leiterplatten oder Kabelbäumen umfassen, um von und zu den Drähten Energie zu übertragen. Die Verbindungseinrichtung kann die Form herkömmlicher elektrischer Steckverbinder haben, welche auf im Fach bekannte Weise an die Enden eines bzw. mehrerer Drähte befestigt sind, die einen Teil des Kabelbaums bilden. Alternativ können die Verbinder die Form von Anschlußflächen aufweisen, wobei Kontakte in den Anschlußflächen geformt sind und wobei sich die Kontakte in elektrischem Kontakt mit einem bzw. mehreren Drähten befinden, die sich in bzw. durch eine Anschlußfläche erstrecken, wie dies in dem U.S. Patent US-A-4.030.799 an Venaleck dargestellt ist. Die Anschlußflächen können Steckverbinder oder Steckerbuchsen bilden, wobei die Kontakte jeweils von außerhalb der Anschlußfläche zugänglich sind.
Wie dies in Figur 24 dargestellt ist, kann die Verbindungseinrichtung eine Steckerhülse bzw. Steckerbuchse 230 aufweisen, die in einer Anschlußfläche 232 ausgebildet ist, durch welche sich die Drähte 234 und 236 erstrecken. Die Steckerhülse 230 umfaßt ein Paar von Vertiefungen 238, die sich in die Anschlußfläche 232 erstrecken. Ein Paar elektrisch leitfähiger Kontakte 240 (von denen nur einer dargestellt ist) ist in die Anschlußfläche geformt, und zwar in elektrischem Kontakt an entlang dem Draht 236 der Länge nach mit Abstand angeordneten Punkten und an beiden Seiten einer Unterbrechung (wie etwa bei 242) in dem Draht. Jeder der Kontakte 240 erstreckt sich in eine der Vertiefungen 238. Die Flachstecker 244 des Schalters werden jeweils in einer der Vertiefungen 238 aufgenommen, so daß sie sich in elektrischem Kontakt mit einem der Kontakte 240 befinden. Der Schalter wird in der Steckerhülse durch einen Angriffspunkt der Reibung zwischen den Flachsteckern 244 und den Kontakten 240 in der Steckerhülse gehalten. Der Schalter erstreckt sich über die Unterbrechung 242 in dem Draht 236 und ermöglicht es, daß der Draht über die Unterbrechung elektrisch verbunden ist, wenn der Schalter auf "Ein" geschaltet ist. Die Vertiefungen der Steckerhülse können mit Schmiermittel oder einer ähnlichen Substanz gefüllt werden, um die Kontakte gegen Korrosion zu schützen und um die Verbindung zwischen den Kontakten und den Flachsteckern zu schützen, wenn eine Vorrichtung, wie etwa der Schalter, mit der Steckerhülse eingreift.
Die Figur 25 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einer Anschlußfläche 250, in welche sich eine Drahtreihe 252 erstreckt. Die Steckerhülse bzw. Steckerbuchse 254 ist in der Anschlußfläche 250 ausgebildet und umfaßt ein Paar von Vertiefungen 256. Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist ein Paar von Kontakten gemäß der Beschreibung in bezug auf Figur 24 in die Anschlußfläche geformt, wobei sich jeder der Kontakte in elektrischem Kontakt mit einem der Drähte 252 befindet und sich in eine der Vertiefungen 256 erstreckt. Der Motor 258 ist mit einem Paar von Flachsteckern 260 versehen, die mit den Vertiefungen ausgerichtet sind und in diesen aufgenommen werden können, um eine elektrische Verbindung mit den Drähten herzustellen. Der Motor wird durch die Drähte 252 erregt, die mit einer entfernten elektrischen Energiequelle verbunden sind. Für gewöhnlich wird der Motor 258 durch herkömmliche Verfahren an einer Tragkonstruktion (nicht abgebildet) angebracht. Die Anschlußfläche 250 ist durch einen Angriffspunkt der Reibung zwischen den Flachsteckern des Motors und den Kontakten in den Vertiefungen gesichert, um die Anschlußfläche durch den Motor an der Tragkonstruktion zu befestigen. Zur sichereren Anbringung der Anschlußfläche an dem Motor kann eine zusätzliche Konstruktion (nicht abgebildet) vorgesehen sein.
Die Figur 26 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einer Anschlußfläche 262, durch welche sich eine Drahtreihe 264 erstreckt. Eine Steckerhülse bzw. Steckerbuchse 266 ist in der Anschlußfläche ausgebildet und umfaßt die Vertiefung 268. Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist ein Paar elektrisch leitfähiger Kontakte gemäß den Beschreibungen in bezug auf die Figuren 24 nd 25 in der Anschlußfläche angebracht, wobei jeder Kontakt elektrisch mit einem der Drähte 264 verbunden ist und sich in die Vertiefung 268 erstreckt. Die Glühlampe 270 ist zur Einführung in die Fassung vorgesehen, um die Glühlampe durch eine entfernte elektrische Energiequelle (nicht abgebildet) zu erregen. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann die Anschlußfläche 262 einen integralen Reflektor umfassen, der um die Fassung vorsteht und mit einer reflektierenden Oberfläche versehen ist, um die Wirksamkeit der Glühlampe 270 zu verbessern. Teilweise umfaßt die Tragkonstruktion eine Linse (nicht abgebildet) zur Verwendung mit einer Glühlampe gemäß Figur 26. Die Anschlußfläche 262 kann in bezug auf die Linse auf eine vorstehend beschriebene Art und Weise an einer vorbestimmten Position angebracht werden.
In Figur 27 ist ein Segment eines Kabelbaums dargestellt, welcher eine Anschlußfläche 276 und die Drähte 278, 280 und 282 umfaßt, die sich in die Anschlußfläche 276 erstrecken. Die Drähte 278 und 280 erstrecken sich durch die Anschlußfläche, während der Draht 282 in der Anschlußfläche gebogen ist und in senkrechter Richtung austritt. Ferner vorgesehen ist der Draht 284, der sich in die Anschlußfläche 276 erstreckt und der darin elektrisch mit dem Draht 280 verbunden ist, wie dies vorstehend beschrieben worden ist. Die Drähte 282 und 284 erstrecken sich in die Anschlußfläche 286, die um die Enden der Drähte geformt ist. Die Fassung bzw. Steckerbuchse 288 ist in der Anschlußfläche 286 geformt. Die Fassung 288 umfaßt ein Paar von Vertiefungen 290, von denen jede einen Kontakt 292 umfaßt (wobei nur einer abgebildet ist), der in der Anschlußfläche 286 mit einem der Drähte 282 und 284 verbunden ist. Jeder der Kontakte 292 ist für eine ineinanderschiebbare Aufnahme in einer Vertiefung 290 vorgesehen sowie für eine elektrische Verbindung mit einem Flachstecker (nicht abgebildet) einer elektrischen Vorrichtung (nicht abgebildet). Die Anschlußfläche 276 umfaßt ferner einen oder mehrere Ansätze mit Widerhaken 294, welche von der Anschlußfläche vorstehen. Die Ansätze 294 sind in ein Paar eingeteilt, so daß das Paar von Ansätzen mit Widerhaken in eine ausgerichtete Öffnung (nicht abgebildet) in einer Tragkonstruktion (nicht abgebildet) eingeführt werden kann, wodurch die Anschlußfläche an der Tragkonstruktion befestigt wird. Dies stellt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel der vorstehend beschriebenen Befestigungseinrichtung dar.
In Figur 28 ist ein Segment eines Kabelbaums mit einer Anschlußfläche 300 dargestellt, in welche sich eine Reihe von Drähten 302, 304 und 306 erstreckt. Die elektrisch leitfähigen Kontakte 308 sind in der Anschlußfläche angebracht, wobei sich jeder Kontakt in elektrischem Kontakt mit einem der Drähte 302, 304 und 306 befindet. Jeder der Kontakte umfaßt einen flachen Ansatz 310, der sich außerhalb der Anschlußfläche zwischen den Enden der Drähte 302 und 304 aus Stecker ausgebildet erstreckt, um die Drähte elektrisch mit anderen elektrischen Vorrichtungen oder Kabelbäumen außerhalb der Anschlußfläche zu verbinden. Die Drähte 302 und 304 erstrecken sich durch die Anschlußfläche, während der Draht 306 in der Anschlußfläche endet. Hiermit wird festgestellt, daß alle Drähte 302, 304 und 306 so gestaltet sein können, daß sie in der Anschlußfläche enden, falls dies verlangt wird.
Die Figur 28 zeigt Segmente von zwei Kabelbäumen, die jeweils in einer Anschlußfläche enden. Die Anschlußfläche 311 umfaßt eine Drahtreihe 312, die sich in die Anschlußfläche erstreckt. Jeder der Drähte ist in der Anschlußfläche mit einem elektrisch leitfähigen Kontakt 314 verbunden, der in Anschlußfläche geformt ist und mit einem flachen Ansatz, der sich gemäß der Darstellung außerhalb der Anschlußfläche erstreckt, um einen Steckverbinder zu bilden. Eine zweite Drahtreihe 316 erstreckt sich in die Anschlußfläche 318. Eine Fassung bzw. eine Steckerbuchse 320 ist in der Anschlußfläche 318 geformt und umfaßt eine Mehrzahl von Vertiefungen 322. Elektrisch leitfähige Kontakte (nicht abgebildet) sind in der Anschlußfläche 318 angebracht, wobei sich jeder Kontakt in eine der Vertiefungen 322 erstreckt und sich in elektrischem Kontakt mit einem der Drähte 316 befindet. Somit wird jeder der vorstehenden Ansätze der Kontakte 314 ineinanderschiebbar in einer der ausgerichteten Vertiefungen 322 aufgenommen, wenn die Anschlußflächen 311 und 318 zusammengeführt werden. Die elektrische Verbindung erfolgt durch entsprechende Kontakte zwischen den Drähten 312 und 316 der entsprechenden Kabelbäume. An jeder der Anschlußflächen 311 und 318 sind zusammenwirkende Einrastelemente 324 (nur eines ist abgebildet) geformt, um die Anschlußflächen loslösbar aneinander zu sichern.
Die Figuren 22 bis 29 beziehen sich zwar auf die Verbindung elektrisch leitfähiger Drähte miteinander oder mit anderen Vorrichtungen, doch können als Teil dieser Erfindung ebenso Einrichtungen vorgesehen sein, um Lichtleitfasern in einer Anschlußfläche miteinander zu verbinden und um eine Lichtleitfaser außerhalb einer Anschlußfläche anzuschließen, um Energie in Form von Lichtsignalen zu und von den Lichtleitfasern zu übertragen. Das am 11. September 1984 unter dem Titel "Device for Restraining An Object or Objects Therein" offenbarte U.S. Patent US-A-4.470.180 offenbart eine Anordnung zur Bewirkung einer Verbindung zwischen Lichtleitfasern, um zwischen diesen Energie zu übertragen.
Es ist ein weiteres Merkmal und ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß die Drahtreihe in und außerhalb einer gemeinsamen flachen Ebene zwischen den Anschlußflächen flexibel ist. Die Figur 30 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einer Drahtreihe 330, die sich durch die und zwischen den Anschlußflächen 332 und 334 erstreckt. Die Anschlußfläche 332 wurde in bezug auf die Anschlußfläche 334 seitlich in die Richtung 336 versetzt. Da die Drähte 330 mit Abstand zueinander angeordnet und nicht direkt verbunden sind, wird die Flexibilität des Kabelbaums in einer durch die Drahtreihe definierten gemeinsamen flachen Ebene nicht behindert, wie dies bei herkömmlichen Flachkabeln der Fall ist.
In Figur 31A ist ein Segment eines Kabelbaums mit den Drähten 338, 340, 342 und 344 dargestellt, welche sich durch die und zwischen den Anschlußflächen 346 und 348 erstrecken. Es ist wünschenswert, daß zwischen den Anschlußflächen 346 und 348 eine Biegung in dem Kabelbaum vorgesehen ist. Da die Anschlußflächen um die Drähte geformt sind, ist die Länge des Drahtes 340 zwischen den Anschlußflächen 346 und 348 im Vergleich zu der Länge des Drahtes 338 inkremental länger. In ähnlicher Weise ist die Länge des Drahtes 342 gegenüber dem Draht 340 zwischen den Anschlußflächen inkremental länger und die Länge des Drahtes 344 ist gegenüber der Länge des Drahtes 342 zwischen den Anschlußflächen inkremental länger. Nachdem die Anschlußflächen geformt worden sind, kann der Kabelbaum einfach in einer gemeinsamen flachen Ebene gebogen werden, wie dies in Figur 31B dargestellt ist, so daß die Anschlußfläche 346 in bezug auf die Anschlußfläche 348 in die Richtung 350 gedreht wird. Die Drähte 338, 340, 342 und 344 weisen allesamt einen gemeinsamen Biegungsmittelpunkt 352 mit inkremental zunehmenden Radien auf, welche die laterale Abstandsanordnung der Drähte zwischen den Anschlußflächen 346 und 348 aufrecht erhalten. Dadurch wird die Belastung der Drähte an der gebogenen Position minimiert. Die Anschlußflächen 346 und 348 können für einen zusätzlichen Schutz der Drähte eine Mehrzahl von Zugentlastungsfingern 354 verwenden, die vorzugsweise integral mit den Anschlußflächen ausgebildet sind und neben den Drähten vorstehen, um für eine mechanische Stützung der Drähte an der gebogenen Position zu sorgen.
In Figur 32A ist ein Segment eines Kabelbaums mit den Drähten 360, 362, 364, 366 und 368 dargestellt, welche sich durch die und zwischen den Anschlußflächen 370 und 372 erstrecken. Es ist wünschenswert zwischen den Anschlußflächen 370 und 372 eine Biegung in dem Kabelbaum vorzusehen, wie in den Figuren 31A und 31B. Ferner ist es jedoch wünschenswert, daß der Kabelbaum in jede Richtung in einer gemeinsamen flachen Ebene gebogen werden kann. Wenn die Anschlußflächen somit um die Drähte geformt werden, erhöht sich die Länge des Drahtes 362 somit im Vergleich zu der Länge des Drahtes 364 inkremental. In ähnlicher Weise erhöht sich die Länge des Drahtes 360 zwischen den Anschlußflächen im Vergleich zu der Länge des Drahtes 362. Ebenso erhöht sich die Länge des Drahtes 366 gegenüber der Länge des Drahtes 364 und die Länge des Drahtes 368 erhöht sich gegenüber der Länge des Drahtes 366. Der Draht 364 behält die kürzeste Länge zwischen den Anschlußflächen bei. Nachdem die Anschlußflächen geformt worden sind, kann der Kabelbaum einfach in einer gemeinsamen flachen Ebene gebogen werden, wie dies in Figur 32B dargestellt ist, so daß die Anschlußfläche 372 in bezug auf die Anschlußfläche 370 in die Richtung 374 gedreht wird. Die Drähte 360, 362 und 364 an der Außenseite der Biegung weisen alle einen gemeinsamen Biegungsmittelpunkt 376 bei inkremental zunehmenden Radien auf, welche die laterale Abstandsanordnung der Drähte zwischen den Anschlußflächen 370 und 372 beibehalten. Die Drähte 366 und 368 auf der Innenseite der Biegung können leicht nach außen gebogen werden, um die Biegung der Drähte aus der in der Figur 32A dargestellten Position auszugleichen. Dadurch wird die Belastung der Drähte an der gebogenen Position verringert. Das Segment des Kabelbaums kann einfach in eine entgegengesetzte Drehrichtung gebogen werden, falls dies verlangt wird.
Die Figur 33 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einer Drahtreihe 380, die sich durch die Anschlußflächen 382, 384 und 386 erstreckt. Die Anschlußflächen 382 und 386 sind etwa durch Ansätze mit Widerhaken 388 an einer Tragkonstruktion (nicht abgebildet) befestigt. Die Anschlußfläche 384 ist nicht an der Tragkonstruktion befestigt, so daß die Position der Anschlußfläche 384 in die beiden Richtungen 390 und 392 oder senkrecht zu beiden Richtungen angepaßt werden kann, sowie in die Richtung 394 gedreht werden kann, was durch die flexible Länge der Drähte zwischen den Anschlußflächen 382 und 386 erleichtert wird, bis eine bestimmte Position erreicht ist. Alternativ kann für die Anschlußfläche 384 eine Befestigungseinrichtung vorgesehen sein, welche die Anschlußfläche lösbar an einer Tragkonstruktion sichert und dabei doch eine Bewegung der Anschlußfläche in eingeschränktem Ausmaß in eine oder mehrere Richtungen ermöglicht, wie dies oben beschrieben worden ist. So kann zum Beispiel ein Ansatz mit Widerhaken, der den in den Figuren 12 und 12A dargestellten Ansätzen gleicht, in ein vergrößertes Loch bzw. einen Langschlitz in einer Tragkonstruktion eingeführt werden, wodurch der Anschlußfläche in bezug auf die Tragkonstruktion eine eingeschränkte Bewegungsfreiheit gegeben wird. Diese Anordnung ist dann besonders nützlich, wenn eine elektrische Vorrichtung, die an einer anderen Tragkonstruktion (nicht abgebildet) angebracht ist, mit dem Kabelbaum verbunden werden soll, was nachstehend beschrieben werden wird. Die Anpaßbarkeit der Position der Anschlußfläche 384 ermöglicht bei der Verbindung einen größeren Toleranzbereich.
So kann ein Kabelbaum in einem Fahrzeug zum Beispiel an der Innenoberfläche einer Türfüllung (nicht abgebildet) oder dergleichen angebracht werden. An der Türfüllung wird ein Verkleidungsblech (nicht abgebildet) angebracht, um den Kabelbaum einzuschließen und das Verkleidungsblech umfaßt einen elektrischen Fensterschalter, einen Radiolautsprecher oder dergleichen. Die elektrische Vorrichtung wird mit einer der Anschlußflächen des Kabelbaums gemäß der vorstehenden Beschreibung verbunden, um zum Beispiel elektrischen Strom, Steuersignale oder dergleichen zuzuführen. Wenn das innere Verkleidungsblech an der Türfüllung angebracht wird, werden leitfähige Anschlüsse an der elektrischen Vorrichtung in eine Fassung 396 eingeführt, die in einer Anschlußfläche 384 ausgebildet ist. Zusammenwirkende Führungsgefüge (nicht abgebildet) können in die Anschlußfläche und die elektrische Vorrichtung (oder das innere Verkleidungsblech) eingebaut werden, um die Anschlußfläche in Ausrichtung mit der elektrischen Vorrichtung zu verschieben, um beide miteinander zu verbinden.
In Figur 34A ist ein Segment eines Kabelbaums mit einer Drahtreihe 400 dargestellt, die sich durch die mit Abstand angeordneten Anschlußflächen 402 und 404 erstreckt. Die Anschlußflächen 402 und 404 sind durch eine elastische Feder 406 miteinander verbunden, um die Anschlußflächen zueinander zu drücken. Diese Anordnung ermöglicht es, daß die Drähte bzw. Anschlußflächen ergriffen und in entgegengesetzte Richtungen 408 und 410 gezogen werden können, wie in Figur 34B, um die Anschlußflächen zu trennen. Diese Anordnung ermöglicht es ferner, daß die Anschlußflächen nach dem Loslassen automatisch an eine entspannte Position zurückkehren, wie in Figur 34A, wobei die Drähte immer in einer gemeinsamen Ebene verbleiben.
Das Begehren nach dem Segment des Kabelbaums gemäß den Darstellungen in den Figuren 34A und 34B ist eindeutig, wenn die Tragkonstruktion ein oder mehr Teilstücke aufweist, die relativ zueinander beweglich sind. In bezug auf Fahrzeuge ist dies in Figur 35A dargestellt, wobei die Fahrzeugkarosserie 412 durch das Scharnier 416 mit der Fahrzeugtür 414 verbunden ist. Ein Segment 418 eines Kabelbaums (in der Darstellung auf der Kante sichtbar) umfaßt die Anschlußflächen 420 und 422. Die Anschlußfläche 420 ist an der Fahrzeugkarosserie 412 angebracht und die Anschlußfläche 422 ist an der Fahrzeugtür 414 befestigt. Die Anschlußfläche 424 ist nicht an dem Fahrzeug angebracht, jedoch wird sie durch die Feder 426 zu der Anschlußfläche 422 gedrückt, wodurch ein Segment gebildet wird, das dem in der Figur 34A dargestellten Segment gleicht. Der Kabelbaum wird in den Zwischenraum zwischen der Türfüllung 428 und dem Innenverkleidungsblech 430 geführt. Der Kabelbaum nimmt zwischen den Anschlußflächen 422 und 424 eine Konfiguration wie in Figur 34A an. Wenn die Tür 414 wie in Figur 35B geöffnet ist, so ist der Kabelbaum in einer gemeinsamen flachen Ebene zwischen den Anschlußflächen 422 und 424 "gestreckt", um sich der Bewegung wie in Figur 34B anzupassen. Wenn die Tür wieder geschlossen wird, drängt die Feder 426 den Kabelbaum wieder dazu, die entspannte Position einzunehmen, wie dies in Figur 34A dargestellt ist.
Die Flexibilität des erfindungsgemäßen Kabelbaums in einer gemeinsamen flachen Ebene, welche es ermöglicht, daß der Kabelbaum in engen Räumen, wie etwa zwischen der Türfüllung 428 und dem Innenverkleidungsblech 430 angebracht wird, sieht andere Vorteile vor. Zum Beispiel befindet sich der Kabelbaum in Figur 34A innerhalb der durch den Dichtgummi 432 an der Fahrzeugtür 414 erzeugten Abdichtung. Dadurch wird der Kabelbaum vor widrigen äußeren Bedingungen geschützt, wenn die Tür geschlossen ist. Herkömmliche gebündelte Kabelbäume verlaufen normalerweise neben dem Scharnier 416 zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Tür. Dies befindet sich jedoch außerhalb des Türgummis 432 und hat somit offensichtliche nachteilige Folgen. Gemäß den Figuren 35A und 35B ist der erfindungsgemäße Kabelbaum im Gegensatz zu gebündelten Kabelbäumen ferner einfacher an einem Fahrzeug installierbar, wobei gebündelte Kabelbäume normalerweise durch Öffnungen in der Fahrzeugkarosserie und der Tür geführt werden. Ferner kann der erfindungsgemäße Kabelbaum zu einem späteren Zeitpunkt der Montage installiert werden und ebenso kann die Tür später an der Fahrzeugkarosserie angebracht werden, als wenn gebündelte Kabelbäume verwendet werden.
Die Figur 36 zeigt ein Segment eines Kabelbaums mit einem Drahtpaar 440 und 442, das sich durch die Anschlußflächen 444 und 446 erstreckt. Die Drähte definieren eine erste Ebene 448 neben der Anschlußfläche 444. Die Drähte sind zwischen den Anschlußflächen 444 und 446 aus der Ebene 448 gebogen, so daß die Drähte nach dem Austritt aus der Anschlußfläche 446 in eine zweite Ebene 450 übergehen. Die Ebenen 448 und 450 sind zwar als parallel dargestellt, jedoch gilt es festzustellen, daß die Ebenen auch zueinander geneigt sein können. Die Anpassungsfähigkeit des auf diese Weise gestalteten Kabelbaums wird nicht nur in einer einzelnen gemeinsamen flachen Ebene deutlich, sondern auch über eine komplexe und unebene Oberfläche, die bei Tragkonstruktionen häufig auftreten kann.
Ferner können die Abstandsanordnung der Anschlußflächen, die Größe und Dehnbarkeit der Drähte und die Anzahl der Stränge in den Drähten so ausgewählt werden, daß die Drähte zwischen den Anschlußflächen gebogen werden können, und zwar innerhalb und außerhalb einer gemeinsamen Ebene, die durch die Drahtreihe definiert ist und wobei die Drähte die gebogene Konfiguration dann beibehalten können. Bei anderen Anwendungen können die Größe und Konstruktion der Drähte und die Abstandsanordnung der Anschlußflächen die Verwendung eines dehnbaren Versteifungselements 452 voraussetzen, welches sich in Figur 36 zwischen den Anschlußflächen 444 und 446 erstreckt, um für den Kabelbaum ein gewünschtes Profil beizubehalten.

Claims

1. Kabelbaum (10) zur Energieübertragung, mit:

(a) Drähten (12, 14, 15, 16, 18, 20) zur Energieübertragung durch diese Drähte;

(b) mindestens zwei mit Zwischenabstand angeordneten Anschlußflächen (22, 24), die sich allgemein zwischen den Enden der Drähte transversal zu den Drähten (12, 14, 16, 18, 20) erstrecken, um die Drähte relativ zu den Anschlußflächen zu halten, wo sie in Kontakt mit den Anschlußflächen stehen; und

(c) einer Befestigungseinrichtung (112, 118, 128, 138, 140, 142, 154, 156, 388), zur Befestigung von mindestens zwei der Anschlußflächen an einer Tragkonstruktion;

dadurch gekennzeichnet, dass:

(d) jede der Anschlußflächen (22, 24) einen Körper umfaßt, der vollständig um die Drähte (12, 14, 16, 18, 20) geformt ist, um die Drähte in dem Körper zu halten;

(e) sich die Drähte (12, 14, 16, 18, 20) an den Stellen, an denen sie durch die Körper (22, 24) verlaufen, in räumlicher Beziehung zueinander befinden; und

(f) jeder der Körper eine ausreichende Länge, Breite und Dicke aufweist, um die Drähte in einer gewünschten räumlichen Beziehung zu halten.

2. Kabelbaum und Tragkonstruktion nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung von einer oder mehreren der Anschlußflächen vorsteht, um die Anschlußflächen an einer gewünschten Position an der Tragkonstruktion anzubringen.

3. Kabelbaum und Tragkonstruktion nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung mindestens ein Befestigungselement aufweist, welches von der Tragkonstruktion vorsteht, um mit einer der Anschlußflächen (22, 24) einzugreifen, um die Anschlußfläche an der Tragkonstruktion zu befestigen.

4. Kabelbaum und Tragkonstruktion nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer der Anschlußflächen Markierungen (96) gestaltet sind.

5. Kabelbaum und Tragkonstruktion nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Drahtreihe (12, 14) der Länge nach in ein Hauptkabel (30) und mindestens ein Zweigkabel (32) unterteilt ist, wobei sich die Drähte des Hauptkabels von dem Zweigkabel getrennt zu mindestens einer Anschlußfläche (36) erstrecken.

6. Kabelbaum und Tragkonstruktion nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß um das Ende eines oder mehrerer Drähte eine Anschlußfläche geformt ist.

7. Kabelbaum und Tragkonstruktion nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß sich die Drähte in der Drahtreihe in einer gemeinsamen flachen Ebene befinden und wobei die Drähte innerhalb der Ebene gebogen sind.

8. Kabelbaum und Tragkonstruktion nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Steckverbinder (230) mindestens mit einem der Drähte des Kabelbaums verbunden ist, um die Drähte außerhalb des Kabelbaums anzuschließen.

9. Kabelbaum und Tragkonstruktion nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Anschlußflächen (214) eine Einrichtung zur Verbindung von mindestens zwei Drähten (210, 212, 216) innerhalb der Anschlußfläche miteinander umfaßt, um dazwischen Energie zu übertragen.

10. Kabelbaum und Tragkonstruktion nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Anschlußflächen (184) eine Oberfläche (186) aufweist, die so angepaßt ist, daß sie mit der Kontur des Teilstücks der Tragkonstruktion übereinstimmt, auf welchem sich die Anschlußfläche befindet.

11. Kabelbaum und Tragkonstruktion nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Anschlußflächen (202) in wenigstens zwei flexibel verbundene Segmente (204a, 204b, 204c) unterteilt ist, wobei die Segmente der Anschlußfläche einzeln relativ zueinander positioniert sind, um mit der Kontur des Teilstücks der Tragkonstruktion übereinzustimmen, auf dem sich die Anschlußfläche befindet.

12. Kabelbaum und Tragkonstruktion nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkonstruktion zwei Teilstücke (412, 414) umfaßt, die relativ zueinander beweglich sind und wobei der Kabelbaum mindestens eine Anschlußfläche (420, 422) umfaßt, die an jedem beweglichen Teilstück befestigt ist.