CN102780097B - 屏蔽电缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于传输HF信号的电缆，其包括屏蔽物（4）、至少一个芯线（2）和导电的套管（7），其中该套管（7）具有几何形状上的第一与第二套管半部（7a、7b）以及第一区段（Ⅰ）与第二区段（Ⅱ）。套管（7）与屏蔽物（4）通过压接物而连接，使得该套管（7）在第一套管半部（7a）中在第一区段（Ⅰ）内具有至少一个压接飞刺（7.1、7.2），而在第二套管半部（7b）中无压接飞刺，以及在第一套管半部（7a）中在第二区段（Ⅱ）内无压接飞刺，而在第二套管半部（7b）中具有至少一个压接飞刺（7.3、7.4）。

Description

屏蔽电缆

技术领域

本发明涉及一种用于传输HF信号的大量生产的屏蔽电缆，其特别是包括插接器。

背景技术

相关的电缆例如可在机动车或飞行器中使用，且多数情况下需求量巨大。为了成本低廉地提供相应的电缆，结构简单且便于大量生产意义重大。这包括，这种电缆必须电磁屏蔽性好，以便辐射出的电磁波例如不会在相关交通工具的携载电子器件中引发干扰。此外，这种电缆必须经过适当制造，使得借此能传输频率很高的信号，这例如对于高质量的视频信号传输来说是必需的。

由DE 10 2007 047 436 A1已知一种具有屏蔽结构的电缆。在这里，压接连接件经过设计，使得它具有所谓的中间凹缺。

在EP 0 328 234 A2中公开了一种屏蔽电缆，其在套管与屏蔽物之间具有压接连接件，这种压接连接件应适合于高度电磁屏蔽。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电缆，其屏蔽性非常好，从而使得辐射的电磁功率得到减小，或者确保高的EMV密封性。此外，该电缆却能以相当小的制造成本制得。

根据本发明，该目的通过根据本发明的用于传输HF信号的电缆得以实现。

根据本发明，用于传输HF信号的电缆包括屏蔽物、至少一个芯线和导电的套管。该套管本身具有纵轴线，且在几何形状上观察可被纵向剖切面分成几何形状上的第一套管半部和几何形状上的第二套管半部。另外，该套管具有第一区段和第二区段，其中这些区段在纵轴线的方向上彼此错开地布置。该套管还包围屏蔽物，并与屏蔽物通过压接物而连接。该压接物经过构造，使得套管在第一套管半部中在第一区段内具有至少一个压接飞刺，而在第二套管半部中无压接飞刺。同时，套管在第一套管半部中在第二区段内无压接飞刺，而在第二套管半部中具有至少一个压接飞刺。

在某些区段无压接飞刺地设计套管半部，这尤其系指，在相关的轴向区段中，这些套管半部的内侧面为连续的凹形，从而在那里均匀地对屏蔽物进行压紧，而在很大程度上无几何形状上的突变。因此，不能仅仅根据在套管外侧面上存在有压痕这一点就将套管相关区域视为无飞刺。

在下面，HF信号系指采用高频技术产生的信号，因而例如也指UHF或VHF信号。其特别是也包括传输率大于等于10MBit/s的信号。

套管有利地具有第三区段，该第三区段相对于第一和第二区段在纵轴线的方向上错开地布置。在这里，套管在第一套管半部中在第三区段内具有至少一个压接飞刺，而在第二套管半部中无压接飞刺。

从纯粹几何形状的角度来看，本发明的电缆的特征还可以有，套管在第一套管半部中在第一横向区段内具有至少一个压接飞刺，而在第二套管半部中无压接飞刺，套管在第一套管半部中在第二横向区段内无压接飞刺，而在第二套管半部中具有至少一个压接飞刺。这些横向区段垂直于纵轴线，且在纵轴线的方向上彼此错开地布置。对于存在有第三区段的情况，该第三区段也可以视为第三横向区段。

一个区段的轴向延展距离由压接飞刺的长度得到，从而一个区段的长度与其最长的飞刺相同。通常，一个区段中的所有压接飞刺都一样长。这些区段有利地直接相互邻接，从而在整个压接区域范围内在套管半部之一中始终都有一个压接飞刺存在。

按照本发明的进一步改进，套管在第二区段中相比于第一区段具有较小的直径。如果套管还具有第三区段，则第二区段相比于第一和第三区段具有最小的直径。具有最小直径的第二区段可以在纵轴线的方向上布置在第一与第三区段之间。

有利地，套管至少在所述区段内，亦即在压接区域中，沿着其圆周封闭，也就是说，无开口或狭缝。因此，套管于是在径向上完全包围屏蔽物。

按照有利的构造方式，第一区段中的至少一个压接飞刺相比于第二区段中的至少一个压接飞刺具有较大的轴向延展距离。

有利地，压接飞刺围绕纵轴线以小于150°特别是小于135°的圆心角相互间隔。在下面，圆心角尤其系指在相关压接飞刺所在的相应区段内在纵轴线上的一个点周围的中点角。

此外，无压接飞刺的套管半部的外侧面在第二区段中为连续的凹形。替代地或补充地，无压接飞刺的套管半部的外侧面在第一区段中为连续的凹形。特别地，无压接飞刺的套管半部的外侧在至少180°的圆心角范围内为圆形。

根据本发明的进一步改进，电缆具有四个相互绞转的芯线。电缆特别是可以按照星绞四线组的方案来构造。

有利地，电缆在第一区段中以及在第二区段中具有导电的支撑卡圈，其中屏蔽物无论在径向内侧还是在径向外侧都贴靠在支撑卡圈上。这种两侧贴靠的实现方式可以为，在压接之前翻卷屏蔽物。屏蔽物可以作为屏蔽编织物由多个单线构成，使得这些单线无论在径向内侧还是在径向外侧都贴靠在支撑卡圈上，或者与支撑卡圈压紧。无压接飞刺的套管半部经过特殊设计，使得它们具有基本上平行于支撑卡圈外轮廓的内轮廓。

用于制造电缆的压接装置包括两个压接柱塞。这两个压接柱塞中的每一个都具有一个压接件以及一个砧座。两个压接柱塞中的每一个压接柱塞的压接件和砧座关于纵轴线相互错开地布置。为了压接套管，两个压接柱塞相互间适当布置，使得它们相互嵌套，从而在这些压接柱塞朝向套管纵轴线彼此相对移动时总有一个压接件与一个砧座配合作用。

压接装置可以经过设计，使得至少一个压接柱塞具有指定用于套管的塑性变形的鞍形物，该鞍形物的轮廓按照部分圆周伸展。部分圆周是沿着部分圆亦即沿着开口的（未封闭的）圆周的一条线，这条线在小于360°的角度范围内伸展。

在最简单的情况下，一个压接柱塞刚好包括一个压接件和一个砧座。压接装置可以由两个结构相同的压接柱塞构成，其中第一压接柱塞与另一压接柱塞可以关于套管纵轴线上的一个点成点对称地布置。两个结构相同的压接柱塞因而可以围绕其竖直轴线扭转地在压接装置中相互嵌套。另外，压接装置的全部压接件和/或压接装置的全部砧座都可以结构相同。

有利地，压接装置包括两个压接柱塞，其中一个压接柱塞具有两个压接件和一个砧座。替代地或补充地，压接柱塞之一可以具有一个压接件和两个砧座。在这里，一个压接柱塞的压接件和砧座总是关于纵轴线彼此错开地布置，且可以为了压接或压紧套管而相互嵌套。

按照一种改进，压接柱塞之一经过设计，使得在两个压接件之间设置有一个砧座，或者在两个砧座之间设置有一个压接件。有利地，压接装置具有两个压接柱塞，其中一个压接柱塞的砧座设置在两个压接件之间，而另一个压接柱塞的压接件设置在两个砧座之间。沿着纵轴线的压接件－砧座的顺序经过设计，使得总有一个压接件与一个砧座可以配合作用。

可以对压接装置的至少一个压接柱塞进行设计，使得砧座和压接件形成特别是可松开地相互接合的不同的构件或不同的压接接头。于是有利地，至少一个砧座或压接件可以具有指定用于套管的塑性变形的鞍形物，该鞍形物的轮廓平行于纵轴线沿着构件的整个厚度伸展。不同的构件可以具有不同的厚度。

压接装置的用作砧座的全部构件可以都设有鞍形物的相同轮廓。压接装置的用作压接件的全部构件也可以都设有鞍形物的相同轮廓。

通过本发明可以提高压接装置的导电性或者减小过渡电阻，这对屏蔽效果有利。本发明的电缆因此对外界电磁辐射不敏感，实际上也不会发出这种辐射。此外，在制造本发明的电缆时，可以非常细微地调节压接高度，从而能以较高的可重复性产生高质量的电缆。

另外，套管与屏蔽物之间的压接连接物具有极高的抗拉性。

附图说明

本发明的电缆的其它细节和优点可由参照附图对实施例的如下说明得到。

其中：

图1为在预加工之前沿着屏蔽电缆的套管的纵剖面剖切的剖视图；

图2a为用于制造屏蔽电缆的第一压接接头对的俯视图；

图2b为第一压接接头对的剖视图；

图3a为用于制造屏蔽电缆的第二压接接头对的俯视图；

图3b为第二压接接头对的剖视图；

图4a为用于制造屏蔽电缆的安装好的压接柱塞的俯视图；

图4b为安装好的压接柱塞的立体图；

图5为电缆端部区域的侧视图；

图6为沿着电缆的横剖面Ⅹ-Ⅹ剖切的放大的剖视图；

图7为电缆的一个套管半部的放大的详图；

图8为电缆的另一个套管半部的放大的详图。

具体实施方式

在图1中示出一体的导电的套管7，该套管已借助深冲工艺制得，且包括耦接端7.7，该耦接端适合于与另一耦接部件产生插塞连接。套管7特别是在被设置用于以后压接的区域中基本上设计成空心柱形。套管7可以带有非常近似于对称轴线的纵轴线L。此外，套管7至少在其空心柱形的管状区域中封闭，因而没有沿着套管7的整个长度延伸的狭缝。在套管7上通过注塑包覆设置有塑料的适配件8。利用图中未详细示出的型心棒来实现适配件8与套管7之间的形状配合的位置正确的匹配。

在图2a和2b中示出第一压接接头对10，它由压接件11和砧座12构成。压接件11和砧座12各有一个鞍形物11.1、12.1，所述鞍形物指定用于套管7的塑性变形。在本实施例中，鞍形物11.1、12.1均有按照部分圆周延伸的轮廓。在压接件11和砧座12的鞍形物11.1、12.1的区域中，该轮廓或部分圆周的半径R大小相同。压接件11还包括两个侧面11.2、11.3，这些侧面彼此相对地布置，且用作待压接的套管7的切入面。因而如由图2a可见，作为鞍形物11.1的轮廓与侧面11.2、11.3的长度总和，压接件11具有比砧座12长的凹形轮廓，而该砧座基本上只有鞍形物12.1的轮廓以凹形轮廓存在。在所示实施例中，第一压接接头对10的压接件11和砧座12具有2mm的厚度D。

在图3a和3b中示出了第二压接接头对20。该第二压接接头对也包括各带有鞍形物21.1、22.1的压接件21和砧座22。分别在压接件21和砧座22的鞍形物21.1、22.1的区域中，轮廓的半径r大小相同。压接接头对20与根据图2a、2b的压接接头对10的区别特别是在于，半径r略小于压接接头对10的相应半径R。与根据图2b的压接接头对10不同，根据图3b的压接件21和砧座22只有1mm的厚度d。作为鞍形物21.1的轮廓与侧面21.2、21.3的长度总和，压接件21具有比砧座22长的凹形轮廓，而该砧座基本上只有鞍形物22.1的轮廓以凹形轮廓存在。

在本实施例中还使用了第三压接接头对30，它也包括压接件31和砧座32。在本实施例中，两个压接接头对10、30的制成结构相同。因此，压接接头31的几何形状相应于根据图2a、2b的压接接头11的几何形状，压接接头32的几何形状相应于根据图2a、2b的压接接头12的几何形状。

六个压接接头11、12、21、22、31、32的指定用于套管7的塑性变形的鞍形物11.1、12.1、21.1、22.1沿着其整个厚度D、d具有平行于纵轴线L伸展的轮廓。相应地，压接件11、21、31以及砧座12、22、32在鞍形物11.1、12.1、21.1、22.1的区域中在纵轴线L的方向上没有型廓。

三个压接接头对10、20、30现在按照图4a和4b夹层式地接合成压接柱塞100、200，使得压接件11、21、31和砧座12、22、32关于纵轴线L彼此错开地布置。第一压接柱塞100包括压接件11和31以及砧座22。第一压接柱塞100的砧座22设置在两个压接件11、31之间。第二压接柱塞200配设有砧座12、32和压接件21。压接柱塞200的压接件21位于两个砧座12、32之间。

借助于图4a和4b中所示的压接柱塞100、200来制造根据图5至8的电缆。该电缆在中间具有由绝缘材料构成的填充物1，在该填充物周围扭转地设置有四个均被绝缘物3包围的芯线2。这里为屏蔽编织物形式的屏蔽物4位于芯线2连同绝缘物3的径向外部。屏蔽物4沿着绝大部分电缆长度被绝缘的护套6包围（图5）。这种电缆通常称为星绞四线组。四个芯线2连同其绝缘物3相互绞转，由此可实现高的串音衰减。

在电缆的大量生产过程中，首先在电导线的端部区域中把绝缘的护套6去掉，从而在该端部区域中使得屏蔽物4裸露出来。接下来在屏蔽物4周围压上可导电的具有狭缝5.1（图6）的支撑卡圈5，再把屏蔽物4翻卷或翻绕过支撑卡圈5。然后把根据图1的套管7套在翻卷的屏蔽物4上。这种套管7也可以称为外导体套管。在应进行压接的区域中，套管7的外直径略大于鞍形物11.1、12.1、21.1、22.1的半径R、r的两倍。

随后通过压接过程在套管7与屏蔽物4之间产生电的和机械的连接。为此把位于电缆上的套管7置于压接柱塞100、200之间。现在朝向第二压接柱塞200移动图4b所示的压接柱塞100，直至套管7的空心柱形部分以所希望的程度压靠到屏蔽物4上。

如此产生的电缆在套管7的区域中具有三个关于套管7的纵轴线L方向轴向地错开布置的环绕的区段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。每个区段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的轴向延展距离由压接件11、21、31或砧座12、22、32的厚度D、d得到（见图7和8）。因而在本实施例中，区段Ⅰ和Ⅲ的轴向延展距离为2mm，而中间的区段Ⅱ的轴向延展距离为1mm。区段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ因而在几何形状上可以理解为假想的圆盘，其带有厚度D或d和垂直于纵轴线L的端面。

套管7可以在几何形状上分为两个套管半部7a、7b，其中在此位于套管7的中间的纵剖切面M在几何形状上把两个套管半部7a、7b分开。套管半部7a、7b因而大致具有管半壳的形状。相应地，在几何形状上观察，纵轴线L位于纵剖切面M上，因而纵剖切面M同时是图7和图8的图面。

在大量生产的电缆中，套管7包围屏蔽物4，使得屏蔽物4无论在支撑卡圈5的径向内侧还是在支撑卡圈5的径向外侧都贴靠在支撑卡圈5上。

由于第二压接接头对20的鞍形物22.1、22.2的半径r略微较小，所以在第二区段Ⅱ中产生缩进部分，或者压接的套管7在第二区段Ⅱ中具有较小的直径。

通过压接在套管7中产生压接飞刺7.1至7.6，从而套管7在第一套管半部7a中的第一和第三轴向区段Ⅰ、Ⅲ内各有两个压接飞刺7.1、7.2；7.5、7.6。在第二套管半部7b中，套管7在第一和第三轴向区段Ⅰ、Ⅲ内无压接飞刺，也就是在内侧为连续的凹形，从而在那里均匀地对屏蔽物进行压紧，而在很大程度上无几何形状上的突变。此外，套管7在第一套管半部7a中的第二轴向区段Ⅱ内无压接飞刺，而在第二套管半部7b中有两个压接飞刺7.3、7.4。在所示实施例中，第一区段Ⅰ内的压接飞刺7.1、7.2、第二区段Ⅱ内的压接飞刺7.3、7.4、第三区段Ⅲ内的压接飞刺7.5、7.6围绕纵轴线L分别彼此相距一个圆心角ß。相关的圆心角ß在此为120°。圆心角系指在相关区段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内在纵轴线L上的一个点周围的中点角。作为一定大小的圆心角，当然要考虑360°圆周上的最短距离，而不是例如考虑补角（这里为240°）。套管半部7a的外侧面在第二区段Ⅱ内为连续的凸形且在那里具有半径r，而套管半部7b的外侧面在第一区段Ⅰ和第三区段Ⅲ内为连续的凸形且在所述区段Ⅰ、Ⅲ内具有半径R。通过特殊设计的压接，在屏蔽物4与套管7之间实现极好的电连接。还可确定的是，机械的抗拉能力有所提高。

如此设计的电缆例如在交通工具中用于传输HF信号（高频信号）。特别地，该电缆可以用于产生所谓的FAKRA插塞连接（FAKRA：Fachkreis-Automobil（汽车领域）），其中根据图1和5的适配件8用于位置正确地固定二次栓锁件。由于数据传输率高，例如为480Mbit/s，所以在电缆中出现处于例如40MHz数量级的高的电压频率。现已表明，传统结构的相应电缆在工作中引起相对高的辐射水平。特别地，高辐射水平会在交通工具的携载电子器件中引发干扰，这特别是对于携载电子器件的至关重要的安全功能来说在所有情况下都必须予以避免。通过现在结构改进的电缆将实现非常好的EMV密封性，使得电缆辐射水平在插接器或套管7的区域中显著地减小。

Claims (16)

1.一种用于传输HF信号的电缆，包括屏蔽物（4）、至少一个芯线（2）和导电的套管（7），其中该套管（7）具有纵轴线（L），且

在几何形状上可被纵向剖切面（M）分成几何形状上的第一套管半部（7a）和几何形状上的第二套管半部（7b），

其中该套管（7）还

具有第一区段（Ⅰ）和第二区段（Ⅱ），其中所述第一区段（Ⅰ）和所述第二区段（Ⅱ）在纵轴线（L）的方向上彼此错开地布置，

其中该套管（7）还包围屏蔽物（4），该套管（7）与所述屏蔽物通过压接物而连接，使得该套管（7）

在第一套管半部（7a）中在第一区段（Ⅰ）内具有至少一个压接飞刺（7.1、7.2），而在第二套管半部（7b）中在第一区段（Ⅰ）内无压接飞刺，以及

在第一套管半部（7a）中在第二区段（Ⅱ）内无压接飞刺，而在第二套管半部（7b）中在第二区段（Ⅱ）内具有至少一个压接飞刺（7.3、7.4）。

2.如权利要求1所述的电缆，其中

套管（7）具有第三区段（Ⅲ），该第三区段相对于第二区段（Ⅱ）在纵轴线（L）的方向上错开地布置，且

套管（7）在第一套管半部（7a）中在第三区段（Ⅲ）内具有至少一个压接飞刺（7.5、7.6），而在第二套管半部（7b）中在第三区段（Ⅲ）内无压接飞刺。

3.如权利要求1所述的电缆，其中套管（7）在第二区段（Ⅱ）中相比于第一区段（Ⅰ）具有较小的直径。

4.如权利要求1所述的电缆，其中第一区段（Ⅰ）中的至少一个压接飞刺（7.1、7.2）相比于第二区段（Ⅱ）中的至少一个压接飞刺（7.3、7.4）具有较大的轴向延展距离。

5.如权利要求1所述的电缆，其中压接飞刺（7.1、7.2、7.3、7.4）围绕纵轴线（L）以小于150°的圆心角（）相互间隔。

6.如权利要求1所述的电缆，其中无压接飞刺的第一套管半部（7a）的外侧面在第二区段（Ⅱ）中为连续的凹形，和/或无压接飞刺的第二套管半部（7b）的外侧面在第一区段（Ⅰ）中为连续的凹形。

7.如权利要求1所述的电缆，其中电缆具有四个相互绞转的芯线（2）。

8.如权利要求1所述的电缆，其中电缆在第一区段（Ⅰ）中以及在第二区段（Ⅱ）中具有导电的支撑卡圈（5），其中屏蔽物（4）无论在径向内侧还是在径向外侧都贴靠在支撑卡圈（5）上。

9.如权利要求5所述的电缆，其中，所述圆心角（）小于135°。

10.一种用于传输HF信号的电缆，包括屏蔽物（4）、至少一个芯线（2）和导电的套管（7），其中该套管（7）具有纵轴线（L），且

在几何形状上可被纵向剖切面（M）分成几何形状上的第一套管半部（7a）和几何形状上的第二套管半部（7b），

其中该套管（7）还包围屏蔽物（4），该套管（7）与所述屏蔽物通过压接物而连接，使得该套管（7）

在第一套管半部（7a）中在第一横向区段内具有至少一个压接飞刺（7.1、7.2），而在第二套管半部（7b）中在第一横向区段内无压接飞刺，以及

在第一套管半部（7a）中在第二横向区段内无压接飞刺，而在第二套管半部中在第二横向区段内具有至少一个压接飞刺（7.3、7.4），其中

所述第一横向区段和所述第二横向区段垂直于纵轴线（L），且在纵轴线（L）的方向上彼此错开地布置。

11.如权利要求10所述的电缆，其中

套管（7）具有第三横向区段，该第三横向区段相对于第二横向区段在纵轴线（L）的方向上错开地布置，且

套管（7）在第一套管半部（7a）中在第三横向区段内具有至少一个压接飞刺（7.5、7.6），而在第二套管半部（7b）中在第三横向区段内无压接飞刺。

12.如权利要求10所述的电缆，其中第二横向区段相比于第一横向区段具有较小的直径。

13.如权利要求10所述的电缆，其中压接飞刺（7.1、7.2、7.3、7.4）围绕纵轴线（L）以小于150°的圆心角（）相互间隔。

14.如权利要求10所述的电缆，其中电缆具有四个相互绞转的芯线（2）。

15.如权利要求10所述的电缆，其中电缆在第一横向区段中以及在第二横向区段中具有导电的支撑卡圈（5），其中屏蔽物（4）无论在径向内侧还是在径向外侧都贴靠在支撑卡圈（5）上。

16.如权利要求13所述的电缆，其中，所述圆心角（）小于135°。