CN104040801A - 用于机动车中的数据传输系统的汽车电器网络组件 - Google Patents

用于机动车中的数据传输系统的汽车电器网络组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于机动车中的数据传输系统，尤其是用于以太网传输系统的汽车电器网络组件(20)，其包括具有芯线(2-4)的线缆(1)和具有用于接触芯线(2-4)的芯线接线触头(16)的插头(13)，其中芯线(2-4)具有电隔离(7)，其中在芯线(2-4)周围布置有公共屏蔽(6)，该公共屏蔽(6)由公共线缆护套(9)包围，其中线缆(1)具有至少三个芯线(2-4)和导电加蔽线(5)，其中加蔽线(5)至少逐段地接触屏蔽(6)并且与插头(13)的芯线接线触头(16)接触。

Description

用于机动车中的数据传输系统的汽车电器网络组件
技术领域
本发明涉及用于机动车中的数据传输系统的汽车电器网络组件，尤其是用于以太网传输系统或者宽R到达技术（BroadR-Reach-Technologie）。
技术背景
机动车中的现代数据传输要求专用线路，其匹配机动车要求并且在传输特性上优化。来自消费领域的标准解决方案为仅适合以通过今天机动车的加载强烈EMV的汽车电器网络为前提。
对于高速数据传输(HSD)已知例如星形四线组线缆(四芯线路)，其具有在护套线路中的两个对称芯线对。单独的隔离的芯线布置成星形四线组的形式并且铰合在一起。然后在芯线周围布置有公共屏蔽。然后在插头上芯线连接到芯线接线触头并且线缆的屏蔽与屏蔽板在插头中接触。这样的汽车电器网络组件为此设计成，不但数据流根据LVDS(低电压差分信号)规范，而且根据USB规范，以太网规范，GVIF(吉比特视频接口)规范或IEEE1394规范传输。用于通过芯线对传输数据的另外的技术是Broadcom公司的宽R到达技术。
这样的数据传输系统是相对高成本和昂贵的。
发明内容
本发明以该技术问题为基础，创造用于机动车中的数据传输系统（尤其是用于以太网传输系统或者宽R到达传输系统）的汽车电器网络组件，其在构件上和在装配上较容易。
该技术问题的解决方案通过具有权利要求1和8的特征的主题来提出。本发明的其他有利扩展方案从从属权利要求提出。
对此用于机动车中的数据传输系统的汽车电器网络组件包括具有芯线的线缆和具有用于接触芯线的芯线接线触头的插头，其中芯线具有电隔离，其中在芯线周围布置有公共屏蔽，该公共屏蔽由公共线缆护套包围，其中线缆具有至少三个芯线和导电加蔽线，其中加蔽线至少逐段地接触屏蔽并且与插头的芯线接线触头接触。由此可以放弃屏蔽到插头的屏蔽板的昂贵的接触。从而屏蔽可以设计为成本低的箔屏蔽，以便可以放弃昂贵的网状屏蔽。在插头的范围中不再存在屏蔽的假定的缺点可忽略，这是因为这在根据以太网确定的数据率和信号形式以及在机动车中一般出现的数量的耦合点的情况下不导致功能限制。因此优选通过芯线对实现数据传输，而通过第三芯线提供供应电压并且通过加蔽线提供接地以供使用，即线缆优选具有正好三个芯线。
在一实施方式中引导具有至少一个芯线的加蔽线缠绕在线缆中。从而还可以加蔽线与所有芯线类似于四芯线路缠绕，这在传输特性中是优点。
在另外的实施方式中加蔽线的直径等于其余单独芯线的绝缘直径，这尤其是简化了缠绕以及对于从机械和电角度的线路的对称是有利的。因此加蔽线的直径还可以选择成稍微更小，以便其位于例如其余芯线的绝缘直径的80–100%之间。
在另外的实施方式中加蔽线具有铜芯，在铜芯上涂上导电涂层，其中包括导电涂层的总直径具有与其余芯线的隔离相同或稍微更小的直径(80–100%)。如先前已经说明的，这个构造对于从机械和电的角度的线路的对称是有利的。此时导电涂层可以例如锡或锌。由此这一方面节省铜并且另一方面还改善缠绕，这是因为单独芯线和加蔽线中的铜芯的截面相同。导电涂层还可以是降低成本地制作和实现的导电合成材料，在三个单独芯线以及加蔽线中使用从缠绕特性类似的材料。
在另外的实施方式中插头中用于加蔽线的芯线接线触头调谐到加蔽线的直径。对此可理解为，用于较大直径的接线的芯线接线触头必须是合适的，这是因为加蔽线的直径比芯线的铜芯更大。这导致插头中不确定的不对称。
备选地在插头的芯线接线触头上可去除加蔽线的导电涂层，使得所有芯线接线触头可以相同地构造。这导致在装配时稍微更多的消耗，但简化了插头的构造。
在另外的实施方式中插头具有屏蔽板。具有屏蔽板的插头的优点在于其机械稳定。因此可以采用通常的HSD插头，但不接触其屏蔽板。其他优点在于，不必相应地匹配控制装置的插座，汽车电器网络组件会插入该插座中。备选地屏蔽板可以通过相同几何结构的合成材料部件替换。因此有利地可以继续使用现有插塞系统的单独部件。然而在重新构建的情况下还可以通过合适工具设计如此设计合成材料壳体，使得先前的屏蔽板的几何结构在这之上整块地由合成材料构成。
备选地汽车电器网络组件还可以更简单地构造。对此汽车电器网络组件包括具有芯线的未屏蔽的线缆和具有用于接触芯线的芯线接线触头的插头，其中芯线具有电隔离，其中插头外壳具有屏蔽板。因此完全简单的线缆与HSD插头可以组合，以便实现以太网传输。备选地屏蔽板还可以通过合成材料部件替换。
附图说明
本发明在下面根据优选实施例更详细解释。附图示出:
图1示出第一实施方式中通过线缆的截面，
图2示出第二实施方式中通过线缆的截面，
图3示出第三实施方式中通过线缆的截面，
图4是插头的分解图，
图5是插头的透视后视图以及
图6示出具有控制装置的汽车电器网络组件的示意错接。
具体实施方式
在图1中示意性地示出第一实施方式中的线缆1的截面。线缆1包括三个芯线2-4和加蔽线5。三个芯线2-4和加蔽线5由公共屏蔽6包围，公共屏蔽6设计成箔屏蔽。隔离的线缆护套9位于屏蔽6周围，隔离的线缆护套9也指机械保护。芯线2-4分别具有隔离7和铜芯8。加蔽线5同样由铜制成。芯线2-4的铜芯8具有例如0.14mm2的截面积。芯线2-4自己具有例如0.35mm2的截面积。加蔽线5在此具有与芯线2-4相同的截面积（因此还例如0.35mm2）。在此屏蔽6位于芯线2-4和加蔽线上。芯线2-4和加蔽线5在线缆1中在长度方向上缠绕。因此两个芯线和芯线可以分别和加蔽线5成对地缠绕或而是所有三个芯线2-4和加蔽线5都缠绕在一起，如在四芯线路的情形下。由于以下事实，芯线2-4的直径等于加蔽线5的直径，它们可以非常简单地相互缠绕。而且加蔽线5位于屏蔽6上。从而可以看出，芯线2-4和加蔽线5之间当中可以布置有隔离的填充物，其尤其是用于机械稳定以及引导芯线2-4。
在图2中示出备选实施方式。与根据图1的实施方式相比线缆1的仅有的区别在于，加蔽线5不完全由铜组成，而是具有铜芯10和导电涂层11，该导电涂层11例如由锡、锌、铜锡或铜锌合金组成。导电合成材料还可设想为铜芯的涂层。铜芯10在此具有优选与芯线2-4的铜芯8相同直径。优点在于，导电涂层11成本低，其中用于屏蔽6的接触的电性质足够。
在图3中最终示出在第三实施方式中的线缆1。线缆1是未屏蔽的线缆1并且具有四个芯线2-4，12，其分别具有铜芯8和隔离7。
在图4和5中示范性示出用于根据图1到3的线缆1之一的插头13。插头13包括具有锁紧装置15的外壳14，四个芯线接线触头16，用于芯线接线触头16的合成材料套管17以及屏蔽板18。在此可以看出，屏蔽板18可以不考虑为不可替代的或而是可通过合成材料部件替代。芯线接线触头16用作芯线2-4，12和加蔽线5的接线并且设计为弯曲触头（Crimpkontakt）。为制造电接触去除芯线2-4，12的隔离7并且用弯曲触头卷曲铜芯8。在根据图1的线缆1的接线的情况下用于加蔽线5的弯曲触头因此必须选择为比用于芯线2-4的弯曲触头稍大。相应地合成材料套管17中用于加蔽线5的弯曲触头的开口还必须选择成比用于其他芯线接线触头16的稍大。如果加蔽线5的导电涂层11不在弯曲前去除，该实施按照意义适合用于根据图2的线缆1的接触。如果相反去除导电涂层，则可以所有四个芯线接线触头16相同地构造并且相应地还有合成材料套管17的所有开口。在根据图3的线缆1的接线的情况下所有芯线接线触头16和合成材料套管17的所有开口相同。根据本发明屏蔽板18不具有电功能，而是仅机械稳定功能，并且对此还可以由合成材料构成或甚至完全取消。屏蔽板18在此基本上设计为圆筒形。此外可看出，插头13还可设计成角度插头（Winkelstecker）并且设计成密封的或者未密封的。
在图6中示意地示出由线缆1和具有控制装置30的插头13组成的汽车电器网络组件20的错接。控制装置30包括与车辆接地线32相连外壳31。控制装置30还包括插座33和微处理器34，微处理器34具有正供应电压接线和与车辆接地线32相连的负供应电压接线。在此对加蔽线5分配的芯线接线触头16与负供应电压接线相连，使得由此屏蔽8(见图1，2)与车辆接地线32相连。对角线上相对的芯线2，4用于从或到微处理器34的数据传输并且芯线3用作电压供应并且与控制装置30的正电压供应接线相连。
优点在于，线缆构造非常简单并且简化了线缆和插头之间的装配，其中可以按需求动用现有HSD插头。此外线缆中芯线的缠绕以及插头上的解缠绕可以用现有自动装置实现。
附图标记列表
1 线缆
2-4 芯线
5 加蔽线
6 屏蔽
7 隔离
8 铜芯
9 线缆护套
10 铜芯
11 导电 涂层
12 芯线
13 插头
14 外壳
15 锁紧装置
16 芯线接线触头
17 合成材料套管
18 屏蔽板
20 汽车电器网络组件
30 控制装置
31 外壳
32 车辆接地线
33 插座
34 微处理器

Claims (8)

1.一种用于机动车中的数据传输系统，尤其是用于以太网传输系统的汽车电器网络组件(20)，其包括具有芯线(2-4)的线缆(1)和具有用于接触芯线(2-4)的芯线接线触头(16)的插头(13)，其中芯线(2-4)具有电隔离(7)，其中在芯线(2-4)周围布置有公共屏蔽(6)，所述公共屏蔽(6)由公共线缆护套(9)包围，
其特征在于
线缆(1)具有至少三个芯线(2-4)和导电加蔽线(5)，其中加蔽线(5)至少逐段地接触屏蔽(6)并且与插头(13)的芯线接线触头(16)接触。
2.如权利要求1所述的汽车电器网络组件，其特征在于加蔽线(5)与至少一个芯线(2-4)一起缠绕地在线缆(1)中引导。
3.如权利要求1或2所述的汽车电器网络组件，其特征在于加蔽线(5)的直径等于芯线(2-4)的直径。
4.如权利要求3所述的汽车电器网络组件，其特征在于加蔽线(5)具有铜芯(10)，在所述铜芯(10)上涂上导电涂层(11)，其中导电涂层(11)具有与芯线(2-4)的隔离(7)相同的直径。
5.如权利要求3或4所述的汽车电器网络组件，其特征在于插头(13)中的用于加蔽线(5)的芯线接线触头(16)调谐到加蔽线(5)的直径。
6.如权利要求4所述的汽车电器网络组件，其特征在于在插头(13)的芯线接线触头(16) 上去除加蔽线(5)的导电涂层(11)。
7.如上述权利要求中的任一项所述的汽车电器网络组件，其特征在于插头(13)具有屏蔽板(18)或替代屏蔽板(18)的合成材料部件。
8.一种用于机动车中的数据传输系统的汽车电器网络组件(20)，包括具有芯线(2-4，12)的未屏蔽的线缆(1)和具有用于接触芯线(2-4，12)的芯线接线触头(16)的插头(13)，其中芯线(2-4，12)具有电隔离(7)，其中插头外壳(13)具有屏蔽板(18)或替代屏蔽板(18)的合成材料部件。
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