CN107564604A - 被屏蔽的电缆 - Google Patents

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    • H01R12/53—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to cables except for flat or ribbon cables

Abstract

本发明涉及一种被屏蔽的电缆，具有：至少两个芯线(1、2)，它们并排地沿着电缆纵向方向(L)延伸并且横向于电缆纵向方向(L)彼此间隔；至少一个绝缘体(12、22)，通过该绝缘体将芯线(1、2)彼此电绝缘；和电缆屏蔽件(4)，其与芯线(1、2)一同沿着电缆纵向方向(L)延伸并且在横截面中环形地包围芯线(1、2)。在此，在芯线(1、2)和电缆屏蔽件(4)之间设置有至少一个电组件(3)，该电组件由电缆屏蔽件(4)包围，并且该电组件安装在两个彼此间隔开的芯线(1、2)上并且由此与之分别电接触。

Description

被屏蔽的电缆
技术领域
本发明涉及一种被屏蔽的电缆，尤其是用于机动车中的数据传输的电缆的形式。
背景技术
这种类型的通常设计成纵向延伸的电缆包括：至少两个导电的芯线，它们(例如彼此平行或者以捻合的形式)并排地沿着电缆纵向方向延伸并且其导电的组件(多股绞合线)横向于电缆纵向方向彼此间隔开；以及至少一个电绝缘体，例如电绝缘层形式的电绝缘体，通过该绝缘体将芯线彼此绝缘；另外以及用于对电缆进行电屏蔽的电缆屏蔽件，其与芯线一同沿着电缆纵向方向延伸并在横截面中环形地包围芯线。在此涉及一种具有电缆屏蔽件的多芯线(至少两个芯线)的电缆的经典构造。
发明内容
本发明基于这样的问题，即对这种类型的电缆的功能进行拓展。
该问题根据本发明通过一种被屏蔽的电缆来实现。
因此，针对开头所述类型的电缆此外提出，在芯线和电缆屏蔽件之间布置有电组件，其由电缆屏蔽件包围并且放置(安放)在两个彼此间隔的芯线的每一个上并且在此与之分别电接触。
电组件可以是主动电组件，如主动RFID元件(“Radio-Frequency Identification(射频识别)”)、集成电路，例如ASIC(“Application-Specific Integrated Circuit(应用型专用集成电路)”)或者ASSP(“Application Specific Standard Product(应用型标准产品)”)，或者是被动电组件，例如像被动RFID元件。电子组件以及尤其是例如能够设计成“Bare Die(裸芯片)”的半导体组件包括在这些概念之中。
一旦电组件适合用于通过无线电波进行信号传输，例如像在RFID元件的情况中，那么优选的是在小于15MHz、尤其是小于150kHz的频率范围中执行信号传输。
重要的是，电组件这样地集成在电缆中，即这样的组件(例如具有组件的承载体、如电路板)被安放在电缆的两个彼此间隔的芯线上，也就是尤其是抵靠在其上(并且由此同时与之电接触)。也就是不涉及这样的配置，在该配置中电组件实质上与电缆的芯线间隔地布置并且通过附加的金属线与后者电连接，例如像在US 2005/0092517A1中所描述的那样。
利用根据本发明的解决方案，至今为止例如集成在(端侧地)布置在电缆处的插接连接器中的电组件现在布置和容纳在插接连接器之外的电缆的区域中。也就是说，电组件有针对性地布置在电缆的外部的区域中，该区域配备有用于与电对应插头建立电连接的电插接元件。
在端侧已经配备有一个或者多个插接连接器的电缆的情况中，这意味着：所涉及的组件布置在插接连接器的外部并且尤其是布置在插接连接器的(相应的)插头壳体的外部。并且在(还)没有配备一个或者多个插接连接器的电缆的情况中，这意味着：电组件布置在电缆的这样的区域中，其没有配置(设计和配备)用于布置在插接连接器的壳体中。
为了电接触在上面安放有电组件的电缆的芯线，其中该电组件可以具有从其承载体上突出的电连接件，因此电组件通过该电连接件抵靠在电缆的芯线上。连接件例如可以设计成刚性的电连接位置，经由该电连接位置，电组件的承载体位置固定地抵靠在所涉及的芯线上。
电组件在电缆的相应的芯线的上固定可以尤其材料配合地实现，这例如通过将电组件经由(在其承载体上形成的)电连接件(连接位置)形状配合地固定在电缆的涉及到的芯线上。材料配合的连接可以通过钎焊、熔焊或者通过导电粘接材料建立。材料配合的连接的建立可以相应地导致电连接件/连接位置的融化。
在电缆的布置有电组件的位置处，电缆的至少一个绝缘本体被部分地去除，从而获得用于容纳电组件的自由空间，其中通过该绝缘本体包围电缆芯线并且由此使之彼此绝缘。可以热的或者机械地实现去除绝缘的本体的某些地方，例如通过平面地和/或轮廓引导地和/或周向地去除绝缘本体来实现。
此外，电缆的芯线在布置有电组件的位置处与该电组件一同由与绝缘本体分开制成的保护层包围，例如以压力注塑包封、浇注的形式和/或通过环绕粘接实现。当电缆在部分去绝缘的和配备有电组件的位置处不需要这样的保护时，也可以放弃该附加措施。
本发明还提出一种用于制造根据本发明的电缆。
因此尤其提出，电缆的-包围电缆的芯线以及在其上布置的(至少一个)电组件的-屏蔽件仅仅在相应的电组件固定在电缆芯线的预设位置上并且与之电连接时才在外部安放在电缆上。
附图说明
本发明的另外的细节和优点在根据附图对实施例的进一步描述中明确。
图中示出：
图1是具有集成的电组件的双芯电缆的分解示意图；
图2是图1中的电缆的部分拆开的侧视图；
图3是通过图1中的电缆的横截面；
图4是通过图1中的电缆的纵向截面；
图5是在修改的设计方案中制造根据图1的电缆的第一步骤；
图6是在根据图5的电缆中集成的电组件的单独视图；
图7是由图5出发的制造电缆的第二步骤；
图8是由图5出发的制造电缆的第三步骤。
具体实施方式
在图1至4中示出了双芯被屏蔽的电缆，其芯线1、2由导电材料制成。电缆的两个芯线1、2并排沿着电缆纵向方向L延伸。横向于电缆纵向方向L，两个芯线1、2彼此间隔开。在当前的实施例中，两个芯线1、2在此基本上彼此平行延伸，可替换的是，但是它们也可以彼此捻合地布置。
电缆通常是柔性的，从而电缆纵向方向L不必强制性地、如在图中所示的那样直线地延伸。更确切地说，电缆纵向方向L也可以跟随电缆的(也许多次)弯曲的走向。
电缆的两个芯线1、2彼此电绝缘。为此，在实施例中每个线芯1、2都分别由尤其是绝缘层形式的电绝缘的主体(绝缘体12或22)包围。
在部分部段中，两个芯线1、2(沿着其圆周)至少部分地、在图1至4的实施例中甚至全部环绕地去除掉绝缘体12、22。在该部分部段中，在芯线1、2上放置由电组件3。
该组件在当前的实施例中是RFID元件，其可以设计成主动或者被动电组件。定义“电组件”在此明确地包括电子组件以及尤其还有半导体的组件。
电组件3这样地放置在电缆的两个芯线1、2上，即产生与两个芯线1、2的电连接。为此，电组件3能够如接下来根据图6进一步描述的那样具有电连接件，通过该电连接件将电组件3放置在电缆的芯线1、2上，从而使其一方面(通过这样的连接件)抵靠在芯线1、2上并且另一方面与芯线1、2电连接。
在一个实施例中，电组件3的承载体30设计成电路板，在电路板上布置有电组件的部件，例如像半导体的或者其他电子部件。通过已经提及的连接件，电组件3的部件能够连接在芯线1、2上。
结果是，两个芯线1、2通过电组件3彼此电耦合连接。附加的是，两个芯线1、2中的至少一个在布置有电组件3的区域中具有断开部11或21，其由电组件3桥接。在该情况中，电组件3(也)用于在断开部11或21的两侧耦合连接相应的芯线1、2的两个部分部段。
通过电组件3经由例如从电组件3的承载体30上轻微突出的电连接位置形式的(刚性的)电连接件抵靠在两个芯线1、2上，由此同时实现了电组件3在芯线1、2上的位置固定的布置。
具有所属的绝缘体12、22的芯线1、2以及电组件3由作为电缆的电屏蔽件使用的、由导电材料制成的电缆屏蔽件4包围。电缆屏蔽件4与芯线1、2一同沿着电缆纵向方向L延伸，从而使芯线1、2在横截面上环形地由电缆屏蔽件4包围。同样也适用于电组件3。(在图1中，电缆屏蔽件4仅仅在电缆的右侧部分处一同示出，从而能够在电缆的左侧部分处看到芯线1、2以及其绝缘体12、22和电组件。)
替代唯一的电组件3，在电缆上，多个电组件也可以沿着电缆纵向方向L彼此间隔地放置在芯线1、2上。
电组件3通过所属的连接件在芯线1、2上的固定尤其能够材料配合地实现，例如通过熔焊、钎焊或者使用导电的粘接剂。材料配合的连接的建立相应地会导致电连接件的熔化。
为了实现对与电组件3的电接触而实施的芯线1、2的部段式的去绝缘尤其能够机械地或者热地实现，后者例如通过激光束实施。在此可以提出平面去除绝缘体12、22、轮廓导引地去除绝缘体12、22或者环绕地去除绝缘体12、22，如在图1和2中可见那样。
视电缆的应用目的而定，在其上布置有电组件3的(部分)去绝缘的位置配备有保护层，其例如是压力注塑包封的形式或者浇注的形式，如其进一步在以下详细描述的图7中所示出的那样。
此外，当前有意义的是，电组件3在电缆的这样的区域中抵靠在其芯线1、2上，该区域没有电插接部件，经由该电插接部件可能会建立与对应插头的电接触。也就是说，电组件3直接地集成在电缆本身中。其应该不形成电插接连接器的组成部分、并且尤其是不布置在插接连接器的插头壳体中。为了展示，在图2中在电缆轴向端部处示出了具有插头壳体80和电插接件81的插接连接器8，通过该插接连接器，电缆能够与对应插头电连接。根据图1至4通过抵靠在其芯线1、2上而集成在电缆中的电组件3因此布置在插接连接器8的外部、并且尤其是布置在插头壳体80的外部。
电组件3在电缆上处于由电缆屏蔽件4包围的空间的内部。电缆包括电缆屏蔽件4在内在此能够附加地由电缆包皮6包围。
在图5至8中示出了制造在图1至4中示出类型的电缆的各个方法步骤，其中在图5至8中也能够看到芯线1、2的各个绞合线，并且其中在具体的设计方案中产生与图1至4的电缆的接下来的区别：一方面，根据图5至8在芯线1、2的电组件3放置在其上的位置处没有设置芯线的断开部21、22。此外，为了根据图5至8将电组件3布置在芯线1、2上，所属的绝缘体12、22仅仅在芯线的这样的一侧处被去除，也就是没有如在图1至4中的情况下环绕地去除。此外，与图1至4的设计方案不同的是，在图5至8的情况中提出，在电缆的部分没有绝缘体12、22的并且电组件3抵靠在芯线1、2的位置处设置附加的保护层5，其覆盖电组件3以及芯线1、2的去绝缘区域。在此，其例如可以是压力注塑包封。
图5在此示出了具有各一个绝缘体12或22的两个电缆芯线1、2，它们并排地沿着电缆纵向方向L延伸并且横向于电缆纵向方向L彼此间隔开。在第一步骤中，两个芯线1、2这样部分地被去除相应的绝缘体12、22，即获得用于电组件3的容纳区域10、20，该电组件放置在芯线1、2上并且抵靠在其上。
如根据在图6中的电组件3的单独图示可见，该电组件为了电接触芯线1、2而具有(刚性的)电连接位置形式的电连接件31、32，其从电组件3上或者具体地在实施例中从其承载体30上轻微地凸出。承载体30在此设计成电路板。在电路板30上布置有电组件3的电的和/或电子的部件。经由电连接件31、32能够将电组件的这些部件与电缆的芯线1、2电连接并且固定在其上。
电组件3在芯线2上通过所属的连接件31、32的固定尤其可以材料配合地实现，例如通过熔焊、钎焊或者使用导电的粘接剂实现。材料配合的连接的建立相应地会导致电连接件31、32的熔化。
在接下来的步骤中，根据图7，电缆的部分去绝缘的并具有电组件3的区域利用保护层5覆盖。这例如能够通过利用塑料压力注塑包封电缆的相应的位置或者精确地说覆盖芯线1、2和电组件3来实现。保护层5一方面用于保护芯线1、2和电组件3免受环境的影响。另一方面其也能够对振荡吸收产生影响。此外，由此可以实现对包围芯线1、2和电组件3的电缆屏蔽件的改善的支承和引导。
根据图8，芯线1、2包括其绝缘体12、22以及包括部分去绝缘的和配备有电组件3的区域在内由电缆屏蔽件4包围。其例如可以设计成(金属)薄膜、尤其是铝膜。薄膜为了形成电缆屏蔽件4而围绕芯线1、2连同所属的局元件12、22卷绕。电缆屏蔽件4用于电屏蔽，尤其是对电缆在其沿着电缆纵向方向L的整个长度上进行屏蔽。
该布置又可以如根据图1至4所描述的那样由外部的电缆包皮6包围。例如，电缆包皮6能够利用挤出机或者通过挤出工艺的帮助围绕沿着电缆纵向方向L延伸的电缆屏蔽件4地安装。
根据一个改进方案，在电缆上多个电组件3也能够沿着电缆纵向方向L彼此间隔地前后布置。这一方面实现了该目的，从而在使用该电缆时能够使用多个电组件。然而，另一方面也能够提出，电缆在集束(Konfektionieren)时能够被分成多个单个(子)电缆，其然后分别具有原始的(无接头)电缆的相应的一个电组件。
在当前的实施例中，电缆例如具有RFID元件的形式的电组件3。这种类型的电缆通过相应的读出设备或者通过读出电子元件能够唯一地识别。因此，该电缆例如能够在机动车中装配情况下被识别，从而能够实现装配过程的可靠的质量保证。
相应的电缆常常与机动车的控制设备连接。在相关的机动车运行中，通过电组件3在芯线1、2上的接触能够将例如从控制设备输入到芯线1、2中的数据传输到电组件3中并且存储在那里。这种类型的数据可以包含错误信息或者运行持续时间信息。这些数据例如可以在维护的情况下通过外部的设备读取。
可替换的或者补充的是，在机动车中在这种类型的电缆附近或者在具有多个这种类型的电缆的电缆束附近持久性地装配有读出电子元件。由此例如能够在确定的时间间隔中询问，是否实际上原装的电缆被损坏和/或是否存在错误信息。通过这种方式应该确保在涉及的电缆束上防止人工篡改。刚好在安全相关的应用的情况下、尤其是在维护服务之后，该功能是特别有利的。
一旦存在由多个具有RFID元件的形式电组件3的电缆构成的电缆束，那么整个电缆束就可以通过对由各个电缆的全部ID号构成的校验和的询问来高效地检验。

Claims (18)

1.一种被屏蔽的电缆，具有：
至少两个芯线(1、2)，所述芯线并排地沿着电缆纵向方向(L)延伸，
绝缘体(12、22)，通过所述绝缘体将所述芯线(1、2)彼此电绝缘，以及
电缆屏蔽件(4)，所述电缆屏蔽件与所述芯线(1、2)一同沿着所述电缆纵向方向(L)延伸并且在横截面中环形地包围所述芯线(1、2)，
其特征在于，
在所述芯线(1、2)和所述电缆屏蔽件(4)之间设置有至少一个电组件(3)，所述电组件由所述电缆屏蔽件(4)包围，并且所述电组件安装在两个彼此间隔开的所述芯线(1、2)上并且由此与所述芯线分别电接触。
2.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述电组件(3)具有承载体(30)，所述承载体通过形成在所述承载体(30)上的电连接件(31、32)抵靠在两个所述芯线(1、2)的每一个上。
3.根据权利要求2所述的电缆，其特征在于，在所述承载体(30)上形成的所述电连接件(31、32)设计成刚性的电连接位置，在所述电连接位置上能够使所述承载体(30)位置固定地紧贴在所述芯线(1、2)上。
4.根据权利要求2或3所述的电缆，其特征在于，所述承载体(30)设计成电路板。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电缆，其特征在于，所述电组件(3)材料配合地固定在相应的所述芯线(1、2)上。
6.根据权利要求2和5所述的电缆，其特征在于，所述电组件(3)通过所述电连接件(31、32)材料配合地固定在相应的所述芯线(1、2)上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电缆，其特征在于，所述芯线(1、2)中的至少一个芯线在设置有所述电组件(3)的位置处具有断开部(11、21)，并且所述断开部(11、21)通过所述电组件(3)桥接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电缆，其特征在于，所述芯线(1、2)的所述绝缘体(12、22)在布置有所述电组件(3)的位置处部分地去除，从而获得用于所述电组件(3)的容纳部(10、20)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电缆，其特征在于，所述芯线(1、2)在布置有所述电组件(3)的位置处与该电组件(3)一同由与绝缘层分开制成的保护层(5)包围，所述保护层又由所述电缆屏蔽件(4)包围。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电缆，其特征在于，所述电组件(3)布置在所述电缆的一个没有电插接件的区域中，所述电插接件设计用于与对应插头电接触。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电缆，其特征在于，在所述电缆上安装有至少一个插接连接器(8)，所述插接连接器具有至少一个设计用于电接触对应插头的电插接件(81)，并且所述电组件(3)布置在所述插接连接件(8)的外部。
12.根据权利要求11所述的电缆，其特征在于，所述电组件(3)布置在所述插接连接件(8)的插接件壳体(80)的外部。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电缆，其特征在于，所述电组件(3)设计成被动电组件。
14.根据前述权利要求中任一项所述的电缆，其特征在于，所述电组件(3)设计成主动电组件。
15.根据前述权利要求中任一项所述的电缆，其特征在于，多个所述电组件(3)沿着所述电缆纵向方向(L)一个接一个地并且彼此间隔地布置在所述电缆上。
16.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的被屏蔽的电缆的方法，其特征在于，
所述芯线(1、2)的所述绝缘体(12、22)在所述芯线(1、2)的部分部段中至少部分地被去除，
电组件(3)在去绝缘的部分区段中安放在两个彼此间隔的所述芯线(1、2)上，从而使所述电组件与所述芯线分别电接触，
所述芯线(1、2)、包括所述绝缘体(12、22)在内以及所述电组件(3)由电缆屏蔽件(4)包围，所述电缆屏蔽件沿着所述电缆纵向方向(L)延伸。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述电缆屏蔽件(4)与由所述电缆屏蔽件(4)包围的所述电组件(3)一同由电缆包皮(6)包围，所述电缆包皮沿着所述电缆纵向方向(L)延伸。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述电缆屏蔽件(4)与由所述电缆屏蔽件(4)包围的所述电组件(3)一同借助于挤出工艺由电缆包皮(6)包围。
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