CN108352225A - 数据线缆以及数据线缆在机动车中的用途 - Google Patents

Abstract

数据线缆(2)具有线缆芯(18)，线缆芯包括一定数量的，优选至少两个芯线对(4)。每个芯线对(4)具有两个芯线(6)，这两个芯线优选彼此平行延伸并且由对屏蔽件(8)包围。对屏蔽件(8)在此尤其构造为屏蔽膜(14)，其具有向外定向的有传导能力的外侧。此外，线缆芯(18)有总屏蔽装置(20)包围，其贴靠在对屏蔽件(8)的有传导能力的外侧上并且由此与其导电连接。线缆芯(18)优选构造出绞合件(16)，其适宜地沿着与屏蔽膜(14)相同的方向绞合，从而使得屏蔽膜固定在各自的芯线对(4)上。屏蔽部接触在此优选仅通过总屏蔽装置(20)来实现。放弃使用加蔽线。数据线缆(2)尤其是使用在汽车领域中。

Description

数据线缆以及数据线缆在机动车中的用途

技术领域

本发明涉及具有线缆芯的数据线缆，线缆芯包括一定数量的芯线对，其中，每个芯线对优选平行地具有两个芯线，芯线由对屏蔽件包围。本发明此外还涉及这种数据线缆在针对土地、水、空间和/或空气的交通工具，例如机动车、飞机、轮船、小艇或气垫船等中的使用。为了避免不需要的重复，在下面介绍机动车，其中，关于在交通工具中的用途不应由此而有限制。

背景技术

这种数据线缆尤其是用于高速数据传递，特别是用于对称的数据传递。在这种对称的数据传递中，信号馈入芯线对的一个芯线中，与之相反的信号馈入另一芯线中。两个信号在接收器侧相互相加，从而消除外部干扰影响。在使用品牌名称ParalLink的情况下，申请人提供针对电脑网络的这种数据线缆。

基于机动车内的越来越多的通信技术，在汽车领域中也增加了针对这种高速数据线路的需求。在此通常，除了高的成本压力以外还要将辛劳、结构空间和重量尽可能保持得很小。

针对数据传递，通常将两个芯线对组合在一个共同的数据线缆中。为了确保可靠的和无干扰的数据传递，在此，针对带有在Gb范围内的数据传递速率的高速数据传递而需要屏蔽件。屏蔽件在此必须在线缆端部上在与部件的连接部位上例如在插头区域中电接触。这尤其是在通常用于这种数据线路的膜屏蔽装置中是困难的。

从EP 2 112 669 A2得到带有被屏蔽的芯线对的数据线缆，其中，对屏蔽件通过金属涂覆的承载膜形成。承载膜在此没有缠绕地而是纵向起皱地构造，其中，在膜的纵向棱边的重叠区域中，膜翻转，从而向内朝芯线对指向的有传导能力的金属侧向外定向。在该区域中布置有加蔽线(Beidraht)，加蔽线与在那里向外定向的金属侧电接触。通过该加蔽线，于是在端部侧屏蔽件可以用简单方式例如利用常规的压接工艺在插头中被接触。

发明内容

从此出发，本发明所基于的任务是说明一种尤其是用于对称的高速数据传递的数据线缆，高速数据传递具有在Gb范围内的数据传递速率，其中，可靠的数据传递在同时很小的结构空间需求和很小的重量的情况下实现，并且该数据线缆还可以用简单方式制造。

该任务根据本发明通过带有权利要求1的特征的数据线缆以及通过带有权利要求16的特征的方法来解决。数据线缆包括线缆芯，线缆芯包括一定数量的芯线对，其中，每个芯线对具有两个芯线，芯线优选彼此平行布置并且由对屏蔽件包围。各个芯线对在此尤其是由两个芯线构成，并且直接由对屏蔽件包围。也就是说，被屏蔽的芯线对不具有另外的由对屏蔽件包围的部件，如填充元件或另外的芯线等。芯线对的数量当前理解为至少一个，但优选为多个并且尤其是两个芯线对。

各自的对屏蔽件在此具有包围芯线对的有传导能力的外侧，该外侧向外定向。外侧因此完全包围芯线对，并且在整个周边上向外定向。附加地，线缆芯整体由总屏蔽装置包围，其贴靠在对屏蔽装置的向外定向的有传导能力的外侧上并且由此与其电连接。

通过该设计方案实现如下特别的优点，即，由于各自的对屏蔽件的有传导能力的外侧与总屏蔽装置之间的直接的电连接，可以放弃并且也是适宜地放弃附加的元件，尤其是附加的加蔽线。同时，通过总屏蔽装置，例如在与部件连接时或也在插头中能够实现总屏蔽装置在线缆的端部上的简单的制造和接触。此外，通过放弃加蔽线节约了材料，这除了减小必要的结构空间以外还导致重量和成本节约。

各自的芯线对的芯线在此优选平行延伸，即彼此没有绞拧。由此避免由于绞拧导致的干扰效应。

在此，在适宜的设计方案中，在使用多个芯线对时，各自的对屏蔽装置导电地相互贴靠。因此，与常规的数据线缆不同，放弃各个芯线对之间的电气分离。通过对屏蔽装置同时与总屏蔽装置传导地连接，确保了各个屏蔽元件之间的尽可能大面积的传导的接触，从而整体实现可靠的屏蔽。所有屏蔽元件因此处于相同的电势上。

在适宜的改进方案中，分别设有对屏蔽件的芯线对、尤其是两个芯线对相互绞合成绞合件。绞合件在此优选形成线缆芯。替选地，另外的元件也还可以与被屏蔽的芯线对一起优选作为共同的绞合件形成线缆芯。也就是说，另外的元件可以与芯线对一起绞合。通过绞合，首先整体实现针对数据线缆的高的(弯曲)灵活性，数据线缆尤其是在应用在交通工具中时是有利的。

在适宜的设计方案中，各自的对屏蔽件围绕各自的芯线对缠绕。对屏蔽件因此具有螺旋形地围绕各自的芯线对引导的屏蔽元件。由此，即使在弯曲应力的情况下也整体确保了可靠的屏蔽。

适宜地，线缆芯的多个和优选所有的芯线对的对屏蔽件沿相同的方向被缠绕。通过该措施获得如下特别的优点，即，尤其是与绞合成绞合件的芯线对组合，在适当的绞合方向上近似实现各个对屏蔽件的压缩。对屏蔽件因此通过在绞合时施加的力可靠地固定在各自的芯线对上。

由于对屏蔽件的通过绞合过程实现的固定，为了节约结构空间和成本的目的此外可以放弃在其他情况下所需的捆扎膜。因此相应地，在优选的设计方案中也放弃这种附加的绝缘的和稳固的围绕各自的对屏蔽件或也围绕整个绞合件的捆扎膜。

整个绞合的另外的特别的优点在于：由此也确保了利用屏蔽膜紧密地且特别是密封地缠绕各自的芯线对，从而整体构造出可靠的屏蔽，并且进而改进了两个芯线对的传递特性。

为了实现这一点，各自的对屏蔽件在此尤其是与绞合件的绞合方向一致地缠绕。对屏蔽件和总绞合装置因此以相同的方式构造有相同的捻合方向。此外优选地，对屏蔽件的捻距小于绞合件的总捻距。

原则上存在如下可能性：针对各自的对屏蔽件考虑到任意的屏蔽元件，例如由若干单线(其螺旋形地围绕对件延伸)构成的螺旋卷绕屏蔽装置、编织物屏蔽装置、膜屏蔽装置或它们的组合。然而适宜地，仅屏蔽膜设置为对屏蔽件，也就是说，对屏蔽件通过屏蔽膜本身形成。屏蔽膜尤其是根据捆扎的方式围绕芯线对缠绕。在此，相邻的膜区段优选相互重叠。屏蔽膜尤其是在一侧或两侧金属涂覆的塑料膜，尤其是铝涂覆的塑料膜。替选地使用金属膜。尤其是与绞合的芯线对组合能够实现使用简单的屏蔽膜，这是因为在该情况下，屏蔽膜如之前描述的那样通过绞合在一定程度上固定在芯线对上。被捆扎的屏蔽膜的另外的固定因此不是必需的，并且优选也不设置。屏蔽膜的厚度在此通常在几个的1/100mm至通常最大1/10mm，例如1/20mm的范围内。在所有情况下，屏蔽元件尤其是直接围绕两个芯线安置，也就是说没有另外的单独的元件的中间分层，例如绝缘的膜或分层。

作为替选或作为屏蔽膜的补充，有传导能力的包裹层构造用于构造对屏蔽件。包裹层优选构造为被包覆挤出的包裹件，并且因此可以低成本地制造。包裹件在该情况下尤其是由有传导能力的塑料构成。这种塑料例如通过将有传导能力的颗粒添加和嵌入到塑料基质中来实现。

有传导能力的包裹件在此包围各自的芯线对。为此替选地，有传导能力的包裹件包围各自的芯线绝缘件，因此形成各自的芯线的外部的同中心的芯线包裹件。芯线对的两个芯线的有传导能力的包裹层相互接触，并且由此构造出对屏蔽件。在具有有传导能力的包裹层的实施方案中优选放弃附加的屏蔽元件，例如附加的屏蔽膜等。

包围线缆芯的总屏蔽装置优选构造为编织物屏蔽装置、螺旋卷绕屏蔽装置或也构造为膜屏蔽装置或由它们的组合构成。然而总屏蔽装置尤其是包括至少一个编织物或螺旋的屏蔽元件，他们分别由大量相互交织的或螺旋的单线构成。这些单线可以与另外的屏蔽膜组合。这种编织物屏蔽装置或螺旋卷绕屏蔽装置可以基于其与屏蔽膜相比更大的稳定性简单地制造。

线缆芯没有强制性地局限于将芯线对用于数据传递。在适宜的设计方案中，线缆芯除了芯线对以外还具有另外的元件，例如填充绳，以便调节出期望的几何形状或尤其是圆形。补充地或替选地，除了芯线对以外还整合了电供应线路，其用于给部件供电，并且通常具有比用于数据传递的芯线明显更大的线路横截面。供应线路在此本身是被屏蔽的也或者未被屏蔽。除了芯线对以外，例如也整合有另外的电或光数据传递元件。整体上，数据线缆在这种实施变型方案中是带有不同的功能的混合线缆。另外的元件优选补充于被屏蔽的芯线对地布置，即分别布置在对屏蔽件外部。

适宜地，数据线缆是预组装的数据线缆，其中，在端部侧接触联接元件，尤其是插头。联接元件在此具有接地联接件，其优选仅与总屏蔽装置连接。因此，通过接地联接件实现各个对屏蔽装置的屏蔽接连。优选并部进行各个对屏蔽装置的独立的直接接触，即其与联接元件的机电连接。接触仅间接地通过总屏蔽装置实现。

这种数据线缆尤其是使用在机动车中，然而并不局限于应用在汽车领域中。

为了制造这种数据线缆，在优选的设计方案中，对屏蔽件通过缠绕或捆扎来构造特别是构造为屏蔽膜，其中，捆扎的缠绕方向与芯线对的绞合件的绞合方向一致。通过该措施实现的是，对屏蔽件通过绞合进一步沿径向拉紧，并且因此牢固地围绕芯线对保持缠绕。由此特殊地能够实现放弃用于固定对屏蔽件的另外的塑料膜。

对屏蔽件优选在此在用于构造绞合件的绞合过程期间施加，但并不使各个芯线对在之前利用屏蔽膜捆扎。也就是说放弃单独的捆扎过程。针对捆扎，绞合过程得到充分利用。屏蔽膜在此平行于各自的芯线对地以一并输入的方式输送至绞合机器。

附图说明

本发明的实施例随后借助附图进行详细阐述。其中：

图1示出穿过数据线缆的横截面图；以及

图2示出根据图1的带有线缆的暴露的各个层的数据线缆的立体图。

在附图中，作用相同的部分设有相同的附图标记。

具体实施方式

在附图中示出的数据线缆2通常用于传递对称的数据信号，并且适用于以优选大于100Mb每秒和优选大于1Gb每秒的数据速率的可靠的数据传递。数据线缆2优选具有至少两个芯线对4，芯线对分别通过两个芯线6形成，芯线由对屏蔽件8包围。适宜地，数据线缆2具有刚好两个芯线对4，如这在附图中示出的那样。各个芯线6在此彼此平行引导，即芯线对4的芯线6没有相互绞合。各自的芯线6具有电导体10和芯线绝缘件12并且优选由其构成。导体10尤其是带有优选由铜构成的绞合的单个绞合线的绞合线导体。另外的材料，尤其是铜合金、铝、铝合金等也可以使用。单个绞合线也可以被涂层。导体10也可以是实心导体。芯线绝缘件12形成绝缘体。芯线绝缘件12优选由被包覆挤出的坚固的塑料套构成。在此适宜地使用聚丙烯。然而另外的适当的材料原则上也可以使用。替选于实心的设计方案地，芯线绝缘件12构造为有泡的包裹件。

在所示的实施例中，芯线对4由两个相互不连接的单个芯线6形成。为此替选地，各自的芯线对4构造为尤其是被挤出成型的孪生件，即两个芯线6在一定程度上是两芯线的带状线路的一部分。在带状线路中，两个导体10引入在共同的绝缘包裹件中。为此优选地，在工作流程中，共同的绝缘包裹件尤其是借助挤出成型施加到平行地并排引导的导体10上，从而形成孪生线路。

对屏蔽件8尤其是屏蔽膜14，其优选构造为在一侧金属涂覆的塑料膜。其在此具有向外定向的金属的有传导能力的侧面。替选于在一侧涂覆的承载膜，也可以使用在两侧涂覆的膜或金属膜。屏蔽膜14适宜地根据捆扎的方式围绕芯线对4缠绕。为此替选地使用纵向起皱的屏蔽膜，如其例如从在开头引用的EP 2 112 669A2得知的那样。

替选于屏蔽膜14，在此未详细示出的有传导能力的包裹层被施加，尤其是被包覆挤出。包裹层优选共同包围芯线对4的两个芯线6。替选地，每个芯线6设有这种有传导能力的被挤出成型的包裹层。

设有对屏蔽件8的芯线对4相互绞合成绞合件16。在实施例中，绞合件16同时形成线缆芯18。在实施例中不再设置另外的元件。替选地，另外的元件也可以被整合。例如在电/光上不实用的填充绳和/或线缆芯18构造为混合线缆芯18，其中，除了芯线对以外还整合了另外的电和/或光传递元件。在混合结构的情况下，另外的元件优选同样是绞合件16的一部分。

通过芯线对4的绞合，整体实现了整个数据线缆2的很好的灵活性。此外，由于绞合，用于数据传递的传递特性尤其是在数据线缆2的(弯曲)运动的情况下正面地受影响。

捆扎的屏蔽膜14在此适宜地沿和芯线对4相互绞合相同的方向捆扎。屏蔽膜14的捻合方向因此相应于绞合件16的捻合方向。通过该措施，捆扎的屏蔽膜14因此以优选的设计方案固定在芯线对4上，从而可以放弃且也放弃单独的固定器件，尤其是绝缘的中间膜。

屏蔽膜14在此有选择地首先在单独的步骤中围绕各自的芯线对4捆扎。替选地，屏蔽膜14在整体绞合成绞合件16时被施加，为此，屏蔽膜分别围绕两个平行的芯线随动地导入。在最后提到的情况下取消单独的捆扎过程。针对屏蔽膜14的捆扎，芯线对4成为绞合件16的绞合过程因此得到充分利用。

另外的特别的优点在于，通过整体绞合成绞合件18也确保了利用屏蔽膜14紧密且特别是密封地缠绕各自的芯线对4，从而整体上确保了可靠的屏蔽。

补充地，围绕线缆芯18或绞合件还安置了总屏蔽装置20，其整体包围线缆芯18。总屏蔽装置20优选是编织物屏蔽装置。总屏蔽装置20在此直接贴靠在各自的对屏蔽装置8上，并且与其电接触。对屏蔽装置8与(接地)触点的接连在在此未详细示出的方式中通过总屏蔽装置20实现。在此可以动用常规的、简单的、待使用的屏蔽部接触方法，例如压接。此外，总屏蔽装置20也用于对屏蔽的进一步的改进，尤其是用于改进EMV特性。

最后，为了防止受到外部影响还构造有外部线缆包裹件22。其形成外部绝缘包裹件，并且尤其是由PVC或另外的适当的绝缘材料构成。

在此描述的数据线缆2的特征一方面在于对屏蔽装置8与总屏蔽装置20之间的电接触，由此，屏蔽的简化的接触能够通过总屏蔽装置20实现。另一方面，数据线缆2的特征在于，针对各自的芯线对4的屏蔽膜14以和线缆芯18的总绞合相同的方式施加，即屏蔽膜14和绞合件尤其是具有相同的捻合方向。由此获得如下优点：简单的屏蔽膜，尤其是铝涂覆的屏蔽膜可以使用，而不需要附加的固定器件。通过总绞合，捆扎的屏蔽膜牢固地固定在芯线对4上。此外，这尤其是即使在数据线缆2运动的情况下也整体上导致了更好且可靠的屏蔽。

通过在此描述的结构整体实现具有用于高频的，尤其是对称的数据传递的很好的传递特性的数据线缆2。在此放弃在现有技术中常见的不同的元件。这尤其是涉及单独的排扰线(Beilaufdraht)，并且也涉及用于屏蔽膜14的附加得到稳固的膜。由此，数据线缆整体可以紧凑地构造，从而其需要很小的结构空间。由此同时减小重量。

Claims (18)

1.数据线缆(2)，所述数据线缆具有线缆芯(18)，所述线缆芯包括一定数量的芯线对(4)，其中，每个芯线对(4)由两个芯线(6)构成，所述两个芯线直接由对屏蔽件(8)包围，

其特征在于，

所述对屏蔽件(8)具有包围所述芯线对(4)的、向外定向的、有传导能力的外侧，并且所述线缆芯(18)由总屏蔽装置(20)包围，所述总屏蔽装置贴靠在所述对屏蔽件(8)的有传导能力的外侧上并且由此与所述对屏蔽件电连接。

2.根据前一权利要求所述的数据线缆(2)，

其特征在于，

芯线对(4)的芯线(6)彼此平行延伸。

3.根据前述权利要求中任一项所述的数据线缆(2)，

其特征在于，

多个芯线对(4)分别设置有对屏蔽件(8)，并且这些对屏蔽装置(8)分别彼此电接触。

4.根据前述权利要求中任一项所述的数据线缆(2)，

其特征在于，

设置有多个分别设有对屏蔽件(8)的芯线对(4)，并且这些芯线对(4)相互绞合成绞合件(16)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的数据线缆(2)，其中，所述对屏蔽件(8)围绕各自的芯线对(4)缠绕。

6.根据前一权利要求所述的数据线缆(2)，其中，所述芯线对(4)的对屏蔽件(8)沿相同的方向缠绕。

7.根据前两个权利要求中任一项以及根据权利要求4所述的数据线缆(2)，其中，所述对屏蔽件(8)与所述绞合件(16)的绞合方向一致地缠绕。

8.根据前一权利要求所述的数据线缆(2)，其中，所述对屏蔽件(8)的捻距小于所述绞合件(16)的捻距。

9.根据前述权利要求中任一项所述的数据线缆(2)，其中，所述对屏蔽件(8)具有屏蔽膜(14)，并且尤其是通过所述屏蔽膜形成。

10.根据前述权利要求中任一项所述的数据线缆(2)，其中，为了构造所述对屏蔽件(8)构造出有传导能力的、尤其是被包覆挤出的包裹层。

11.根据前述权利要求中任一项所述的数据线缆(2)，其中，所述总屏蔽装置(20)构造为编织物屏蔽装置、螺旋卷绕屏蔽装置或膜屏蔽装置，或者由它们的组合构成。

12.根据前述权利要求中任一项所述的数据线缆(2)，其中，所述线缆芯(18)除了所述芯线对(4)之外还具有另外的元件，例如填充绳、电供应线路和/或电或光数据传递元件。

13.根据前述权利要求中任一项所述的数据线缆(2)，其中，放弃用于屏蔽部接触的加蔽线。

14.根据前述权利要求中任一项所述的数据线缆(2)，其中，放弃使所述对屏蔽件(8)稳固的、尤其是绝缘的膜。

15.根据前述权利要求中任一项所述的数据线缆(2)，其中，在端部上接触有联接元件，尤其是插头，其中，所述联接元件具有与所述总屏蔽装置连接的接地联接件，尤其是并不单个地接触所述对屏蔽装置(8)。

16.根据前述权利要求中任一项所述的数据线缆(2)在机动车中的用途。

17.用于制造尤其是根据权利要求1至14中任一项所述的数据线缆的方法，所述数据线缆包括一定数量的芯线对，将具有向外定向的有传导能力的外侧的对屏蔽件通过缠绕分别围绕所述芯线对安置，并且附加地安置总屏蔽装置，所述总屏蔽装置与所述对屏蔽件的有传导能力的外侧电连接，其中，将所述芯线对绞合成绞合件，其中，所述绞合件的绞合方向和所述对屏蔽件的缠绕方向一致。

18.根据前一权利要求所述的方法，其中，所述对屏蔽件分别通过屏蔽膜形成，并且直到所述芯线对绞合成绞合件时才被施加，为此所述屏蔽膜在无需单独的捆扎过程的情况下在绞合过程中一并输入。