CN111342308A - 电缆连接器装置、电缆连接器以及挤压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电缆连接器装置、电缆连接器以及挤压装置，电缆连接器装置具有电缆连接器和电缆，电缆具有多条单独的线，每条单独的线具有绝缘体和电导体，电缆连接器装置包括被构造成连接到相应的匹配连接器的前部部段、通过电缆护套将单独的线环绕在其中的后部部段以及插入的中心部段。单独的线中的两条单独的线的电导体在后部部段中具有第一相互标称距离并且在前部部段中具有第二相互距离，第二距离大于第一距离，在中心部段中的两条单独的线的电导体之间的距离沿前部部段的方向递增。至少一个挤压装置形成在中心部段中，以将至少两条单独的线挤压在一起，使得至少两条单独的线的绝缘体在公共接触区的区域中经受机械变形。

Description

电缆连接器装置、电缆连接器以及挤压装置
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的电缆连接器装置，该电缆连接器装置具有电缆连接器和电缆，电缆具有多条单独的线，每条单独的线具有绝缘体和电导体。
本发明还涉及根据权利要求19的前序部分的用于连接到电缆的电缆连接器，该电缆具有多条单独的线，每条单独的线具有绝缘体和电导体。
此外，本发明涉及一种用于电缆连接器装置或用于电缆连接器的挤压装置。
背景技术
如已知的，连接器用于产生与互补的另一连接器(随后也被称为匹配连接器)的电连接。电缆连接器可以是例如插头、耦合器或适配器。在本发明的上下文中所使用的术语“电缆连接器”代表所有变型。
特别地，汽车工业对在车辆中使用的连接器的鲁棒性和安全性提出了高的需求。因此，连接器有时必须承受高的负荷，例如机械负荷或热负荷。连接器自身必须在不利的环境条件下将它们的电学性能保持在规定的公差范围内，以便确保永久无故障的信号传输。特别是在(部分)车辆的自动驾驶的情况下以及对于辅助系统，确保安全性是首要的。
有时，例如在车辆的自动驾驶期间或者在使用辅助系统期间，通常必须实时地将来自多个摄像机、各种传感器和导航源的大量数据相互组合并传输。相应地，许多设备、屏幕和摄像机的操作需要车辆电子系统中的有效基础设施。由于该原因，现在对于为此所需的连接器和电缆的与必要数据速率相关的需求非常高。
在电缆制造过程的背景下，其中电缆的单独的电导体连接到电缆连接器的接触元件，通常需要将多芯电缆的单独的线分布在过渡区域(随后也被称为电缆连接器装置的“中心部段”)中，在每种情况下，该过渡区域在电缆连接器装置的“前部部段”中的相应的接触元件之间。尽管电缆内的单独的线被该电缆的电缆护套(随后也被称为电缆连接器装置的“后部部段”)包裹并因此通常以居中并紧密承靠的方式被引导穿过电缆，但是在电缆连接器装置的中心部段中，必须从电缆中的单独的电导体之间的仍然很小的距离扩展(相当于改变节距)到与电缆连接器的接触元件之间的距离相对应的更大距离。例如，在通用类的US2005/0287873 A1中公开了连接器壳体中的双绞线电缆的单独的线的相应引导和分布。
特别是当在用于传输高数据速率的高频技术中使用电缆连接器时，问题在于，由于电缆护套的移除，电缆连接器装置的过渡区域中或中心部段中的信号路径变得电感性更高。在该部段中，阻抗的相应变化最终会导致HF信号的不期望的反射，出于该原因，特别是对于汽车领域中的连接器而言，通常只能非常困难地满足所要求的传输标准，并且对于任何期望类型的连接器也不能满足这些传输标准。
发明内容
因此，本发明基于的目的在于提供一种具有改进的阻抗分布的电缆连接器装置。本发明基于的目的还在于提供一种具有改进的阻抗分布的电缆连接器。
此外，本发明基于的目的在于提供一种用于电缆连接器装置或用于电缆连接器的挤压装置，该挤压装置的使用尤其使得电缆连接器装置或电缆连接器的阻抗分布能够得以改进。
该目的通过具有权利要求1的特征的电缆连接器装置和通过具有权利要求19的特征的电缆连接器来实现。该目的通过具有权利要求21的特征的挤压装置来实现。
从属权利要求涉及本发明的有利实施例和变型。
可以规定，电缆连接器装置具有电缆连接器和电缆，该电缆具有多条单独的线，每条单独的线具有绝缘体和电导体。
电缆可以具有至少两条单独的线。然而，电缆还可以具有多于两条的单独的线，例如三条单独的线、四条单独的线、五条单独的线、六条单独的线、七条单独的线、八条单独的线或者甚至更多条单独的线。
电缆优选地形成为非屏蔽电缆。然而，原则上，也可以提供屏蔽电缆。
尤其是，电缆可以形成为双绞线电缆，即形成为具有双绞线芯对的电缆。然而，原则上，电缆可以根据需要形成，例如也可以形成为所谓的平行对电缆、同轴电缆或另一种电缆。
特别优选地提供了具有双绞线芯对的非屏蔽电缆(所谓的非屏蔽双绞线(UTP)电缆)。
单独的线的电导体可以是单独电线或利兹线(Litz-wire)，即由细的单独电线组成的电导体。然而，在本发明的上下文中不涉及电导体的类型。
为了使单独的线的电导体彼此电绝缘，电导体各自具有包覆绝缘体或相应的绝缘护套。
电缆连接器装置具有：前部部段，该前部部段被构造成用于连接到相应的匹配连接器；后部部段，在该后部部段中，单独的线被电缆护套环绕；以及插入的中心部段。
部段沿着电缆连接器装置、优选地沿着电缆连接器装置的中心轴线延伸。当电缆连接器形成为笔直的电缆连接器时，中心轴线可以是例如电缆连接器的纵向轴线。然而，中心轴线也可以是成角度的电缆连接器(“角度连接器”)的中心轴线，该成角度的电缆连接器从电缆连接器的前部接口开始延伸，该前部接口用于连接到相应的匹配连接器并且连接到电缆连接器的电缆输出。前部部段邻接中心部段，并且中心部段邻接后部部段。
如果在本发明的上下文中使用方向指示“前部”，则该指示涉及电缆连接器装置的侧部或电缆连接器装置的电缆连接器的面向下一个匹配连接器的端部(“连接器侧端”)。指示“后部”涉及电缆连接器装置的侧部或电缆连接器装置的电缆连接器的面向电缆的端部(“电缆侧端”)。因此，在下面的图1和图2中，电缆连接器的左侧位于“前部处”，并且电缆连接器的右侧位于“后部处”。
根据本发明，可以规定，两条单独的线的电导体在后部部段中具有第一相互标称距离并且在前部部段中具有第二相互距离，该第二距离大于第一距离。两条单独的线的电导体之间的距离在中心部段中沿前部部段的方向递增。
因此，电缆在电缆连接器装置的后部部段中仍然具有其电缆护套。仅能从电缆连接器装置的中心部段移除电缆的电缆护套。因此，可以从中心部段触及电缆的单独的线以进行单独的进一步引导。
可以在第一相互标称距离的定义中考虑公差，根据该公差，后部部段中的或电缆护套内的电导体之间的距离偏离所提供的标称值(例如由制造商提供)，特别是因为考虑到公差，电缆护套内的电导体之间的距离通常不会在电缆的整个长度上持续地保持。特别地，可以考虑电缆内的包括公差的最小可能距离。因此，第一距离可以是例如“最小距离”。
电缆护套内的导体的“最小距离”尤其应理解为在通常平行地穿过电缆延伸的电导体之间进行正交距离测量得到的最小距离。
可以规定，最初仅考虑两个电导体(特别是被构造成用于接合信号传输的电导体对)或仅考虑两条单独的线，以便确定第一距离和第二距离。然而，也可以考虑电缆的所有电导体或单独的线。
下文基本上基于该电缆的两条单独的线或电导体来对本发明进行描述。然而，这旨在基本上用于更好地理解本发明的基本原理，而不应理解为是限制性的。如果下文和上文参考“两条单独的线”或“两个单独的导体”，则这也应理解为包括具有多于两条单独的线或具有多于两个单独的导体的实施例，只要在技术上不排除这一点。
根据本发明，至少一个挤压装置被设置在中心部段中并且形成为将至少两条单独的线挤压在一起，使得该至少两条单独的线的绝缘体在公共接触区的区域中经受机械变形。
可以规定，仅将一些单独的线、例如仅将被设置成用于信号传输的单独的线、特别是被设置成用于对称信号传输的单独的线挤压在一起。还可以规定，仅将被设置成用于在特别高的数据速率(例如100Mbit/s或更高)下进行信号传输的单独的线挤压在一起。例如，可以对仅用于传输参考信号、低频信号和/或供电信号的单独的线进行规则地引导，即不将这些单独的线挤压在一起。
然而，优选地，电缆的所有单独的线被至少一个挤压装置挤压在一起。
通过借助于至少一个挤压装置对至少两条单独的线进行挤压，在被挤压在一起的单独的线的绝缘体的外护套处产生公共接触区，所述接触区的尺寸通常随着挤压压力的增加而增大。
通过创造性地使用至少一个挤压装置，可以特别是在电缆连接器装置的中心部段中有利地进行阻抗匹配，根据该阻抗匹配，可以优化电缆与连接器之间的过渡区域中的阻抗值。
根据本发明，可以优选地在整个电缆连接器装置上确保恒定阻抗。
通过使“未扭绞”区域最小化，电缆连接器装置可以具有改进的电磁兼容(EMC)性。
尽管在过渡到电缆连接器或前部区域时使电缆的电导体的一般必要距离或节距相匹配，但是可以有利地防止信号传输中的反射。
根据本发明，可以确保至少沿着挤压密封区域或沿着至少一个挤压装置将单独的线挤压在一起的区域的信号路径再次具有更大的电容性并且在理想情况下与例如为100欧姆的阻抗进行匹配。
在理想情况下，可以从阻抗分布图上缩短电缆连接器装置的过渡区域或中心部段。
在本发明的一种改进方案中，可以规定，至少一个挤压装置形成为将两条单独的线挤压在一起，使得这两条单独的线的绝缘体具有椭圆形的横截面。
在理想情况下，即忽略公差的情况下，单独的线的横截面以圆形的方式(绝缘体和电导体)延伸，而不受外力的影响。单独的线的横截面可以通过根据本发明的挤压从圆形形状(在理想情况下)开始变形。
例如，由于挤压，单独的线的横截面还可以以椭圆形的方式延伸。
能够产生单独的线的横截面，在该横截面中，形成了0.99或更小、例如0.95或更小、0.90或更小、0.85或更小、0.80或更小、0.75或更小或者甚至更小的宽度与长度之比。
至少两条单独的线可以被夹紧在一起，但是不会机械地损坏在这至少两条单独的线内延伸的绝缘体和/或电导体。
在本发明的一种改进方案中，可以规定，至少一个挤压装置形成为将两条单独的线挤压在一起，使得在这两条单独的线的电导体之间产生第三相互距离，该第三距离小于在将单独的线安置成以无作用力的方式抵靠彼此的情况下在这两条单独的线的电导体之间产生的距离。
根据本发明，在中心部段的区域中受挤压装置的影响的单独的线不仅被引导成彼此接触或紧密地抵靠彼此。仅以接触的方式延伸的电导体之间的最小距离可以通过根据本发明的挤压而进一步减小。
挤压在一起的单独的线的电导体的中心点之间的距离可以优选地小于在单独的线的最小公差情况(根据制造商的规定)的情况下的挤压在一起的单独的线的电导体的中心点之间的距离。
在本发明的一种改进方案中，可以规定，至少一个挤压装置形成为将两条单独的线挤压在一起，使得在这两条单独的线的电导体之间产生第三相互距离，该第三距离小于第一距离。
例如，可以规定，在电缆与电缆连接器之间的过渡区域中、即在电缆连接器装置的中心部段中，通过至少一个挤压装置对单独的线进行引导并使单独的线抵靠彼此地夹紧，使得与电缆中的距离或节距相比，减小了单独的线的电导体的距离(节距)。
此外，在本发明的一种改进方案中，可以规定，至少一个挤压装置形成为将两条单独的线挤压在一起，使得在中心部段中或至少在中心部段的被至少一个挤压装置覆盖的区域中的阻抗为85欧姆至115欧姆、优选地为90欧姆至110欧姆、特别优选地为95欧姆至105欧姆、非常特别优选地为100欧姆或者至少约为100欧姆和/或与前部部段和后部部段中的阻抗相匹配。
由于挤压装置，中心部段中的阻抗可以特别地匹配成防止或至少减小前部部段与后部部段之间的阻抗的突然变化的程度。
例如，中心部段中的阻抗可以被匹配成使得该阻抗对应于后部部段、前部部段和/或电缆中的阻抗，或者至少与后部部段、前部部段和/或电缆中的阻抗的偏差不大于0.1％、0.2％、0.5％、1.0％、1.5％、5.0％、10.0％、25.0％或50.0％。
汽车领域中用于电缆和连接器的传输标准通常要求100欧姆+/-5％的阻抗。尽管可以分别满足对单独的电缆和对电缆连接器的这些要求，但是由于在过渡区域或中心部段中移除了电缆护套，因此可能与所述要求有所偏差。通过借助于至少一个挤压装置对阻抗进行匹配，优选地也可以在中心部段中满足阻抗的要求。
在本发明的一种改进方案中，还可以规定，至少一个挤压装置的材料的介电常数对应于或者至少近似地对应于电缆护套的介电常数，特别是与电缆护套的介电常数的偏差小于10％，优选地与电缆护套的介电常数的偏差小于5％，特别优选地与电缆护套的介电常数的偏差小于1％，非常特别优选地与电缆护套的介电常数的偏差小于0.5％。
至少一个挤压装置优选地形成为塑料部件。然而，至少一个挤压装置还可以由另一种材料形成，例如由金属形成。可能由多种材料构成的多部分式构造也是可能的。
至少一个挤压装置优选地由与构成电缆护套的介电材料相同的介电材料或者至少由类似的材料形成。
特别地，当电缆护套和至少一个挤压装置的电介质常数或介电常数至少大致对应时，可能主要由于电缆护套的移除而引起的中心部段中的阻抗变化可以至少部分地、优选完全地被补偿。
还可以规定，以目标方式对至少一个挤压装置的材料或者该材料的介电常数进行选择，使得可以以目标方式对中心部段中的阻抗进行设定或规定。
在本发明的优选改进方案中，可以规定，电缆连接器具有连接器壳体，至少前部部段沿着该连接器壳体延伸。
可以规定，连接器壳体具有前部部段，该前部部段形成电缆连接器装置的前部部段。
连接器壳体可以被构造在前部部段的区域中，特别是用于连接到相应的匹配连接器。
此外，在本发明的优选改进方案中，可以规定，中心部段沿着连接器壳体延伸，并且挤压装置被布置在连接器壳体中。
可以规定，连接器壳体在其前部部段上具有沿着连接器壳体的中心轴线延伸的部段，即中心或后部部段，该中心或后部部段形成电缆连接器装置的中心部段。
此外，在本发明的一种改进方案中，可以规定，至少一个挤压装置与连接器壳体形成一体件，优选地形成为伸入连接器壳体内部的肋部。
特别地，可以提供V形、U形和/或部分环形的肋部，该肋部可以至少部分地将至少两条单独的线接纳在该肋部中并且将该至少两条单独的线挤压在一起。
例如，可以提供一个单独的肋部。然而，也可以提供多个肋部或挤压装置，例如提供两个、三个、四个或者甚至更多个肋部，这些肋部被布置成沿着中心轴线、优选地沿着连接器壳体的纵向轴线分布在中心部段上。
至少一个挤压装置也可以以伸入连接器壳体内部的销、板等的方式形成。
此外，在本发明的一种改进方案中，可以规定，至少一个挤压装置独立于连接器壳体形成，优选地形成为夹持部。
例如，可以规定V形、U形和/或部分环形的夹持部。
还可以规定呈电缆扎带形式的夹持解决方案。
原则上，也可以提供一件式的挤压装置与独立于连接器壳体形成的挤压装置的组合。例如，可以规定，一个或多个挤压装置与连接器壳体形成一体件，例如形成为一个或多个肋部，并且一个或多个另外的挤压装置形成为独立于连接器壳体或其他挤压装置的夹持部。
例如，可以提供一个夹持部。然而，也可以提供多个夹持部，例如两个、三个、四个或者甚至更多个夹持部，这些夹持部被布置成分布在电缆连接器装置的中心部段上。
原则上，可以提供呈任何期望的构造和分布的任意期望数量的挤压装置，以将至少两条单独的线挤压在一起。可以由本领域技术人员根据中心部段的轴向范围来选择挤压装置的数量，特别是为了尽可能完全地引导至少两条单独的线并且以彼此充分地挤压抵靠的方式引导该至少两条单独的线穿过中心部段。
优选地，可以规定，与连接器壳体一体地沿着连接器壳体的中心轴线轴向地偏移的两个挤压装置形成为伸入连接器壳体内部的肋部。
在本发明的一种改进方案中，可以规定，至少一个挤压装置形成为沿着连接器壳体的中心轴线尽可能居中地引导两条单独的线穿过中心部段。
至少两条单独的线可以特别地以与连接器壳体的内部面尽可能远地间隔开的方式被引导，也就是说，在技术上可能的情况下，该至少两条单独的线在连接器壳体的中心处延伸。
由于在连接器壳体内以尽可能居中(尽可能地靠近连接器中心或者在电缆连接器的中心轴线上)的方式对单独的线进行引导，因此增加了邻接物体(例如邻接的导电车身部件)的电缆的电导体之间的距离，并因此降低了在对电缆连接器造成机械损坏的情况下发生短路的风险。
在本发明的优选改进方案中，可以规定，后部部段沿着连接器壳体延伸。
可以规定，连接器壳体具有后部部段，该后部部段形成电缆连接器装置的后部部段。
连接器壳体可以形成在后部部段的区域中，特别是用于接纳电缆。
在特别优选的实施例中，可以规定，连接器壳体具有后部部段，电缆被插入到该后部部段中，该连接器壳体具有前部部段，该前部部段被构造成用于连接到相应的匹配连接器，并且该连接器壳体具有中心部段，该中心部段沿着连接器壳体的中心轴线在后部部段与前部部段之间延伸。在本发明的该变型中，连接器壳体的前部部段优选地形成电缆连接器装置的前部部段，连接器壳体的中心部段优选地形成电缆连接器装置的中心部段，并且连接器壳体的后部部段优选地形成电缆连接器装置的后部部段。
此外，在本发明的一种改进方案中，可以规定，连接器壳体和/或至少一个挤压装置形成为阻止中心部段中的空气夹杂物或者至少使中心部段中的空气夹杂物降至最少。
结果，阻抗分布，特别是在中心部段中的阻抗分布也可以被改进(例如，均匀化)。
在本发明的一种改进方案中，还可以规定，至少在中心部段中的单独的线被弹性的填充材料包封。
在优选的变型中，连接器壳体内的单独的线被弹性的填充材料包封。
特别地，由此可以防止空气夹杂物。
单独的线也可以例如通过包封而被置于限定的强制位置。
对于填充材料，使用与也用于制造电缆的电缆护套的材料类似或优选相同的材料可以是有利的。特别地，可以规定，填充材料的介电常数至少近似地对应于电缆护套的介电常数。
优选地选择介电常数大于空气的介电常数的填充材料。
原则上，也可以使用非弹性的填充材料。然而，弹性的填充材料是特别优选的。
通过选择填充材料或该填充材料的电学性能、特别是介电性能，可以以目标方式对中心部段中的阻抗进行控制。
原则上，连接器壳体可以由介电材料形成，特别是由塑料形成。然而，连接器壳体也可以具有导电的外部连接器，以便进一步改进阻抗过渡。
在本发明的一个改进方案中，可以规定，连接器壳体具有多部分的形式并且具有至少一个下部壳和至少一个上部壳。
特别地，下部壳可以是连接器壳体的接纳电缆的部分，该下部壳还具有至少一个挤压装置，该至少一个挤压装置优选地与下部壳形成一体件。
上部壳优选地可以是能够连接到下部壳的盖元件。上部壳能够被闩锁到下部壳。例如，可以为此在下部壳和/或上部壳上设置例如为闩锁钩和闩锁凸耳的闩锁装置。
上部壳可以具有用于连接到匹配连接器的机械标记特征，例如以便能够将电缆连接器仅连接到特定的匹配连接器类型，并且还可能仅以一个或多个提供的取向进行连接。
连接器壳体的上部壳可以形成为将单独的线、电缆、接触元件和/或至少一个挤压装置固定在下部壳中，或者该上部壳可以形成为当上部壳被置于下部壳上时至少确保不会掉出。
还可以规定，上部壳和下部壳均具有形成为一体件的挤压装置(例如彼此接合的肋部)，以便在上部壳被置于下部壳上时将至少两条单独的线挤压在一起。
在本发明的一种改进方案中，可以规定，连接器壳体具有至少一个紧固装置，用于对电缆护套进行轴向紧固，特别是用于减轻电缆的应力。
紧固装置可以优选地被布置在连接器壳体的后部部段中。
可以规定，电缆或其电缆护套被固定(特别是被轴向地固定)在连接器壳体的后部部段上。电缆或其电缆护套也可以可选地被径向地固定。
例如，可以提供一个或多个爪，该一个或多个爪至少部分地穿入电缆护套中并因此防止电缆不期望地从电缆连接器脱出和/或防止电缆不期望地在电缆连接器中旋转。
还可以提供将电缆紧固在连接器壳体的后部部段中的加压配合紧固件。
在本发明的一种改进方案中，可以在连接器壳体中设置多个接触元件，该多个接触元件电连接、优选地压接到单独的线的电导体。
接触元件优选地被布置在连接器壳体的前部部段中。
接触元件可以是例如销触点和/或插座触点。
原则上，可以在连接器壳体中设置任意期望数量的接触元件，例如两个接触元件、三个接触元件、四个接触元件、五个接触元件、六个接触元件、七个接触元件、八个接触元件或者甚至更多个接触元件。
接触元件的数量可以优选地对应于单独的线的数量。然而，还可以规定，与电缆具有单独的线相比，电缆连接器具有更多的电接触元件。在这种情况下，单独的接触元件也可以不连接到单独的线和/或多个接触元件可以连接到接合(joint)的单独的线。此外，还可以规定，电缆的单独的线的数量超过电缆连接器的接触元件的数量。在这种情况下，电缆的单独的线可以不连接到接触元件和/或多条单独的线可以连接到接合的接触元件。
在本发明的实施例中，特别地，可以规定，连接器壳体的前部部段从连接器壳体的面向匹配连接器的前端部延伸行进到接触元件的面向电缆的后端部。
因此，可以规定，例如，前部部段具有用于连接到相应的匹配连接器的接触元件。
中心部段可以从接触元件的面向电缆的后端部延伸行进到连接器壳体的后部部段，电缆的电缆护套也从该中心部段被剥离。
在本发明的一种改进方案中，可以在前部部段中和/或至少在中心部段的面向前部部段的前部区域中设置至少一个分隔装置，以便将接触元件和/或单独的线彼此分隔开。
至少一个分隔装置可以优选地被布置在连接器壳体中，特别是被布置在连接器壳体的前部部段中和/或至少布置在连接器壳体的中心部段的面向连接器壳体的前部部段的前部区域中。
分隔装置特别地可以是介电分隔装置，例如塑料部件。分隔装置优选地形成为在单独的接触元件或接触元件的组之间的分隔壁。可以形成至少一个分隔装置以优化前部部段中和/或中心部段的前部区域中的阻抗分布，或者使所述阻抗分布与所要求的标准相匹配。根据本发明的借助于至少一个挤压装置进行的挤压沿着中心部段的轴向区域可以是特别有利的，因为分隔装置和电缆护套都不延伸到该轴向区域。
优选地可以规定，连接器壳体的中心部段(特别是连接器壳体中的部段，在该部段中，电缆的单独的线与电缆护套绝缘并且彼此之间不被其他部件、特别是例如为塑料分隔壁的分隔装置分开)被尽可能地缩短，但不会低于为相应的电缆或相应的单独的线规定的弯曲半径。
按照这种方式，可以轴向地缩短临界中心部段，使得在信号传输期间不能达到由于移除了电缆护套而改变的阻抗值，或者使得根据本发明的阻抗匹配被至少一个挤压装置简化。
特别地，当使用具有例如由下部壳和上部壳组成的多部分形式的连接器壳体时，电缆连接器可以形成为模块化电缆连接器。例如，下部壳对于电缆连接器的各种设计而言可以是相同的，并且可以通过使用各种上部壳将该下部壳调整为限定的匹配连接器类型。
本发明还涉及一种用于连接到电缆的电缆连接器，该电缆具有多条单独的线，每条单独的线具有绝缘体和电导体。电缆连接器包括：前部部段，该前部部段被构造成用于连接到相应的匹配连接器；后部部段，在该后部部段中，单独的线被电缆护套环绕；以及插入的中心部段。单独的线中的两条单独的线的电导体在后部部段中具有第一相互标称距离并且在前部部段中具有第二相互距离，该第二距离大于第一距离。两条单独的线的电导体之间的距离在中心部段中沿前部部段的方向递增。
根据本发明，至少一个挤压装置被设置成用于中心部段中的电缆连接器并且形成为将至少两条单独的线挤压在一起，使得该至少两条单独的线的绝缘体在公共接触区的区域中经受机械变形。
根据本发明，可以在电缆连接器的电缆输出中提供阻抗控制。
根据本发明，可以改进特别是在中心部段中的电匹配，并因此还可以改进回波损耗。
在优选的改进方案中，电缆连接器具有连接器壳体，在该连接器壳体中形成有后部部段、中心部段和/或前部部段。
在电缆连接器的该优选变型中，连接器壳体可以具有能够插入电缆中的后部部段、用于连接到相应的匹配连接器的前部部段以及沿着连接器壳体的中心轴线在后部部段与前部部段之间延伸的中心部段。连接器壳体的中心部段可以形成为将电缆的多条单独的线从不具有电缆护套的后部部段引导到连接器壳体的前部部段，其中，每条单独的线具有绝缘体和电导体。
通过挤压单独的线或者通过同时楔入电缆或该电缆的单独的线中，在中心部段中，阻抗可以与接触元件或连接器壳体的前部部段达到的最小波动相匹配。
此外，本发明涉及一种挤压装置，该挤压装置用于上文和下文所描述的电缆连接器装置或者用于上文和下文所描述的电缆连接器。
可以基于挤压装置以技术上简单的方式在中心部段中以限定的方式对单独的线进行引导。
可以规定，至少一个挤压装置在横截面中以尽可能最佳的方式遵循单独的线的轮廓，以便尽可能完全地围绕单独的线。
由于阻抗匹配仅需要至少一个挤压装置，因此可以提供电缆连接器，该电缆连接器相对地成本有效，以产生对于高频技术而言的良好性能。根据本发明，可以简化电缆连接器的安装或电缆与电缆连接器的组装。
为了通过至少一个挤压装置在中心部段中限定阻抗匹配，可以执行计算、模拟和/或测量系列。
本发明不限于电缆连接器的特定设计或特定的电缆。然而，本发明特别适于尤其在车辆中使用的电缆或用于高频技术的电缆连接器。
根据本发明的电缆连接器可以形成为例如PL连接器、BNC连接器、TNC连接器、SMBA(FAKRA)连接器、N连接器、7-16连接器、SMA连接器、SMB连接器、SMS连接器、SMC连接器、SMP连接器、BMS连接器、HFM连接器、HSD连接器、H-MTD连接器、BMK连接器、微型同轴电缆(Mini-Coax)连接器或Makax连接器。
根据本发明的电缆连接器可以特别有利地在车辆、特别是机动车辆内使用。可能的使用领域是自动驾驶、驾驶员辅助系统、导航系统、信息娱乐系统、后座娱乐系统、互联网连接以及无线吉比特(IEEE 802.11ad标准)。可能的应用涉及高分辨率摄像机(例如4K和8K摄像机)、传感器系统、车载计算机、高分辨率屏幕、高分辨率仪表板、3D导航设备以及移动无线电设备。
非常特别地，本发明可以适于与罗森伯格(Rosenberger)MTD(模块化双绞线数据)连接器系统、用于以太网应用的用于护套式双绞线的传输系统一起使用。本发明的另一种同样特别有利的用途也可以涉及AMEC(汽车模块化以太网连接)连接器系统。
在根据本发明的电缆连接器装置的以太网应用的背景下，可能的用途可以特别地涉及以100Mbit/s至1Gbit/s或者更高的速率进行的数据传输。在本发明的上下文中，也可以提供芯片对芯片的应用。
已经结合根据本发明的电缆连接器装置进行描述的特征还可以有利地转移到根据本发明的电缆连接器以及根据本发明的挤压装置，反之亦然。此外，已经结合根据本发明的电缆连接器装置进行描述的优点也可以理解为涉及根据本发明的电缆连接器以及根据本发明的挤压装置，反之亦然。
此外，应当指出，诸如“包括”、“包含”或“具有”的术语不排除其他特征或步骤。此外，以单数表示步骤或特征的诸如为“一”或“该”的术语不排除多个特征或步骤，反之亦然。
附图说明
下文将基于附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
附图各自示出了优选的示例性实施例，在附图中，以彼此结合的方式示出了本发明的单独的特征。示例性实施例的特征还可以与相同示例性实施例的其他特征分开地实施，并且相应地本领域技术人员可以容易地将该示例性实施例的特征与其他示例性实施例的特征进行组合，以便形成进一步有意义的组合和子组合。
在附图中，功能相同的元件由相同的附图标记来表示。
在附图中，在每种情况下以下列附图示意性地示出：
图1示出了电缆连接器装置的平面图，该电缆连接器装置包括电缆和电缆连接器，该电缆连接器具有根据现有技术的连接器壳体；
图2示出了根据本发明的电缆连接器装置的平面图，该电缆连接器装置包括电缆和具有连接器壳体的电缆连接器；
图3示出了根据剖面线III穿过图2的电缆连接器的横截面；
图4示出了根据剖面线IV穿过图2的电缆连接器的横截面；
图5以横截面示出了两条单独的线的无作用力的平行引导的详细图示；
图6以横截面示出了被挤压在一起的两条单独的线的平行引导的详细图示；
图7示出了根据现有技术的电缆连接器装置和根据本发明的电缆连接器装置的示例性的时域反射仪的示意图；
图8示出了根据本发明的另一个电缆连接器装置的平面图，该电缆连接器装置包括电缆和具有连接器壳体的电缆连接器。
具体实施方式
图1示出了根据现有技术的电缆连接器装置1。电缆连接器装置1包括电缆2和具有连接器壳体4的电缆连接器3。
在当前情况下，电缆2例如形成为两芯的非屏蔽双绞线电缆(UTP电缆)。然而，原则上，本发明能够用于任何电缆，例如甚至用于屏蔽电缆。
连接器壳体4具有插入电缆2的后部部段5、用于连接到相应的匹配连接器(未示出)的前部部段7以及沿着连接器壳体4的纵向轴线A在后部部段5与前部部段7之间延伸的中心部段6。
从中心部段6开始，电缆2不具有其电缆护套8。中心部段6形成为将电缆2的多条单独的线9(在当前情况下为两条单独的线9)从后部部段5引导到前部部段7，其中，每条单独的线9具有绝缘体10和电导体11(例如参见图3)。
在图1中所示的根据现有技术的电缆连接器3中，问题在于，由于电缆护套8的移除以及所需的扩展或所谓的单独的线9的节距的改变(即，单独的线9之间的距离相对于彼此的改变)，信号路径在中心部段6中变得电感性更高。结果，引起了阻抗的改变，这可能导致HF信号的不期望的反射。
在图7中，为了说明，示出了两个示例性的时域反射仪的示意图。带有附图标记12的曲线示出了根据现有技术的电缆连接器装置1的曲线轮廓。可以识别出，根据现有技术的电缆连接器装置1的阻抗不满足在汽车领域中通常要求的100欧姆+/-5％的传输标准。
图2示出了根据本发明的电缆连接器装置1。以下内容基本上涉及根据本发明的电缆连接器装置1与图1的已知的电缆连接器装置1之间的差异。
根据本发明，至少一个挤压装置13被设置在中心部段6中并且形成为将至少两条单独的线9(在当前情况下为两条单独的线9)挤压在一起，使得该至少两条单独的线的绝缘体10在公共接触区B的区域中经受机械变形(特别地参见图3和图6)。
结果，可以以目标方式影响过渡区域或中心部段6中的阻抗并因此对该阻抗进行控制。根据本发明，可以通过技术上简单的措施满足所需的标准，例如上述的示例性的100欧姆+/-5％的汽车标准。为了说明，在图7中，通过示例示出了根据本发明的电缆连接器装置1的曲线(带有附图标记14)。
图2中所示的电缆连接器装置1是本发明的优选实施例。原则上，在本发明的上下文中，可以规定，电缆连接器装置1包括：前部部段7，该前部部段被构造成用于连接到相应的匹配连接器；后部部段5，在该后部部段中，单独的线9仍然被电缆护套8包围；以及插入的中心部段6。因此，前部部段7、中心部段6和/或后部部段5不必一定对应于电缆连接器3的前部部段、中心部段或后部部段。在本发明的上下文中，仅必要的是，单独的线中的两条单独的线9的电导体11在电缆连接器装置的后部部段5中具有第一相互标称距离D1(例如参见图5)并且在电缆连接器装置1的前部部段中具有第二相互距离D2(例如参考图4)，该第二距离大于第一距离D1，其中，两条单独的线9的电导体11之间的在电缆连接器装置的中心部段6中的距离沿电缆连接器装置1的前部部段的方向递增。
图8旨在用于进一步说明该基本原理。图8示出了电缆连接器装置1，其中，电缆2和挤压装置13未被接纳在连接器壳体4中。仅前部部段7和中心部段6的前部区域沿着连接器壳体4延伸。
此时，应当进一步提到的是，本发明也可以适于与成角度的电缆连接器一起使用。然而，出于简化目的，仅在示例性实施例中示出了沿直线延伸的电缆连接器3。
基于图5和图6进一步说明将单独的线9挤压在一起的原理。
图5以横截面示出了在无作用力状态下被平行地引导的两条单独的线9，结果是这两条单独的线仅紧密地支承抵靠彼此并且在其电导体11的中心点之间具有标称距离D1。
图6示出了当通过至少一个挤压装置13将图5的单独的线9挤压在一起(由两个箭头示出)时的单独的线9。通过将单独的线9挤压在一起，在单独的线9之间形成了公共接触区B，这引起了绝缘体10的机械变形。单独的线9通常被挤压在一起，使得该单独的线的绝缘体10的横截面从圆形横截面(至少在理想并且无公差的情况下，如图5所示处于无负荷状态)变为在挤压之后的椭圆形横截面。
挤压装置13可以优选地形成为将至少两条单独的线9挤压在一起，使得该至少两条单独的线的电导体11的中心点之间的距离D3小于在图5的无作用力的情况下的该至少两条单独的线的电导体之间的距离。
特别地，还可以规定，至少一个挤压装置13形成为将至少两条单独的线9挤压在一起，使得该至少两条单独的线的电导体11的中心点之间的距离D3小于电缆2的电缆护套8内的该至少两条单独的线的电导体11之间的最小距离。
最后，特别地，可以规定，至少一个挤压装置13形成为将至少两条单独的线9挤压在一起，使得在中心部段6中或至少在中心部段6的被至少一个挤压装置13覆盖的区域中的阻抗为85欧姆至115欧姆、优选地为90欧姆至110欧姆、特别优选地为95欧姆至105欧姆、非常特别优选地为100欧姆或者与前部部段7和后部部段5中的阻抗充分匹配。
在受控的阻抗匹配的背景下，还可以规定，至少一个挤压装置13的材料的介电常数对应于或至少近似地对应于电缆护套8的介电常数。例如，至少一个挤压装置13和电缆护套8可以由相同的介电材料形成。
可以规定，至少一个挤压装置13与连接器壳体4形成一体件，优选地形成为伸入连接器壳体4内部的肋部。在示例性实施例中是这种情况。然而，替代地或另外地，还可以规定，至少一个挤压装置13独立于连接器壳体4形成，优选地形成为夹持部。在这种情况下，甚至不必将至少一个挤压装置13布置在连接器壳体4中，如图8中所示。
可以提供任意数量的挤压装置13。在示例性实施例中，以肋部的形式提供了两个挤压装置13。
如在示例性实施例中的情况那样，可以规定，至少一个挤压装置13形成为沿着连接器壳体4的纵向轴线A尽可能居中地引导至少两条单独的线9穿过中心部段6。结果，可以将单独的线9引导成尽可能地远离连接器壳体4的内壁，在电缆连接器3受到严重的机械损坏的情况下，这可以降低在一个或多个电导体11与包围电缆连接器3的导电部件之间发生短路的风险。
原则上，可以规定，连接器壳体4和/或至少一个挤压装置13形成为阻止中心部段6中的空气夹杂物或者至少使该空气夹杂物降至最少。然而，这并不是很重要。
可以规定，利用填充材料(例如利用具有对应于或至少近似地对应于电缆护套8的介电常数的介电常数的填充材料)对至少在中心部段6中的、特别优选地在连接器壳体4内的单独的线9进行包封。优选地提供弹性的填充材料。
在示例性实施例中，可以规定，连接器壳体4具有多部分的形式并且具有至少一个下部壳15和一个上部壳16。这基于沿着图2中示出的剖面线III和IV根据图3和图4的截面视图可以特别好地看到。在图1和图2中，仅示出了相应的下部壳15；图3用虚线示出了上部壳。
上部壳16可以以盖部件的方式形成，并且当上部壳16被置于下部壳15上时，该上部壳可以固定或至少覆盖被容纳在下部壳15中的部件，特别是单独的线9和电缆2。可以提供闩锁装置，以将上部壳16和下部壳15闩锁在一起。上部壳16可以具有机械标记特征，以仅能够与特定的匹配连接器进行接触连接并且还可能仅以一个或多个限定的取向进行接触连接。特别地，基于两部分式构造，电缆连接器3可以具有模块化设计，根据该模块化设计，例如，下部壳15对于各种形式的电缆连接器3可以是相同的，并且能够与各种上部壳16进行组合，以连接到各种匹配连接器。
可以规定，连接器壳体4在后部部段5中具有至少一个紧固装置，在示例性实施例中为夹持部17，该至少一个紧固装置用于对电缆护套8进行轴向和/或径向紧固，特别是用于减轻电缆2的应力。
多个接触元件18可以被设置在连接器壳体4的前部部段7中，所述多个接触元件电连接、优选地压接到单独的线9的电导体11。在示例性实施例中，以对应于单独的线9的数量的方式提供了两个接触元件18。然而，原则上，接触元件18的数量和单独的线9的数量不必对应并且可以各自不同。
连接器壳体4的前部部段7可以从连接器壳体4的面向匹配连接器的前端部19延伸行进到接触元件18的面向电缆2的后端部20。
特别地，可以规定，连接器壳体4在前部部段7中和/或至少在中心部段6的面向前部部段7的前部区域中具有至少一个分隔装置21，以便将接触元件18和/或单独的线9彼此分隔开。在当前情况下，分隔装置21形成为分隔壁，该分隔壁与连接器壳体4的下部壳15形成一体件并且将连接器壳体4的前部部段7中的接触元件18与中心部段6的前部区域中的单独的线9彼此分隔开。特别地，可以有利地规定，至少一个挤压装置13被布置和形成在中心部段6中，使得单独的线9至少在该区域中被充分地挤压在一起，以便获得期望的阻抗匹配。

Claims (21)

1.电缆连接器装置(1)，所述电缆连接器装置具有电缆连接器(3)和电缆(2)，所述电缆具有多条单独的线(9)，每条单独的线具有绝缘体(10)和电导体(11)，所述电缆连接器装置包括：
前部部段(7)，所述前部部段被构造成连接到相应的匹配连接器；
后部部段(5)，在所述后部部段中，所述单独的线(9)被电缆护套(8)环绕；以及
插入的中心部段(6)，
其中，所述多条单独的线(9)中的两条单独的线的所述电导体(11)在所述后部部段(5)中具有第一相互标称距离(D1)并且在所述前部部段(7)中具有第二相互距离(D2)，所述第二距离大于所述第一距离(D1)，其中，所述两条单独的线(9)的所述电导体(11)之间的在所述中心部段(6)中的距离沿所述前部部段(7)的方向递增，
其特征在于，
至少一个挤压装置(13)被设置在所述中心部段(6)中并且形成为将至少两条单独的线(9)挤压在一起，使得所述至少两条单独的线的所述绝缘体(10)在公共接触区(B)的区域中经受机械变形。
2.根据权利要求1所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述至少一个挤压装置(13)形成为将所述两条单独的线(9)挤压在一起，使得所述两条单独的线的所述绝缘体(10)具有椭圆形的横截面。
3.根据权利要求1或2所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述至少一个挤压装置(13)形成为将所述两条单独的线(9)挤压在一起，使得在所述两条单独的线的所述电导体(11)之间产生第三相互距离(D3)，所述第三距离小于在将所述单独的线(9)安置成以无作用力的方式抵靠彼此的情况下在所述两条单独的线的所述电导体之间产生的距离。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述至少一个挤压装置(13)形成为将所述两条单独的线(9)挤压在一起，使得在所述两条单独的线的所述电导体(11)之间产生第三相互距离(D3)，所述第三距离小于所述第一距离(D1)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述至少一个挤压装置(13)形成为将所述两条单独的线(9)挤压在一起，使得所述中心部段(6)中的阻抗或至少在所述中心部段(6)的被所述至少一个挤压装置(13)覆盖的区域中的阻抗为85欧姆至115欧姆、优选地为90欧姆至110欧姆、特别优选地为95欧姆至105欧姆、非常特别优选地为100欧姆或者与所述前部部段(7)和/或所述后部部段(5)中的阻抗相匹配。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述至少一个挤压装置(13)的材料的介电常数对应于或者至少近似地对应于所述电缆护套(8)的介电常数，特别是与所述电缆护套(8)的介电常数的偏差小于10％，优选地与所述电缆护套(8)的介电常数的偏差小于5％，特别优选地与所述电缆护套(8)的介电常数的偏差小于1％，非常特别优选地与所述电缆护套(8)的介电常数的偏差小于0.5％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述电缆连接器(3)具有连接器壳体(4)，至少所述前部部段(7)沿着所述连接器壳体延伸。
8.根据权利要求7所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述中心部段(6)沿着所述连接器壳体(4)延伸，并且其中，挤压装置(13)被布置在所述连接器壳体(4)中。
9.根据权利要求7或8所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述至少一个挤压装置(13)与所述连接器壳体(4)形成一体件，优选地形成为伸入所述连接器壳体(4)内部的肋部。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述至少一个挤压装置(13)独立于所述连接器壳体(4)形成，优选地形成为夹持部。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述至少一个挤压装置(13)形成为沿着所述连接器壳体(4)的中心轴线(A)尽可能居中地引导所述两条单独的线(9)穿过所述中心部段(6)。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述后部部段(5)沿着所述连接器壳体(4)延伸。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述连接器壳体(4)和/或所述至少一个挤压装置(13)形成为阻止所述中心部段(6)中的空气夹杂物或者至少使所述中心部段中的空气夹杂物降至最少。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
至少在所述中心部段(6)中的所述单独的线(9)被弹性的填充材料包封。
15.根据权利要求7至14中任一项所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述连接器壳体(4)具有多部分的形式并且具有至少一个下部壳(15)和一个上部壳(16)。
16.根据权利要求7至15中任一项所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述连接器壳体(4)具有至少一个紧固装置(17)，所述紧固装置用于对所述电缆护套(8)进行轴向固定，特别是用于减轻所述电缆(2)的应力。
17.根据权利要求7至16中任一项所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述连接器壳体(4)中设置有多个接触元件(18)，所述接触元件电连接、优选地压接到所述单独的线(9)的所述电导体(11)。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的电缆连接器装置(1)，
其特征在于，
所述前部部段(7)中和/或至少在所述中心部段(6)的面向所述前部部段(7)的前部区域中设置有至少一个分隔装置(21)，以便将所述接触元件(18)和/或所述单独的线(9)彼此分隔开。
19.电缆连接器(3)，所述电缆连接器用于连接到电缆(2)，所述电缆具有多条单独的线(9)，每条单独的线具有绝缘体(10)和电导体(11)，所述电缆连接器包括：
前部部段(7)，所述前部部段被构造成连接到相应的匹配连接器；
后部部段(5)，在所述后部部段中，所述单独的线(9)被电缆护套(8)环绕；以及
插入的中心部段(6)，
其中，所述多条单独的线(9)中的两条单独的线的所述电导体(11)在所述后部部段(5)中具有第一相互标称距离(D1)并且在所述前部部段(7)中具有第二相互距离(D2)，所述第二距离大于所述第一距离(D1)，其中，所述两条单独的线(9)的所述电导体(11)之间的在所述中心部段(6)中的距离沿所述前部部段(7)的方向递增，
其特征在于，
至少一个挤压装置(13)被设置在所述中心部段(6)中并且形成为将至少两条单独的线(9)挤压在一起，使得所述至少两条单独的线的所述绝缘体(10)在公共接触区(B)的区域中经受机械变形。
20.根据权利要求19所述的电缆连接器(3)，
其特征在于，
所述电缆连接器(3)具有连接器壳体(4)，所述后部部段(5)、所述中心部段(6)和/或所述前部部段(7)形成在所述连接器壳体中。
21.挤压装置(13)，所述挤压装置用于根据权利要求1至18中任一项所述的电缆连接器装置(1)或者用于根据权利要求19或20所述的电缆连接器(3)。
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