MX2014005014A - Componente de sistema electrico de un vehiculo para un sistema de transmision de datos en un vehiculo de motor. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un componente de un sistema eléctrico de un vehículo (20) para un sistema de transmisión de datos en un vehículo de motor, en especial para un sistema de transmisión de Ethernet en un vehículo de motor, consiste de un cable (1) con hilos (2-4) y una clavija (13) con contactos de conexión para los hilos (16) para hacer contacto con los hilos (2-4), los hilos (2-4) presentan un aislamiento eléctrico (7), alrededor de los hilos (2-4) hay un blindaje común (6), que está rodeado por un revestimiento de cable común (9), en el cual el cable (1) presenta al menos tres hilos (2-4) y un alambre de drenaje (5), el alambre de drenaje (5) hace contacto al menos parcialmente con el blindaje (6) y con un contacto de conexión de hilos (16) de la clavija (13).

Description

COMPONENTE DE SISTEMA ELÉCTRICO DE UN VEHÍCULO PARA UN SISTEMA DE TRANSMISIÓN DE DATOS EN UN VEHÍCULO DE MOTOR CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un componente de sistema eléctrico de un vehículo para un sistema de transmisión de datos en un vehículo de motor, en especial para un sistema de transmisión de Ethernet o por teenología BroadR-Reach.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La transmisión de datos moderna en un vehículo de motor requiere conductos especiales que deben adaptarse a los requerimientos del vehículo de motor y que estén optimizados en cuanto a su capacidad de transmisión. Las soluciones estándar en el sector de consumo solo son adecuadas dependiendo de las redes eléctricas que son fuertemente afectadas por la compatibilidad electromagnética (CEM) de los vehículos actuales.

Para la transferencia de datos de alta velocidad (High-Speed-Datenübertragung o HSD) se conocen por ejemplo cables cuádruples (conductos Quad), que presentan dos pares de hilos simétricos dentro de un revestimiento. Los hilos aislados individuales están dispuestos en forma de una estrella cuádruple y trenzados entre sí. Alrededor de los hilos está dispuesto un blindaje común. En una clavija se conectan los hilos en contactos de conexión y el blindaje del cable hace contacto con una pantalla de blindaje en la clavija. Ese tipo de componentes del sistema eléctrico de un vehículo son adecuados para transmitir flujos de datos de acuerdo con LVDS (señal diferencial de bajo voltaje), pero también de acuerdo con las especificaciones USB, Ethernet, GVIF (Interfaz de video gigabit) o IEEE 1394. Otra teenología para transferir los datos a través de pares de hilos es la tecnología BroadR-Reach de la empresa Broadcom.

Ese tipo de sistemas de transmisión de datos son relativamente costosos y complicados.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se basa en el problema técnico de producir un componente del sistema eléctrico de un vehículo para un sistema de transmisión de datos en un vehículo de motor, en especial para un sistema de transmisión de Ethernet o sistema de transmisión BroadR-Reach, que sea sencillo tanto en construcción como en montaje.

La solución de ese problema técnico se obtiene mediante los objetos con las características de las reivindicaciones 1 y 8. Otras modalidades ventajosas de la invención se encuentran en las reivindicaciones secundarias.

Para esto el componente de sistema eléctrico para un sistema de transmisión de datos en un vehículo de motor, consiste de un cable con hilos y una clavija con contactos de conexión para los hilos para hacer contacto con los hilos, en donde los hilos presentan un aislamiento eléctrico, en donde alrededor de los hilos hay un blindaje común, que está rodeado por un revestimiento de cable común, en donde el cable presenta al menos tres hilos y un alambre de drenaje, el alambre de drenaje hace contacto al menos parcialmente con el blindaje y con un contacto de conexión de hilos de la clavija. Así puede evitarse un contacto complicado del blindaje con una pantalla de blindaje de la clavija. El blindaje puede así estar conformado como un blindaje de película metálica de bajo costo, de tal forma que puede omitirse el complicado blindaje de malla. La supuesta desventaja de que en la zona de la clavija ya no exista blindaje, puede despreciarse ya que las velocidades de datos y las formas de las señales requeridas para Ethernet, así como el número de puntos de acoplamiento que normalmente se encuentran en un vehículo, no conducen a ninquna limitación funcional. La transmisión de datos se realiza preferentemente a través de un par de hilos, mientras que a través del tercer hilo se realiza la alimentación de voltaje y el alambre de drenaje sirve de tierra, es decir, el cable presenta exactamente tres hilos.

En una modalidad el alambre de drenaje se introduce en el cable trenzado con al menos uno de los hilos. Pudiendo estar el alambre de drenaje también trenzado con todos los hilos de manera similar a un conducto cuádruple, lo que tiene ventajas en cuanto a la capacidad de transmisión.

En otra modalidad el diámetro del alambre de drenaje es igual al diámetro del aislamiento de los otros hilos individuales, lo que en especial simplifica el trenzado y es ventajoso para la simetría del conducto desde el punto de vista mecánico y eléctrico. Así el diámetro del alambre de drenaje también puede seleccionarse un poco menor, de tal forma que represente por ejemplo entre 80-100% del diámetro de asilamiento de los otros hilos.

En otra modalidad el alambre de drenaje presenta el alambre de drenaje un alma de cobre, sobre el cual se aplica un recubrimiento conductor eléctrico, el diámetro total incluyendo el revestimiento conductor eléctrico presenta un diámetro igual o ligeramente menor (80-100%) que el aislamiento de los otros hilos. Como ya _se mencionó antes, esta construcción es ventajosa para la simetría del conducto desde el punto de vista mecánico o eléctrico. El recubrimiento conductor eléctrico puede ser por ejemplo de estaño o zinc. Así por un lado se ahorra cobre y por el otro lado esto mejora el trenzado, ya que la sección trasversal del alma de cobre es igual en los hilos individuales y en el alambre de drenaje. El revestimiento conductor eléctrico también puede ser un plástico conductor eléctrico, lo cual tiene un efecto reductor de costos y hace posible utilizar, en los tres hilos individuales y también en el alambre de drenaje, un material similar en cuanto a sus propiedades de trenzado.

En otra modalidad el contacto de conexión de los hilos para el alambre de drenaje en la clavija se determina de acuerdo con el diámetro del alambre de drenaje. Con esto debe entenderse que el contacto de conexión de los hilos debe ser adecuado para conectarse con diámetros mayores, ya que el diámetro del alambre de drenaje es mayor que el alma de cobre de los hilos. Este tiene como consecuencia una asimetría incierta en la clavija.

Alternati amente el revestimiento conductor eléctrico del alambre de drenaje puede eliminarse en el contacto de conexión de los hilos con la clavija, de tal forma que todos los contactos de conexión de hilos pueden tener la misma construcción. Esto complica ligeramente el montaje, sin embargo simplifica la construcción de la clavija.

En otra modalidad la clavija presente una pantalla de blindaje. La ventaja de la clavija con la pantalla de blindaje es su estabilidad mecánica. Así puede utilizarse una clavija HSD común, que no haga contacto con su pantalla de blindaje. Otra ventaja es que no existe la necesidad de adaptar los enchufes correspondientes de un aparato de control, en los cuales deben introducirse los componentes de la red eléctrica. Alternativamente puede reemplazarse la pantalla de blindaje por una parte de plástico con la misma geometría. Así ventajosamente pueden seguirse utilizando partes individuales de un sistema de conexión existente. Sin embargo, en construcciones nuevas, mediante la conformación de la herramienta, el alojamiento de plástico puede realizarse de tal forma que con material plástico se obtenga la forma geométr ca de la pantalla de blindaje anterior.

Alternativamente pueden construirse los componentes del sistema eléctrico de un vehículo, todavía de una forma más sencilla. Para esto el componente del sistema eléctrico de un vehículo presenta un cable no blindado con hilos y una clavija con contactos de conexión para hacer contacto con los hilos, presentando los hilos un aislamiento eléctrico, y el alojamiento de la clavija presenta una pantalla de blindaje. Con esto puede combinarse un cable muy sencillo con una clavija HSD, para hacer posible una transmisión de Ethernet. Alternativamente la pantalla de blindaje puede ser reemplazada por una pieza de material plástico.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención se describirá a continuación más detalladamente con la ayuda de un ejemplo de realización. Las figuras muestran: La figura 1 muestra una sección transversal a través de un cable en una primera modalidad; La figura 2 muestra una sección transversal a través de un cable en una segunda modalidad; La figura 3 muestra una sección transversal a través de un cable en una tercera modalidad; La figura 4 muestra una representación en despiece de una clavija; La figura 5 muestra una vista posterior en perspectiva de una clavija, y La figura 6 muestra una conexión esquemática de un componente de sistema eléctrico de un vehículo con un aparato de control.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En la figura 1 se muestra esquemáticamente una sección transversal de un cable 1 en una primera modalidad. El cable 1 consiste de tres hilos 2-4 y un alambre de drenaje 5. Los tres hilos 2-4 y el alambre de drenaje 5 están rodeados por un blindaje común 6, que está formado como una película de blindaje. Alrededor del blindaje 6 se encuentra un revestimiento aislante de cable 9 que también representa una protección mecánica. Los hilos 2-4 consisten cada uno de un aislamiento 7 y un alma de cobre 8. El alambre de drenaje 5 también es de cobre. Las almas de cobre 8 de los hilos 2-4 presentan por ejemplo una superficie transversal de 0.14 mm2. Los hilos 2-4 presentan por ejemplo una superficie transversal de 0.35 mm2. El alambre de drenaje 5 presenta la misma superficie transversal que los hilos 2-4, esto es por ejemplo también 0.35 mm2. El blindaje 6 se encuentra aquí sobre los hilos 2-4 y el alambre de drenaje. Los hilos 2-4 y el alambre de drenaje 5 se encuentran trenzados en el cable en la dirección longitudinal. En este caso pueden trenzarse en pares dos hilos y un hilo y el alambre de drenaje 5 o bien los tres hilos 2-4 y el alambre de drenaje 5 se trenzan conjuntamente, como en un conducto cuádruple. Debido al hecho de que el diámetro de los hilos 2-4 es igual al del alambre de drenaje 5, pueden estos trenzarse entre si de forma muy sencilla. En este caso el alambre de drenaje 5 se apoya sobre el blindaje 5. Debe notarse que entre los hilos 2-4 y el alambre de drenaje 5 puede estar dispuesto a la mitad un relleno aislante, el cual sirve para dar estabilidad mecánica asi como para guiar los hilos 2-4.

En la figura 2 se muestra una modalidad alternativa. La única diferencia del cable 1 en comparación con la modalidad de la figura 1, es que el alambre de drenaje 5 no consiste completamente de cobre, sino que presenta un alma de cobre 10 y un revestimiento conductor eléctrico 11, que por ejemplo consiste de estaño, zinc, o una aleación cobre-estaño o cobre-zinc. También plásticos conductores eléctricos son posibles como revestimientos del alma de cobre. El alma de cobre 10 presenta preferentemente el mismo diámetro que las almas de cobre 8 de los hilos 2-4. La ventaja es que el revestimiento conductor eléctrico 11 es más económico, mientras que las propiedades eléctricas para el contacto con el blindaje 6 son suficientes.

Finalmente en la figura 3 se muestra un cobre 1 en una tercera modalidad. El cable 1 es un cable 1 no blindado y presenta cuatro hilos 2-4 12 que consisten cada uno de un alma de cobre 8 y un aislamiento 7.

En las figuras 4 y 5 se muestra de forma eje plificativa una clavija 13 para un cable 1 de acuerdo con las figuras 1 a 3. La clavija 13 consiste de un alojamiento 14 con un sistema de enclavamiento 15, cuatro contactos de conexión para los hilos 16, un receptor de plástico 17 para los contactos de conexión de hilos 16 y una pantalla de blindaje 18. Aquí debe notarse que la pantalla de blindaje 18 puede omitirse pero también puede sustituirse por una pieza de plástico. Los contactos de conexión para los hilos 16 sirven para conectar los hilos 2-4, 12 y el alambre de drenaje 4 y están conformados como contactos engarzados. Para producir un contacto eléctrico, se retira el aislamiento 7 de los hilos 2-4,12 y se engarza el alma de cobre 8 con el contacto de engarce. Al conectar un cable 1 de acuerdo con la figura 1 el contacto de engarce para el alambre de drenaje 5 debe seleccionarse ligeramente mayor que para los hilos 2-4. Correspondientemente también el orificio para el contacto de engarce del alambre de drenaje 5 en el receptor de plástico 17 se selecciona ligeramente mayor que para los otros contactos de conexión para hilos 16. Las modalidades se aplican correspondientemente para el contacto de un cable 1 de acuerdo con la figura 2, cuando el revestimiento conductor eléctr co 11 el alambre de drenaje 5 no se retira antes del engarzado. Si por el contrario, este se retira, entonces todos los contactos de conexión de hilos 16 pueden estar conformados iguales, y correspondientemente también todos los orificios del receptor de plástico 17. Al conectar un cable 1 de acuerdo con la figura 3 todos los contactos de conexión de hilos 16 y todos los orificios del receptor de plástico 17 son iguales. La pantalla de blindaje 18 de acuerdo con la invención no tiene función eléctrica, sino solo una función de estabilidad mecánica, y puede por lo tanto estar conformado de plástico o puede omitirse por completo. La pantalla de blindaje 18 está construida esencialmente de forma cilindrica. Además cabe señalar que la clavija 13 también puede estar conformada como clavija angular y también puede ser hermética o no.

En la figura 6 se muestra esquemáticamente la conexión de un componente de sistema eléctrico de un vehículo 20 consistente de cable 1 y una clavija 13 con un aparato de control 30. El aparato de control 30 abarca un alojamiento 31, que está unido con la masa del vehículo 32. Además el aparato de control 30 presenta un enchufe 33 y un microprocesador 32, que presenta una entrada positiva de alimentación de voltaje y una entrada negativa de alimentación de voltaje, que están conectadas a la masa del vehículo 32. Aquí el contacto de conexión del hilo asignado al alambre de drenaje 5 está conectado a la entrada negativa de alimentación de voltaje, de tal forma que el blindaje 8 (ver figuras 1,2) está conectado a la masa del vehículo 32. Los hilos 2,4 que se encuentran opuestos diagonalmente sirven para la transferencia de datos desde o hacia el microprocesador 34 y el hilo 3 sirve para alimentar el voltaje y está conectado a la entrada positiva de alimentación de voltaje del aparato de control 30.

La ventaja es que la construcción del cable es muy sencilla y el montaje entre el cable y la clavija. En donde en caso de ser necesario puede hacerse uso de clavijas HSD existentes. El trenzado de los hilos en el cable, asi como el destrenzado en la lavija puede realizarse con las máquinas existentes.

Lista de números de referencia I Cable 2-4 Hilos 5 Alambre de drenaje 6 Blindaje 7 Aislamiento 8 Alma de cobre 9 Revestimiento del cable 10 Alma de cobre II Revestimiento conductor eléctrico 12 Hilo 13 C1avija 14 Alejamiento 15 Enclavamiento 16 Contacto de conexión de hilos 17 Receptor de plástico 18 Pantalla de blindaje 20 Componente de sistema eléctrico de un vehículo. 30 Aparato de control Alojamiento Masa del vehículo Enchufe Microprocesador

Claims (8)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la presente invención como antecede, se considera como una novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un componente de sistema eléctrico de un vehículo (20) para un sistema de transmisión de datos en un vehículo de motor, en especial para un sistema de transmisión de Ethernet, consiste de un cable (1) con hilos (2-4) y una clavija (13) con contactos de conexión para los hilos (16) para hacer contacto con los hilos (2-4), en donde los hilos (2-4) presentan un aislamiento eléctrico (7), y en donde alrededor de los hilos (2-4) hay un blindaje común (6), que está rodeado por un revestimiento de cable común (9), caracterizado porque el cable (1) presenta al menos tres hilos (2-4) y un alambre de drenaje (5) eléctricamente conductor, en donde el alambre de drenaje (5) hace contacto al menos parcialmente con el blindaje (6) y con un contacto de conexión de hilos (16) de la clavija (13).

2. El componente de sistema eléctrico de un vehículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el alambre de drenaje (5) se conduce con al menos un hilo (2-4) trenzado en el cable (1).

3. El componente de sistema eléctrico de un vehículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el diámetro del alambre de drenaje (5) es igual al diámetro de los hilos (2-4).

4. El componente de sistema eléctrico de un vehículo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el alambre de drenaje (5) presenta un alma de cobre (10), sobre el cual se aplica un revestimiento conductor eléctrico (11), en donde el revestimiento conductor eléctrico (11) presenta el mismo diámetro que el aislamiento (7) de los hilos (2- ).

5. El componente de sistema eléctrico de un vehículo de conformidad con una de las reivindicaciones 3 o 4, caracterizado porque el contacto de conexión de hilos (16) para el alambre de drenaje (5) en la clavija (13) se determina por el diámetro del alambre de drenaje (5).

6. El componente de sistema eléctrico de un vehículo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el revestimiento conductor eléctrico (11) del alambre de drenaje (5) se retira en el contacto de conexión de hilos (16) de la clavija (13).

7. El componente de sistema eléctrico de un vehículo de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la clavija (13) presenta una pantalla de blindaje (18) o una parte de plástico que reemplace a una pantalla de blindaje (18).

8. Un componente de sistema eléctrico de un vehículo (20) para un sistema de transmisión de datos en un vehículo, caracterizado porque consiste de un cable no blindado (1) con hilos (2-4, 12) y una clavija (13) con contactos de conexión de hilos (16) para conectar los hilos (2-4,12), porque los hilos (2-4, 12) presentan un aislamiento eléctrico (7), y porque el alojamiento de la clavija (13) presenta una pantalla de blindaje (18) o una pieza de plástico que reemplaza la pantalla de blindaje (18).