专利名称：用于串行数据传输的车辆线缆的制作方法
用于串行数据传输的车辆线缆
本发明涉及按照权利要求1的、集束的、用于串行数据传输的车 辆线缆，所述车辆线缆包括插塞连接器。
这样的车辆线缆例如可^皮使用在机动车或飞机中并且通常大量 件数地被需要。为了低成本地提供相应的车辆线缆，简单的构造和简 单的可集束性具有重要意义。此外，这种车辆线缆必须是良好电磁屏 蔽的，由此辐射出的电磁波不会引起例如在所涉及的车辆的车载电子 组件中的干扰。
由WO 03 058 765 Al 7>开了 一种用于^L动车的插塞连4^器，所 述插塞连接器具有一皮屏蔽的结构方式。在此，插塞连^l妄器^f皮固定在印 刷电路板上。
在US 5 766 041中同样示出了一种被屏蔽的插塞连接器，该插塞 连接器如其在机动车应用中常见的情况一样^皮安装到前侧护壁板中。 该文献中也推荐了具有印刷电路板的结构方式。
通常，插塞连接器安装在印刷电路板上的结构方式被应用于车辆 中，其中该插塞连接器用于连接外部的电子设备。在印刷电路板上经 常也配置电部件，这些电部件可满足最多变的功能。此外，通常在印 刷电路板上安装与车辆的车载电网(Bordnetz)相连接的其它插塞连 接器。
已知的车辆线缆主要具有这样的缺点，它们尤其是在高频率的数 据传输情况下、如它们在高的数据传输率情况下出现时，不具有足够 的电磁兼容性(EMV)。
因此，本发明的任务在于提供一种车辆线缆，它极好地^皮屏蔽， 使得辐射出的电磁功率被减小，以及保证高的EMV紧密性(EMV-dichtigkeit)。然而此外，车辆线缆还应能够以较小的制造成本^皮加工。所述任务按照本发明通过权利要求1的特征^l^决。 按照本发明，为了串行的数据传输，所迷车辆线缆包括围绕多个
芯线的屏蔽。此外，具有多个连接引脚的插塞连"t妄器也属于该车辆线
缆。这里，插塞连接器^皮导电的屏蔽壳包围。所述屏蔽壳与屏蔽电连
接并且每个连接引脚与相应的一个芯线直接接触。
直接接触尤其^f皮理解为无印刷电路板的结构方式，其中芯线例如
与连接引脚焊接。以令人惊叹的方式示出，与具有印刷电路板的已知
结构方式不同，在电磁兼容性(EMV)方面的特性现在可以显著改善。 因此，本发明的主题尤其是无印刷电路板或印制线路板的车辆线缆。
作为被证实特别有利的结构方式，本发明的车辆线缆具有至少四 个芯线。
插塞连接器或其壳体通常具有大致矩形形状的外轮廓。有利地， 插塞连接器的整个外表面、除了对于与插塞连接器配合件的共同作用 来说重要的那个面之外都^皮屏蔽壳紧密包围。在通常存在的矩形形状 的外轮廓情况下，插塞连接器的五个外表面相应地被屏蔽壳包围。
在本发明的优选方案中，如果屏蔽壳通过巻边连接 (Crimp-Verbindung)与所述屏蔽连接，则得到特别高的EMV紧密性。
车辆线缆通常特别大量地被需要，因此格外重要的是这样的车 辆线缆可以简单并且低成本地被制造。出于该原因并且考虑到高的 EMV紧密性，有利地，所述屏蔽壳被一件式(einstueckig)地构成。 如果屏蔽壳首先以挤压工艺制造并且随后进一步被深拉，则实现了极 好且经济的可制造性。有利地，屏蔽壳的材料直至超过70%的重量由 铝制成。尤其是技术上纯净的铝(^90%的重量)格外好地适于作为 用于屏蔽壳的材料。
在本发明的另一方案中，在屏蔽壳内部设置了至少一个电部件， 通过所述电部件实现对于车辆线缆的测试或诊断功能。当#:用多个这 样的电部件时，可以在屏蔽壳内设置电路，通过所述电路可以实现对 于车辆线缆的测试或it断功能。有利地，电部件在所述芯线之一上和/或在所述连接引脚之一上被 直接接触。"直接接触"在此也意味着，车辆线缆尤其不具有印刷电 路板，使得例如所涉及的电部件可以直接焊接到？ 1脚或芯线上。
通过具有用于测试目的的、设置在屏蔽壳内的电部件的结构方
式，当车辆线缆必须满足这种测试功能时，所涉及的车辆线缆的EMV
紧密性进一步被提高。
电磁波的辐射也取决于辐射体的几何结构。本发明的车辆线缆在
通用串行总线插塞连接器(USB插塞连接器)的应用中、尤其是在A
尤其是，本发明的车辆线缆可以用于符合USB2.0标准的接口， 而不会有电磁兼容性方面的困难。相应地，480 MBit/s的数据传输率 毫无问题地是可能的，虽然这样的高数据传输率在车辆线缆中会导致 高的电压-频率。
在本发明的优选方案中，车辆线缆具有另外的插塞连接器。尤其 有利的是，所述插塞连接器按照FAKRA (FAKRA=(德国)汽车工 业专业委员会)标准来构造。
插塞连接器在下面被理解为电耦合器，其可以被构造为插头，也 可以^皮构造为插座。
本发明的有利的方案可以从从属权利要求中得到。
本发明的车辆线缆的其它细节和优点从后面的、借助附图的实施 例的描述中得到。
示出了
图1车辆线缆的示图， 图2a屏蔽壳的透视图， 图2b屏蔽壳的第一剖-f见图， 图2c屏蔽壳的第二剖视图，
图3具有连接引脚和属于车辆线缆的电线的芯线的插塞连接器 的透视图，图4 车辆线缆的示意性电路图。
在图1中示出了车辆线缆，其包括电线l、插塞连接器(在所介 绍的实施例中为扁的、大致矩形形状的A型USB插座2),以及屏蔽 壳3。此外， 一个另外的插塞连接器分配给该车辆线缆，所述另外的 插塞连接器这里被是所谓的FAKRA插头4。
电线1包括绝缘的外套，所述外套包围屏蔽1.5 (图3，图4)。 此外，电线1还包括四个芯线1.1、 1.2、 1.3、 1.4。两个芯线1.2、 1.3 #皮确定用于传输数据。另外两个芯线l.l、 1.4应在车辆线缆的工作中 用5V的电压供给所连接的设备。四个芯线l.l、 1.2、 1.3、 1.4在电线 1中#1屏蔽1.5包围(图4)。
在安装过程中，首先将在电线1的被指定用于固定在USB插座2 上的端部上的外套去掉，并且将屏蔽1.5的网状物翻到外套上方。为 了将屏蔽1.5的自由端固定，收缩软管1.6围绕该端部祐j欠置并且相 应地被热压套装(aufgeschrumpft)。然后，将芯线1.1， 1.2， 1.3， 1.4 的除去绝缘的端部与插座2的引脚2.1、 2.2、 2.3、 2.4直接4妾触，在 所介绍的实施例中神史焊接。
按照图3和4,测试电路的电部件设置在第一引脚2.1和笫四引 脚2.4之间。这些电部件净皮构造为二极管5和电阻6。 二极管5和电 阻6串联连接，并且在此也分别通过焊接连4^分别与第一引脚2.1和 第四引脚2.4直接接触。
车辆线缆还包括导电的屏蔽壳3，如在图2a、 2b、 2c中所示。为 了考虑到大量件数而实现低成本的结构方式，屏蔽壳3由^支压条的铝 件制造，所述铝件-故深拉，使得屏蔽壳3获得按照图3的几何形状。 在此，大致为空心圆柱体的区域3.1构造的方式，使得其适于^皮巻边。 前面部分3.2用于接收USB插座2。使用技术上纯铝作为用于屏蔽壳 3的材料，如在所示的实施例中的情况一样，具有多种优点这样所 述材料可以良好地被压条并且同时也良好地被深拉。此外，它还具有 突出的导电性并且还是轻的，这恰恰在汽车制造业中是有利的。在安装中，屏蔽壳3被推到USB插座2上面(在图3中从右边 过来)，使得USB插座2被屏蔽壳3包围。在该位置上，空心圓柱体 的区域3.1相应地包围屏蔽1.5,其中USB插座2的前面部分3.2也被 屏蔽壳3包围。为了将屏蔽壳3可靠地与屏蔽1.5电连接，将屏蔽壳 3轻微地塑性变形，使得建立与USB插座2的相应外表面的固定的接 触。此外，通常还代替地或补充地在USB插座2上设置弹性元件、例 如适当弯曲的舌簧，然而它们在所述附图中没有^皮示出。这些元件应 当同样能够实现可靠的接触。完成的车辆线缆这样地;故构造，即整面 地围绕USB插座2来巻边屏蔽壳3。在此，屏蔽壳3在五个外表面(就 USB插座2而言)上围绕USB插座2并且在连接区域中还另外地围 绕屏蔽1.5。通过该结构方式，实现了非常好的EMV紧密性。
如已经提到的一样，车辆线缆还具有FAKRA插头4。该FAKRA 插头4被安装在电线1的、与USB插座2相对的端部上。按照图1 和4， FAKRA插头4除了四个芯线1.1、 1.2、 1.3、 1.4还具有一个其 它的、用于屏蔽1.5的接触部，接触部例如可以与地连接。
这样构造的车辆线缆例如可以装配到汽车中，其中USB插座2 可以安装在前侧护壁板上。在汽车被交付之前，在制造商处通常会进 行所谓的装配控制(Verbaukontrolle)。也就是说，以电子方式来检 验在汽车中实际上是否装配了所需的装备，以及必要时还检验是否给 出了装备元件的作用能力。为了实现该测试功能，设有二极管5和电 阻6。在执行测试或诊断过程时，将电压施加到第四芯线1.4上并且 将芯线1.1与地连^^。如果流过电流，则可以认为USB插座2或者 说车辆线缆被安装在所检验的汽车中了 。为了不流过不允许的高电 流，电阻6与二极管5串联连接。
在车辆线缆的工作中，在第四芯线1.4和第一芯线1.1之间的电 压电势的符号与测试过程中正好相反。二极管5在此状态下不导通， 使得由二极管5和电阻6组成的测试电路不影响工作。
通过由二极管5和电阻6组成的测试电路的这种构造现在可以实现，车辆线缆可以^皮测试而无需从外部例如通过开关的访问。由此，
测试电路也可以完全屏蔽地实现，因此保证了非常高的EMV紧密性。
在传统的车辆线缆中用于测试功能的电路通常被安装在印刷电路板
或电路板(platine)上。
如果以高的例如480Mbit/s的数据传输率为条件，则在车辆线缆 中出现例如40MHz数量级的高的电压-频率。现在已经显示，以传统 结构方式的相应的车辆线缆，尤其是在使用印刷电路板的条件下，在 工作时会导致相对较高的辐射水平。所述高的辐射水平尤其是可能在 车载电子组件中触发干扰，这尤其是在车载电子组件的安全相关的功 能中无论如何必须避免的。通过本发明的车辆线缆，在车辆中的USB 接口的电磁不兼容性被排除。
权利要求
1. 用于串行数据传输的车辆线缆，包括屏蔽(1. 5)，多个芯线(1. 1，1.2，1.3，1.4)，具有多个连接引脚(2.1，2.2，2.3，2.4)的插塞连接器(2)，以及包围所述插塞连接器(2)的导电的屏蔽壳(3)，其中所述屏蔽壳(3)与所述屏蔽(1.5)电连接并且各个所述芯线(1.1，1.2，1.3，1.4)与相应的一个所述连接引脚(2.1，2.2，2.3，24)直接接触。
2. 按照权利要求1所述的车辆线缆，其中 所述屏蔽壳(3)通过巻边连接与所述屏蔽(1.5)连接。
3. 按照权利要求1或2所述的车辆线缆，其中 所述屏蔽壳(3)被一件式地构成。
4. 按照上述权利要求中任一项所述的车辆线缆，其中 所述屏蔽壳(3)净皮构造为深拉的部件。
5. 按照上述权利要求中任一项所述的车辆线缆，其中 所述屏蔽壳(3)由具有超过70%的重量的铝的材料制成。
6. 按照上述权利要求中任一项所述的车辆线缆，其中 在所述屏蔽壳(3)内设置有至少一个电部件(5, 6)，通过所述电部件实现对于所述车辆线缆的测试功能。
7. 按照权利要求6所述的车辆线缆，其中 在所述屏蔽壳(3)内设置有二极管作为电部件(5)。
8. 按照权利要求6或7所述的车辆线缆，其中 在所述屏蔽壳(3)内设置有电阻作为电部件(6)。
9. 按照权利要求6至8中任一项所述的车辆线缆，其中 至少一个电部件(5， 6)在所述芯线(1.1， 1.2, 1.3， 1.4)之一上或在所述连接引脚(2.1, 2.2, 2.3, 2.4)之一上^皮直4^接触。
10.按照上述权利要求中任一项所述的车辆线缆，其中 所述插塞连接器(2)被构造为通用串行总线插塞连接器，尤其是^皮构造为A类型的标准插头或标准插座。
11.按照上述权利要求中任一项所述的车辆线缆，其中 所述车辆线缆包括另外的插塞连接器(4),尤其是包括FAKRA-插塞连接器。
全文摘要
本发明涉及一种用于串行数据传输的车辆线缆，其包括屏蔽(1.5)、多个芯线(1.1，1.2，1.3，1.4)、具有多个连接引脚(2.1，2.2，2.3，2.4)的插塞连接器(2)，以及包围所述插塞连接器(2)的导电的屏蔽壳(3)。在此，屏蔽壳(3)与屏蔽(1.5)电连接，其中在各个连接引脚(2.1，2.2，2.3，2.4)上所述芯线(1.1，1.2，1.3，1.4)之一分别被直接接触。
文档编号H01R13/658GK101416359SQ200780012233
公开日2009年4月22日 申请日期2007年3月14日 优先权日2006年4月12日
发明者J·特拉, J·迈尔, N·弗里斯 申请人:迈恩德电子有限责任公司