Elektrische Anschlussleitung

Abstract

 Elektrische Anschlussleitung umfassend ein Kabel (10) mit einem Außenmantel (12), welcher, mindestens zwei gegeneinander isolierte (16,22) Leiter (18, 24) zumindest abschnittsweise umgibt, Kontaktelemente (40) die an den Enden der Leiter (18,24) angebracht sind, wobei ein Haltemittel (30), so zwischen dem Ende des Außenmantels (12) und den Kontaktelementen (40) angebracht ist, dass es die Leiter (14,20) umgibt und aneinander hält.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussleitung, insbesondere für die Übertragung von Daten mit hoher Geschwindigkeit. Vor allen Dingen, eine Anschlussleitung zum Übertragen von Daten in Fahrzeugen.

Technischer Hintergrund der Erfindung

[0002] Zur Übertragung von hochfrequenten Signalen zwischen elektronischen Baugruppen (Knoten) ist es erforderlich die gesamte Verbindungsstrecke zu betrachten. Die Verbindungstrecke wird üblicherweise mit einem Anschlusskabel bestehend aus einer elektrischen Leitung und Steckern an den Enden der Leitung überbrückt. Dabei sind Besonderheiten zu beachten, die auftreten, wenn Signale höherer Frequenz übertragen werden. Nur wenn das System aus Leitung, Steckern und Verbindungstechnik aufeinander angepasst ist, können unerwünschte Effekte, wie erhöhte Signaldämpfung und Übersprecheffekte minimiert werden. Seit vielen Jahren werden Leitungen benutzt, die zwei miteinander verdrillte Adern aufweisen. In der Technik als Twisted-Pair-Leitungen bekannt. Die Leitungen werden mit, auf die Übertragungsfrequenz, angepassten Steckern versehen und können so relativ störungsfrei hochfrequente Signale übertragen.

[0003] In der heutigen Fahrzeugtechnik ist zu beobachten, dass durch Implementierung von Sicherheitstechnik auf der einen Seite und Multimediaanwendungen auf der anderen Seite, die Datenraten auf den Verbindungsstrecken steigen. Dadurch werden die Anforderungen an die Anschlussleitungen in Fahrzeugen erhöht.

[0004] Bei der klassischen Kabelkonfektionierung werden Leitungen mit nicht verdrillten Adern verwendet, bei denen die Leitungsenden von der Isolation befreit, und an Kontaktelementen befestigt werden. Für die Energieversorgung von Verbrauchern sowie die Übertragung von Signalen sind die, so angefertigten Leitungen gut geeignet. Die Produktionsanlagen für die Konfektionierung der Fahrzeugleitungen verlangen es, dass die Adern einzeln, in die Bearbeitungsvorrichtung eingebracht werden und einzeln bearbeitet werden. Bei der Konfektionierung von verdrillten Leitungen sind zusätzliche Arbeitsschritte notwendig. Es ist erforderlich den Außenmantel der Leitung auf einer Länge von ca. 50 mm zu entfernen und die Adern zu entdrillen, um sie einzeln bearbeiten zu können. Nachdem die Aderenden bearbeitet und in das Steckergehäuse gesteckt wurden, müssen sie wieder verdrillt werden, damit die Adern dicht beieinander liegen. Das erneute Verdrillen der Adern kann zu mechanischer Spannung an den Adern führen. Bei zu viel Spannung können die Adern aus der Verbindung zum Kontaktelement ausreißen oder das Kontaktelement aus dem Gehäuse ziehen. Wird aus Vorsicht zu schwach verdrillt, entstehen entlang der Leitung Bereiche in denen die beiden Adern nicht dicht aneinander liegen, was zu einer Änderung der Impedanz in diesen Bereichen führt. Eine örtlich auftretende Impedanzänderung beeinflusst die Datenübertragung in negativem Sinn. Nachdem die Adern wieder verdrillt sind, müssen sie noch in der Position fixiert und so gegen entdrillen gesichert werden, da sie nicht mehr durch den Außenmantel zusammengehalten werden. Dieses wird im Allgemeinen durch Klebeband oder mit Schläuchen, die sich bei Wärmeeinwirkung zusammenziehen, erreicht. Diese Verfahren sind relativ aufwendig und im Falle einer notwendigen Reparatur sind die Adern schwer zugänglich.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Anschlussleitung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die störungsfrei Datensignale hoher Frequenz überträgt und einfach herzustellen ist.

Beschreibung der Erfindung

[0006] Die Aufgabe wird durch eine Anschussleitung nach Anspruch 1 gelöst.

[0007] Eine elektrische Anschlussleitung umfassend ein Kabel mit einem Außenmantel, welcher, mindestens zwei gegeneinander isolierte Leiter, zumindest abschnittsweise, umgibt. Kontaktelemente die an den Enden der Leiter angebracht sind, wobei ein Haltemittel, so zwischen dem Ende des Außenmantels und den Kontaktelementen angebracht ist, dass es die Leiter umgibt und aneinanderhält.

[0008] Eine elektrische Anschlussleitung wobei das Haltemittel ein elastischer Schlauch ist. Elektrische Anschlussleitung wobei das Haltemittel entlang der Längsachse des Kabels deformierbar ist.

[0009] Eine elektrische Anschlussleitung wobei der innere Durchmesser des elastischen Schlauchs kleiner ist als der aufsummierte Durchmesser der Adern.

[0010] Eine elektrische Anschlussleitung wobei der elastische Schlauch Öffnungen in seiner Wand aufweist.

[0011] Eine elektrische Anschlussleitung wobei die Größe und Position der Öffnungen im elastischen Schlauch so gewählt sind das sich der Schlauch entlang seiner Längsachse raffen lässt.

[0012] Eine elektrische Anschlussleitung wobei die Öffnungen Schlitze sind.

[0013] Eine elektrische Anschlussleitung wobei die Schlitze sich im Wesentlichen in Längsrichtung der Anschlussleitung, in der Wand des Schlauchs ausbreiten.

[0014] Eine elektrische Anschlussleitung wobei sich die Schlitze in einem Winkel zur Längsrichtung der Anschlussleitung in der Wand des Schlauchs ausbreiten.

[0015] Eine elektrische Anschlussleitung wobei der elastische Schlauch eine sich verändernde Wandstärke aufweist.

[0016] Eine elektrische Anschlussleitung wobei sich die Wand des elastischen Schlauches, entlang seiner Längsachse, wellenförmig nach innen und außen wölbt.

[0017] Eine elektrische Anschlussleitung wobei die Wandstärke des elastischen Schlauchs entlang seiner Längsachse alterniert.

[0018] Eine elektrische Anschlussleitung wobei das Haltemittel als Spiralfeder ausgeführt ist und der innere Durchmesser der Spiralfeder im Wesentlichen dem der aufsummierten Durchmesser der Adern entspricht.

[0019] Ein Schlauch zur Verwendung als Haltemittel in einer elektrischen Anschlussleitung wobei der Schlauch Öffnungen in seiner Wand aufweist.

[0020] Ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Anschlussleitung umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Kabels mit mindesten zwei voneinander isolierten Adern, die umgeben von einem Außenmantel sind. Danach entfernen des Außenmantels am Ende des Kabels, so dass die Adern in einem Bereich zugänglich sind. Dann aufschieben eines Haltemittels über die Adern und Verformen des Haltemittels entlang der Längsrichtung, des Kabels in Richtung des Außenmantels. Danach Anbringen der Kontaktelemente an die Enden der Adern und Verformen des verformbaren Haltemittels in die gestreckte Position.

[0021] Das Haltemittel bei diesem Verfahren ist ein elastischer Schlauch oder eine Spiralfeder.

[0022] Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.

Kurzbeschreibung der Abbildungen

[0023] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer vorteilhaften Ausführungsform rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

Zeigt eine Twisted-Pair-Kabel wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Fig. 2

Zeigt ein Ende der erfinderischen Anschlussleitung mit teilweise entferntem Außenmantel und mit entdrillten Adern.

Fig. 3

Zeigt ein Ende der erfinderischen Anschlussleitung wobei der Schlauch über die Adern geschoben ist.

Fig. 4

Zeigt ein Ende der erfinderischen Anschlussleitung. Der Schlauch ist vom End her zum Außenmantel hin gerafft und die Enden der Adern liegen zur Bearbeitung frei.

Fig. 5

Zeigt ein Ende der erfinderischen Anschlussleitung, nachdem die Kontaktelemente angebracht wurden und der Schlauch in seine gestreckte Lage gebracht wurde.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

[0024] Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung näher beschrieben. Ähnliche oder korrespondierende Einzelheiten des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Bei der in den Figuren dargestellten erfindungsgemäßen Anschlussleitung handelt es sich um ein im Stand der Technik bekanntes Twisted-Pair-Kabel, das überwiegend zur Datenübertragung verwendet wird.

[0025] Wie Figur 1 zeigt, besteht ein standard Twisted-Pair-Kabel 10 aus zwei miteinander verdrillten Adern 14, 20. Dem Aderpaar wird durch einen Außenmantel 12, der das Aderpaar umgibt, weitere Stabilität gegeben. Die Adern 14,20 bestehen aus elektrischen Leitern 18, 24, sowie über eine Isolierung 16, 22 die die Leiter 18,24 gegeneinander isoliert. Bevor das Twisted-Pair-Kabel 10 mit einem Stecker oder Gerät verbunden werden kann, muss ein Stück (L1) des Außenmantels 12 entfernt werden um die einzelnen Adern 14,20 zugänglich zu machen. Danach wird ein Stück der Isolierung 16,22 der Adern 14, 20 entfernt um die, nun freigelegten, Leiter 18,20 zu kontaktieren.

[0026] Figur 2 zeigt das Twisted-Pair-Kabel 10, nachdem der Außenmantel 12 entfernt wurde und die beiden Adern 14, 20 entdrillt wurden. Das Entdrillen der Adern 14, 20 ist notwendig um sie maschinell bearbeiten zu können. Standard Maschinen in der Kabelkonfektionierung benötigen Platz um die Aderenden der Adern 14, 20 herum. Die Adern 14, 20 müssen in einem bestimmten Bereich vom Ende des Außenmantels 12 beweglich sein, damit ein Stück der Isolierung 16,22 an den Aderenden entfernt werden kann. Die Leiter 18,24 sind dann freigelegt und können kontaktiert werden.

[0027] In Figur 3 ist ein Schlauch als Haltemittel ausgeführt und wird deshalb zum besseren Verständnis mit der Referenznummer 30 versehen. Der Schlauch 30 ist auf die beiden ausgerichteten Adern 14,20 aufgeschoben. Die Adern 14,20 sind im Wesentlichen parallel ausgerichtet damit sie nach der Bearbeitung möglichst dicht beieinander liegen. Der Schlauch 30 wird, soweit aufgeschoben bis er an den Außenmantel 12 anstößt. In dieser Darstellung entspricht die Länge des Schlauchs 30 nicht der Länge des Bereichs L1 in dem der Außenmantel entfernt wurde. Der Schlauch 30 weist in dieser Darstellung Öffnungen 32 in Schlitzform auf, die sich in der Schlauchwand befinden. Die Schlitze sind in diese Darstellung in Richtung der Längsachse A des Kabels 10 angeordnet. In dieser Position umgreift der Schlauch 30 die Adern 14,20 und hält sie elastisch aneinander. Die Isolierung 16,22 an den Adern 14,20 ist bereits entfern.

[0028] Figur 4 zeigt den Schlauch 30 im gerafften Zustand. Um den Schlauch 30 in den gerafften Zustand zu bringen, muss der Schlauch 30 aus der in Figur 3 gezeigten Position, vom Leitungsende her, in Richtung des Außenmantels 12, geschoben werden. Der Schlauch kann nicht über den Außenmantel 12 gleiten, da dessen Durchmesser größer ist als der innen Durchmesser des Schlauchs (30). Ein Schlauch ohne Öffnungen in der Wand würde sich einem weiteren Aufschieben über die Adern 14,20, gegen den Außenmantel 12, wiedersetzen. Dieses würde nur mit einem extrem dünnwandigen Schlauch funktionieren. Der elastische Schlauch 30 mit Öffnungen 32 verfügt aber über die Möglichkeit sich zu raffen. Beim Raffen kann sich der Schlauch 30, quer zur Leitungsrichtung A, in Falten legen und so seine Länge über den Adern 14,20 zu reduzieren. In diesem Zustand umfasst der Schlauch 30 nur noch einen kleineren Bereich L2 der Adern 14,20. Dadurch wird die Beweglichkeit der einzelnen Adern 14, 20 ermöglicht und somit eine Bearbeitung der einzelnen Aderenden möglich.

[0029] In Figur 5 ist die Anschlussleitung zu sehen nachdem Kontaktteile 40 an die Aderenden der Adern 14,20 angebracht wurden und der elastische Schlauch 30 wieder in seine gestreckte, ursprüngliche Lage gebracht wurde. Durch die elastischen Eigenschaften des Schlauchs 30 werden die Adern 14, 20 eng zusammengehalten. Der Schlauch 30 erstreckt sich in dieser Darstellung nicht über den ganzen Bereich L1 an dem der Außenmantel 12 entfernt wurde. Es ist aber zu sehen, dass der Schlauch 30 die Adern 14,20 über den gesamten Bereich zwischen Außenmantel 12 und Kontaktteilen 40 umfasst und aneinanderhält.

[0030] Der Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, dass die Übertragungseigenschaften der Anschlussleitung auch dann akzeptabel bleiben wenn die Adern in dem Bereich der Anschlussleitung, in dem der Außenmantel entfernt wurde parallel zueinander geführt werden. Allerdings müssen die parallel verlaufenden Adern stets aneinander liegen. Dieses wird durch ein elastisches Haltemittel erreicht, dass auf die Adern aufgeschoben wird, nachdem der Außenmantel entfernt wurde. Das Haltemittel übernimmt die Aufgabe, die Adern zusammenzuhalten, des Außenmantels. Um die Aderenden trotz des Haltemittels bearbeiten zu können, wird das Haltemittel in Richtung der Stirnfläche des Außenmantels geschoben. Nach bearbeiten der Aderenden wird das Haltemittel in seine ursprüngliche, gestreckte Lage gebracht wo es die Adern dicht beieinander hält. Bevorzugt wird als Haltemittel ein elastischer Schlauch verwendet. Durch den Einsatz eines elastischen Schlauchs wird gewährleistet, dass die beiden Adern immer dicht beieinander gehalten werden. Dieses gewährleistet eine gleibleibende Impedanz der Leitung und dadurch eine hervorragende Störunempfindlichkeit.

[0031] Besonders bevorzugt ist, dass der innere Durchmesser des elastischen Schlauchs kleiner ist als der aufsummierte Durchmesser der Adern, der elektrische Anschlussleitung. Dadurch ist die Anschlussleitung unempfindlich gegen relative Bewegung zwischen Stecker und Leitung, da der elastische Schlauch Bewegungen der Adern, relativ zueinander, zulässt, sie jedoch dabei immer aneinanderhält.

[0032] Gemäß einer Ausführungsform weist der Schlauch eine Wandstärke auf die im Wesentlichen der Wandstärke des Außenmantels entspricht. Diese Wandstärke bringt die nötige Kraft auf, um die Adern beieinander zu halten. Gleichzeitig ist die Wandstärke klein genug um flexibel zu bleiben und das Aderpaar nicht mechanisch zu versteifen.

[0033] Bevorzugt weist der Schlauch Öffnungen in seiner Wand auf damit er in Richtung des Außenmantels gerafft werden kann und die Adern zur Bearbeitung freigibt. Durch die Verwendung eines elastischen Schlauches mit Öffnungen in der Wand wird es möglich dem Schlauch eine gewisse Wandstärke zuzugestehen, was zu zwei weiteren Vorteilen führt. Zum einen wird durch die Wandstärke verhindert, dass sich eine benachbarte Datenleitung versehentlich zu nahe gegen die Anschlussleitung lehnt und Fehler durch Übersprechen verursacht. Zum anderen wird durch die stabile Schlauchwand mit ausreichender Kraft gegen die Adern gedrückt um sie zuverlässig auf der ganzen Länge zusammenzuhalten.

[0034] Gemäß einer Ausführungsform weist der Schlauch Schlitze in seiner Wand auf. Die Anordnung, Anzahl und Länge der Schlitze bestimmen die Eigenschaften des Schlauches beim Raffen sowie in seinem gestreckten Zustand. Die optimale Einstellung dieser Parameter generiert einen Schlauch, der gut zu Raffen ist und im gestreckten Zustand die Adern elastisch beieinander hält.

[0035] Bevorzugt weist der elastische Schlauch eine sich verändernde Wandstärke auf. Bereiche mit sehr dünnen Wandstärken können sich näherungsweise wie Öffnungen verhalten wenn sich die dünnen Bereiche der Schlauchwand dehnen und so ein Raffen des Schlauchs ermöglichen.

[0036] Gemäß einer weiteren Ausführungsform wölbt sich die Wand des elastischen Schlauches, entlang seiner Längsachse, wellenförmig nach innen und außen. Dadurch lässt sich der Schlauch ziehharmonikaartig zusammenschieben und auseinanderziehen.

[0037] Bevorzugt alterniert die Wandstärke des elastischen Schlauchs entlang seiner Längsachse---. Die dünnen Bereiche lassen sich leicht Raffen und die Bereiche mit großer Wandstärke halten die Adern beieinander.

[0038] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Haltemittel als Spiralfeder ausgeführt, wobei der innere Durchmesser der Spiralfeder im Wesentlichen dem der aufsummierten Durchmesser der Adern entspricht. Durch die Windungen werden die Adern aneinandergehalten wobei die Feder zum Bearbeiten der Aderenden zusammengeschoben wird.

[0039] Ein weiterer Vorteil des Aufbaus zeigt sich im Falle eines Steckfehlers beim Zusammenbau der Leitung oder bei einer später erforderlichen Reparatur. Dann können die Adern einfach durch Raffen des Schlauches zugänglich gemacht werden und nach der Reparatur, durch Strecken des Schlauchs, wieder aneinandergedrückt werden.

Ansprüche

1. Elektrische Anschlussleitung umfassend ein Kabel (10) mit einem Außenmantel (12), welcher, mindestens zwei gegeneinander isolierte (16,22) Leiter (18, 24) zumindest abschnittsweise umgibt, Kontaktelemente (40) die an den Enden der Leiter (18,24) angebracht sind, wobei ein Haltemittel (30), so zwischen dem Ende des Außenmantels (12) und den Kontaktelementen (40) angebracht ist, dass es die Leiter (14,20) umgibt und aneinander hält.

2. Elektrische Anschlussleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (30) ein elastischer Schlauch ist.

3. Elektrische Anschlussleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (30) entlang der der Längsachse (A) des Kabels (10) deformierbar ist.

4. Elektrische Anschlussleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Durchmesser des elastischen Schlauchs kleiner ist als der aufsummierte Durchmesser der Adern (14,20).

5. Elektrische Anschlussleitung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Schlauch Öffnungen (32) in seiner Wand aufweist.

6. Elektrische Anschlussleitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe und Position der Öffnungen im elastischen Schlauch so gewählt sind, das sich der Schlauch entlang seiner Längsachse (A) raffen lässt.

7. Elektrische Anschlussleitung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (32) Schlitze sind.

8. Elektrische Anschlussleitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schlitze im Wesentlichen in Längsrichtung (A) der Anschlussleitung in der Wand des Schlauchs ausbreiten.

9. Elektrische Anschlussleitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schlitze in einem Winkel zur Längsrichtung (A) der Anschlussleitung in der Wand des Schlauchs ausbreiten.

10. Elektrische Anschlussleitung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Schlauch eine sich verändernde Wandstärke aufweist.

11. Elektrische Anschlussleitung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wand des elastischen Schlauches, entlang seiner Längsachse (A), wellenförmig nach innen und außen wölbt.

12. Elektrische Anschlussleitung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des elastischen Schlauchs entlang seiner Längsachse (A) alterniert.

13. Elektrische Anschlussleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das das Haltemittel (30) als Spiralfeder ausgeführt ist, wobei der innere Durchmesser der Spiralfeder im Wesentlichen dem, der aufsummierten Durchmesser der Adern (14,20) entspricht.

14. Schlauch zur Verwendung als Haltemittel (30) in einer elektrischen Anschlussleitung nach Anspruch 1 wobei der Schlauch Öffnungen (32) in seiner Wand aufweist.

15. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Anschlussleitung nach Anspruch 1, umfassend die Schritte:

Bereitstellen eines Kabels (10) mit mindesten zwei voneinander isolierten Adern (14,20), umgeben von einem Außenmantel (12),

entfernen des Außenmantels (12) am Ende des Kabels (10) so, dass die Adern (14,20) in einem Bereich (L1) zugänglich sind,

Aufschieben eines Haltemittels (30) über die Adern (14,20),

Verformen des Haltemittels entlang der Längsrichtung (A) des Kabels (10) in Richtung des Außenmantels (12),

Anbringen der Kontaktelemente (40) an die Enden der Adern (14, 20), Verformen des verformbaren Haltemittels (30) in die gestreckte Position.

Zeichnung