DE202011004949U1 - Electrical line for transmitting data signals - Google Patents

Abstract

Elektrische Leitung zum Übertragen von Datensignalen, bestehend aus mindestens zwei verseilten isolierten Adern (1) sowie einer diese umschließenden elektrischen Abschirmung (7) und einem die Abschirmung (7) umfassenden Außenmantel (10) aus elektrisch isolierendem Material, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Abschirmung (7) und den verseilten Adern (1) ein Innenmantel (6) aus elektrisch isolierendem Material derart ausgebildet ist, dass der Innenmantel (6) eine kreisförmige Umfangskontur bildet und der Mantelwerkstoff zwischen den verseilten Adern (1) bestehende Zwickel ausfüllt, wobei die Mantelwandstärke des Innenmantels (6) zwischen der Abschirmung (7) und den Adern (1) mindestens 0,2 bis 0,6 mm beträgt.Electrical line for the transmission of data signals, consisting of at least two stranded insulated wires (1) as well as an electrical shield (7) surrounding them and an outer jacket (10) made of electrically insulating material that surrounds the shield (7), characterized in that between the shield (7) and the stranded cores (1) an inner sheath (6) made of electrically insulating material is formed in such a way that the inner sheath (6) forms a circular circumferential contour and the sheath material fills the gussets between the stranded cores (1), the wall thickness of the inner jacket (6) between the shield (7) and the wires (1) is at least 0.2 to 0.6 mm.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Leitung zum Übertragen von Datensignalen, bestehend aus mindestens zwei verseilten isolierten Adern, einer diese umschließenden elektrischen Abschirmung und einem die Abschirmung umfassenden Außenmantel aus elektrisch isolierendem Material.The present invention relates to an electrical line for transmitting data signals, consisting of at least two stranded insulated wires, an enclosing these electrical shield and a shield comprising the outer sheath of electrically insulating material.

Derartige elektrische Leitungen sind allgemein bekannt. Sie dienen insbesondere zur High-Speed-Datenübertragung digitaler Datensignale. Die aus einer Aluminiumfolie und einem Abschirmgefecht bestehende Abschirmung dient zur Hochfrequenzabschirmung durch die Aluminiumfolie und zur Niederfrequenzabschirmung durch das Abschirmgeflecht. Hierbei hat sich herausgestellt, dass durch Temperatureinflüsse eine Veränderung der Dämpfungseigenschaften festzustellen ist. Eine derartige Veränderung ist aber insbesondere im Automobilbau nachteilig, da eine Vielzahl von Funktionen mittlerweile in Automobilen auf einer digitalen Übertragung von Daten beruht.Such electrical lines are well known. They are used in particular for high-speed data transmission of digital data signals. The shield consisting of an aluminum foil and a shielding shield serves for high-frequency shielding by the aluminum foil and for low-frequency shielding through the shielding braid. It has been found that by temperature effects, a change in the damping properties is observed. However, such a change is particularly disadvantageous in the automotive industry, as a variety of functions is now based in automobiles on a digital transmission of data.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das Dämpfungsverhalten derartiger bekannter elektrischer Leitungen zu verbessern, um eine im Wesentlichen konstante Dämpfung in einem weiten Temperaturbereich zu gewährleisten.The present invention is based on the object to improve the damping behavior of such known electrical lines to ensure a substantially constant damping in a wide temperature range.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zwischen der Abschirmung und den verseilten Adern ein Innenmantel aus elektrisch isolierendem Material derart ausgebildet ist, dass der Innenmantel eine kreisförmige Umfangskontur bildet und der Mantelwerkstoff zwischen den verseilten Adern bestehende Zwickel ausfüllt, wobei die Mantelwandstärke des Innenmantels zwischen der Abschirmung und den verseilten isolierten Adern mindestens 0,2 bis 0,6 mm beträgt.According to the invention this is achieved in that between the shield and the stranded cores an inner sheath of electrically insulating material is formed such that the inner sheath forms a circular peripheral contour and the sheath material between the stranded cores fills existing gusset, wherein the shell wall thickness of the inner sheath between the shield and the stranded insulated wires is at least 0.2 to 0.6 mm.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass bei den bekannten Leitungen die elektrische Abschirmung eine im Wesentlichen unbestimmte Umfangskontur besitzt, da sie in den zwischen den verseilten Adern bestehenden Zwickeln keine Abstützung erfährt, was auf Grund von Temperatureinflüssen und mechanischen Belastungen dazu führt, dass es zu einer Lageveränderung der Abschirmung und hierdurch zu einer Veränderung des Wellenwiderstandes kommen kann, und zwar in nicht vorhersehbarer Weise. Auch hängt der Wellenwiderstand der elektrischen Leitung vom Abstand der Adern zueinander und von der Abschirmung ab. Durch den erfindungsgemäßen Innenmantel wird aber einerseits eine im Querschnitt kreisförmige Auflage für die Abschirmung gebildet, und zwar über die gesamte Länge der elektrischen Leitung, so dass sich die Form der Abschirmung auf Grund von Temperatureinflüssen oder mechanischen Belastungen nicht ändern kann und zudem wird ein Mindestabstand zwischen der Abschirmung und den elektrischen Adern und eine Abstandsfixierung der Adern zueinander gewährleistet, so dass insgesamt eine Veränderung der Leitungsdämpfung vermieden werden kann.The present invention is based on the recognition that in the known lines, the electrical shield has a substantially indefinite peripheral contour, since it experiences no support in the existing between the stranded wires gussets, which due to temperature influences and mechanical stresses causes it to a change in position of the shield and thereby can lead to a change in the characteristic impedance, in an unpredictable manner. Also, the characteristic impedance of the electrical line depends on the distance of the wires from each other and from the shield. By the inner jacket according to the invention but on the one hand a circular cross-section support for the shield is formed, over the entire length of the electrical line, so that the shape of the shield due to temperature or mechanical stress can not change and also a minimum distance between the shield and the electrical wires and a distance fixation of the wires ensures each other, so that a total of a change in the line attenuation can be avoided.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Further advantageous embodiments of the invention are contained in the subclaims.

An Hand des in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.With reference to the embodiment shown in the accompanying drawings, the invention will be explained in more detail.

In der beiliegenden Figur ist ein Querschnitt durch eine erfindungsgemäße elektrische Leitung dargestellt.In the accompanying figure, a cross section through an electrical line according to the invention is shown.

Eine erfindungsgemäße elektrische Leitung besteht aus vier im Leitungsinneren angeordneten, zu einem sogenannten Sternvierer verseilten elektrischen Adern 1. Diese elektrischen Adern 1 besitzen eine innere Litze 2, beispielsweise aus verzinnten Kupferdrähten, und eine die Litze 2 umgebende Aderisolation 3, beispielsweise aus einem Polypropylencopolymer. Der Aderdurchmesser beträgt beispielsweise 1,1 mm und die Wanddicke der Aderisolation 3 beträgt beispielsweise 0,3 mm. Erfindungsgemäß können aber auch nur zwei verseilte Adern 1 vorgesehen sein. Ebenfalls liegt es im Rahmen der Erfindung, mehr als vier Einzeladern 1 zu verseilen.An electrical line according to the invention consists of four arranged inside the cable, stranded into a so-called star quad electrical wires 1 , These electrical wires 1 have an inner strand 2 , for example, tinned copper wires, and one the stranded wire 2 surrounding wire insulation 3 For example, from a polypropylene copolymer. The core diameter is, for example, 1.1 mm and the wall thickness of the core insulation 3 is for example 0.3 mm. According to the invention, however, only two stranded wires can be used 1 be provided. It is also within the scope of the invention, more than four individual wires 1 to strand.

Im Inneren des aus den vier Adern 1 verseilten Sternvierers ist ein Füllelement 4 angeordnet, das aus einem Isolationswerkstoff besteht und in Längsrichtung der elektrischen Leitung verläuft. Es liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung, wenn eine erfindungsgemäße elektrische Leitung ohne Füllelement hergestellt ist.Inside the out of the four veins 1 stranded star quad is a filler 4 arranged, which consists of an insulating material and extends in the longitudinal direction of the electrical line. It is also within the scope of the invention if an electrical line according to the invention is produced without filling element.

Die verseilten Adern 1 sind von einem Innenmantel 6 umgeben, dieser Innenmantel 6 wird im Extrusionsverfahren aufgebracht und der Innenmantel 6 hat eine kreisförmige Umfangskontur und füllt mit seinem Mantelwerkstoff zwischen den verseilten Adern 1 bestehende Zwickel aus. Der Innenmantel 6 fixiert die Adern 1 in ihrer Lage zueinander. Die Wandstärke des Innenmantels 6 zwischen einer am Umfang des Innenmantels 6 angeordneten elektrischen Abschirmung 7 aus elektrisch leitendem Material und den verseilten Adern 1 beträgt 0,2 bis 0,6 mm, vorzugsweise 0,4 mm. Der Innenmantel 6 besteht aus einem Kunststoffwerkstoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Elastomer auf Polyolifinbasis, insbesondere einem dynamisch vulkanisiertem Thermoplasten (TPV). Der Außendurchmesser des Innenmantels 6 beträgt beispielsweise 3,4 mm. Die elektrische Abschirmung 7 besteht aus einer elektrisch leitenden Schirmfolie 8, die den Innenmantel 6 umschließt und insbesondere aus einer aluminiumkaschierten Polyethylenterephtalat-Folie besteht, die auf der Innenseite, d. h. der dem Sternvierer zugekehrten Seite metallisch beschichtet ist. Am Außenumfang der Schirmfolie 8 ist ein elektrisch leitendes Abschirmgeflecht 9 umfangsgemäß angeordnet, das aus einzelnen verzinnten Kupferdrähten gebildet ist und beispielsweise eine optische Bedeckung von mindestens 92% aufweist. Durch diesen erfindungsgemäßen Aufbau wird eine Veränderung des Wellenwiderstandes durch temperaturbedingte Beanspruchungen weitgehend vermieden.The stranded wires 1 are from an inner jacket 6 surrounded, this inner coat 6 is applied by extrusion and the inner jacket 6 has a circular peripheral contour and fills with its sheath material between the stranded cores 1 existing gussets off. The inner jacket 6 fixes the veins 1 in their position to each other. The wall thickness of the inner jacket 6 between one on the circumference of the inner shell 6 arranged electrical shielding 7 made of electrically conductive material and the stranded wires 1 is 0.2 to 0.6 mm, preferably 0.4 mm. The inner jacket 6 consists of a plastic material, in particular a thermoplastic elastomer based on polyolefin, in particular a dynamically vulcanized thermoplastic (TPV). The outer diameter of the inner shell 6 is for example 3.4 mm. The electrical shielding 7 consists of an electrically conductive screen foil 8th that the inner coat 6 encloses and in particular consists of an aluminum-laminated polyethylene terephthalate film which is metallically coated on the inside, ie the star quad-facing side. On the outer periphery of the screen foil 8th is an electrically conductive shielding braid 9 circumferentially arranged, which is formed of individual tinned copper wires and, for example, has an optical coverage of at least 92%. By this construction according to the invention, a change in the characteristic impedance due to temperature-induced stresses is largely avoided.

Am Außenumfang der Abschirmung 7 ist ein Außenmantel 10 angeordnet, der beispielsweise im Extrusionsverfahren aufgebracht wird. Der Außenmantel 10 besteht beispielsweise aus Polyurethan oder aus Polyvinylchlorid und der Außendurchmesser beträgt beispielsweise 5,1 mm und seine Wandstärke beträgt beispielsweise 0,6 mm.On the outer circumference of the shield 7 is an outer jacket 10 arranged, which is applied for example by extrusion. The outer jacket 10 For example, it is made of polyurethane or polyvinyl chloride and the outer diameter is, for example, 5.1 mm and its wall thickness is, for example, 0.6 mm.

Die erfindungsgemäße elektrische Leitung ist für einen Temperaturbereich von –40°C bis +105°C geeignet, wobei sich ein definiertes Dämpfungsverhalten im gesamten Temperaturbereich ergibt.The electrical line according to the invention is suitable for a temperature range from -40 ° C to + 105 ° C, resulting in a defined damping behavior over the entire temperature range.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Mittel. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.The present invention is not limited to the exemplary embodiment shown, but comprises all the same means in the context of the invention. Furthermore, the invention has hitherto not been limited to the feature combination defined in claim 1, but may also be defined by any other combination of specific features of all individually disclosed individual features. This means that in principle virtually every single feature can be omitted or replaced by at least one individual feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, the claims are to be understood merely as a first formulation attempt for an invention.

Claims (5)

Elektrische Leitung zum Übertragen von Datensignalen, bestehend aus mindestens zwei verseilten isolierten Adern (1) sowie einer diese umschließenden elektrischen Abschirmung (7) und einem die Abschirmung (7) umfassenden Außenmantel (10) aus elektrisch isolierendem Material, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Abschirmung (7) und den verseilten Adern (1) ein Innenmantel (6) aus elektrisch isolierendem Material derart ausgebildet ist, dass der Innenmantel (6) eine kreisförmige Umfangskontur bildet und der Mantelwerkstoff zwischen den verseilten Adern (1) bestehende Zwickel ausfüllt, wobei die Mantelwandstärke des Innenmantels (6) zwischen der Abschirmung (7) und den Adern (1) mindestens 0,2 bis 0,6 mm beträgt.Electric cable for transmitting data signals, consisting of at least two stranded insulated wires ( 1 ) and an enclosing this electrical shielding ( 7 ) and the shielding ( 7 ) outer jacket ( 10 ) of electrically insulating material, characterized in that between the shield ( 7 ) and the stranded wires ( 1 ) an inner jacket ( 6 ) is formed of electrically insulating material such that the inner shell ( 6 ) forms a circular peripheral contour and the sheath material between the stranded cores ( 1 ) fills existing gusset, wherein the shell wall thickness of the inner shell ( 6 ) between the shield ( 7 ) and the veins ( 1 ) is at least 0.2 to 0.6 mm. Elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vier Adern (1) als Sternvierer verseilt sind.Electrical line according to claim 1, characterized in that four wires ( 1 ) are stranded as a star quad. Elektrische Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Innenmantels (6) 0,4 mm beträgt.Electrical line according to claim 1 or 2, characterized in that the wall thickness of the inner shell ( 6 ) Is 0.4 mm. Elektrische Leitung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verseilten Adern (1) ein inneres, in Leitungslängsrichtung verlaufendes Füllelement (4) einschließen.Electrical lead according to claim 2 or 3, characterized in that the stranded wires ( 1 ) an inner filling element extending in the longitudinal direction of the pipe ( 4 ) lock in. Elektrische Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (7) aus einer innenliegenden elektrisch leitenden Abschirmfolie (8) und einem außenliegenden elektrisch leitenden Abschirmgeflecht (9) besteht.Electrical lead according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shield ( 7 ) of an inner electrically conductive shielding film ( 8th ) and an outer electrically conductive shielding braid ( 9 ) consists.

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