專利名稱：用于總線系統(tǒng)的磁屏蔽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛中的總線系統(tǒng)。本發(fā)明尤其涉及將總線系統(tǒng)連接到機動車控制設(shè)備上，所述機動車控制設(shè)備具有在連接插頭元件中的磁的和/或電的屏蔽。
背景技術(shù)：
在機動車中的線纜敷設(shè)大多在使用系統(tǒng)總線的情況下被實現(xiàn)。多個控制設(shè)備以電的方式經(jīng)由共同的總線相互連接。這些控制設(shè)備在使用總線的情況下相互交換數(shù)據(jù)或信息和/或控制車輛的組件。例如為此使用CAN總線系統(tǒng)或Flexray總線系統(tǒng)。從中央敷設(shè)的線纜樹出發(fā)，將各個控制設(shè)備借助布置在線纜樹中/上的插頭或插座連接。這些控制設(shè)備分別具有互補的插座或插頭，其被設(shè)立用于將總線系統(tǒng)連接到控制設(shè)備上。在控制設(shè)備中、尤其是機動車(Kfz)控制設(shè)備中，相應(yīng)的連接插頭的插頭引腳通常彼此平行設(shè)置或定向地被引導(dǎo)直至控制設(shè)備的電路板或者被注入或引入在插頭中/在插座中。相應(yīng)的控制設(shè)備的線纜敷設(shè)一方面會具有(低速)信號線路和/或供電線路，例如用于控制設(shè)備的電壓供給的供電線路，并且另一方面具有高速數(shù)據(jù)線路(高速)。對于高速總線系統(tǒng)通常使用專門波阻抗匹配的并且受屏蔽的插頭。但是相應(yīng)的插頭大多顯著提高了總線系統(tǒng)的成本。基于高的成本壓力，經(jīng)常放棄這些專門插頭并且經(jīng)由簡單的插頭引腳將高速總線的信號引導(dǎo)到控制設(shè)備中。但是例如在機動車領(lǐng)域中常見的插頭大多被構(gòu)造為在平行設(shè)置的腔中引導(dǎo)的插入件，該插入件伸展直至電路板或者僅僅被注入或者引入在插頭中。如果現(xiàn)在在系統(tǒng)中存在多個平行的線路，則存在相鄰線路過臨界耦合的危險。為了對抗這些過臨界耦合，例如在高速總線系統(tǒng)的情況下將相應(yīng)的配套的導(dǎo)體在線纜樹中直到插頭扭絞地實施，作為所謂的“雙絞線”。但是從線纜過渡到插頭或者插座中的點起，所述扭絞被消除。在插頭中，例如用快速信號加載的線路又平行并排設(shè)置地并且尤其是處于其他線路旁邊地被弓I導(dǎo)(實施)。鑒于這些，接下來會發(fā)生過臨界耦合。這種過臨界耦合在平行布置的線路中會引起干擾信號；這些線路然后可能有助于控制設(shè)備的提高的電磁輻射。對抗相應(yīng)輸入耦合的已知插頭要么被實施為在高頻角度下開發(fā)的插頭，例如具有帶有聞頻屏蔽兀件的整個屏蔽，例如聞頻板，并且因此可能引起提聞的成本。代替地，在高速總線系統(tǒng)附近不使用引腳，因此其他線路至總線系統(tǒng)的距離被放大，使得不出現(xiàn)或者出現(xiàn)減少的過臨界耦合。然而，在第二情況中，由于不完全的占用，插頭系統(tǒng)的效率降低
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個方面可能看作:減少控制設(shè)備的電磁輻射并且對此在總線系統(tǒng)中在相鄰線路上減少過臨界耦合而不使用專門的高頻優(yōu)化的插頭系統(tǒng)。該方面通過獨立權(quán)利要求的主題被解決。本發(fā)明的優(yōu)選擴展方案從從屬權(quán)利要求中得到。本發(fā)明的任務(wù)因此在于，此外能夠使用常規(guī)的、在機動車領(lǐng)域中常見的插頭并且尤其是不必須設(shè)置圍繞高速信號的封閉屏罩或屏蔽。對與高速總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線路相鄰的線路的耦合由于電磁場的有針對性的減弱而被衰減，該電磁場從所述總線系統(tǒng)出發(fā)。由此可能可以實現(xiàn)較小的輻射值。本發(fā)明尤其是使用在導(dǎo)體環(huán)中的反向電流感應(yīng)效應(yīng)，其中這些導(dǎo)體環(huán)例如直接布置在高速總線的(一個或多個)數(shù)據(jù)線路周圍。相應(yīng)的導(dǎo)體環(huán)例如可以通過如下方式來實現(xiàn)，即在插頭系統(tǒng)中使用的插頭或插頭引腳或者直接布置在高速總線線路旁邊的線路相互連接或接線，使得它們構(gòu)成所希望的導(dǎo)體環(huán)。用于控制設(shè)備的常見插頭系統(tǒng)大多由兩個連接元件構(gòu)建，它們一方面布置在控制設(shè)備處并且另一方面安置在總線系統(tǒng)的線纜樹處。第一和第二連接元件因此例如可以是布置在控制元件的殼體中或處的插頭以及布置在線纜樹處的插座。插頭或插座具有內(nèi)部線路、例如插頭引腳，其最終在插頭中可看作平行延伸的導(dǎo)體。連接元件在此不必須強制地必要地理解為緊湊元件，其例如能夠?qū)崿F(xiàn)在插接過程中建立大量的電子接觸。也可以設(shè)想的是，連接元件簡單地由多個單個接觸元件組成，它們例如被插到相應(yīng)的另外的連接元件的引腳上。待屏蔽的數(shù)據(jù)信號根據(jù)其擴展方案經(jīng)由至少一個第一接觸元件通過第一和第二連接元件被引導(dǎo)，由此可將總線系統(tǒng)和控制設(shè)備相互連接。在使用扭絞的高速數(shù)據(jù)線路(例如被實施為“雙絞線”)的情況下，例如可以使用至少兩個第一接觸元件。該總線系統(tǒng)由此例如在線纜樹中具有扭絞的高速數(shù)據(jù)線路，該高速數(shù)據(jù)線路在兩個連接元件中過渡到平行延伸的線路或插頭引腳中。第二接觸元件因此可以是直接在高速數(shù)據(jù)線路的插頭引腳的旁邊在兩個連接元件中引導(dǎo)的那些插頭引腳。這些直接在高速數(shù)據(jù)線路的所述一個接觸元件/所述多個接觸元件旁邊的插頭引腳現(xiàn)在可以被使用來構(gòu)成導(dǎo)體環(huán)。在此，這些第二接觸元件、至少兩個第二接觸元件在于連接元件中平行延伸的線路的兩個端部處相互導(dǎo)電連接。由此，基本上得到導(dǎo)體環(huán)，其包圍在連接元件中的高速數(shù)據(jù)信號的所述一個或多個平行引導(dǎo)的導(dǎo)體。導(dǎo)體環(huán)此外也可以以至少一側(cè)接地或者由地構(gòu)成，例如在控制設(shè)備的側(cè)上。換句話說，通過如下方式得到導(dǎo)體環(huán)，即至少兩個第二接觸元件在第一接觸元件中并且在第二接觸元件中導(dǎo)電地相互連接。該導(dǎo)體環(huán)在此有利地完全包圍高速數(shù)據(jù)線路的平行引導(dǎo)的線路。通過如下方式得到高速數(shù)據(jù)線路的磁場的削弱效應(yīng)，即將插頭引腳在高速總線的插頭引腳旁導(dǎo)電地連接并且由此構(gòu)成所描述的導(dǎo)體環(huán)，使得在該導(dǎo)體環(huán)中可以感應(yīng)反向電流。為了該電流可以流動，必須將第二接觸元件的引腳在兩側(cè)上連接。相應(yīng)的效應(yīng)同樣在如下情況下得到，即第一和第二連接元件具有全屏蔽，并且由此第二接觸元件例如用板(因此導(dǎo)電材料)包圍。第二接觸元件可以同樣使用該導(dǎo)電材料，以便構(gòu)成導(dǎo)體環(huán)。該導(dǎo)電連接一方面可以通過兩個第二接觸元件的專用連接來進行，但是或者該導(dǎo)電連接可以僅僅例如與地連接并且由此構(gòu)成導(dǎo)體環(huán)。但是，導(dǎo)體環(huán)同樣可以與地?zé)o關(guān)地來構(gòu)造。在與地分離的導(dǎo)體環(huán)、因此僅僅封閉的導(dǎo)體環(huán)情況下，基本上可以進行磁屏蔽，而附加地在第二接觸元件與地連接的情況下，同時還可能可以實現(xiàn)電場的削弱。接觸元件的導(dǎo)電連接例如可以在使用所謂的編碼橋情況下在插頭中或在插座中進行。本發(fā)明因此能夠例如實現(xiàn)相對另外布置的相鄰引腳大約6dB或更多的衰減并且可以非常低成本地被實施，因為在設(shè)備中僅僅相鄰的引腳必須被置于地。在插頭中可以使用上述的橋。所述至少一個第一接觸元件(也在應(yīng)用至少兩個第一接觸元件的情況中，例如對于雙絞線數(shù)據(jù)連接)以及至少兩個第二接觸元件可以優(yōu)選基本上布置在一個平面中。由此，可以構(gòu)成二維屏蔽類型。與此相對地，其他用于屏蔽、由此用于構(gòu)成第二導(dǎo)體環(huán)的接觸元件、例如至少兩個第三接觸元件可以被布置為，使得第三接觸元件同樣基本上包圍至少一個接觸元件，由此布置在兩個第三接觸元件之間并且由此構(gòu)成第二平面，所述第二平面例如與由第一和第二接觸元件構(gòu)成的平面垂直?？梢栽O(shè)置另外的、第四、第五等等接觸元件，它們與第一接觸元件一起構(gòu)成另外的平面并且將該第一接觸元件包圍在其中，使得后面的平面此外與第一和第二平面成一定角度例如45度或22.5度地布置。由此，可以構(gòu)成所述至少一個第一接觸元件的另外的優(yōu)選的屏蔽。在此特別優(yōu)選的是如下擴展方案，其中包圍所述至少一個第一接觸元件的全部接觸元件構(gòu)造為導(dǎo)體環(huán)，由此至少部分地相互導(dǎo)電連接。在后面的附圖中示出本發(fā)明的實施例并且在所屬的描述中進一步闡述。


其中:
圖1示出了控制設(shè)備的插頭的示范性擴展方案；
圖2a、b示出了插頭系統(tǒng)的示范性擴展方案的所屬的經(jīng)模擬所計算的場分布以及示意
圖3a、b示出了按照本發(fā)明的插頭系統(tǒng)的示范性擴展方案的所屬的經(jīng)模擬所計算的場分布以及示意圖。
具體實施例方式在圖1中示出了插頭系統(tǒng)2的示范性示例，例如ESP控制設(shè)備的機動車插頭。按照圖1的插頭系統(tǒng)2在此在中心被打開，使得可以看見各個接觸元件8。該插頭示范性地被實施為使得其可以利用向上指向的側(cè)直接安裝例如焊接到控制設(shè)備的印制電路板或電路板上。在圖1中向下指向的插頭接觸件或接觸元件8在此是從控制設(shè)備伸出的連接裝置。第二連接元件6現(xiàn)在可以可被安裝到第一連接元件4上，所述第一連接元件基本上同時導(dǎo)電連接或者耦合全部的接觸元件8，但是或者如圖1中所示，可以將各個接觸元件8與插頭引腳單獨地接觸。示范性地兩個線路連接到兩個所示的插頭引腳上。如在圖1中可看出的，沒有設(shè)置插頭的明確的磁和/或電磁屏蔽。在插頭引腳的兩個所示線路是高速數(shù)據(jù)線路的情況下，其會由于在第一連接元件4中的平行引導(dǎo)而在相鄰接觸元件8中引起磁和/或電磁干擾。在圖2a中，示意性示出這種線纜敷設(shè)或這種插頭系統(tǒng)2。示范性地示出總共4個信號或供電線路16 (引腳l、4、5、n)以及高速數(shù)據(jù)線路14(引腳2、3)，其引導(dǎo)待屏蔽的數(shù)據(jù)信號10。在線纜區(qū)域20中通過扭絞高速數(shù)據(jù)線路14進行屏蔽，作為高速數(shù)據(jù)線路14的相繼的線路環(huán)示出。

但是，在插頭區(qū)域22中，在控制設(shè)備26中，由于僅僅在插頭殼體中設(shè)置了直線線路，因此高速數(shù)據(jù)線路14的扭絞的構(gòu)造不再是可能的。因此通過高速數(shù)據(jù)線路14在插頭區(qū)域22中的平行引導(dǎo)的線路(引腳2和3)而得出周圍的線路(引腳1、4、5、…、n)的磁或電磁負(fù)荷。在圖2b中示出插頭系統(tǒng)2的剖面，尤其是平行引導(dǎo)的接觸元件8的剖面。在此示范性地示出被連接到接觸元件8a上的一個高速數(shù)據(jù)連接14。通過在插頭本身中平行引導(dǎo)的接觸元件8a，產(chǎn)生磁場H 18a，其在圖2b中用陰影示出。此外，參照圖3a示出按照本發(fā)明的插頭系統(tǒng)的所屬的經(jīng)模擬所計算的場分布以及示意圖。按照圖3a的插頭系統(tǒng)2在此基本上相應(yīng)于按照圖2a的插頭系統(tǒng)2。但是，與圖2a不同，在按照圖3a的插頭系統(tǒng)2中在扭絞的高速數(shù)據(jù)線路14旁邊的接觸元件8b在使用橋接元件24的情況下被跨接。類似的橋接元件可以在布置在控制設(shè)備26中的印制電路板28上被實現(xiàn)，代替地，在控制設(shè)備26中例如在印制電路板28上的相應(yīng)的接觸元件8b可以與地12連接。通過第二橋接元件(未示出)、但是或者通過至地12的連接，在接觸元件8b (引腳I和4)中構(gòu)建導(dǎo)體環(huán)，其可以被用于屏蔽磁場H。在不僅僅構(gòu)造導(dǎo)體環(huán)、而是也(附加地)將接觸元件8b置于地12的情況下，電場E同樣可以被減小。在圖3b中示出導(dǎo)體環(huán)的效應(yīng)，該導(dǎo)體環(huán)減小了通過高速數(shù)據(jù)線路14的接觸元件8a引起的磁場H 18b。在此，接觸元件8b導(dǎo)電地相互連接并且構(gòu)成本發(fā)明的導(dǎo)體環(huán)。經(jīng)模擬計算出按照圖2b和3b的場分布。圖2b和3b示出了磁場在插頭剖面平面中的分布。在圖2b與圖3b的比較中可以清楚地看出，磁場18a比磁場18b更遠(yuǎn)地伸展到插頭中或至周圍的相鄰引腳。因此，相鄰引腳的干擾的減小可以通過使用導(dǎo)體環(huán)減小。
權(quán)利要求
1.用于高速總線系統(tǒng)的插頭系統(tǒng)(2)，包括 第一連接元件(4);和 第二連接元件(6); 所述第一連接元件(4 )和第二連接元件(6 )分別具有多個接觸元件(8 ); 其中第一連接元件(4)和第二連接元件(6)被設(shè)立為可以連接為使得第一連接元件(4)和第二連接元件(6)的各個接觸元件(8)可以分別相互導(dǎo)電接觸； 其中在第一連接元件(4)和/或第二連接元件(6)的至少一個第一接觸元件(8a)上可以連接待屏蔽的數(shù)據(jù)信號(10);并且 其中在第一連接元件(4)和/或第二連接元件(6)中的至少兩個第二接觸元件(Sb)在兩側(cè)鄰近所述至少一個第一接觸元件(8a)地布置， 其特征在于， 所述至少兩個第二接觸元件(Sb )在第一連接元件(4 )中和在第二連接元件(6 )中導(dǎo)電連接。
2.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的插頭系統(tǒng)，其中所述至少兩個第二接觸元件(Sb)在第一連接元件(4)中和/或第二連接元件(6)中與地(12)連接。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求至少之一所述的插頭系統(tǒng)，包括 至少兩個第一接觸元件(8a)； 其中可以將扭絞的高速數(shù)據(jù)線路(14)連接到所述至少兩個第一接觸元件(8a)上。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求至少之一所述的插頭系統(tǒng)，其中所述至少一個第一接觸元件(8a)和所述至少兩個第二接觸元件(8b)基本上布置在一個平面中。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求至少之一所述的插頭系統(tǒng)，還包括 至少兩個第三接觸元件(Sc)； 其中所述至少兩個第三接觸元件(8c )在第一連接元件(4 )中和在第二連接元件(6 )中導(dǎo)電連接和/或與地(12)連接；并且 其中所述至少兩個第三接觸元件(8c)不布置在所述至少一個第一接觸元件(8a)和所述至少兩個第二接觸元件(Sb )的平面中，尤其是與該平面垂直地布置。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求至少之一所述的插頭系統(tǒng)，其中包圍所述至少一個第一接觸元件(Sa)的全部接觸元件(8b-d)至少部分地在第一連接元件(4)中和在第二連接元件(6)中相互導(dǎo)電連接和/或與地(12)連接。
7.控制設(shè)備，尤其是用于車輛，具有 第一連接元件(4); 其中可以連接第二連接元件(6)； 其中第一連接元件(4)和第二連接元件(6)構(gòu)成按照上述權(quán)利要求至少之一的插頭系統(tǒng)⑵。
全文摘要
用于高速總線系統(tǒng)的插頭系統(tǒng)(2)，包括第一連接元件(4)和第二連接元件(6)。所述第一連接元件(4)和第二連接元件(6)分別具有多個接觸元件(8)。第一連接元件(4)和第二連接元件(6)可連接為使得第一連接元件(4)和第二連接元件(6)的各個接觸元件(8)可以分別相互導(dǎo)電接觸。在第一和/或第二連接元件(4，6)的至少一個第一接觸元件(8a)上可以連接待屏蔽的數(shù)據(jù)信號(10)。在第一連接元件(4)和/或第二連接元件(6)中的至少兩個第二接觸元件(8b)鄰近所述至少一個第一接觸元件(8a)布置。該插頭系統(tǒng)的特征在于，所述至少兩個第二接觸元件(8b)在第一連接元件(4)和在第二連接元件(6)中導(dǎo)電連接。
文檔編號H01R13/6471GK103210550SQ201180056363
公開日2013年7月17日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者P.克拉利塞克, J.許布爾, R.馬格 申請人:羅伯特·博世有限公司