CAN网络终端电阻模块及其安装方法与流程

本发明涉及can网络总线布置的技术领域，尤其涉及一种车辆can网络总线的终端电阻布置。

背景技术：

车载网络是通过总线将汽车上的各种电子装置与设备连成一个网络，实现相互之间的信息共享。它不仅可以简化系统机构、节省连接线缆、减少冗余的传感器及相应的软硬件配置；而且能够更好地控制和协调汽车的各个系统，提高各个控制系统运行的可靠性；还可以实现各子系统之间的资源共享，更有利于集中实现各子系统的在线故障诊断。

can总线是一种串行数据通信总线，能有效地支持具有很高安全等级的分布式实时控制系统，是构造车载网络的基础。目前车载网络中主要采用了2种类型的can：一种是用于动力系统通信与控制的高速can，速率达到500kb/s，主要面向实时性要求较高的控制单元，如发动机、电动机等。另一种用于车身系统通信与控制的低速can，速率是100kb/s。主要用于实时性要求不高的情况，如车灯、车门、车窗、车载电话等信号的采集以及反馈。

在高频范围内，信号传输过程中，信号沿到达的地方，信号线和参考平面(电源或地平面)间由于电场的建立，会产生一个瞬间电流，如果传输线是各向同性的，那么只要信号在传输，就始终存在一个电流i，而如果信号的输出电平为v，在信号传输过程中，传输线就会等效成一个电阻，大小为v/i，把这个等效的电阻称为传输线的特性阻抗z。特性阻抗是影响信号质量的最终要的因素。

如果信号线的各处瞬间阻抗相等，那么信号在传输过程中可以平稳地向前传播。如果传输线的各处特性阻抗不同(开路/断路/阻抗不匹配等)，那么信号能量的一部分就会在阻抗变化的地方发生反射，并可能形成震荡，从而破坏信号的连续性。在低速系统中，由于有足够的时间使信号在可能导致误触发前稳定下来，所以不会有严重的后果；在高速的系统中，由于可能没有足够的时间使信号在可能导致误触发前稳定下来，就会产生传输线的完整性问题，导致严重后果，因此要求在高速can总线的两个终端需各加一个与传输线特性阻抗相同的120欧的终端电阻，子模块不需要终端电阻。如图1所示，该120欧终端电阻1固定在整车特定的终端模块电路板2里面，终端电阻1通过终端节点上的引脚(未示出)与can总线终端进行连接，can总线终端有母接插件(未示出)，终端电阻通过引脚插入该母接插件从而实现与can总线终端的连接。

此外，另一种传统的布置车载can总线终端电阻的方式是将终端电阻集中布置在仪表舱保险丝盒里面，该方法虽然避免了在终端模块上布置终端电阻的缺点，但是又产生了新的缺点：一般单车的仪表舱保险丝盒只有一个，位置十分固定，两个终端电阻的起始和结束都集中在仪表舱保险丝盒，绕线不可避免，总的电线长度被人为地加长了，增加线束成本和线束总重量。

技术实现要素：

为解决现有技术中can总线网络终端电阻配置中存在问题，本发明提供了一种终端电阻模块，包括：电阻部件；接插件，接插件具有壳体，壳体的内部形成容纳腔，接插件具有第一端和第二端，其中第一端构造成可拆卸地附连电阻部件，第二端构造成可拆卸地附连线缆；以及紧固组件，紧固组件相对于壳体固定安装并且设有紧固件以保持终端电阻模块位置固定；其中，当电阻部件插设到接插件的第一端且第二端附连线缆时，电阻部件与线缆在容纳腔内电气连通。

根据本发明的一个方面，紧固组件的紧固件包括扎带和锁定块，紧固组件还包括连接块，锁定块固定在连接块上。

根据本发明的一个方面，接插件的壳体的外部设有滑槽，连接块可滑动地安装到滑槽内。

根据本发明的再一个方面，接插件的壳体的外部和连接块设有匹配的锁定机构，锁定机构包括相互匹配的倒钩和倒钩槽，倒钩和倒钩槽分别设置在壳体的外面和连接块上。

根据本发明的再一个方面，电阻部件包括电阻、连接在电阻两端的两个引脚以及绝缘主体，电阻、两个引脚的每一个的一个端部保持在绝缘主体中，两个引脚的另一端部突伸出绝缘主体。

较佳地，电阻部件完全包含在接插件的容纳部中。

根据本发明的再一个方面，壳体的容纳腔中设有两个卡合槽，电阻部件的引脚接合在卡合槽中。

较佳地，卡合槽和引脚上分别设有相互锁定的倒钩和倒扣。

根据本发明的再一个方面，所述壳体上设有从壳体的外部压入容纳腔的压块，线缆的端部通过压块固定在所述接插件中。

此外，本发明还提供了一种使用终端电阻模块在车载can网络上配置终端电阻的方法，包括：将can网落终端的两根线缆固定到终端电阻模块的接插件的第二端；将电阻部件插入接插件的第一端；将紧固组件安装到接插件的壳体的外部；以及使用紧固组件的紧固件将电阻模块固定到车辆中的线束上。

本发明提供了一种模块化的终端电阻安装解决方式，终端电阻模块为整车网络配置带来了显著的灵活性。在整车网络拓扑结构中，采用根据本发明的终端电阻模块，可以要求任意的功能模块都作为子节点，统一了模块端的设计规范，避免了电路板的潜在设计更改。

此外，尤为有利的是，终端电阻模块都采用扎带连接方式设置在线束或其他部件上，这样，在整车的任意位置都可以便安装这种终端电阻模块。

根据本发明的终端电阻模块中的紧固组件和接触件是独立的两个部件，它们在使用中彼此安装在一起，这也进一步增加了安装的灵活性。

本发明的终端电阻模块中采用了插片式的电阻部件，因此，电阻部件只需通过插入便可完成安装，并且电阻部件的更换也十分方便。

附图说明

为了更完全理解本发明，可参考结合附图来考虑示例性实施例的下述描述，附图中：

图1示出了现有技术中的设置有终端电阻的can网络系统的示意图。

图2a和图2b分别示出了根据本发明的一较佳实施例的电阻模块的不同角度立体图。

图3示出采用在根据本发明的一较佳实施例的电阻模块中的电阻部件的立体图。

图4示出了采用在根据本发明的一较佳实施例的电阻模块中的扎带组件的立体图。

图5a示出了根据本发明的一较佳实施例的电阻模块的未组装状态的立体图。

图5b示出了根据本发明的一较佳实施例的电阻模块的组装后的立体图。

图6为采用了根据本发明的can网络总线终端电阻模块的can网络系统的示意图。

附图标记列表

1终端电阻

10终端电阻模块

20电阻部件

21引脚

22绝缘主体

23小孔

30接插件

31敞开端

32敞开端

33卡合槽

35压块

36壳体

37滑槽

38倒钩槽

40紧固组件

41扎带

42锁定块

43连接块

45狭槽

48倒钩

50线缆

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

在汽车制造领域中，综合各种考虑因素，整车网络拓扑结构中终端节点和子节点经常需要相互转化。为保持足够的灵活性，终端节点和子节点终端模块电路板往往都没有设计终端电阻，从而需要在线束中配备终端电阻。图6示意性地示出了这样一种车载can总线网络，该can总线网络中的终端电阻通过根据本发明的终端电阻模块10安装在can总线网络上。

图5a和图5b示出了根据本发明一较佳实施例的终端电阻模块10，其中图5a示出了终端电阻模块10的未组装状态，而图5b示出了终端电阻模块10的组装状态。终端电阻模块10主体包括三个部分：电阻部件20、接插件30和紧固组件40。接插件30具有壳体36，壳体36内部形成容纳腔，电阻部件20和can总线网络的线缆50的端部在容纳腔中彼此接触而实现电气连接。紧固组件40则用于终端电阻模块10的位置固定，特别，适于将终端电阻模块10固定到配置can总线网络的车辆内部。

根据本发明的一个较佳实施例，如图2a和图2b所示，终端电阻模块10的壳体36整体呈长方形的外轮廓，靠近线缆50的一侧的长方体轮廓的横截面较小，而另一侧附连电阻部件20的长方体轮廓的横截面较大，不同截面大小的轮廓中间形成一台阶部。壳体36可以采用树脂材料一体模制而成。为了适应于车辆中的使用环境，较佳地，壳体36可采用耐热的树脂材料制成。

终端电阻模块10的接插件30具有两个敞开端31和32，在较佳实施例中，敞开端31和32是相对的，其中一个敞开端31构造成可拆卸地附连电阻部件20，而另一个敞开端32构造成可拆卸地附连can总线网络的线缆50的端部。需理解，在其他替代实施例中，敞开端31和32不限于相对设置，例如也可以设置在壳体36彼此相交的两个侧面上。

如图2a所示，can总线网络的线缆50的端部通过压块35来固定。压块35设置成从终端电阻模块10的外部一侧面插入容纳腔中，压接从第二敞开端32插入的线缆50，从而使线缆50的端部相对于接插件30固定。线缆50在被压块35固定之后，如可通过图2b的敞开端31观察到的，压接在容纳腔中的线缆50的端部的芯线露出，以便与电阻部件20电气连接。

在其他替代实施例中，压块35的设置位置不限于图2a所示位置，也可以从其他外部侧部插入，或者，接插件30连接线缆50的端部的敞开端卡合固定件，可预先将线缆50的端部插入卡合固定件，随后，将卡合固定件固定到接插件30的敞开端上。

图3示出了适于安装在根据本发明较佳实施例的终端电阻模块10中的电阻部件20的立体图。较佳地，电阻部件20可采用120欧mini保险丝结构的电阻。具体而言，该电阻部件20整体上呈插片式结构，该结构便于电阻部件20与接插件30连接。

具体而言，电阻部件20包括具有通常为120欧的电阻、电气连接在电阻两端的两个引脚21以及绝缘主体22。电阻、两个引脚21的每一个的一个端部保持在绝缘主体22中，两个引脚21的另一端部突伸出绝缘主体22。电阻部件20的引脚21呈片状，其较佳地具有渐缩的远端以便于引导插入电阻部件20。图3中还可以看到，绝缘主体22与引脚21相对的设有两个小孔23，它们设置用于定位和固定金属引脚21。

适配地，如图2b所示，接插件30的容纳腔内一体形成有卡合槽33。卡合槽33较佳地构造成卡合空间逐渐缩小的斜槽形式。这样，当电阻部件20插入接插件30时，卡合槽33与电阻部件20的引脚21相互作用产生夹紧力从而固定住引脚21。进一步地，为了确保引脚21和卡合槽33之间的锁定，可以在卡合槽33上开设倒扣(未示出)，而引脚21上开设有对应的倒钩(未示出)，这样当引脚21插入接插件30时，倒扣和倒钩之间能够实现强力锁定，使得电阻部件与线缆电气连通的可靠性大大增加。

优先地，电阻部件20安装后完全被包含在接插件30壳体36形成的容纳部中，即电阻部件20的引脚21和绝缘主体22都不从接插件30的敞开端部露出。

特别为适应车辆的安装环境，紧固组件40的紧固件优选地构造成能够将整个终端电阻模块10固定到线束上的环带状紧固件。如图4所示，在较佳实施例中，紧固组件40包括扎带41形式的紧固件以及用于将扎带41连接到接插件30上的连接块43。扎带41可以是汽车生产领域中常用的扎带的形式，紧固件还包括用于锁止扎带41的一端的锁定块42。在使用时，扎带41插入锁定块42中开设的狭槽45，利用棘爪实现扎带41的锁紧固定。

由于紧固组件40包括了扎带41，因此，终端电阻模块10可以方便地系紧到附近的线束上，解决了在任何位置固定终端电阻模块10的问题，从而实现了终端电阻模块10的灵活性配置。

在其他替代实施例中，扎带41也可用其他适于围绕线束固定的环带状构件替代，例如卡箍等。

在一较佳实施例中，接插件30和紧固组件40通过滑动匹配结构连接在一起。具体地，如图4所示，紧固组件40设有连接块43，而如图2b所示，接插件30的壳体36外部设有与紧固组件40的连接块43滑动接合的t型滑槽37。同时，接插件30的壳体36的外部和连接块43设有匹配的锁定机构，锁定机构包括相互匹配的倒钩48和倒钩槽38，倒钩48和倒钩槽38分别设置在壳体36的外部和连接块43上。在如图2b和图4所示，在一较佳实施例中，接插件30上设有倒钩槽，而紧固组件40上设有倒钩。

在其他替代实施例，也可构想其他替代的形状卡合结构。需理解地，在车辆等使用环境中，振动是不可避免的，因此，接插件30与紧固组件40之间的锁定机构有利地构造成具有足以抵抗常规运行振动的强度，以避免车辆运行时锁定组件相对于接插件30脱开。

以下，结合图5a和图5b对根据本发明的电阻模块在车辆中的安装使用进行说明。

根据整车can网络的配置要求，在合适的节点将can总线的两根线缆50接入终端电阻模块10的接插件30中，利用压块35将线缆50的端部固定；接着将电阻部件20插入接插件30的敞开端31并使之锁定在接插件30的容纳腔的内部；随后，将紧固组件40固定到所述接插件30的所述壳体36的外部。借助于扎带41，将整个终端电阻模块固定到车辆中的线束或车辆内部的其他结构上。

需理解的是，上述安装步骤的次序不必是固定不变的，也可以先将紧固组件30固定到线束或车辆内部的其他结构上，随后将插入了线缆50和电阻部件20的接插件30与紧固组件40装配在一起。

本发明提供了一种模块化的终端电阻安装解决方式，终端电阻模块为整车网络配置带来了显著的灵活性。在整车网络拓扑结构中，当采用根据本发明的终端电阻模块，可以要求任意的功能模块作为子节点，统一了模块端的设计规范，避免了电路板的潜在设计更改。

此外，尤为有利的是，终端电阻模块采用扎带作为紧固组件上的紧固件，以方便将模块保持在线束或车辆内部的其他部件上，这样，在整车的任意位置都可以方便安装这种终端电阻模块。

根据本发明的终端电阻模块中的紧固组件和接触件是独立的两个部件，它们在使用中彼此安装在一起，这也增加了安装的灵活性。

本发明的终端电阻模块中采用了插片式的电阻部件，因此，电阻部件只需通过插入便可完成安装，并且电阻部件的更换也十分方便。

同时，电阻部件较佳地可以设置成将金属引脚和绝缘主体全部都容纳在接插件的容纳腔中，这样可以实现对电阻部件周全地保护。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。