多层的扁平电气导线的制作方法
【专利说明】多层的扁平电气导线
[0001]本申请是于2007年8月2日进入中国国家阶段的题为“多层的扁平电气导线”且中国申请号为200680003901.X的国际申请PCT/EP2006/050659的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种用于机动车辆的电气电缆，特别是一种机动车辆的电池电缆所用的电气电缆，所述电缆具有电力导线，该电力导线为一扁平带状导线并且外面包有绝缘层。
【背景技术】
[0003]目前机动车辆构造中使用的电池电缆都是具有高电流负载能力的电力电缆。特别对于车辆的电池没有设置在发动机舱内的车辆，电池电缆经常遍及整个车身。因此，在车身的不同部位都可能经常发生抽头从电池电缆上脱落的情况。
[0004]因为机动车辆中产生的数据量越来越大，所以在机动车辆内铺设电力电缆的同时还要铺设大量的数据导线。例如，目前很多对于车辆运行非常重要的组成部件都是通过所谓的CAN总线或者LIN总线来定位的。由于必须在车辆上安装大量多分支的电缆捆束，因此，在车辆结构中铺设这些数据传输电缆被证明是很困难的。因为电缆的数量巨大，所以要使得所述这些电缆之间保持彼此分离也是个难题。在布线时，布线的人必须非常小心地确保电缆捆束铺设的正确无误。
[0005]不利的是，除了携带电力的导线，还必须要在机动车辆内铺设数据导线，因为这样做意味着更高的费用和布线复杂性以及更高的出错可能性。与集成部件相比，大量的电缆还会带来空间和重量方面的不利影响。
[0006]目前，车辆中含有12V和48V的多电压电气系统，除了常用的电池电缆以外，还需要其他的电缆用作电力导线。可用空间的减小和自动化布线方法都要求导线应易于安装并且在安装时能够节省空间。在多电压电气系统中，这样的要求就更加重要，因为每种电池电压都需要一条专门的输送电力的线路布置在整个车身上。在电气系统的不同位置需要设置抽头。使用传统的圆形导线组成的电缆线束，很难满足上述要求。
[0007]根据总结出的上述问题，本发明的目的在于提供一种用于机动车辆的电气电缆，该电缆能够以一种简化的方式同时铺设多条导线。
【发明内容】
[0008]为了实现上述目的，本发明提出一种用于机动车辆的电气电缆，所述电缆具有电力导线，该电力导线为扁平带状导线形式并且外面包有绝缘层，其特征在于，在绝缘层内还有至少一条附加导线。
[0009]电力导线设计为采取扁平带状导线的形式，其原因在于扁平带状导线具有良好的电流负载能力，并且可以很容易地铺设。为了简化机动车辆内的数据通信或者甚至是为了简化多电压电气系统的布线，根据本发明，扁平带状导线被用作附加扁平导线的载体。因此，本发明提出在扁平带状导线的绝缘层内还有至少一条附加导线。然而优选地，应有两条或两条以上的附加导线。附加导线的横截面积可以明显小于电力导线。在铺设扁平带状导线时，数据线、或者不同电气系统电压的电力负载线就可以直接沿车身铺设。这样就降低了布线费用和布线难度，并且节省了所需的空间。
[0010]优选地，所述导线应使用整块材料制作成形。这样的导线与由绞线组成的导线相比更容易生产。薄片或长条的扁平形状部分特别适用于所述导线的生产。本发明中优选地使用经软化退火处理后的铝挤压出的铝片或者铝带。
[0011]也可以使用切断的导线、电线中抽出的导线甚至碾压后的导线。也可以使用非铁的金属制成的导线，优选铜导线。
[0012]要在电缆内正确布置导线，优选的方式是将导线放在绝缘材料制成的载线部内。载线部可以成形为在合适部位接收导线。根据本发明，可以通过这种方法将多个扁平导线连接在一起以形成电缆。载线部是电缆的一个完整部分而不是用来承接多个电缆的电缆管道。载线部和导线在生产过程中进行绝缘处理。这可以通过挤压来实现。导线和/或载线部也可以通过粉末涂敷或者涂漆来进行绝缘处理。
[0013]载线部中用于铺设导线的线槽之间可以通过绝缘层隔离。特别地，在同一平面上可以并排铺设两个或两个以上通过绝缘层分离开的导线。为此，本发明提出，在载线部的至少一侧设有沿导线延伸的通过分隔部分隔开的至少两个彼此分离的线槽。
[0014]根据本发明，为了能够并排设置多条电缆，还提出载线部可以在其外表面的一侧设置接收部而在外表面的另一侧设置压型，通过这种方式，多个载线部即可在接收部和压型的配合下模块化组装在一起。压型可以是燕尾形压型。对应的接收部包括有与压型相对应的截面形状，也就是说，压型可以以封闭且摩擦配合的方式配合在接收部中。也可以在扣合动作结束后形成接收部和压型。通过这种方式，即可并排铺设两组或更多组电缆。
[0015]优选地，扁平带状导线的形状为矩形。也可以采用其他的形状，例如U形、C形、正方形或者T形。由于电力导线采用了扁平带状导线的形式，因此可以用作多个数据导线的载体。在一个有利的实施例中，提出应至少沿扁平带状导线的宽侧面铺设数据导线。附加地或作为备选地，也可以沿其窄侧面铺设数据导线。
[0016]多条导线既可以设置为平行于扁平带状导线的平面，也可以上下层叠放置。如果平行放置，载线部会特别适合于绝缘隔离所述导线。
[0017]由于机动车辆内电缆捆束的重量正在成为越来越重要的考量因素，因此本发明提出使用铝来制作导线。尽管由于其电流负载能力低，因此铝导线比铜导线具有更大的横截面积，但是却有利于降低费用和重量。但是，本发明也提出可以使用铜来制作导线，这使得在要求导线内的损耗功率尽可能低时，铜就成为非常理想的选择。
[0018]沿电力导线针对单条导线分别设置抽头是很有必要的。因此本发明提出来自至少一个导线的抽头设置在绝缘层之外。
[0019]为此，本发明提出在导线上下层叠排列时，抽头沿轴线上下游设置。该轴线可以是电缆的纵向轴线，也就是说，可以是电流流动方向上的纵向轴线。抽头，特别是与端子和起动端子接触的抽头，在电缆的轴线上上下游设置。本发明还提出抽头可以平行于电缆布置在同一平面上。该平面可以是电缆的宽侧面。在这种情况下，来自下侧导线的抽头可能在来自上侧导线的抽头的下游位置向上引出，也就是说，这两个抽头基本处在同一平面上。
[0020]如果有至少一条导线是光纤形式，那将可以处理特别大量的数据。在较小的弯曲半径下，光纤可能受损，并且在安装光纤时很容易被损坏。因此将光纤铺设在绝缘层内是特别有利的，这样可以使光纤得到很好的保护以避免损坏。
[0021]本发明的另一方面在于提供一种用于生产机动车辆用电气电缆的方法，所述方法将扁平导线成形为电力导线，再通过绝缘层将该电力导线绝缘，然后在绝缘层内再放入至少一根附加导线。
[0022]从生产成本的角度看，通过将线卷展开后截取铝带或者铝片的方法来制作扁平带状导线特别有利。挤压后的铝带或者铝片卷在卷成铝线卷后很容易运输。生产时，再将铝带或铝片展开并切成扁平带状导线即可。从电线中抽出的扁平导线也可以低成本地加以利用。
[0023]绝缘层可以通过挤压、粉末涂敷或者浸染涂漆的方法来应用到导线线束上。
[0024]在挤压之前，可以将导线放在载线部的线槽内。这样载线部可以和导线一起进行绝缘处理。从而使得本发明所述的电缆更容易生产。导线之间的绝缘层可以由载线部提供。随着载线部闭合成形，导线即可直接紧贴载线部的壁放置。
[0025]同样优选地，应在电缆的至少一端设置抽头。此时每根导线都可以有自己的端子。层叠放置的两条导线的抽头可以在扁平带状导线的纵向轴线上与另一个抽头直接顺序布置。
[0026]同样优选地，应在电缆的至少一端设置抽头，使得来自在同一平面上的两条导线的抽头垂直于扁平带状导线的纵向轴线，并排互相平行地设置。
[0027]为了能够容易地电连接抽头，或者是为了使通过车身面板的电缆引入特别容易成形，本发明还提出应在电缆的至少一端设置抽头，使得来自至少两条导线的抽头处于与电缆的宽侧面平行的平面上。由于端子设置成与电缆的平面平行，并且优选放置在同一平面内，因此通过车身面板的电缆引入就可以很容易地引入两条导线。扁平带状导线可以在电缆引入部件所在位置紧贴车身面板，这样也就意味着只占用了很小的空间。
[0028]端子与导线间通过材料连接进行的固定优选采用摩擦焊接或者多轨焊接(mult1-orbital welding)的方法。
[0029]下面将参照附图示出的实施例来更详细的描述本发明的这些和其他特点。
【附图说明】
[0030]在附图中:
[0031]图1是电气电缆实施例的第一截面图。
[0032]图2是电气电缆实施例的第二截面图。
[0033]图3是电气电缆实施例的第三截面图。
[0034]图4是电气电缆实施例的第四截面图。
[0035]图5是电气电缆实施例的平面图。
[0036]图6是包括上下游设置的两个端子的电缆的侧视图。
[0037]图7是包括上下游设置的两个端子的电缆的第二视图。
[0038]图8是包括三个端子的电缆的剖视图。
[0039]图9是包括三个端子的电缆的第二视图。
[0040]图10是载线部的视图。
[0041]图11是生产方法的示意图。
【具体实施方式】
[0042]图1示出了电气电缆1，包括扁平带状导线形式的电力导线2和多根导线4。
[0043]所述电力导线2和导线4 一起被封装在绝缘层6内。电力导线2优选地由铝片或者抽出的铝线制成。导线4优选由铜制成但也可以使用其他材料。电力导线2优选由铝、铝化合物或者铝合金制成。绝缘层6优选由聚氯乙烯、聚乙烯、树脂材料或者其他非导体材料制成。
[0044]导线4设置为与电力导线2的宽侧面平行。这就确保了生产出的电缆具有很薄的结构。
[0045]图2示出了另一种电气电缆1，包括被一起封装在绝缘层6内的电力导线2和导线4。导线4并排排列且分为上下两层。通过这种方式还可以达到更高的封装密度。
[0046]图3示出了电气电缆1，其中电力导线2具有U形截面。导线4可以设置在U形轮廓内。
[0047]图4是电气电缆1的截面图，其中电力导线2具有T形截面。导线4可以是矩形、正方形或者圆形。导线4也可以是光纤。
[0048]图5是电气电缆1的一个实施例的平面图。图中示出的是电气电缆1的剖视图，其中电力导