汽车配线用铝导线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机动车用电缆，尤其涉及用于汽车等机动车上进行信号控制和动力传输等的铝质配线电缆。
【背景技术】
[0002]对于汽车等机动车而言，车身自重和整车成本是评价其性能优势和性价比的两个关键指标。车辆重量的大小不仅直接影响车辆的燃油经济性和运行安全可靠性，而且还决定车辆的尾气排放量。
[0003]随着汽车的高性能化、高功能化，各种电子设备的控制电路大为增加，一台汽车的配线电缆均在数百米以上。用于汽车上的信号控制线缆和动力传输线缆等配线长度增加，占用空间增大，从而加大整车重量和成本，而汽车整车重量的增大既会带来燃油消耗量的增大和尾气排量的加剧，还会影响汽车的刹车效能，继而严重影响汽车运行的安全性。同时汽车配线电缆的增加，还带来汽车成本的提高，而汽车的使用成本和购置成本均会直接影响消费者的购买欲；电缆数量的增加，还关系到能否在空间狭小而复杂的汽车安装空间方便顺利的敷设。为了减轻汽车整车重量、降低汽车的购置成本和使用成本，人们开始尝试用铝材代替铜材制成汽车用配线电缆。
[0004]销材资源丰富，销元素占地壳元素含量的7.73%，而铜元素仅占地壳元素含量不足0.01%，因而铝的价格比铜便宜很多。尤其是铝的密度只是铜密度的三分之一不到，因而即使铝导体截面积提高到铜导体截面积的150%，铝导体的重量也只有铜导体的45%，这不仅使得铝导体的抗拉强度相对于铜导体还是具有一定优势，而且更使得在相同电阻值的条件下铝导体质量仅为铜线的50%左右，故而铝电缆较铜电缆具有重量轻、成本低的优势。但以铝材代替铜材的实践中又存在一些不足，虽然铝材密度低，重量轻，但要保持汽车电缆不变的电性能，必然会增加电缆导体总截面积，使得电缆占据空间变大，这给电缆在狭小而复杂的空间中进行敷设安装带来很大困难，尤其是为了提高电线电缆的柔软度，以便于敷设安装，电线缆芯须采取多根单丝绞合而成，缆芯的单丝越细其柔性越好，但缆芯单丝根数量变多，单丝间的空隙变大，最终又导致电缆变粗，电缆占据空间再度增大。故而在保证导线电性能和柔软性情况下，铝的低密度和多单丝缆芯均会明显增大电线的占据空间，因此，如何充分发挥铝导线轻量化优势，合理缆芯结构，最大限度减少缆芯单丝间隙和导线体积成为首要问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种汽车配线用铝导线，它不仅能有效减轻导线重量、降低导线成本，而且在保证导线电性能的条件下，能有效地使导线体积优化，便于导线敷设安装。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型的汽车配线用铝导线，包括缆芯，以及包覆于缆芯上的绝缘层，该缆芯由若干铝质单丝绞合而成，所述缆芯的铝质单丝截面外径d=0.15mm一0.80mm ;所述缆芯的单位长度电阻值Rlj与销质单丝截面积之和Σ S丨的积RlxE S !=30x10^ Ω*πι?33χ10_9 Ω *m (欧*米)；所述绝缘层所围成内腔中的空隙率为
0.4一 1.2ο
[0007]采用上述结构后，首先由于缆芯单丝以铝材制成，铝材资源丰富、价格比铜材便宜，在电阻相同的情况下，铝线仅为铜线质量的50%左右，以铝导线作为汽车配线，能有效减轻汽车配线重量，而且汽车导线越长减重越明显，成本降低更显著，从燃油经济性和降低排放方面，汽车重量的减轻能有效降低燃油消耗，继而减少尾气排放；从汽车轻量化方面，由于车身重量的减轻，刹车效能增加，提高了汽车运行的安全可靠性；同时铝材大都可以重复回收使用。又由于缆芯单丝截面外径d=0.15mm一0.80mm，这样单丝的细度被控制在一个合理的尺寸范围内，使其铝丝截面减小、长度增加、强度提高，更便于增强导线的柔软度，便于导线在复杂狭小空间中敷设安装，兼顾了柔性和占用空间的双重优势。还由于绝缘层所围成的内腔中空隙率控制在0.4 — 1.2之间，从而有效减少铝导线所占据空间，便于在汽车安装空间中铺设，降低铝材体积增大所带来的不利影响，使铝质导线体积最优化；同时减少绞线中铝质单丝间的间隙，又使导体电场均匀性提高，增强电能传输的安全可靠性。再由于缆芯的单位长度电阻值&与铝质单丝截面积之和Σ S1的积Ι^ΧΣ S1=SOxKT9 Ω*πι?33χ10_9 Ω*πι (欧*米)，实现了缆芯单位长度电阻值和电线体积的优化平衡。
[0008]进一步地，所述空隙率为绝缘层内腔截面积S与缆芯中若干铝质单丝截面积和Σ SI的差与若干铝质单丝截面积和ΣΣ S1)/ Σ S1O
[0009]优选地，所述缆芯的销质单丝截面外径d=0.15mm—0.45mm ;所述绝缘层所围成的内腔空隙率为0.45 — 1.20。
[0010]优选地，所述缆芯的销质单丝截面外径d=0.30 mm一0.42 mm;所述空隙率为0.4—
1.0。
[0011]优选地，所述缆芯的铝质单丝截面外径d=0.5 mm-0.8 mm ;所述空隙率为0.4—0.9 ο
[0012]本实用新型的优选实施方式，所述缆芯包括有若干相互绞合的股线，每一股线由若干铝质单丝绞合而成，股线中铝质单丝的绞合方向与股线的复绞方向相同或者相反。该结构有利于提高每根单丝的受力和柔软度，更能实现缆芯单丝的纤细化，从而大大增强整根导线的柔软性；采用单丝绞合成束后再经若干股股线复绞成缆芯的结构，既能有效缩紧缆芯直径，降低绞线中铝质单丝间的间隙；又能提高绞合铝导体的表面质量，利于单丝绞合成缆。
[0013]进一步地，所述缆芯从里向外依次绞合排列有心部股线和外层股线，该外层股线有六股股线，各股线绞合方向相同，外层股线的复绞方向与股线的绞合方向相反。这种结构保证了单丝及股线的绞合紧密性，避免松股，保证导线柔性。
[0014]进一步地，所述缆芯从里向外依次绞合排列有心部股线、中层股线和外层股线，中层股线和外层股线的复绞方向与股线绞合方向相同。这种结构能实现每根单丝张拉力的均衡，避免单丝在拉制和绞合过程中的断裂，使导线具有足够的抗拉伸、耐弯曲、耐挤压等良好的机械性能。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型汽车配线用铝导线作进一步说明。
[0016]图1是本实用新型汽车配线用铝导线一种【具体实施方式】的横截面结构示意图；
[0017]图2是本实用新型汽车配线用铝导线另一种【具体实施方式】的横截面结构示意图；
[0018]图3是本实用新型汽车配线用铝导线又一种【具体实施方式】的横截面结构示意图；
[0019]图中，I一缆芯、2—铝质单丝、3—股线、4一绝缘层、B—绝缘层厚度、D—绝缘层内腔直径、d—铝质单丝直径。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，该汽车配线用铝导线包缆芯1，缆芯I由若干根铝质单丝2绞合而成，每7根铝质单丝2绞合成一股股线，再在心部股线外周复绞六股股线而构成缆芯I。在缆芯I的外周包覆有绝缘层4，该绝缘层4是以交联聚乙烯材料通过挤包形成的实心型绝缘层，绝缘层4的材料还可以是PVC或TPU等电线绝缘材料。绝缘层4呈圆环状，绝缘层4的壁厚为B，该厚度B应保持均匀。绝缘层4的内壁所围成的内腔直径为D，该内腔直径D等于缆芯I的绞合外径，对应的该内腔截面积为S。铝质单丝2采用铝或铝合金材料作为导体材料；铝质单丝2为圆形细长丝，以提高电缆的整体柔软度、抗拉强度，单根铝质单丝2的截面圆外径为d，对应的单根铝质单丝2的截面积为S1，缆芯I中若干根铝质单丝2的导体截面积总和为Σ S1,由若干根铝质单丝2构成的缆芯I的单位长度(在20°C条件下、I米长)的电阻值为&，缆芯I的单位长度电阻值&与缆芯I的导体截面积之和Σ S1的乘积为1ΧΣ S1,选择合适的&ΧΣ S i使