CN101350235A - 电气控制电缆 - Google Patents

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CN101350235A CNA2008102103717A CN200810210371A CN101350235A CN 101350235 A CN101350235 A CN 101350235A CN A2008102103717 A CNA2008102103717 A CN A2008102103717A CN 200810210371 A CN200810210371 A CN 200810210371A CN 101350235 A CN101350235 A CN 101350235A
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劳伦特·特里布特
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Abstract

本申请涉及一种电气控制电缆(1)，其包括具有多个聚合体纤维的芯体(40)、多个沿所述芯体纵向方向延伸的导电材料的缆股(20)以及外部绝缘护套。根据本发明，所述缆股(20)均匀且同心地布置在所述芯体(40)的外围，彼此成对地接触并且与所述芯体接触，所述芯体(40)的纤维彼此固定在一起以形成一非金属的整体结构，可以通过将所述纤维组织成多个子部件，任何一个子部件中的纤维(41)都被螺旋地扭绞在一起，该子部件彼此依次被扭绞形成一整个的螺旋体而得到所述非金属的整体结构。优点在于：该电缆使用有限数量的铜缆股，同时确保压接操作可靠。

Description

电气控制电缆
技术领域
本发明涉及用于输电的电气控制电缆，或者称电力电缆。
这种电缆可以用于各个工业领域，例如汽车工业，在此它们被组装成束以给设备的不同部件供应电力。因此，这些电缆需要有尽可能轻的重量，并且要紧凑，同时保持良好的机械强度。
背景技术
传统地，这些电缆是由多个铜缆股构成，一般扭绞在一起以形成扭绞线股从而增加所述电缆的柔性，并且用绝缘护套包围，例如通过挤压获得。图1表示从横截面看到的、由圆形部分的绝缘护套30包围的七根相同铜缆股20做成的电缆1的例子，。为了给出具体的概念，所述电缆的直径一般大约为1.6mm，且每根铜缆股20的直径大约为0.3mm。
尽管其他电缆的结构类似于图1，但它们具有另外数量的铜缆股，例如还有已知的十九根缆股。
具有相同结构的电缆的优点一般在于其制造方法简单，并且还在于其适合于可靠地压接到连接器的事实。它足以通过去除希望放置连接器的一部分绝缘护套30而局部地剥离所述电缆，然后把所述连接器的套管机械地压紧在所述电缆的裸露部分的周围。另外，铜本身具有良好的机械拉伸强度。
可是，也发现上述的电缆利用了一些铜，这些铜相较于根据由电缆传输的电量所需要的实际的铜来说是过量的。更准确地说，上述电缆结构中的大约一半的铜被用于提供具有拉伸强度的电缆，并且还用于确保有效的压接。
遗憾地是，铜正变得越来越昂贵，因此找到新的减少铜用量至最小可能量的电缆结构是很重要的。
在已知的各种复合电缆的解决方案中，铜缆股与非导电材料的芯体结合。具体地，美国专利NO.7145082描述了一种控制电缆，其中大量的例如由铜制成的导体电线扭绞在由芳族聚酰胺纤维类多股聚合体制成的中心芯体周围。
这种电缆使得能够显著减少铜的使用量，并使其降低至仅仅足够用于良好的信号传输所需的量，同时由于使用了芳族聚酰胺而保持了非常良好的机械拉伸强度。相比之下，相比较于图1中示出的方法来说铜缆股的数量依旧非常大，在图1中的铜缆股以单个同心层布置在中心缆股周围。
仅仅用美国专利NO.7145082中描述的那种多纤维丝聚合体芯体取代图1结构中的中心铜缆股是不合适的，这是由于这样的电缆不能充分确保有关的压接操作。一旦剥离这样的电缆用于压接操作，所述铜缆股将会相对于彼此向外张开一点，构成所述芯体的某些聚合体纤维有径向脱离在两个铜缆股之间的危险。这种情况在图2中图解地示出，图2为在一部分绝缘护套30已经被剥离之后的该电缆的横截面图。如图可见，由多纤维丝聚合体制成的芯体40的一些纤维已经出现在铜缆股20的外环的外侧。因此，当所述连接器的套管在电缆剥离部分的外围挤压时，这些纤维就会插入到所述铜缆股和所述套管之间，从而相对于用于合适地传输电力信号所需要的接触面积而言，减少了接触面积。
专利文件EP1089299公开了一种电缆结构，其中多股导电材料同心地扭绞在由多个嵌入在金属材料中的坚强纤维构成的芯体的周围。这样的电缆制造昂贵，特别是由于它为了植入纤维采用了金属材料粘合剂。
美国专利NO.5159157也公开了一种根据该申请权利要求1的序言的控制电缆，，其中所述芯体的碳纤维被固定到非金属的整体结构。更准确地说，用凡士林类填料粘合剂填充碳纤维和导电材料的缆股之间的所有孔隙。这种结构制造起来仍然很昂贵，因为它采用了所述的填充物粘合剂。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种电缆，该电缆使用恰好足够的导电材料，一般为铜来确保信号传输，所述材料分布在有限数量的缆股中间，同时还保证连接器可靠的压接，并且制造上尽可能地廉价。
根据本发明，该目的是通过包括以下类型的电力控制电缆而实现的其包含：
由多种聚合物纤维制成的芯体；
多股导电材料，该多股导电材料沿所述芯体的纵向方向延伸，均匀且同心地分布在所述芯体的周围，彼此成对接触并且与所述芯体接触；和
外部绝缘护套；
该电缆的特征在于所述纤维以多个子部件分布，所给定的子部件的纤维螺旋地扭绞在一起，为了形成整个螺旋体，所述部件也相互扭绞。
附图说明
根据以下参照所述附图的描述能更好的理解本发明及其优点，其中：
图1是如上所述现有技术中已知的具有七根铜缆股的电缆的横截面图；
图2是如上所述剥离后的电缆的横截面图，其中所述中心铜缆股已经由多纤维聚合体芯体取代；
图3表示一个可能实施例的电缆的结构；和
图4表示本发明优选实施例中的电缆芯体的非金属整体结构。
具体实施方式
图3表示组成第一可能实施例的、其末端被剥离以显示所述电缆的中间结构的电缆1的一部分。
像美国专利NO.7145082中所描述的现有技术中的电缆一样，图3中的电缆1包括多个例如铜的导电性材料的缆股20，该缆股20与绝缘材料的外部护套30一起沿多纤维聚合体的中心芯体40的纵向方向延伸。
然而，由于这些缆股均匀且同心地分布在所述芯体40周围，彼此相互成对地接触并且与所述芯体接触，从而减少了缆股20的使用数量。在所示的非限制的实施例中，这些缆股20的数量为6根。对于所述芯体和所述缆股的其它部分，整个铜缆股的数量自然必须适于以单层环绕在芯体的周围。
所述芯体40的聚合体纤维，例如由芳族聚酸胺纤维构成，仅通过外部粘合涂敷被彼此固定以组成非金属的整体结构。所述制造方法中的这个步骤是很容易实施，并且因此不必显著地增加所述电缆的总制造成本。另外，为了进行压接连接器的操作通过去除护套30的一部分，即使缆股20确实张开一点，也不会存在芯体40的纤维插入到所述缆股20和所述连接器之间的危险。
在另一个不同的实施例(未示出)中，非金属结构是通过螺旋地扭绞纤维并用粘合剂或非金属材料的护套覆盖该螺旋体而被固定的。制造方法要比仅施加粘合涂敷层更复杂一点，但是它仍然利用了众所周知的在铠装之后例如通过挤压之后螺旋地缠绕大量纤维线的技术。
图4示出了本发明优选实施例中的非金属整体结构40。芯体纤维被组织成多个子部件(在图4中示出的非限制实施例中为三个子部件)。每个子部件由多条纤维41构成，优选的为七根纤维，其被螺旋地扭绞在一起并且被布置在绝缘材料的护套42内。由这种方法获得的三个子部件然后被一个个地彼此扭绞以形成整个的螺旋体。以优选的方式，如图4中所示，子部件被扭绞在一起以组成与组成每个子群的螺旋体的螺距方向相反的整个螺旋体。这进一步减小了在连接器压接操作过程中一些纤维要脱离的危险。由于不是使用护套42，在形成整个螺旋体之前，每个子部件可以嵌入在非金属材料的粘合剂中。在另外的变型中，每个子部件可以涂敷粘合剂。
在所有的实施例中，所述芯体的聚合体可以是芳族聚酸胺纤维，或高性能的聚酯，或聚酰胺，或聚酯萘莞(polyester naphthalate)。

Claims (5)

1.一种电气控制电缆(1)包括：
芯体(40)，由多个聚合体纤维构成；
多个导电材料的绞线(20)，沿所述芯体的纵轴方向延伸，均匀并且同心地围绕所述芯体(40)的外围布置，彼此成对地接触并且与所述芯体接触；和
外部绝缘护套(30)；
该电缆的特征在于所述纤维以多个子部件的形式分布，所给定子部件的纤维(41)螺旋地扭绞在一起，所述子部件也被彼此扭绞以形成整个的螺旋体。
2.根据权利要求1的控制电缆(1)，其特征在于，扭绞在一起的子部件的整体螺旋螺距方向与每个子部件的螺旋螺距方向相反。
3.根据权利要求1或2的控制电缆(1)，其特征在于，每个子部件或者植入非金属材料的粘合剂中，或者由非金属材料的护套(42)覆盖，或者用粘合剂涂敷。
4.根据前述权利要求中的任一项的控制电缆(1)，其特征在于，所述导电材料为铜。
5.根据前述权利要求中的任一项的控制电缆(1)，其特征在于，该芯体(40)的聚合体为芳族聚酸胺纤维，或高性能的聚酯，或聚酰胺，或聚酯萘莞。
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