CN106409376A - 一种电动车高压铝或铝合金线束及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动车高压铝或铝合金线束及其制作方法。要解决的技术问题是高压大电流系统的高压电线束比较多，线径粗，重量大，影响着电动车的续航里程。本发明包括屏蔽电缆、屏蔽内环、屏蔽外环、磁环、塑料护套、铝管和铜接触头；所述的屏蔽电缆从内到外依次包括导体内芯、内绝缘层、屏蔽层、外绝缘层；所述的屏蔽内环套接在屏蔽电缆端部，屏蔽外环和磁环套接在屏蔽内环上，塑料护套设置在屏蔽外环和磁环的外部，铝管与导体内芯连接后与铜接触头连接。采用上述技术方案后的本发明，能够在保证高压线束使用安全的前提下降低线束重量。

Description

一种电动车高压铝或铝合金线束及其制作方法
技术领域
本发明涉及汽车电线束领域，具体涉及一种电动车高压铝或铝合金线束及其制作方法。
背景技术
传统的汽车电线束都是采用铜导线作为能量和信号传输的载体，铜作为一种在很多行业都大量应用的有色金属，在全球的资源越来越少，价格也在迅猛增长，这严重制约了汽车行业的低成本竞争，因而，铜导线和与铜导线相连的铜端子也面临能源紧缺和原材料价格上涨的情况，限制了铜导线线束的发展。对电动车而言高压大电流系统的高压电线束比较多，线径粗，重量大，影响着电动车的续航里程。
发明内容
本发明要解决的技术问题是高压大电流系统的高压电线束比较多，线径粗，重量大，影响着电动车的续航里程，提供一种能够在保证高压线束使用安全的前提下降低线束重量的电动车高压铝或铝合金线束及其制作方法。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种电动车高压铝或铝合金线束，包括屏蔽电缆、屏蔽内环、屏蔽外环、磁环、塑料护套、铝管和铜接触头；所述的屏蔽电缆从内到外依次包括导体内芯、内绝缘层、屏蔽层、外绝缘层；所述的屏蔽内环套接在屏蔽电缆端部，屏蔽外环和磁环套接在屏蔽内环上，塑料护套设置在屏蔽外环和磁环的外部，铝管与导体内芯连接后与铜接触头连接。
所述的屏蔽内环为铝制结构，屏蔽内环左端的内径与内绝缘层的外径相配合、右端的内径与屏蔽层的外径相配合。
所述的屏蔽外环为铝制结构，屏蔽外环的内径与屏蔽内环的外径相配合。
所述的磁环为铁氧体结构，磁环与屏蔽内环相配合。
所述屏蔽外环和磁环设置在塑料护套内，塑料护套的内径左端与屏蔽外环和磁环的外径相配合、右端与屏蔽电缆外绝缘层相配合；塑料护套的侧壁上设有两个方孔，两个方孔对称设置。
所述的铝管与导体内芯相配合，导体内芯为铝或铝合金结构。
所述铜接触头的头部设有牙型螺纹，铜接触头的尾部为圆柱体结构，尾部的外径与铝管外径相同，尾部与头部相接处设有环状凸起，牙型螺纹端部设有弧形凸起。
与铜接触头的头部相连设有插座，插座包括插座孔和压接端，插座孔和压接端之间设有凸环，插座孔的接触壁至少由两块弧形壁组成。
一种电动车高压铝或铝合金线束的制作方法，包括以下步骤：①剥屏蔽电缆1，对铝或铝合金的屏蔽电缆1剥线，露出导体内芯118-12毫米、内绝缘层123-5毫米，屏蔽层136-10毫米；②从屏蔽电缆1的剥线端套入屏蔽内环2，移动屏蔽内环2至完全覆盖剥开的屏蔽层13，然后依次将磁环4、屏蔽外环3套在屏蔽内环2外面，磁环4的一端与屏蔽内环2的右端大口端对齐；③从屏蔽电缆1的另一端套上塑料护套5，移动塑料护套5至将磁环4和屏蔽外环3完全嵌入到塑料护套5内，此时屏蔽内环2露出1.5-2.5毫米，用于与插头护套的屏蔽层衔接形成360度屏蔽；④把铝管6套在剥开的屏蔽电缆1的导体内芯11上；⑤对铝管6和导体内芯11进行压接，并对压接后的铝管6和导体内芯11端部切平；⑥铝管6和导体内芯11端部切平后与铜接触头7右端的平面端进行摩擦焊接。
所述的铝管6和导体内芯11压接时采用三个环形凹槽式压接；铝管6和导体内芯11端部切平后与铜接触头7右端摩擦焊接时转速230-250r.min-1，摩擦压力280-320 MPa，摩擦时间8-10 s，顶锻压力440-460MPa。
采用上述结构的本发明具有以下优点：1.采用铝或铝合金导体屏蔽电缆代替铜导体屏蔽电缆减轻重量40%以上，价格降低30%以上；2.采用铝管和铝或铝合金导体先三个环形凹槽压接后与铜接触头摩擦焊接的方式即防止了铜铝接触导致的电偶腐蚀，同时按SAEUSCAR21中4.5.4.5测试电线和端子拉脱力增加至5725 N，比直接采用铜铝端子的电线和端子拉脱力3129 N增加了82.97%；3.采用螺距2 mm的牙型螺纹的铜接触头，与花瓣型的插座接触形成螺旋接触结构，按照LV215测试接触电阻为0.0247毫欧，与采用光滑圆柱形接触头与内螺旋弹性接触结构的接触电阻0.0253毫欧相近，但牙型螺纹的铜接触头与花瓣型的插座制作方法简单，易于批量生产。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明屏蔽电缆结构示意图；
图3是本发明屏蔽外环结构示意图；
图4是本发明屏蔽外环结构示意图；
图5是本发明磁环结构示意图；
图6是本发明塑料护套结构示意图；
图7是本发明铝管结构示意图；
图8是本发明铜接触头结构示意图；
图9是本发明花瓣型插座结构示意图。
具体实施方式
如图1至图9所示，一种电动车高压铝或铝合金线束，包括屏蔽电缆1、屏蔽内环2、屏蔽外环3、磁环4、塑料护套5、铝管6和铜接触头7；所述的屏蔽电缆1从内到外依次包括导体内芯11、内绝缘层12、屏蔽层13、外绝缘层14；所述的屏蔽内环2套接在屏蔽电缆1端部，屏蔽外环3和磁环4套接在屏蔽内环2上，塑料护套5设置在屏蔽外环3和磁环4的外部，铝管6与导体内芯11连接后与铜接触头7连接。导体内芯11由0.52 mm铝或铝铜铁镁合金多股丝绞合而成，内绝缘层12材料为交联聚氯乙烯，外绝缘层14材料为硅胶，屏蔽层13由直径0.2 mm镀锡铜丝编织而成，编织密度大于90%。
所述的屏蔽内环2为铝制结构，屏蔽内环2左端的内径与内绝缘层12的外径相配合、右端的内径与屏蔽层13的外径相配合；屏蔽内环2左端孔的内径为12.4 mm ，等于屏蔽电缆内绝缘层12的外径，右端孔的内径为14.4 mm，等于屏蔽电缆的屏蔽层13的外径，屏蔽内环2的壁厚1 mm，长10 mm，其中右端孔的内径为14.4 mm的部分长度为8 mm，左端孔的内径为12.4 mm的部分长度为2 mm。
所述的屏蔽外环3为铝制结构，屏蔽外环3的内径与屏蔽内环2的外径相配合；屏蔽外环的内径为16.4 mm与屏蔽内环2的外径一致，壁厚2 mm，长2 mm。
所述的磁环4为铁氧体结构，磁环4与屏蔽内环2相配合。磁环4壁厚2 mm，长6 mm。
所述屏蔽外环3和磁环4设置在塑料护套5内，塑料护套5的内径左端与屏蔽外环3和磁环4的外径相配合、右端与屏蔽电缆1外绝缘层14相配合；塑料护套5的侧壁上设有两个方孔51，两个方孔51对称设置。塑料护套6由尼龙注塑而成，塑料护套6左端内孔直径为20.4mm与磁环、外屏蔽环的外径一致，塑料护套5侧壁上离口2 mm处设有两个对称的长3 mm的方孔51，用于和插头护套自锁，壁厚2 mm，塑料护套6右端内孔直径为16.4 mm与屏蔽电缆外绝缘层14外径一致，长10 mm，其中塑料护套6右端内孔长10 mm的部分内径为20.4 mm，左端内孔长2 mm内径为16.4 mm。
所述的铝管6与导体内芯11相配合，导体内芯11为铝或铝合金结构；铝管6由1号纯铝加工而成，壁厚2 mm，内径为10.4 mm与屏蔽电缆1的导体内芯11外径一致，长度为10 mm。
所述铜接触头7的头部71设有牙型螺纹74，铜接触头7的尾部72为圆柱体结构，尾部72的外径与铝管6外径相同，尾部72与头部71相接处设有环状凸起73，牙型螺纹74端部设有弧形凸起75。
与铜接触头7的头部71相连设有插座8，插座8包括插座孔81和压接端82，插座孔81和压接端82之间设有凸环84，插座孔81的接触壁至少两块弧形壁83组成。插座8为花瓣型插座，铜接触头7由2号纯铜加工而成，尾部72为圆柱筒体结构的内径为14.4 mm与铝管外径一致，铜接触头7总长22 mm，弧形凸起75高3 mm的弧形凸起，环状凸起73设置在离尾部72端部4 mm处，环状凸起73高1.5 mm、宽2 mm，牙型螺纹74螺距为2 mm，与花瓣型插座8接触形成螺旋接触结构，花瓣型插座8由青铜制造而成，插座孔81接触壁被2 mm的切割缝均分成6块弧形壁83，接触孔81口部相对底部直径14.4 mm逐渐收缩至13.4 mm，从而对铜接触头7形成正压力，接触孔81深度及底部结构与铜接触头7的插头匹配。花瓣型插座8另一端为电器铜线压接端，压接孔直径10.4 mm，深13 mm，壁厚2 mm。花瓣型插座8中间宽2 mm并高出花瓣型插座8外表面曲面2 mm的凸环用于使其固定在与其相配合的护套内。
一种电动车高压铝或铝合金线束的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：①剥屏蔽电缆1，对铝或铝合金的屏蔽电缆1剥线，露出导体内芯118-12毫米、内绝缘层123-5毫米，屏蔽层136-10毫米；本发明采用85平方毫米铝或铝合金屏蔽电缆1剥线，露出导体内芯1110毫米、内绝缘层124毫米，屏蔽层138毫米。②从屏蔽电缆1的剥线端套入屏蔽内环2，移动屏蔽内环2至完全覆盖剥开的屏蔽层13，然后依次将磁环4、屏蔽外环3套在屏蔽内环2外面，磁环4的一端与屏蔽内环2的右端大口端对齐；③从屏蔽电缆1的另一端套上塑料护套5，移动塑料护套5至将磁环4和屏蔽外环3完全嵌入到塑料护套5内，此时屏蔽内环2露出1.5-2.5毫米，用于与相对应插头护套的屏蔽层衔接形成360度屏蔽；④把铝管6套在剥开的屏蔽电缆1的导体内芯11上；⑤对铝管6和导体内芯11进行压接，并对压接后的铝管6和导体内芯11端部切平；⑥铝管6和导体内芯11端部切平后与铜接触头7右端的平面端进行摩擦焊接。将制作完成后电动车高压铝或铝合金线束的铜接触头7的头部71与的花瓣型插座8插座孔81对插即可。
所述的铝管6和导体内芯11压接时采用三环形凹槽式压接；三环形凹槽式压接指的是压接痕迹为三个环型凹槽61，环型凹槽横截面为半径为1毫米的半圆；铝管6和导体内芯11端部切平后与铜接触头7右端摩擦焊接时转速230-250r.min-1，摩擦压力280-320 MPa，摩擦时间8-10 s，顶锻压力440-460MPa。本发明采用转速220 r.min-1，摩擦压力300 MPa，摩擦时间9 s，顶锻压力450 MPa。

Claims (10)

1.一种电动车高压铝或铝合金线束，其特征在于：包括屏蔽电缆（1）、屏蔽内环（2）、屏蔽外环（3）、磁环（4）、塑料护套（5）、铝管（6）和铜接触头（7）；所述的屏蔽电缆（1）从内到外依次包括导体内芯（11）、内绝缘层（12）、屏蔽层（13）、外绝缘层（14）；所述的屏蔽内环（2）套接在屏蔽电缆（1）端部，屏蔽外环（3）和磁环（4）套接在屏蔽内环（2）上，塑料护套（5）设置在屏蔽外环（3）和磁环（4）的外部，铝管（6）与导体内芯（11）连接后与铜接触头（7）连接。
2.根据权利要求1所述的电动车高压铝或铝合金线束，其特征在于：所述的屏蔽内环（2）为铝制结构，屏蔽内环（2）左端的内径与内绝缘层（12）的外径相配合、右端的内径与屏蔽层（13）的外径相配合。
3.根据权利要求2所述的电动车高压铝或铝合金线束，其特征在于：所述的屏蔽外环（3）为铝制结构，屏蔽外环（3）的内径与屏蔽内环（2）的外径相配合。
4.根据权利要求3所述的电动车高压铝或铝合金线束，其特征在于：所述的磁环（4）为铁氧体结构，磁环（4）与屏蔽内环（2）相配合。
5.根据权利要求4所述的电动车高压铝或铝合金线束，其特征在于：所述屏蔽外环（3）和磁环（4）设置在塑料护套（5）内，塑料护套（5）的内径左端与屏蔽外环（3）和磁环（4）的外径相配合、右端与屏蔽电缆（1）外绝缘层（14）相配合；塑料护套（5）的侧壁上设有两个方孔（51），两个方孔（51）对称设置。
6.根据权利要求1所述的电动车高压铝或铝合金线束，其特征在于：所述的铝管（6）与导体内芯（11）相配合，导体内芯（11）为铝或铝合金结构。
7.根据权利要求6所述的电动车高压铝或铝合金线束，其特征在于：所述铜接触头（7）的头部（71）设有牙型螺纹（74），铜接触头（7）的尾部（72）为圆柱体结构，尾部（72）的外径与铝管（6）外径相同，尾部（72）与头部（71）相接处设有环状凸起（73），牙型螺纹（74）端部设有弧形凸起（75）。
8.根据权利要求7所述的电动车高压铝或铝合金线束，其特征在于：与铜接触头（7）的头部（71）相连设有插座（8），插座（8）包括插座孔（81）和压接端（82），插座孔（81）和压接端（82）之间设有凸环（84），插座孔（81）的接触壁至少由两块弧形壁（83）组成。
9.一种电动车高压铝或铝合金线束的制作方法，其特征在于包括以下步骤：①剥屏蔽电缆（1），对铝或铝合金的屏蔽电缆（1）剥线，露出导体内芯（11）8-12毫米、内绝缘层（12）3-5毫米，屏蔽层（13）6-10毫米；②从屏蔽电缆（1）的剥线端套入屏蔽内环（2），移动屏蔽内环（2）至完全覆盖剥开的屏蔽层（13），然后依次将磁环（4）、屏蔽外环（3）套在屏蔽内环（2）外面，磁环（4）的一端与屏蔽内环（2）的右端大口端对齐；③从屏蔽电缆（1）的另一端套上塑料护套（5），移动塑料护套（5）至将磁环（4）和屏蔽外环（3）完全嵌入到塑料护套（5）内，此时屏蔽内环（2）露出1.5-2.5毫米；④把铝管（6）套在剥开的屏蔽电缆（1）的导体内芯（11）上；⑤对铝管（6）和导体内芯（11）进行压接，并对压接后的铝管（6）和导体内芯（11）端部切平；⑥铝管（6）和导体内芯（11）端部切平后与铜接触头（7）右端的平面端进行摩擦焊接。
10.根据权利要求9所述的电动车高压铝或铝合金线束的制作方法，其特征在于：所述的铝管（6）和导体内芯（11）压接时采用三个环形凹槽式压接；铝管（6）和导体内芯（11）端部切平后与铜接触头（7）右端摩擦焊接时转速230-250r.min-1，摩擦压力280-320 MPa，摩擦时间8-10 s，顶锻压力440-460MPa。
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