JP6209284B2 - 複合ケーブル、その製造方法及びそのような複合ケーブルの使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも３つの導体であってそれぞれ導体シースにより囲まれる導線を有する少なくとも３つの導体を含む、複合ケーブルとも呼ばれる電気リード線であって、導体のうちの２つが信号用導体として実現され、それらを囲む共通の部分リード線用シースと共に第１の部分リード線、特に信号用リード線を形成する、電気リード線に関する。別の導体は電力用導体として実現され、第２の部分リード線、特に、電力用リード線を形成する。導体は分離用スリーブにより囲まれ、分離用スリーブが次いで電気リード線の共通のシースにより囲まれる。さらに、本発明は、そのような電気リード線の製造方法、及びその使用方法に関する。

そのようなリード線は、例えば米国特許出願公開第２０１３／０２７７０８７号明細書に記載されている。

ケーブル及び電気リード線は、機械的荷重を受けることが多い。本文脈において、安全が重要な用途、例えば自動車での用途などのためのリード線の耐久性及び信頼性に対して、比較的厳しい要求が課せられている。特に、車軸用ケーブル配線、例えば、車輪回転速度センサのための信号用リード線又はブレーキへの電力供給のための電力用リード線などは通常、曲げ荷重、圧力荷重及び圧縮荷重を繰り返し受ける。さらに、さらなる荷重が、しばしば周囲条件の変化の結果として生じることが多く、特にその結果、リード線は異なる温度範囲にさらされることになる。動作中の要件に加えて、特に、自動車におけるリード線を装着する間にも、特定の要件が生じる。リード線には、装着工程の過程で接続要素、特にプラグが設けられることが多く、又は、リード線を嵌合させるための追加的な準備工程が実施される。

米国特許出願公開第２０１３／０２７７０８７Ａ１号明細書には、例えば、複合リード撚り線であって、ＡＢＳセンサ用ケーブル及びブレーキ用ケーブルが共通の外部シースにより囲まれる複合リード撚り線が記載される。異なる機能を有する２本のケーブルを共通のリード撚り線内に統合することにより、特に、ケーブルにより必要とされる設置スペースが減少する。ＡＢＳセンサ用ケーブルは、共通の内部シースにより囲まれる２つの導体をさらに含む。一展開形態において、外部シース及び内部シースはそれぞれ熱可塑性ウレタンから作られる。外部シースが施される際に２つのシースが互いに付着するのを回避するために、ある展開形態においては内部シース材料が追加的に架橋され、別の展開形態においては、対照的に、架橋は不要であり、内部シースが分離層で囲まれる。一変形形態において、リード撚り線の２本のケーブルは、分離層として実現することもできる円形シールドで囲まれ、ケーブルによって形成される間隙は追加的な充填材で充填される。

欧州特許出願公開第１５８９５４１Ａ１号明細書には、内部シールドにより囲まれる２つの信号用導体を含む、可撓性のある電気エネルギー用・制御用導線、及び２つの電力用導体が記載されており、ここで、組立体全体はさらに外部シールドにより囲まれる。このようにして特に、良好な電送特性が得られる。シールドはそれぞれ金属化合成不織布から作られ、金属化合成不織布は、特に、信号用導体により形成される間隙内に、内部シールドが電力用導体により押圧されるように、わずかに弾性がある。外部シールドは本質的に丸く、結果として、シールド効果をさらに高めるために、ドレインワイヤを残りの中間スペース内に配置することが可能となる。

さらなる可撓性の電気リード線が、欧州特許出願公開第２０１９３９４Ａ１号明細書に開示されており、ここでリード線はコアを含み、コアは圧入することのできるスリーブとスリーブに施される摺動層とを有する。

独国特許出願公開第１０２４２２５４Ａ１号明細書は、可動の電気機器を接続するための電気ケーブルであって、複数の導体がそれぞれ、内部層と外部層とを有する絶縁体により囲まれ、内部層が外部層より柔らかい、電気ケーブルを開示する。導体が次いで共通の内部シースにより囲まれる。さらに、粉体から作られる分離層が導体と内部シースとの間に配置され、その結果、内部シースはまた導体により形成される間隙を充填する。分離層により、特に、導体と内部シースとの間の相対的な可動性が確実となる。絶縁体と同様に、内部シースは導体に面する内部層と外部層とからなり、内部層は外部層より柔らかい。ここで、内部シースの設計により、特に、外部層のみが切り開かれ内部層が次いで切り取られるように、ケーブルを嵌合させるための準備を行うことが可能となる。

米国特許出願公開第２０１３／０２７７０８７Ａ１号明細書 欧州特許出願公開第１５８９５４１Ａ１号明細書 欧州特許出願公開第２０１９３９４Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１０２４２２５４Ａ１号明細書

本発明は、リード線であって、安全が重要な用途に適しており、本文脈において、特にその耐久性又は堅牢性又は信頼性の点で厳しい要求を満たすリード線を特定するという目的に基づく。特に、これらの動作上の要件に加えて、リード線はまた装着が可能な限り容易であり、すなわち、特に、嵌合のための準備を行うことが可能な限り容易であり、装着工程において取り扱いが可能な限り容易であるものである。さらに、発明の目的はリード線の好適な製造方法及びその使用方法を特定することである。

本目的は、請求項１において特許請求される電気リード線、請求項１５において特許請求されるリード線の使用、及び請求項１６において特許請求される方法により、本発明に従って達成される。有利な改良形態、展開形態及び変形形態は従属請求項の主題である。本文脈において、リード線に関連して特定される改良形態及び利点はまた、使用及び方法にも適切に当てはまり、逆もまたそうである。

電気リード線は、少なくとも３つの導体であってそれぞれ導体シースにより囲まれる導線を有する少なくとも３つの導体を含み、導体のうちの２つが信号用導体として実現され、別の導体が電力用導体として実現される。信号用導体は第１の部分リード線、特に、信号用リード線を形成し、電力用導体は第２の部分リード線、特に電力用リード線を形成する。特に、２つの部分リード線は、動作中、それぞれ異なる機能を実施し、このため、電気リード線は複合ケーブルとも呼ばれる。

導体、特に、リード線の全ての導体が分離用スリーブにより囲まれ、分離用スリーブが次いで電気リード線の共通のシースにより囲まれる。換言すると、２つの部分リード線が分離用スリーブにより組み合わせられ、共通のシースがそこへ施され、このようにして、２つの部分リード線が電気リード線を形成する。

特に、本発明により達成される利点は、特に繰り返し荷重がかけられる場合に、導線が特に良好な曲げ強さ及び長い使用可能寿命を有することである。リード線及び特にまた信号用リード線自体は、したがって、例えば曲げ荷重、引張荷重、圧縮荷重又は圧力荷重に対して特に堅牢である。信号用リード線の堅牢性は、特にその伝送特性に関連する。本文脈において、信号用導体は有利には互いに対して動かないように固定され、又は信号用導体の互いに対する相対的移動は少なくとも大幅に減少し、その結果特に、不具合のない又は少なくとも不具合の減少した信号伝送が確実となる。特に、車輪回転速度センサと組み合わせて信号用リード線が使用される場合、より厳密かつ堅牢な車輪回転速度信号の伝送が確実となり、その結果今度は、車輪回転速度センサにより実施される速度の測定が向上する。

信号用導体は共通の部分リード線用シースにより囲まれ、共通の部分リード線用シースは、好ましい一改良形態において内部及び外部シース部を有し、外部シース部は内部シース部より硬く、すなわち内部シース部よりも硬い材料から作られる。信号用リード線の堅牢性は、部分リード線用シースのシース部の異なる硬さに関するこの特定の材料の選択を通じて向上する。材料の選択の特にさらなる利点は、リード線の組立体全体において以下の点すなわち、外部すなわちより硬いシース部は、一方では内部の信号用導体を、特にリード線の他の要素から保護し、他方でまた、組立体全体において信号用リード線に隣接して案内される電力用導体を移動させるほど、特に、電力用導体により信号用導体に点状にかかる圧力荷重が防止されるように電力用導体を移動させるほど、十分に硬いという点で、さらに生じる。

より硬いとは、ここで及び以下においては、特に、より硬い材料のショア硬さが、より硬い材料に比べて比較的柔らかい材料のショア硬さに比べて高い値である、すなわちより硬い材料が特定のショア硬度値だけより硬いことを意味する。ショア硬さはここでは、ばね付きピンによるそれぞれの材料への貫入試験により適切に求められる。例えば、試験は、エラストマー及びプラスチックの硬度を決定するのに公知の規格に従って、特に、ショアＤ硬さを求めるためのショアＤ硬さ試験と呼ばれる方法により実施される。外部シース部はこのとき、好ましくはショアＤ硬度で少なくとも２だけ内部シース部より硬い。

信号用リード線はまた、それ自体、特に、リード線に嵌合のための準備を行う、すなわち、特に、特定の長さにわたる共通のシースの除去及び信号用リード線の露出の後、特に堅牢となる。外部シース部がより硬いことにより、露出された信号用リード線は例えば衝撃から特に保護され、同時に、内部シース部がより柔らかいことにより、特に可撓性である。

信号用リード線は、特に、電気信号、例えば、センサ信号を伝送するために機能し、一方で、電力用リード線は電力を伝送して電気機器へ供給するために機能する。このため、電力用導体は通常信号用導体よりも大きな導線断面を有する。電気機器のアース接続がどのようになされるかに依存して、第２の電力用導体が場合により存在し、その場合電力用リード線は２つの導体を含む。特に自動車の分野においては、しかしながら、自動車の車体を共通のアースとして用いることが公知であり、この場合、必要な電力用導体は１つのみである。したがって以下において、第１に、一般性を制限することなく、電力用導体は１つのみ存在すると仮定される。第２の電力用導体が存在する場合、電力用導体は両方とも、特に、同様に実現される。

導体はそれぞれ複数の素線から作られた撚り導線である導線を含む。このような撚り導線は、同様な断面を有する一体型導線と比べて極めて大きな可撓性を有し、したがって有利には複合リード線の可撓性に寄与する。導線は、好ましくは銅、銅合金又はアルミニウムからなり、好ましくは同様にただ１つの材料からなる、すなわち一層で施される導体シースにより囲まれる。このような導体は、特に作るのが容易であり、好ましくは、例えば、複合ケーブルの製造プロセスにおいて事前構成された導体として利用可能である。

信号用導体は、特にその保護のために、部分リード線用シースにより囲まれ、このようにして、第１の部分リード線を形成する。半径方向において、部分リード線用シースは２つのシース部、具体的には内部シース部及び外部シース部に分割される。これらは内部シース部が外部シースより柔らかくなるように異なる材料から作られる。本文脈において、内部シース部は、好ましくは第１の部分リード線の半径の全長のおよそ半分まで延び、外部シース部は、対応して半径の全長の残りの部分にわたって延びる。特に信号用リード線が曲げられると、これは、圧縮域と圧迫域との間の補償の向上をもたらす。複合ケーブル全体との関連において、信号用導体はさらに、通常はより密で硬い電力用導体により、有利には機械的荷重、例えば圧力荷重に対して外側から保護される。

製造のために、２つのシース部は好適には二層法で施され、好ましくは押し出される。このために、内部シース部が最初に２つの信号用導体へ施され、その過程でまた、特に、信号用導体間の間隙を充填する。内部シース部はさらに、好ましくは円形外輪郭を施される。その後、外部シース部が内部シース部へ施され、前記外部シース部も好ましくは円形外輪郭を有し、したがって全体として環状に実現される。

複合ケーブルにおける信号用リード線と電力用リード線との間の距離はまた、部分リード線用シースにより、特に、第１の部分リード線の製造中の半径の全長の適切な選択により、有利には電気特性に関して設定することができる。動作中、信号用導体と電力用導体との間の起こり得る混線が、適切に選択された距離により、このとき防止されるか少なくとも低減され、部分リード線用シースはこのとき特に、スペーサ要素として作用する。この機能は、信号用リード線及び電力用リード線が同時に動作する可能性のある用途において、特に適切である。

好適な代替形態において又は追加的に、導線全体、１つもしくは２つの部分リード線又はそれぞれの導体に個別のシールドを備え、このようにして、電送特性を向上させることが可能である。しかしながら、信号用リード線及び電力用リード線による同時の伝送が動作中に行われない場合、そのような追加的なシールドは、他方で好ましくは不要であり、その結果、複合ケーブルは全体としてより単純にかつより高い費用効果で作られ得る。

結果として、電気リード線の組立体全体において、特定の方法により実現される部分リード線用シースは特に複数の機能を果たす。すなわち、第１に、信号用導体は組立体全体においてと信号用リード線が別個に置かれる場合との両方において保護され、第２に、信号用導体の特に高い可撓性が確実であり、第３に、組立体全体の電気特性を有利な方法で設定することが可能である。

２つの部分リード線は、外部シースとも呼ばれる共通のシースにより組み合せられる。前記外部シースは、特に円形外輪郭を有し、円形外輪郭は、同時にまた複合ケーブル全体の外輪郭である。換言すると、共通のシースの外側表面が、電気リード線の外側表面も形成する。外部シースは、好ましくは押し出され、１つの層、すなわちただ１つの材料から作られる。複合ケーブルの可撓性を向上させるため、外部シースは、好都合には部分シースの外部シース部よりも柔らかい。結果として、特に、比較的柔らかい外部シース材料を外部シース部の比較的硬い材料を移動させることがこのとき可能となる。好適な改良形態において、シース全体はショアＤ硬度で少なくとも１０だけ外部シース部より柔らかい。

第１の部分リード線の部分リード線用シース及び／又は電気リード線の共通のシースは、好ましくはＴＰＥ−Ｕとも呼ばれる熱可塑性ポリウレタンエラストマーから形成される。この材料は、一方で特に堅牢であり、他方で加工し易く、また、例えばプラグなどの機能素子のハウジングを製造するためにしばしば用いられる。この材料からそれぞれのシースを構築することにより、したがって、有利には、ハウジングの複合ケーブル又は信号用リード線への特に耐久性のある一体成形が可能となり、すなわちそれぞれのシースの特に容易な封入射出成形が可能となる。本文脈において、材料は、特に架橋されず、結果として後続の加工工程において、融解され封入射出成形されるのに特に好適となる。

ハウジングとシースとの間の接続はさらに、特に防漏性であり、その理由は、ハウジングが一体成形の間に、特に実質的に接合した形式で及び／又は正確に嵌合する方式でシースに接続されるためである。ごみ及び湿気の複合ケーブル及び／又は信号用リード線への侵入は、したがって動作中有利には回避される。電気リード線の特に好適な一改良形態において、機能素子は、したがって第１の部分リード線に接続され、前記機能素子は、外部シース部の材料に化学的に及び／又は物理的に接続され得る材料から作られたハウジングを有する。ハウジングはここでは例えば、封入射出成形部、プラグハウジング又はスリーブである。「化学的に接続され得る」はここでは、特に、２つの材料の実質的に接合した形式での接続を意味すると理解される。本文脈において、ハウジング及び対応するシースが同じ材料から作られる改良形態が特に好ましい。対照的に、「物理的に接続され得る」は、特に、ハウジングの正確に嵌合した取付けを意味すると理解され、ハウジングはそれぞれのシースに、特に、静摩擦により固定される。

例えば、ハウジングは完成品として作られ、圧縮空気により広げられ、リード線又は部分リード線の１つに嵌合する。圧縮空気がオフに切り替えられた後、ハウジングが対応するリード線の周りに確動係合方式で嵌合し、２つの物理的に接続可能な材料の追加的な静摩擦により、互いに特にきつく保持される。特に、信号用リード線の場合、用いられている二層法による部分リード線用シースの特に円形の改良形態が物理的接続に寄与する。その理由は、結果として特に厳密な嵌合がハウジングとシースとの間に達成されるからである。第１の部分リード線は、したがって成形された要素のためのハウジングの、防漏性がありかつ確実な形式での取付けに特に好適である。本明細書に記載される概念は、しかしながら、第１の部分リード線に限定されるものではなく、代わりに、ハウジングの、特に、複合ケーブルのシース全体又は第２の部分リード線のシースへの化学的及び／又は物理的接続も、対応して、有利には可能である。熱可塑性ポリウレタンエラストマーの場合、硬度はさらに、材料組成の選択により容易に設定することができ、したがってシース部の硬度が異なる部分リード線用シースの構築に特に適している。部分リード線用シースはこのとき、全体として複数の材料、特に、２つの材料のみからなり、これらは異なる硬度を有するが、共に熱可塑性ポリウレタンエラストマーであり、部分リード線用シースの製造中、特に確実な方式、すなわち実質的に接合した方式で互いに接続され得る。このようにして、部分リード線用シースであって、半径方向において様々な硬さを有するが、第１の部分リード線に嵌合のための準備を行う際に、すなわち、特に、絶縁体を除去する際に一体のものとして除去される部分リード線用シースが可能となる。説明される材料の選択により、したがって、複合ケーブルの動作中及びまた装着中のその取扱い中の両方において、特に、嵌合のための準備を行う間に利点が提供される。

有利な一改良形態において、電力用導体として実現される導体の導体シースは外部シース部より柔らかい。これにより、上述のより柔らかい共通のシースと同様に、信号用リード線が機械的荷重を受けたときに電力用リード線の導体シースが生じさせる利点がもたらされ、その結果信号用導体が次いで保護される。さらに、信号用導体はまた、好都合にはそれぞれ外部シース部より柔らかい導体シースにより同様の方法で囲まれ、特に、全ての導体シースに同じ材料が用いられる。

少なくとも１つの導体シース、好都合には全ての導体シースが、好ましくはポリエチレンから、特に、架橋されたポリエチレンから形成される。架橋されたポリエチレンはＸＬＰＥとも呼ばれる。この材料は加工し易く、有利な摺動効果を有し、さらに、特に、好ましくはそれぞれの内部シース部の硬さと外部シース部の硬さとの間の硬度で利用可能である。信号用導体の導体シースは、したがって、それらを囲む内部シース部に比べて比較的硬く、電力用導体の導体シースはそれに当接する外部シース部に比べて比較的柔らかい。結果として、特に、全ての導体シースに同じ材料を用いることが可能となり、同時に対応して可撓性が確実に向上する。

特に、導体の少なくとも１つの、好ましくは全ての導体の絶縁体が残留物なしに除去されることを可能とするために、それぞれの導体は、ホットシール層として実現される導体分離層が前記導体の導線と前記導体の導体シースとの間に配置されるように実現される。特に隙間なく施されるホットシール層は、導線に関して導体シースの境界を定め、有利には導線材料に比べて向上した摺動特性を有し、その結果、特に容易にかつより少ない力で絶縁体を除去することが可能となる。導体が製造されるとき、ホットシール層が特にフィルムとして導線へ最初に施される。シースが次いで押し出され、絶縁体が除去されるときにホットシール層も有利には残留物なしで引き剥がされるように、前記ホットシール層がシース材料へ接続される。

部分リード線は分離用スリーブにより囲まれる部分リード線束を形成し、好ましい一改良形態において前記分離用スリーブは部分リード線束の外輪郭に適合する。本文脈において、「適合する」は特に、分離フィルムが、複合ケーブルの断面において部分リード線束により形成される輪郭に従い、対応して部分リード線束の間隙に存在することを意味すると理解される。本文脈において、追加的な充填材は有利には不要であり、結果として、特に、製造中の対応する追加的な加工工程が回避される。

好適な改良形態において、分離用スリーブは合成不織布又はプラスチックフィルムであり、すなわち、特に、概してプラスチックから作られる分離フィルムである。粉体（ｐｏｗｄｅｒ）でできている分離フィルムとは対照的に、絶縁体が除去されるとき、分離フィルムは残留物なしに特に容易に除去され得、したがってリード線に嵌合のための準備を行うことが簡単になる。残留物なしの除去はさらに、後続の機能素子の一体成形において特に重要である。粉体分離層の場合、射出成形によるそれぞれのリード線の封入の前に、最初に、リード線を残りの粉体を取り除いてきれいにしなくてはならない。好ましい一改良形態において、部分リード線はしたがって分離手段なしに実現される、すなわちその外側に分離手段が設けられない、特に、粉状の又はペースト状の分離手段が設けられない。結果として、追加的なクリーニングが回避される。代わりに、分離フィルムが用いられる場合、前記フィルムが、特に、共通のシースと共に、引き剥がされ得、有利には残留物なしに除去され得る。概して、任意の連続的なフィルム材料又は層状材料、例えば、不織材料、紙材料、織物材料又はその組合せが分離用スリーブとして使用され得る。しかしながら、特に金属化されたプラスチック材料が特に好ましく、その理由は、前記プラスチック材料は同時に、特に、好適な切取挙動及び良好な安定性及び可撓性を有するからである。

好適な一展開形態において、分離用スリーブ、特に分離フィルムが２つの部分リード線へ長手方向に延在して施される。分離フィルムにおけるそのような長手方向の延在は、特に好ましい切取挙動を有し、その結果今度は、複合ケーブルに嵌合のための準備を行うことが単純化される。長手方向に延在する方式で施すことは、例えば、テーピングに比べて加工速度が非常に速いため、そのような複合ケーブルは特に迅速に、すなわちまた対応して単位時間当たりより多くの個数が、製造され得る。

分離用スリーブを取り付けるために、分離用スリーブは好ましくは、特定の長手方向シームの重複及び特定の幅を有する部分リード線束の周りに置かれる。長手方向のならしは好ましくはらせん状に実施される。本文脈において、分離用スリーブは好ましくは部分リード線を互いに撚る間に施され、対応してまた、長手方向シームがらせん形状の部分リード線の撚られた形状に従うように撚りが加えられる。このことは、特に、通常個別に実施され、したがって加工工学の点でより費用のかかるテーピングとは対照的に、長手方向シームが部分リード線に沿って長手方向延びることを意味する。好適な一代替形態において、分離用スリーブは部分リード線が組み合わされた後、複合ケーブルの共通のシースが施される前又は間まで、施されない。この場合、長手方向シームは複合ケーブルの長手方向に真っ直ぐに延びる。共通のシースが次いで施され、好ましくは押し出される。分離フィルムの間隙への挿入は、このとき、共通のシースが施されるときに接触圧力により好ましくは実施される。長手方向シームの重複はこのとき、特に共通のシースを施した後に残る長手方向シームの重複が可能な限り小さくなるように選択される。

信号用導体の導線は、すなわち、特にその素線は好ましくは純銅に比べて向上した摺動挙動を有する銅合金から作られ、したがって信号用リード線の可撓性に寄与する。しかしながら、信号用導体に比べて大きな断面のために、大幅により多くの導線材料が電力用導体の作製に必要であることから、導線は好ましくは銅から作られ、したがって銅合金であると少なくともより好ましい。それにも関わらず、同様に向上した電力用導体の摺動挙動を達成するために、前記電力用導体の素線は好都合には、ストランド撚り導体を形成する特定の方法を用いて、互いに撚り合わされる。すなわち、このために導体の素線はまず、組み合わされて複数の束を形成し、各束はストランド撚り方向に撚られてストランドを形成する。これらのストランドは次いで、撚られてストランド撚り導体を形成する。本文脈において、ストランドの１つが中心ストランドであり、そのストランド撚り方向はそれを囲む他のストランドのストランド撚り方向の反対であり、その中心ストランドの周りで他のストランドがそれらのストランド撚り方向と反対方向に撚り合わされる。

例えば、導線は７つのストランドを１＋６の撚り構成で含む。ここで、内部に案内されたストランドすなわち中心ストランドの素線は、それぞれの外側の束の素線の反対方向に撚られる。外側ストランドと中心ストランドとの間の接触領域において、素線はここでは有利には十字形に交差して延び、その結果、それらが導体が曲げられたときに一方が他方に滑り込むことが防止される。外側ストランドの撚り線加工は、これらの束のストランド撚り方向と反対の撚りを伴って生じ、その結果導体の可撓性が向上し、その理由は、特に、長い撚りを有する改良形態と比較して個別の素線がより真っ直ぐに伸びるからである。全体として、上記方法に従ってストランド撚り導体として実現される導体は、したがって機械的挙動が向上し、かつ組み合わされた荷重の場合の位置の補正が向上する。

この特定の撚り線加工と導線材料としての銅との組合せの結果として、特に、電力用導体の場合、銅合金に比べてより費用効果の高い銅から、特に良好な摺動挙動及び曲げ挙動を有する導体を製造することが、したがって可能となる。この特定の撚り線加工は、さらにまた、原則として信号用導体に好適であるが、しかしながら信号用導体は、材料費と比較した製造費用の考慮に基づき、上述のとおり、好ましくは銅合金から作られ、次いで、特に、従来の方法で撚り合わされる。本文脈において、信号用導体は、好ましくはそれぞれ撚り導体として実現される導線を有し、導線は共通の撚り導体撚り方向で実現される。信号用導体はここで、好ましくはこの撚り導体撚り方向に関して長い撚りで撚られ、これにより、特に有利な伝送特性がもたらされる。

それぞれの導体の機械的特性をさらに向上させるために、この導体の素線の撚りが適切に実施され、撚り長さは少なくとも６０ｍｍかつ最大で１５０ｍｍ、好ましくはおよそ１００ｍｍである。本文脈において、素線の直径はおよそ０．０５ｍｍ〜０．１１ｍｍである。それぞれの部分リード線の直径はこのとき特に、およそ３ｍｍ〜１１ｍｍである。

特に、それぞれのストランドの素線のストレスフリー撚り線加工を達成するために、ストランドが互いに関して逆回転に撚り合わされる。本文脈において、対応する供給スプールは撚り線加工の間は固定されておらず、代わりに、撚り線加工ケージの回転方向と反対に回転し、その結果個別のストランド及び、特に、組立体内のその素線は有利にはねじり力が低減された状態で存在する。

好ましい一改良形態において、電気リード線の組立体全体において、第１の部分リード線の導体が互いに撚られ、これらはその後第２の部分リード線の電力用導体と撚り合わされる。特に、複数の電力用導体の場合、複数の電力用導体は最初に互いに撚られ、最終的に第１の部分リード線が第２の部分リード線と撚り合わされる。

特にリード線の最外シースである共通のシースを施した後、リード線は好ましくは外径が７ｍｍ〜１１ｍｍである。結果として、リード線は特に、自動車の分野での使用に特に好適である。本文脈において、第１の部分リード線は好都合には信号用リード線として機能し、自動車の車輪回転速度センサに接続され、第２の部分リード線は電力用リード線として機能し、自動車の電動ブレーキアクチュエータ、特にパーキングブレーキに接続される。

上述の撚り及び３本撚りにより、有利には信号が信号用リード線により伝送され得るように干渉から確実に免れ、アクチュエータに供給するための電力が電力用リード線により同時に伝送され得る。結果として電動パーキングブレーキも緊急用ブレーキとして用いることができる。換言すると、電力用リード線は単に静止状態において、例えば自動車が静的状態にあるか停車しているときに電力を伝送するのに用いられるだけでなく、必要に応じて、有利には動的状態においても使用される。

電気リード線が装着されてから機能素子に嵌合のための準備を行い、一体形成される代わりに、機能素子を完全に装着した状態で前記リード線を製造することができる。特に好適な一改良形態において、機能素子、特に回転速度センサが、第１の部分リード線の端部に接続され、前記機能素子は実質的に接合した形式で外部シース部に接続されるハウジングを有する。加えて、好適な展開形態において、第１の部分リード線の他端及び／又は第２の部分リード線の端にはそれぞれプラグが備えられる。

本発明の例示的改良形態が、それぞれ概略的である図面を参照して以下でより詳細に説明される。

図１は電気リード線の断面を示す。 図２は、図１によるリード線の詳細を側面図で示す。 図３は、ストランド撚り導体として実現された、図１によるリード線の導体を示す。

図１において、複合ケーブルとして実現される電気リード線２が示され、この電気リード線２は、２つの部分リード線４、６を含む。本文脈において、第１の部分リード線４は、ここでは、共通の部分リード線用シース１０で囲まれる２つの信号用導体８を有する信号用リード線である。第２の部分リード線６は、対照的に、ここでは、電力用リード線として実現され、この点において、信号用導体８よりも大きな断面を有し共通の部分リード線用シースを有しない２つの電力用導体１２を含む。導体８、１２は各々、導線８ａ、１２ａ及びそれぞれ導線８ａ、１２ａを囲む導体シース８ｂ、１２ｂを含む。特に、それぞれの導体シース８ｂ、１２ｂの分離を促すために、導体分離層１３であって、ここではホットシール層として実現され、それぞれの導体シース８ｂ、１２ｂへ実質的に接合した形式で接続される導体分離層１３が、前記導体シース８ｂ、１２ｂと関連する導線８ａ、１２ａとの間に配置される。

第１の部分リード線４の部分リード線用シース１０は、ここでは、２つの層を有して実現され、第１に内部シース部１０ａが２つの信号用導体８を囲み、かつ本文脈においてはまた、信号用導体８間に形成される間隙を満たす。この内部シース部１０ａはさらに円形外輪郭を有する。半径方向において、外部シース部１０ｂは内部シース部１０ａに隣接し、前記外部シース部１０ｂは、本明細書においては特に環状で実現される。本文脈において、外部シース部１０ｂは、内部シース部１０ａよりも硬い材料から作られ、内部シース部１０ａへ実質的に接合した形式で接続される。

本明細書において示される例示的な改良形態において、シース部１０ａ、１０ｂは両方とも熱可塑性ポリウレタンエラストマーから作られ、材料組成は外部シース部１０ｂがより硬くなるように変えられる。内部及び外部シース部１０ａ及び１０ｂ間の接合部は、図１においては、それぞれ破線により示されている。本文脈において、外部シース部１０ｂが信号用リード線４の半径全体Ｒのおよそ半分にわたって延び、同時に特に、信号用導体８と電力用導体１２との間のスペーサ要素としても機能することが明らかとなる。

２つの部分リード線４、６は、図１及び２において太線として示される共通の分離用スリーブ１４により囲まれる。この分離用スリーブ１４は、プラスチックから作られ、部分リード線４、６の周囲を長手方向に延在する方式で案内され、かつ本文脈において、２つの部分リード線４、６により形成される間隙に存在する、分離フィルムである。部分リード線４、６と分離用スリーブ１４との間の追加的な充填要素は、ここでは不要である。部分リード線４、６は両方とも最終的に、共通の分離用スリーブ１４へ施される共通のシース１６により組み合わせられる。本文脈において、特に共通のシース１６及び部分リード線用シース１０が同じ材料から製造され、それにも関わらず嵌合のための準備を行う間に互いに容易に分離することが、分離用スリーブ１４により可能となる。共通のシース１６はまた、円形外輪郭を有し、ここでは直径がおよそ１０ｍｍであり、この直径はまた電気リード線２の外径Ｄにも一致する。共通のシース１６は、したがってリード線２の最外シースでもある。

図２は、図１によるリード線２の一部を側面図で示す。２つの信号用導体８であってそれを囲む部分リード線用シース１０を備える信号用導体８と、２つの電力用導体１２とを明らかに見ることができる。加えて、破線は機能素子、例えば、回転速度センサのハウジング１８を示す。電力用導体１２は、対照的に、例えば、好適なプラグを備え、ブレーキアクチュエータへ接続される（ここではより詳細には図示せず）。図示の変形形態において、ハウジング１８は信号用リード線４と同じ材料、特に、熱可塑性ポリウレタンポリマーから作られ、さらに、部分リード線用シース１０に実質的に接合した形式で一体成形され、その結果として接続が特に防漏性かつ堅牢となる。絶縁体はここでは共通のシース１６から、２つの部分リード線４、６が部分的に突出し、異なる位置に置かれて個別のリード線として接続され得る程度に、除去されている。本文脈において、特に、比較的硬いシース部１０ｂにより、個別に案内される信号用リード線４の特に良好な安定性が確実となる。

絶縁体が共通のシース１６から除去されたときに同様に残留物なしに分離された分離用スリーブ１４も、明らかに見えるように図２に図示される。結果として、部分リード線用シース１０上に残留物がないため、ハウジング１８の部分リード線４への一体成形は特に単純化される。

信号用導体８の導線８ａは、本明細書において示される例示的な改良形態において、それぞれ銅合金からなる複数の素線から作られる。対照的に、電力用リード線６の導線１２ａは銅から作られ、特定の撚り線加工プロセスによりストランド撚り導体として構成される。

電力用導体１２の導線１２ａの設計を明確にするために、導線１２ａのうちの１つの例示的な改良形態が図３に示される。前記導線は、７つのストランド２０、２２を有するストランド撚り導体として、例示的な１＋６の撚り構成で示されている。中央に配置されるストランド２０は、ここでは中心ストランドを構成し、中央ストランドの周囲で他のストランド２２が撚り合わされている。

ストランド２０、２２のそれぞれは、複数の素線２４を含み、複数の素線はそれぞれのストランド撚り方向Ｓ１、Ｓ２に互いに撚られる。中心ストランド２０のストランド撚り方向Ｓ１は、ここでは外側ストランド２２のストランド撚り方向Ｓ２とは反対方向と一致する。これら外側ストランド２２の中心ストランド２０周りでの撚りが、それらのストランド撚り方向Ｓ２の反対方向に、したがって中心ストランド２０のストランド撚り方向Ｓ１の方向でさらに行われる。結果として、それぞれの素線２４の十字形交差プロファイルが中間領域Ｚにおいて生成され、中間領域Ｚにおいて、それぞれのストランド２２は中心ストランド２０に当接する。さらに、外側ストランド２２の、それらのそれぞれのストランド撚り方向Ｓ２に対する逆方向の撚りの結果として、対応する素線２４の概ね真直ぐのプロファイルが生成される。このように実現される電力用導体１２は、したがって、特に可撓性の度合いが高い。

２ 電気リード線、複合ケーブル
４ 第１の部分リード線（信号用リード線）
６ 第２の部分リード線（電力用リード線）
８ 導体（信号用導体）
８ａ 導線
８ｂ 導体シース
１０ 部分リード線用シース
１０ａ 内部シース部
１０ｂ 外部シース部
１２ 導体（電力用導体）
１２ａ 導線
１２ｂ 導体シース
１３ 導体分離層
１４ 分離用スリーブ
１６ 共通のシース
１８（機能素子の）ハウジング
２０ 中心ストランド
２２ ストランド
２４ 素線
Ｄ 外径
Ｒ 第１の部分リード線の半径の全長
Ｓ１、Ｓ２ ストランド撚り方向
Ｚ 中間領域

Claims (16)

1. 少なくとも３つの導体（８、１２）であってそれぞれ導体シース（８ｂ、１２ｂ）により囲まれる導線（８ａ、１２ａ）を有する少なくとも３つの導体（８、１２）を含む電気リード線（２）であって、
   前記導体（８）のうちの２つが信号用導体として実現され、それらを囲む共通の部分リード線用シース（１０）と共に第１の部分リード線（４）、特に信号用リード線を形成し、
   別の前記導体（１２）が電力用導体として実現され、第２の部分リード線（６）、特に電力用リード線を形成し、
   前記導体（８、１２）が分離用スリーブ（１４）により囲まれ、前記分離用スリーブ（１４）が次いで前記電気リード線（２）の共通のシース（１６）により囲まれ、
   前記部分リード線用シース（１０）が内部シース部（１０ａ）及び外部シース部（１０ｂ）を有し、前記外部シース部（１０ｂ）が前記内部シース部（１０ａ）よりも硬いことを特徴とする、電気リード線（２）。
2. 前記共通のシース（１６）が前記外部シース部（１０ｂ）より柔らかいことを特徴とする、請求項１に記載の電気リード線（２）。
3. 前記第１の部分リード線（４）の前記部分リード線用シース（１０）及び／又は前記電気リード線（２）の前記共通のシース（１６）が、熱可塑性ポリウレタンエラストマーから形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電気リード線（２）。
4. 機能素子が前記第１の部分リード線（４）に接続され、前記機能素子が、前記外部シース部（１０ｂ）の材料へ化学的に及び／又は物理的に接続することができる材料から作られたハウジング（１８）を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気リード線（２）。
5. 電力用導体として実現される前記導体（１２）の前記導体シース（１２ｂ）が、前記外部シース部（１０ｂ）より柔らかいことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気リード線（２）。
6. 少なくとも１つの導体シース（８ｂ、１２ｂ）が、ポリエチレンから、特に、架橋されたポリエチレンから形成されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気リード線（２）。
7. 前記導体（８、１２）の少なくとも１つが、ホットシール層として実現される導体分離層（１３）が前記導体（８、１２）の前記導線（８ａ、１２ａ）と前記導体（８、１２）の前記導体シース（８ｂ、１２ｂ）との間に配置されるように実現されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気リード線（２）。
8. 前記第１の部分リード線（４）及び前記第２の部分リード線（６）が前記分離用スリーブ（１４）により囲まれる部分リード線束を形成し、前記分離用スリーブ（１４）が前記部分リード線束の外輪郭に適合することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気リード線（２）。
9. 前記分離用スリーブ（１４）が、合成不織布又はプラスチックフィルムであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電気リード線（２）。
10. 前記分離用スリーブ（１４）が長手方向に延在して、特にらせん状に、前記第１の部分リード線（４）及び前記第２の部分リード線（６）に施されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電気リード線（２）。
11. 前記第２の部分リード線（６）の前記導体（１２）がそれぞれ複数の素線（２４）を含み、それぞれの導体（１２）の前記素線（２４）が第１に組み合わされて複数の束を形成し、各束がストランド撚り方向（Ｓ１、Ｓ２）に撚られて、ストランド（２０、２２）を形成し、前記ストランド（２０、２２）が撚られてストランド撚り導体を形成し、前記ストランド（２０、２２）の１つが中心に案内されたストランド（２０）であり、前記ストランド（２０）のストランド撚り方向（Ｓ１）が、前記ストランド（２０）を囲む他のストランド（２２）のストランド撚り方向（Ｓ２）の反対であり、前記ストランド（２０）の周りでこれらの他のストランド（２２）はそれらのストランド撚り方向（Ｓ２）と反対方向に撚り合わされることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電気リード線（２）。
12. 前記ストランド（２０、２２）は、逆の撚りにより互いに撚り合わされていることを特徴とする、請求項１１に記載の電気リード線（２）。
13. 少なくとも３つの導体（８、１２）であってそれぞれ導体シース（８ｂ、１２ｂ）により囲まれる導線（８ａ、１２ａ）を有する少なくとも３つの導体（８、１２）を含む電気リード線（２）であって、
    前記導体（８）のうちの２つが信号用導体として実現され、それらを囲む共通の部分リード線用シース（１０）と共に第１の部分リード線（４）、特に信号用リード線を形成し、
    別の前記導体（１２）が電力用導体として実現され、第２の部分リード線（６）、特に電力用リード線を形成し、
    前記導体（８、１２）が分離用スリーブ（１４）により囲まれ、前記分離用スリーブ（１４）が次いで前記電気リード線（２）の共通のシース（１６）により囲まれ、
    前記導体（８、１２）の少なくとも１つが、ホットシール層として実現される導体分離層（１３）が前記導体（８、１２）の前記導線（８ａ、１２ａ）と前記導体（８、１２）の前記導体シース（８ｂ、１２ｂ）との間に配置されるように実現されることを特徴とする、電気リード線（２）。
14. 少なくとも３つの導体（８、１２）であってそれぞれ導体シース（８ｂ、１２ｂ）により囲まれる導線（８ａ、１２ａ）を有する少なくとも３つの導体（８、１２）を含む電気リード線（２）であって、
    前記導体（８）のうちの２つが信号用導体として実現され、それらを囲む共通の部分リード線用シース（１０）と共に第１の部分リード線（４）、特に信号用リード線を形成し、
    別の前記導体（１２）が電力用導体として実現され、第２の部分リード線（６）、特に電力用リード線を形成し、
    前記導体（８、１２）が分離用スリーブ（１４）により囲まれ、前記分離用スリーブ（１４）が次いで前記電気リード線（２）の共通のシース（１６）により囲まれ、
    前記第２の部分リード線（６）の前記導体（１２）がそれぞれ複数の素線（２４）を含み、それぞれの導体（１２）の前記素線（２４）が第１に組み合わされて複数の束を形成し、各束がストランド撚り方向（Ｓ１、Ｓ２）に撚られて、ストランド（２０、２２）を形成し、前記ストランド（２０、２２）が撚られてストランド撚り導体を形成し、前記ストランド（２０、２２）の１つが中心に案内されたストランド（２０）であり、前記ストランド（２０）のストランド撚り方向（Ｓ１）が、前記ストランド（２０）を囲む他のストランド（２２）のストランド撚り方向（Ｓ２）の反対であり、前記ストランド（２０）の周りでこれらの他のストランド（２２）はそれらのストランド撚り方向（Ｓ２）と反対方向に撚り合わされることを特徴とする、電気リード線（２）。
15. 第１の部分リード線（４）が信号用リード線として自動車の車輪回転速度センサへ接続され、第２の部分リード線（６）が電力用リード線として電動ブレーキアクチュエータへ、特に、前記自動車の電動パーキングブレーキへ接続されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電気リード線（２）の使用方法。
16. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電気リード線（２）の製造方法であって、前記電気リード線（２）を形成するために、
    ２つの導体（８）が組み合わされ、特に撚られて、第１の部分リード線（４）を形成し、
    部分リード線用シース（１０）が、第１に内部シース部（１０ａ）が施されその後外部シース部（１０ｂ）が施されることにより、前記２つの導体（８）へ一体化して施され、前記外部シース部（１０ｂ）が前記内部シース部（１０ａ）よりも硬く、
    少なくとも１つの他の導体（１２）が第２の部分リード線（６）を形成し、
    前記第１の部分リード線（４）及び前記第２の部分リード線（６）が組み合わされ、特に、撚られ、かつ共通の分離用スリーブ（１４）で囲まれ、
    共通のシース（１６）がその後前記分離用スリーブ（１４）に施される、製造方法。

Images