[发明专利]用于机动车辆的带状电气导线

说明书

技术领域

本发明整体上涉及一种用于机动车辆的扁平带状电气导线，所述导线由铝制成且具有压型截面。本发明整体上还涉及用于制造这种机动车辆用扁平带状电气导线的方法以及扁平铝带在扁平带状导线中的使用。

背景技术

目前使用铜或者铝化合物(e-aluminium)，例如AlMgSi 0.5，来制造扁平带状电气导线是很普遍的。在Aluminium Verlag出版的Aluminium Taschenbuch第15版第3期的第632页中介绍了这些材料的使用。

在机动车辆的生产过程中，例如在汽车和卡车制造、船舶和火车制造的过程中，由于铜具有高电导率，因此通常都使用铜来制作车内的电气连线。但是，因为原材料的价格很高，铜电缆价格昂贵的缺陷也越来越明显。同时，特别在导线的横截面积大并且长度很长时，由于铜的高重量使得使用铜也很不利。

在汽车设计和卡车设计过程中，除了其他手段外，试图通过降低车辆自身重量来节省燃油的方法源远流长。然而，如果使用了铜电缆，那么唯一的减轻重量的办法就是减小电缆的横截面积，但是这将导致电缆的电流负载能力出现问题。

人们已经知道可以将扁平带状电缆用于机动车辆内的电池电缆。例如，在DE4210202A1中就介绍了这种将扁平带状电缆用于电池电缆的方法。该扁平带状电缆通过挤压由绞合电缆构成的电池电缆成形。所述的扁平带状电缆为铜电缆，因此就存在上文中所述的种种缺陷。

在JP P2001-291433A中也介绍了一种用于机动车辆的扁平带状电缆。该扁平带状电缆可以通过很多并排在一起的条带成形。这些条带可以由铜或者铝化合物制成。外表面压有包含铝带和绝缘材料(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)的铝/聚乙烯薄层。同时还设置有将扁平带状导线固定在机动车辆上的连接部件。

在已经公开的扁平带状电缆中，使用的铝仅仅是指铝化合物。导线是利用挤压过的铝导线制成的。但是，在挤压过程中会在扁平带上产生扭曲变形，这就意味着要对后续的生产过程实施自动化必须付出大量的努力。同时，由于使用的铝不够软，因此常用的横截面积大于80mm²的铝电缆无法卷成线卷。

根据总结出的上述种种缺陷，就需要提供一种容易加工的用于机动车辆的电气电缆。

发明内容

本发明通过使用从至少一个线卷展开的经软退火处理的铝带来制作扁平带状电气导线，以解决该技术问题。根据本发明，既可以使用铝带也可以使用铝片。在铝的生产过程中，铝通常在经过辗压或者挤压成形(extrude)后被卷成线卷(绕卷轴)。根据本发明可知，如果事先对铝带进行软退火处理，卷成线卷的铝带即可很容易地加工成扁平带状导线。铝带一旦经过软退火处理，就很容易从线卷展开并可很容易地或低成本地对其进行进一步的处理。由于经软退火处理的铝带能够很容易地卷成线卷或者从线卷中展开，所以扁平带状导线可生产为以米为长度单位进行销售的材料。

对铝片进行辗压后，其宽度优选为50cm至几米之间。这样的宽铝片被卷成线卷并以线卷的形式进行运输。用于机动车辆内的扁平带状导线所需的条带宽度，优选在10mm到40mm之间。因此，本发明提出将铝片从线卷展开并且切分成单条导线以形成扁平带状导线。

所以，在本实施例中，宽铝片成功地从线卷中展开并在随后的处理步骤中进行切分。切分后，单条窄导线可以重新被卷成线卷。切分可以通过切、锯、焊、激光切割、水射流切割或者其他切割成形方法或切割成形过程来实施。在本发明中使用刀具、激光或者水射流方式进行切分是特别有利的。

同样优选的，可以通过对软退火处理后的半成品铝，例如电缆、绞合电缆或者其侧面，进行棒料挤压来生产扁平带状导线。在这种情况下对扁平条的切分步骤可以省略。

由于使用了这种铝带，因此扁平带状导线可以被加工成需要的外形。优选的外形是矩形、正方形或者U形。

本发明还发现，为了作为扁平带状导线，部分使用纯度为99.5％的铝，或者纯度更高些，例如99.7％的铝，或者其合金材料是很有利的。

在一个有利的实施例中，本发明提出扁平带状导线处在0制造(as-produced)状态。这是指经软退火处理后的半成品铝所处的制造状态。在此状态下，扁平带状导线在空间内可以随意沿任何方向移动。因此由这种状态成形的扁平带状导线很容易弯曲，由此可以生产所需的几乎任何形状的电缆线束。0状态还可以带给材料良好的电导率。关于半成品的机械特性，DIN EN 485-2中对0状态进行了描述。