[发明专利]电缆和包括电缆的传感器组件及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电缆以及包括这样的电缆的传感器组件和装置。

背景技术

从现有技术中已知用于建立导电连接的电缆。尤其是在汽车领域中且在那里又是在发动机室和底盘中采用电缆，电缆由导电的缆芯和绝缘的缆皮组成。为防止电缆因其自重尤其直接在其与例如传感器或与控制器的连接位置处折断，在现有技术中在相应位置上安装所谓的电缆套管。电缆套管大多是由橡胶或其它塑料材料形成的套管，电缆延伸穿过该套管并且该套管在其所设的位置上实现内置的电缆的局部加固。

这种电缆套管的缺点是，根据电缆尺寸的不同，需要相应形成的电缆套管。而且，电缆套管的空间需求根据形状和尺寸通常相当可观，这恰好在狭小空间例如像汽车发动机室中是不利的。而且，如果电缆套管只是松动地套到电缆上，则这样的电缆套管可能滑脱。如果电缆套管例如通过变形而与电缆相连，则电缆可能已经在变形时受损。另外，电缆因变形而变得坚硬，因而还可能在此于出现的理论断裂部位发生折断。现有技术中的带有电缆套管的电缆的缺点还在于，电缆套管须相对于电缆单独且由此额外地制造，这显著增加电缆制造及其加工时的技术、组织和经济成本。

发明内容

具有权利要求1的特征的本发明的电缆的特点是具有简化的结构，而由此克服在现有技术中已知的所有缺点。在此，本发明电缆包括由导电材料构成的缆芯和有利地由绝缘材料构成的缆皮或者说电缆包皮。而且，该缆皮材料具有至少一个第一区域和至少一个第二区域，其中第一区域的材料被横向交联，第二区域的材料未横向交联和/或比第一区域材料弱地被横向交联。这样的横向交联区域通过缆皮材料的有目的的横向交联反应来形成。为此，该缆皮由这样的材料构成，其分子例如具有的官能团即反应基团例如能与相邻分子的同样的基团直接地、或通过偶联剂相互进行化学结合。通过该交联反应或横向交联反应即所谓的“cross-linking”，在缆皮材料的分子之间提供附加连接，该附加连接形成或多或少网眼紧密的编网。可横向交联反应以有目的地被控制，从而该材料可以具有强横向交联区域(即具有高交联度的区域)和弱横向交联区域(即具有低交联度的区域)。因为这种横向交联反应，该材料在相应的横向交联区域相对于具有未横向交联材料或弱横向交联材料的区域被稳固化，从而本发明的电缆更加耐受热、化学物质或溶剂以及还有机械作用。通过缆皮的这种横向交联，电缆可以在预定部位被加固和支承。此时，材料交联度越高，在此部位的材料越稳固。通过沿本发明电缆的不同区域的交联度的相应变化和/或通过使横向交联区域与未横向交联区域的混杂，可以在规定部位可变地调节电缆的稳定性或弹性，从而在盘绕或弯曲时保护电缆、进而保护缆芯免于折断或断裂。在横向交联区域的电缆耐磨性也得以提高，由此也可以省去附加的保护软管。通过沿本发明电缆形成横向交联区域和未横向交联区域和/或弱横向交联区域，不需要附加的由单独材料构成的电缆套管和保护软管。电缆的稳固化通过缆皮自身来实现，优选无须改变或甚至增大其横截面。这节省了重量和空间并因此正好在汽车领域中是有利的。而且，也由此简化了电缆的加工，即例如这种本发明电缆的安装得以简化，因为省掉了牵扯到上述缺点的合适的电缆套管的制造和提供以及电缆套管翻转步骤及其在电缆上的适当固定。

因此，本发明电缆具有横向交联区域和未横向交联区域和/或弱横向交联区域。如果电缆材料只由强横向交联区域和弱横向交联区域构成，则还得到其它优点，尤其是当电缆端部应该与传感器或控制器相连时。在这样的连接点特别重要的是设置电缆加强手段，因为否则电缆因其自重倾向于折断或断裂。如果电缆这时只具有弱横向交联区域和强横向交联区域，则电缆可以在任何部位被截断，以便例如连接至传感器。在任何情况下，电缆通过至少一个弱交联结构(即通过材料的较低交联度)而比未被横向交联区域的情况下明显稳固许多。因此，本发明电缆可以被可变地使用并且避免了不必要的电缆废料，这降低了电缆的总成本。

已经可以通过相应区域的横向交联以优选约25％的交联度获得电缆材料稳定性的显著提高。优选该强横向交联区域的交联度为至少50％，因为由此该横向交联材料的稳固化效果显得非常好。

可以横向交联的合适材料是例如聚合物材料，例如像聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、橡胶化合物、环氧树脂等。根据电缆的应用场合并根据所需要的电缆的物理、化学和机械的稳定性，本领域技术人员可以容易地找到适用于缆皮的可横向交联的材料。据此，本发明电缆的特点在于简化的结构，杰出的物理、化学和机械的稳定性，更确切的说根据要求能够可变地调节的机械稳定性，以及电缆制造及其加工时的降低的技术成本、组织成本和经济成本。