绞合导线和用于制造绞合导线的方法

摘要

本发明涉及一种绞合导线(2)，其包括许多单条金属线(4、6)，其中，多条相同类型地设计的单条金属线(4)作为外金属线(4)围绕一条中央内金属线(6)布置，其中，单条金属线(4、6)构造出复合体，复合体由绝缘部(12)包覆，其中，外金属线(4)是未被挤压的并且具有非圆形的横截面，从而从内金属线(6)出发在横截面中径向向外看，外金属线(4)的展宽尺寸逐渐增加，并且其中，由单条金属线(4、6)构成的复合体是未被挤压的，从而该复合体具有高的交变弯曲耐受性。

权利要求

1.一种绞合导线(2)，其包括许多单条金属线(4、6)，其中，所述单条金属线(4、6)彼此电接触并且多条相同类型地设计的单条金属线(4)作为外金属线(4)围绕中央内金属线(6)布置，并且其中，所述单条金属线(4、6)构造出复合体，所述复合体由绝缘部(12)包覆，其特征在于，使用具有非圆形的横截面的外金属线(4)作为外金属线(4)，从而从所述内金属线(6)出发在横截面中径向向外看，所述外金属线(4)的展宽尺寸逐渐增加，并且由单条金属线(4、6)构成的复合体是未被挤压的，其中，所述由单条金属线(4、6)构成的复合体具有小于2.5mm2的横截面积。

2.根据权利要求1所述的绞合导线(2)，其特征在于，所述外金属线(4)的横截面形状是三角形。

3.根据权利要求2所述的绞合导线(2)，其特征在于，所述外金属线(4)的横截面形状具有倒圆角。

4.根据权利要求3所述的绞合导线(2)，其特征在于，所述外金属线(4)的横截面形状具有向外弯曲的侧边。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的绞合导线(2)，其特征在于，所述外金属线(4)的横截面形状按照在其中角被倒圆的勒洛三角形的类型设计。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的绞合导线(2)，其特征在于，所述外金属线(4)分别以点的方式接触所述内金属线(6)。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的绞合导线(2)，其特征在于，各两条相邻的外金属线(4)以点的方式接触。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的绞合导线(2)，其特征在于，所述内金属线(6)具有圆形的横截面。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的绞合导线(2)，其特征在于，六条外金属线(4)围绕中央内金属线(6)布置。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的绞合导线(2)，其特征在于，所述外金属线(4)一起构造为外层(8)，所述外层以所述绝缘部(12)覆盖，其中，所述绝缘部(12)的壁厚(14)在周向方向(16)上来看是保持不变的。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的绞合导线(2)，其特征在于，所述绞合导线(2)由所述中央内金属线(6)、多条外金属线(4)和所述绝缘部(12)构成，其中，所述外金属线(4)作为唯一的外层(8)围绕所述中央内金属线(6)布置，并且其中，所述外层(8)以所述绝缘部(12)覆盖。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的绞合导线(2)，其特征在于，由单条金属线(4、6)构成的复合体具有小于1.5mm2的横截面积。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的绞合导线(2)，其特征在于，所述单条金属线(4、

6)具有在10mm-30mm范围内的捻距。

14.根据权利要求13所述的绞合导线(2)，其特征在于，所述捻距不依赖于所述单条金属线(4、6)的复合体的直径。

15.用于制造绞合导线(2)的方法，所述绞合导线(2)包括许多单条金属线(4、6)，其中，所述单条金属线(4、6)彼此电接触并且多条单条金属线(4)作为外金属线(4)围绕作为中央内金属线(6)的单条金属线(6)布置，从而所述单条金属线(4、6)构造出复合体，所述复合体以绝缘部(12)包覆，其特征在于，使用具有非圆形的横截面的单金属线(4)作为外金属线(4)，其中，从所述内金属线(6)出发在横截面中径向向外看，所述外金属线(4)的展宽尺寸逐渐增加，并且由单条金属线(4、6)构成的复合体保持未被挤压，其中，所述由单条金属线(4、6)构成的复合体具有小于2.5mm2的横截面积。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，首先通过拉伸制造具有非圆形的横截面的单条金属线(4)，具有非圆形的横截面的单条金属线(4)在所述拉伸之后经受退火流程，并且具有非圆形的横截面的单条金属线(4)在所述退火流程之后最终绞合并设有所述绝缘部(12)，其中，放弃挤压所述单条金属线(4、6)以及放弃在所述绞合之后的另外的退火流程。

说明书

绞合导线和用于制造绞合导线的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种绞合导线，其包括许多单条金属线，其中，多条相同类型地设计的单条金属线作为外金属线围绕中央内金属线布置，并且其中，单条金属线构造为由绝缘部包覆的复合体。此外，本发明还涉及一种用于制造相应的绞合导线的方法。

背景技术

[0002] 如果具有圆形的横截面的多条单条金属线为了构造绞合导线而作为外金属线围绕同样具有圆形的横截面的中央内金属线布置，则在横截面中来看，在周边侧，在外金属线和圆形的周边线之间构造出楔形的自由空间，以下称为楔形部。如果现在例如通过挤压过程使这种单条金属线复合体设有绝缘的塑料外皮，则在此也用塑料外皮的材料填充楔形部。因此，这种绞合导线的塑料外皮的重量依赖于那些周边侧的楔形部的数量和大小。

[0003] 在一些应用领域中，例如在汽车领域中，对所使用的绞合导线来说，尽可能小的重量是期望的或者要求的，因此在这些情况下力求得到绞合导线的如下横截面，其尽可能接近圆形并且与此相应地具有尽可能少以及尽可能小的楔形部。为了制造这种绞合导线而公知的是，首先将具有圆形的横截面的多条单条金属线围绕同样具有圆形的横截面的中央单条金属线布置并且随后对该布置进行挤压。在该紧束的范围内使单条金属线变形，并且在将压力相应均匀地施加在周边上时使单条金属线复合体的横截面近似为圆形。这种挤压的绞合金属线例如从DE 11 2010 004 176 T5或者也从GB 1 336 200B中获知。

[0004] 由于单条金属线复合体的这种机械压力处理而使单条金属线的机械特性发生变化，从而需要作为附加的过程步骤的后续处理，例如退火。此外，由于紧束而减小了所谓的弯曲交变耐受性。

发明内容

[0005] 由此出发，本发明所基于的任务是说明一种具有良好的交变弯曲耐受性的紧凑的绞合导线以及一种用于制造这种绞合导线的方法。

[0006] 根据本发明，该任务通过如下的绞合导线以及通过如下的用于制造绞合导线的方法来解决。

[0007] 根据本发明的绞合导线包括许多单条金属线，其中，所述单条金属线彼此电接触并且多条相同类型地设计的单条金属线作为外金属线围绕中央内金属线布置，并且其中，所述单条金属线构造出复合体，所述复合体由绝缘部包覆，其中，使用具有非圆形的横截面的外金属线作为外金属线，从而从所述内金属线出发在横截面中径向向外看，所述外金属线的展宽尺寸逐渐增加，并且由单条金属线构成的复合体是未被挤压的，其中，所述由单条金属线构成的复合体具有小于2.5mm2的横截面积。

[0008] 在根据本发明的用于制造绞合导线的方法中，所述绞合导线包括许多单条金属线，其中，所述单条金属线彼此电接触并且多条单条金属线作为外金属线围绕作为中央内金属线的单条金属线布置，从而所述单条金属线构造出复合体，所述复合体以绝缘部包覆，其中，使用具有非圆形的横截面的单金属线作为外金属线，其中，从所述内金属线出发在横截面中径向向外看，所述外金属线的展宽尺寸逐渐增加，并且由单条金属线构成的复合体保持未被挤压，其中，所述由单条金属线构成的复合体具有小于2.5mm2的横截面积。

[0009] 本发明具有优选的改进方案。鉴于绞合导线所列出的优点和优选设计方案按意义也可应用于方法，反之亦然。

[0010] 在此，相应的绞合导线包括许多单条金属线，其中，多条相同类型地设计的单条金属线作为外金属线围绕中央内金属线布置，并且其中，单条金属线构造出由绝缘部包覆的单条金属线复合体或者简称复合体。在此，使用具有非圆形的横截面的外金属线作为外金属线，其中，从内金属线出发地在横截面中径向向外看，外金属线的展宽尺寸逐渐增加。也就是说，确定为用于相应的绞合导线的外金属线的单条金属线以非圆形的横截面预制造，并且作为这种外金属线尤其是围绕中央的内金属线或者围绕单条金属线的内层布置，用以构造出绞合导线，并因此以已经非圆形的横截面来扭合。

[0011] 单条金属线的复合体以及进而还有绞合导线的外金属线在所完成的绞合导线中是未被挤压的，也就是说，不是事后通过挤压或者通过紧束由最初圆形的单条金属线构成的单条金属线复合体才变形成非圆形的几何形状。在此，外金属线的非圆形的横截面以如下方式选择，使得尽可能完全利用给定的空间或位置并且单条金属线复合体的横截面至少在周边区域内尽可能是圆形。由此，与圆形的单条金属线相比在周边侧留有的楔形部至少明显被减小。

[0012] 因为单条金属线复合体未被挤压并且因此不经受事后的紧束，并因此不经受冷变形，所以在制造绞合导线时放弃在紧束情况下常见的用于单条金属线复合体的退火工艺，从而相应的绞合导线的制造的耗费不高。此外，这种由单条金属线构成的非挤压的复合体具有高的交变弯曲耐受性，这对许多应用是有利的。在此，高的交变弯曲耐受性或者弯曲交变耐受性理解为：绞合导线承受相对多次的弯曲交变过程，也就是说，在弯曲交变应力的情况下显示出很少的疲劳现象。对于接下来的术语阐述来说，在这种情况下参阅ASTM B470和出版物“Schymura  M.A.,Fischer  A.:Beitrag zur Untersuchung der Ermüdungseigenschaften dünner aus  Kupferbasiswerkstoffen  unter Biegewechselbeanspruchung nach ASTM B470-02,Metall,66,11(2012),S.514-517,ISSN 
0026-0746(根据ASTM B470-02，金属，66,11(2012),514-517页,ISSN 0026-0746在弯曲交变应力的情况下对由铜基材料构成的细金属线的疲劳特性的研究文集).”。

[0013] 与紧束的绞合导线相比，这种高的交变弯曲耐受性正是通过放弃紧束步骤和同时使用在绞合之前的初始状态中非圆形的单条金属线来实现。也就是说，与紧束的绞合导线相比，单条金属线相对松地相互贴靠，从而这些单条金属线可以少摩擦地相对彼此运动。与此不同的是，单条金属线在绞合导线紧束的情况下由于紧束以如下方式变形，即，这些单条金属线面式地相互挤压并由此在一定程度上相互地在其表面上贴合。同时保持了紧束的绞合导线的优点，即，得到绞合线的尽可能圆形的外横截面，从而仅能够实现(电缆芯线)绝缘部的很小的且尽可能均匀的壁厚。

[0014] 这种绞合导线尤其是用作超细的线路尤其是车辆线路。

[0015] 作为外金属线围绕中央内金属线布置的单条金属线的数量在此有利地与相应的应用目的相匹配。在具有中央内金属线和由外金属线构成的外层的双层绞合导线的情况下，该双层绞合导线优选地由一条内金属线和六条外金属线构成。在具有多个外层的绞合导线的情况下至少形成由具有非圆形的横截面的外金属线构成的最外层。在该情况下，外金属线在与内金属线之间布置有一个或多个作为中间层的单条金属线的情况下间接地围绕内金属线，这些单条金属线是圆形或者优选地与最外部的外金属线一样非圆形地构造。

[0016] 如已经提到的那样，预成形的单条金属线具有如下横截面形状，从而使单条金属线复合体的横截面尽可能是圆形的并因此尽可能接近圆形。在最简单的情况下，在此针对外金属线选择一种至少近似三角形的横截面形状的横截面形状，其中，等边三角形的形状是优选的。在单条金属线复合体中，外金属线以如下方式布置，即，在横截面中观察时，每条外金属线的一角径向向内朝内金属线的方向指向并且在此在一定程度上点状地与内金属线贴靠或者与作为中间层的单条金属线贴靠。因此，在外金属线与内金属线之间基本上实现点贴靠，由此产生单条金属线复合体以及成品也就是绞合导线的高的挠性和高的交变弯曲耐受性。与此不同的是，在紧束的绞合导线的情况下，在横截面中观察时形成线形的接触区域。单条金属线尤其是以大致按照梯形类型的方式构造，其中，朝内金属线取向的梯形面尤其是凹形地拱曲的并且紧贴着内导线的圆形部。

[0017] 此外合乎目的地，还针对外金属线选择三角形的横截面形状，其中，角被倒圆。此外，这种横截面形状可以更容易地实现。

[0018] 在有利的改进方案中，三角形横截面的侧边向外拱曲并因此设计成弓形。以该方式，外金属线相互间在一定程度上以点的方式接触，这又导致单条金属线复合体的高的挠性和高的交变弯曲耐受性。

[0019] 此外，绞合导线的其中外金属线具有按照带有倒圆角的勒洛三角形的类型的横截面形状的实施方案是优选的。这样设计的横截面形状的突出之处在于朝外拱曲的侧边以及倒圆角。因此，不仅在侧边处而且在角处，单条金属线(在横截面中观察时)仅点状地与相邻的绞合导线贴靠。这种设计方案在期望的高的弯曲交变能力方面是特别有利的。

[0020] 而对内金属线来说，圆形的横截面是优选的。

[0021] 根据绞合导线的另外的有利的设计方案，外金属线基本上以点的方式与内金属线贴靠并且此外以如下方式成形和布置，即，在相邻的外金属线之间同样非常近似地产生点贴靠。因此，外金属线一起构造出包覆并包围内金属线的外层，该外层在横截面中来看呈现出基本上圆形的周边。该外层优选地以绝缘的外皮或者例如由塑料构成的绝缘部覆盖，其中，绝缘部的壁厚由于外层的近乎圆形的周边而在周向方向上来看是近乎保持不变的。

[0022] 因此可以实现一种非常薄的壁厚，从而相应设计的绞合导线具有比较小的重量和比较小的结构空间需求。在此，相应的绞合导线尤其是设置用于机动车领域并且相应优选针对这种应用目的地设计。绞合导线尤其是超细的车辆线路，例如所谓的FLRY线路(根据ISO 6722的术语表)。

[0023] 在此，由中央内金属线、多条尤其是6条外金属线(1+6复合体)和绝缘部构成的绞合导线是典型的且因此是优选的。也就是说，外金属线以唯一的外层围绕中央内金属线布置，并且该外层以薄壁的绝缘部覆盖。

[0024] 在此，由单条金属线构成的复合体有利地具有小于2.5mm2、尤其是小于1.5mm2的横截面积。特别常用的主要是0.35mm2、0.75mm2和1mm2的横截面积，这些横截面积也在当前优选地被使用。

[0025] 绞合导线合乎目的地具有优选是10mm至30mm的捻距。捻距是指绞合导线的相应的单条金属线缠绕360°所需要的轴向长度。与常规的具有圆形的单条金属线的绞合线不同的是，捻距明显更小，尤其是小了约二分之一。捻距尤其是也至少在很大程度上不依赖于由单条金属线构成的复合体的相应的直径。因此，不同直径的绞合导线具有相同或者至少类似的捻距，其位于给定的范围内。在常规的复合体的情况下，捻距随着直径改变。研究表明的是，这种缩短的捻距是特别有利的，并且避免了非圆形的单条金属线从期望的转动取向绕其中心轴线的不期望的扭转。由此确保了复合体中的单条金属线的限定的、期望的对准。

[0026] 基于这里介绍的基本思想，亦即具有非圆形的横截面的预成形的单条金属线的使用，此外还可以实现具有带有多个层的外金属线的绞合导线，其中，各个层相对于内金属线同心地布置。在这种绞合导线的情况下也可以通过该概念实现更好的空间利用。

[0027] 不依赖于由外金属线构成的层的数量地，在相应的绞合导线的制造范围内，尤其是通过通常多级的拉伸工艺首先进行具有非圆形的横截面的单条金属线的预制造。接下来使如此成形的单条金属线优选地经受退火流程(软化退火)，以便保证单条金属线的期望的弯曲弹性特性。因此，单条金属线绞合或扭合并且最终设有绝缘部，其中，为此例如使挤压机直接后置于绞合机。不执行单条金属线或者由单条金属线构成的复合体的挤压以及在绞合之后的另外的退火流程。

附图说明

[0028] 以下借助示意图对本发明的实施例进行详细阐述。其中：

[0029] 图1以横截面图示出具有一条内金属线和多条外金属线的绞合导线；

[0030] 图2以放大的横截面图示出其中一条外金属线；以及

[0031] 图3以横截面图示出根据现有技术的具有挤压的单条金属线的绞合导线。

[0032] 彼此相应的部分在所有图中分别设有相同的附图标记。

具体实施方式

[0033] 接下来示例性地描述的且在图1中概略示出的绞合导线2由七条单条金属线构建成，其中，六条单条金属线作为外金属线4围绕一条中央内金属线6布置。在此，内金属线6具有圆形的横截面，并且外金属线4以平分的方式围绕该内金属线6定位。

[0034] 外金属线4是相同设计的并且具有如下横截面，该横截面非常近似地呈现出带有倒圆角的勒洛三角形的形状。该横截面形状在图2中放大示出并且为了比较目的与具有边长L的等边三角形一起绘制出。以该方式看出的是，外金属线4的横截面具有源自三角形形状的倒圆角。此外，侧边向外拱曲。

[0035] 换句话说，外金属线4的横截面形状由两种不同的扇形形状构建成，其中，勒洛三角形形状的角分别由具有半径RE的扇形形状形成，并且其中，勒洛三角形形状的侧边分别由具有半径RS的扇形形状形成。

[0036] 在用于超细的车辆线路的绞合导线2的情况下，边长L例如位于0.25mm－0.6mm的范围内，尤其是约0.4mm。半径RS大约是半径RE的10倍并且例如是0.6mm至1mm，尤其是0.8mm。

[0037] 由外金属线4和内金属线6构成的单条金属线复合体以如下方式设计，即，在横截面中观察时，每条外金属线4的一角与内金属线6以点方式贴靠，并且在相邻的外金属线4之间同样产生点贴靠，亦即以点方式接触。

[0038] 外金属线4一起构造出封闭的外层8，通过该外层8完全包围内金属线6。外层8还具有在横截面中观察时非常近似圆形的周边，其中，分别在两条外金属线4之间的中间区域内在周边侧形成有保留的楔形部10。然而，楔形部10与根据现有技术的、将具有圆形的横截面的外金属线围绕同样具有圆形的横截面的内金属线布置的绞合导线相比是比较小的。

[0039] 绞合导线2此外还具有围绕外层的绝缘部12，该绝缘部通常通过挤压来施加。由于外金属线4的所选择的横截面形状和楔形部10的因此较小的尺寸，绝缘部12的壁厚14在周向方向16上观察时非常近似地保持不变，并且尤其是可以非常薄地调整。

[0040] 在图3中为了对照比较，此外还示出了根据现有技术的绞合导线2’、其中，在单条金属线4’、6’绞合之后挤压单条金属线复合体。在此，近似梯形的单条金属线4’不是以点方式接触，而是大面积地接触。单条金属线4’、6’乍看起来似乎是完全相互融合，从而在单条金属线4’、6’之间不再可能形成边界。这也会影响绞合导线2’的特性，绞合导线此外还比图1所绘制出的绞合导线2具有更小的交变弯曲能力。

[0041] 本发明不局限于以上所描述的实施例。相反地，在不脱离本发明的主题的情况下，也可以由本领域技术人员从中推导出本发明的其他的变型方案。此外尤其是，在不脱离本发明的主题的情况下，所有与实施例相关联地描述的单个特征也可以以其他方式相互组合。

[0042] 附图标记列表

[0043] 2     绞合导线

[0044] 4     外金属线

[0045] 6     内金属线

[0046] 8     外层

[0047] 10    楔形部

[0048] 12    绝缘部

[0049] 14    壁厚

[0050] 16    周向方向

[0051] 2’    根据现有技术的绞合导线

[0052] 4’    根据现有技术的外金属线

[0053] 6’    根据现有技术的内金属线

[0054] 12’   根据现有技术的绝缘部