專利名稱：：防噪聲的線圈型耐高壓電纜的制作方法
技術領域：
：本發明涉及防噪聲的線圈型耐高壓電纜，在該電纜中，芯體的外表面沿垂直于該芯體縱軸方向纏有具備特定電阻率的電阻絲，然后涂敷以絕緣層。在一點火線圈中產生的高電壓經由一配電盤或直接加到一火花塞。現已采用兩種用于連接點火線圈和火花塞的耐高壓電纜由飽含碳的絞合纖維得到的編織型和通過將有高電阻率的細金屬絲纏繞在磁性材料芯體上得到的線圈型等等。兩種耐高壓電纜均需要有傳輸損耗低，極好的耐熱和耐壓性并顯現克服由發動機火花點火引起的噪聲的良好防噪聲效果。在例如日本已審定實用新型公告No.1-32253和6-6418中所公開的電纜便是已知的作為現有技術的防噪聲線圈型耐高壓電纜。更確切地說，前述公告中的耐高壓線圈型電纜是如下所述電纜。將擠壓由300至700份重量的鐵粉與100份重量的基聚合物(basepolymer)進行混合得到的混合物去披覆通過絞合芳酰胺(aramid)纖維獲得的加固編織的中心，從而得到外徑為1.3mm或更小的鐵芯。將電組絲沿垂直于鐵芯縱軸方向圍繞鐵芯以8000至14000圈/m的節距纏繞其上。擠壓聚烯烴樹脂以涂敷纏有電阻絲的鐵芯外表面，借此形成一絕緣層。此外圍繞該絕緣層的外表面形成一鎧裝。作為一個具體例子，該公告揭示在1500旦尼爾(纖度單位)的芳酰氨纖維外表面涂敷以Mn—Zn鐵氧體粉同聚乙烯氯化物混合得到的混合物并在鐵芯外表面上以9600圈/m的節距纏繞直徑為0.06mm而電阻率為105μΩ.cm的Ni-Cr合金線，以將作為導線的整個電阻線的阻值設定在16KΩ/m。另一方面，在后一公報中揭示的耐高壓線圈型電纜的情況如下。擠壓同鐵粉混合的硅橡膠，以涂敷基本由芳酰胺纖維構成的拉緊(tension)構件，從而形成一個芯體。將直徑為0.055mm的不銹鋼之類的電阻絲，以14000卷/米的節距纏繞在芯體外表面上。例如通過將該芯體浸漬在與碳混合的熔融環氧樹脂在纏有電阻絲的芯體上形成一部分導電的樹脂層，該樹脂層有4至8μm的均勻厚度和102至105Ω.cm的電阻率。從控制汽車排放廢氣的觀點出發，現已開發了一種所謂微弱燃燒發動機，以燃燒貧油混合物，這將作為近年來對環境問題的一種對應措施。這樣一種發動機需要有高于一般發動機的點火能量從而使其必需降低用于連接點火線圈和火花塞的前述線圈型耐高壓電纜的阻值。例如，降低到現有技術的該種電纜阻值的1/2。然而，就上述防噪聲線圈型耐高壓電纜而言，若為降低該電纜阻值而減小電阻絲線圈節距的話，則該耐高壓電纜的電感變得較小，導致防噪聲效果的降低。為避免這一點，該耐高壓電纜的阻值可通過采用較粗電阻絲而不減小線圈節距方法來降低。在此情況下，緊密地纏繞的電阻絲的短路可引起阻值異常減小，同時降低了防噪聲性能。電阻絲的短路通常在電阻絲相鄰圈之間的間距小于電阻絲的直徑時發生。為避免這種短路，可考慮象在上述公報(日本已審實用新型公報6-6418號)所揭示的那樣，在電阻絲上形成一層部分導電樹脂層。但這導致較高的制造成本，因而造成經濟方面的種種缺陷。鑒于以上問題，本發明的一個目的是提供一種用于防噪聲的線圈型耐高壓電纜，該電纜有低于現有技術耐高壓電纜的阻值而其防噪聲性能基本上類似于現有技術電纜，同時保持了電感量級，又沒增大電阻絲直徑和減小其線圈節距。上述問題是借助如權利要求1中所述電纜解決的。根據本發明，可在沒有增大電阻絲直徑和減小其線卷節距的情況下避免電感量的減小，從而能實現一種電阻率低于現有電纜而防噪性基本上與現有同類電纜相同的線圈型耐高壓電纜。這種電纜適于將一電壓供至需要點火能量高的微弱燃燒發動機的火花塞。最好，芯體主要包括一個中心加固芯和一鐵芯，該加固芯是通過將三根1000旦尼爾的芳酰胺纖維絞合而成，鐵芯的外經為1.3mm或更小，最由擠壓樹脂或橡膠基和圍繞中心加固芯體的鐵粉混合物而獲得。另一可取方案是由阻絲由銅鎳合金線構成，絕緣層是外徑為4.6mm，在電阻絲上形成的一層柔軟的交聯聚乙烯，和/或玻璃纖維的加固網，而一鎧裝是按此次序形成在絕緣層上的其外徑為7mm。若芯體主要包括由1000旦尼爾的三根芳酰胺纖維絞合而成的中心加固芯和一鐵芯，一銅-鎳合金線用作電阻絲，絕緣層是柔軟交聯聚乙烯(PEX)而玻璃纖維加固網和一鎧裝形成在絕緣層上，則可獲得適用于將電壓施加到貧油燃燒發動機的火花塞的有極好防噪聲性能的線圈型耐高壓電纜。當用于防噪的線圈型耐高壓電纜的電阻絲的阻值R減小時，若電感L保持恒定，如從確定該電纜在電感L保持恒定時的特性阻抗Z的方程(1)顯見那樣，則防噪性能降低。為避免這一情況，必需增大電感量L。這里，應該了解C表示電纜的電容而f表示電源頻率。Z=R2+(2πfL-12πfC)2---(1)]]>另一方面，電感L由方程(2)確定，其中d表示芯體直徑，μs表示芯體的磁導率，N表示繞組節距。從方程(2)可見芯體直徑d增大導致電纜的電容增大。因此，當電纜表面上形成露珠時，電纜和發動機機體之間的浮動電容(floatingcapacity)可增大，也就是說，電容C可依據露珠的存在而在電纜長度上可變，從而降低了火花塞電壓。為增大浮動磁導率μs，有必要增大，例如，鐵粉量。鐵粉量的增加導致了包含橡膠的鐵凎氧強度和伸長的減小，使得甚至一個很小的力都能引起橡膠的破裂。纏有電阻絲的芯體可能在對電纜末端進行處理期間所施加的力的作用下而不利地被撕裂或斷裂，因此為增大電感L，增大電阻絲的繞組節距N是有效的L＝4π2·d2·μs·N2×10-7(H/m)(2)根據稱之為電流法的方法在改變繞組節距的同時測量防噪性能，該電流法是測量防噪性能的方法之一，該方法借助一電流探頭測量高頻電流。作為該測量的一種發明成果，已發現為獲得類似于或好于現有技術同類電纜的防噪性能必須使卷繞節距為10000圈/m或更多。為了橫向地，即沿垂直于芯體縱軸方向卷繞電阻絲而不形成象現有技術電纜那樣的部分導電層，電阻絲的直徑最好為35至55μm。如上所述，為了獲得類似于先有技術電纜的防噪性能，電阻絲必須以10000圈/m或更大的節距卷繞。為滿足這些條件的電阻絲的最佳電阻率被檢查，該檢查結果示于圖2。圖2示出當作為導體的整個電阻絲的阻值分別設為4kΩ/m和7kΩ/m(芯體直徑為1.3mm)時，各個直徑對應的電阻率相對于卷繞節距的變化。圖2中點線部分表示不能橫切芯體卷繞電阻絲的區域，因為其矩路，從圖2可見能被以10000圈/m或更大節距橫向卷繞的電阻絲的電阻率，該電阻率最好約為5至35μΩ.cm。表-1表示用于電阻絲的不同材料的電阻率和是否這些材料能被拉成35至55μm直徑的電阻絲。從表-1可見銅-鎳(Cu-Ni)合金的2，3和4類適用作電阻絲材料，因為它們具有上述的電阻率(5至35μΩ；cm)并能被拉成具有上述直徑的絲。還要指出的是表1中的O和X分別表示能和不能拉成絲。表-1若有5至35μΩ.cm的電阻率的Cu-Ni線制成的電阻線以10000圈/米或更大的節距橫向卷繞在芯體上，整個電阻絲的電阻值作為導體可設在4至7kΩ/m，即小于1/2的先有技術電纜的阻值。這樣，在沒有增大電阻絲直徑和減小其卷繞節距的情況下可防止電感的減小，從而能實現具有基本類似先有技術耐高壓電纜的防噪性能而電阻率低于先有技術耐高壓電纜的線圈型耐高壓電纜。若芯體主要由1000旦尼爾的三股芳酰胺纖維絞合獲得的中心加固芯和一鐵心構成，電阻絲的直徑是35至55μm，絕緣層是柔軟交聯聚乙烯(PEX)，和在絕緣層上形成一玻璃纖維加固網和鎧裝，則可得到具有極好防噪性能適用于給貧油燃燒發動機的火花塞供電的線圈型耐高壓電纜。一旦閱讀了以下詳細說明和附圖將會更清楚了解本發明的這些和其他目的、特性和優點。附圖中圖1是本發明一個實施例的立體視圖，和圖2是表示不同電阻絲的電阻率對繞組節距的關系曲線圖。如圖1所示一個中心加固芯1由1000旦尼爾的三股芳酰胺纖維絞合而成。將氟基和鐵粉混合而得到的混合物置于中心加固芯1周圍加以模壓，以形成外徑為1.3mm或更小的鐵芯2，芯體3由中心加固芯1和鐵心2構成。直徑為35至55μm和電阻率為5至35μΩ.cm的2，3或4類Cu-Ni制成的電阻絲5以10000圈/米或更大節距橫向纏繞芯體3，從而將作為導體的整個電阻絲5的阻值調定在4至7KΩ/m。一層外徑為4.6mm或更小的軟交聯聚乙烯絕緣層6形成在電阻絲5上。在絕緣層6周圍形成24根編織的玻璃纖維構成的加固網7和外徑為7mm的EPDM(乙烯-丙烯三元共聚物)或硅的鎧裝8。表2示出測得的各有頻率為45，90和180MHz時的電纜A和B的噪聲電流與先有技術電纜的對比結果。就電纜A而言，將直徑為50μm的2類Cu-Ni線用作電阻絲5并以10000圈/米的節距橫向卷繞以將導體電阻設定在7kΩ/m。就電纜B而言，將直徑為40μm的4類Cu-Ni線用作電阻絲5并以11000圈/米的節距橫向卷繞以將導體阻值設定在4kΩ/m。在該先有技術電纜中，直徑為50μm的鎳鉻線以7000圈/米的節距橫向卷繞在一芯體上，該芯體包括由三根1000旦尼爾編織纖維絞合獲得的中心加固芯和外徑為1.3mm的鐵芯，從而將導體阻值設定在16kΩ/m。表2</tables>這樣，根據本實施例，在不增大電阻絲5的直徑和減小繞組節距情況下可防止電感的減小，從而能實現防噪性能基本與先有技術阻性電纜相同但有較后者為低的電阻率的線圈型耐高壓電纜。這種電纜適于向要求點火能量高的貧油燃燒發動機的火花塞提供電壓。應該了解電阻絲材料并不限于上述Cu-Ni合金類。而是可用滿足以下條件的任何材料，即只要可制成電纜的電阻絲有5至35μΩ.cm的電阻率，直徑為35至55μm并能以10000圈/米或更大的節距橫向卷繞在芯體周圍。權利要求1.一種用于防噪聲的線圈型耐高壓電纜，其中電阻絲(5)沿芯體(3)縱軸的垂直方向環繞芯體(3)卷繞，和一絕緣層(6)形成在繞有電阻絲(5)的芯體(3)上，其中電阻絲(5)的直徑和電阻率分別為35至55μm和5至35μΩ·cm，電阻絲(5)以10000圈/米或更大的節距卷繞在芯體(5)周圍，以使電阻絲的電阻值可設定在4至7KΩ/m。2.根據權利要求1的電纜，其特征在于芯體(3)主要包括一中心加固芯(1)和鐵心(2)，中心加固芯由三根1000旦尼爾的編織纖維絞合而成，鐵心(2)具有1.3mm或更小的外徑，并由圍繞中心加固芯(1)擠壓樹脂或橡膠基和鐵粉混合物而獲得。3.根據權利要求1或2的電纜，其特征在于所述電阻絲(5)由銅-鎳合金線構成。4.根據1至3任一權利要求的電纜，其特征在于所述絕緣層(6)是在電阻絲(5)上形成的外徑為4.6mm的軟交聯型聚乙烯層。5.根據1至4任一權利要求的電纜，其特征在于在所述絕緣層(6)上依次形成一玻璃纖維加固網(7)和外徑為7mm的鎧裝(8)。6.根據1至5任一權利要求的電纜，其特征在于所述耐高壓電纜用于連接一微弱燃燒的發動機中的點火線圈和火花塞。全文摘要一種用于防噪聲的線圈型耐高壓電纜，其中電阻絲(5)沿芯體(3)縱軸的垂直方向環繞芯體(3)卷繞，和一絕緣層(6)形成在繞有電阻絲(5)的芯體(3)上，其中電阻絲(5)的直徑和電阻率分別為35至55μm和5至35μΩ·cm，電阻絲(5)以10000圈/米或更大的節距卷繞在芯體(5)周圍，以使電阻絲的電阻值可設定在4至7kΩ/m。在電阻絲上又依次形成絕緣層(6)，玻璃纖維編織(7)和鎧裝(8)。該電纜防噪性能基本與先有技術的相同但有較低電阻率。文檔編號F02P15/00GK1126356SQ9510836公開日1996年7月10日申請日期1995年6月30日優先權日1994年6月30日發明者T·藤本,M·東小園,H·井上申請人:住友電裝株式會社