CN102246353B - 电接触连接部以及制造该电接触连接部的方法 - Google Patents

Abstract

在剥去绝缘皮的铝导体(4)和连接在该铝导体上的接触元件(8)之间存在一种安全并持久的电接触连接部(2)，方法是：所述铝导体(4)材料锁合地与所述接触元件(8)相连接，并且转接元件(6)与接触元件(8)机械地连接，从而使得该铝导体(4)间接地通过转接元件(6)与该接触元件(8)电接触。

Description

电接触连接部以及制造该电接触连接部的方法

技术领域

本发明涉及一种在剥去绝缘皮的铝导体和连接在其上的接触元件之间的电接触连接部。此外，本发明还涉及一种用于制造这样的电接触连接部的方法。

背景技术

尤其在车辆领域中，对于节省重量作出相当大的努力。为此，一种办法是使用铝导体取代此外通常设置的铜导体。在这里，只要提到铝导体，都理解成至少大部分由铝或者铝合金构成的导体。由于铝的明显更小的比重，可以实现节省重量。

通常将带有接触元件的、提前批量生产的铝导体(铝制电缆)通过该接触元件连接到电构件上。在这种情况下，该接触元件例如按照螺纹接触元件或者插塞接触元件或者其它用于能机械可逆地松开的接触连接的接触元件的形式，尤其地构造为所谓的电缆接线柱。

铝结合空气中的氧形成氧化层，该氧化层覆盖住所述铝导体，并且所述氧化层只具有低导电能力，则铝导体的接触是存在问题的。因此，为了带有尽可能小的接触电阻的可靠的接触连接，必须在铝导体和接触元件之间的接触面的区域内避免形成氧化层。

因此，在迄今为止的利用铝导体的接触连接部中已经使用了特别匹配的方法以及特别构造成的接触元件。

发明内容

本发明基于以下任务，即，在铝导体和接触元件之间实现安全且耐久的接触。

依据本发明，所述任务通过在剥去绝缘皮的铝导体和连接在该铝导体上的接触元件之间的电接触连接部来解决，其中，所述铝导体材料锁合(stoffschlüssig)地与转接元件相连接，并且该转接元件与接触元件机械地连接，从而使得该铝导体间接地通过转接元件与接触元件电接触。

在这种情况下，基本观点可以在转接元件的使用中看出来。一方面，通过与所述铝导体的材料锁合的连接在转接元件和铝导体之间提供了安全并且持久可靠的电接触。在这种情况下，所述转接元件由不同于铝的材料构成，尤其是由铜或者铜合金构成。因此，通过该转接元件大概地“模仿”了常规的用于与所述接触元件进行接触连接的铜导体。因此，对于所述接触元件而言，可以追溯回常规的接触元件和电缆接线柱以及利用这些接触元件的导体的常规固定方式。因此，由于转接元件的布置，至接触元件的常规机械接触连接对于持久安全的电接触连接而言是足够的。

根据优选的设计方案，所述接触连接是压接式连接，并且所述接触元件是压接元件(Crimpelement)。压接式连接优选使用于带有小于10mm²的导体横截面积的较小的导体剖面，并且已证明为特别可靠的，并且容易制造。因此，利用在使用转接元件情况下与铝导体进行接触的新式压接连接部，创造出了经改造的压接式连接，这种压接式连接一方面确保了可靠并安全持久的接触连接，另一方面使得迄今为止的压接接触系统的使用成为可能。总体而言，通过这种措施能够构造带有铝制电缆的铝车辆电路网络，且所述铝制电缆具有小导体横截面，其中，在这种情况下可以追溯回常规的技术和接触元件，直至使用转接元件。

在压接时，即在构造压接式连接时，一般使压接元件的所谓的压接片变形，从而使得压接元件中的导体由这些压接片夹住。优选的是，对于在此介绍的压接式连接使用符合标准应用的压接元件。这些压接元件尤其也被镀锡，从而使得所述电接触连接实施为抗腐蚀的。

根据优选的设计方案，所述转接元件是尤其由铜或铜合金构成的薄膜。通过按照薄膜形式的转接元件的薄进而能轻易变形的构造，可以毫无问题地将该转接元件引入在铝导体和接触元件之间，从而能够使用常规的接触元件。通过这种能轻易变形性，所述转接元件尤其适于在压接式连接中的使用。

考虑到腐蚀风险的最小化，所述薄膜优选具有防腐蚀覆层。尤其是使用与铝在电化学上相关联的材料作为防腐蚀覆层，例如铬、镍和/或锌或者其合金。

有利的是，在所述铝导体和转接元件之间的材料锁合的连接是焊接连接。由此，制造出一个不可松脱的连接部，该连接部确保了转接元件在铝导体上的安全保持。适于该应用场合的优选焊接方法例如是超声波焊接、激光焊接和电焊接。

优选的是，所述铝导体是带有多个绞合线的绞合导体。该铝导体在接触区域中以有效的方式碾扁地构造。由此，各个绞合线就并排贴靠地布置。优选的是，仅相叠地布置少数几层绞合线。尤其是仅构造一层，从而使得每个或者几乎每个绞合线都贴靠在转接元件上，并且与该转接元件相连。通过碾扁，这些绞合线也就按照单列的形式并排布置，并且与转接元件焊接，从而使得在铝导体和转接元件之间的接触面特别大。

根据优选的构造方案，在这种情况下，这些绞合线构造成大约呈U形的轮廓，因此，这些绞合线之间的排列总体上构造为弧形。因此，通过这种弧形的设计方案，大概地模拟了用于压接式连接的常规使用的导体的外轮廓，从而使得该外轮廓也匹配于按标准使用的压接元件的轮廓。由此，也在转接元件和接触元件之间形成了尽可能大的接触面。在这种情况下优选的是，在构造材料锁合的连接时，尤其在将绞合导体与薄膜焊接时，构造所述弧形的或者呈U形的的轮廓。

为了阻止电接触连接部的腐蚀，优选地以漆覆盖该接触连接部，用于密封该接触连接部。在此，所述漆包围住所述接触元件的接触区，在所述接触区中实现电接触，并且带有转接元件的铝导体处于所述接触区内，从而使得空气中的氧气不能达到电接触部位。

此外，所述任务还依据本发明地通过用于在剥去绝缘皮的铝导体和连接在该铝导体上的接触元件之间制造接触连接的方法来解决，在所述方法中，所述铝导体与尤其为铜薄膜的转接元件材料锁合地相连接，并且该转接元件与所述接触元件机械地连接，从而使得所述铝导体间接地通过转接元件与接触元件电接触。

在提及电接触连接部时列举的优点和优选的设计方案可以按意义转移到所述方法上。

优选的是，所述铝导体首先与所述铜薄膜材料锁合地相连接，尤其是焊接在一起。当所述铝导体包括多个绞合线时，优选将这些绞合线碾扁，并且以如下方式并排地布置在转接元件上，即，这些绞合线尤其按照呈U形的轮廓的形式与转接元件相连接。该呈U形的轮廓优选通过焊接电极的形状实现，即通过这种形状将该绞合线和转接薄膜压制成呈U形的轮廓。

为了在转接元件和接触元件之间制造机械连接，在接下来的两个制造步骤中，所述转接元件和铝导体在接触元件的接触区范围内夹住，也就是尤其通过进行压接来夹住。根据压接元件的各个压接片的造型，转接元件的层定位在接触元件的底部上或者也在直接在压接片下方的导体的上方。作为选择的是，设置带有转接元件的导体的绞合线的完全围住，用于在接触区中的保持力的高稳定性。

最后优选的是，在有需要时为了进行密封而以如下方式将漆涂覆到接触连接部上，即，使漆层包围住在接触区内的接触连接部。

用于制造这种电接触连接部的方法尤其可以使用于带有小横截面的铝导体，并且使得在铝车辆电路网络中使用压接接触系统成为可能。

附图说明

本发明的实施例借助附图来详细阐释。在此示意地且高度简化地：

图1示出在组件组接之前的电接触连接部的组件；

图2示出在焊接过程之后根据图1的电接触连接部的组件；以及

图3示出完成的接触连接。

在不同的图中，相同的附图标记有着相同的意义。

具体实施方式

正如从图1中可以看到的那样，电接触连接部2基本上包括铝导体4的剥去绝缘皮的端部、转接元件6和接触元件8。在这种情况下，所述铝导体4是绞合导体，并且具有多个相互缠绕在一起的绞合线10。所述铝导体4构造为铝制电缆，并且除了接触区域外，还包括(在此未示出)绝缘套。转接元件6在所示实施例中是铜薄膜，该铜薄膜具有在这里未详细示出的由铬、镍和/或锌构成的防腐蚀覆层。设置有压接元件作为接触元件8，该压接元件包括两个压接片12。

为了制造所述电接触连接部2，在第一个步骤中，所述铝导体4通过焊接来材料锁合地与所述铜薄膜6连接。适合这种应用场合的焊接方法例如有超声波焊接、激光焊接或电焊接。

正如可从图2中获知的那样，各个绞合导体10并排排列，从而优选地使得绞合导体10中的每一个抵靠在铜薄膜5上，并且直接与该铜薄膜焊接上。因此，将一开始基本上为圆形的绞合导体4压制成扁平的横截面几何形状，用于构造与铜薄膜6的材料锁合的连接。

在这种情况下，各个绞合线10优选采用尤其是与所述接触元件8的弧形轮廓相匹配的轮廓。

优选的是，直接在焊接过程中实现碾扁铝导体4以及制成所述铝导体的呈U形的轮廓。该呈U形的轮廓尤其是通过相应构造焊接电极的轮廓来调整，将该轮廓对着铝导体4和铜薄膜6压制出。

在该实施例中设置的是，铜薄膜6同样仅呈U形地贴靠在各个绞合线10上。作为选择也存在以下可行性，即，该铜薄膜6进一步地并且例如完全地或者几乎完全地包围住铝导体4，从而使得各个绞合线例如在两侧上与所述铜薄膜6相连接。如果多列(例如2列/层)绞合线10布置为相叠的，那么通过铜薄膜6的包围住的布置方式至少提高了各绞合线10中的每一个都与铜薄膜6焊接上的可能性。

在第一个方法步骤中，焊接在接触元件8以外进行。因此，通过将铜薄膜6熔焊为转接元件，大概地模拟出常规的铜制电缆。因此，为了与接触元件8接触，可以采用常规的接触元件和方法，用于构造所述接触连接部。在该实施例中，设置有压接式连接的构造。为此，准备好的带有铜薄膜6的铝导体4以其剥去绝缘皮的且具有铜薄膜6的端插入到所述接触元件8中。这种状态在图2中表示出。

在图3中所表示的下一个步骤中制造出所述压接式连接，为此，将所述压接片12借助于未示出的压接工具向内朝向铝导体4弯曲，从而使得所述铜薄膜6与铝导体4夹在压接元件8中，并且由此在转接元件6和压接元件8之间形成机械的连接。

在本实施例中，铜薄膜6朝向压接元件8的成圆的底部来定向。作为选择也存在以下可行性，即，所述铜薄膜6布置在压接片12的区域内，或者如上面已经提到的那样，所述铜薄膜6包围地围绕着绞合线10安放，从而使得不仅压接元件8的底部而且该压接元件的压接片12也与铜薄膜6接触。

由此，利用接触元件8在铝制电缆上的抵靠，形成预先批量生产的电缆。在这种情况下，所述接触元件8一般按照电缆接线柱的形式构造而成，在该电缆接线柱中，一般在其端部上实现导体的夹紧式固定，并且其另一个端部构造为用于螺纹连接或者插塞连接。为此，另一端例如构造为扣眼或者叉(螺纹连接)或者按照平头插塞连接器的方式构造。为了夹住地固定导体端部，除了压接式连接部外，还可以设置有挤压式或者碾压式连接部(Quetschverbindung)，其中，首先将所述导体端部插入到接触元件的相应的壳套中，并且然后借助于压紧钳使这些壳套变形，从而与剥去绝缘皮的导体端部构造成力锁合及形状锁合。

总体而言，通过与尤其构造为薄膜的转接元件进行在此介绍的接触连接，在铝导体4和接触元件8之间构造出可靠的并持久安全的接触连接，所述接触元件例如由铜或者铜合金/黄铜构成。通过所述转接元件6，大概地“模拟”出常规的铜线，从而能够采用常规的接触元件，尤其是压接接触元件8。在此所介绍的接触连接部尤其使用在车辆电路网络中，优选用于直至10mm²的较小的导体横截面。通过这种特殊的技术，可以过程安全地并且可靠地通过经改造的用于铝导体的压接接触系统来代替这种电路网络中的常规的铜压接接触系统。

附图标记列表

2    电接触连接部

4    铝导体

6   转接元件

8   接触元件

10  绞合线

12  压接片

Claims (9)

1.一种在剥去绝缘皮的铝导体（4）与连接在所述铝导体上的接触元件（8）之间的电接触连接部（2），其中，所述铝导体（4）材料锁合地与转接元件（6）连接，并且所述转接元件（6）与所述接触元件（8）机械地连接，从而使得所述铝导体（4）间接地通过所述转接元件（6）与所述接触元件（8）电接触，其中，所述转接元件（6）是薄膜，

其中，所述铝导体（4）是带有多个绞合线（10）的绞合导体，并且所述铝导体（4）以如下方式具有偏离圆形的碾扁的横截面形状，即，各个所述绞合线（10）相互临接地贴靠在所述转接元件（6）上，并且其中，所述绞合线（10）形成呈U形的轮廓。

2.按照权利要求1所述的电接触连接部（2），

其特征在于，所述接触元件（8）是压接元件。

3.按照权利要求1或2所述的电接触连接部（2），

其特征在于，所述转接元件由铜构成。

4.按照权利要求1或2所述的电接触连接部（2），

其特征在于，所述转接元件（6）具有防腐蚀覆层。

5.按照权利要求1或2所述的电接触连接部（2），

其特征在于，在所述铝导体（4）与所述转接元件（6）之间的材料锁合连接是焊接连接。

6.按照权利要求1或2所述的电接触连接部（2），

其特征在于，为了密封，在所述电接触连接部上涂有漆。

7.一种用于在剥去绝缘皮的铝导体（4）与连接在所述铝导体上的接触元件（8）之间制造电接触连接部（2）的方法，在所述方法中：

-在第一步骤中，将所述铝导体（4）与构造为薄膜的转接元件（6）首先通过焊接材料锁合地连接，并且，所述铝导体（4）包括多个绞合线（10）；并且

-碾扁所述铝导体（4），从而使得各个所述绞合线（10）与所述转接元件（6）并排贴靠地连接；

-其中，当在所述铝导体（4）与所述转接元件（6）之间构造材料锁合的连接时，将所述绞合线（10）引入呈U形的轮廓中；

-为此，通过相应构造焊接电极的轮廓把铝导体压制成呈U形的轮廓；并且其中

-在第二步骤中，将所述转接元件（6）与所述接触元件（8）机械地相连接，从而使得所述铝导体（4）间接地通过所述转接元件（6）与所述接触元件（8）电接触。

8.按照权利要求7所述的方法，

其特征在于，在所述方法中，为了在所述转接元件（6）和所述接触元件（8）之间制造机械的连接，将所述接触元件（8）连同所述铝导体（4）在包含所述转接元件（6）的情况下挤压。

9.按照权利要求7或8所述的方法，

其特征在于，在所述方法中，为了密封，在所述接触连接部（2）上涂漆。

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