CN108701909B - 可焊接的电气连接元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可焊接的电气连接元件，该连接元件包括用于容纳连接线缆的卷曲区域以及用于与可导电的结构的表面材料锁合地连接的焊接区域，其中，所述焊接区域直接连接到所述卷曲区域上或与该卷曲区域通过过渡区域间隔开并且在焊接区域上设置或可安装有焊料储存部。按照本发明，在卷曲区域与焊接区域之间的区段中或在过渡区域中弯折部这样构造，使得卷曲区域和焊接区域到达背靠背的位置中，其中，焊接区域的自由侧容纳所述焊料储存部。

Description

可焊接的电气连接元件
技术领域
本发明涉及一种可焊接的电气连接元件，该电气连接元件包括用于容纳连接线缆的卷曲区域以及用于与可导电的结构的表面材料锁合地连接的焊接区域，所述焊接区域直接连接到所述卷曲区域上或与该卷曲区域通过过渡区域间隔开，并且在所述焊接区域上设置有或可安装有焊料储存部。
背景技术
由DE202013006781U1在先已知一种电气连接元件。所述电气连接元件用于使例如机动车玻璃与设置在那里的可导电的结构、例如加热导体或天线导体接触。这种可导电的结构经常通过被焊接的电气连接元件与车载电子系统连接。
所述在先已知的连接元件具有围绕连接线缆卷曲的区域和焊接区域，其中，焊接区域经由无铅的焊接材料与可导电的结构连接。
电气连接元件由此通过卷曲与连接线缆连接。卷曲连接的实施属于现有技术。
在根据DE202013006781U1的一种优选的实施形式中，焊接区域设置在卷曲区域的面对通往外部功能元件的连接线缆的延伸方向的一侧上。在焊接区域与卷曲区域之间的角度例如可以为120°至180°之间。
焊接区域的面向基底的表面形成在连接元件与可导电的结构之间的实际的接触面并且经由焊接材料与所述可导电的结构连接。
所述在先已知的连接元件在焊接区域中并且在卷曲区域中优选具有相同的材料厚度。就这点而言，连接元件可由板材冲裁而成。
在另一种适宜的实施方案中，焊接区域构造成平坦的，以提供平坦的接触面。但焊接区域也可以具有通过成形如压印或深冲引入的区域，以容纳焊料储存部。
根据DE202013006781U1的焊接区域的形式可以根据单独情况的要求来选择。在此可设想多边形的、矩形的、但也椭圆形的或圆形的面。
在一种实施方案中，焊接区域直接连接到连接元件的卷曲区域上。一种可选的实施形式示出在焊接区域与卷曲区段之间的过渡区域。
除了卷曲区域，另外的区域也可以连接到焊接区域上。这种另外的区域可设置用于将连接元件与固定件连接。
此外，现有技术教导在连接元件的焊接区域的背向基底的表面上设置接触隆起，该接触隆起用于与焊接工具在焊接过程期间接触。这些接触隆起可以与连接元件优选一体构造并且通过压印或深冲实现。
然而，上述说明的连接元件具有如下缺点：由于基本上位于一个平面中的卷曲区域和焊接区域要求在装配方面必须考虑的较大的面。
此外，尽管在焊接区域与卷曲区域之间存在可能的过渡部仍存在如下危险：在实施焊接过程时，焊料进入到卷曲区域中并且在那里加固连接线缆的绞合线形式的端部，更确切地说通过液体焊料由毛细力决定地进入到在相应绞合线的各个芯线之间的空间中。由此出现线缆的不希望的加固，随之造成断裂危险。
另一缺点在于：存在通过用于实施焊接过程所需的助熔剂也污染卷曲区域的区段的风险。
发明内容
因此，基于前述内容本发明的目的是，给出一种进一步发展的可焊接的电气连接元件，该电气连接元件包括用于容纳连接线缆的卷曲区域以及用于与可导电的结构的表面材料锁合地连接的焊接区域，该电气连接元件溯源于卷曲区域与焊接区域分开的原理，并且该电气连接元件确保防止焊料进入到卷曲区域中。
为此，本发明提出一种可焊接的电气连接元件，该电气连接元件包括用于容纳连接线缆的卷曲区域以及用于与可导电的结构的表面材料锁合地连接的焊接区域，其中，所述焊接区域直接连接到所述卷曲区域上或与该卷曲区域通过过渡区域间隔开，并且在焊接区域上设置有或可安装焊料储存部，其特征在于，在卷曲区域与焊接区域之间的区段中或在过渡区域中构造有弯折部，使得卷曲区域和焊接区域到达背靠背的位置中，其中，焊接区域的自由侧容纳所述焊料储存部。
此外，本发明提出一种用于制造根据上述权利要求之一所述的可焊接的电气连接元件的方法，其具有如下步骤：
—制造由金属材料制成的冲压-弯曲件作为延伸的面区段，该面区段具有卷曲区域和沿纵向方向与该卷曲区域间隔开的焊接区域；
—将焊料储存部涂覆或安装到焊接区域的表面侧上，该表面侧位于卷曲区域的面状平面中；
—通过弯曲过程产生弯折部，使得焊接区域与卷曲区域的基本上平坦的面到达背靠背的位置中，并且
—将连接元件与可导电的结构焊接以及以已知的方式在给焊接区域镀锡之前或之后实施相应的连接线缆的卷曲固定过程。
本发明由此从一种可焊接的电气连接元件出发，该电气连接元件通常由金属材料制成。所述连接元件包括用于容纳连接线缆的卷曲区域以及用于与可导电的结构例如机动车玻璃的天线导体或加热导体结构的表面材料锁合地连接的焊接区域。
所述卷曲区域理解为如下的区域，该区域具有区段，这些区段通过变形能够机械接触和电接触电气连接线缆的、尤其是连接绞合线的位于卷曲区域中的端部。
通过卷曲导致在连接元件的各构件与连接线缆之间的由于塑性变形造成的接合。卷曲连接在机械上是稳定的、难以松脱的并且保障高的电安全性和机械安全性。在卷曲区域中的卷曲轮廓在使用相应已知的工具的情况下实现连接元件和导体的期望变形。
连接元件的焊接区域可以具有焊料储存部或利用焊料施设层、尤其是镀锡。同样可设想将焊料例如通过铆接(Niet)设置在焊接区域中。
按照本发明，在卷曲区域与焊接区域或者说设置在那里的限定卷曲区域和焊接区域之间的距离的过渡区域之间的区段中构造弯折部或弯边，使得弯曲步骤的结果是卷曲区域和焊接区域到达背靠背的位置中，其中，焊接区域的自由侧容纳焊料储存部。其结果是产生连接元件，该连接元件的背向可导电的结构的表面的一侧具有卷曲区域以及朝向可导电的结构的表面定向的焊接区域。
弯折步骤的、也就是说相应弯曲过程的结果是卷曲区域和焊接区域基本上相叠设置并且形成堆叠布置结构，连接元件的与此相关的面延伸尺寸相对于通常纵向延伸的形式由此减小。
根据本发明的一种改进方案，第一侧向舌片从焊接区域起延伸以形成用于焊接工具的接触面。所述第一侧向舌片在弯折过程之后不由卷曲区域遮盖并且保持对实际的焊接工具、例如高频焊接工具的电极来说可自由接近。
所述第一侧向舌片直接从焊接区域起延伸并且与该焊接区域优选一体构造，由此直接对焊接区域进行加热，而没有如在现有技术中那样为了经由所述区域然后将所需的热能施加向焊接区域而需要将卷曲区域的上侧与焊接工具接触。因此减少待加热的材料量，这导致用于实际焊接步骤的过程时间缩短。
在本发明的另一种实施方案中，第二侧向舌片从焊接区域起延伸以用于在弯折过程之后将焊接区域机械地固定在卷曲区域上。所述第二侧向舌片对此至少部分夹子式地包围卷曲区域。
通过所述第二侧向舌片及其夹子式的包围产生关于引入连接线缆时卷曲区域的自由端的附加的机械固定。通过这种可选的夹紧连接能够将弯曲力传递到整个连接元件上，从而得到改进的机械特性。
在第一侧向舌片与第二侧向舌片之间存在横向间距，其中，第二侧向舌片优选位于需弯曲的焊接区域的自由端上或附近。
第一和第二侧向舌片的表面构造成没有助熔剂或焊料。
根据本发明的一种基本思想，可以与卷曲区域的根据标准的配置无关地选择焊接区域的面形状。在此就这点而言可以讨论顾客愿望或在基底上的需接触的面。
用于实际焊接过程的焊料储存部优选固定在焊接区域上。这例如可以通过粘接、铆接或类似方式进行。在本发明的一种实施形式中，所述焊料储存部在弯曲过程之前或在弯折步骤中安置。但是可选地也可以在所述步骤之后将焊料储存部固定在已弯折的焊接区域的自由侧上。
焊料或者说焊锡或焊料储存部不再直接位于卷曲区域上，预镀锡由此可以在卷曲过程之前就已经实施或与之并行地实施，这在并行加工时在缩短处理时间的意义上实现时间的节省。
在本发明的一种改进方案中，所述焊接区域和卷曲区域由不同的可连接的材料制成，其中，相应的材料选择着眼于功能进行。在这方面可理解为，用于焊接区域的材料的选择着眼于最佳的材料锁合而用于卷曲区域的材料的选择着眼于所希望的弹性变形。
在观察基本目标时使用无铅焊料，因此对于焊接区域可以使用这种尤其是适合于无铅焊料并且表现出优点的金属材料。
此外具有上述特征的连接元件按照本发明的特征在于：连接元件构造为具有焊片的多芯电缆端套作为焊接区域，其中，焊料储存部位于与卷曲区域间隔开的、尤其是对置的一侧上。
在按照本发明的用于制造根据前面阐述的电气连接元件的方法中，首先在第一步骤中制造由金属材料制成的冲压-弯曲件作为延伸的面区段，该面区段具有卷曲区域和沿纵向方向与该卷曲区域间隔开的焊接区域。
在下一步骤中将焊料储存部设置或安装到焊接区域的表面侧上，该表面侧位于卷曲区域的面状平面中。
此后，弯折部通过弯曲过程产生，使得焊接区域与卷曲区域下侧的基本上平坦的面到达背靠背的位置中。
最后则将连接元件与可导电的结构焊接。以已知的方式实施相应连接线缆的卷曲固定过程，更确切地说在给焊接区域预镀锡之前或之后。
附图说明
接下来应借助各实施例以及参考附图详细说明本发明。在这里：
图1a至c示出在第一种实施形式中按照本发明的电气连接元件的侧视图、俯视图以及透视图，该电气连接元件具有首先横向作为面区段存在的卷曲区域和焊接区域(图的左侧)以及弯折部在以背靠背位置处于完成焊接的状态的结果中的相应视图(右侧的视图)；
图2a至c示出按照本发明的电气连接元件的第二种实施形式，该电气连接元件具有第一侧向舌片以用于在弯曲之前(左侧的视图)和之后(右侧的视图)形成用于焊接工具的接触面；
图3a至c示出类似于图2a至2c的视图的第三实施例的视图，然而附加地构造有构造在焊接区域与卷曲区域之间的第二侧向舌片以用于夹子式地紧固，其中，根据图3a至3c的左侧视图又显示在初始状态中的连接元件并且右侧视图显示在完成焊接的状态中的连接元件。
具体实施方式
在根据实施例的连接元件中，从金属冲压-弯曲件出发，该冲压-弯曲件包括用于容纳在视图中未示出的连接线缆的卷曲区域1以及用于与可导电的结构(未示出)的表面材料锁合地连接的焊接区域2。
如在图中可看出的那样，卷曲区域1转入到焊接区域2中。在过渡区域6中，存在材料方面的凹进部，使得焊接区域2比卷曲区域1的与此相关的宽度窄。
在焊接区域2的表面上设有焊料储存部20。
根据图1a至1c的右侧视图，在过渡区域6中构造有弯折部，使得卷曲区域1和焊接区域2到达背靠背的位置中，其中，焊接区域2的自由侧具有焊料储存部20。
根据实施例的视图，卷曲区域和焊接区域分开。焊接区域就这点而言构造为焊片并且与多芯电缆端套形式的卷曲区域连接。通过弯折和弯曲可以保留传统多芯电缆端套的典型尺寸。
根据图2a至2c的实施例，第一侧向舌片3从焊接区域2起延伸以形成用于未示出的焊接工具、尤其是用于实施阻抗焊接连接的焊接工具的接触面。
所述第一侧向舌片3在弯折过程之后(参见根据图2a至2c的右侧视图)未由实际的卷曲区域1遮盖并且对于焊接工具而言可自由接近。
根据图3a至3c的实施形式，补充地或但也在可选的单独实施形式中在弯折过程之后存在有第二侧向舌片5以用于将焊接区域2机械地固定在卷曲区域1上。
所述第二舌片5至少部分地并且夹子式地包围卷曲区域1的自由区段。
用于形成用于焊接工具的接触面的侧向舌片3还可以具有用于工具定中心的压印部4，如这在图2c和3c中示出的那样。
根据图3a至3c的图也能够看出在第一侧向舌片3与用于卡锁紧固的第二侧向舌片5之间的适宜存在的横向距离。
尽管在根据焊接区域的第一至第三种实施例的视图中具有大致的矩形，在此也可设想其它的平面形状，例如圆形、椭圆形的或多边形的面。
根据所述实施例，焊锡或者说焊料储存部不再直接位于卷曲区域上。就这点而言，预镀锡也可以在卷曲过程之前或之后被实施。
通过按照本发明的设计有效地防止焊接区域的背侧被助熔剂污染。
由于并行加工的可能性，不仅所述背侧可以没有助熔剂而且前侧可以设有助熔剂，而不出现时间损耗。因为不同于在卷曲过程之后的时间段，卷曲触点、也就是说用于卷曲过程的连接元件在生产带上仍非常好地被分开，在卷边上的附加过程如预镀锡或清洁能够以容易的方式自动化实施。
基于焊锡或者说焊料储存部不再直接位于卷边上或卷曲区域中的事实得到如下可能性：焊料储存部机械地、例如通过铆接或其它技术固定在焊接区域上。
侧向舌片或叶片允许将焊接工具的电极优化地定位在元件上。所述侧向舌片也可以用户特定地设计为用于焊接工具的接触面。由于将侧向舌片用作用于焊接工具的接触面，必须加热较少的材料量，从而缩短制造时间。
因为与已知的多芯电缆端套相反，连接线缆绞合线与焊接区域分开，省略在其它情况下的问题：在焊接过程期间在基底上、尤其是玻璃上焊锡被拉到绞合线中，结果是焊锡在绞合线中凝结并且将该绞合线加固。这在现有技术中导致在处理玻璃和触点直到安装在车辆中时的缺点。就这点而言排除绞合线从多芯电缆端套折断。
通过第二舌片的用于夹子式地包围的可选构造，弯曲力可以被传递到整个连接元件上，这改善形成与此有关的触点的长期稳定性。

Claims (13)

1.可焊接的电气连接元件，该电气连接元件包括用于容纳连接线缆的卷曲区域(1)以及用于与可导电的结构的表面材料锁合地连接的焊接区域(2)，所述焊接区域(2)直接连接到所述卷曲区域(1)上或与该卷曲区域通过过渡区域(6)间隔开，并且在所述焊接区域(2)上设置有或可安装焊料储存部(20)，其特征在于，在所述卷曲区域(1)与所述焊接区域(2)之间的区段中或在所述过渡区域(6)中构造有弯折部，使得所述卷曲区域(1)和所述焊接区域(2)到达背靠背的位置中并且使得所述卷曲区域(1)和所述焊接区域(2)形成堆叠布置结构，所述焊接区域(2)的自由侧容纳所述焊料储存部(20)。
2.根据权利要求1所述的连接元件，其特征在于，第一侧向舌片(3)从所述焊接区域(2)起延伸以形成用于焊接工具的接触面，这些接触面在弯折过程之后不由所述卷曲区域(1)遮盖并且对于焊接工具而言可自由接近。
3.根据权利要求1所述的连接元件，其特征在于，在弯折过程之后第二侧向舌片(5)从所述焊接区域(2)起延伸，以用于将所述焊接区域(2)机械地固定在所述卷曲区域(1)上，所述第二侧向舌片(5)至少部分夹子式地包围所述卷曲区域(1)。
4.根据权利要求2所述的连接元件，其特征在于，在弯折过程之后第二侧向舌片(5)从所述焊接区域(2)起延伸，以用于将所述焊接区域(2)机械地固定在所述卷曲区域(1)上，所述第二侧向舌片(5)至少部分夹子式地包围所述卷曲区域(1)。
5.根据权利要求4所述的连接元件，其特征在于，在所述第一侧向舌片(3)与所述第二侧向舌片(5)之间设有横向间距。
6.根据权利要求4所述的连接元件，其特征在于，所述第一侧向舌片(3)和所述第二侧向舌片(5)的表面没有焊料储存部。
7.根据权利要求5所述的连接元件，其特征在于，所述第一侧向舌片(3)和所述第二侧向舌片(5)的表面没有焊料储存部。
8.根据权利要求1至7之一所述的连接元件，其特征在于，所述焊接区域(2)的面形状可任意选择。
9.根据权利要求1至7之一所述的连接元件，其特征在于，所述焊料储存部(20)机械地固定在所述焊接区域(2)上。
10.根据权利要求1至7之一所述的连接元件，其特征在于，所述焊接区域(2)和所述卷曲区域(1)由不同的可连接材料制成，相应的材料选择着眼于功能进行、也就是说对于所述焊接区域(2)的材料锁合方面以及对于所述卷曲区域(1)的变形方面进行。
11.根据权利要求1至7之一所述的连接元件，其特征在于，该连接元件构造为具有焊片的多芯电缆端套作为焊接区域(2)，所述焊料储存部(20)位于与所述卷曲区域(1)间隔开的一侧上。
12.根据权利要求1至7之一所述的连接元件，其特征在于，该连接元件构造为具有焊片的多芯电缆端套作为焊接区域(2)，所述焊料储存部(20)位于与所述卷曲区域(1)间隔开的对置的一侧上。
13.用于制造根据权利要求1至12之一所述的可焊接的电气连接元件的方法，其具有如下步骤：
—制造由金属材料制成的冲压-弯曲件作为延伸的面区段，该面区段具有卷曲区域和沿纵向方向与该卷曲区域间隔开的焊接区域；
—将焊料储存部涂覆或安装到焊接区域的表面侧上，该表面侧位于卷曲区域的面状平面中；
—通过弯曲过程产生弯折部，使得焊接区域与卷曲区域的基本上平坦的面到达背靠背的位置中，并且
—将连接元件与可导电的结构焊接以及以已知的方式在给焊接区域镀锡之前或之后实施相应的连接线缆的卷曲固定过程。
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