CN108932991B - 电导线以及电的插接连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电导线(1)，该电导线具有横截面和垂直于该横截面的纵向延伸部，其中，在电导线(1)中形成有在横截面中观察为边缘封闭的凹口(5)。在此提出，凹口(5)仅在电导线(1)的纵向延伸部的一部分上延伸。本发明还涉及一种电的插接连接装置(7)。

Description

电导线以及电的插接连接装置

技术领域

本发明涉及一种电导线，该电导线具有横截面和垂直于该横截面的纵向延伸部，其中，在电导线中形成有在横截面中观察为边缘封闭的凹口。本发明还涉及一种电的插接连接装置。

背景技术

电导线用于传导电流并且就此来说还例如用于两个电路或两个电路元件的电连接。电导线由能导电的材料制成并具有沿导线的纵向中轴线的方向的纵向延伸部以及垂直于该纵向延伸部以及纵向中轴线的横截面。纵向中轴线在此原则上可以具有任意的走向。电导线因此不必笔直地走向。例如纵向中轴线至少部分地或在电导线的整个纵向延伸部上都是直的。然而也可以设置为，纵向中轴线在至少一个部位处弯曲并因此具有至少一个弯曲部。

从现有技术中已知例如文献DE 2658165A1。其说明了一种内部冷却的高压电力电缆，该高压电力电缆具有可缩回的冷却剂管，该高压电力电缆包括：电导体，该电导体具有内部的中空通道和布置在该中空通道中的冷却剂管；包围电导体的电绝缘装置；和电缆外皮。在此提出，电导体的中空通道的直径比冷却剂管的外径大1.1倍至1.5倍。

发明内容

本发明的目的是，提供一种电导线，该电导线相对于已知的电导线具有优点，特别是在具有非常好的导电性能的同时还沿纵向延伸部的方向具有高的热阻。

上述目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的电导线实现。在此提出，凹口仅在电导线的纵向延伸部的一部分上延伸。

形成在电导线中的凹口在横截面中是边缘封闭的，并沿纵向延伸部的方向仅穿过电导线的一部分延伸。例如凹口在纵截面中观察——即沿纵向延伸部的方向——也设计为边缘封闭的。然而该凹口可以例如也设计为盲孔，即在纵截面中以及沿纵向延伸部的方向仅单侧开口，其中，凹口的开口穿透电导线的表面。该表面例如位于电导线的侧表面或电导线的端面上。

电导线特别是用于传导交流电。在交流电的情况下，通过所谓的趋肤效应主要在电导线的表面的区域中传导电流。就是说，电流的大部分在横截面的仅一小部分中流动。而电导线的整个横截面有助于电导线的热传导性或导热性。

电导线因此不仅传导电流，还附加地传导热量，其中——在交流电的情况下——电流在电导线内部的电流密度由于趋肤效应在横截面的不同部位是不同的，特别是从纵向中心轴线开始沿径向方向向外增大。而热流密度沿纵向中心轴线的方向在电导线的横截面范围上、特别是在径向方向上从内向外是恒定的或至少近似恒定的。

电导线如此设计，使得该电导线在具有非常好的导电性的同时作为热阻起作用。出于这个原因在电导线中设置凹口，即在应提高热阻的部位处设置凹口。

本发明的另一设计方案提出，凹口完全地被电导线包围。就是说，凹口是完全边缘封闭的，即与电导线的表面连续地间隔开。既在横截面中观察，也在纵截面中观察，凹口都设计为边缘封闭的，并因此完全地嵌入电导线中或被电导线容纳。这实现了电导线的如下设计方式，使得两个电装置彼此电连接，然而显著减小了在两个电装置之间的热传递。

本发明的另一设计方案提出，电导线具有两个外层，在横截面中观察在这两个外层之间接纳至少一个内层，其中，在纵截面中观察，凹口边缘封闭地形成在内层中，而在横截面中观察，凹口在相对的侧上被外层封闭。电导线包括多个层，即至少包括两个外层和至少一个内层。也可以在外层之间设置任意数量的内层。还可以设置仅一个唯一的内层。

在内层中设置有凹口、即在纵截面中观察边缘封闭的凹口。在横截面中观察，该凹口优选地完全穿透内层。换言之，凹口沿电导线的纵向延伸部的方向具有比内层小的长度，从而使凹口与内层的端侧间隔开地布置。在横截面中观察，凹口的高度相当于内层的高度，从而凹口在两侧穿透内层。

外层如此地布置在内层的相对的两侧上，使得外层覆盖并进而封闭凹口。在横截面中观察，凹口在两个外层的彼此面对的内侧之间延伸。因此整体上实现电导线，其中，凹口完全地被电导线包围。在此，电导线设计为多层的。这实现了凹口的简单的制造。当然另选地也可以设计为，电导线仅包括两个层，其中，凹口设计为在所述层中的一个中的盲孔。随后相应另外的层如此地布置在上述的层中，使得凹口被覆盖并进而被封闭。

在本发明的另一实施形式中提出，沿纵向方向观察，凹口设计为边缘开放的，其中，凹口穿透电导线的轴向端侧。还提出，凹口仅在电导线的纵向延伸部的一部分上延伸。在此如此布置凹口，使得凹口穿透电导线的轴向端侧。就是说，凹口与电导线的上述轴向端侧相对的另外的轴向端侧间隔开地布置，并不穿透该另外的轴向端侧。在电导线由实心材料制成的情况下，特别实现电导线的这种设计方式。在这种情况下，凹口可以简单地以穿透轴向端侧的形式形成在电导线中，例如借助于切削加工方法。

电导线的这种设计方案可以特别优选地用于电的插接连接装置的范围中，其中，电导线在轴向端侧的侧上设计为插头，该插头可以接入电的插接连接装置的插座中。以这种设计方案可以特别有效地阻断热量通过电的插接连接装置、即例如从插头向插座或反过来从插座向插头的传输。

本发明的改进方案提出，在横截面中观察凹口形成在电导线的中央/居中地形成在电导线中。凹口在电导线中的这种布置实现特别好的导电性能，这是因为流经电导线的电流密度在横截面中对称地分布，特别是相对于纵向中心轴线或纵向延伸方向对称。

本发明的另一有利的实施形式提出，凹口具有相应于电导线的外横截面形状的外横截面形状。原则上可以任意地选择电导线本身的外横截面形状。例如电导线的横截面是圆形、蛋圆形、椭圆形、矩形或正方形的。为了实现电流密度在电导线内部如上所述对称地分布，凹口具有与电导线相同的外横截面。相应地在横截面中观察，凹口在纵向延伸部的周部方向上具有与电导线的外表面的持续相同的间距。

最后在本发明的另一实施形式的范围中提出，电导线设计为电的插接连接装置的插头。这种实施形式参照上文描述。电导线具有好的导电性，但是相对于无凹口的电导线具有高的热阻。相应地可以借助于电导线或插头特别有利地阻断热量沿着电导线的纵向延伸部、即特别是通过插接连接装置的传输。

本发明还涉及一种电的插接连接装置，该插接连接装置具有至少一个设计为插头的电导线、特别是根据上述实施方案所述的电导线，该插接连接装置还具有用于接纳插头端侧的插座，其中，电导线具有横截面和垂直于该横截面的纵向延伸部，在电导线中形成有在横截面中观察为边缘封闭的凹口。在此提出，该凹口仅在电导线的纵向延伸部的一部分上延伸。

电的插接连接装置或电导线的这种类型的设计方案的优点已经说明。电的插接连接装置和电导线可以根据上述的实施形式改进，从而参照上述实施形式。

电的插接连接装置具有插头和插座，其中，插头可以接入到插座中以在插头和插座之间建立电连接。电的插接连接装置如此设计，使得在插头和插座之间通过彼此的插接可以建立可靠的和非常好的电接触，但是通过插接连接装置也至少部分地阻断或减小了热传导。这通过在电导线或插头中设计凹口实现。

本发明的改进方案提出，在将插头布置在插座中时，插头的外接触面贴靠在插座的内接触面上、特别是插座的接触弹簧上，以用于建立电连接，其中，在纵截面中沿轴向方向观察，凹口穿透插头的、与插座的端侧背离的端侧。插头和插座具有如此的尺寸，使得在将插头插接在插座中之后插头的外接触面贴靠在插座的内接触面上，即，使得在插头与插座之间建立电连接。

插座的内接触面例如设置在插座的接触弹簧上。该接触弹簧原则上可以任意地设计，然而该接触弹簧优选设置为沿周部方向连续的弹簧环。另选地可以以类似的方式在插头上布置接触弹簧，从而因此插头的外接触面设计在接触弹簧上。借助于接触弹簧在插头和插座之间实现持续可靠的电接触。

为了通过插接连接装置减小热传导或相反增大电的插接连接装置的热阻，凹口穿透插头的如下端侧，该端侧与插座的端侧相对或靠近，其中，插座的这个端侧优选由插座的接纳插头的插头接纳部的底面形成。

最后在本发明的另一设计方案的范围中提出，凹口从插头的端侧出发具有如下深度，该深度至少等于或大于插头在插座中的插接深度。插头的插接深度相应于在正常使用时插头在插座中的接入深度。例如插接深度与插座的插头接纳部的深度同样大，从而插头的端侧贴靠在插头接纳部的底面上。为了特别显著地增大插接连接装置的热阻，如此设计凹口，使得该凹口在插头内部从插座中延伸出来。

凹口的深度、即凹口沿纵向延伸部的方向的延伸长度相应地至少与插头的插接深度相同，特别是与插头接纳部的深度相同。凹口的深度优选大于插接深度或插头接纳部的深度。例如凹口的深度比插接深度大至少10％、至少20％、至少30％、至少40％或至少50％。附加或另选地，凹口的深度是插接深度的最高250％、最高200％或最高150％。利用这种类型的设计方案通过插接连接装置实现了特别大的热阻。

附图说明

下面根据在附图中示出的实施例详细说明本发明，而不限制本发明。在此示出：

图1示出电导线的示意性分解图，

图2示出电导线的横截面图，以及

图3示出电的插接连接装置的示意性纵截面图，该插接连接装置具有设计为插头的电导线和插座。

具体实施方式

图1示出电导线1的示意性分解图，该电导线包括两个外层2和3以及至少一个内层4、在这里示出的实施例中是两个内层4。下面仅描述一个内层4。本实施形式也始终可以转用到内层4的其它实施形式中。

电导线1设计为矩形导体，即横截面设计为矩形的。两个外层2和3接纳内层4，或者说在两个外层之间接纳内层4。在此，外层2和3在一个内层4或多个内层4的相对侧上贴靠在该一个内层或该多个内层上。

可以看到，在内层4中形成凹口5，该凹口具有连贯的边缘6并因此形成为边缘封闭的。凹口5在此沿电导线1的纵向延伸部的方向以及在电导线1的纵截面中是边缘封闭的，而在横截面中观察，凹口在内层4中设计为边缘开放的。就是说，在横截面中观察，凹口完全穿透内层4，即在面对外层2的侧上以及在面对外层3的侧上都穿透内层4的表面。

外层2和3如此相对于内层4布置，使得外层封闭凹口5。在将外层2和3与内层4组装后，在电导线1的横截面中观察凹口5以边缘封闭的方式存在于该电导线中。

这在图2中示出，该附图示出电导线1的横截面。可以看到，凹口5在纵截面中由内层4以及在横截面中由外层2和3界定，即凹口完全地被电导线1包围。

图3示出电的插接连接装置7的示意性纵截面图，该电的插接连接装置包括插头8和插座9。插头8由电导线1的另选的设计方案形成。在此，电导线1在纵截面中观察设计为边缘开放的，从而凹口穿透电导线1的轴向端侧10。在横截面中观察，电导线1在插头8的情况下优选地设计为圆形，即具有圆形的外横截面形状。与此类似地，凹口5的外横截面形状同样是圆形的。凹口5因此例如以穿透端侧10的孔的形式设置在电导线1或插头8中。

还看到，在横截面中观察凹口5形成在电导线1的中央。利用凹口5在电导线1中的这种类型的布置结构，在插头8的热传导性能显著减小的情况下仅微弱地减小了插头8的导电性，特别是对于交流电来说。插座9具有插头接纳部11以用于接纳插头8。插头接纳部11沿以插头8和/或插座9的纵向中心轴线12为基准的轴向方向具有确定的深度。

在插接连接装置7的正常运行期间插头8在插座9中实现的插接深度或者说接入深度优选小于插头接纳部11的深度，从而当插头8布置在插座9中之后，端侧10与插头接纳部11的底面13间隔开地布置。但是也可以设置为，端侧10贴靠在底面13上。

然而在任何情况下，插头8在插座9中的插接深度都小于凹口5的深度，即沿纵向中心轴线12的方向或沿电导体8的纵向延伸部的方向。就是说，在将插头8布置在插座9中之后，凹口5沿以纵向中心轴线12为基准的轴向方向从插头接纳部11中延伸出来。相应地，通过插接连接装置7显著减小了热传导性，从而强烈减小了从插头8至插座9的热传递或相反的热传递。

例如，插座9在此形成电机的电连接端，而插头8形成功率电子系统的用于电机的电连接端。在运行期间，电机生热。同时不希望在电机中积累的热量传输到功率电子系统上，从而要求尽可能使电机与功率电子系统热解耦。出于这个原因，电导体1或插接连接装置7的在此提出的设计方案优选用于使电机与其功率电子系统建立电接触。

还可以看到，插头8具有外接触面14，该外接触面以电接触的方式贴靠在插座9的内接触面15上。插座9的内接触面15优选设置在接触弹簧16上，该接触弹簧例如设计为环形接触弹簧16。因此接触弹簧16围绕纵向中心轴线12并在将插头8布置在插座9中之后沿周部方向连续地或者说无中断地围绕插头8。

Claims (7)

1.一种电的插接连接装置(7)，所述插接连接装置具有至少一个设计为插头(8)的电导线(1)，所述插接连接装置还具有用于接纳插头(8)端侧(10)的插座(9)，其中，电导线(1)具有横截面和垂直于该横截面的纵向延伸部，在电导线(1)中形成有在横截面中观察为边缘封闭的凹口(5)，其特征在于，凹口(5)仅在电导线(1)的纵向延伸部的一部分上延伸，其中，在纵截面中观察，凹口(5)是边缘封闭的或者仅单侧开口的，其中，凹口(5)从插头(8)的端侧(10)出发具有如下深度，该深度至少等于或大于插头(8)在插座(9)中的插接深度。

2.根据权利要求1所述的电的插接连接装置，其特征在于，在将插头(8)布置在插座(9)中时，插头(8)的外接触面贴靠在插座(9)的内接触面上以建立电连接，其中，在纵截面中沿轴向方向观察，凹口(5)穿透插头(8)的、与插座(9)的端侧背离的端侧。

3.根据权利要求1所述的电的插接连接装置，其特征在于，凹口(5)完全地被电导线(1)包围。

4.根据权利要求1所述的电的插接连接装置，其特征在于，电导线(1)具有两个外层(2、3)，在横截面中观察在这两个外层之间接纳至少一个内层(4)，其中，在纵截面中观察，凹口(5)边缘封闭地形成在内层(4)中，而在横截面中观察，凹口(5)在相对的侧上被外层(2、3)封闭。

5.根据权利要求1所述的电的插接连接装置，其特征在于，在纵截面中观察，凹口(5)形成为边缘开放的，其中，凹口穿透电导线(1)的轴向端侧。

6.根据权利要求1所述的电的插接连接装置，其特征在于，在横截面中观察凹口(5)形成在电导线(1)的中央。

7.根据权利要求1所述的电的插接连接装置，其特征在于，凹口(5)具有相应于电导线(1)的外横截面形状的外横截面形状。

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