CN110301070B - 导体连接装置，连接件和用于制造导体连接装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种导体连接装置(100)，所述导体连接装置具有连接件(1)和多个电导体(2，3)。连接件(1)具有一个或多个开口(7，8)。导体(2，3)分别穿过开口(7，8)中的一个开口伸入到连接件(1)中。连接件(1)具有壁部(11)，所述壁部距连接件(1)的纵轴线(6)的间距(a)朝向开口(7，8)中的至少一个开口增大。连接件(1)尤其构成为弯曲的带状件(18)，所述带状件具有重叠的侧向区域(14，15)。

Description

导体连接装置，连接件和用于制造导体连接装置的方法
技术领域
本发明涉及一种导体连接装置，所述导体连接装置具有多个彼此固定的导体。导体例如是绞合线，所述绞合线与刚性的联接元件、例如联接销连接。这种导体例如在电器件中、尤其在电感器件中使用。
背景技术
通常，这种导体通过钎焊或熔焊彼此电连接。在建立电连接之前，将导体机械地彼此固定。在将绞合线与联接销连接时，例如将绞合线围绕联接销缠绕。通过缠绕得出的固定对于随后的电连接通常没有提供足够的机械稳定性。金属线彼此间的附加的机械固定通常是时间耗费的且成本密集的。
发明内容
本发明的目的是，提出一种导体连接装置和具有改进的特性的连接件。
根据本发明的第一方面，提出一种导体连接装置，所述导体连接装置具有连接件和多个电导体。导体连接装置例如是器件的组成部分。例如，器件是电感器。
连接件具有一个或多个开口。尤其，连接件具有两个开口。导体分别通过所述开口中的一个开口伸入到连接件中。通过连接件，导体彼此固定。尤其，连接件建立导体的压力连接。这种连接也可以称作为压合连接(Crimpverbindung)。
连接件尤其是所谓的“拼接压合(splice crimp)”。在此，连接件构成为围绕导体弯曲的金属带状件。为了制造导体连接装置和连接件的形状，将金属带状件围绕彼此紧贴地设置的导体弯曲。在此，带状件压紧到导体上。
在围绕导体造型时，连接件才得到其形状，尤其套筒形。带状件在弯曲工艺之前例如扁平地构成。在造型工艺之后，带状件的侧向区域可以重叠。通过侧向区域的重叠能够将这种连接件与预制的套筒、如例如线缆套管区分。
连接件具有壁部，其中壁部距连接件的纵轴线的间距朝向开口增大。壁部的朝向开口增大的间距至少在连接件的纵剖面中存在。壁部的增大的间距也可以环绕地构成。
例如，连接件的直径和/或横剖面朝向开口增大。增大的直径至少在连接件的纵剖面中存在。连接件也可以环绕地具有增大的直径。
连接件例如具有开口区域，所述开口区域通入开口中，其中壁部距纵轴线的间距在开口区域中增大。连接件例如具有扁平区域，在所述扁平区域中壁部距纵轴线的间距保持不变。尤其，直径和/或横剖面在扁平区域中保持不变。
连接件例如在开口的区域中、尤其在开口区域中具有凹形。尤其，连接件的轮廓线凹形地伸展。连接件的壁部在纵剖面中的伸展称作为轮廓线。例如，连接件在开口的区域中具有喇叭形。
替选地，连接件例如在开口的区域中、尤其在开口区域中具有柱形。尤其，轮廓线线性地伸展。
由于连接件在开口的区域中的这种形状，可以降低导体的机械负荷和热机械负荷。这尤其在连接件的形状在开口的区域中匹配于至少一个导体的伸展时是这种情况。以这种方式可以避免连接件在导体上的摩擦或导体由连接件引起的划痕进而避免机械损坏。
例如，导体中的至少一个导体在开口的区域中远离连接件的纵轴线引导。例如，导体在开口的区域中与纵轴线成角度地伸展。尤其地，导体距连接件的纵轴线在开口的区域中的间距可以大于或等于壁部距纵轴线在扁平区域中的间距。在完全扁平的连接件中，在此可能出现导体由连接件机械损坏的危险。
在一个实施方式中，导体中的至少一个导体具有机械柔性。例如导体中的至少一个导体构成为金属线，尤其构成为绞合线。绞合线例如在开口的区域中远离连接件的纵轴线引导。
例如，导体中的至少一个导体构成为刚性的联接元件。尤其可以为联接销。联接元件例如也在开口的区域中与连接件的纵轴线平行地伸展。
例如，导体中的一个导体在连接件的区域中围绕另一导体缠绕。所述缠绕能够实现在安置连接件期间导体彼此间限定的布置。
在一个实施方式中，连接件将绞合线与刚性的联接元件、尤其与联接销连接。绞合线可以在导体连接装置的区域中围绕联接销缠绕。
导体分别具有自由端部。在自由端部上，相应的导体例如被切断。自由端部例如从所述开口中的一个开口伸出或设置在连接件之内。例如，自由端部设置在相同的开口的区域中。在这种实施方式中，自由端部可以特别好地附加地彼此钎焊。
每个导体例如是器件的组成部分或与器件连接。尤其，导体可以与器件的功能件连接。在此，例如为电感器。导体例如分别从器件或功能件起伸入所述开口中的一个开口而进入到连接件中。导体可以伸入到同一开口中或伸入到不同开口中。
在一个实施方式中，连接件具有两个开口，其中壁部距纵轴线的间距朝向两个开口增大。尤其，连接件的直径和/或横剖面可以朝向两个开口增大。连接件在每个开口的区域中可以如上文所述地构成。例如，连接件可以在两个开口的区域中具有柱形或喇叭形。
连接件例如具有两个开口区域，所述开口区域分别通入所述开口中的一个开口中。在开口区域之间可以构成有扁平区域。在开口区域中，壁部距纵轴线的间距朝向开口增大。在扁平区域中，壁部的间距是恒定的。开口区域可以相同地或不同地构成。
连接件的这种形状例如对于导体的连接是特别有益的，其中在每个开口的区域中，导体中的至少一个导体远离纵轴线引导。
在一个实施方式中，仅通过连接件建立导体的连接。在一个替选的实施方式中，可以将导体附加地彼此钎焊。导体在一个实施方式中也可以附加地彼此熔焊。例如，通过连接件建立导体彼此间的机械固定并且通过附加的钎焊或熔焊建立电连接。钎焊或熔焊此外也可以加强机械连接。
根据本发明的另一方面，提出一种具有前述导体连接装置的器件。尤其为电器件，如例如电感器。
器件例如具有功能件，所述导体中的至少一个导体从所述功能件起引入到连接件的开口中。在此例如为如下开口，壁部距纵轴线的间距朝向所述开口增大。导体例如都可以从功能件起伸入到同一开口中。
根据本发明的另一方面提出一种用于连接两个电导体的连接件。连接件在此可以具有在上文中描述的连接件的所有结构特性和功能特性。
连接件尤其构成为弯曲的金属带状件(“splice crimp”)，其中带的侧向区域重叠。重叠的侧向区域至少部分地紧密地彼此贴靠。连接件在相对置的端侧上具有两个开口，其中连接件的壁部距连接件的纵轴线的间距朝向至少一个开口增大。
根据本发明的另一方面，提出一种用于制造前述导体连接装置和/或前述连接件的方法。
在所述方法中提供扁平的金属带状件。将带状件例如与较长的带分开。提供两个彼此紧贴地设置的导体。例如，所述导体中的一个导体围绕另一导体至少局部地缠绕。导体例如也可以仅彼此贴靠。
带状件围绕两个导体弯曲，使得得到所描述的导体连接装置和/或连接件。在此，通过连接件得到导体的压力连接。接着，导体例如在所述开口中的一个开口的区域中分开。
导体连接装置可以具有足够的机械稳定性，使得不需要其他连接技术。替选地，在建立压力连接之后进行附加的电连接和/或机械连接。这种附加的连接例如通过钎焊或通过熔焊进行。附加的连接例如在导体的分开的端部的区域中建立。
在本公开中描述本发明的多个方面。所有关于连接件、器件或方法所公开的特性也相应地关于其他方面公开，即使相应的特性并未详尽地在其他方面的上下文中提到时也如此。
此外，在此提出的主题的说明不限于各个特定的实施方式。更确切地说，各个实施方式的特征——只要是技术上有意义的——就可以彼此组合。
附图说明
下面，根据示意性的实施例详细阐述在此所描述的主题。
附图示出：
图1示出导体连接装置和连接件的一个实施方式的侧面示意图；
图2示出导体连接装置和连接件的一个实施方式的前视图；
图3和4示出图2中的实施方式的立体图；
图5示出图2至4的实施方式的横剖面；
图6示出在制造导体连接装置和连接件时的方法步骤；以及
图7示出连接件的另一实施方式的侧向示意图。
优选地，在下面的附图中相同的附图标记表示不同实施方式的功能或结构相对应的部分。
具体实施方式
图1示出导体连接装置100，所述导体连接装置具有用于连接多个电导体2、3的连接件1。连接件1围绕导体2、3弯曲并且建立导体2、3的压力连接。
导体连接装置100是电器件5的一部分。导体2、3中的一个或两个从电器件5的功能件4引导至连接件1。功能件4例如可以是器件的电的功能件，例如是电感器，或者是机械的功能件，例如承载件。
连接件1构成为金属的带状件18，所述带状件围绕纵轴线6弯曲。纵轴线6是沿连接件1的纵向方向的中心轴线。纵轴线6可以是连接件1的对称轴线。纵轴线6例如对应于导体2、3的纵轴线。
为了建立连接，将扁平的带状件从金属带切下，以便使导体2、3弯曲并且在此压紧到导体2、3上。所述方法详细地结合图6阐述。
因此，导体2、3通过连接件1机械地彼此连接。连接可以具有足够的稳定性，使得不需要钎焊和任何其他另外的连接技术。替选地，与连接件1连接的导体2、3可以附加地通过钎焊和/或熔焊彼此连接。借助于连接件1的连接例如可更容易地建立并且比借助于附加的金属线的连接更可靠，所述金属线围绕导体2、3缠绕。
这种连接件1通常称作为“splice crimp(拼接压合)”。连接件1不同于预制的套筒，一个或多个导体插入到所述套筒中。该连接件1在环绕导体2、3造型期间才得到其套筒形状。由此，导体2、3不插入到连接件1中。连接件1不与导体2、3一件式地构成。
连接件1作为材料例如具有铜、黄铜、青铜或其他铜合金。
第一导体2例如是刚性的联接元件。例如，其是联接栓，所述联接栓也称作为销(Pin)。第二导体3例如是可弯曲的金属线，例如是绞合线。绞合线可以具有铜。绞合线例如具有2至5000个单个金属线。第二导体3例如至少部段地围绕第一导体2缠绕。
替选地，两个导体2、3也可以是同一导体类型。此外，也可以通过连接件1连接多于两个导体2、3。例如，多个绞合线和联接栓彼此连接。
导体2、3例如从器件5的功能元件4起引入到连接件1中。导体2、3例如分别具有自由端部9、10。
连接件1具有两个开口7、8。开口7、8在连接件1的相对置的端侧上构成。在开口7、8中的至少一个开口中，导体2、3中的至少一个导体引入到连接件1中和/或引出。
在绘制的实施方式中，每个导体2、3从功能元件4起首先伸入到第一开口7中。但是也可以是如下情况：导体2、3从不同开口伸入到连接件1中。例如，第一导体2从功能元件4起伸入到第一开口7中，并且第二导体3、例如从另一功能元件(未示出)起通过第二开口8伸入。
在此，两个自由端部9、10通过第二开口8从连接件1伸出。一个或两个自由端部9、10也可以位于连接件1之内。此外，一个或两个自由端部9、10也可以从第一开口7伸出，导体2、3通过所述第一开口伸入到连接件1中。例如，第二导体3通过第一开口7伸入到连接件1中并且弯曲为，使得其自由端部9又从第一开口7伸出。
连接件1具有壁部11，所述壁部距纵轴线6的间距a朝向第一开口7增大。相应地，壁部11的轮廓在纵剖面中朝向第一开口7远离纵轴线6引导。连接件1也可以环绕地具有壁部11的增大的间距a。
例如，连接件1的直径D朝向第一开口7增大。连接件1在第一开口7处例如具有其最大直径。连接件1的横剖面也例如朝向第一开口7增大。
连接件1例如具有第一开口区域12，在所述第一开口区域中存在壁部11的轮廓的远离纵轴线6引导的伸展。此外，连接件1具有扁平区域13，在所述扁平区域中壁部11距纵轴线6的间距a保持不变。
由于壁部11距纵轴线6的间距增大，导体2、3的机械负荷可以减小进而防止导体2、3的损坏。连接件1的壁部11的轮廓例如匹配于第二导体3的伸展。开口区域12由此不成形为引入辅助，而是构成用于防止机械损坏。
这在导体3在第一开口7的区域中远离纵轴线6伸展的情况下是特别有利的。导体3的主延伸方向在此在开口7的区域中与纵轴线6成角度地伸展。导体3例如也远离第一导体2引导，所述第一导体平行于纵轴线伸展。导体2、3的主延伸方向因此至少在第一开口7的区域中不平行。
尤其，第二导体3距纵轴线6的间距l在开口7的区域中向外增大。在开口7的区域中的间距l在此例如可以等于或大于壁部11在扁平区域13中的间距。
功能元件4例如与连接件1具有仅小的间距。因此，在连接件1和功能元件4之间存在窄的缝隙。例如，在功能元件4和连接件1之间的间距d小于等于1mm。在此情况下，远离纵轴线引导的导体3的机械负荷是特别高的。由于连接件1的壁部11的匹配的轮廓防止损坏。这例如也可以实现器件5在温度较高时的使用。
总的来说，连接件1例如具有最大30mm的沿着纵轴线6的延伸。沿着纵轴线6的延伸例如至少是1.5mm。第一开口区域12例如具有如下沿着纵轴线6的延伸t，所述延伸t是连接件1的延伸的0.15％至0.5％。
壁部11的轮廓例如凹形地构成。例如，壁部11的轮廓线和纵轴线6之间的角朝向开口7增大。例如，连接件1至少在开口7的区域中具有喇叭形状。
替选地，壁部11的轮廓也可以线性地伸展。在此情况下，壁部11的轮廓线与纵轴线6成固定角度地伸展。例如，连接件1至少在开口7的区域中具有柱形。
代替第一开口7，第二开口8也可以具有壁部11的远离纵轴线6引导的轮廓。此外也可以提出，两个开口7、8具有壁部11的远离纵轴线6引导的轮廓。这在如下情况下是特别有利的：导体从两个开口7、8伸出，所述导体远离纵轴线6地伸展。此外，在两个开口7、8构成具有壁部11的远离纵轴线6引导的轮廓时，连接件1可以对称地构成，这简化连接件1的制造并且能够实现灵活的使用。
连接件1具有两个侧向区域14、15，所述侧向区域重叠。尤其，区域14、15沿垂直于纵轴线6的方向重叠，使得在那里第二区域15设置在第一区域14之上。重叠部例如沿纵向方向在整个连接件1之上延伸。具有这种重叠区域的连接件1能容易地与预成形的套筒区分。
连接件1的重叠区域14、15在此紧密地彼此贴靠。这尤其涉及连接件1的扁平区域13。在开口区域12中，重叠区域14、15的紧密贴靠并不在任何情况下都存在，如例如在图2中可见。
图2示出连接件1和两个借此连接的导体2、3的前视图。尤其为连接件1的端侧的俯视图。例如为类似于或等同于图1的实施方式的实施方式。
连接件1在一个区域16中例如具有壁部11的远离纵轴线6引导的轮廓，在所述区域中第二导体3引入到开口7中。在另一区域17中，连接件1可以具有其他轮廓，所述另一区域例如从第一导体2起观察与区域16相对置。例如，壁部11的轮廓在那里与纵轴线6平行地伸展。
图3和4示出图2的连接件1和借此连接的导体2、3的不同的立体图。
柔性的第一导体3部分地围绕刚性的第二导体2缠绕。导体3例如从功能元件4起伸入到第一开口7中并且从第二开口8伸出。远离第二开口8，第一导体3例如弯回并且通过第二开口8又伸入到连接件1中。第二导体3的端部设置在连接件1中。
图5以连接件1的开口区域12的俯视图示出图2至4的实施方式。
尤其，在此可见在连接件1之内的导体2、3。导体2、3彼此紧贴地压紧。柔性导体3部分地由于按压而变形。尤其，柔性导体3的绞合线变形。
图6示出在制造根据图1至5的导体连接装置100时的方法步骤。在所述方法中，连接件1借助于造型设备19围绕导体2、3弯曲。
要连接的导体2、3彼此紧贴地设置。例如，第二导体3围绕第一导体2缠绕。彼此紧贴地设置的导体2、3装入到造型设备19的保持件20中。
提供金属带状件18。带状件18在方法开始时例如扁平地构成。将带状件18与较长的带、例如卷分开。将带状件18装入到造型设备19的另一保持件21中。
造型设备19具有一个或多个可运动的造型件22，尤其可运动的冲头。造型件22朝向金属件18运动并且将金属件18的侧向区域向下按压。由此，侧向区域置于导体2、3周围。
造型件22例如不沿着金属件18的区域23延伸，从所述区域起开口区域12形成为具有壁部11的远离纵轴线引导的轮廓(参见图1)。以这种方式，由于缺少造型件22的作用而形成所描述的轮廓。造型件22作用于区域24，由该区域形成扁平区域13(参见图1)。
造型设备19可以具有其他可运动的部件，用于带状件18的造型和用于压力连接的构成。造型件22也可以围绕导体2、3引导。
导体2、3在通过连接件1连接之后可以远离开口7、8中的一个开口、尤其远离第二开口8切断。导体2、3于是具有非绝缘的、对于钎焊可容易触及的端部。这使得钎焊工艺变得容易并且缩短其时间。此外避免焊桥。
替选地，在连接之后不进行附加的连接，尤其不进行钎焊或熔焊连接，使得导体2、3仅通过连接件1彼此连接。
图7示出具有连接件1的导体连接装置100的另一实施方式的侧向示意图。
连接件1与图2至5的连接件不同地具有两个开口区域12、25，其中壁部11距纵轴线6的间距a朝向相应的开口12、25增大。尤其，连接件1的横剖面朝向两个开口7、8增大。
这对于如下情况是特别有利的：导体3、26从两个开口7、8伸出，所述导体远离纵轴线6地向外引导。在此可以为同一导体或两个不同的导体。例如，导体3、26是两个柔性的导体，尤其绞合线，所述柔性的导体通过连接件1与刚性的导体2连接。
附图标记列表
1 连接件
2 第一导体
3 第二导体
4 功能件
5 器件
6 纵轴线
7 第一开口
8 第二开口
9 第一自由端部
10 第二自由端部
11 壁部
12 第一开口区域
13 扁平区域
14 第一侧向区域
15 第二侧向区域
16 区域
17 另一区域
18 带状件
19 造型设备
20 保持件
21 另一保持件
22 造型件
23 带状件的区域
24 带状件的区域
25 第二开口区域
26 导体
100 导体连接装置
a 壁部距纵轴线的间距
D 直径
l 导体距纵轴线的间距
t 开口区域的长度
d 连接件距功能元件的间距

Claims (14)

1.一种导体连接装置，
所述导体连接装置具有连接件(1)和多个电导体(2，3)，其中所述连接件(1)具有一个或多个开口(7，8)，其中所述导体(2，3)分别通过所述开口(7，8)中的一个开口伸入到所述连接件(1)中，其中所述导体(2，3)通过所述连接件(1)彼此固定，其中所述连接件(1)建立所述导体(2，3)的压力连接，
其中所述连接件(1)具有金属壁部(11)，所述壁部距所述连接件(1)的纵轴线(6)的间距(a)朝向所述开口(7，8)中的至少一个开口增大，
其中所述连接件(1)由围绕所述导体(2，3)弯曲的金属带状件(18)构成，其中所述带状件(18)的侧向区域(14，15)也在如下部段中重叠，在所述部段中所述壁部(11)距所述纵轴线的间距(a)增大。
2.根据权利要求1所述的导体连接装置，
其中所述导体(2，3)中的至少一个导体构成为刚性的联接元件。
3.根据权利要求1或2所述的导体连接装置，
其中重叠的所述侧向区域(14，15)至少部分紧密地彼此贴靠。
4.根据权利要求1或2所述的导体连接装置，
其中所述连接件(1)在所述一个或多个开口(7，8)的区域中具有柱形形状。
5.根据权利要求1或2所述的导体连接装置，
其中所述连接件(1)在所述一个或多个开口(7，8)的区域中具有喇叭形状。
6.根据权利要求1或2所述的导体连接装置，
其中所述壁部(11)在所述一个或多个开口(7，8)的区域中的伸展匹配于所述导体(2，3)中的至少一个导体的伸展。
7.根据权利要求1或2所述的导体连接装置，
其中所述导体(2，3)中的至少一个导体在所述一个或多个开口(7，8)的区域中远离所述纵轴线(6)引导。
8.根据权利要求1或2所述的导体连接装置，
所述导体连接装置具有至少一个开口区域(12，25)和扁平区域(13)，其中在所述开口区域(12，25)中所述壁部(11)距所述纵轴线(6)的间距(a)朝向所述一个或多个开口(7，8)中的一个开口增大，并且其中在所述扁平区域(13)中所述壁部(11)距所述纵轴线(6)的间距(a)保持不变。
9.根据权利要求8所述的导体连接装置，
其中在所述一个或多个开口(7，8)的区域中所述导体(2，3)中的至少一个导体距所述纵轴线(6)的间距(a)大于或等于在所述扁平区域(13)中所述壁部(11)距所述纵轴线(6)的间距(a)。
10.根据权利要求1或2所述的导体连接装置，
其中所述导体(2，3)中的至少一个导体构成为绞合线。
11.根据权利要求1或2所述的导体连接装置，
其中所述连接件(1)具有两个开口(7，8)，其中所述壁部(11)距所述纵轴线(6)的间距(a)朝向每个开口(7，8)增大。
12.根据权利要求1或2所述的导体连接装置，
其中所述导体(2，3)分别具有自由端部(9，10)，其中所述自由端部(9，10)设置在所述连接件(1)的相同的开口(7，8)上。
13.一种具有根据上述权利要求中任一项所述的导体连接装置的器件，
所述器件具有功能件(4)，所述导体(2，3)中的至少一个导体从所述功能件(4)起伸入到所述连接件(1)的开口(7，8)中，其中所述壁部(11)的间距(a)朝向所述开口(7，8)增大。
14.一种用于制造根据权利要求1至12中任一项所述的导体连接装置的方法，所述方法具有如下步骤：
A)提供扁平的带状件(18)，
B)提供两个彼此紧贴地设置的导体(2，3)，
C)将所述扁平的带状件(18)围绕所述两个导体(2，3)弯曲，以制造所述导体连接装置(100)和/或所述连接件(1)，使得所述带状件(18)的侧向区域(14，15)重叠，并且将力作用到所述带状件(18)上，以形成所述导体(2，3)的压力连接，其中力作用不在所述带状件(18)的如下部段中进行，在所述部段中在带状件(18)完成成形时所述壁部(11)距所述连接件(1)的纵轴线(6)的间距(a)朝向所述开口(7，8)中的至少一个开口增大。
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