CN112714983B - 电导体和电接口 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电导体（1），其带有尤其属于接口（21）的电接触元件（2），所述电接触元件具有至少一个电接触位置（17），其中所述导体（1）具有电单导体（4）的线束（3）。规定了：所述单导体（4）是基于碳纳米结构的纤维（CNB）、尤其碳纳米管（CNT），并且每个单导体（4）的区域（9）具有所述接触元件（2）的至少一个接触位置（17）。此外，本发明还涉及一种电接口（21）。

Description

电导体和电接口

技术领域

本发明涉及一种电导体，其带有尤其属于接口的电接触元件，所述电接触元件具有至少一个电接触位置，其中所述导体具有电单导体的线束。此外，本发明还涉及一种带有至少一个电导体的电接口。

背景技术

基于碳纳米结构的纤维（CNB）、尤其碳纳米管（CNT）原则上是已知的。这样的纤维具有低的电阻、是非常轻的并且具有良好的导热的性能。对于电动技术方面的应用而言，电流负载能力和导热性能是尤其令人感兴趣的。单壁的碳纳米管具有1.3到1.4克每立方厘米（g/cm3）的密度和大约30千兆帕（GPa）的抗拉强度，多壁的实施方式具有大约1.8克每立方厘米的密度和直到63千兆帕的抗拉强度。反之，钢具有大约7.5克每立方厘米的密度和2千兆帕的最大的抗拉强度。由此得出：多壁的CNTs理论上相对于钢具有大约135倍的抗拉强度与密度之比（断裂长度）。

发明内容

本发明利用CNB纤维、尤其CNT纤维的特殊的特性，并且除了非常良好的电的和热技术的值之外，得到了相对于当前所使用的基于铜的技术的基本的简化的结构形式，以使得按照本发明实现了带有接触元件的电导体，所述电导体在布置、耗费、重量和成本方面带来了较高的节省，由此实现了在从属的构件单元的、如例如壳体的几何形状的实施中的较大的自由。带有尤其属于接口的电接触元件的按照本发明的电导体在所述接触元件处具有至少一个电接触位置，其中所述导体具有电单导体的线束，所述单导体是基于碳纳米结构的纤维（CNB）、尤其碳纳米管（CNT），并且每个单导体的区域具有所述接触元件的至少一个接触位置。由此在本发明中，基于碳纳米结构的纤维被用于构成电导体，其中由所述纤维构成的单导体具有区域，所述区域分别拥有所述接触元件的接触位置。因此，所述单导体具有双重功能，因为所述单导体在其长度范围内引导电流，并且也分别构成至少一个接触位置。因此，每个单导体、即每个CNT纤维作为一件式的构件具有这些电接触位置，由此实现了简单的和成本低廉的结构形式。

根据本发明的一种改进方案规定：单导体绝大部分地基本上彼此平行地伸展。单导体的这些平行的线路沿着其长度形成了所述电导体。在此存在所提到的平行性。在所述接触元件的区域中，该平行性局部地消失。

根据本发明的一种改进方案规定：所述接触元件具有支撑体，所述单导体的区域围绕所述支撑体环形地伸展。因此，所述单导体延伸直到进入到所述接触元件中，也就是说，所述单导体以区域参与了所述接触元件的构成。通过下述方式得到所提到的环形：进入的单导体在所述接触元件的区域中被弯曲并且回引一段。在此，所述支撑体产生所述接触元件的轮廓，并且预先确定相应的单导体的环形的伸展。

根据本发明的一种改进方案有利的是：所述支撑体是接触套筒，其中所述单导体的区域穿过所述接触套筒的内部、尤其沿着所述接触套筒的内侧伸展，并且在反转位置处、围绕所述接触套筒的端部向外围绕地伸展。所述单导体的进入的线束在所述接触套筒的区域中如此扩展，以使得所述单导体在穿过所述接触套筒的内部时沿着所述接触套筒的内侧伸展，直到所述单导体到达反转位置，所述反转位置位于所述接触套筒的端部处。在所述反转位置，所述单导体围绕所述接触套筒的端部围绕地向外被导引，优选被大约180度（°）回引。

按照本发明的一种改进方案规定：从所述反转位置出发，所述单导体的区域的部分区段沿着所述接触套筒的外侧、优选与所述区域的穿过接触套筒的内部延伸的部分区段相反设置地伸展。因此，所述单导体的区域分别拥有两个部分区段。相应的单导体的部分区段穿过所述接触套筒的内部伸展，并且所述区域的其他的部分区段沿着所述接触套筒的外侧伸展。优选地，所述接触套筒具有圆形的横截面。

优选规定：所述单导体的区域在所述接触套筒的周向上分布地布置。优选地，所述分布在周向上均匀地实现。

按照本发明的一种改进方案设置卷曲套筒，利用所述卷曲套筒，所述单导体的位置被尤其固定在所述接触元件处。为此，该卷曲套筒被分配给所述接触套筒的另一端部，优选以间距分配，其中所述卷曲套筒朝所述单导体的线束挤压地固定所述单导体的区域的端部区域。所述单导体的进入的、朝接触元件进行的线束被扇形展开，在反转位置处被回引，并且而后借助于所述卷曲套筒朝所述单导体的线束被挤压。

本发明的一种改进方案规定：在每个单导体的每个穿过所述接触套筒的内部延伸的部分区段处构造至少一个接触位置，并且/或者在每个单导体的每个沿着所述接触套筒的外侧伸展的部分区段处构造至少一个接触位置。由此，能够实现接触元件与其他的电元件、要么与单独的单导体的位于所述接触套筒的内部中的部分区段、并且/要么与所述单导体的在所述接触套筒的外侧处伸展的部分区段电接触。

根据本发明的一种改进方案规定了一种带有至少一个电导体的电接口，如其上述所说明的那样，在此提出了：所述电接口此外还具有至少一个其他的电导体，所述其他的电导体以相应地相同的方式如开始所提到的导体那样地构建，然而代替所述接触元件具有配对接触元件，其中为了电接触，所述接触元件与所述配对接触元件共同插入，其方式为：所述接触元件插入到所述配对接触元件的内部中，或者所述配对接触元件插入到所述接触元件的内部中。两个导体以相应地相同的方式构建。这也适用于接触元件的和配对接触元件的结构，其中所述接触元件和配对接触元件仅仅在尺寸方面区别，以使得如所提到地那样可行的是：要么所述接触元件推入到所述配对接触元件的内部中，要么所述配对接触元件插入到所述接触元件的内部中。因此，相对于所述接触元件，所述配对接触元件原则上相同设计，然而尺寸不同地构造。因此，所述接口构成接触系统，所述接触系统具有原则上相同类型地构建的接触部件的、尤其接触元件与配对接触元件的电接触。

附图说明

附图借助于实施例对本发明进行阐明。

具体实施方式

附图在其左侧示出了带有接触元件2的电导体1。所述电导体1具有电单导体4的线束3。在附图中仅仅标记了两个单导体4；然而，能够设置更多个或者更少个单导体4。所述单导体4被实施作为基于碳纳米结构的纤维（CNB）、尤其作为碳纳米管（CNT）。所述作为线束3彼此紧密地放置的、优选彼此平行地或者绞合地伸展的单导体4在支撑体5前面扩大地扇形展开，所述支撑体被构造为接触套筒6。所述接触套筒6拥有圆形的横截面轮廓。所述扇形展开在所述接触套筒6的周向上分布地、优选均匀地在周向上分布地实现。所述接触套筒6拥有内侧7以及外侧8。现在如此实行布置，以使得所述单导体4以区域9穿过所述接触套筒6的内部10、并且更确切地说沿着所述接触套筒6的内侧7伸展，并且在反转位置11处、围绕所述接触套筒6的端部12向外围绕地伸展，其中从那里起，所述单导体4的区域9沿着所述接触套筒6的外侧8向后运行，在此在所述接触套筒6的整个长度上延伸，并且从那里又与所述线束3相遇。在此布置卷曲套筒13，所述卷曲套筒包围并且如此卷曲所述单导体4的区域9的端部区域14和以及所述单导体4的线束3，以使得朝所述单导体4的线束3按压地保持所述端部区域14。优选地，所述卷曲套筒13相对于接触套筒6具有间距，以便能够实现所述单导体4的弯曲形的伸展。在每个单导体4的每个穿过所述接触套筒6的内部10延伸的部分区段15处构造至少一个电接触位置17。此外，在每个单导体4的每个沿着所述接触套筒6的外侧8伸展的部分区段16处同样地构造接触位置17。所述接触位置17通过非常良好地导电的单导体4的相应的表面区域来得到。如果需要的话，则能够设置电绝缘部18，所述绝缘部优选在所述卷曲套筒13前面一段结束。

在附图的右侧设置了带有接触元件2的另一电导体1，所述另一电导体以相应地相同的方式如开始所提到的电导体1那样构建。出于清楚的原因，在右侧的导体1中没有再次标出所有的附图标记。相应的相同的结构适用于右侧的接触元件2，然而，所述接触元件在尺寸方面相对于在附图的左侧所示出的接触元件2如此不同，以使得能够实现左侧的所述接触元件2插入到右侧的所述接触元件2的内部中，以用于电接触。双箭头19阐明了这点。附图的右侧的所述接触元件2为了区别应当被命名为配对接触元件20。总体上，由于所述接触元件2与所述配对接触元件20的彼此插入实现了电接口21，所述电接口为了接触能够共同插入，并且为了解除接触又能够彼此拔出。在电接触的情况下，部分区段16的接触位置17踏着所述配对接触元件20的部分区段15的接触位置17。

从所有方面来看明显地：也能够如此构成电接口21，以使得配对接触元件20能够插入到在附图左侧的接触元件2的所述接触套筒6的内部中，所述配对接触元件与此相应地具有较小的直径。或者，在左侧的所述接触元件2在直径方面被构造地如此大，以使得左侧的所述接触元件能够在套筒方面被推到右侧的所述接触元件2上，以用于电接触。

优选地，所述接触套筒6和/或所述卷曲套筒13由镀镍的、镀银的、镀金的金属组成。通过多个接触点实现了非常低阻抗的电连接，所述接触点在将接触元件2与配对接触元件20在所述接触位置17处共同插入时得到。由于这样的结构：导电的基于碳纳米结构的纤维（CNB）、尤其碳纳米管（CNT）不仅处在所述接触套筒2的或者说配对接触套筒20的外侧8上还处在内侧7上，则接触对的每个外部分又能够被用作为更大的接触对的内部分，反之亦然。此外还得到下述优点：因为存在相应的相同的结构，所以能够以相同方式加工所提到的接触对的所有的部分。通过基于碳纳米结构的纤维、尤其碳纳米管的极限的强度和其低的表面粗糙度得到了非常大的插入频率，因为在接触时仅仅出现非常低的机械的磨损。可行的是：通过所述卷曲套筒13的相应的成型来构成插入止挡或者卡搭边缘，以便能够实现尤其插入到多极的插头壳体中。

Claims (9)

1.一种电导体（1），其带有属于接口（21）的电接触元件（2），所述电接触元件具有至少一个电接触位置（17），其中所述电导体（1）具有电单导体（4）的线束（3），其特征在于，所述电单导体（4）是基于碳纳米结构的纤维（CNB），并且每个电单导体（4）的区域（9）具有所述电接触元件（2）的至少一个接触位置（17），所述电接触元件（2）具有支撑体（5），所述电单导体（4）的区域（9）围绕所述支撑体环形地伸展。

2.按照权利要求1所述的电导体，其特征在于，所述电单导体（4）是碳纳米管（CNT）。

3.按照权利要求1所述的电导体，其特征在于，所述电单导体（4）绝大部分地基本上彼此平行地伸展。

4.按照权利要求1所述的电导体，其特征在于，所述支撑体（5）是接触套筒（6），其中所述电单导体（4）的区域（9）穿过所述接触套筒（6）的内部（10）、沿着所述接触套筒（6）的内侧（7）伸展，并且在反转位置（11）处、围绕所述接触套筒（6）的端部（12）向外围绕地伸展。

5.按照权利要求4所述的电导体，其特征在于，从所述反转位置（11）出发，所述电单导体（4）的区域（9）的部分区段（16）沿着所述接触套筒（6）的外侧（8）、与所述区域（9）的穿过接触套筒（6）的内部（10）延伸的部分区段（15）相反设置地伸展。

6.按照权利要求4所述的电导体，其特征在于，所述电单导体（4）的区域（9）在所述接触套筒（6）的周向上分布地布置。

7.按照权利要求4所述的电导体，其特征在于所述电接触元件（2）的分配给所述接触套筒（6）的另一端部的、与其成间距地放置的卷曲套筒（13），其中所述卷曲套筒（13）朝所述电单导体（4）的线束（3）挤压地固定所述电单导体（4）的区域（9）的端部区域（14）。

8.按照权利要求4所述的电导体，其特征在于，在每个单导体（4）的每个穿过所述接触套筒（6）的内部（10）延伸的部分区段（15）处构造至少一个接触位置（17），并且/或者在每个单导体（4）的每个沿着所述接触套筒（6）的外侧（8）伸展的部分区段（16）处构造至少一个接触位置（17）。

9.一种电接口（21），其带有按照上述权利要求中任一项所述的至少一个电导体（1），其特征在于，所述电接口（21）此外还具有至少一个其他的电导体（1），所述其他的电导体以相应地相同的方式构建，然而代替所述电接触元件（2）具有以相应地相同的方式构建的配对接触元件（20），其中为了电接触，所述电接触元件（2）与所述配对接触元件（20）共同插入，其方式为：所述电接触元件（2）插入到所述配对接触元件（20）的内部（10）中，或者所述配对接触元件（20）插入到所述电接触元件（2）的内部（10）中。

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