CN1203467A - 端子装配结构和装配方法 - Google Patents

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Abstract

一种端子装配结构,包括一在其表面具有镀锡层的端子金属适配件、一与该端子金属适配件重叠的连接部、以及一将该端子金属适配件与该连接部紧固的紧固件。通过对该端子件的紧固,在端子金属适配件与连接部之间产生金属的凝结现象。

Description

端子装配结构和装配方法
本发明涉及一种采用螺栓或螺栓一类的零件将端子金属适配件与连接部紧固的端子装配结构，以及一种端子装配的方法。
当与众多的装置一一对应连接的众多接地端子待安装到车体上时，出于方便考虑，有一种结构，几个接地端子相互重叠，一起装配成为一整体总成。然后用一螺栓将该总成与该车体紧固。在这种结构中，藉助于螺栓的紧固，不仅可将这些接地端子与车体紧密接触，而且每一个接地端子与其它每一个接地端子也可紧密接触。由于在这些接地端子之间的这种紧密的接触，即使这些未与车体直接接触的接地端子也能与车体间接地导电。
然而，在上述的传统结构中，在这些接地端子之间，也就是在这些接地端子与匹配连接部之间的导电性是通过螺栓的紧固力保持的。所以，如果螺栓松驰，则两端子之间的接触电阻急剧地增加。这可能会出现问题。
本发明旨在消除传统端子装配结构和端子装配方法中发现的上述缺陷。因此，本发明涉及一种端子金属适配件重叠紧固的结构。本发明的目的是提供一种端子装配结构和方法，它可防止在端子金属适配件与其它连接部之间的接触电阻，即使在紧固力下降的情况下，也不会急剧地增加。
该端子装配结构包括一在其表面具有镀锡层的端子金属适配件；一与该端子金属适配件重叠的连接部；以及一紧固件，它将该端子金属适配件与该连接部紧固，以便在该端子金属适配件与该连接部之间保持接触状态。通过端子件的紧固，在该端子金属适配件与该连接部之间产生金属的凝结现象。
此外，在一种端子装配方法中，一在其表面具有一镀锡层的端子金属适配件与一连接部重叠，并通过紧固件将它与连接部紧固，藉此，该端子金属适配件与该连接部保持在接触状态。该端子金属适配件与该连接件之间的接触区域被紧固，以便施加大于6N/mm2的压力，藉此，使接触区域内的镀锡层发生粘合。
通观所有的附图，相类似的参考特性表示对应的特征。本发明的最佳实施例将参照下面诸图作详尽地描述，其中：
图1A和1B为表示紧固压力与接触电阻之间关系的曲线图，它定性地表示本发明的原理；
图2为根据本发明表示相互分开的两个端子金属适配件实施例的透视图；
图3为根据本发明表示装配在一起的两个端子金属适配件实施例的透视图；
图4为根据本发明表示相互分开的两个端子金属适配件实施例的侧视图；
图5为根据本发明表示紧固在一起的两个端子金属适配件实施例的侧视图；
图6为根据本发明表示紧固在一起的两个端子金属适配件的接触部实施例的放大截面图；
图7为根据本发明实施例的紧固压力与接触电阻之间关系的曲线图；
图8为根据本发明表示相互分开的两个端子金属适配件另一个实施例的透视图。
以下将参照附图对本发明的最佳实施例作详尽地描述。本发明基于这样一种发现，具有镀锡层的端子金属适配件与连接部重叠，在端子金属适配件与连接部之间施加强大压力时，在镀锡层内产生粘合现象，藉此，大力减少接触电阻。此外，一旦粘合现象产生，即使紧固压力松驰，接触电阻仍然保持低状态。
在本发明中，端子金属适配件通过端子金属适配件与连接部的重叠而进行装配。当用紧固工具将端子金属适配件紧固时，在端子金属适配件与连接部之间施加强大的压力，从而，由端子金属适配件表面上提供的镀锡层在连接部的某处产生金属的凝结现象。尽管端子金属适配件表面通常覆盖着金属氧化物或其它化合物薄膜，但当局部施加了强大压力，薄膜就会被破坏，藉此产生金属的粘合现象。
当薄膜为氧化物薄膜，两个重叠的端子金属适配件被紧固时，端子金属适配件之间的接触电阻会随着紧固力的增加而减少。然而，当端子金属适配件的紧固力减弱时，端子金属适配件之间的接触电阻会随着松驰而增加。当传统的端子金属适配件紧固时，接触负载与接触电阻之间的变化根据实验结果定性地表示在图1B中。按常规，当紧固端子金属适配件的螺栓松动时，端子金属适配件之间的接触电阻会急剧地增加。
与此相对照，根据本发明，当端子金属适配件紧固时，在端子金属适配件与匹配的连接部之间的镀锡层产生粘合现象，即使紧固工具松驰，在金属粘合部仍然保持导电性。也就是说，接触电阻如图1A所示而变化，只要稍稍保持紧固力，接触电阻仍保持在极低的状态。
根据实验，在具有镀锡层的端子金属适配件与连接部的接触部之间施加大约6N/mm2以上的压力而紧固端子金属适配件的情况下，在接触部很容易产生金属的粘合现象，而与端子金属适配件表面状态略微的不同、镀锡层的成分等无关。
根据本发明的实施例，两个端子金属适配件装配在一起而成为接地端子金属适配件装配结构，产生的总线安装到车体上。于是，一个接地端子金属适配件对应于先前所说的端子金属适配件，而另一个接地端子金属适配件对应于先前所说的连接部。
为了制成端子第一金属适配件10，将一导电金属板冲压出给定的形状。然后将冲压了的金属板进行弯曲，该金属板的表面用锡电镀形成镀锡层。该镀锡层的表面通常被金属氧化物或其它合化物覆盖。第一端子金属适配件10包括装配部11和电线连接部24。该装配部11包括板状重叠部12、板状紧固部13和板状容纳部14。该板状重叠部12由相互平行、空间隔开的两块平板组成。该板状紧固部13以这种方式设置在两板状重叠部12各自一侧端部之间，使该紧固部13跨接在两重叠部12之间。该板状容纳部14以这种方式设置在两板状重叠部12各自的端部之间(此两端部与上述用于紧固部13的两端部相对)，使该容纳部14跨接在两重叠部12之间。两板状重叠部12设置在同一平面。紧固部13和容纳部14也设置在同一平面，而设置在不同于也即低于两板状重叠部12的高度上，低于的量大体等于板状重叠部12板的厚度。
在紧固部15中，形成一限位部15，它与紧固部13置于同平面，并在容纳部14相对的方向延伸。在限位部15的上平面，采用切割和抬起同一上平面的方法，形成一紧固爪16。该紧固爪16可与第二端子金属适配件30中形成的紧固孔39(待后面描述)啮合。在限位部15的引导端边中，形成一倾斜的导向面17，它便利于在紧固部13与第二端子金属适配件30中形成的容纳部34之间的啮合操作。在限位部15和两个重叠部12之间，形成两个释放槽18，在第二端子金属适配件30的两个板状重叠部32与第二端子金属适配件30中形成的容纳部34之间的两个连接部可以分别插入两个释放槽18中。
在容纳部14的上表面中，形成一紧固孔19，它可与第二端子金属适配件30中提供的紧固爪36啮合。容纳部14还包括一凸出部20，它与容纳部14置于同一平面并向着限位部15延伸。在凸出部20的上表面，形成一倾斜的导向面21，它便利于紧固孔19与第二端子金属适配件30的紧固爪36的配合操作。在凸出部20与两个板状重叠部12之间，形成两个释放槽22，位于端子第二金属适配件30中形成的紧固部33与两个板状重叠部32之间的两个连接部可分别插入两个释放槽22中。
紧固部13和凸出部20相互相对的边缘分别形成弧形边缘，它们相互同心并且直径相等。第一端子金属适配件10的两个板状重叠部12以这样的方式布置，它们的侧边缘可与与上述弧形同心且直径相等的虚拟圆相接触。此外，用那些边缘包围的空间提供一插入孔23，柱形螺栓(未图示)可装入其内。
一电线连接部24与该装配部形成一体。也就是说，该电线连接部24以这种方式布置，它从容纳部14侧的一个板状重叠部12的端部侧边缘，向着与板状重叠部12的纵向成直角的方向延伸。该电线连接部24包括一绝缘筒24A和电线筒24B。该绝缘筒24A从辅助器械(未图示)侧包卷在接地线W端子部提供的树脂包皮Wa上，而该电线筒24B包卷在电线芯Wb上，它是剥去接地线W的树脂包皮Wa而暴露的电线芯。
为了制成第二端子金属适配件30，将一导电金属板冲压出给定的形状，然后将冲压了的金属板进行弯曲，从而它包括一装配部31和一电线连接部44。该装配部31具有这种结构，第一端子金属适配件10倒置在上侧面(即交叉重叠)。也就是说，装配部31的两个板状重叠部32各自分别与第一端子金属适配件10的两个板状重叠部12的下表面侧相重叠，以及装配部31的紧固部33和容纳部34可各自分别与第一端子金属适配件10的容纳部14和紧固部13的上表面侧相重叠。在第二端子金属适配件30中的紧固部33也形成限位部35和紧固爪36。在容纳部34形成紧固孔39和凸出部40。此外，形成与第一端子金属适配件10的插入孔23相同的插入孔43。释放槽38和42各自分别形成在限位部35和两个板状重叠部32之间和凸出部40与两个板状重叠部32之间。
与第一端子金属适配件10的电线连接部24相类似，电线连接部44包括绝缘筒44A和电线筒44B，它们包卷在接地线W上。该电线连接部44以这种方式布置，它从容纳部34侧的一个板状重叠部32的端部侧边缘，在与板状重叠部32的纵向成直角的方向延伸。所以，当第二端子金属适配件30与第一端子金属适配件10装配时，电线连接部44与第一端子金属适配件10的电线连接部24平行布置。
板状重叠部32向着第一端子金属适配件侧的表面提供有一圆形凸起45，它从向着第一端子金属适配件侧的背侧冲压成形。该凸起45的高度以这种方式设置，当紧固部13、33与容纳部34、14相互接触时，凸起45的顶部高于第一端子金属适配件10板状重叠部12下平面的高度。
现在来描述一下上述第一和第二端子金属适配件10、30的装配程序。首先，第一端子金属适配件10与第二端子金属适配件30进行装配。为了使第一端子金属适配件10与第二端子金属适配件30装配在一起，将第一端子金属适配件10置于第二端子金属适配件30的上方，它们的紧固部13、33各自分别插入与它们相配的插入孔43、23中。从这一条件出发，紧固部13、33在板状重叠部12、23的纵向(以下称之为装配方向)进一步滑动，从而可使插入孔23、43相到匹配。其结果，第一端子金属适配件10的限位部15定位在第二端子金属适配件30的容纳部34的下面，与此同时，第二端子金属适配件30的限位部35定位在第一端子金属适配件10的容纳部14上。此后，紧固爪16、36各自分别与紧固孔39、19相配合，从而完成两个端子金属适配件10、30的装配工作。在这种装配状态下，紧固爪16、36与紧固孔39、19之间的啮合可防止两个端子金属适配件10、30在装配方向的反向的拆卸。释放槽18、42与22、38各自深度部之间的接触可防止两个端子适配件以超越它们正常装配位置的过度方式进行装配。此外，两个板状重叠部12、32的啮合和两个紧固部13、33与两个容纳部34、14的啮合可防止两个端子金属适配件10、30在竖直方向拆卸。
在已装配的状态下，两个端子金属适配件10、30均稍有弹性变形，以便第一端子金属适配件10的板状重叠部12的下表面与凸起45接触。于是，藉助于端子金属适配件10、30的弹性恢复力，使凸起45与第一端子金属适配件10相互强力受压。此外，紧固部13、33与容纳部34、14处于强力接触中，从而使两个端子金属适配件10、30呈整体连接。
装配以后，端子金属适配件10、30的插入孔23、43可由图4所示的车体B中提供的柱螺栓50插入其中。然后采用适当的紧固工具，加上平垫圈51A和弹性垫圈51B，拧紧螺母52将柱螺栓紧固。于是，如图5所示，端子金属适配件10、30的重叠状态相互紧固，并压配到车体B。
最大扭矩可以这种方式设置，螺母52的紧固载荷大于6N(牛顿)。于是，强大的压力施加到第二端子金属适配件30的凸起45与第一端子金属适配件10的接触部(在本实施例中，强大压力大于6N/mm2的压力)。其结果，在接触部中，包覆各端子金属适配件10、30表面的金属氧化物或其它化合物的薄膜F被破坏。产生如图6所示的镀锡层P的粘合现象，藉此，由粘合部X将两个端子金属适配件10、30相互固定。
如上所说，一旦金属的粘合现象产生，端子金属适配件10、30固定到粘合部X。所以，即使施加到端子金属适配件10、30的紧固力由于螺母52的松动而下降，端子金属适配件10、30之间的接触电阻保持在低状态。接触电阻的测量值对端子金属适配件10、30之间的紧固压力的关系如图7的实线所示。当紧固压力设置在6N/mm2以上时，接触电阻相对于紧固压力的变化表示为一滞后曲线。即使紧固压力由于螺母52的松动为一滞后曲线。即使紧固压力由于螺母52的松动而下降至大约1N/mm2，接触电阻仍然保持在螺母52松动前的相同值。特别是，接触电阻保持在大约1mΩ的低值。如果紧固压力未达到6N/mm2，如图7的虚线所示，则接触电阻随着螺母的松动而增加。在这种情况下，如果紧固压力下降至1N/mm2，接触电阻则大为增加。
由于对端子金属适配件10、30强力地紧固，在镀锡层中产生金属的粘合现象。所以，即使螺母52的紧固力松驰，端子金属适配件之间的电阻仍可保持在低值，藉此增加端子金属适配件之间的接触可靠性。再则，因为形成有凸起45，即使紧固力相对较弱，在凸起45的端头仍可获得额外的强力紧固压力。所以产生的粘合现象可减少接触电阻。
本发明不限于上述参照附图说明的实施例，例如也可包括以下的一些实施例，它们也落入本发明的技术范围。此外，各种其它的实施例和修改也是可能的，而不脱离本发明主题的范围。
在所示的实施例中，虽然凸起部45形成为一圆形，但不受此限制。本发明的凸起部45也可凸起成形(图8)。再则，凸起部可仅在一处提供，或在三处以上提供。此外，凸起部的高度或尺寸可根据端子金属适配件的尺寸、材料等作适当地选择。此外，凸起部不一定是本发明的根本，就是说，没有凸起部，端子金属适配件仍可以紧固，以便在具有镀锡层的端子金属适配件与连接部之间产生金属粘合现象。
在所示的实施例中，凸起部45只在第二端子金属适配件30中提供。然而，凸起部45也可只在第一端子金属适配件10中提供，或在第一和第二端子金属适配件10、30中均可形成凸起部。
在所示的实施例中，速描述的情形是本发明应用在这种类型的端子金属适配件装配结构中，其中两个端子金属适配件10、30通过沿着它的板状重叠部平面的滑动而装配在一起。然而，本发明也可应用到这种装配结构中，其中，两个插入孔相互匹配，而且两个端子金属适配件然后围绕插入孔相对旋转，从而将两个端子金属适配件装配在一起。
在所示的实施例中，所描述的情况是两个端子金属适配件10、30装配在一起。然而本发明出可应用到这种情形中，其中有三个或更多的端子金属适配件装配在一起。此外，本发明不限于端子金属适配件相互重叠的情形，也可应用到这种结构，其中端子金属适配件紧固，可在其它连接部中重叠。此外，本发明也可应用在非接地的端子金属适配件的场合。

Claims (15)

1.一种端子装配结构，包括：
一在其表面有镀锡层的端子金属适配件；
一构造用来与所说端子金属适配件连接的连接部；以及
一紧固所说端子金属适配件和所说连接部的紧固件，从而保持所说端子金属适配件与所说连接部处于接触状态，其中，在所说端子金属适配件与所说连接部之间的所说紧固件的紧固处产生金属凝结现象。
2.根据权利要求1所说的端子装配结构，其特征在于，所说的端子金属适配件和所说的连接部至少其中之一在一接触表面中有一凸起，它分别与所说的连接部和所说的端子金属适配件至少其中之一接触。
3.根据权利要求1所说的端子装配结构，其特征在于，所说紧固件的紧固载荷大于6N/mm2。
4.一种端子装配的方法，包括以下步骤：提供一个在其表面具有镀锡层的端子金属适配件，并构造用来与一连接部接触，采用一紧固件将所说的端子金属适配件与所说的连接部紧固，藉此，使所说的端子金属适配件与所说的连接部保持在接触状态；以及
通过所说端子金属适配件与连接部紧固，使压力达到6N/mm2以上，在所说端子金属适配件与所说的连接部之间的接触区域产生金属粘合。
5.一种端子装配结构，包括：
至少两个金属端子，每个金属端子包括：
一装配部；和
一电线连接部，用来将所说的金属端子连接到电流导线；
一安装元件，它容纳至少两个金属端子；以及
一施加压力的元件，它将至少两个金属端子以压力保持在所说的安装元件上，其中，将一种导电的粘合材料的表层施加到所说的装配部，所说的粘合材料在压力状态下呈现粘合特性。
6.根据权利要求5所说的端子结构，其特征在于，在第一金属端子与第二金属端子装配后，第一金属端子的所说装配部的形状与第二金属端子所说的装配部的形状相互补充。
7.根据权利要求6所说的端子装配结构，其特征在于，每个金属端子还包括用来互锁已装配金属端子的装置。
8.根据权利要求6所说的端子装配结构，其特征在于，一金属端子的至少所说的装配部有一个向着一邻接的、与之装配的金属端子的所说装配部延伸并接触。
9.根据权利要求5所说的端子装配结构，其特征在于，所说的粘合材料为锡。
10.根据权利要求6所说的端子装配结构，其特征在于，所说的粘合材料为锡。
11.根据权利要求8所说的端子装配结构，其特征在于，所说的粘合材料为锡。
12.根据权利要求5所说的端子装配结构，其特征在于，所说的安装元件为一螺栓，所说的施加压力的元件为一与所说螺栓螺纹连接的螺母，所说的螺栓和所说的螺母形成一安装总成。
13.根据权利要求11所说的端子装配结构，其特征在于，所说的安装元件为一螺栓，所说的施加压力的元件为一与所说螺栓螺纹连接的螺母，所说的螺栓和所说的螺母形成一安装总成。
14.根据权利要求12所说的端子装配结构，其特征在于，所说的安装总成施加大于6N/mm2的压力，使得每一金属端子的所说装配部的所说粘合材料在所说的接触点发生粘合，以形成牢固的金属和金属导电接触。
15.根据权利要求13所说的端子装配结构，其特征在于，所说的安装总成施加大于6N/mm2的压力，使得每一金属端子的所说装配部的所说粘合材料在所说的接触点发生粘合，以形成牢固的金属和金属导电接触。
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