CN218770096U - 一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子，属于光伏系统连接器技术领域。本实用新型的插针端子包括负极插针和正极插针，两者分别包括铜段和铝段，铜段为冲压件，铝段为墩制件，铜段与铝段焊接采用超声波焊接，铜段的超声波焊接区域、铝段的超声接触面均为薄片状、具有较高的平面度，加工成本低，加工效率高，通过超声波焊接使两面薄片紧密贴合，连接可靠性高。超声波焊接后焊接位置用绝缘漆或硅树脂进行封装，防止电化腐蚀，有效解决铜铝电位差问题。铝段与铝线可以方便地进行铆接，铆接工艺采用六边形铆接，连接可靠。

Description

一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子

技术领域

本实用新型属于光伏系统连接器技术领域，具体涉及一种应用于对插式铜铝连接器的采用超声波焊接方式连接的插针端子。

背景技术

电网线缆的接线端通常由铜材制成，而铝材由于易于获得、重量轻等优点已成为常用的电缆材质。当光伏线路采用铝或铝合金导体电缆时，就涉及铜线与铝线的连接问题。由于铜与铝之间的具有电位差，因此铜线和铝线之间无法直接连接，当铝线与铜线直接连接时，容易发生电化腐蚀，不仅存在安全隐患，还会影响电气连接。

为解决铜线与铝线的连接问题，目前通常采用对插式铜铝连接器来连接铜线和铝线。现有技术中，对插式铜铝连接器包括负极插针和正极插针，负极插针和正极插针又分别由铜段和铝段连接而成，其中，负极插针和正极插针的铝段分别与铝线铆接，而负极插针和正极插针的铜段则相互对插。

现有技术中，铜段和铝段之间是通过摩擦焊熔接或者铆接连接的。如申请号CN202122634612.4公开的一种对插式铜铝连接器，其铜段和铝段采用摩擦焊熔接。又如申请号CN202220387316.0公开的一种应用于对插式铜铝连接器的铜铝端子，其负极插针的铜段和铝段采用铆接。不论是摩擦焊熔接还是铆接，连接的可靠性都不高，而且连接处易发生电化腐蚀，并且熔接面或者铆接连接处需要加工，增加工序，增加成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子，该插针端子的铜段与铝段连接可靠、不会发生电化腐蚀，加工成本低，效率高。

本实用新型的技术方案如下：

一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子，包括固定在连接器壳体内的负极插针和正极插针，所述负极插针与正极插针对插，两者又分别与铝线连接；

所述负极插针包括负极铜段和负极铝段；所述负极铜段由负极紫铜冲压件、负极不锈钢冲压件、负极冲压变形过渡段、负极超声波焊接区域构成；所述负极铝段由负极冷镦加工件和负极超声波接触面构成，所述负极冷镦加工件中加工有负极铆线孔；所述负极超声波焊接区域、负极超声波接触面均为薄片状，所述负极铜段的负极超声波焊接区域与负极铝段的负极超声波接触面超声波焊接；

所述正极插针包括正极铜段和正极铝段；所述正极铜段由正极紫铜冲压件、正极不锈钢冲压件、正极冲压变形过渡段、正极超声波焊接区域构成；所述正极铝段由正极冷镦加工件和正极超声波接触面构成，所述正极冷镦加工件中加工有正极铆线孔；所述正极超声波焊接区域、正极超声波接触面均为薄片状，所述正极铜段的正极超声波焊接区域与正极铝段的正极超声波接触面超声波焊接。

进一步的，在超声波焊接的位置用绝缘材料封装。

进一步的，所述绝缘材料为绝缘漆或硅树脂。

进一步的，所述负极插针的负极铜段与所述正极插针的正极铜段通过鼓型圈对插连接。

进一步的，所述鼓型圈与正极铜段是一体的或者是分离的。

进一步的，所述负极不锈钢冲压件与负极连接器壳体配合形成止退结构。

进一步的，所述正极不锈钢冲压件与正极连接器壳体配合形成止退结构。

进一步的，所述负极铆线孔与负极铝线采用六边形铆接。

进一步的，所述正极铆线孔与正极铝线采用六边形铆接。

本实用新型的有益技术效果是：

从上述技术方案可知，本申请中的插针端子，铜段为冲压件，铝段为墩制件，铜段与铝段焊接采用超声波焊接，铜段的超声波焊接区域、铝段的超声接触面均加工为薄片状、具有较高的平面度，加工成本低，加工效率高，通过超声波焊接使两面薄片紧密贴合，连接可靠性高。超声波焊接后焊接位置用绝缘漆或硅树脂进行封装，防止电化腐蚀，有效解决铜铝电位差问题。铝段与铝线可以方便地进行铆接，铆接工艺采用六边形铆接，连接可靠。

本实用新型的优点将在下面具体实施方式部分的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型的负极插针的外观图。

图2是本实用新型的正极插针的外观图。

图3是本实用新型的负极插针涂覆绝缘材料后的外观图。

图4是本实用新型的负极铜段的外观图。

图5是本实用新型的正极铜段的外观图。

图6是本实用新型的负极铝段/正极铝段的外观图。

图7是本实用新型的负极铝段/正极铝段的剖视图。

图8是基于本实用新型的负极插针构成的负极连接器的分解图。

图9是基于本实用新型的负极插针构成的负极连接器的剖视图。

图10是基于本实用新型的负极插针构成的负极连接器的外观图。

图11是基于本实用新型的正极插针构成的正极连接器的分解图。

图12是基于本实用新型的正极插针构成的正极连接器的剖视图。

图13是基于本实用新型的正极插针构成的正极连接器的外观图。

图14是负极连接器与正极连接器互联后的外观图。

附图标记说明：A—负极连接器、B—正极连接器、1—负极铜段、2—负极铝段、3—负极超声波焊接位置、4—正极铜段、5—正极铝段、6—正极超声波焊接位置、7—绝缘材料、101—负极紫铜冲压件、102—负极不锈钢冲压件、103—负极冲压变形过渡段、104—负极超声波焊接区域、201—负极冷镦加工件、202—负极超声波接触面、203—负极铆线孔、401—正极紫铜冲压件、402—正极不锈钢冲压件、403—正极冲压变形过渡段、404—正极超声波焊接区域、501—正极冷镦加工件、502—正极超声波接触面、503—正极铆线孔、10—负极插针、11—负极连接器壳体、12—负极铝线、13—负极密封圈、14—负极固线卡圈、15—负极螺母、20—正极插针、21—正极连接器壳体、22—正极铝线、23—正极密封圈、24—正极固线卡圈、25—正极螺母、26—鼓型圈、27—O型圈。

本实用新型的优点将在下面具体实施方式部分的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本实用新型的插针端子包括可对插的负极插针10和正极插针20。

参见图1，负极插针10包括负极铜段1与负极铝段2，负极铜段1和负极铝段2之间为负极超声波焊接位置3。

参见图2，正极插针20包括正极铜段4和正极铝段5，正极铜段4与正极铝段5之间为正极超声波焊接位置6。

负极铜段1与正极铜段4的形状不同，负极铝段2与正极铝段5的形状相同。

参见图4，负极铜段1从前到后依次由负极紫铜冲压件101、位于负极紫铜冲压件101后方的负极不锈钢冲压件102、位于负极不锈钢冲压件102后方的负极冲压变形过渡段103、位于负极冲压变形过渡段103后方的负极超声波焊接区域104构成；负极紫铜冲压件101用于正负极对插，相较黄铜等其他铜材紫铜具有较好的延展性和导电性；负极不锈钢冲压件102用于插针插入后起止退作用；负极超声波焊接区域104用于与负极铝段2进行超声波焊接，该区域具有较高的平面度，此处平面面积大于超声波焊接接触面积；负极冲压变形过渡段103确保负极超声波焊接区域104的平面度，另在超声波焊接时，起到保护作用，避免超声波造成铜片断裂。

参见图5，正极铜段3从前到后依次由正极紫铜冲压件401、位于正极紫铜冲压件401后方的正极不锈钢冲压件402、位于正极不锈钢冲压件402后方的正极冲压变形过渡段403、位于正极冲压变形过渡段403后方的正极超声波焊接区域404构成；各部分的作用对应负极铜段1中各部分的作用，不再赘述。

参见图6和图7，负极铝段2由负极冷镦加工件201和连接于负极冷镦加工件201端部的负极超声波接触面202构成，负极冷镦加工件201中加工有负极铆线孔203。负极冷镦加工件201采用冷镦加工，加工成本低，效率高。负极超声波接触面202为与负极铜段1超声波焊接区域接触，通过超声波使两面紧密贴合。

同样的，正极铝段5由正极冷镦加工件501和连接于正极冷镦加工件501端部的正极超声波接触面502构成，正极冷镦加工件501中加工有正极铆线孔503。各部分的作用对应负极铝段2中各部分的作用，不再赘述。

参见图3，负极插针10的负极铜段1与负极铝段2采用超声波焊接后，在负极超声波焊接位置3用绝缘材料7进行封装，所述绝缘材料7为绝缘漆或硅树脂。绝缘材料7涂覆在负极超声波焊接区域104，实现对负极超声波焊接区域104的封装，起到绝缘保护的作用，防止电化腐蚀，解决铜铝电位差问题。绝缘材料涂覆区域要大于负极超声波焊接区域104，确保封装可靠。正极插针20同样如此，不再赘述。

基于本实用新型的插针端子构成的对插式铜铝连接器如下。该对插式铜铝连接器包括可对插的负极连接器A和正极连接器B。

参见图8、图9和图10，负极连接器A，包括负极连接器壳体11，负极连接器壳体11内安装有负极插针10；负极插针10的铝段通过铆线孔与负极铝线12铆接，铆接工艺采用六边形铆接；负极铝线12上依次嵌套有负极密封圈13、负极固线卡圈14和负极螺母15，负极密封圈13嵌在负极铝线12与负极连接器壳体11之间，负极固线卡圈14嵌在负极铝线12与负极密封圈13之间；负极螺母15压紧负极密封圈13和负极固线卡圈14，通过螺纹与负极连接器壳体11配合。

参见图11、图12和图13，正极连接器B，包括正极连接器壳体21，正极连接器壳体21内安装有正极插针20；正极插针20的铜段内安装有鼓型圈26，正极插针20的铝段通过铆线孔与正极铝线22铆接，铆接工艺采用六边形铆接；正极铝线22上依次嵌套有正极密封圈23、正极固线卡圈24和正极螺母25，正极密封圈23嵌在正极铝线22与正极连接器壳体21之间，正极固线卡圈24嵌在正极铝线22与正极密封圈23之间；正极螺母25压紧正极密封圈23和正极固线卡圈24，通过螺纹与正极连接器壳体21配合。正极连接器壳体21外壁上套有O型圈27。

参见图14，负极连接器A与正极连接器B的互联状态。结合图8至图11可知，负极连接器A与正极连接器B互联时，负极连接器A的负极插针10插入到正极连接器B的正极插针20内，被鼓型圈26锁紧定位。同时，正极连接器壳体21插入负极连接器壳体11中，O型圈27处于正极连接器壳体21与负极连接器壳体11之间，起密封减震作用；同时，正极连接器壳体21与负极连接器壳体11通过卡扣结构锁紧。

该对插式铜铝连接器的应用方式是，当铝线与铝线互联时，应用该对插式铜铝连接器直接对插；当铝线与铜线互联时，应用该对插式铜铝连接器直接对插MC等常规的连接器。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子，包括固定在连接器壳体内的负极插针和正极插针，所述负极插针与正极插针对插，两者又分别与铝线连接，其特征在于：

所述负极插针包括负极铜段和负极铝段；所述负极铜段由负极紫铜冲压件、负极不锈钢冲压件、负极冲压变形过渡段、负极超声波焊接区域构成；所述负极铝段由负极冷镦加工件和负极超声波接触面构成，所述负极冷镦加工件中加工有负极铆线孔；所述负极超声波焊接区域、负极超声波接触面均为薄片状，所述负极铜段的负极超声波焊接区域与负极铝段的负极超声波接触面超声波焊接；

所述正极插针包括正极铜段和正极铝段；所述正极铜段由正极紫铜冲压件、正极不锈钢冲压件、正极冲压变形过渡段、正极超声波焊接区域构成；所述正极铝段由正极冷镦加工件和正极超声波接触面构成，所述正极冷镦加工件中加工有正极铆线孔；所述正极超声波焊接区域、正极超声波接触面均为薄片状，所述正极铜段的正极超声波焊接区域与正极铝段的正极超声波接触面超声波焊接。

2.根据权利要求1所述的一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子，其特征在于：在超声波焊接的位置用绝缘材料封装。

3.根据权利要求2所述的一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子，其特征在于：所述绝缘材料为绝缘漆或硅树脂。

4.根据权利要求1所述的一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子，其特征在于：所述负极插针的负极铜段与所述正极插针的正极铜段通过鼓型圈对插连接。

5.根据权利要求4所述的一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子，其特征在于：所述鼓型圈与正极铜段是一体的或者是分离的。

6.根据权利要求1所述的一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子，其特征在于：所述负极不锈钢冲压件与负极连接器壳体配合形成止退结构。

7.根据权利要求1所述的一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子，其特征在于：所述正极不锈钢冲压件与正极连接器壳体配合形成止退结构。

8.根据权利要求1所述的一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子，其特征在于：所述负极铆线孔与负极铝线采用六边形铆接。

9.根据权利要求1所述的一种对插式铜铝连接器的超声波焊接插针端子，其特征在于：所述正极铆线孔与正极铝线采用六边形铆接。

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