CN219498203U - 一种电连接组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电连接组件，包括相互连接并起到导通电流作用的导电装置和导电机构，所述导电装置包括导体和筒状体，所述筒状体套接在所述导体一端至少部分外周上并与所述导体固定连接形成连接部，所述筒状体的端部与所述导体的端部平齐；所述导电机构包括与所述用电装置连接的功能部和与所述导电装置连接的接触部，所述接触部设有与所述用电装置连接的接触面；所述连接部的端部与所述接触部的端部焊接连接，并在所述接触面上形成熔接层，所述连接部的横截面形状为多边形，且所述多边形的外切圆直径小于所述接触部的直径。接部的横截面形状为多边形，可以采用多边形压接模具一次性压接成型，与现有圆形的连接部横截面需要采用多次压接成型相对，极大的减少压接加工时间，提高生产效率。

Description

一种电连接组件

技术领域

本实用新型涉及电连接技术领域，更具体地，涉及一种电连接组件。

背景技术

现有电气连接领域中，铜线由于较好的导电性和良好的加工性，得到广泛的使用，但是由于铜的储量较少，价格越来越高，在电气设备降本的前提下，储量大，价格便宜的铝替代铜成为电气连接领域的趋势。

目前铜质的导电机构和铝线的连接，大多采用摩擦焊接的加工方式，铝线采用铝管压接形成一体，再使用摩擦焊设备将铝管和铝线与导电机构焊接在一起，但是由于摩擦焊接方式是通过旋转挤压生热的方式焊接，如图1所示，因此导电机构200和铝管120都会制备成回转体截面，但是回转体截面的铝管在摩擦焊设备的夹具中会受到旋转的导电机构的影响带动旋转，从而降低摩擦焊接的稳定性，也会导致铝线110在夹具中旋转缠绕，造成铝线的损伤。为了能够在夹具中固定铝管，就需要在夹具内部设置凸起，夹紧时在铝管表面形成凹坑，对铝管的强度造成影响，后续使用过程中会在凹坑处造成破损，从而使导电机构和铝线的连接断裂，轻则造成功能失效，重则导致安全事故。

因此，解决铝管在摩擦焊设备的夹具中旋转并不破坏铝管结构的方法成为电气连接领域中急待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电连接组件，包括相互连接并起到导通电流作用的导电装置和导电机构，

所述导电装置包括导体和筒状体，所述筒状体套接在所述导体一端至少部分外周上并与所述导体固定连接形成连接部，所述筒状体的端部与所述导体的端部平齐；

所述导电机构包括与所述用电装置连接的功能部和与所述导电装置连接的接触部，所述接触部设有与所述用电装置连接的接触面；

所述连接部的端部与所述接触部的端部焊接连接，并在所述接触面上形成熔接层，

所述连接部的横截面形状为多边形，且所述多边形的外切圆直径小于所述接触部的直径。

可选地，所述连接部的端部熔融形成固定部，所述固定部径向直径与所述接触部径向直径差值的绝对值小于10％。

可选地，所述固定部沿所述导电装置轴向方向的长度为0.5mm-15mm。

可选地，所述多边形为六边形。

可选地，所述导电装置还包括包覆在所述导体外周的绝缘层，所述导体至少部分延伸出所述绝缘层端部之外，所述筒状体由相互连接的第一筒体和第二筒体构成，所述第一筒体的包覆延伸出所述绝缘层端部之外的所述导体并固定连接，所述第二筒体包覆至少部分所述绝缘层并密封连接。

可选地，所述第二筒体的横截面形状为多边形。

可选地，所述第一筒体外切圆的直径小于所述第二筒体外切圆的外径。

可选地，沿所述导电装置轴向方向，所述第一筒体的长度与所述第二筒体的长度的比值为4:1-1.5:1。

可选地，所述筒状体的内壁沿周向方向设有至少一个环形凸起。

可选地，还包括与连接后的所述导电装置和所述导电机构一体注塑成型的密封机构，所述密封机构至少包覆所述熔接层外周。

本实用新型具有如下技术效果；

1、连接部的横截面形状为多边形，可以采用多边形压接模具一次性压接成型，与现有圆形的连接部横截面需要采用多次压接成型相对，极大的减少压接加工时间，提高生产效率，而且压接过程相对稳定可控。

2、连接部的横截面形状为多边形，在摩擦焊接过程中，可以通过对应截面的夹具直接固定，并且在加工过程中不会因为导电机构的旋转而带动旋转，从而保证了摩擦焊接的稳定性，减少了连接件的损伤，也不会导致导体旋转缠绕，从而保证了生产质量。

3、连接部的横截面形状为圆形时，需要在夹具内部设置凸起，夹紧时在铝管表面形成凹坑，对铝管的强度造成影响，后续使用过程中会在凹坑处造成破损，从而使导电机构和铝线的连接断裂。连接部的横截面形状为多边形，则不需要在连接部上设置凹坑，即可将连接件固定在夹具中，提高了连接部的强度，减少了故障率。

4、导电机构和连接部之间设置了熔接层和固定部，可以减低导电机构和连接部之间的电势差，从而可以进行异种金属的焊接，尤其是铜和铝的焊接，能够增加电连接组件的使用寿命，降低原材料成本。

5、在筒状体的内壁设置环形凸起，与导体压接后可以增加与导体之间的摩擦力，阻止导体从筒状体中脱落，增加电连接组件的安全性能。

6、密封机构能够将导电装置和导电机构的导电部分进行密封，与大气产生隔离，具有对油、酸和化学品以及对温度的耐受，并可以有效的防止导电部分氧化。采用一体注塑可以降低材料成本。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为背景技术中提出的电连接组件的结构示意图；

图2为本实用新型电连接组件的结构示意图；

图3为图2中A-A向的剖面图；

图4为本实用新型电连接组件一种实施方式的剖面图；

图5为本实用新型导电装置一种实施方式的剖面图；

图6为本实用新型筒状体的一种实施方式的剖面图；

图7为本实用新型筒状体的另一种实施方式的剖面图；

图8为本实用新型导电装置的另一种实施方式的剖面图；

图9为本实用新型电连接组件的另一种实施方式的剖面图。

图中标示如下：

10、导电装置；

20、导电机构；

11、导体；12、筒状体；13、连接部；14、绝缘层；

121、第一筒体；122、第二筒体；123、环形凸起；

21、功能部；22、接触部；

30、熔接层；

40、密封结构

50、固定部。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

实施例1

一种电连接组件，如图2-图9所示，包括相互连接并起到导通电流作用的导电装置10和导电机构20，所述导电装置10包括导体11和筒状体12，所述筒状体12套接在所述导体11一端至少部分外周上并与所述导体11固定连接形成连接部13，如图5所示，为了保证导电装置10与导电机构20电连接的稳定性，减小彼此之间的接触电阻，所述筒状体12的端部与所述导体11的端部平齐；所述导电机构20包括与所述用电装置连接的功能部2121和与所述导电装置10连接的接触部22，所述接触部22设有与所述用电装置连接的接触面；所述连接部13的端部与所述接触部22的端部焊接连接，并在所述接触面上形成熔接层30，所述连接部13的横截面形状为多边形，且所述多边形的外切圆直径小于所述接触部22的直径。

在导体的摩擦焊过程中，铝线采用铝管压接形成一体，再使用摩擦焊设备将铝管和铝线与导电机构焊接在一起，但是由于摩擦焊接方式是通过旋转挤压生热的方式焊接，如图1所示，传统的筒状体12是圆形缩管，因此导电机构200和铝管120都会制备成回转体截面，缩管后形成连接部13，并且在导电装置10与导电机构20摩擦焊接过程中，连接部13需要经过多次转动来保证连接部的外观以及尺寸，所以会导致缩管工时很长。另外，在摩擦焊过程中，回转体截面的铝管在摩擦焊设备的夹具中会受到旋转的导电机构的影响带动旋转，会导致铝线110在夹具中旋转缠绕的情况发生。

另外，在一般情况下，为了能够在夹具中固定铝管，就需要在夹具内部设置凸起，夹紧时在铝管表面形成凹坑，对铝管的强度造成影响，造成铝线的损伤。后续使用过程中会在凹坑处造成破损，从而使导电机构和铝线之间的连接断裂，轻则造成功能失效，重则导致安全事故。此文中所述铝管同筒状体12。

本实用新型为解决上述问题，如图2所示，连接部13的横截面设计为多边形，在筒状体12与导体11压接时，不需要多次转动，能够缩短工时，显著提升焊接效率。同时，连接部13的横截面设计成多边形，能够对导电机构20很好的夹持，减小夹持力，能够很好的保证导电装置10与导电机构20在焊接转动过程中，使焊接稳定性显著增强。

连接部13的横截面形状为多边形，可以采用多边形压接模具一次性压接成型，与现有圆形的连接部13横截面需要采用圆形缩管成型相比，极大的减少压接加工时间，提高生产效率，而且压接过程相对稳定和可控。在摩擦焊接过程中，可以通过对应截面的夹具直接固定，并且在加工过程中不会因为导电机构20的旋转而带动旋转，从而保证了摩擦焊接的稳定性，减少了连接件的损伤，也不会导致导体11旋转缠绕从而保证了生产质量。

如图4所示，连接部13与接触部22焊接后形成熔接层30，熔融层与导电装置10和导电机构20之间完全没有空隙，有效使二者连接处实现无缝连接，能够提高导电装置10和导电机构20之间的力学性能与电学性能。

导电机构20和连接部13之间设置了熔接层30和固定部50，可以减低导电机构20和连接部13之间的电势差，从而可以进行异种金属的焊接，尤其是铜和铝的焊接，能够增加电连接组件的使用寿命，降低原材料成本。

一般情况下，用电装置的连接端都是铜材质的，因此导电机构20多采用铜为主要材质，为了减低成本，导电装置10中的导体11可以采用铝材质，这样所使用的筒状体12也需要是铝材质。由于铜的熔点比铝高，在摩擦焊接过程中，筒状体12和导体11组成的连接部13会先比导电机构20熔融，熔融的连接部13前端会堆积到接触面上，因此连接部13的焊接面要小于接触部22的横截面，才会在接触面上形成稳定的熔接层30和固定部50。

在一实施方式中，如图4所示，所述连接部13的端部熔融形成固定部50，所述固定部50径向直径与所述接触部22径向直径差值的绝对值小于10％。

连接部13的端部与导电机构20摩擦生热并熔融，熔融后的连接部13的端面与接触面形成稳定的熔接层30，其他熔融的部分在摩擦焊夹具中堆积形成固定部50，起到对熔融的连接部13前端定型以及加强连接部13与导电机构20的连接强度的作用。

发明人选用10组电连接组件的样件，分别测试固定部50径向直径与接触部22径向直径差值绝对值的拉拔力，其他参数相同。根据电连接组件的企业使用标准可知，85mm²铝线的拉拔力最小3500N。

表1：固定部50径向直径与接触部22径向直径差值绝对值不同占比的拉拔力

根据以上数据可以得出，所述固定部50径向直径与所述接触部22径向直径差值的绝对值占比小于10％。

在一实施方式中，发明人设定固定部50沿所述导电装置10轴向方向的长度为0.5mm-15mm。

在一实施方式中，如图3所示，所述多边形为六边形。

为了验证连接部13的横截面积为六边形对导电机构20与导电装置10摩擦焊接的影响，发明人做以下实验进行验证。

试验中使用的材料是铝材质的筒状体12、导体11使用85mm²铝线；

使用的设备为数控车床，六方压接机，超声波清洗机，圆形压缩机，剥皮下料机，摩擦焊设备，以下为具体操作步骤：

(1)使用数控车床把铝管加工成筒状体12，加工完成后酒精超声波清洗去油和铝屑，晾干；

(2)对导体11进行下料剥皮留胶，铝线剥皮长度为16mm；

(3)去掉导体11头部的绝缘层14，把筒状体12套在导体11上；

(4)分别调整六方压接机以及圆形缩管机，分别进行加工10组样件，分别进行计时如表2所示；

(5)步骤4中的两种缩管方式分别与相同的导电机构20进行摩擦焊，使用专有设备记录筒状体12的夹持力，如表3所示。

表2：采用不用压接方式的工时

表3：采用不同压接方式的夹持力

从上述表2和表3中的数据可以得出，连接部13的横截面为六边形，能够很好的保证导电装置10与导电机构20在焊接转动过程中，不需要多次转动，工时可以缩短70％，大大的提升了焊接效率。同时，连接部13的横截面设计成六边形，通过对应截面的夹具直接固定连接部13，保证对导电机构20很好的夹持，使焊接稳定性显著增加，夹持力减小50％左右。

在一实施方式中，如图6所示，所述筒状体12的内壁沿周向方向设有至少一个环形凸起123。

筒状体12的内壁上设有环形凸起123，环形凸起123设置波纹状的环形凸起123，此处不限制环形凸起123的具体形状，此结构能够增加筒状体12与导体11之间连接的作用力。

在筒状体12的内壁设置环形凸起123，与导体11压接后可以增加与导体11之间的摩擦力，阻止导体11从筒状体12中脱落，增加电连接组件的安全性能。

在一实施方式中，如图9所示，还包括与连接后的所述导电装置10和所述导电机构20一体注塑成型的密封机构40，所述密封机构40至少包覆所述熔接层30外周。

密封机构40能够将导电装置10和导电机构20的导电部分进行密封，与大气产生隔离，具有对油、酸和化学品以及对温度的耐受，并可以有效的防止导电部分氧化。采用一体注塑可以降低材料成本。

密封机构40的材质可以是密封胶，所述密封胶为硅酮密封胶、聚氨酯密封胶、聚硫密封胶、丙烯酸密封胶、厌氧密封胶、环氧密封胶、丁基密封胶、PVC密封胶、沥青密封胶中的一种，优选的，选用聚氨酯密封胶。

实施例2

如图5所示，本实施例与实施例1的区别为所述导电装置10还包括包覆在所述导体11外周的绝缘层14，所述导体11至少部分延伸出所述绝缘层14端部之外，所述筒状体12由相互连接的第一筒体121和第二筒体122构成，所述第一筒体121的包覆延伸出所述绝缘层14端部之外的所述导体11并固定连接，所述第二筒体122包覆至少部分所述绝缘层14并密封连接。

在一实施方式中，如图7和图8所示，为了保证筒状体12与导体11及绝缘体连接的稳定性，第一筒体121和第二筒体122的内壁上都设置环形凸起123。由于导体11外部设置有绝缘层14，为了保证筒状体12将导体11和部分绝缘体插入到筒状体12内部，所示筒状体12的结构设置为如图7所示。在另一种实施方式中，也可以在第一筒体121和第二筒体122其中一者的内壁上设置环形凸起123。

在一实施方式中，第二筒体122的横截面为多边形，能够进一步减小六方压接机对筒状体12的夹持力，同时能够提高焊接稳定性。具体的第二筒体122的横截面设置为六边形。

在一实施方式中，如图2所示，由于导体11外侧设置有绝缘层14，所述第一筒体121外切圆的直径小于所述第二筒体122外切圆的外径。

在一实施方式中，沿所述导电装置10轴向方向，所述第一筒体121的长度与所述第二筒体122的长度的比值为4:1-1.5:1。

发明人选用10组电连接组件样件，10组样件中第一筒体121的长度为相同的设定值，只改变第二筒体122的长度值，使用气密检测仪分别测试样件的气密性。一般第一筒体121与导体11压接连接，合适的长度能够保证导电机构20和导电装置10的拉拔力，因此设定第一筒体121的长度固定，当第一筒体121的长度与第二筒体122的长度比值为大于4:1，则第二筒体122的长度过小，压接绝缘层14端部的长度也会过短，当导体11进行弯折时，绝缘层14端部会从第二筒体122中脱落，导致气密性不合格。当第一筒体121的长度与第二筒体122的长度比值小于1.5:1时，第二筒体122的长度过长，压接绝缘层14的长度也过长，会导致材料的使用浪费，同时使导体11可弯折的半径增大。因此发明人设定所述第一筒体121的长度与所述第二筒体122的长度的比值为4:1-1.5:1。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电连接组件，其特征在于，包括相互连接并起到导通电流作用的导电装置和导电机构，

所述导电装置包括导体和筒状体，所述筒状体套接在所述导体一端至少部分外周上并与所述导体固定连接形成连接部，所述筒状体的端部与所述导体的端部平齐；

所述导电机构包括与用电装置连接的功能部和与所述导电装置连接的接触部，所述接触部设有与所述用电装置连接的接触面；

所述连接部的端部与所述接触部的端部焊接连接，并在所述接触面上形成熔接层，

所述连接部的横截面形状为多边形，且所述多边形的外切圆直径小于所述接触部的直径。

2.根据权利要求1所述的电连接组件，其特征在于，所述连接部的端部熔融形成固定部，所述固定部径向直径与所述接触部径向直径差值的绝对值小于10％。

3.根据权利要求2所述的电连接组件，其特征在于，所述固定部沿所述导电装置轴向方向的长度为0.5mm-15mm。

4.根据权利要求1所述的电连接组件，其特征在于，所述多边形为六边形。

5.根据权利要求1所述的电连接组件，其特征在于，所述导电装置还包括包覆在所述导体外周的绝缘层，所述导体至少部分延伸出所述绝缘层端部之外，所述筒状体由相互连接的第一筒体和第二筒体构成，所述第一筒体的包覆延伸出所述绝缘层端部之外的所述导体并固定连接，所述第二筒体包覆至少部分所述绝缘层并密封连接。

6.根据权利要求5所述的电连接组件，其特征在于，所述第二筒体的横截面形状为多边形。

7.根据权利要求5所述的电连接组件，其特征在于，所述第一筒体外切圆的直径小于所述第二筒体外切圆的外径。

8.根据权利要求5所述的电连接组件，其特征在于，沿所述导电装置轴向方向，所述第一筒体的长度与所述第二筒体的长度的比值为4:1-1.5:1。

9.根据权利要求1所述的电连接组件，其特征在于，所述筒状体的内壁沿周向方向设有至少一个环形凸起。

10.根据权利要求1所述的电连接组件，其特征在于，还包括与连接后的所述导电装置和所述导电机构一体注塑成型的密封机构，所述密封机构至少包覆所述熔接层外周。