ES2955835T3 - Conjunto de terminales de aluminio y conector de transición de cobre aluminio - Google Patents
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Abstract
Un terminal de aluminio y un conector de transición cobre-aluminio. Un terminal de aluminio (1) comprende una cavidad de inserción para la inserción de un alambre de aluminio (2); la cavidad de inserción comprende una primera cavidad (11) que tiene un diámetro interior que coincide con un diámetro exterior de un núcleo (21) del alambre de aluminio (2), y una segunda cavidad (12) que tiene un diámetro interior que coincide con un diámetro exterior de un aislante capa (22) del alambre de aluminio (2); un extremo trasero de la primera cavidad (11) está conectado a un extremo delantero de la segunda cavidad (12); el espesor mínimo de pared (H) de la cavidad de inserción no es inferior a 1/6 del espesor de pared de la capa aislante (22). Un terminal de transición cobre-aluminio comprende un terminal de cobre (3) y al menos un terminal de aluminio (1); el terminal de cobre (3) se fija al extremo frontal de la primera cavidad (11) del terminal de aluminio (1). La presente solución no sólo puede evitar grietas en el terminal de aluminio (1) durante un proceso de unión por prensa y facilitar la racionalización de costos de un producto terminado, sino también mejorar el rendimiento conductivo entre el terminal de aluminio (1) y el alambre de aluminio (2).). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Conjunto de terminales de aluminio y conector de transición de cobre-aluminio
Campo técnico
La presente invención se refiere a un conjunto de terminales de aluminio usado en un conector de transición de cobrealuminio para un vehículo automotriz y a un conector de transición de cobre-aluminio que usa el terminal de aluminio descrito.
Antecedentes
Los terminales de conexión de aparatos eléctricos, especialmente aparatos eléctricos para vehículos automotrices, suelen estar hechos de cobre. Una conexión directa de estos terminales de conexión y alambres de aluminio (que incluye un núcleo del conductor y una capa aislante envuelta sobre el núcleo del conductor, y el núcleo del conductor está hecho principalmente de aluminio o aleación de aluminio) dará como resultado una gran resistencia de contacto. En caso de funcionamiento prolongado, sobrecarga o cortocircuito del aparato, puede producirse un aumento brusco de temperatura en la junta de conexión y, por tanto, provocar accidentes. Para ello, en la práctica se utiliza generalmente un conector de cobre-aluminio pretratado o una barra colectora de transición de cobre-aluminio.
Una patente de modelo de utilidad china CN 203312469 U divulga una junta de cobre-aluminio que desempeña principalmente un papel de conector de transición entre aparatos eléctricos y cables de aluminio. Los elementos involucrados en el conector de transición incluyen principalmente alambre de aluminio, casquillo de aluminio y terminal de cobre. Específicamente, el alambre de aluminio consta de un núcleo del conductor y una capa aislante envuelta sobre el núcleo del conductor. El casquillo de aluminio se envuelve sobre los alambres de aluminio. Un extremo del casquillo de aluminio se coloca sobre el núcleo del conductor en la parte extrema del alambre de aluminio donde se retira la capa aislante, y el otro extremo del casquillo de aluminio se coloca sobre la capa aislante adyacente. El interior del casquillo de aluminio tiene forma de escalón, y una superficie de escalón interior coincide con una superficie extrema de la capa aislante. Sin embargo, no hay limitación en cuanto al tamaño del casquillo de aluminio para la junta de cobre-aluminio que tiene dicha estructura. Dado que la férula de aluminio comúnmente utilizada generalmente tiene un límite elástico de aproximadamente 30 MPa, un pequeño espesor de pared del casquillo de aluminio cuando se engarza con el alambre de aluminio provocará grietas en el casquillo de aluminio fácilmente, o pueden aparecer grietas obvias después de algunos rayones, por lo que se degradan las propiedades mecánicas generales de la junta de cobre-aluminio. Mientras tanto, aumentar el espesor de la pared del casquillo de aluminio contribuye muy poco a mejorar el rendimiento de engarzado, las propiedades mecánicas y las propiedades eléctricas del producto y requiere una gran cantidad de material de aluminio, lo que aumenta considerablemente el costo de producción.
Mientras tanto, dado que el cable de aluminio está conectado al casquillo de aluminio mediante engarzado, si el engarzado no puede lograr una buena conexión, es fácil dejar un espacio entre el casquillo de aluminio y el núcleo del conductor del alambre de aluminio, o entre los núcleos conductores del alambre de aluminio. Como resultado, es difícil aislar el aire y el agua, y el núcleo del conductor se oxidará y corroerá con el aire. De este modo, se aumenta la resistencia entre el núcleo del conductor y el casquillo de aluminio, y se reduce el rendimiento de la conductividad eléctrica entre el alambre de aluminio y el casquillo de aluminio.
Los siguientes documentos de la técnica anterior describen el terminal de aluminio convencional.
D1: Estados Unidos 2480280 A (Bergan Martin D) 30 de agosto de 1949.
D2: Mtr Mecatraction: "Mecatraction MTR Catalogue connectors", 31 de diciembre de 2010, páginas 1-56, XP055620974, obtenido de Internet.
D3: EP 1032077 A2 (Auto Kabel Man GMBH [DE]) 30 de agosto de 2000.
D4: AU 2008258 184 B2 (Cable Accessories Australia PT) 3 de diciembre de 2009.
D5: US 4312793 A (Charneski Mitchell D et al) 26 de enero de 1982. El documento US 2004/168315 A1 se considera la técnica anterior más cercana al objeto de la reivindicación 1 y describe un conjunto de terminal de aluminio de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Resumen
Para superar los defectos de la técnica anterior, el primer objetivo de la presente invención es proporcionar un conjunto de terminal de aluminio que no sólo pueda evitar grietas durante el engarzado y racionalizar el coste del producto fabricado, sino que también pueda mejorar el rendimiento de conductividad eléctrica entre el terminal mismo de aluminio y el cable de aluminio. El segundo objetivo de la presente invención es proporcionar un conector de transición de cobre-aluminio utilizando el conjunto de terminal de aluminio descrito.
Para lograr el primer objetivo, la presente invención utiliza la siguiente solución técnica como se define en la reivindicación 1 adjunta.
Preferiblemente, el espesor de pared máximo de la cavidad de inserción no es mayor que 18 veces el espesor de pared de la capa aislante.
Preferiblemente, una pared interior de una junta de conexión de la primera cavidad y la segunda cavidad tiene una estructura achaflanada.
Preferiblemente, un extremo frontal de la primera cavidad está provisto de una abertura.
Además, la capa de revestimiento eléctricamente conductora está compuesta principalmente por un 30-90% en peso de una parte eléctricamente conductora y un 10-70% en peso de parte portadora.
Además, la parte eléctricamente conductora incluye al menos uno de polvo de oro, polvo de plata, polvo de cobre, polvo de aluminio, polvo de zinc, polvo de hierro, polvo de cadmio, polvo de magnesio, polvo de litio, polvo de estaño o polvo de níquel. Opcionalmente, la parte eléctricamente conductora está compuesta principalmente de polvo de grafito. Además, la parte portadora incluye una matriz de resina y un adhesivo.
Para lograr el segundo objetivo, la presente invención utiliza la siguiente solución técnica que se describe en detalle. Un conector de transición de cobre-aluminio incluye un terminal de cobre y al menos un conjunto de terminal de aluminio descrito anteriormente. El terminal de cobre está fijado en un extremo frontal de la primera cavidad del terminal de aluminio.
Preferiblemente, el terminal de cobre está soldado en el extremo frontal de la primera cavidad.
Además, el terminal de cobre se fija en el extremo frontal de la primera cavidad mediante soldadura por fricción, soldadura por resistencia, soldadura por láser, soldadura por haz de electrones o soldadura por presión.
Preferiblemente, el terminal de cobre tiene una estructura hueca.
Además, una superficie de conexión entre el terminal de cobre y el extremo frontal de la primera cavidad es una superficie plana.
Opcionalmente, la superficie de conexión entre el terminal de cobre y el extremo frontal de la primera cavidad es una superficie plegada.
Preferiblemente, se proporcionan al menos dos terminales de aluminio. Los terminales de aluminio están dispuestos en una fila a lo largo de una dirección horizontal, y las paredes laterales de los terminales de aluminio adyacentes están conectadas de forma fija.
Opcionalmente, se proporcionan al menos dos terminales de aluminio. Los terminales de aluminio están dispuestos en una fila a lo largo de la dirección horizontal y los terminales de aluminio adyacentes están separados entre sí. Opcionalmente, el terminal de cobre tiene una estructura de tres vías. Se proporcionan tres terminales de aluminio. Los extremos frontales de las primeras cavidades de los tres terminales de aluminio corresponden respectivamente a tres superficies extremas de la estructura de tres vías, y cada extremo frontal de la primera cavidad está conectado fijamente a la superficie extrema correspondiente.
En comparación con la técnica anterior, la presente invención tiene las siguientes ventajas.
Primero, basándose en múltiples pruebas de compresión y mejoras creativas, el inventor llegó a la conclusión de que existe una alta probabilidad de que se produzcan grietas en la cavidad de inserción si la deformación por compresión del terminal de aluminio causada por el engarce con el alambre de aluminio es mayor que el espesor de la pared de la propia cavidad de inserción. Además, el inventor también descubrió que el rango de deformación por compresión de la cavidad de inserción durante el engarzado con el alambre de aluminio se puede controlar eficazmente y por lo tanto se pueden evitar las grietas en la cavidad de inserción, siempre que se mantenga la relación entre el valor de espesor mínimo de la pared de la cavidad de inserción y el valor del espesor de la pared de la capa aislante del alambre de aluminio estén bien controlados. En una prueba de compresión, se aplica una presión de aproximadamente 30 MPa al terminal de aluminio. Esta prueba de compresión demuestra además la posición del inventor de que si el espesor mínimo de pared de la cavidad de inserción se establece en 1/7, 1/8, 1/9, 1/10, 1/11 o 1/12 veces el espesor de pared de la capa aislante del alambre de aluminio, aparecen grietas obvias en la superficie del terminal de aluminio de la presente invención. Mientras que, si el espesor mínimo de la pared de la cavidad de inserción se establece en 1/6, 1/5, 1/4, 1/3, 1/2, 1, 2, 3... 15, 18 o 20 veces el espesor de la pared de la capa aislante del alambre de aluminio,
no aparece ninguna grieta en la superficie del terminal de aluminio de la presente invención bajo la misma presión. Por lo tanto, el inventor cree que los casos en los que el terminal de aluminio se fractura durante el engarzado con el alambre de aluminio se pueden reducir eficazmente cuando el espesor de pared mínimo de la cavidad de inserción se establece en al menos 1/6 veces el espesor de pared de la capa aislante.
Mientras tanto, en el proceso en el que el conector de cobre-aluminio está formado por el terminal de aluminio y el terminal de cobre, si el espesor de pared mínimo de la cavidad de inserción es mayor o igual al valor umbral, es decir, 1/6 veces el espesor de pared de la capa de aislamiento, se puede mejorar la resistencia al impacto de la junta de conexión del terminal de aluminio y el cable de aluminio, asegurando así aún más el rendimiento de la conexión eléctrica entre ellos.
En segundo lugar, el espesor de pared máximo de la cavidad de inserción no es mayor que 18 veces el espesor de pared de la capa aislante, por lo que se puede ahorrar el costo de producción del terminal de aluminio mientras se cumplen los requisitos de las propiedades eléctricas esenciales y el rendimiento de engarzado para el terminal de aluminio.
En tercer lugar, la pared interior de la junta de conexión entre la primera cavidad y la segunda cavidad de la cavidad de inserción tiene una estructura achaflanada. La estructura achaflanada puede evitar grietas obvias en el terminal de aluminio en la extrusión y puede proteger eficazmente el núcleo del conductor y la capa de aislamiento de muescas o abrasiones por fricción causadas por el lado en ángulo recto durante la compresión, para evitar los efectos en las propiedades del producto.
En cuarto lugar, la capa de revestimiento eléctricamente conductora entre la pared interior de la primera cavidad y el núcleo del conductor no sólo mejora el contacto eléctrico entre la pared interior y el núcleo del conductor, sino que también elimina el aire, la humedad y otras impurezas entre la pared interior y el núcleo del conductor, por lo que el núcleo del conductor no se oxida y se reduce la resistencia entre el núcleo del conductor y el terminal de aluminio. Además, se puede evitar el hecho de que la resistencia entre el núcleo del conductor y el terminal de aluminio aumente con el paso del tiempo debido a la oxidación u otras razones, mejorando así aún más el rendimiento de la conductividad eléctrica entre el alambre de aluminio y el terminal de aluminio.
En quinto lugar, la capa de revestimiento eléctricamente conductora incluye al menos un 15% en peso de una parte eléctricamente conductora y como máximo un 85% en peso de una parte portadora, lo que puede garantizar eficazmente el rendimiento de la conductividad eléctrica y la fluidez de la capa de revestimiento eléctricamente conductora.
En sexto lugar, la capa de revestimiento eléctricamente conductora está compuesta principalmente por un 30-90% en peso de una parte eléctricamente conductora y un 10-70% en peso de parte portadora. La parte eléctricamente conductora con una proporción de 30-90% en peso es eficaz para garantizar el rendimiento de la conductividad eléctrica entre el alambre de aluminio y el terminal de aluminio.
En séptimo lugar, la parte eléctricamente conductora incluye al menos uno de polvo de oro, polvo de plata, polvo de cobre, polvo de aluminio, polvo de zinc, polvo de hierro, polvo de cadmio, polvo de magnesio, polvo de litio, polvo de estaño o polvo de níquel, de modo que se pueda ajustar de manera flexible la composición de la capa de revestimiento eléctricamente conductora según el presupuesto real. Por ejemplo, sobre la base de satisfacer el requisito de rendimiento de conductividad eléctrica, se puede lograr una reducción apropiada del costoso polvo metálico eléctricamente conductor, para ahorrar el costo de fabricación. En octavo lugar, la parte eléctricamente conductora está compuesta principalmente de polvo de grafito. En comparación con el uso de polvos metálicos, tales como polvo de oro, polvo de plata, polvo de cobre, polvo de aluminio, polvo de zinc, polvo de hierro, polvo de cadmio, polvo de magnesio, polvo de litio, polvo de estaño o polvo de níquel, como componente eléctricamente conductor mencionado con anterioridad, el uso del polvo de grafito puede reducir considerablemente el costo de fabricación de la parte eléctricamente conductora.
En noveno lugar, la parte portadora incluye una matriz de resina y un adhesivo. La parte portadora incluye además uno o más de un agente reticulante, un agente de acoplamiento y un agente dispersante. La matriz de resina puede unir eficazmente la parte eléctricamente conductora y llenar los espacios para evitar el aire, la humedad y las impurezas entre la primera cavidad y el núcleo del conductor. El agente dispersante facilita la distribución uniforme de la parte eléctricamente conductora. El adhesivo mejora la unión entre la parte portadora y la parte eléctricamente conductora. El agente reticulante aumenta la resistencia y elasticidad generales de la capa de revestimiento eléctricamente conductora. El agente de acoplamiento mejora la unión entre los componentes de la capa de revestimiento eléctricamente conductora.
Décimo, el terminal de cobre se fija en el extremo frontal de la primera cavidad del terminal de aluminio mediante fricción, soldadura por resistencia, soldadura por láser, soldadura por haz de electrones o soldadura por presión para fabricar el conector de transición de cobre-aluminio. Al hacerlo, se puede evitar eficazmente la reacción de la celda galvánica y se pueden garantizar las propiedades mecánicas y eléctricas del conector de transición de cobre-aluminio.
En decimoprimer lugar, el terminal de cobre del conector de transición de cobre-aluminio tiene una estructura hueca, por lo que, una vez satisfecho el rendimiento de conducción eléctrica esencial, se puede reducir eficazmente el consumo de cobre. Así, además de la reducción del costo de fabricación del conector de transición de cobre-aluminio, el terminal de transición de cobre-aluminio puede tener un peso más ligero.
En decimosegundo lugar, en el conector de transición cobre-aluminio, si la superficie de conexión entre el terminal de cobre y el extremo frontal de la primera cavidad del terminal de aluminio es una superficie plana, en el proceso de soldadura, ya que las superficies extremas del terminal de cobre y el terminal de aluminio se pueden alinear fácilmente, la implementación de la soldadura es fácil y se puede formar una junta sólida y fuerte entre el terminal de cobre y el terminal de aluminio con una menor tendencia a causar problemas de calidad de la soldadura, tales como cordones de soldadura, orificios de aire, etc., lo que no solo reduce en gran medida la tasa de descalificación y ahorra costos de fabricación, sino que también mejora la seguridad y confiabilidad del conector de transición de cobre-aluminio durante su uso.
En decimotercer lugar, en el conector de transición de cobre-aluminio, si la superficie de conexión entre el terminal de cobre y el extremo frontal de la primera cavidad del terminal de aluminio es una superficie plegada, el área de contacto efectiva entre el terminal de cobre y el terminal de aluminio aumenta considerablemente, lo que asegura un buen rendimiento de conductividad eléctrica, mejora las propiedades mecánicas del terminal de cobre y del terminal de aluminio durante la soldadura y reduce la resistencia en la superficie de contacto del terminal de cobre y del terminal de aluminio.
En decimocuarto lugar, en el conector de transición de cobre-aluminio, al menos dos o más terminales de aluminio pueden mejorar en gran medida la eficiencia de uso del conector de cobre-aluminio. El conector puede reemplazar múltiples terminales para conexiones en equipos de carga de corriente alta, como un vehículo de nueva energía, etc., por lo que no solo puede ahorrar espacio y costo, sino que también puede mejorar la eficiencia del ensamblaje.
La descripción anterior es simplemente un resumen de las soluciones técnicas de la presente invención. Para aclarar las soluciones técnicas de la presente invención, para poder implementar las soluciones técnicas de acuerdo con la descripción de la especificación y para aclarar los objetivos, características y ventajas anteriores y otros de la presente invención, en lo sucesivo se describirán las realizaciones preferidas con referencia a los dibujos. Los detalles son los siguientes.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre un terminal de aluminio de acuerdo con una primera realización preferida y un alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 2 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre un terminal de aluminio según una segunda realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 3 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre un terminal de aluminio según una tercera realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 4 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con una primera realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 5 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con una segunda realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 6 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una primera estructura de una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con una tercera realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 7 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una segunda estructura de la estructura del conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con la tercera realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 8 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una tercera estructura de una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con la tercera realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 9 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una cuarta estructura de una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con la tercera realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 10 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con una cuarta realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 11 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con una quinta realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 12 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una primera estructura de una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con una sexta realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 13 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una segunda estructura de una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con la sexta realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 14 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con una séptima realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 15 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una primera estructura de una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con una octava realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 16 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una segunda estructura de una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con la octava realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 17 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con una novena realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 18 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con una décima realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 19 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de conexión entre una estructura de conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con una decimoprimera realización preferida y el alambre de aluminio de la presente invención;
La Fig. 20 es un diagrama esquemático que muestra la estructura de una junta de tres vías en una estructura de conector de transición de cobre-aluminio según una duodécima realización preferida de la presente invención.
Los designadores de referencia en los dibujos se describen a continuación: 1: terminal de aluminio; 11: primera cavidad; 12: segunda cavidad; 2: alambre de aluminio; 21: núcleo del conductor 22: capa aislante; 3: terminal de cobre; 31: superficie del extremo de la junta de tres vías; 32: cavidad hueca cerrada; 4: estructura achaflanada; 5: entrada para el paso del alambre de aluminio por el terminal de cobre; H: espesor mínimo de pared.
Descripción detallada de las realizaciones
Para ilustrar mejor las soluciones técnicas utilizadas en la presente invención para realizar los objetivos mencionados anteriormente y las funciones de los mismos, las realizaciones, estructuras, características y funciones específicas de la presente invención se describirán en detalle a continuación con referencia a los dibujos. y realizaciones preferidas. Los detalles son los siguientes.
Estructura terminal de aluminio 1 (con estructura en ángulo recto)
La Fig. 1 muestra la primera estructura del terminal de aluminio 1 de la presente invención, incluyendo la cavidad de inserción para insertar el alambre de aluminio 2. La cavidad de inserción incluye la primera cavidad 11 con un diámetro interior que coincide con un diámetro exterior del núcleo del conductor 21 del alambre de aluminio 2, y la segunda cavidad 12 con un diámetro interior que coincide con un diámetro exterior de la capa aislante 22 del alambre de aluminio 2. El extremo trasero de la primera cavidad 11 está conectado al extremo frontal de la segunda cavidad 12. El espesor mínimo de pared H de la cavidad de inserción no es menor a 1/6 veces el espesor de pared de la capa aislante.
Durante la instalación, primero se retira la capa aislante 22 en el extremo frontal del alambre de aluminio 2 para exponer el núcleo del conductor 21, y luego el alambre de aluminio 2 se inserta en la cavidad de inserción. Debe asegurarse que la parte expuesta del núcleo del conductor 21 esté ubicada en la primera cavidad 11, y que una parte de la capa aislante 22 restante esté ubicada en la segunda cavidad 12. Después de eso, se aplica una presión de aproximadamente 30 MPa al terminal de aluminio 1, para engarzar y fijar el terminal de aluminio 1 con la parte de alambre de aluminio 2 ubicada en su interior.
A partir de múltiples pruebas de compresión se concluye que con una presión de 30 MPa aplicada al terminal de aluminio 1 a presión atmosférica normal, si el espesor mínimo de pared de la cavidad de inserción se establece en 1/7, 1/8, 1/9, 1 /10, 1/11 o 1/12 veces el espesor de la pared de la capa aislante del alambre de aluminio, aparecieron grietas evidentes en la superficie del terminal de aluminio de la presente invención. Mientras que, si el espesor mínimo de la pared de la cavidad de inserción se establece en 1/6, 1/5, 1/4, 1/3, 1/2, 1, 2, 3... 15, 18 o 20 veces el espesor de la pared de la capa aislante del alambre de aluminio, bajo la misma presión, no apareció ninguna grieta en la superficie del terminal de aluminio 1 de la presente invención. Por lo tanto, los casos en los que el terminal de aluminio 1 se fractura durante el engarzado con el alambre de aluminio 2 se pueden reducir eficazmente cuando el espesor de pared mínimo de la cavidad de inserción se establece en al menos 1/6 veces el espesor de pared de la capa aislante.
Mientras tanto, si el espesor de pared mínimo H de la cavidad de inserción es mayor o igual al valor umbral, es decir, 1/6 veces el espesor de pared de la capa aislante 22, la resistencia mecánica de la junta de conexión entre el terminal de aluminio 1 y el alambre de aluminio 2 se puede garantizar cuando el conector de cobre-aluminio está formado por el terminal de aluminio 1 y el terminal de cobre 3, asegurando así aún más el rendimiento de la conexión eléctrica entre ellos.
Cabe señalar que en el terminal de aluminio 1 mostrado en la Fig. 1, la primera cavidad 11 y la segunda cavidad 12 tienen un espesor uniforme, y el espesor de pared de la primera cavidad 11 es mayor que el espesor de pared de la segunda cavidad 12. Por consiguiente, en la presente estructura, el espesor de pared mínimo H de la cavidad de inserción denota sustancialmente el espesor de pared mínimo de la segunda cavidad 12 mostrada en la Fig. 1. Obviamente, para los expertos en la técnica, el espesor mínimo de pared H de la cavidad de inserción no debe limitarse a la forma mostrada en la Fig. 1 como se describe anteriormente. Cuando el espesor de pared de la primera cavidad 11 es igual al espesor de pared de la segunda cavidad 12, el espesor de pared mínimo H de la cavidad de inserción es el espesor de pared mínimo de la primera cavidad 11 o el espesor de pared mínimo de la segunda cavidad 12 . Opcionalmente, cuando el espesor de pared de la primera cavidad 11 es menor que el de la segunda cavidad 12, el espesor de pared mínimo H de la cavidad de inserción es el espesor de pared mínimo de la primera cavidad 11. Opcionalmente, cuando el espesor de pared de la primera cavidad 11 y el espesor de pared de la segunda cavidad 12 son de tipo variable o escalonado gradualmente, el espesor de pared mínimo H de la cavidad de inserción debe entenderse como aquel con espesores de pared mínimos en la primera cavidad 11 y la segunda cavidad 12, en este caso.
Además de la base de que el terminal de aluminio 1 puede cumplir los requisitos de rendimiento eléctrico esencial y rendimiento de engarzado, se puede reducir el costo de fabricación del terminal de aluminio 1. Como mejora adicional de la estructura del terminal de aluminio 1, el espesor máximo de pared de la cavidad de inserción no es mayor que 18 veces el espesor de pared de la capa aislante 22 (es decir, el espesor máximo de pared de la cavidad de inserción es como máximo 18 veces el espesor de la pared de la capa aislante 22).
Las secciones transversales de la primera cavidad 11 y la segunda cavidad 12 tienen forma rectangular. El diámetro interior de la primera cavidad 11 es ligeramente mayor que el diámetro exterior del núcleo del conductor de aluminio 21. El diámetro interior de la segunda cavidad 12 es ligeramente mayor que la suma del diámetro del núcleo del conductor 21 y el espesor de la pared de la capa aislante de alambre de aluminio 22.
El núcleo conductor 21 está hecho principalmente de aluminio o aleación de aluminio, y el núcleo del conductor 21 puede estar formado por un alambre central o retorciendo múltiples alambres centrales. Para mejorar la conductividad eléctrica entre el alambre de aluminio 2 y el terminal de aluminio 1, se proporciona una capa de revestimiento eléctricamente conductora (no mostrada en los dibujos) para permitir una conducción eléctrica entre el núcleo del conductor 21 y la primera cavidad 11 entre el interior pared de la primera cavidad 11 y el núcleo del conductor 21. Con la capa de revestimiento eléctricamente conductora, no sólo se puede mejorar el contacto eléctrico entre la pared interior de la primera cavidad 11 y el núcleo del conductor 21, sino que también se puede eliminar el aire, la humedad y otras impurezas entre la pared interior y el núcleo del conductor 21 para evitar la oxidación del núcleo del conductor 21 y reducir la resistencia entre el núcleo del conductor 21 y el terminal 1 de aluminio. Mientras tanto, la capa de revestimiento eléctricamente conductora también puede evitar el aumento de la resistencia entre el núcleo del conductor y el terminal de aluminio causado por la oxidación u otros factores a medida que pasa el tiempo. Por lo tanto, se logra el objetivo de mejorar aún más el rendimiento de la conductividad eléctrica entre el alambre de aluminio 2 y el terminal de aluminio 1.
Para aumentar la fluidez de la capa de recubrimiento eléctricamente conductora, la capa de recubrimiento eléctricamente conductora incluye al menos un 15% en peso de una parte eléctricamente conductora y como máximo un 85% en peso de una parte portadora.
Para distribuir uniformemente la parte eléctricamente conductora dentro de la capa de recubrimiento eléctricamente conductora para asegurar el rendimiento de la conductividad eléctrica entre el alambre de aluminio 2 y el terminal de aluminio 1, como una mejora adicional de la estructura del terminal de aluminio, la capa de recubrimiento eléctricamente conductora está compuesta principalmente por 30-90% en peso de parte eléctricamente conductora y 10-70% en peso de parte portadora.
Particularmente, la parte portadora incluye una matriz de resina y un adhesivo. La parte portadora incluye además uno o más de un agente reticulante, un agente de acoplamiento y un agente dispersante. La matriz de resina puede unir eficazmente la parte eléctricamente conductora y llenar los espacios para evitar el aire, la humedad y las impurezas queden entre la primera cavidad y el núcleo del conductor 21. El agente dispersante facilita la distribución uniforme de la parte eléctricamente conductora. El adhesivo mejora la unión entre la parte portadora y la parte eléctricamente conductora. El agente reticulante aumenta la resistencia y elasticidad generales de la capa de revestimiento eléctricamente conductora. Adicionalmente, el agente de acoplamiento mejora la combinación de los componentes de la capa de revestimiento eléctricamente conductora.
Como primer componente preferido de la parte eléctricamente conductora de la estructura terminal de aluminio, la parte eléctricamente conductora incluye al menos uno de polvo de oro, polvo de plata, polvo de cobre, polvo de aluminio, polvo de zinc, polvo de hierro, polvo de cadmio, polvo de magnesio, polvo de litio, polvo de estaño o polvo de níquel. La siguiente tabla muestra los resultados de las pruebas del rendimiento de conductividad eléctrica de la capa de revestimiento eléctricamente conductora formada por diferentes tipos de polvos metálicos con componentes eléctricamente conductores de diferentes relaciones.
Como se puede ver en la tabla anterior, para el mismo tipo de polvo metálico, cuanto mayor sea la relación, menor será la resistividad de la capa de recubrimiento eléctricamente conductora formada y mejor será el rendimiento de la conductividad eléctrica entre el alambre de aluminio 2 y el terminal de aluminio. 1. Por el contrario, cuanto menor sea la proporción del polvo metálico, mayor será la resistividad de la capa de recubrimiento eléctricamente conductora formada y peor será el rendimiento de la conductividad eléctrica entre el alambre de aluminio 2 y el terminal de aluminio 1. En la presente tabla, para el mismo tipo de polvo metálico, el mejor rendimiento de conductividad eléctrica se puede lograr cuando la capa de recubrimiento eléctricamente conductora está formada por el polvo metálico en una relación del 100%, mientras que el peor rendimiento de conductividad eléctrica se puede lograr cuando la capa de revestimiento eléctricamente conductora está formada por polvo metálico en una relación del 15%.
Entre los diferentes tipos de polvos metálicos, con la misma proporción, el polvo de Al, el polvo de Mg, el polvo de Zn, el polvo de Cd, el polvo de Fe, el polvo de Sn y el polvo de Ni son más baratos. Sin embargo, dado que el polvo de Mg es relativamente activo en el aire, el polvo de Fe se oxida y corroe fácilmente en el aire, y el polvo de Cd y el polvo de Sn tienen un rendimiento de conductividad eléctrica relativamente bajo, por lo que se prefiere el polvo de Al, el polvo de Zn o el polvo de Ni como componentes eléctricamente conductores para reducir el costo de fabricación. Mientras que, entre el polvo de Ag, el polvo de Cu, el polvo de Au y el polvo de Li, el rendimiento de conductividad eléctrica del polvo de Ag, el polvo de Cu y el polvo de Au es mejor que el de los polvos metálicos mencionados anteriormente. Aunque el polvo de Au y el polvo de Ag son químicamente estables, son demasiado caros para ser adecuados en situaciones en las que se requiere un costo de fabricación bajo. El polvo de Li es caro y tiene un rendimiento de conductividad eléctrica relativamente común. El polvo de Cu tiene un buen rendimiento de conductividad eléctrica y al mismo tiempo tiene un costo de fabricación bajo. Por lo tanto, en el proceso de fabricación práctico, se puede ajustar de manera flexible la composición específica del componente conductor de la capa de recubrimiento eléctricamente conductora de acuerdo con el presupuesto real. Por ejemplo, además de satisfacer el requisito de rendimiento de conductividad eléctrica, el uso de la parte eléctricamente conductora costosa se puede reducir apropiadamente para ahorrar costos de fabricación.
Como segundo componente preferido de la parte eléctricamente conductora de la estructura terminal de aluminio, la parte eléctricamente conductora está compuesta principalmente de polvo de grafito.
La siguiente tabla muestra el resultado de la prueba del rendimiento de conductividad eléctrica de la capa de recubrimiento eléctricamente conductora formada por polvo de grafito con componentes conductores de diferentes proporciones.
Como se puede ver en la tabla anterior, el segundo componente preferido de la parte eléctricamente conductora de la estructura terminal de aluminio, es decir, polvo de grafito, puede en última instancia formar la capa de recubrimiento eléctricamente conductora con la parte portadora y lograr los correspondientes efectos eléctricamente conductores. No obstante, en comparación con el primer componente preferido mencionado anteriormente con el polvo metálico tal como polvo de Au, polvo de Ag, polvo de Cu, polvo de Al, polvo de Zn, polvo de Fe, polvo de Cd, polvo de Mg, polvo de Li, polvo de Sn y polvo de Ni como la parte eléctricamente conductora, el polvo de grafito tiene un rendimiento de conductividad eléctrica relativamente bajo. Sin embargo, el costo de fabricación de la parte eléctricamente conductora formada por polvo de grafito es mucho menor que el del primer componente preferido mencionado anteriormente, lo que puede reducir en gran medida el costo de fabricación de la parte eléctricamente conductora.
Estructura terminal de aluminio 2 (con la estructura achaflanada)
La Fig. 2 muestra la segunda estructura del terminal de aluminio de la presente invención, que difiere únicamente de la primera estructura mostrada en la Fig. 1 porque la pared interior de la junta de conexión entre la primera cavidad 11 y la segunda cavidad 12 es de la estructura achaflanada 4. La estructura biselada 4 puede proteger eficazmente el terminal de aluminio 1 de grietas obvias cuando el terminal de aluminio 1 se comprime, y proteger el alambre central 21 y la capa aislante 22 de muescas o abrasiones por fricción causadas por el lado en ángulo recto como se muestra en la Fig. 1 durante la compresión, para evitar los efectos en las propiedades del producto.
Durante la instalación, primero se retira la capa aislante 22 en el extremo frontal del alambre de aluminio 2 para exponer el núcleo del conductor 21, y luego el alambre de aluminio 2 se inserta en la cavidad de inserción.
Estructura terminal de aluminio 3 (con la abertura)
La Fig. 3 muestra la tercera estructura del terminal de aluminio de la presente invención, que se diferencia únicamente de la segunda estructura mostrada en la Fig. 2 en que el extremo frontal de la primera cavidad 11 está provisto de una abertura. Cuando se forma el conector de transición de cobre-aluminio, el núcleo del conductor 21 del alambre de aluminio 2 puede pasar a través de la abertura y hacer contacto con el terminal de cobre 3 para lograr un contacto directo con el terminal de cobre 3.
Además, la presente invención describe además un conector de transición de cobre-aluminio formado por la estructura terminal de aluminio antes mencionada. La estructura específica del conector de transición de cobre-aluminio se describirá con más detalle a continuación.
Estructura del conector de transición de cobre-aluminio 1 (con la estructura en ángulo recto y la superficie plana)
La Fig. 4 muestra la primera estructura de conector de transición de cobre-aluminio en la presente invención, que incluye el terminal de cobre 3 y al menos un terminal de aluminio 1 mostrado en la Fig. 1. El terminal de cobre 3 está fijado en el extremo frontal de la primera cavidad 11 del terminal de aluminio 1. En la primera estructura de conector de transición de cobre-aluminio, la cantidad preferida de terminal de aluminio 1 es uno.
En particular, el terminal de cobre 3 se fija en el extremo frontal de la primera cavidad 11 mediante soldadura por fricción, soldadura por resistencia, soldadura por láser, soldadura por haz de electrones o soldadura por presión. En comparación con el conector de transición de cobre-aluminio formado mediante el uso de otros modos de soldadura, los modos de soldadura utilizados en la presente invención pueden evitar eficazmente la reacción de la celda galvánica entre el cobre y el aluminio, para garantizar así las propiedades mecánicas y eléctricas del conector de transición de cobre-aluminio.
En particular, la superficie de conexión entre el terminal de cobre 3 y el extremo frontal de la primera cavidad 11 es una superficie plana. En el proceso de soldadura, dado que las superficies extremas del terminal de cobre y el terminal de aluminio se pueden alinear fácilmente, la implementación de la soldadura es fácil y se puede formar una junta sólida fuerte entre el terminal de cobre y el terminal de aluminio con una tendencia más baja a causar problemas de calidad de cordones de soldadura, orificios de aire, etc., lo que no solo disminuye en gran medida el índice de defectos y ahorra el costo de fabricación, sino que también facilita la mejora de la seguridad y confiabilidad del conector de transición de cobre-aluminio durante el uso.
Estructura del conector de transición de cobre-aluminio 2 (con la estructura achaflanada y la superficie plana)
La Fig. 5 muestra la segunda estructura de conector de transición de cobre-aluminio en la presente invención, que incluye el terminal de cobre 3 y al menos un terminal de aluminio 1 mostrado en la Fig. 2. El terminal de cobre 3 está fijado en el extremo frontal de la primera cavidad 11 del terminal de aluminio 1. En la segunda estructura de conector de transición de cobre-aluminio, la cantidad preferida de terminales de aluminio 1 es uno. En particular, el terminal de cobre 3 se fija en el extremo frontal de la primera cavidad 11 mediante soldadura por fricción, soldadura por resistencia, soldadura por láser, soldadura por haz de electrones o soldadura por presión. En comparación con el conector de transición de cobre-aluminio formado mediante el uso de otros modos de soldadura, los modos de soldadura utilizados en la presente invención pueden evitar eficazmente la reacción de la celda galvánica entre el cobre y el aluminio, para
garantizar así las propiedades mecánicas y eléctricas del conector de transición de cobre-aluminio. En particular, la superficie de conexión entre el terminal de cobre 3 y el extremo frontal de la primera cavidad 11 es una superficie plana. En el proceso de soldadura, dado que las superficies extremas del terminal de cobre y el terminal de aluminio se pueden alinear fácilmente, la implementación de la soldadura es fácil y se puede formar una junta sólida fuerte entre el terminal de cobre y el terminal de aluminio con una tendencia más baja a causar problemas de calidad de cordones de soldadura, orificios de aire, etc., lo que no solo disminuye en gran medida el índice de defectos y ahorra el costo de fabricación, sino que también facilita la mejora de la seguridad y confiabilidad del conector de transición de cobre-aluminio durante el uso.
Estructura del conector de transición de cobre-aluminio 3 (con la estructura achaflanada y la superficie plegada)
La tercera estructura de conector de transición de cobre-aluminio de la presente invención únicamente difiere de la segunda estructura de conector de transición de cobre-aluminio mostrada en la Fig. 5 en que la superficie de conexión entre el terminal de cobre 3 y el extremo frontal de la primera cavidad 11 es una superficie plegada. Con la superficie plegada, el área de contacto efectiva entre el terminal de cobre 3 y el terminal de aluminio 1 aumenta considerablemente, lo que garantiza un buen rendimiento de conductividad eléctrica, mejora las propiedades mecánicas del terminal de cobre y del terminal de aluminio durante la soldadura y reduce la resistencia en la superficie de contacto del terminal de cobre y el terminal de aluminio.
Además, en la presente estructura de conector de transición de cobre-aluminio, la superficie plegada tiene forma de V (como se muestra en la Fig. 6), en forma de V invertida (como se muestra en la Fig. 7), trapezoidal (como se muestra en la Fig. 8), o trapezoidal invertido (como se muestra en la Fig. 9). Cabe señalar que, además de las formas mencionadas anteriormente, la superficie plegada puede tener cualquier otra forma plegada capaz de aumentar el área de contacto efectiva entre el terminal de cobre 3 y el terminal de aluminio 1.
Estructura del conector de transición de cobre-aluminio 4 (con la apertura y la estructura achaflanada)
La Fig. 10 muestra la cuarta estructura de conector de transición de cobre-aluminio en la presente invención, que incluye el terminal de cobre 3 y al menos un terminal de aluminio 1 mostrado en la Fig. 3. El terminal de cobre 3 está fijado en el extremo frontal de la primera cavidad 11 del terminal de aluminio 1. En la cuarta estructura de conector de transición de cobre-aluminio, la cantidad preferida de terminales de aluminio 1 es uno.
En particular, el terminal de cobre 3 se fija en el extremo frontal de la primera cavidad 11 mediante soldadura por fricción, soldadura por resistencia, soldadura por láser, soldadura por haz de electrones o soldadura por presión. En comparación con el conector de transición de cobre-aluminio formado mediante el uso de otros modos de soldadura, los modos de soldadura utilizados en la presente invención pueden evitar eficazmente la reacción de la celda galvánica entre el cobre y el aluminio, para garantizar así las propiedades mecánicas y eléctricas del conector de transición de cobre-aluminio. En particular, la superficie de conexión entre el terminal de cobre 3 y la pared exterior del extremo frontal de la primera cavidad 11 es una superficie plana. En el proceso de soldadura, dado que las superficies extremas del terminal de cobre y el terminal de aluminio se pueden alinear fácilmente, la implementación de la soldadura es fácil y se puede formar una junta sólida fuerte entre el terminal de cobre y el terminal de aluminio con una tendencia más baja a causar problemas de calidad de cordones de soldadura, orificios de aire, etc., lo que no solo disminuye en gran medida el índice de defectos y ahorra el costo de fabricación, sino que también facilita la mejora de la seguridad y confiabilidad del conector de transición de cobre-aluminio durante el uso.
Estructura del conector de transición de cobre-aluminio 5 (con la estructura hueca y la abertura)
La principal mejora de la quinta estructura de conector de transición de cobre-aluminio en la presente invención es configurar los terminales de cobre 3 en la primera, segunda, tercera y cuarta estructura de conector de terminal de transición de cobre-aluminio con una estructura hueca. De esta manera, además de satisfacer los requisitos esenciales para el rendimiento eléctricamente conductor, se puede reducir eficazmente el consumo de materiales de cobre, lo que no sólo es útil para reducir el costo de fabricación del conector de transición de cobre-aluminio, sino también para reducir el peso de el terminal de transición cobre-aluminio. Por ejemplo, el terminal de cobre 3 del cuarto conector de transición de cobre-aluminio está configurado con una estructura hueca, como se muestra en la Fig. 11, el extremo trasero del terminal de cobre 3 está provisto además de la entrada 5 para que el núcleo del conductor 21 del alambre de aluminio 2 entre al interior del terminal de cobre 3.
Estructura de conector de transición cobre-aluminio 6 (con estructura hueca)
La principal mejora de la sexta estructura de conector de transición de cobre-aluminio en la presente invención es configurar los terminales de cobre 3 en la primera, segunda, tercera y cuarta estructura de conector terminal de transición de cobre-aluminio con una estructura hueca. De esta manera, además de satisfacer los requisitos esenciales para el rendimiento eléctricamente conductor, se puede reducir eficazmente el consumo de materiales de cobre, lo que no sólo es útil para reducir el costo de fabricación del conector de transición de cobre-aluminio, sino también para reducir el peso de el terminal de transición cobre-aluminio. Por ejemplo, los terminales de cobre 3 del segundo y cuarto conectores de transición de cobre-aluminio están configurados con una estructura hueca, como se muestra en la Fig.
12 y la Fig. 13, la implementación específica de la estructura hueca es formar la cavidad hueca cerrada 32 dentro del terminal de cobre 3. Preferiblemente, la cavidad hueca cerrada 32 es de un prisma, un cilindro, un cilindro con una sección transversal elíptica o una estructura en forma de cono.
Estructura del conector de transición cobre-aluminio 7 (con múltiples terminales de aluminio y superficie plana)
La séptima estructura de conector de transición de cobre-aluminio en la presente invención incluye el terminal de cobre 3 y al menos un terminal de aluminio 1 mostrado en la Fig. 1, Fig. 2, o Fig. 3. El terminal de cobre 3 está fijado en el extremo frontal de la primera cavidad 11 del terminal de aluminio 1. En la séptima estructura de conector de transición de cobre-aluminio, la cantidad preferida del terminal de aluminio 1 es más de dos.
Tomando el terminal de cobre 3 y el terminal de aluminio 1 mostrados en la Fig. 2 como ejemplo, como se muestra en la Fig. 14, se proporcionan dos terminales de aluminio 1. En particular, el terminal de cobre 3 se fija en el extremo frontal de la primera cavidad 11 mediante soldadura por fricción, soldadura por resistencia, soldadura por láser, soldadura por haz de electrones o soldadura por presión. En comparación con el conector de transición de cobrealuminio formado mediante el uso de otros modos de soldadura, los modos de soldadura utilizados en la presente invención pueden evitar eficazmente la reacción de la celda galvánica entre el cobre y el aluminio, para garantizar así las propiedades mecánicas y eléctricas del conector de transición de cobre-aluminio. Además, las superficies de conexión entre el terminal de cobre 3 y los extremos frontales de las primeras cavidades 11 de los dos terminales de aluminio 1 son superficies planas. En el proceso de soldadura, dado que las superficies extremas del terminal de cobre y el terminal de aluminio se pueden alinear fácilmente, la implementación de la soldadura es fácil y se puede formar una junta sólida fuerte entre el terminal de cobre y el terminal de aluminio con una tendencia más baja a causar problemas de calidad de cordones de soldadura, orificios de aire, etc., lo que no solo disminuye en gran medida el índice de defectos y ahorra el costo de fabricación, sino que también facilita la mejora de la seguridad y confiabilidad del conector de transición de cobre-aluminio durante el uso.
Cabe señalar que la cantidad de terminales de aluminio 1 de la estructura del conector de transición de cobre-aluminio no se limita a dos, la cantidad también puede ser cualquier número entero positivo tal como tres, cuatro, cinco, etc. Se puede determinar la cantidad de terminal de aluminio 1 de acuerdo con los requisitos de uso en la práctica, por lo que es muy flexible y cómodo de usar.
Además, en la presente estructura, además de utilizar únicamente los terminales de aluminio 1 mostrados en la Fig. 1, Fig. 2, o Fig. 3, el terminal de aluminio 1 mostrado en la Fig. 1, Fig. 2 y la Fig. 3 se pueden combinar arbitrariamente de acuerdo con la cantidad específica de terminales de aluminio para la estructura del conector de transición de cobrealuminio requerida en la práctica.
Estructura de conector de transición de cobre-aluminio 8 (con múltiples terminales de aluminio y la superficie plegada)
La octava estructura de conector de transición de cobre-aluminio en la presente invención incluye el terminal de cobre 3 y al menos un terminal de aluminio 1 mostrado en la Fig. 1,
Fig. 2 o Fig. 3. El terminal de cobre 3 está fijado en el extremo frontal de la primera cavidad 11 del terminal de aluminio 1. En la octava estructura de conector de transición de cobre-aluminio, la cantidad preferida del terminal de aluminio 1 es más de dos.
En particular, el terminal de cobre 3 se fija en el extremo frontal de la primera cavidad 11 mediante soldadura por fricción, soldadura por resistencia, soldadura por láser, soldadura por haz de electrones o soldadura por presión.
En particular, la superficie de conexión entre el terminal de cobre 3 y el extremo frontal de la primera cavidad 11 del terminal de aluminio 1 es una superficie plegada, lo que aumenta en gran medida el área de contacto efectiva entre el terminal de cobre 3 y el terminal de aluminio 1, y asegura un buen rendimiento de conductividad eléctrica. Además, se mejoran las propiedades mecánicas del terminal de cobre y del terminal de aluminio durante la soldadura, y se reduce la resistencia en la superficie de contacto del terminal de cobre y del terminal de aluminio.
Además, en la presente estructura de conector de transición de cobre-aluminio, la superficie plegada tiene forma de V o forma de V invertida. Alternativamente, como se muestra en la Fig. 15, la superficie plegada tiene forma trapezoidal o forma trapezoidal invertida. Alternativamente, como se muestra en la Fig. 16, la superficie plegada tiene una forma irregular. Cabe señalar que, además de las formas antes mencionadas, la superficie plegada puede tener cualquier otra forma plegada capaz de aumentar el área de contacto efectiva entre el terminal de cobre 3 y el terminal de aluminio 1. Además, la cantidad de terminales de aluminio 1 de la estructura del conector de transición de cobre-aluminio no se limita a dos, la cantidad también puede ser cualquier número entero positivo tal como tres, cuatro, cinco, etc. Se puede determinar la cantidad de terminales de aluminio de acuerdo con los requisitos del uso en la práctica, por lo que es muy flexible y conveniente de usar. Adicionalmente, además de utilizar únicamente los terminales de aluminio 1 mostrados en la Fig. 1, Fig. 2, o Fig. 3, el terminal de aluminio 1 mostrado en la Fig. 1, Fig. 2 y la Fig. 3 se pueden combinar arbitrariamente de acuerdo con la cantidad específica de terminales de aluminio para la estructura del conector de transición de cobre-aluminio requerida en la práctica.
Estructura de conector de transición de cobre-aluminio 9 (con múltiples terminales de aluminio, la superficie plana, terminales de aluminio integrados)
La Fig. 17 muestra la novena estructura de conector de transición de cobre-aluminio en la presente invención, que únicamente difiere de la séptima estructura de conector de transición de cobre-aluminio que se muestra en la Fig. 14 porque los terminales de aluminio 1 están dispuestos en una fila a lo largo de una dirección horizontal, y las paredes laterales de los terminales de aluminio 1 adyacentes están conectadas de forma fija. En consecuencia, los dos o más terminales de aluminio 1 se pueden soldar a los terminales de cobre 3 al mismo tiempo sin necesidad de soldar los múltiples terminales de aluminio uno por uno, lo que mejora en gran medida la eficiencia del ensamblaje.
En la presente estructura, la cantidad preferida de terminales de aluminio 1 es tres. Cabe señalar que la cantidad de terminales de aluminio 1 de la estructura del conector de transición de cobre-aluminio no se limita a tres, la cantidad también puede ser cualquier número entero positivo tal como tres, cuatro, cinco, etc. Se puede determinar la cantidad de terminal de aluminio 1 según los requisitos de uso en la práctica, por lo que es muy flexible y cómodo de usar. Adicionalmente, además de utilizar únicamente los terminales de aluminio 1 mostrados en la Fig. 1, Fig. 2, o Fig. 3, el terminal de aluminio 1 mostrado en la Fig. 1, Fig. 2 y la Fig. 3 se pueden combinar arbitrariamente de acuerdo con la cantidad específica de terminales de aluminio para la estructura del conector de transición de cobre-aluminio requerida en la práctica.
Además, en la estructura del conector de transición de cobre-aluminio, la superficie de conexión entre el terminal de cobre 3 y los extremos frontales de las primeras cavidades 11 de los terminales de aluminio 1 no se limita a la superficie plana mostrada en la Fig. 17, también puede ser la superficie plegada mostrada en la Fig. 15 y la Fig. 16.
Estructura de conector de transición de cobre-aluminio 10 (con múltiples terminales de aluminio, superficie plana, terminales de aluminio separados)
La Fig. 18 muestra la décima estructura de conector de transición de cobre-aluminio de la presente invención que únicamente difiere de la novena estructura de conector de transición de cobre-aluminio mostrada en la Fig. 17 en que los terminales de aluminio 1 están dispuestos en una fila a lo largo de la dirección horizontal, y los terminales de aluminio adyacentes 1 están separados entre sí.
Estructura de conector de transición de aluminio-cobre 11 (con múltiples terminales de aluminio, superficie plana, terminales de aluminio parcialmente separados)
La Fig. 19 muestra la undécima estructura de conector de transición de cobre-aluminio de la presente invención, que se caracteriza porque la novena estructura de conector de transición de cobre-aluminio mostrada en la Fig. 17 y la décima estructura de conector de transición de cobre-aluminio mostrada en la Fig. 18 están combinadas. En detalle, los terminales de aluminio 1 están dispuestos en una fila a lo largo de la dirección horizontal, las paredes laterales de al menos dos terminales de aluminio están conectadas para formar una estructura integrada, los otros terminales de aluminio 1 están separados entre sí, y los otros terminales de aluminio 1 están separados de la integración.
En la presente estructura, la cantidad preferida de terminales de aluminio 1 es tres. Cabe señalar que la cantidad de terminales de aluminio 1 de la estructura del conector de transición de cobre-aluminio no se limita a tres, la cantidad también puede ser cualquier número entero positivo tal como cuatro, cinco, etc. Se puede determinar la cantidad de terminal de aluminio 1 de acuerdo con los requisitos de uso en la práctica, por lo que es muy flexible y cómodo de usar. Adicionalmente, además de utilizar únicamente los terminales de aluminio 1 mostrados en la Fig. 1, Fig. 2, o Fig. 3, el terminal de aluminio 1 mostrado en la Fig. 1, Fig. 2 y la Fig. 3 se pueden combinar arbitrariamente de acuerdo con la cantidad específica de terminales de aluminio para la estructura del conector de transición de cobre-aluminio requerida en la práctica.
Estructura de conector de transición cobre-aluminio 12 (con estructura de tres vías)
La principal mejora de la duodécima estructura del conector de transición de cobre-aluminio en la presente invención es configurar el terminal de cobre 3 como una unión de tres vías. Como se muestra en la Fig. 20, la junta de tres vías incluye las tres superficies extremas 31. La cantidad de terminales de aluminio 1 es tres. Los extremos frontales de las primeras cavidades 11 de los tres terminales de aluminio corresponden respectivamente a las tres superficies extremas 31 de la junta de tres vías, y el extremo frontal de cada primera cavidad 11 está conectado de forma fija a la superficie extrema 31 correspondiente.
En este caso, además de reducir efectivamente el consumo del material de cobre, se realiza la conexión eléctrica entre los tres terminales de aluminio 1, lo que no sólo reduce el costo de fabricación del conector de transición de cobre-aluminio, sino que también reduce el peso del terminal de transición cobre-aluminio.
Para simplificar la estructura de tres vías y reducir el costo de fabricación del conector de transición de cobre-aluminio, la estructura de tres vías en la realización es preferiblemente una unión de tubería de tres vías.
Las realizaciones mencionadas anteriormente son simplemente realizaciones preferidas de la presente invención, y es inadecuado utilizar estas realizaciones para limitar el alcance de la presente invención.
Claims (16)
1. Un conjunto de terminal de aluminio que comprende un alambre de aluminio (2) y un terminal de aluminio (1) que comprende una cavidad de inserción para insertar el alambre de aluminio (2), en donde la cavidad de inserción comprende una primera cavidad (11) con un diámetro interior que coincide con un diámetro exterior de un núcleo del conductor (21) del alambre de aluminio (2), y una segunda cavidad (12) con un diámetro interior que coincide con un diámetro exterior de una capa aislante (22) del alambre de aluminio (2); un extremo trasero de la primera cavidad (11) está conectado a un extremo delantero de la segunda cavidad (12); el terminal de aluminio (1) se engarza con el alambre de aluminio (2); y se proporciona una capa de revestimiento eléctricamente conductora para permitir una conducción eléctrica entre el núcleo del conductor (21) y la primera cavidad (11) entre una pared interior de la primera cavidad (11) y el núcleo del conductor (21);
caracterizado porque un espesor de pared mínimo (H) de la cavidad de inserción es mayor o igual a 1/6 veces el espesor de pared de la capa aislante (22),
la capa de recubrimiento eléctricamente conductora comprende al menos un 15% en peso de una parte eléctricamente conductora y como máximo un 85% en peso de una parte portadora,
la parte portadora comprende una matriz de resina y un adhesivo, y
la parte portadora comprende además uno o más seleccionados del grupo que consiste en un agente de acoplamiento, y
un agente dispersante.
2. El conjunto de terminal de aluminio de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el espesor máximo de pared de la cavidad de inserción es menor que 18 veces el espesor de pared de la capa aislante (22).
3. El conjunto de terminal de aluminio de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una pared interior de una junta de conexión entre la primera cavidad (11) y la segunda cavidad (12) tiene una estructura achaflanada (4).
4. El conjunto de terminal de aluminio de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque un extremo frontal de la primera cavidad (11) está provisto de una abertura.
5. El conjunto de terminal de aluminio de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de revestimiento eléctricamente conductora está compuesta principalmente por 30-90% en peso de la parte eléctricamente conductora y 10-70% en peso de la parte portadora.
6. El conjunto de terminal de aluminio de acuerdo con la reivindicación 1 o 5, caracterizado porque la parte eléctricamente conductora comprende al menos uno seleccionado del grupo que consiste en polvo de oro, polvo de plata, polvo de cobre, polvo de aluminio, polvo de zinc, polvo de hierro, polvo de cadmio, polvo de magnesio. polvo, polvo de litio, polvo de estaño y polvo de níquel.
7. El conjunto de terminal de aluminio según la reivindicación 1 o 5, caracterizado porque la parte eléctricamente conductora está compuesta principalmente de un polvo de grafito.
8. Un conector de transición de cobre-aluminio, caracterizado porque el conector de transición de cobre-aluminio comprende un terminal de cobre (3) y al menos un conjunto de terminal de aluminio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, y el terminal de cobre (3) está fijado en un extremo frontal de una primera cavidad (11) del terminal de aluminio (1).
9. El conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el terminal de cobre (3) está soldado en el extremo frontal de la primera cavidad (11).
10. El conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el terminal de cobre (3) está fijado en el extremo frontal de la primera cavidad (11) mediante una soldadura por fricción, una soldadura por resistencia, una soldadura por láser, una soldadura por haz de electrones, o una soldadura a presión.
11. El conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el terminal de cobre (3) tiene una estructura hueca.
12. El conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque una superficie de conexión entre el terminal de cobre (3) y el extremo frontal de la primera cavidad (11) es una superficie plana.
13. El conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque una superficie de conexión entre el terminal de cobre (3) y el extremo frontal de la primera cavidad (11) es una superficie plegada.
14. El conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque se proporcionan al menos dos terminales de aluminio, los al menos dos terminales de aluminio están
dispuestos en una fila a lo largo de una dirección horizontal, y las paredes laterales de los terminales de aluminio adyacentes están conectadas de forma fija, y el terminal de cobre (3) está fijado al extremo frontal de la primera cavidad (11) de cada uno de los al menos dos terminales de aluminio.
15. El conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-11, caracterizado porque se proporcionan al menos dos terminales de aluminio, los al menos dos terminales de aluminio están dispuestos en una fila a lo largo de una dirección horizontal, y los terminales de aluminio adyacentes están separados de entre sí, y el terminal de cobre (3) está fijado al extremo frontal de la primera cavidad (11) de cada uno de los al menos dos terminales de aluminio.
16. El conector de transición de cobre-aluminio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque el terminal de cobre (3) tiene una estructura de tres vías; se proporcionan tres terminales de aluminio; los extremos frontales de las primeras cavidades de los tres terminales de aluminio corresponden respectivamente a tres superficies extremas de la estructura de tres vías, y cada extremo frontal de la primera cavidad (11) está conectado de forma fija a una superficie extrema correspondiente, y el terminal de cobre ( 3) está fijado al extremo frontal de la primera cavidad (11) de cada uno de los al menos dos terminales de aluminio.
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