JP2017526147A - 圧着端子 - Google Patents
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Abstract
本発明の前提となる問題は、アルミニウムおよび特にアルミニウム・撚り線導体は、例えば銅または真鍮のような別の金属と基本的に結合しにくいということである。移行抵抗は、長期的に、特に酸素の影響下で、かつ高電流の長期にわたる通電時に変化してしまう。さらに、フレキシブルに入れ換え可能でかつ現場において設置可能な高電流コネクタに対する要求が存在している。本発明によれば、少なくとも１つの圧着端子（１）を備えた重負荷差込みコネクタが提案され、アルミニウムから形成された圧着領域（１１）と銅から形成されたコンタクト領域（１２）との間における移行部（１０）が、円筒形または少なくとも回転対称の圧着端子（１）内に設置される。これによって、撚り線導体を、上に述べたような問題なしに圧着端子（１）に圧着固定することができる。さらに、圧着領域（１１）には、追加の雌ねじ山（１１２）およびねじ込み可能な針状ピン（１１３）が設けられている。
Description
本発明は、第１の態様では、独立請求項である請求項１の前段部に記載の重負荷差込みコネクタに関する。
本発明は、第２の態様では、独立請求項である請求項９の前段部に記載の圧着端子を製造する方法に関する。
本発明は、第３の態様では、独立請求項である請求項１４の前段部に記載の圧着端子を使用する方法に関する。
このような差込みコネクタおよび端子は、導電体の間において例えば５００〜６５０Ａの電流強さを有する電流を伝送するために使用される。
従来技術において、銅導線およびアルミニウム導線を、特に高電流領域における電気エネルギの伝送のために使用することが公知である。例えば、ドイツ民主共和国では当時、その用途のために、使用可能な管材料として主としてアルミニウムが使用されていた。多くの場合、これは比較的剛性の高い単一導体であったので、今日、新しい連邦共和国においても、このようなエネルギ供給導線に出会うことができる。これに対して、古い連邦共和国では、過去には主として銅製の撚り線導体が使用されていた。
現在の価格と、使用できる銅資源が量的に制限されていること、さらには比重が特に小さい（アルミニウム：２.７３ｋｇ／ｄｍ３；銅：８.９ｋｇ／ｄｍ３）ことに基づいて、今日では多くの分野において、高電流伝送導線のための材料として、益々アルミニウムが使用されている。好ましくは、比較的フレキシブルな、つまり比較的剛性の低い撚り線導体が使用される。電流伝送は、地上領域において、例えば風力発電設備および鉄道の分野において、しかしながらまた地下のエネルギ分配装置においても、例えば比較的大きな電流分配網の構成部分としてのアースの形で行われる。アルミニウムの幾分低い比導電率およびこれに起因して必要になる相応に大きなケーブル横断面は、上に述べた利点のために甘受される。
風力発電設備において増大するアルミニウムケーブルの使用については、刊行物、国際公開第２０１３１７４５８１号に言及されている。さらに、種々異なったケーブルを電気接続するための電気的なコネクタの使用が記載されている。そして、圧着接続およびねじ接続の使用について言及されている。アルミニウム撚り線から接続部材への移行部における酸化による欠点を回避するために、ケーブルを接続部材の接続面に、例えば摩擦溶接によって溶接することが提案されている。
さらに、アルミニウムケーブルと接続部材との間における結合を、摩擦溶接、回転摩擦溶接、超音波溶接または抵抗溶接によって行えることが言及されている。接続部材は銅から形成されていてよい。代替的な開示内容では、アルミニウムケーブルと端子部材との間における移行部における移行抵抗またはコンタクト腐食を回避するために、接続部材が同様にアルミニウムから形成されている。さらに、接続部材の表面を錫メッキすることまたは錫メッキおよびニッケルメッキすることが提案されている。
独国特許出願公開第１０２０１３１０５６６９号明細書に基づいて同様に、電気的なコネクタを抵抗溶接によって撚り線導体に結合することが公知である。
欧州特許出願公開第１０３２０７７号明細書には、これに関連して、アルミニウム製の撚り線導体を、摩擦溶接によって銅製のコンタクト部分に結合することが提案されている。
欧州特許出願公開第２６２１０２２号明細書には、電流を通すエレメントをアルミニウムケーブルに接続するケーブルシューが記載されており、所属の管の第１部分が、内側にアルミニウム層を有し、かつ外側に銅層を有している。
欧州特許出願公開第２６６２９３４号明細書では、アルミニウムまたはアルミニウム合金から成る結合キャップの使用が提案されている。この結合キャップは、アルミニウム導体にプレス結合され、銅または銅合金から成るコンタクト部分に溶接される。
基本的に、このような構造形態、つまり撚り線導体が端子に直接または間接に溶接される構造形態における組立ては、残念ながら極めて高価であり、相応の機器なしでは現場において行うことができないので、このような構造形態では、現場組立ての可能性が与えられていない。
ＤＥ １１ ２０１１ １０３ ３９２ Ｔ５に開示された圧着端子は、例えば銅およびアルミニウムである２つの異なった金属材料から成っている。この両方の材料の結合領域は、腐食を防止するためにプラスチック成形部材によって覆われている。
欧州特許出願公開第２５７９３９０号明細書にも同様に、アルミニウム・銅端子が記載されており、このアルミニウム・銅端子は、アルミニウム製のコンタクト部分と銅製の接続部分とを有していて、これらの部分は互いに溶接されている。結合領域は、１次シール部材の取付けによって、例えば特殊な熱可塑性プラスチックによって周囲を取り囲むように射出成形することによって、電気腐食に対して保護されており、撚り線はコンタクト部分に溶接されている。
従って、最後に述べた２つの刊行物においては、問題となる移行領域を、シール部材によって、例えば特殊な熱可塑性プラスチックによって取り囲むように行われる射出成形によって、シールすることが提案されている。しかしながら、このような工程は、一方では高価であり、他方では、このようなシール部材は通常、制限された耐用寿命しか有していない。このように形成されたコネクタは、差込みコネクタ用のコンタクトエレメントとしては適していない。
上に述べた刊行物は、さらに給電ケーブルを電流レールにまたは他のケーブルに持続的に固定設置部として接続するコネクタに関している。つまり、このような設置部は、一度取り付けられたら、基本的には、何度も変更されるようには構成されていない。
それとは異なり、例えば欧州特許第８９２４６２号明細書に基づいて公知の従来技術では、圧着端子を有していて、かつこれによってそのケーブル接続技術が著しく簡単になる電気式の重負荷差込みコネクタが公知である。
しかしながら、この刊行物においても、アルミニウム導体の撚り線が相互にその酸化に基づいて、好ましくない、いわゆる「横方向導電性」（つまりケーブルの延在方向に対して垂直な方向における、個々の撚り線の間における導電性）を有するという問題が存在している。そして、このような横方向導電性は、上に述べたすべての配置形態においても同様に、接続端子への移行抵抗を増大させる。
さらに別の問題としては、アルミニウムが容易に酸化してしまい、さらに例えば銅または真鍮のような別の金属と結合しにくいという問題がある。特に、このことは大きな表面積に基づいて、アルミニウム・撚り線導体に対して言える。アルミニウムと例えば銅との間における移行領域においては、特に、大電力による長期にわたる通電と同時に酸素の影響とによって、いわゆる「電気腐食」が発生し、ひいては、関与する各金属よりも著しく高い抵抗率を有する層が発生してしまう。この高い抵抗によって、運転時には高い電流値に基づいて、強い加熱を発生することがあり、この加熱によって、移行部抵抗は、相互作用の形で追加的に高まる。さらにこの熱発生は、さらなる二次損害を、例えばプラスチック絶縁体において生じさせることがある。
例えば鉄道の分野では、しかしながらまた他の分野においても、高電流配線をしばしば変更する必要がある使用例が存在する。従って、従来技術では、フレキシブルに入れ換え可能な高電流コネクタに対する必要性が存在し、このような高電流コネクタは、現場において設置可能であるかまたは少なくとも可能な限り僅かなコストで設置可能であることが好ましい。
本発明の課題は、一方ではアルミニウム・撚り線導体の比較的安価な接続を可能にし、他方ではまた可能な限りフレキシブルな入れ換えを可能にし、かつ長時間にわたって作用する高い電流値においても持続的に良好な導電性を有する電気コネクタを提供することである。
この課題は、第１の態様では、冒頭に述べた形式の重負荷差込みコネクタにおいて、独立請求項である請求項１の特徴部に記載の特徴によって解決される。
第２の態様では、上記課題は、冒頭に述べた形式の製造方法において、独立請求項である請求項９の特徴部に記載の特徴によって解決される。
第３の態様では、上記課題は、冒頭に述べた形式の使用方法において、独立請求項である請求項１４の特徴部に記載の特徴によって解決される。
本発明の好適な実施形態は、従属請求項に記載されている。
本発明は、第１の態様によれば、少なくとも１つの圧着端子を備えた重負荷差込みコネクタであり、圧着端子は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成された圧着領域と、該圧着領域に隣接する、銅または銅合金から形成されたコンタクト領域とを有しており、このコンタクト領域は、ピン形状またはソケット形状に形成されていてよい。このように構成されていると、アルミニウム・撚り線導体を圧着領域によって圧着固定することができ、これによっていわゆる「電気腐食」が発生することはなくなる。
銅材料からアルミニウム材料への移行部は、本発明によれば圧着端子内に設置されている。このことは、圧着領域がコンタクト領域と溶接されていることによって可能になる。特にこの結合部は、摩擦溶接工程による圧着端子の製造時に製造される。
つまり、圧着端子は、高電流可能なコンタクトピンまたは高電流可能なコンタクトソケットであってよい。少なくとも１つのこのようなコンタクトピンおよび／またはこのようなコンタクトソケットが、絶縁体内に導入されて、この絶縁体と一緒に重負荷差込みコネクタの構成部分を形成する。
特に好適な実施形態では、圧着端子は、少なくとも部分的に回転対称に形成されているか、または円筒形または少なくとも回転対称の外輪郭を有する少なくとも１つまたは複数の領域を有している。なぜならば、これによって圧着端子を、絶縁体の貫通孔内にまたは同様に回転対称の相応の貫通孔内において形状結合式に配置することができるからである。
さらに別の好適な実施形態では、製造時に、本発明の第２の態様により、アルミニウムをその変形しやすさに基づいて、圧着端子の圧着領域のための材料として使用する。このことは、アルミニウム導体、特にアルミニウム・撚り線導体を圧着固定するのに特に好適である。なぜならば、該当する領域においては、酸素との回避不能な接触にもかかわらず、電気腐食および特に金属間化合物も発生しないからである。
アルミニウム・撚り線導体を収容するために、圧着領域は、ケーブル導入口を備えた中空室を有している。
さらに圧着領域には、中空室に接続して、追加の貫通孔を穿孔し、この貫通孔内に雌ねじ山を切ることができる。
そして、この雌ねじ山によって、本発明の第３の態様によれば、雌ねじ山に合う雄ねじ山および雄ねじ山に続く先端を有する針状ピンを、その先端を前にして中空室内に、好ましくはケーブル導入口に向かって、つまり撚り線導体の導入方向とは逆向きにねじ込むことができる。
これによって、予め導入されたアルミニウム・撚り線導体の撚り線が、内部から圧着領域に向かって押圧される。好ましくは、圧着端子はその圧着領域の内部に追加の雌ねじ山を有している。なぜならば、撚り線導体は、内部からこの追加の雌ねじ山に押圧され、このとき追加の雌ねじ山は、高められた摩擦力で撚り線を保持するからである。さらにアルミニウム撚り線の酸化層が破壊される。これによってかつ相互に押圧されることによって、撚り線導体の横方向導電性が高まる。これにより、撚り線導体と圧着端子との間における移行抵抗が低減される。圧着固定（Vercrimpen）後にも、針状ピンの使用によって導電性は持続的に改善されており、このことは特に、針状ピンが好ましくはアルミニウムまたは他の導線性材料、例えば銅合金から成っていて、かつこれによって撚り線導体に対する圧着端子のコンタクト面積が高まる場合に、言える。
製造時に、好ましくは、円筒形の中空室の内径は、切り込まれた追加の雌ねじ山の理論上の内径よりも大きく、これによって、中空室内に進入する追加の雌ねじ山は、平らに面取りされる。このことは特に好適である。なぜならば、これによって一方では追加の雌ねじ山の２つの所望の効果、すなわち、１）アルミニウム撚り線の酸化層が破壊され、２）撚り線導体がその導入方向とは逆向きに、特に良好な摩擦作用で中空室内に保持されるという所望の効果が得られ、しかも他方では、３）撚り線が損傷されないからである。第３の点のためには、平らに面取りされたねじ山の実際の深さが、撚り線の直径よりも小さいことが特に好適であり、このように構成されていると、ねじ山が撚り線を切断するおそれがなくなる。
その安定性およびその良好な導電性に基づいて、コンタクト領域のための材料として銅を使用すると好適である。好適な実施形態では、コンタクト領域は追加的に、少なくとも部分的に被覆されていて、例えば銀メッキまたは金メッキされており、これにより腐食に対して持続的に保護される。さらに、これによって好ましくは、他の銅コンタクトとの、さらに相応の銅導線との持続的に低抵抗の差込みコネクタが可能になる。それというのは、銅とアルミニウムとの間における問題の移行部が、本発明によれば圧着端子の内部に移動させられるからである。
特に好ましくは、アルミニウムから成る圧着領域が、銅から成るコンタクト領域と、摩擦溶接工程によって結合されている。なぜならば、このように構成されていると、電気腐食の発生が阻止されるからである。最後に、コンタクト面は端子の内部に位置し、これにより酸素と接触しなくなる。これによって良好な導電性が持続するようになり、つまり長時間にわたっても保証される。
さらに、特に安定した結合のためには、溶接、特に摩擦溶接が役立ち、これによって圧着端子はまた機械的に安定的になる。
本発明の第２の態様によれば、製造時に、円筒形の銅ブランクおよびアルミニウムブランクの使用が提案されており、この銅ブランクとアルミニウムブランクとは、軸方向において互いに、特に摩擦溶接によって互いに溶接される。従って、摩擦溶接工程のためには、まずは回転溶接が好適であると思われる。しかしながらまた、好ましくは、圧着領域は、振動溶接によってコンタクト領域に結合されていてもよい。実地においては、回転溶接と振動溶接との組合せが特に好適であることが判明している。それというのは、純粋な回転溶接には、コンタクト面の内側領域が、外側領域に比べて僅かな摩擦しか被らず、その結果エレメントは、少なくともコンタクト領域において、中央部にいわゆる「盲孔」を有することになるという欠点があるからである。これに対して、幾分高価な振動溶接では、全領域が等しい摩擦エネルギを受けるので、コンタクト面の内側領域をも溶接することができる。従って、組み合わせることによって、両方の方法の利点を補足し合うことができ、好適である。
旋削および穿孔によって、コンタクト領域をピンコンタクトまたはソケットコンタクトに形成することができ、圧着領域に、ケーブル導入口を備えた中空室を穿孔することができる。好ましくは、中空室に追加の雌ねじ山を切ることができ、この雌ねじ山は、撚り線導体に作用する摩擦力を高めるのに役立つ。
次に図面を参照しながら本発明の実施形態を詳説する。
図面は、部分的に簡単化された概略図を含む。部分的に、等しいエレメントに対して、しかしながら場合によっては同一ではないエレメントに対して、同一の符号が使用される。等しいエレメントを種々異なった方向から見た図は、互いに寸法が異なっていることもある。
ピンコンタクト１として形成された第１の圧着端子が、図１ａでは断面図で、かつ図１ｂでは斜視図で示されている。ピンコンタクト１は、第１の圧着領域１１と第１のコンタクト領域１２とを有している。第１の圧着領域１１と第１のコンタクト領域１２とは、第１の移行領域１０において互いに接触しており、例えば第１の圧着領域１１と第１のコンタクト領域１２とは、特に摩擦溶接工程によって互いに溶接されている。そのために、製造時には例えば、一方が銅からかつ他方がアルミニウムから成っている２つの円筒形のブランクが、軸方向において互いに接合され、例えば回転溶接および／または振動溶接によって互いに溶接することができる。後続の作業ステップにおいて、銅から成る第１のコンタクト領域１２は、旋削および穿孔によってコンタクトピン１２１を有することができるので、この圧着端子はピンコンタクト１となる。
アルミニウムから成る第１の圧着領域１１には、第１の中空室１１１を穿孔することができる。これによって、第１の圧着領域１１は、その自由端部に、中空室１１１に隣接して第１のケーブル導入口１１０を有する。
ソケットコンタクト２として形成された第２の圧着端子が、図２ａには断面図で、かつ図２ｂには斜視図で示されている。このソケットコンタクト２は、第２の圧着領域２１と第２のコンタクト領域２２とを有している。第２の圧着領域２１と第２のコンタクト領域２２とは、第２の移行領域２０において互いに接触しており、例えば第２の圧着領域２１と第２のコンタクト領域２２とは、特に摩擦溶接工程によって互いに溶接されている。そのために、製造時には例えば、一方が銅からかつ他方がアルミニウムから成っている２つの円筒形のブランクが、軸方向において互いに接合され、例えば回転溶接および／または振動溶接によって互いに溶接することができる。後続の作業ステップにおいて、銅から成る第２のコンタクト領域２２は、旋削および穿孔によってコンタクトソケット２２１を有することができるので、この圧着端子はソケットコンタクト２となる。もちろんソケット２２１は、ソケット中空室２２１１を有しており、このソケット中空室２２１１もまた同様に好ましくは穿孔によって形成される。
アルミニウムから成る第２の圧着領域２１には、さらに中空室２１１を穿孔することができる。これによって、第２の圧着領域２１は、その自由端部に、第２の中空室２１１に隣接して第２のケーブル導入口２１０を有する。
図３ａおよび図３ｂには、同等の形式で、変更された構成を有するピンコンタクト１が示されている。この構成では、ピンコンタクト１は追加的に第１の貫通孔１０１を有しており、この貫通孔１０１は円筒形の形状を有しており、これによってその中に、ここには図示されていない針状ピン１１３（図６ａに図示）を収容することができる。さらに、変更されたピンコンタクト１はピン中空室１２１１を有しており、このピン中空室１２１１は、第１の円筒形の貫通孔１０１を介して第１の中空室１１１に接続されている。製造時に、第１の貫通孔１０１は、好ましくは穿孔によって形成されるので、この第１の貫通孔１０１は穿孔貫通孔である。さらに、第１の貫通孔１０１には、雌ねじ山１０３が切られていてよく、このように構成されていると、雌ねじ山１０３に合う雄ねじ山１１３２を有する針状ピン１１３を、第１の貫通孔１０１内に、かつさらに第１の中空室１１１内にねじ込むことができる。
さらに、第１の圧着領域１１は、この変更された構成において、その第１の中空室１１１に第１の追加の雌ねじ山１１２を有しており、この雌ねじ山１１２は、ピンコンタクト１の製造時に、内部から第１の圧着領域１１に切られる。この第１の追加の雌ねじ山１１２は、針状ピン１１３が第１の中空室１１１内に、第１のケーブル導入口１１０に向かって、つまり撚り線導体の導入方向とは逆向きにねじ込まれる場合においても、第１の中空室１１１に導入された撚り線導体を第１の追加の雌ねじ山１１２において高められた摩擦力で保持するのに役立つ。
第１の追加の雌ねじ山１１２の有利な構成は、図３ｃに拡大して示されている。図３ｃから明らかなように、第１の追加の雌ねじ山１１２の理論上の内径ＤＴは、第１の中空室１１１の実際の内径ＤＲよりも小さい。
雌ねじ山１１２の実際の形状は、斜線の領域によって示されている。これに対して斜線が付されていない領域は、理論上のねじ山深さＴＴと理論上のねじ山内径ＤＴとを備えた理論上の雌ねじ山が有する、実際の形状を超える理論上の形状を示している。しかしながら、実際の中空室内径ＤＲは、切られる雌ねじ山のための基準として使用される理論上のねじ山内径ＤＴよりも大きい。これによって、この雌ねじ山１１２は、理論上のねじ山深さＴＴよりも小さい実際のねじ山深さＴＲを有し、かつねじ山１１２の実際の形状は、通常よりも強く平らに面取りされる。
言い換えれば、製造時には、理論上の雌ねじ山の外側部分だけが第１の圧着領域１１に切られ、これによって形成された、実際に存在する追加の雌ねじ山１１２は、従って特に平らに面取りされた形状を有する。
図４ａおよび図４ｂには、同等の形式でソケットコンタクト２が示されており、このソケットコンタクト２は、ここには示されていない針状ピン２１３（図６ｂ参照）を収容できるように変更されている。そのためにソケット中空室２２１１は、第２の円筒形の貫通孔２０１を介して第２の中空室２１１に接続されている。製造時に、この第２の貫通孔２０１は、好ましくは穿孔によって形成されるので、この第２の貫通孔２０１は穿孔貫通孔である。また第２の貫通孔２０１には第２の追加の雌ねじ山２０３が切られていてよく、これによって、この雌ねじ山２０３に合う雄ねじ山２１３２を有する針状ピン２１３を、第２の貫通孔２０１とさらに第２の中空室２１１とにねじ込むことができる。
さらに、第２の圧着領域２１は、第２の中空室２１１に、第２の追加の雌ねじ山２１２を有しており、この雌ねじ山２１２は、製造時に内部からソケットコンタクト２の圧着領域２１内に切られる。
この第２の追加の雌ねじ山２１２は、針状ピン２１３が第２の中空室２１１内に、第２のケーブル導入口２１０に向かって、つまり撚り線導体の導入方向とは逆向きにねじ込まれる場合においても、第２の中空室２１１に導入される撚り線導体をこの中空室２１１内に高められた摩擦力で保持するのに役立つ。
第２の追加の雌ねじ山２１２の有利な構成は、図４ｃに拡大して示されている。雌ねじ山２１２の実際の形状は、斜線の領域によって示されている。これに対して斜線が付されていない領域は、理論上のねじ山深さＴＴと理論上のねじ山内径ＤＴとを備えた理論上の雌ねじ山が有する、別の理論上の形状を示している。従って、中空室内径ＤＲは、切られる雌ねじ山のための基準として使用される理論上のねじ山内径ＤＴよりも大きい。これによって、この雌ねじ山２１２は、理論上のねじ山深さＴＴよりも小さい実際のねじ山深さＴＲを有し、かつねじ山２１２の実際の形状は、通常よりも強く平らに面取りされる。
言い換えれば、製造時には、理論上の雌ねじ山の外側部分だけが第２の圧着領域２１に切られ、これによって形成された、実際に存在する追加の雌ねじ山２１２は、従って特に平らに面取りされた形状を有する。
図５ａおよび図５ｂには、それぞれ円筒形の貫通孔１０１，２０１を備えたピンコンタクト１およびソケットコンタクト２が、断面斜視図で示されている。
図６ａおよび図６ｂには、それぞれの貫通孔１０１，２０１と所属の第１もしくは第２の針状ピン１１３，２１３とを備えたピンコンタクト１およびソケットコンタクト２が、示されている。各貫通孔１０１，２０１は、それぞれ所属の雌ねじ山１０３，２０３を有している。各針状ピン１１３，２１３は、それぞれ雌ねじ山１０３，２０３に合う雄ねじ山１１３２，２１３２を有しており、針状ピン１１３，２１３は、この雄ねじ山１１３２，２１３２で、それぞれの貫通孔１０１，２０１にねじ込まれている。さらに、針状ピン１１３，２１３は、ピン中空室１２１１もしくはソケット中空室２２１１からのねじ込みを可能にするねじ頭１１３１，２１３１を有している。
図７には、重負荷差込みコネクタ全体が分解図で示されている。ここでは例としてピンコンタクト１が示されている。しかしながらまた、重負荷差込みコネクタは同様にソケットコンタクト２であってもよい。
さらに、ピンコンタクト１を収容するために設けられた絶縁体３が示されている。この絶縁体３自体は、固定エレメント３１を介して差込みコネクタハウジング４内に固定することができる。
１ ピンコンタクト
１０ 第１の移行領域
１０１ 第１の貫通孔
１０３ 雌ねじ山
１１ 第１の圧着領域
１１０ 第１のケーブル導入口
１１１ 第１の中空室
１１２ 第１の追加の雌ねじ山
１２ 第１のコンタクト領域
１２１ コンタクトピン
１２１１ ピン中空室
１１３ 第１の針状ピン
１１３１ 第１の針状ピンのねじ頭
１１３２ 針状ピンの雄ねじ山
２ ソケットコンタクト
２０ 第２の移行領域
２０１ 第２の貫通孔
２０３ 雌ねじ山
２１ 第２の圧着領域
２１０ 第２のケーブル導入口
２１１ 第２の中空室
２１２ 第２の追加の雌ねじ山
２２ 第２のコンタクト領域
２２１ コンタクトソケット
２２１１ ソケット中空室
２１３ 第２の針状ピン
２１３１ 第２の針状ピンのねじ頭
２１３２ 第２の針状ピンの雄ねじ山
３ 絶縁体
３１ 固定エレメント
４ 差込みコネクタハウジング
ＤＲ 第１／第２の中空室の実際の内径
ＤＴ 追加の雌ねじ山の理論上の内径
ＴＲ 別の雌ねじ山の実際の深さ
ＴＴ 追加の雌ねじ山の理論上の深さ
１０ 第１の移行領域
１０１ 第１の貫通孔
１０３ 雌ねじ山
１１ 第１の圧着領域
１１０ 第１のケーブル導入口
１１１ 第１の中空室
１１２ 第１の追加の雌ねじ山
１２ 第１のコンタクト領域
１２１ コンタクトピン
１２１１ ピン中空室
１１３ 第１の針状ピン
１１３１ 第１の針状ピンのねじ頭
１１３２ 針状ピンの雄ねじ山
２ ソケットコンタクト
２０ 第２の移行領域
２０１ 第２の貫通孔
２０３ 雌ねじ山
２１ 第２の圧着領域
２１０ 第２のケーブル導入口
２１１ 第２の中空室
２１２ 第２の追加の雌ねじ山
２２ 第２のコンタクト領域
２２１ コンタクトソケット
２２１１ ソケット中空室
２１３ 第２の針状ピン
２１３１ 第２の針状ピンのねじ頭
２１３２ 第２の針状ピンの雄ねじ山
３ 絶縁体
３１ 固定エレメント
４ 差込みコネクタハウジング
ＤＲ 第１／第２の中空室の実際の内径
ＤＴ 追加の雌ねじ山の理論上の内径
ＴＲ 別の雌ねじ山の実際の深さ
ＴＴ 追加の雌ねじ山の理論上の深さ
Claims (16)
- 差込みコネクタハウジング（４）と絶縁体（３）と該絶縁体内に配置された少なくとも１つの圧着端子（１，２）とを有する重負荷差込みコネクタであって、
前記圧着端子（１，２）は、少なくとも部分的に回転対称に形成されていて、相応の対称軸線が差込み方向に延びており、
前記圧着端子（１，２）は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成された圧着領域（１１，２１）を有しており、
前記圧着端子（１，２）は、前記圧着領域（１１，２１）に隣接して、銅または銅合金から形成されたコンタクト領域（１２，２２）を有しており、
前記圧着領域（１１，２１）は前記コンタクト領域（１２，２２）に溶接されている
ことを特徴とする重負荷差込みコネクタ。 - 前記圧着端子（１，２）は
その圧着領域（１１，２１）に、アルミニウム・撚り線導体を収容するためのケーブル導入口（１１０，２１０）を備えた円筒形の中空室（１１１，２１１）を有している、請求項１記載の重負荷差込みコネクタ。 - 前記圧着端子（１，２）は、その円筒形の中空室（１１１，２１１）に、追加の雌ねじ山（１１２，２１２）を有している、請求項２記載の重負荷差込みコネクタ。
- 前記円筒形の中空室（１１１，２１１）の実際の内径（ＤＲ）が、前記追加の雌ねじ山（１１２，２１２）の理論上の内径（ＤＴ）よりも大きく、これによって前記追加の雌ねじ山（１１２，２１２）は平らに面取りされている、請求項３記載の重負荷差込みコネクタ。
- 前記圧着端子（１，２）は、その中空室（１１１，２１１）の内部に、前記ケーブル導入口（１１０，２１０）の方向に延びる針状ピン（１１３，２１３）を有している、請求項２から４までのいずれか１項記載の重負荷差込みコネクタ。
- 前記針状ピン（１１３，２１３）は、雄ねじ山（１１３２，２１３２）を有しており、前記圧着端子（１，２）は、前記雄ねじ山（１１３２，２１３２）に合う雌ねじ山（１０３，２０３）を備えた貫通孔（１０１，２０１）を有しており、これによって前記針状ピン（１１３，２１３）は、前記貫通孔（１０１，２０１）を介して前記中空室（１１１，２１１）内にねじ込み可能である、請求項５記載の重負荷差込みコネクタ。
- 前記針状ピン（１１３，２１３）は、ねじ頭（１１３１，２１３１）を、例えばスリットまたは十字スリットを有しており、これによって前記針状ピン（１１３，２１３）は、スクリュドライバを用いて前記中空室（１１１，２１１）内にねじ込み可能である、請求項６記載の重負荷差込みコネクタ。
- 前記コンタクト領域（１２，２２）の表面が、少なくとも部分的に銀によって被覆されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の重負荷差込みコネクタ。
- 圧着端子を製造する方法であって、
１）円筒形の銅棒材と円筒形のアルミニウム棒材とを、摩擦溶接によって溶接して、アルミニウム部分と銅部分とを備えた１つの共通の円筒形の棒材を形成するステップと、
２）旋削および／または穿孔によって、前記アルミニウム部分から、アルミニウム・撚り線導体を収容する中空室（１１１，２１１）を備えた圧縮可能な圧着領域（１１，２１）を製造し、かつ前記銅部分からコンタクト領域（１２，２２）を製造するステップと、
３）前記コンタクト領域（１２，２２）の表面を、少なくとも部分的に銀によって被覆するステップと、
を含むことを特徴とする、圧着端子を製造する方法。 - 第１の方法ステップにおける摩擦溶接は、回転溶接および／または振動溶接を含む、請求項９記載の方法。
- 第２の方法ステップにおいて、前記圧着領域（１１，２１）に、実際の内径（ＤＲ）を備えた前記中空室（１１１，２１１）を穿孔する、請求項９または１０記載の方法。
- 前記圧着領域（１１，２１）の中空室側に、理論上の内径（ＤＴ）を備えた追加の雌ねじ山（１１２，２１２）を切る、請求項１１記載の方法。
- 前記追加の雌ねじ山（１１２，２１２）の前記理論上の内径（ＤＴ）は、前記中空室（１１１，２１１）の前記実際の内径（ＤＲ）よりも小さい、請求項１２記載の方法。
- 圧着端子（１，２）を使用する方法であって、最初に、撚り線導体を、ケーブル導入口（１１０，２１０）を通して、当該圧着端子（１，２）の圧着領域（１１，２１）の円筒形の中空室（１１１，２１１）内に導入し、後の方法ステップにおいて前記圧着領域（１１，２１）を、圧縮工具を用いて圧縮する、方法において、
前記撚り線導体の導入後で前記圧着領域（１１，２１）の圧縮前に、針状ピン（１１３，２１３）を、前記圧着領域（１１，２１）の前記中空室（１１１，２１１）内に、前記撚り線導体の導入方向とは逆向きにねじ込むことを特徴とする方法。 - 前記撚り線導体を、前記針状ピン（１１３，２１３）のねじ込み時に、前記中空室（１１１，２１１）の追加の雌ねじ山（１１２，２１２）によって、特に大きな摩擦力をもって前記中空室（１１１，２１１）内において保持する、請求項１４記載の方法。
- 前記撚り線導体の撚り線を、前記針状ピン（１１３，２１３）のねじ込みによって圧縮し、内側から前記圧着領域（１１，２１）に向かって押圧し、これによってさらに、前記撚り線の酸化層を破壊して、横方向導電性を増大させる、請求項１４または１５記載の方法。
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