CN101490903A - 用于将两个导电组件彼此连接的方法 - Google Patents

Abstract

一种方法，用于将具有金属丝(11)的柔性电线(1)形式的第一导电组件连接到例如第二电线(2)或连接元件的第二导电金属组件。在该情况中，柔性电线(1)的自由端***到套管(3)中并与后者挤压；另外，将第二导电组件(2)的被分配给柔性电线(1)的那一端插到套管(3)的自由端中并且与柔性电线(1)接触，并且电流流过这两个组件(1，2)，通过该电流它们彼此依靠的端被熔化在一起，从而套管(3)由这样的金属制成，该金属具有比这两个要被彼此连接的组件(1，2)的金属更高的熔点。

Description

用于将两个导电组件彼此连接的方法

技术领域

本发明涉及用于将具有金属丝的柔性电线形式的第一导电组件连接到第二导电金属组件(例如，第二电线或者连接元件)的方法。

背景技术

目的是在机动车中预制作从电池到起动器的电线以很大程度地减少铺设这些线的安装成本。一方面，这些电线被制作为指定的长度，而另一方面，它们被设计为在它们的路线上具有曲线和/或弯曲以在这方面明确地简化其铺设。为了能够实现这样的预制作，这些线必须具有相应的刚性，在电线被设计为整块的(one-piece)金属条或者整块的金属丝或棒的情况下这是可以实现的。

然而，因为这样的电线也必须包含柔性的区域或者因为尽管它们预制作但还是必须存在执行长度比较的选项，所以存在这样的要求，即将这些电线设计为具有柔性的线段。

由于其相对低的成本，这样的线优选由铝制成。

基于其与铜相比的性价比，即使对于在汽车工业之外的应用中的线，铝也是有利的。这些应用中的一个是在升降机控制技术领域中。在此情况下，使用平的线，其在升降机轴中被用作静止的配电板与升降机轿箱之间的连接。使用这样的线，则该线的抗张强度必须适于升降机的输送机(conveyor)高度。超过某一输送机高度，普通的线就必须用织物绳索(fabric cord)或钢丝绳形式的承载元件来加固。对于那些由铝制成的线来说尤其如此，因为铝具有相对低的抗张强度。出于该原因，已知用由铬-镍合金制成的金属丝来加固由铝制成的并且具有大量金属丝的那些线。

对于被设计有第二导电组件(例如，有刚性电线或者有连接元件)的柔性电线，要求将这两个部分连接在一起，由此必须尽可能地避免由该连接在连接点处所产生的接触电阻。

已知通过电阻焊接来将刚性金属组件彼此连接。这是可能的，因为这两个刚性金属组件被致使紧密接触并且能够通过使用流过后者的电流的焊接来彼此连接。因此，不可能通过电阻焊接来将被设计有大量金属丝的柔性电线连接到刚性金属组件，因为不能在压力下将柔性电线的金属丝与刚性组件以电阻焊接所需要的方式接触。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种方法，通过该方法，具有大量金属丝的柔性电线也能够由电阻焊接连接到第二金属组件，例如整块的金属导体或者连接元件。

根据本发明而实现了该目的，其中柔性电线的自由端***到套管中并与后者挤压，并且另外将第二导电组件的被分配给柔性电线的那一端插到套管的自由端中并且与柔性电线接触，并且电流流过这两个组件，通过该电流它们彼此依靠的端被熔化在一起，并且套管由这样的金属制成，该金属具有比这两个要被彼此连接的组件的金属更高的熔点。

优选地，在电流流通(channeling)期间，在压力下使得这两个电组件接触。

优选地，导电金属第二组件由电线形成，该电线具有被成形为条状、棒状或丝状的电导体并且连接到具有大量金属丝的柔性电线。同样，第二导电组件可以由连接元件形成，该连接元件连接到具有大量金属丝的柔性电线。在此情况下，面向第一组件的第二组件的那个面可以被设计为压型(profiling)形状，从而优选地该压型被设计为格状(waffle)图形。此外，柔性电线可以具有大量的由铝制成的金属丝，其用由铬-镍合金制成的金属丝来加固。在此情况下，这两个导电组件可以由铝制成、由铜制成、由黄铜制成、或者由铝与可以由铬-镍合金制成的金属丝制成。套管也可以由钢板制成。

一旦将这两个导电组件焊接在一起，就优选地将特别是收缩膜形式的绝缘体施加在连接点上。

附图说明

下面将基于附图所描述的三个实施例来更加详细地说明根据本发明的方法和根据本发明的电线。其中：

图1以侧视图示出了两个电组件，其依靠根据本发明的方法通过电阻焊接而彼此连接；

图1A、1B、1C分别示出了沿着图1的线IA、IB和IC的截面；

图2、2A、2B示出了组件的轴截面，这些组件在根据本发明的方法期间在三个连续的方法步骤中被使用；

图3、3A示出了第二实施例的组件，在第二实施例中使用了根据本发明的方法；

图4、4A示出了第三实施例的组件，在第三实施例中使用了根据本发明的方法；以及

图5、5A分别以轴测视图和正视图示出了被用在根据本发明的方法中的连接元件。

具体实施方式

在图1和图1A-1C中，示出了柔性电线1以及电线2，该柔性电线1具有大量金属丝11并被设计有绝缘体12，该电线2具有整块的金属电导体21并且也被设计有绝缘体22，并且要将所述两个线1和2彼此连接。出于此目的，将这两个电线1和2在彼此面对的端子上的外皮剥去。为了制作组合物，提供了金属套管3，其有效(clear)截面与要被彼此连接的金属丝11和导体21的截面大致相同。

如图2所示，在第一方法步骤中，将具有大量金属丝11的柔性线1的被剥去外皮的自由端移到套管3中并且进入其中的长度至少为套管3长度的三分之二，并且使金属丝11与套管3挤压。随后，导体21的自由端被从另一端移到套管3中使得导体21和金属丝11的面在压力下接触。在该连接中，参考图2A的描述。然后，电流流过这两个线1和2，通过该电流基于套管3内在这方面出现的接触电阻，出现过高的温度使得线1和2的自由端被熔化在一起。

为了使这种操作模式是可能的，套管3必须由这样的金属制成，该金属的熔点在制作金属丝11和导体21的金属的熔点之上。根据优选实施例，金属丝11和导体21由铝或者铜制成，而套管3由钢板制成。只要所使用的金属能够被彼此焊接，金属丝11和导体21可以由各种金属制成。一旦将金属丝11和导体21安全地彼此连接，就用被强加在后者之上的收缩膜4使连接点绝缘。出于此目的，参考图2B的描述。

使用该方法，因此能够根据在电线使用中的要求来制作被设计有刚性区域以及在中间的或随后的柔性区域的电线。因此这样的电线能够满足在机动车中铺设电线的特殊要求。

在此情况下，相应地，使用该方法，具有大量金属丝11的柔性电线1可以通过焊接而连接到刚性线2。而且，用位于连接点处的金属套管3来保护该电线的连接点不受到由弯曲导致的损坏。通过该焊接来实现这两个线1和2彼此之间必要的电的和机械的连接。

根据图3和图3A所描述的第二实施例，具有大量金属丝11a并被设计有绝缘体12a的柔性线1a根据该方法被连接到连接元件5，其被设计有圆柱形部分51和连接接点(connecting tag)52。同样，在该情况中，将线1a被剥去外皮的自由端的金属丝11a从一侧插到套管3a中，使金属丝11a与套管3a挤压，将连接元件5的圆柱形部分51从另一侧插到套管3a中，并且在压力下使得这两个组件1a和5的面接触。然后，电流流过线1a和连接元件5，通过该电流将线1a和连接元件5加热到足够使得它们熔化在一起。

这是另一个实际的实例，其中通过施加到具有大量金属丝的柔性电线的套管，该线可以通过电阻焊接永久地连接到另一个导电组件。

根据图4和图4A所描述的第三实施例，柔性电线1b包括用绝缘体12b包上并且由铝制成的大量金属丝11b，并且该电线1b包含一个中间的金属丝13，其由具有比铝好得多的抗张强度的金属(例如铬-镍合金)组成。这样的用额外的金属丝13加固的线1b被用在例如升降机轴中。

同样，在该情况下，线1b的被剥去外皮的自由端被从一侧插到套管3b中并与套管3b挤压，连接元件5的圆柱形部分51被从另一侧插到套管3b中，并且在压力下使这两个组件1b和5的面接触。然后，电流流过线1b和连接元件5，因此使线1b和连接元件5变热到足够使得它们被熔化在一起。

因此，通过根据本发明的方法，由铝制成的且通过额外金属丝显著增强其抗张强度的柔性电线也可以通过电阻焊接连接到连接元件，通过其以最佳方式满足了对于一方面尽可能低的接触电阻而另一方面高水平的机械强度的要求。

关于抗张强度，参考如下事实：铝具有约80N/mm²的抗张强度，铜具有约250N/mm²的抗张强度，而铬-镍合金具有约2000N/mm²的抗张强度。

优选地，面向金属丝11、11a或11b的导体21或连接元件5的面被设计为压型形状。在该方面，由这两个组件的焊接所实现的连接关于低接触电阻和抗张强度的按比例增加而被优化。

在图5和图5A中，示出了具有圆柱形连接部分51a和接点52a的连接元件5a，从而连接部分51a被设计为在远离接点52a的一侧上具有格状图形53a形式的压型。基于该压型，实现了连接元件5a到随后的电线的非常有效的连接，通过其优化了该连接的机械强度，并且使该连接的电接触电阻最小化。

这同样应用于导体21的面被设计有这样的压型的情况。

Claims (10)

1.一种方法，用于将具有金属丝(11)的柔性电线(1)形式的第一导电组件连接到例如第二电线(2)或连接元件(5)的第二导电金属组件，其特征在于：

柔性电线(1)的自由端***到套管(3)中并与后者挤压，并且

另外将第二导电组件(2，5)的被分配给柔性电线(1)的那一端插到套管(3)的自由端中并且与柔性电线(1)接触，并且

电流流过这两个组件(1；2，5)，通过该电流它们彼此依靠的端被熔化在一起，并且

套管(3)由这样的金属制成，该金属具有比这两个要被彼此连接的组件(1；2，5)的金属的熔点更高的熔点。

2.根据权利要求1的方法，其中在电流流过的同时，在压力下使得这两个导电组件(1；2，5)接触。

3.根据权利要求1和2中的一个的方法，其中该导电金属第二组件(2)由具有电导体(21)的电线形成，该电导体(21)被成形为条状、棒状或丝状并且被连接到具有大量金属丝(11)的柔性电线(1)。

4.根据权利要求1-3中的一个的方法，其中该第二导电组件由连接元件(5，5a)形成，其与具有大量金属丝(11)的柔性电线(1)连接。

5.根据权利要求1-4中的一个的方法，其中第二组件(2，5，5a)的面向第一组件(1，1a)的那个面被设计有压型。

6.根据权利要求5的方法，其中该压型被设计为格状图形(53a)。

7.根据权利要求1-6中的一个的方法，其中该柔性电线(1b)具有大量金属丝(11b)，所述金属丝(11b)用由铬-镍合金制成的金属丝(13)来加固。

8.根据权利要求1-7中的一个的方法，其中这两个导电组件(1，1a，2)由铝制成、由铜制成或由黄铜制成，和/或由铝与由铬-镍合金制成的金属丝制成，并且其中套管(3，3a)由钢板制成。

9.根据权利要求1-8中的一个的方法，其中将特别是收缩膜(4)形式的绝缘体施加在连接点上。

10.一种电线，特别是用于机动车的电池电缆，其被设计有至少一个刚性区域和至少一个柔性区域，从而使用围绕连接点的金属套管(3，3a)将金属组件(1，1a，1b，2，5)彼此依靠的端通过电阻焊接彼此连接。

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