CN102742082B - 具有热耦辅助绞合线的连接装置、电集束以及对应用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连接装置(D)，其包括i)能够可拆卸地一体连接在导电的第二连接设备(MC2)上的导电的第一连接设备(MCI)；ii)包括裸露部分(PD)的电绞合线(BE)，所述裸露部分紧紧地一体连接到第一连接设备(MCI)上，以及iii)至少一个导热辅助绞合线(BA)，其包括紧紧地一体连接到第一连接设备(MCI)上的第一端(E1)以便能够排放所述第一连接设备(MCI)包含的一部分热能，当所述裸露部分(PD)和/或第一连接设备(MCI)被加热时，所述热能被包含在裸露部分(PD)中。

Description

具有热耦辅助绞合线的连接装置、电集束以及对应用途
技术领域
本发明涉及电连接领域，更确切地说是必要时作为连接电集束一部分的连接装置。
背景技术
这里的“连接装置”指的是包括至少一个阳(有时也称为凸片)或阴(夹头)型第一连接设备和电绞合线(电线、电缆或绞线)的装置，所述第一连接设备是导电的并且适于以可拆卸的方式一体连接至阴或阳以及导电的第二连接设备，所述电铰合线包括通过所有已知的(镶接、焊接、粘贴或拧紧)设备紧紧地一体连接至第一连接设备的裸露部分。
此外，这里“电集束”(faisceauélectrique)指的是至少两个上述类型连接装置的组。
如本领域技术人员已知，必要时被设置在印刷电路板上的某些电或电子部件包括经由电连接器联接至电集束的输入端/输出端，所述电连接器包括上述第二连接设备。当这些电或电子部件起作用时，它们可以产生引起加热的热能，该加热通过导热向每个第二连接设备和每个第一连接设备传播。此外，当电流流过每个第一连接设备和每个第二连接设备时，由于其接触电阻通过焦耳效应也产生热能。
第二连接设备通常被包括在局限的环境中，例如在盒中。被包含在这样的第二连接设备中的加热热能至少部分被传递到相关的第一连接设备中，然后被传递到所述第一连接设备所连接的电集束的绞合线中，该绞合线通过其芯线(通常为铜制，但不限于此)(尤其)通过导热使该热能扩散开。因此，应当理解连接上述电或电子部件的电集束，还用于经由它们的电连接器排放其所产生的一部分热量。
这种电集束的主要不便在于由于其中制成芯线的材料(通常为铜)而使得它们的重量相对较大。不过，在某些领域中，如车辆，我们寻求减轻其元件的重量以便降低制造成本和能量消耗。为此，可以减小电集束的绞合线的芯线的横截面。然而，这样的减小不仅会导致降低其排放热量的能力，还会增大其内电阻从而当电流通过时(通过焦耳效应)提高加热量。此外，在其它情况下，能量消耗的增加必然引起电集束的质量增加。
发明内容
因此本发明的目的之一在于提供一种技术方案，使得尤其能够更好地排放包含某些电或电子部件的电连接器的第一和第二连接设备中的热量。
为此，本发明提供一种在引言中限定类型的连接装置，其还包括至少一个导热的辅助绞合线，所述辅助绞合线包括紧紧地一体连接至所述第一连接设备上的第一端，以便能够排放所述第一连接设备包含的一部分热能，当所述裸露部分和/或第一连接设备被加热时，所述热能被包含在电绞合线的裸露部分中。
导热的辅助绞合线优选不连接到其它任何电供能元件，仅连接到电绞合线充当散热器。这至少处于运行模式中，即一旦连接装置被设置好并且准备好运行。穿过辅助绞合线的所有可能电流同时来自电绞合线并且流向电绞合线。辅助绞合线仅充当冷却器并且整体上不充当电绞合线。
根据本发明的连接装置可以包括单独或组合的其它特征，尤其是：
-每个辅助绞合线可以与具有裸露部分的相关电绞合线性质相同；
-电绞合线的裸露部分和辅助绞合线的第一端可以借助于至少在镶接、焊接、粘贴和拧紧中选定的技术被紧紧地一体连接在所述第一连接设备上；
-每个辅助绞合线可以构成使其裸露部分延长的所述电绞合线的一部分；
-作为变型，裸露部分可以构成其电绞合线的端部，每个辅助绞合线可独立于其电绞合线；
-每个辅助绞合线可包括与第一端相反的并且自由的第二端；
第二自由端设有隔离设备；
-作为变型，每个辅助绞合线可包括与其第一端相反的并且紧紧地一体连接到第一连接设备上的第二端；
一体连接有辅助绞合线的所述第二端的第一连接设备可适于被一体连接到连接器上而不耦连到第二连接设备上。在这种情况下，辅助绞合线是非电功能性的并且连接器仅用于隔离和保持辅助绞合线的第二端；
-作为变型，一体连接有辅助绞合线的所述第二端的所述第一连接设备可适于以可拆卸方式被一体连接到第二连接设备上，所述第二连接设备被电耦连和热耦连到一体连接有电绞合线的所述第一连接设备的第二连接设备上。
本发明还提供一种电集束，其特征在于，其包括至少两个以上所述类型的连接装置，其电绞合线通过限定可能的绞线被重新组合。
根据本发明的电集束可包括单独或组合的其它特征，尤其是：
-所述连接装置的辅助绞合线可以是所述绞线的一部分；
-作为变型，所述连接装置的辅助绞合线可通过限定另一绞合线被重新组合；
-所述连接装置的辅助绞合线可具有不同的长度；
-所述连接装置的辅助绞合线和/或电绞合线可用于被热耦连到冷却源和/或加热源。
本发明可良好地但非限制性地适应车辆，必要时是机动车辆。
附图说明
参考下面的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，所附附图其中：
图1至3以侧视图分别示意性示出根据本发明的连接装置的第一、第二和第三实施示例的一部分，其中根据本发明的连接装置具有阴型(或夹头型)第一连接设备，电绞合线和相关的辅助绞合线一体连接在所述第一连接设备上，阳型(或凸片型)第二连接设备被***到所述第一连接设备中；
图4以侧视图示意性示出根据本发明的连接装置的第四实施示例的一部分，所述连接装置具有阴型(或夹头型)第一连接设备，电绞合线和相关的辅助绞合线的第一端一体连接在所述第一连接设备上，阳型(或凸片型)第二连接设备被***到所述第一连接设备中，所述连接装置还具有辅助绞合线的第二端一体连接至其上的另一个阴型(或夹头型)第一连接设备，这些第一连接设备在夹头架类型的第一连接器中被重新组合，第二连接设备是凸片架或插座类型的第二连接器的一部分；
图5以侧视图示意性示出根据本发明的连接装置的第五实施示例的一部分，所述连接装置具有阴型(或夹头型)第一连接设备，电绞合线和相关辅助绞合线的第一端一体连接在所述第一连接设备上，阳型(或凸片型)第二连接设备被***到所述第一连接设备中，所述连接装置还具有辅助绞合线的第二端一体连接至其上的另一个阴型(或夹头型)第一连接设备，阳型(或凸片型)第二连接设备被***在该第一连接设备中，这些第一连接设备在夹头架类型的第一连接器中被重新组合，第二连接设备是凸片架或插座类型的第二连接器的一部分；
图6至8以侧视图分别示意性示出包括三个根据本发明连接装置的电集束的三个不同的实施示例。
具体实施方式
附图不仅能够用于完善本发明，必要时也可以参与其定义。
本发明的目的之一在于提供能够必要时作为电集束FE一部分的连接装置D，所述连接装置允许排放包含在第一连接设备MC1和第二连接设备MC2中的一部分热能，所述连接装置用于一体连接至所述第一连接设备，所述第二连接设备被耦连至第一连接设备MC1和电子或电的部件、机构或装备上。
应当理解，(电子或电)部件运行时产生热能(或热量)，所述热能必须通过一个或多个连接装置D经由一个或多个第一连接设备MC1并且经由与第一连接设备MC1相关的一个或多个第二连接设备MC2被至少部分排放，所述一个或多个第一连接设备必要时在第一电连接器CE1的阳或***分中重新组合，所述一个或多个第二连接设备必要时在第二电连接器CE2的阴或阳部分中分别重新组合。
以下将考虑仅作为非限制性示例形式，电子或电部件被结合到第二电连接器(或插座)CE2上并且被联接到阴或阳类型的第一连接设备MC1，所述第二电连接器包括至少两个阳或阴类型的连接设备MC2，所述连接设备联接到根据本发明的连接装置D的阴或阳类型的第一连接设备MC1，电子或电部件和插座CE2被设置在印刷电路板上，所述印刷电路板被容置在尤其用于保护印刷电路板的电子盒内部。但是，本发明不限于这种应用。其实际上涉及任何类型的连接装置D，其阳或阴类型的第一连接设备MC1用于被一体连接至阴或阳类型的第二连接设备MC2上，所述第二连接设备属于或者不属于(阴或者阳类型的)电连接器并且用于被耦连到运行时产生热能(或热量)的电子或电部件(或机构或装备)上。
此外，下面将考虑仅作为非限制性示例形式，电子盒是车辆(必要时为机动车辆)电和电子结构(或AEE)的一部分。但是，本发明不限于这种应用。
在图1至5中示意性部分示出根据本发明的连接装置D的五个实施示例。
如图所示，根据本发明的连接装置D包括：第一连接设备MC1、电绞合线BE和至少一个辅助绞合线BA。
第一连接设备MC1是阳或阴类型并且导电，布置成使得能够以可拆卸的方式一体连接(或联接)到阳或阴以及导电的第二连接设备MC2上。
在图1至5中所示的不同非限制性示例中，每个第一连接设备MC1(非限制性地)为阴型，每个第二连接设备MC2(非限制性地)为阳型。更确切地，每个第一连接设备MC1形式为“夹头”，包括例如被容置在夹头架类型的第一电连接器CE1的凹槽(或凹部)AL中的阴型端部EM，每个第二连接设备MC2形式为构成凸片的大体圆形的实心圆柱，所述凸片例如是第二电连接器CE2(或者插座又或者凸片架)的一部分并且被***在夹头CE1的阴型端部EM中(见图4和5)。
但是，在一个变型中，每个第一连接设备MC1可以是阳型，每个第二连接设备MC2可以是阴型。
电绞合线BE是电线或电缆又或者是包括容置在外壳G中的至少一个芯线(例如铜制)的绞线。根据本发明，每个电绞合线BE包括裸露部分PD(芯线没有外壳G的区域)，所述裸露部分通过任何已知设备(例如通过镶接、焊接、粘贴或拧紧)紧紧地一体连接至第一连接设备MC1。
每个辅助绞合线BA是导热的并且包括相反的第一端E1和第二端E2。
第一端E1紧紧地一体连接至第一连接设备MC1，电绞合线BE的裸露部分PD同样紧紧地一体连接至所述第一连接设备。该一体连接可以通过任何已知设备实现，例如通过镶接、焊接、粘贴或拧紧实现。在图1至5中所示的非限制性不同示例中，第一端E1和电绞合线BE的裸露部分PD的一体连接通过镶接(例如借助KOMAX类型的镶接工具)或通过超声波焊接同步进行。
需要注意，每个辅助绞合线BA必须最小化导热，以便在裸露部分PD和/或其第一连接设备MC1被相关的第二连接设备MC2和/或由电流通过第一MC1和第二MC1连接设备以及电绞合线BE中而产生的焦耳效应所加热时，能够将包含在第一连接设备MC1和裸露部分PD中的热能的一部分排放。
但是，每个辅助绞合线BA还可以导电。因此，其必要时可以是电绞合线(具有或不具有外壳G的导电芯线)，其可以独立于电绞合线BE(如图1所示，并且在裸露部分PD构成电绞合线BE端部的情况下)，或者其可以构成使裸露部分PD延长的电绞合线BE折拢部分(如图2所示)。在后一种情况下，辅助绞合线BA的第一端E1构成电绞合线BE的裸露部分PD的一部分。
应当理解，辅助绞合线BA可以用作用于电绞合线BE的第一连接设备MC1和用于辅助绞合线所连接的第二连接设备MC2的冷却散热器。
应当指出，不是必须使辅助绞合线BA的长度与相关的电绞合线BE的长度相同。实际上，能够排放第一连接设备MC1中的热量的导热根据绞合线的横截面在几厘米到几十厘米的距离上才是真正有效的(例如在包括直径0.5mm2铜制芯线的辅助绞合线BA的情况下大约30cm，这样的绞合线在车辆中是最经常出现的)。因此，在车辆中可以例如使用长度在大约20cm至大约40cm之间的辅助绞合线BA。
如图1和2中所示，辅助绞合线BA的第二端E2可以是自由的(即不连结到任何元件)。在这种情况下，如图3中非限制性示出，当其(E2)包括容置有导电芯线的外壳G时，其必要时可以设有隔离设备MI以使其芯线不与其它导电元件接触。可以使用能够使电缆的端部电绝缘的所有类型的隔离设备MI(例如，多米诺骨牌、Wago类型的端子、绝缘胶带类型的胶粘带)。但是，在某些特定情况下(例如其传送的信号是质量势能)时也可以设想辅助绞合线BA仅包括不具有外壳G的芯线(导电)，以便于将热量排到外部空气中。
然而在一个变型中，辅助绞合线BA的第二端E2可以直接或间接地连结到元件(如图4和5中所示)。更确切地说，在图4和5中所示的非限制性示例中，辅助绞合线BA的第二端E2紧紧地一体连接到另一个第一连接设备MC1上(该另一个第一连接设备是第一连接器CE1(夹头架)的一部分)。在这种情况下，如非限制性地示出，该另一个第一连接设备MC1不是必须以可拆卸方式一体连接到相关的另一个第二连接设备MC2上，所述另一个第二连接设备是第二电连接器CE2(或凸片架)的一部分。在图4和5的示例中，装备有辅助绞合线BA的第二端E2的另一个第一连接设备MC1与其第一端E1一体连接到的第一连接设备相似，在图5的示例中，连接到该另一个第一连接设备MC1上的另一个第二连接设备MC2与第一端E1一体连接到的第一连接设备MC1所连接的第二连接设备相似。因此，这里该另一个第一连接设备MC1是具有阴型端部EM的夹头，而(图5的)另一个第二连接设备MC2是阳型凸片。
在该变型中，在某些特定情况下(例如如果其传送的信号是质量势能)时也可以设想辅助绞合线BA仅包括不具有外壳G的芯线(导电)，以便于将热量排到外部空气中。
应当指出，分别装备有辅助绞合线BA的第一端E1和第二端E2的第一连接设备MC1必要时可以是不同类型。
还应当指出，在图4的非限制性示例中，装备有辅助绞合线BA的第二端E2的第一连接设备MC1是非电功能性的。换句话说，其仅用作允许辅助绞合线BA的第二端E2一体连接到相关电绞合线BE所一体连接到的第一电连接器CE1上，以避免其自由移动。应当理解，这里其(MC1)被容置在第一电连接器CE1的插座的自由和非功能性凹槽AL中。
在图5的非限制性示例中，耦连到辅助绞合线BA的第二端E2上的第一连接设备MC1和第二连接设备MC2是电功能性的。换句话说，第一连接设备MC1不仅用于允许使辅助绞合线BA的第二端E2一体连接到相关电绞合线BE所一体连接到的第一电连接器CE1上，以避免其自由移动，但是第一连接设备还允许经由另一个第二连接设备MC2用于允许电耦连和热耦连到电绞合线BE的第一连接设备MC1所一体连接到的第二连接设备MC2上。电耦连和热耦连由将两个第二连接设备MC2连接在一起的电和导热元件MCP来确保。其例如涉及印刷电路板的迹线或金属板材又或者一部分铜制电缆。这种配置用于允许对辅助绞合线BA的组件最佳使用以便排放热量并且通过使在电绞合线BE中循环的电流分别在电绞合线BE和辅助绞合线BA的两对连接设备MC1和MC2之间分配限制电绞合线BE的第一MC1和第二MC2连接设备的接触点通过焦耳效应而产生的加热。如同在上一种情况中(图4)，装备有辅助绞合线BA的第二端E2的另一个第一连接设备MC1这里被容置在第一电连接器CE1的自由凹槽AL中。
在图1至8中所示的非限制性不同示例中，每个连接装置D仅包括单一辅助绞合线BA。但是，每个连接装置D可以包括多个(至少两个)辅助绞合线BA，以便提高相关的被加热第二连接设备MC2和/或相关的电绞合线BE能够排放的热能数量。在特殊情况中，必要时可通过形成链由第一辅助绞合线BA分出附加辅助绞合线BA，以使得每个第一连接设备MC1中仅通过镶接***至多两个绞合线。
如图6至8中非限制性所示，连接装置D可以例如是电集束FE的一部分。应当指出，电集束FE包括至少两个连接装置D，所述至少两个连接装置的电绞合线BE和/或辅助绞合线BA必要时配置成唯一绞线的形式(图6和8)或两个绞线的形式(图7)。更确切地说，在图6的实施示例中，电集束FE包括三个连接装置D，其电绞合线BE被配置成(或被重新组合成)绞线形式并且其辅助绞合线BA是自由的(即不是绞线的一部分)。在图7的实施示例中，电集束FE包括三个连接装置D，其电绞合线BE被配置成(或被重新组合成)第一绞线形式，其辅助绞合线BA被配置成(或被重新组合成)第二绞线形式。在图8的实施示例中，电集束FE包括三个连接装置D，其电绞合线BE和辅助绞合线BA都被配置成(或被重新组合成)共同绞线形式。
应当指出，在同一电集束FE中，不同辅助绞合线BA的长度可以相同或不同。当辅助绞合线BA是电类型并且其第二端E2不被隔离时，则尤其可以设想不同长度。这实际上可以避免辅助绞合线BA的芯线在第二端E2位置处意外地互相接触。
还应当指出，连接装置D(必要时电集束FE)的辅助绞合线BA和/或电绞合线BE可用于被热耦连到冷却源和/或加热源上。因而，当在车辆中使用连接装置D或电集束FE时，可以设想使至少一个辅助绞合线BA和/或至少一个电绞合线BE的一部分在被处理的空气或(加热或冷却的)液体在其中循环的加热和/或空调设施的管道中或附近移动，或在外部空气的入口中移动，以便(根据需要)加热或冷却使得经由第二连接设备MC2对耦连在所述第二连接设备上的部件或装备进行加热或冷却。
这可以例如用于加热或冷却所有类型的机构、部件或装备，尤其例如是电池、电发动机、交流发电机、启动器，以便改善其功能和/或使用寿命。
作为补充或者变型，辅助绞合线BA的第二端E2可以电连接到车辆的结构或车身上，以便向其排放来自第二连接设备MC2的热量，所述第二连接设备耦连到产生热量的机构、部件或装备。
本发明不限于以上仅以示例方式所述的连接装置和电集束的实施例，而是其包括本领域技术人员在下面权利要求书的范围中能够设想到的所有变型。

Claims (10)

1.一种连接装置(D)，其包括导电的第一连接设备(MC1)和电绞合线(BE)，所述第一连接设备并且适于以可拆卸方式被一体连接到导电的第二连接设备(MC2)上，所述电绞合线(BE)包括紧紧地一体连接至所述第一连接设备(MC1)上的裸露部分(PD)，其中，所述连接装置包括至少一个导热的辅助绞合线(BA)，所述辅助绞合线包括紧紧地一体连接至所述第一连接设备(MC1)上的第一端(E1)以便能够排放所述第一连接设备(MCI)包含的一部分热能，当所述裸露部分(PD)和/或第一连接设备(MCI)被加热时，所述热能被包含在裸露部分(PD)中；所述辅助绞合线(BA)包括与所述第一端(E1)相反的并且自由的第二端(E2)，所述自由的第二端(E2)设有用于电绝缘的隔离设备(MI)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述裸露部分(PD)和所述第一端(E1)借助于在一组技术中选定的技术被紧紧地一体连接在所述第一连接设备(MC1)上，所述一组技术至少包括镶接、焊接、粘贴和拧紧。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述辅助绞合线(BA)构成使其裸露部分(PD)延长的所述电绞合线(BE)的一部分。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述裸露部分(PD)构成所述电绞合线(BE)的端部，所述辅助绞合线(BA)独立于所述电绞合线(BE)。
5.一种电集束(FE)，其特征在于，其包括至少两个根据权利要求1至4中任一项所述的连接装置(D)，其电绞合线(BE)通过限定绞线被重新组合。
6.根据权利要求5所述的电集束，其特征在于，所述连接装置(D)的辅助绞合线(BA)是所述绞线的一部分。
7.根据权利要求5所述的电集束，其特征在于，所述连接装置(D)的辅助绞合线(BA)通过限定另一绞合线被重新组合。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的电集束，其特征在于，所述连接装置(D)的辅助绞合线(BA)具有不同的长度。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的电集束，其特征在于，所述连接装置(D)的辅助绞合线(BA)和/或电绞合线(BE)用于被热耦连到冷却源和/或加热源。
10.根据权利要求1至2中任一项所述的连接装置(D)和根据权利要求5至7中任一项所述的电集束(FE)在车辆中的用途。
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