扁平導體的連接方法和扁平導體連接結構的製作方法

2023-09-20 02:46:45

專利名稱：扁平導體的連接方法和扁平導體連接結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及特別是用良導電材料製成的低電壓大電流負載匯流排的扁平導體或扁平導體分段的端頭連接方法，見權利要求1前序部分所述，還涉及一種對應的連接裝置。
背景技術：
一種用於儘可能高的過渡導電連接的複雜方法是，導體的端頭上釺焊一個銅罩，其上面構成鍍銀接觸面(EP 0926781 A1)，它可實現很小的過渡電阻。這種方法的缺點是，需要進行電鍍處理，銅罩必須作為附加零件使用。
另一種連接扁平導體或導體分段端頭的方法是，將端頭對接，相互焊在一起(DE 2731850 C2)。
還有一種連接裝置公開在FR 2787251 A1中。扁平導體的對接邊採用相互互補的弧線或折線形狀，其中在相互裝配在一起的扁平導體的對接邊上有側凹。通過該側凹可沿導體的延伸方向產生形狀連接方式的嚙合。為了產生較高的過渡導電，所述對接邊必須相互壓緊，釺焊或焊接在一起。
後面所述的兩種方法的缺點是，特別是當導體用鋁製成時，為產生很小的過渡電阻，必須對表面或對接邊進行預處理，特別是要避免產生氧化層。此外鋁製匯流排必須鍍鎳，鍍鋅並覆蓋絕緣層，所以各個操作步驟必須與連接的工藝步驟相互協調，採用一種經濟可行的順序進行。

發明內容
本發明的任務是，對所述方法和相應的連接裝置加以簡化，從而降低製造成本。
所建議的方法體現在獨立權利要求的特徵部分中，而從屬權利要求則給出了有利的改進。所述連接裝置體現在另外的並列獨立權利要求中。
本發明所述連接扁平導體或扁平導體分段端頭的方法包括以下步驟—相互適配的對接邊被這樣構型，使得所述扁平導體或扁平導體分段以適配對接邊無形狀閉鎖地相互接合，—在兩個扁平導體或扁平導體分段的適配對接邊上至少構造出一個空槽，使得該結構在適配的對接邊相互接合後構成一個閉合的輪廓，—為建立所述連接，在至少一個空槽內壓入一個與所述閉合輪廓形狀相吻合地構造的鎖定銷，—所述空槽的閉合輪廓和適配對接邊的線形相互間這樣匹配，使得產生至少一個能建立形狀閉鎖連接的側凹。


下面對照附圖對所述方法和連接裝置的構成作進一步的說明，其中給出了具體的細節和優點。
圖1表示扁平導體與一個導體分段的對接；圖2表示扁平導體與一個導體分段的90度連接；圖3表示如圖2所示的連接僅具有一個連接銷；圖4表示扁平導體側向與一個第二扁平導體的連接；圖5表示彎曲的對接邊的對接，左圖是裝配之前，右圖是裝配之後；圖5A表示圖5中側凹的放大圖；
圖6表示圖5中剖面線B-B處的對接邊形狀。
具體實施例方式
典型的鋁或銅匯流排的尺寸為0.8×20×300cm，在低壓下的電流承載能力為2500A。鋁匯流排通常鍍鎳和鍍鋅，並帶有絕緣層。
如果下文中僅提到扁平導體10，則在沒有專門指出的情況下，也包括扁平導體分段12。一個扁平導體分段12可以是一小段扁平導體或是一個彎角段，或者是一個插在扁平導體上的膨脹件14(如圖1和圖5所示)。所述膨脹件用於補償因溫度造成的長度變化。例如這種膨脹件描述在DE 2731850 C2中，其中它通過壓焊50與扁平導體12實現連接。扁平導體的主延伸方向在圖中用標號16和16』表示。
為了構造適配的對接邊20、22以及構造側凹33的形狀，建議採用兩種不同的型式。側凹33可以採用空槽24、24』的形式，其與銷30的配合作用根據對接邊的線形被確定。圖1至圖4表示的第一種構造中所述適配的對接邊20具有直邊。
第二種構造(圖5)是，對接邊24是彎曲的線，例如呈曲折或正弦形狀。彎曲的對接邊相互適配的方式是，扁平導體10的對接邊可無縫插在一起，不構成形狀閉鎖連接。
在使用直邊形狀的適配對接邊時，要使用一種特殊輪廓的鎖定銷。鎖定銷的輪廓是一種具有側凹的輪廓，見圖1或圖3中陰影部分33。在彎曲的適配對接邊上，鎖定銷的輪廓可以是圓形的(橢圓或圓形)。在此獲得的側凹見圖5A中的陰影部分33』。
彎曲構造的適配對接邊優選按以下方式構成，扁平導體具有相互間沿對接方向布置的導向結構(見圖5所示)。所以不可能產生側向偏移。為了簡化嚙合方式，僅在對接方向或縱向延伸方向上受力，橫向上不受力。
在每個適配對接邊20、22上至少制出一個空槽24。第一扁平導體的對接邊上的空槽以及第二扁平導體對接邊上的空槽是相對設置的，而且兩個空槽合攏形成鎖定銷30、30』的輪廓。
適配空槽可以是半圓形、半橢圓形或者是長形孔。這種空槽向外呈凹形(向對接邊方向)。具有側凹的空槽具有向對接邊方向上收縮的輪廓。
所述鎖定銷(銷釘或鉚釘)被壓入或打入空槽30內。為此要使用打入工具、鉚接或壓入工具。所述鎖定銷30、30』應當能承受機械力，並且最好是良導體，其材料可以是銅、鋁或其他相應的金屬合金。扁平導體通過這種方式形狀閉鎖地楔住，從而能夠具備最佳電流傳輸性能。
空槽24的輪廓以及該或這些鎖定銷的輪廓的最簡單形狀是圓形(標號為24』)。然而重要的是，通過插入鎖定銷可實現形狀閉鎖連接。這種方案對於直邊適配對接邊而言需按以下方式實現，即構成具有側凹的輪廓。在最簡單的情況中，可以選擇一種啞鈴形狀(標號30)。重要的是，對接邊的形狀和方向以及空槽的輪廓要按以下方式構成，使得對接方向或縱向延伸方向(標號16、16』)的分力可起到形狀閉鎖連接的作用。在有利的位置和角度關係中，也可以採用長形孔輪廓用於空槽和鎖定銷，前提是側凹面積33、33』要保持足夠大。
有利的是，彎曲的適配對接邊至少具有一個沿對接方向延伸的邊緣段，這樣便可達到僅用一個唯一的圓形鎖定銷即可建立形狀閉鎖連接的目的。
在彎曲的適配對接邊的構造情況下，一個第一突出對接邊分段嵌入一個第二回縮對接邊分段。這些對接邊與FR 2787251 A1中的構造不同的是沒有側凹也能相互嵌入。將適配對接邊相互重疊地相對運動，推移形成無縫的輪廓，其中在縱向方向上應有導向件。而側面的移動可能則不存在。
為加工出連接輪廓，應當使用輪廓銑刀。所述形狀閉鎖連接應當儘量緊隨其後進行，防止形成氧化層。
所述方法的另一種替換方案是，將銑削的輪廓用一種防氧化劑覆蓋，從而能在其他時間裝配。防氧化劑可使用市場上可得到的油或漆。
在一種簡單的方案中，適配對接邊鈍頭對接。適配對接邊也可搭接或交疊放置，如圖6B所示，或採用榫槽連接，見圖6A所示(參見圖5的B-B剖面)。
為改善導電性，所述對接連接也可通過附加的焊接或釺焊得到補充。圖2和圖3所示的槽40就是用釺焊填充的。
兩個扁平導體的位置(第一扁平導體的主方向或縱向相對對接扁平導體的主方向)可以是不同的。最簡單的情況是，直邊連接是主方向16的延續。另一種應用情況是，扁平導體之間以90度夾角布置(見圖2或圖3所示)。在這種情況中，適配對接邊垂直於一個或兩個扁平導體的主方向。但是也可採取傾斜於縱向延伸方向的布置方式(如45度)。
圖4表示的是在兩個扁平導體之間建立的連接，其中第一扁平導體以其縱向側與第二扁平導體相連。此時一個連續扁平導體的對接邊位於另一個連續扁平導體的端面或端部段上，如在另外的實施例中所建議的。扁平導體的主方向16、16』基本上是相互垂直的。圖4中所示的適配對接邊20基本上是直邊，其端部有一小段凹形彎曲，以防止或限制側向移動。
權利要求
1.在一個第一扁平導體(10)或扁平導體分段(12)、特別是用良導電材料製成的低電壓大電流負載匯流排的第一對接邊(20，22)與至少一個第二扁平導體(10)或扁平導體分段(12)的第二適配對接邊(20，22)之間建立形狀閉鎖連接的方法，其中所述形狀閉鎖連接是通過在適配對接邊(20，22)上的至少一個側凹(33)的咬住實現的，其特徵是，相互適配的對接邊(20，22)被這樣構型，可使得所述扁平導體(10)或扁平導體分段(12)以適配對接邊(20，22)無形狀閉鎖連接地相互接合，在兩個扁平導體(10)或扁平導體分段(12)的適配對接邊(20，22)上至少構造出一個空槽(24，24』)，使得所述空槽在適配的對接邊(20，22)相互接合後構成一個閉合的輪廓，為建立所述連接，在至少一個空槽(24，24』)內壓入一個按所述閉合輪廓構造的鎖定銷(30，30』)，所述空槽(24，24』)的閉合輪廓以及適配對接邊(20，22)的線形被相互間這樣構造，從而產生至少一個能建立形狀閉鎖連接的側(33，33』)。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵是，所述適配對接邊由直邊(20)構成。
3.如權利要求1或2之一所述的方法，其特徵是，所述適配對接邊的線形是彎曲的、正弦形的，或是曲折形(22)的。
4.如以上權利要求中任何一項所述的方法，其特徵是，所述適配對接邊(20，22)基本上相對於一個或兩個扁平導體(10)或扁平導體分段(12)的縱向延伸方向(16)傾斜構造。
5.如以上權利要求中任何一項所述的方法，其特徵是，一個第一扁平導體(10)或扁平導體分段(12)的縱向邊的連接方式是，使得第二扁平導體(10)或扁平導體分段(12)基本上垂直地延伸到所述第一扁平導體(10)或扁平導體分段(12)。
6.如以上權利要求中任何一項所述的方法，其特徵是，所述閉合輪廓是圓形(24』)的。
7.如權利要求1至5中任何一項所述的方法，其特徵是，所述閉合輪廓是啞鈴形的。
8.如以上權利要求中任何一項所述的方法，其特徵是，所述適配對接邊(20，22)相互鈍頭對接地構造。
9.如權利要求1至7中任何一項所述的方法，其特徵是，所述適配對接邊(20，22)以榫槽連接形式構成。
10.如權利要求1至8中任何一項所述的方法，其特徵是，所述適配對接邊(20，22)搭接構造。
11.如以上權利要求中任何一項所述的方法，其特徵是，所述適配對接邊(20，22)額外通過焊接或釺焊(40)相互連接。
12.具有在一個第一扁平導體(10)或扁平導體分段(12)、特別是用良導電材料製成的低電壓大電流負載匯流排的的第一對接邊(20，22)與至少一個第二扁平導體(10)或扁平導體分段(12)的一個適配對接邊(20，22)之間的形狀閉鎖連接的連接結構，其中所述形狀閉鎖連接通過在適配對接邊(20，22)上的至少一個側凹的咬住實現，其特徵是，相互適配的對接邊(20，22)的構造可使所述扁平導體(10)或扁平導體分段(12)以適配對接邊(20，22)無形狀閉鎖連接地相互接合，在兩個扁平導體(10)或扁平導體分段(12)的適配對接邊(20，22)上至少構造出一個空槽(24，24』)，使得所述空槽在適配對接邊(20，22)相互接合後位置相對，在至少一個空槽(24，24』)內壓入一個鎖定銷(30，30』)，其輪廓與所述相對的空槽(24，24』)的整體輪廓相吻合，所述相對的空槽(24，24』)的輪廓和適配對接邊(20，22)的線形相互間被這樣構造，從而產生至少一個能建立形狀閉鎖連接的側凹(33，33』)。
13.如權利要求12所述的扁平導體連接結構，其特徵是，一個扁平導體(10)或扁平導體分段(12)的縱向延伸方向(16)與另一個扁平導體(10)或扁平導體分段(12)的縱向延伸方向(16)的夾角為90度。
14.如權利要求13至15中任何一項所述的扁平導體連接結構，其特徵是，所述閉合輪廓是圓形(24』)的或是啞鈴形(24)的。
全文摘要
本發明涉及特別是用鋁或銅製成的低電壓大電流負載匯流排的扁平導體10或扁平導體分段12的端頭連接。為節約製造成本，採取以下操作步驟在兩個扁平導體10或扁平導體分段12的構造在端部的對接邊20，22中至少構造出一個空槽24，24』，使得它們在所述端部接合後位置相對，為了連接所述扁平導體10或扁平導體分段12的端部，在所述空槽24，24』內壓入一個鎖定銷30，30』，這樣所述對接邊20，22的嚙合結合所述空槽24，24』以及所述鎖定銷30，30』的輪廓，從而產生一個形狀閉鎖的連接。
文檔編號H01R4/06GK1428893SQ0215632
公開日2003年7月9日 申請日期2002年12月13日 優先權日2001年12月15日
發明者埃克哈德·阿曼 申請人:默勒有限公司