用于將電導(dǎo)線與接觸部件電連接的方法
【專利摘要】用于將電導(dǎo)體(1)的芯線(2)與接觸部件(6)電連接的方法，其中，所述芯線(2)包括多個(gè)單根線材(3)并且所述方法具有如下步驟：a)將芯線(2)劃分為至少兩個(gè)各自包括多個(gè)單根線材(3)的部分(7、8)；b)將所劃分的芯線(2)的第一部分(7)的單根線材(3)與接觸部件(6)的第一接觸面(9)相焊接；c)將所劃分的芯線(2)的第二部分(8)的單根線材(3)與所劃分的芯線(2)的第一部分(7)的同接觸部件(6)相焊接的單根線材(3)焊接起來或者與接觸部件(6)的對(duì)置于第一接觸面(9)的第二接觸面(10)焊接起來。
【專利說明】用于將電導(dǎo)線與接觸部件電連接的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將電導(dǎo)體的芯線與接觸部件通過焊接工藝電連接的方法，所述焊接工藝特別是指超聲波焊接工藝。就此而言，芯線可以理解為由多個(gè)單根線材形成的電導(dǎo)體。

【背景技術(shù)】
[0002]首先，長久以來在機(jī)動(dòng)車制造業(yè)中存在著如下意愿:出于節(jié)省重量以及用成本更有利的替代物替換昂貴金屬的原因，制造由輕質(zhì)金屬(例如鋁及其合金)構(gòu)成的電線纜。但在將該線纜與接觸元件電接觸連接時(shí)(其中，線纜與接觸元件特別是在機(jī)動(dòng)車中在數(shù)年的長時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷動(dòng)態(tài)負(fù)荷)，特別是由于材料的冷變形彎曲，也就是諸如鋁的輕質(zhì)材料的彎曲，即便在低溫下，結(jié)構(gòu)中的機(jī)械緊合部仍然瓦解，以及由于首要地在鋁合金的情況下在鋁合金的表面上存在的氧化物層以及最后還由于當(dāng)存在電解質(zhì)時(shí)在輕質(zhì)金屬芯線與接觸元件的連接區(qū)域中的電化學(xué)腐蝕而在維持接觸連接方面出現(xiàn)問題。由此，長期以來存在如下需要，即:即便在上面給出的狀況下仍然提供輕質(zhì)金屬與接觸元件長時(shí)間持續(xù)的接觸連接。
[0003]超聲波焊接作為用于鋁芯線的接合技術(shù)由DE102008031588A1公知。在此，根據(jù)該方法，遵守焊接寬度與焊接高度之間確定的比例，以便達(dá)到足夠的連接質(zhì)量。特別是對(duì)于自大約50mm2起的大導(dǎo)線橫截面而言，所需的焊接寬度快速超過了所述接觸元件實(shí)際必需的總體寬度，從而焊接變成結(jié)構(gòu)尺寸的決定性因素并且還在密封方面帶來問題。特別是在汽車電子中，力求盡可能小的結(jié)構(gòu)形式。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于這種實(shí)施方案，本發(fā)明的任務(wù)在于，完成開頭所提及的方法，該方法能被簡單而且成本低廉地實(shí)施，并且在芯線橫截面很大的情況下，產(chǎn)生盡可能細(xì)窄的結(jié)構(gòu)形式。
[0005]該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1特征中的方法來解決。本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案見于從屬權(quán)利要求以及后面的說明書及附圖。
[0006]本發(fā)明基于如下設(shè)想，即:將芯線分成至少兩個(gè)各自包括多個(gè)單根線材的分組，并且各單組在分開的焊接過程中與接觸部件連接和/或彼此連接。
[0007]與之相應(yīng)地，本發(fā)明提出一種用于將電導(dǎo)體的芯線與接觸部件電連接以及機(jī)械連接的方法，其中，芯線包括多個(gè)單根線材。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，單根線材由鋁和/或鋁合金形成。接觸部件自身也可以由鋁或鋁合金或其他導(dǎo)電材料構(gòu)成。該方法作為第一步驟包括:將芯線分成至少兩個(gè)各自包括多個(gè)單根線材的部分。換言之，由芯線形成至少兩個(gè)單根線材組。緊跟著該劃分步驟后，將所劃分的芯線的第一部分(第一單根線材組)的單根線材與接觸部件的第一接觸面相焊接。然后緊接著并且在單獨(dú)的工藝步驟中，將第二部分(第二單根線材組)的單根線材與所劃分的芯線的第一部分(第一單根線材組)的同接觸部件相焊接的單根線材加以焊接，或者與接觸部件的另一接觸面加以焊接，例如與接觸部件的對(duì)置于第一接觸面的第二接觸面加以焊接。由此，焊接過程在芯線橫截面相對(duì)大的情況下，能以相對(duì)小的焊接寬度來實(shí)現(xiàn)。在此，焊接參數(shù)相應(yīng)于芯線的部分(單根線材組)的芯線橫截面來確定。所需的焊接寬度這樣可以降低30%至40%，這是因?yàn)樵诤附訉挾仍O(shè)計(jì)方面僅須顧及到原始橫截面的一小部分。具體而言，在實(shí)際實(shí)施方案中，對(duì)于85_2的芯線總橫截面，在保證焊接質(zhì)量出色的情況下實(shí)現(xiàn)了 15mm的焊接寬度，而不是通常必需的22mm的焊接覽度。
[0008]根據(jù)特別優(yōu)選的實(shí)施方式，為了將所劃分的芯線的部分加以焊接，分別使用超聲波焊接方法。
[0009]此外，該方法具有優(yōu)點(diǎn)地包括如下步驟:在將所劃分的芯線的第一部分的單根線材加以焊接之前，將所劃分的芯線的第二部分翻折起來，以及在將所劃分的芯線的第二部分的單根線材加以焊接之前，將所劃分的芯線的第二部分翻折回來。
[0010]此外，具有優(yōu)點(diǎn)的是:將芯線劃分為至少兩個(gè)基本相等的部分。就此而言，“基本上”可以理解為容許最大是±10%的偏差。該偏差遷就了如下情況，即:在不對(duì)單根線材進(jìn)行精確計(jì)數(shù)或單根線材數(shù)非偶數(shù)時(shí)，不可能實(shí)現(xiàn)精確相等的劃分。將芯線分為基本上相等的部分的優(yōu)點(diǎn)在于:焊接工藝能以相同的參數(shù)以及進(jìn)而更能容易控制的方式來實(shí)施。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一具有優(yōu)點(diǎn)的構(gòu)造方案，優(yōu)選地，通過兩個(gè)反相工作的超聲波焊接頭同時(shí)進(jìn)行對(duì)所劃分的芯線的第一部分的單根線材及第二部分的單根線材與接觸部件的第一接觸面的焊接。由此，接觸部的制造能得以加速并且生產(chǎn)中的周期時(shí)間得以縮短。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]本發(fā)明的其他能單獨(dú)而置地或者在與上面提到的特征中的一個(gè)或多個(gè)相組合下實(shí)施的其他特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)由對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的下列說明可見。該說明參照附圖來進(jìn)行。
[0013]圖1A-圖1C示出本發(fā)明根據(jù)第一實(shí)施方式的方法；以及
[0014]圖2A-圖2C示出本發(fā)明根據(jù)第二實(shí)施方式的方法。

【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1A示出電導(dǎo)線I。電導(dǎo)線I通過由多個(gè)鋁制或鋁合金制的單根線材3構(gòu)成的芯線2來形成。此外，電導(dǎo)線I具有電絕緣部4，電絕緣部4在連接部段5內(nèi)已被移除，從而在連接部段5內(nèi)，芯線2的單根線材3裸露。此外，在圖1a中示意地示出接觸部件6。接觸部件6同樣可以由鋁或鋁合金形成并且例如可以是線纜終端套管、插頭或其他電接觸元件。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，以及如在圖1b中可見地，首先將芯線2劃分為多個(gè)部分(在這里為兩個(gè)部分)7和8。在此，每個(gè)部分7和8由多個(gè)單根線材3構(gòu)成。在圖1b中在下方示出的部分8或者說其單根線材被朝下翻折起來。
[0017]接下來，將第一接觸面9與第一部分7或者說其單根線材3相接觸。然后，進(jìn)行通過箭頭在圖1b中示出的第一超聲波焊接過程S1,以便將第一部分7與接觸部件6的第一接觸面9通過超聲波焊接連接起來。接下來，第二部分8的單根線材3翻折回到與接觸部件6的相對(duì)置的第二接觸面10的接觸中，正如在圖1c中所示那樣，并且第二部分8的單根線材3通過另一焊接過程S2與接觸部件6的第二接觸面10通過超聲波焊接過程相焊接。當(dāng)對(duì)具有85mm2的橫截面的芯線2加以焊接時(shí)，迄今對(duì)于超聲波焊接過程必需的是:設(shè)置至少22mm的焊接寬度，通過將芯線根據(jù)本發(fā)明劃分為兩個(gè)單組(部分7和部分8)，使將焊接寬度降低至15_成為可能。相對(duì)于對(duì)所劃分的芯線的第一部分和第二部分的單根線材與接觸部件的第一接觸面依次進(jìn)行焊接的方案另選地，步驟Sp S2也可以同時(shí)通過兩個(gè)反相工作的超聲波焊接頭來實(shí)施。
[0018]在另選的實(shí)施方式中，如其在圖2中所示的那樣，但其中，應(yīng)用相同或類似的附圖標(biāo)記，第二部分8如其在圖2b中所示地，首先向上翻折起來并且第一部分7通過超聲波焊接過程S1與第一接觸面9冷焊接。接下來，第二部分8或者說其單根線材3被翻折回來，從而第二部分8或者說其單根線材3置于第一部分7或者說其單根線材3上。在第二超聲波焊接過程S2中，第二部分8的單根線材3與第一部分7的單根線材3冷焊接。同樣在這里可行的是:當(dāng)芯線2的橫截面例如為85mm2時(shí)，22mm的焊接寬度降低至15mm并且仍然實(shí)現(xiàn)可靠的機(jī)械和電接觸。
[0019]此外，在兩個(gè)實(shí)施方式中，將芯線2劃分成基本相等的部分的方案是合理的，從而對(duì)于焊接過程S1和焊接過程S2的參數(shù)可以相同地選擇。在此，這以如下方式進(jìn)行，即:焊接參數(shù)結(jié)合所劃分的芯線2的部分7或部分8的橫截面來確定，也就是說根據(jù)明顯較小的芯線橫截面來確定。同樣地，必需的能量輸入可以由此減少。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將電導(dǎo)體(I)的芯線(2)與接觸部件(6)電連接的方法，其中，所述芯線(2)包括多個(gè)單根線材(3)，所述方法包括如下步驟: a)將所述芯線(2)劃分為至少兩個(gè)各自包括多個(gè)單根線材(3)的部分(7、8)； b)將所劃分的芯線(2)的第一部分(7)的單根線材(3)與所述接觸部件(6)的第一接觸面(9)相焊接； c)將所劃分的芯線(2)的第二部分(8)的單根線材(3)與所述所劃分的芯線(2)的所述第一部分(7)的、與所述接觸部件(6)相焊接的單根線材(3)焊接起來，或者將所劃分的芯線(2)的第二部分(8)的單根線材(3)與所述接觸部件(6)的對(duì)置于所述第一接觸面(9)的第二接觸面(10)焊接起來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)于所述所劃分的芯線(2)的所述部分(7、8)的焊接，分別使用超聲波焊接方法。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，還包括:在步驟b)之前，將所述所劃分的芯線(2)的所述第二部分⑶翻折起來，以及在步驟c)之前，將所述所劃分的芯線⑵的所述第二部分⑶翻折回來。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，所述單根線材(3)由鋁或鋁合金制成。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，所述芯線(2)被劃分成至少兩個(gè)基本相等的部分(7、8) ο
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，同時(shí)進(jìn)行對(duì)所述所劃分的芯線(2)的所述第一部分(7)的所述單根線材(3)以及所述第二部分(8)的所述單根線材(3)的焊接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述同時(shí)進(jìn)行的焊接通過兩個(gè)反相工作的超聲波焊接頭來進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】H01R43/02GK104184016SQ201410211135
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月21日
【發(fā)明者】盧茨·萊曼, 格奧爾格·沙伊德哈梅 申請(qǐng)人:利薩·德雷克塞邁爾有限責(zé)任公司