專利名稱：用于導(dǎo)體與接觸元件的電連接的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電導(dǎo)體與接觸元件的電連接方法，以及一種具有導(dǎo)體和接觸元件的插塞式連接器，其中，根據(jù)該方法產(chǎn)生導(dǎo)體與接觸元件之間的連接。本發(fā)明尤其涉及一種通過電阻焊接來連接扁平撓性導(dǎo)體和接觸元件的方法。本發(fā)明應(yīng)用于例如汽車工業(yè)，在汽車工業(yè)中，由于附加電氣部件的結(jié)合，使得扁平撓性導(dǎo)體的使用日益增加，從而在導(dǎo)體的較大橫截面上能夠更好地傳導(dǎo)日益增大的電流流量。本發(fā)明可應(yīng)用于所有類型的導(dǎo)體中，尤其是已經(jīng)例如以層壓、印制、蝕刻或擠壓的方式生產(chǎn)的扁平撓性導(dǎo)體。
背景技術(shù)：
為了將插塞式連接器或接觸元件連接在導(dǎo)體上，已知有多種接觸技術(shù)，例如卷曲接觸、填料接觸或夾緊接觸。在填料接觸的情況下，例如可通過釬焊、粘附或焊接產(chǎn)生連接，其中，焊接方法與釬焊或粘附相比為接觸部位提供了更好的機(jī)械和電氣特性。當(dāng)將導(dǎo)電軌焊接在插塞式連接器的接觸元件上時(shí)，可以通過電阻焊接、激光焊接或超聲焊接來進(jìn)行焊接。在目前的插塞接觸領(lǐng)域中，電阻焊接由于其可簡單快速并且可以節(jié)省成本的方式進(jìn)行，因此獲得了廣泛的應(yīng)用。
然而，在焊接處理之前，必須預(yù)先從電導(dǎo)體上剝離與接觸元件連接的端部處的絕緣部分。該剝離絕緣部分的步驟使生產(chǎn)過程復(fù)雜并使成本昂貴，這對(duì)于成本敏感的汽車領(lǐng)域來說尤其是個(gè)缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種快速連接方法，其簡單易行、節(jié)省成本，并且既能保持機(jī)械特性，又能保持電氣特性。
根據(jù)本發(fā)明，該目的是通過根據(jù)專利權(quán)利要求1所述的方法來實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)將電導(dǎo)體與接觸元件連接時(shí)進(jìn)行如下步驟首先，將用絕緣部分套住的電導(dǎo)體引入接觸元件的兩個(gè)支腿之間。然后，焊接裝置作用在兩個(gè)支腿上，并且進(jìn)行焊接過程，從而接通焊接電流。電導(dǎo)體的絕緣部分被焊接電流破壞，從而在焊接過程中引入熱量，這導(dǎo)致了導(dǎo)體與接觸元件之間牢固的機(jī)械及電連接。
由于本發(fā)明的方法，因此不再需要在焊接過程之前將電導(dǎo)體的絕緣部分剝離。處于絕緣部分未剝離狀態(tài)的電導(dǎo)體可簡單地插入接觸元件的支腿之間。這樣，可大大地縮短焊接過程，這大大地降低了插塞式連接器部件的生產(chǎn)成本。
在優(yōu)選實(shí)施例中，通過電阻焊接來進(jìn)行焊接過程，其中由在焊接過程中的電流和導(dǎo)體的歐姆電阻產(chǎn)生引入的熱量。然而，根據(jù)本發(fā)明的方法并不限于電阻焊接；也可以采用其它熔焊方法，例如電弧焊或氣焊或其它壓力焊接方法。
在根據(jù)本發(fā)明的方法之初，例如，在電阻焊接中，電流流過接觸元件的兩個(gè)支腿，即，從一個(gè)支腿上方的正極，然后到負(fù)極上方的另一支腿。電流還未流過設(shè)有絕緣部分的導(dǎo)體以到達(dá)負(fù)極。由于引入的熱量很大并且電流總是尋求最短路徑，因此位于接觸元件的支腿(其[支腿]引導(dǎo)電流)之間的絕緣部分開始熔化，從而隨后電流從正極直接流到第一支腿，然后流到電導(dǎo)體、第二支腿到負(fù)極。然而，這樣通常產(chǎn)生焊接電流，因此該電流必須首先流過兩個(gè)支腿和兩個(gè)支腿通過“旁路”彼此連接的點(diǎn)。
優(yōu)選地，在焊接過程中，焊接裝置作用于兩個(gè)支腿的與導(dǎo)體相反的外側(cè)部上。
優(yōu)選地，焊接裝置的一個(gè)焊接壓桿(stamp)作用在接觸元件的一個(gè)外側(cè)部上，從而兩個(gè)焊接壓桿夾住接觸元件的兩個(gè)支腿以及引入其中的電導(dǎo)體。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，接觸元件額外連接在插塞式連接器上，其可被連接在輔助插塞式連接器上，用于進(jìn)一步引導(dǎo)電導(dǎo)體的電流路徑。
優(yōu)選地，電導(dǎo)體為扁平撓性導(dǎo)體，它可以例如以層壓、印制、蝕刻或擠壓的方式生成。然而，根據(jù)本發(fā)明的方法并不限于連接扁平撓性導(dǎo)體和接觸元件。電導(dǎo)體可具有任何形狀。
優(yōu)選地，接觸元件彎曲為S形，從而使導(dǎo)體插入S形的兩個(gè)開口中的一個(gè)內(nèi)。同樣，接觸元件也可以為C形，從而使導(dǎo)體隨后插入C形開口中。然而，接觸元件也可以橫向夾在導(dǎo)體上。本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)只在于，電導(dǎo)體被接觸元件在接合在一起的兩側(cè)部上包圍。接觸元件也可以是U形結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還涉及一種插塞式連接器，其具有接觸元件以及連接在該接觸元件上的電導(dǎo)體，其中，根據(jù)上述方法來產(chǎn)生接觸元件和電導(dǎo)體之間的連接。


為了更好地理解本發(fā)明，下面將參照附圖對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)地描述。在附圖中圖1表示用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的示意結(jié)構(gòu)；圖2表示對(duì)于不同類型焊接的導(dǎo)體直徑和斷開阻力之間的關(guān)系；圖3表示用于連接多個(gè)接觸元件的扁平導(dǎo)體帶的示例；圖4a-4c表示電導(dǎo)體與接觸元件連接的不同實(shí)施例；圖5表示接觸元件的另一實(shí)施例；以及圖6表示插塞式連接器，其中根據(jù)本發(fā)明的方法產(chǎn)生導(dǎo)體與接觸元件之間的連接；圖7表示圖5中所示的接觸元件，其帶有殼體。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，示出了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的示意結(jié)構(gòu)。所示電接觸元件1具有兩個(gè)支腿2和3，并且電導(dǎo)體4容納在這兩個(gè)支腿之間。這里，電導(dǎo)體4隨著導(dǎo)電芯5一起引入兩個(gè)支腿2和3之間的槽中，導(dǎo)電芯5例如由銅和絕緣部分6組成。焊接裝置的正極和負(fù)極形式的焊接壓桿(沒有進(jìn)一步詳細(xì)表示)7、8作用在兩個(gè)支腿2、3的外側(cè)上，以進(jìn)行焊接過程。起初，焊接電流不能從焊接壓桿7經(jīng)過支腿2和導(dǎo)體5流至焊接壓桿8，這是因?yàn)榇嬖陂_路。首先，焊接過程中的電流從焊接壓桿7經(jīng)過支腿2流到兩支腿的連接點(diǎn)9，并經(jīng)過另一支腿3而到達(dá)焊接壓桿8，如箭頭A所示。在焊接過程中流動(dòng)的電流在多個(gè)點(diǎn)處加熱接觸元件到這樣的程度，致使設(shè)在支腿之間的絕緣部分被破壞，從而使支腿直接接觸導(dǎo)體5，由此電流可從焊接壓桿7直接經(jīng)過導(dǎo)體5流到焊接壓桿8而無需借助經(jīng)過連接點(diǎn)9的旁路(箭頭B)。這樣，在接觸元件1和電導(dǎo)體4之間就產(chǎn)生了牢固的機(jī)械焊縫，而不必首先去除在接觸元件的支腿2、3的平面處的絕緣部分6。
圖2繪出了焊縫的機(jī)械強(qiáng)度與導(dǎo)體橫截面之間的關(guān)系。在理論的導(dǎo)體中，力(在再次去除焊縫時(shí)該力是必需的)與導(dǎo)體直徑成比例地增加。從由申請(qǐng)人生成的測(cè)量曲線中得到的附加結(jié)果是，在電阻焊接的情況下，斷開阻力稍微大于例如在激光焊接情況下的阻力，從而可以總結(jié)推斷出，通過電阻焊接能夠獲得比用激光焊接更牢固的機(jī)械連接。
在圖3中示出了帶有導(dǎo)電軌22的電路板10的一部分，導(dǎo)電軌22設(shè)有絕緣部分6。此外，設(shè)置多個(gè)接觸元件1，以例如使導(dǎo)電軌與插塞式連接器(未示出)相連接。在所示實(shí)施例的示例中，在其接納電導(dǎo)體的端部上，接觸元件1裝配有三個(gè)支腿(上支腿2和兩個(gè)下支腿3)。在所示實(shí)施例中，電路板10例如可被引入焊接裝置，并且后者在每個(gè)接觸元件1處執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的焊接方法。
在圖4a中示出了多個(gè)插塞式連接器11，這些連接器在已經(jīng)完成焊接過程之后插在接觸元件1上，從而如圖3所示，接觸元件1為C形。在圖4b中，示出了電導(dǎo)體4如何插入接觸元件1的兩個(gè)支腿2、3之間。在這種情況下，接觸元件彎曲成C形。此外，凹部12可作為焊接部位，根據(jù)本發(fā)明的焊接過程在其上進(jìn)行。在圖4c中，接觸元件彎曲成S形，從而電導(dǎo)體4插入S形的上開口中并且隨后被焊接。
一端被焊接在導(dǎo)電軌上的接觸元件1在其另一端設(shè)有插塞式連接器11，在所示實(shí)施例中，其形狀類似于套筒。
插塞式連接器11具有夾子25，該夾子在其后端向內(nèi)彎曲，在其上尤其可以連接匹配的插塞式連接器的導(dǎo)體元件。插塞式連接器具有絕緣殼體26，其具有用于編碼的凸起側(cè)壁27和斜向上延伸的鎖定支腿28，并且通過橋接部29沿著與引入方向相反的方向?qū)︽i定支腿施加彈性負(fù)載，利用該鎖定支腿插塞式連接器11可連接在一孔道(uptake)(未示出)中。
圖4d示出了根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，其中，接觸元件1包括兩塊由聯(lián)接板13連接的板14、15，該聯(lián)接板13在電導(dǎo)體4之上橫向折疊。
圖5示出了接觸元件1的另一實(shí)施例，其中兩個(gè)支腿分別形成在殼體30的上側(cè)和下側(cè)。兩個(gè)支腿2、3和殼體30的前部分構(gòu)成了接觸元件1的U形結(jié)構(gòu)。殼體30在所有的四個(gè)側(cè)部閉合。殼體30的側(cè)部31和32也可沿著支腿2、3的方向進(jìn)一步延伸，從而使支腿2、3在其轉(zhuǎn)向殼體30的端部處在四個(gè)側(cè)部上閉合，由此增加支腿2、3的剛度。在圖5中所示的接觸元件同樣由圖4a和4b所示的殼體26包圍。
圖6表示插塞式連接器16，其具有如圖4c所示的接觸元件1。該插塞式連接器16具有由絕緣材料制成的殼體17，該殼體在其前端具有鎖定元件18。單根導(dǎo)電軌22從后面引入插塞式連接器內(nèi)，從而設(shè)有用于寬導(dǎo)體帶的應(yīng)變消除滑塊19。導(dǎo)電軌終止于接觸元件1的兩個(gè)支腿2、3之間的開口中，這里接觸元件形成為S形，并且在其前端具有用于容納接觸銷(未示出)的傳統(tǒng)的接觸套筒。
圖7表示圖5中所示的U形接觸元件，其中與支腿2、3相反的端部設(shè)有殼體26。殼體具有位于鎖定支腿28后面的聯(lián)接板33。在該聯(lián)接板之后連接有夾子25，其向內(nèi)環(huán)繞彎曲，且圍繞殼體30的向前延伸的側(cè)壁31、32彎曲，以便使殼體26固定在接觸元件上。
總之，通過根據(jù)本發(fā)明的方法，使用焊接方法能夠以簡單快速的方式獲得在電導(dǎo)體與接觸元件之間良好的電連接。
權(quán)利要求
1.一種用于電導(dǎo)體(4)與接觸元件(1)的電連接的方法，其包括如下步驟在接觸元件(1)的兩個(gè)支腿(2，3)之間引入套有絕緣部分(6)的電導(dǎo)體(4)，將焊接裝置(7，8)作用在兩個(gè)支腿(2，3)上，通過接通焊接電流來進(jìn)行焊接過程，從而在焊接過程中引入的熱量破壞電導(dǎo)體(4)的絕緣部分(6)，并導(dǎo)致電導(dǎo)體(4)與接觸元件(1)的牢固的機(jī)械和電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接過程為電阻焊接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在焊接過程之初，所述焊接電流流過接觸元件的兩個(gè)支腿(2，3)及其連接點(diǎn)(9)。
4.根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述焊接裝置(7，8)作用在位于兩支腿(2，3)的與導(dǎo)體相反的外側(cè)部上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述焊接裝置的焊接壓桿(7，8)在每種情況下都作用在接觸元件(1)的外側(cè)部上。
6.根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述接觸元件(1)連接在插塞式連接器(11)上。
7.根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，套有絕緣部分(6)的導(dǎo)體(4)為扁平撓性導(dǎo)體。
8.根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述接觸元件(1)彎曲成S形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述接觸元件(1)彎曲成C形。
10.一種具有接觸元件(1)和電導(dǎo)體(4)的插塞式連接器(11)，所述電導(dǎo)體(4)連接在所述接觸元件上，其特征在于，根據(jù)由權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的方法產(chǎn)生在接觸元件(1)與電導(dǎo)體(4)之間的連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將導(dǎo)體與接觸件電連接的方法，根據(jù)該方法，包覆有絕緣部分的電導(dǎo)體首先插入接觸件的兩個(gè)支腿之間，從而使焊接裝置抵靠兩個(gè)支腿放置，并且通過接通焊接電流來進(jìn)行焊接過程。電導(dǎo)體的絕緣部分由于在焊接過程中釋放的熱量而被破壞，導(dǎo)致在導(dǎo)體與接觸件之間永久的機(jī)械和電連接。
文檔編號(hào)H01R4/02GK1708878SQ200380102166
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2003年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者托馬斯·伯恩哈德·帕布斯特 申請(qǐng)人:Fci公司