專利名稱：用于鋁線的電連接系統(tǒng)的制作方法
用于鋁線的電連接系統(tǒng)
背景技術(shù)：
很多電氣技術(shù)的基礎(chǔ)是將不同的電氣設(shè)備連接在一起的能力，使用某些形式的電
纜組件連接這些電氣設(shè)備是很普遍的，電纜組件包括電導(dǎo)體(例如電線或同軸電纜)和連 接到該電導(dǎo)體的至少一端的導(dǎo)電端子。典型的，導(dǎo)電端子使用巻曲工具"巻曲"到導(dǎo)體的端 部上，這樣有效地使端子圍繞導(dǎo)體重新成型以形成穩(wěn)固的連接。導(dǎo)體的巻曲端也可稱為連 接器。使用中，端子用于將導(dǎo)體連接到電氣設(shè)備。通常，電氣設(shè)備的可靠性部分取決于在端 子和導(dǎo)體之間形成(即，"巻曲")的連接質(zhì)量。從而，巻曲不僅提供電連接，還提供機(jī)械連 接以提供保護(hù)抵抗扭轉(zhuǎn)力和張力。這些力能損壞端子或電線、破壞電連接。 已知的巻曲型連接器往往單獨(dú)使用巻曲作用的力或壓力以在端子和電線之間形 成電氣和機(jī)械連接。然而這個(gè)力會(huì)損壞或破壞電線或端子。如果使用小的巻曲力以防止損 壞或破壞，電氣或機(jī)械連接對(duì)于系統(tǒng)需求來說可能會(huì)不足。而且，使用壓力接觸方法在端子 和導(dǎo)體之間建立有效的電連接被端子和導(dǎo)體表面的各種腐蝕物所阻止。已經(jīng)應(yīng)用各種方法 來克服這些障礙，但是很少在大量生產(chǎn)的環(huán)境中成功。 另一個(gè)考慮是制造一種電連接，其能在長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)和各種不同環(huán)境因素下都是穩(wěn) 定的。這通常需要初始的機(jī)械連接能夠克服在電線和端子上的表面腐蝕。當(dāng)使用鋁線時(shí)， 由于鋁的低硬度與鋁上的腐蝕物結(jié)合(腐蝕物通常比鋁本身更硬)，這種類型的連接特別 困難。 因此，需要連接器提供穩(wěn)定的電氣和機(jī)械連接，而不給電線和/或端子帶來損壞 或破壞，且能克服由于腐蝕引起的連接障礙。

發(fā)明內(nèi)容
連接機(jī)構(gòu)具有金屬部分，金屬部分在至少一側(cè)與連接機(jī)構(gòu)的其余部分機(jī)械和電氣 連接，該部分的中間區(qū)域具有從該部分的兩個(gè)相對(duì)側(cè)的每側(cè)突出的至少一個(gè)突片。至少中 間區(qū)域包括多個(gè)金屬變形部分，當(dāng)按壓到鋁時(shí)，金屬變形部分能臺(tái)階鋁表面的腐蝕物以與 鋁形成電氣接觸。


圖1A示出了用于圍繞電線巻曲的連接器部分，其具有壓花的金屬區(qū)域和在每一 側(cè)的一個(gè)突片部分。 圖1B示出了用于圍繞電線巻曲的連接器部分，其具有起皺的金屬區(qū)域和在每一 側(cè)的一個(gè)突片部分。 圖1C示出了具有在每一側(cè)巻繞電線的一個(gè)突片的連接器部分。 圖2A示出了用于圍繞電線巻曲的連接器部分，其具有壓花的金屬區(qū)域和在每一
側(cè)的兩個(gè)突片部分。 圖2B示出了具有在每一側(cè)巻繞電線的兩個(gè)突片的連接器部分。 圖3A示出了具有在每一側(cè)巻繞電線且被切口分隔開的兩個(gè)突片的連接器部分，其中兩個(gè)突片用不同等級(jí)的力巻曲。 圖3B示出了具有在每一側(cè)巻繞電線的兩個(gè)突片的連接器部分，其中兩個(gè)突片用 不同等級(jí)的力巻曲以形成臺(tái)階。
具體實(shí)施例方式
用于與導(dǎo)體(即電線、電纜等)建立電氣和機(jī)械連接的連接器包括具有變形部分 或壓花部分的端子，當(dāng)巻繞導(dǎo)體時(shí)，盡管在導(dǎo)體和/或端子上可能存在腐蝕物，變形部分或 壓花部分也在端子和導(dǎo)體之間提供電氣連接。當(dāng)變形部分巻繞導(dǎo)體時(shí)，還提供機(jī)械連接和 強(qiáng)度。在一個(gè)示例方式中，端子還包括多個(gè)其間具有缺口的突片。這些缺口使導(dǎo)體得在巻 曲過程中能通過缺口區(qū)域被部分地再分配。對(duì)于易于生成腐蝕物的軟金屬，如鋁，缺口使得 在巻曲過程中施加的力的量大于沒有缺口時(shí)可能的力。 圖1A示出了用于巻繞導(dǎo)體的端子100的一部分。部分100包括壓花金屬區(qū)域，壓 花金屬區(qū)域包括多個(gè)壓花106。示出的壓花106的凸起圖案是代表性的，且可以是任何期望 圖案。不同圖案的壓花106將會(huì)提供不同電氣和/或機(jī)械連接性能。壓花106的圖案也不 限于示出的區(qū)域，其能延伸或縮減到滿足應(yīng)用所需的區(qū)域。壓花106可被設(shè)計(jì)為與裸線建 立電氣和機(jī)械連接，或者可替換的，通過穿透電線的涂層從而接觸電線以建立連接。能夠提 供所需的電氣和機(jī)械連接性能的任何其它變形都可以取代壓花106。 部分100包括在每一側(cè)的一個(gè)突片部分104。所示的突片104的尺寸和形狀是具 有代表性的，且能根據(jù)電線的直徑或其它感興趣的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。突片104示出為圍繞一 個(gè)軸彼此鏡像對(duì)稱，該軸位于兩側(cè)之間且平分遠(yuǎn)端102。這是一個(gè)示例性實(shí)施例，部分100 不限于該說明。替換實(shí)施例的部分IOO可在彼此顯著不同的兩部分側(cè)邊包括突片104。
圖1B示出了與圖1A所示的相似的連接器部分，但是壓花106是凸脊107的形式。 根據(jù)相關(guān)參數(shù)，可選擇凸脊107的數(shù)量，且不限于圖中所示的那樣。類似地，可以選擇凸脊 107的尺寸和位置以滿足應(yīng)用的要求。 圖1C示出了在該部分上進(jìn)行巻曲過程以后，如圖1A和1B所示的連接器部分。突 片104被彎曲圍繞并穩(wěn)固地按壓電線120。突片104可被設(shè)計(jì)為部分地纏繞電線120，在巻 曲突片104之間留有缺口。可替換的，突片104可完全地纏繞電線120，從而突片104彼此 相接觸或者重疊。巻曲過程可在突片104上留有記號(hào)，例如通過所示的示例性褶皺110。然 而，巻曲過程也可使得突片104基本上沒有記號(hào)。 圖2A示出了用于巻繞電線的連接器部分200。除了部分200具有兩個(gè)突片204且 在兩個(gè)突片204之間具有缺口 208之外，部分200與圖1A所示連接器部分100類似?？梢?根據(jù)期望限定缺口 208的寬度和形狀。如所示的部分200在遠(yuǎn)端202終止，或者以對(duì)于應(yīng) 用來說任何適合的形式與連接機(jī)構(gòu)的剩余部分保持電氣和機(jī)械連接。壓花206覆蓋作為適 當(dāng)?shù)碾姎夂蜋C(jī)械連接所需的部分200的區(qū)域。壓花206可以為任何的類型或圖案，或者被 能夠提供所需的電氣和機(jī)械連接性能的任何其它變形所取代。 部分200是具有多個(gè)突片204和相應(yīng)數(shù)量的缺口 208的連接器部分的實(shí)施例。突 片204的數(shù)量隨電線直徑、所需機(jī)械連接強(qiáng)度、所需電氣穩(wěn)定性等而變。
圖2B示出了在該部分上進(jìn)行巻曲過程后的圖2A的連接器部分200。突片204被 彎曲且抵靠電線220被穩(wěn)固地按壓。突片204可以被設(shè)計(jì)為部分巻繞電線220，在巻曲突
5片204之間留有間隙?？商鎿Q的，突片204可以完全巻繞電線220，從而突片204相互接觸 或者重疊。巻曲過程可能在突片204上留有記號(hào)，例如通過所示的示例性褶皺210。然而巻 曲過程可使突片204基本上沒有記號(hào)。當(dāng)鋁線被突片204壓縮時(shí)，在突片204之間的缺口 208允許鋁線位移，從而允許足夠的力應(yīng)用到突片204上，以使得壓花206通過電線的腐蝕 層建立電連接。電線擴(kuò)張到缺口里也給連接提供了額外的張拉強(qiáng)度。
圖3A示出了具有多個(gè)突片的連接器部分的另一種新特征。部分300(部分的實(shí)施 例，例如部分200)示出了側(cè)面透視圖。單獨(dú)的突片對(duì)303和305，被缺口 308分隔開，每個(gè) 用不同的力巻繞電線。所示是巻曲過程完成以后的部分300，其使得突片303對(duì)具有比突片 305對(duì)更大的有效圓周。當(dāng)建立電氣連接所需的力大于建立機(jī)械連接所需的力時(shí)，這是必要 的。由于連接機(jī)構(gòu)的剩余部分相對(duì)于部分300的形狀，部分300的一些區(qū)域比其它的區(qū)域 更易于損壞。建立電氣連接的足夠大的力可能將部分300的材料(例如位于突片對(duì)303處 的材料)壓迫到損壞點(diǎn)。因此，例如，突片對(duì)303被充分巻曲成僅建立機(jī)械連接，然而突片 對(duì)305被充分巻曲成除了機(jī)械連接外還建立電氣連接。 部分300不限于兩個(gè)突片303和305，而可以包括為了滿足連接機(jī)構(gòu)規(guī)定所需的多 個(gè)突片和相應(yīng)缺口。多個(gè)突片中的每一個(gè)可用不同的力巻曲以建立臺(tái)階狀的機(jī)械連接。臺(tái) 階可以是上升的或者下降的，或者可替換的，是逐漸增加或逐漸降低的任何其它形式。
圖3B示出了這樣一種臺(tái)階形式，包括兩個(gè)突片對(duì)353和355，在其之間有非常狹 窄的缺口 。由于在突片對(duì)353上使用較少的巻曲力，突片對(duì)355位于第一壓縮級(jí)而突片對(duì) 353位于第二壓縮級(jí)。在巻曲突片對(duì)353和巻曲突片對(duì)355之間具有一個(gè)臺(tái)階358。
在所有附圖中，突片都是成對(duì)示出，一個(gè)突片位于兩個(gè)帶突片側(cè)的每一側(cè)上，彼此 對(duì)齊以用于巻曲。然而，突片對(duì)齊，或者在兩側(cè)突片具有相同的數(shù)量、尺寸或形狀，都不是必 須的。 上述說明意在說明性的而非限制性的。除了所提供的例子，通過閱讀上述說明很 多替代的方式或應(yīng)用對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都是很明顯的。發(fā)明的范圍并不參考上述 說明被確定，而是參考所附權(quán)利要求連同所授予權(quán)利的權(quán)利要求的等同物的全部范圍而確 定。可以預(yù)期和預(yù)計(jì)，這里討論的領(lǐng)域中將想到進(jìn)一步的發(fā)展，并且所示出的系統(tǒng)和方法將 可以結(jié)合到這樣進(jìn)一步的實(shí)施例中?？傊梢岳斫獾氖?，本發(fā)明能夠修改和變化且僅由下 列權(quán)利要求限定。
目前的實(shí)施例被特別地示出和描述，其僅僅是最佳模式的示例?？梢岳斫獾氖?，對(duì)
于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這里描述的實(shí)施例的多種替換都能應(yīng)用以實(shí)踐權(quán)利要求，且不脫
離下列權(quán)利要求確定的實(shí)質(zhì)和范圍。下列權(quán)利要求旨在確定本發(fā)明的范圍，且處于這些權(quán)
利要求和它們的等同物范圍內(nèi)的方法和設(shè)備都被覆蓋其中。這些說明應(yīng)該被理解為包括所
有新的和不明顯的本文所述元件的結(jié)合，且對(duì)于新的和不明顯的所述元件的結(jié)合，權(quán)利要
求將會(huì)呈現(xiàn)在這里或以后的應(yīng)用中。此外，前述實(shí)施例是示例性的，非單個(gè)的特征或元件對(duì)
于所有可能的組合是基本的，可能的組合會(huì)在這個(gè)或以后的應(yīng)用中要求保護(hù)。 用于權(quán)利要求的所有術(shù)語都意在表示它們最寬的合理的解釋和能被本領(lǐng)域技術(shù)
人員理解的通常含義，除非這里作出了相反的清晰的指示。特別的，單數(shù)的使用，例如"一
個(gè)"、"這個(gè)""所述"等，應(yīng)該被理解為一個(gè)或多個(gè)指出的元件，除非權(quán)利要求給出相反的清
晰的限制。
權(quán)利要求
一種連接機(jī)構(gòu)，包括金屬部分，所述金屬部分在至少一側(cè)與連接機(jī)構(gòu)的其余部分保持機(jī)械和電氣連接；至少一個(gè)突片，所述突片從該部分的第一側(cè)凸出；該部分的中間區(qū)域，中間區(qū)域具有多個(gè)金屬變形部分，當(dāng)按壓到鋁中，金屬變形部分能夠穿透鋁表面的腐蝕，從而與鋁建立電氣接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接機(jī)構(gòu)，其中該部分用于巻繞鋁線，以在該連接器和該電 線之間提供電氣和機(jī)械連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接機(jī)構(gòu)，其中該金屬變形部分是壓花。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接機(jī)構(gòu)，其中每個(gè)壓花是凸脊或者凸起，其相對(duì)于該部分 的中間區(qū)域的尺寸是小的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接機(jī)構(gòu)，其中所述至少一個(gè)突片是在突片之間具有缺口的 多個(gè)突片，其中，當(dāng)所述突片穩(wěn)固地按壓入鋁中以建立電氣接觸時(shí)，缺口為鋁提供擴(kuò)展的能 力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接機(jī)構(gòu)，其中該金屬變形部分至少延伸到所述至少一個(gè)突 片內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的連接機(jī)構(gòu)，其中該金屬變形部分延伸到所述多個(gè)突片內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步包括至少一個(gè)突片，其從該部分的與第一 側(cè)相對(duì)的第二側(cè)凸出。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接機(jī)構(gòu)，其中該金屬變形部分是齒。
10. —種線束，包括 至少一根電線；在所述至少一根電線中的一根上的連接器，該連接器包括 至少一個(gè)部分；其中所述至少一個(gè)部分中的每個(gè)部分包括巻繞電線的至少一個(gè)突片； 其中，所述至少一個(gè)部分中的每個(gè)部分在至少一側(cè)與該連接機(jī)構(gòu)的其余部分保持機(jī)械 和/或電氣連接；所述至少一個(gè)部分中的第一部分的中間區(qū)域包括多個(gè)金屬變形部分，金屬變形部分穿 透電線表面的腐蝕以便與電線建立電氣接觸。
11. 如權(quán)利要求10所述的線束，其中所述金屬變形部分為壓花。
12. 如權(quán)利要求10所述的線束，其中所述金屬變形部分為齒。
13. 如權(quán)利要求10所述的線束，其中所述金屬變形部分延伸到所述至少一個(gè)突片中。
14. 如權(quán)利要求IO所述的線束，其中所述至少一個(gè)突片是在突片之間具有缺口的多個(gè) 突片。
15. 如權(quán)利要求14所述的線束，其中所述金屬變形部分延伸到所述多個(gè)突片中的至少 一個(gè)內(nèi)。
16. 如權(quán)利要求14所述的線束，其中，當(dāng)所述突片穩(wěn)固地按壓到鋁中以建立電氣接觸 時(shí)，所述缺口為鋁提供擴(kuò)展的能力。
17. —種用于將連接器巻繞鋁線的方法，包括準(zhǔn)備鋁線和連接器的金屬部分以巻曲在一起，其中該部分包括具有能穿透電線腐蝕的金屬變形部分的區(qū)域；使用第一工具以將該部分的至少兩個(gè)突片巻繞到電線上；使用第一或第二工具，用足夠大的力將該部分的所述至少兩個(gè)突片中的至少第一個(gè)按 壓到電線中，從而在該部分和該電線之間建立電氣連接；確保位于該部分上的金屬變形部分穿透位于電線上的任何腐蝕。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括使用第一、第二或第三工具，用比用于按壓 第一突片到電線的力更小的力將所述至少兩個(gè)突片中的至少第二個(gè)按壓到電線中。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述金屬變形部分是壓花或者齒。
20. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述至少兩個(gè)突片是位于該部分兩側(cè)的多個(gè)突
全文摘要
本發(fā)明涉及用于鋁線的電連接系統(tǒng)。連接機(jī)構(gòu)包括金屬部分，金屬部分在至少一側(cè)與該連接機(jī)構(gòu)的其余部分保持機(jī)械和電氣連接。該部分包括從該部分的第一側(cè)凸出的至少一個(gè)突片，和具有多個(gè)金屬變形部分的該部分的中間區(qū)域。當(dāng)該金屬變形部分按壓到鋁中，它們能夠穿透鋁表面的腐蝕，從而與鋁建立電氣接觸。
文檔編號(hào)H01R4/26GK101714703SQ20091022144
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月2日
發(fā)明者B·S·岡普, F·W·奧馬利亞, G·A·德魯, W·J·帕爾姆 申請(qǐng)人:德爾菲技術(shù)公司