用于電連接的插塞連接的制作方法

本發明涉及一種用于電連接的插塞連接。

背景技術：

例如在功率電子設備中接觸系統用于在導線之間的能夠分離的電連接。在此，通常使用具有彈簧接觸或者螺旋連接的插塞接觸系統。插塞接觸能夠遮蓋地結合，其中，螺旋連接需要使用螺絲刀。然而，插塞接觸常常不滿足必要的振動要求、例如用于在車輛中的傳動-和馬達結構中的控制儀器。在此也要注意，插塞接觸系統不能被構造得任意大。在車輛領域中對于手動裝配來說插入力應當為小于75n。

插塞接觸系統的彈簧接觸的基本材料由于必須的彈簧特性具有糟糕的電的和熱的傳導能力。接觸面多數是點狀或者線狀的并且因此在大小上受限于幾平方毫米。由于糟糕的電的和熱的傳導能力和小的接觸面產生電的和熱的電阻，這導致接觸系統的明顯的升溫。由此，電傳導能力受限。對于接觸系統來說極限溫度例如在180上。

技術實現要素：

不同于按照現有技術的插塞接觸系統本發明示出了插塞連接，在該插塞連接中接觸銷大部分地在幾乎整個周圓上與夾鉗接觸（第一和第二實施例），或者接觸套完全地在整個周圓上與夾緊銷接觸（第三實施例）。根據本發明在此不存在點接觸或者線接觸，而是表面的接觸。同時，不涉及傳統的彈簧接觸，從而利用非常小的力根據本發明的系統能夠被插入。對于基本材料來說可以采用高傳導能力的銅或者鋁，從而產生非常小的電的和熱的過渡電阻。通過大的表面接觸和基本材料好的熱傳導能力防止由于升溫在接觸銷和夾鉗之間或者在接觸套和夾緊銷之間的相對運動。優選地在此設置一種單純的插塞系統、沒有螺旋接觸（schraubkontakt），從而能夠遮蓋地結合，其中，不需要使用工具。在夾緊件之間進行表面的夾緊，使得根據本發明的插塞連接忍受大的振動負荷。通過楔形效應產生大的夾緊力，通過該夾緊力防止在μ-區域中的自身相對運動。此外，根據本發明的插塞連接可以實現非常小的結構高度，因為僅僅小的結合深度是必須的。

通過根據本發明的用于兩個導線之間的電連接的插塞連接（在整個發明的框架下根據本發明的插塞連接也可以稱為接觸系統）實現所有的優點。插塞連接包括（按照第一和第二實施例）能夠連接在第一導線上的接觸銷和能夠連接到第二導線上的夾鉗。插塞連接被閉合，方法是將接觸銷插入到夾鉗中。夾鉗對此具有空隙，接觸銷插入到該空隙中。空隙的幾何形狀對應于接觸銷的幾何形狀。此外，接觸銷的外部直徑相當于空隙的內部直徑。由此保證，接觸銷以其周圓貼靠在空隙中。

夾鉗具有錐形的夾鉗外表面。在錐形的夾鉗外表面上構造有至少一個縫隙。該縫隙也稱為軸向的縫隙，該軸向的縫隙沿徑向方向完全地從空隙通過圍繞該空隙的壁向外延伸。至少一個縫隙將夾鉗的圍繞該空隙的區域劃分成至少一個夾爪。一般來看n個縫隙形成n個夾爪，其中n1。

插塞連接還包括具有錐形的夾環內表面的夾環。錐形的夾環內表面貼靠在錐形的夾鉗外表面上。通過在夾鉗和夾環之間的相對運動由于錐形的表面至少一個夾爪卡緊到或者壓到接觸銷上。由此接觸銷保持在夾鉗的空隙的內部中。

從屬權利要求示出了本發明的優選的改進方案。

特別地規定，隨著接觸銷插如到空隙中同時夾鉗也被閉合。這可以實現，方法是隨著接觸銷的插入同時也實施了在夾鉗和夾環之間的相對運動。

對此存在兩個優選的變型：

根據第一變型（第一實施例）優選地規定，接觸銷和夾鉗這樣地構型，從而在接觸銷插入到空隙中時夾鉗壓到夾環中。該夾環因此是固定的并且隨著接觸銷的插入同時夾鉗運動。對此尤其地設置有容納部、優選地由塑料制成。夾環固定地布置在容納部中。特別地，該夾環由容納部的塑料注塑包覆。夾鉗可動地插在夾環中。有利的是，容納部或者相對應的蓋這樣地構型，從而夾鉗防丟失地被容納。

借助接觸銷對于夾鉗的運動存在不同優選的可能性：接觸銷可以靠在夾鉗的底部處并且由此擠壓夾鉗。可替代地，接觸銷可以以凸肩（schulter）嵌接在上邊緣處或者在夾鉗的縮進部處并且由此夾鉗朝夾環的方向移動。

在第二變型（第二實施例）中優選地規定，接觸銷和夾鉗這樣地構型，從而在接觸銷插入到空隙中之后夾環壓到夾鉗上。在該變型中夾鉗因此是固定的。當接觸銷在位置中時，夾環壓到夾鉗上。在此尤其是與接觸銷分離的部分壓到夾環上。優選地設置有容納部、優選地由塑料制成，其中，夾鉗固定地布置在容納部中。特別地，夾鉗的一部分被作為支座的容納部的塑料容納。夾環可動地處在夾鉗上。容納部或者蓋優選地這樣構型，從而夾環防丟失地處在夾鉗上。

此外，本發明包括（第三實施例）用于電連接的插塞連接，其中，代替接觸銷采用接觸套。相應地代替夾鉗采用夾緊銷。該夾緊銷再通過夾緊心軸夾緊。然而，同樣根據本發明的原則保持不變，據此采用夾緊元件和表面的接觸件。

第二插塞連接也包括能夠連接在第一導線上的接觸套和能夠連接到第二導線上的夾緊銷。該夾緊銷被構造用于插入到接觸套中。接觸套內側的幾何形狀對應于夾緊銷幾何的外部形狀。此外，接觸套的內部直徑相當于夾緊銷的外部直徑，從而產生表面的接觸。夾緊銷具有錐形的夾緊銷內表面。利用至少一個縫隙，將夾緊銷劃分成至少一個夾爪。縫隙在此又可以稱為軸向的縫隙，該軸向的縫隙從錐形的夾緊銷內表面通過整個圍繞的壁向外延伸。在夾緊銷中n個縫隙形成n個夾爪，其中n>=1。

此外，夾緊心軸設置有錐形的夾緊心軸外表面。該夾緊心軸外表面貼靠在錐形的夾緊銷內表面上，其中，通過在夾緊心軸和夾緊銷之間的相對運動至少一個夾爪向外地能夠夾緊到或者能夠壓到接觸套上。

有利地規定，夾緊心軸布置在接觸套中。由此保證，隨著接觸套和夾緊銷插在一起同時夾緊心軸插入到錐形的夾緊銷內表面中并且由此同時至少一個夾爪向外地被擠壓。

夾緊心軸和接觸套可以共同形成一體制造的構件。可替代地，也可以采用兩個單獨的構件。

針對接觸銷或者接觸套以及夾鉗或者夾緊銷來說有利地采用銅、黃銅、青銅、或者鋁。表面可以利用錫、銀、金或者鈀覆層。然而，優選地不采用附加的表面。

不僅在夾鉗中而且在夾緊銷中夾爪的數量n有利地在1、2、3、4、5或者6中。

此外，本發明包括機動車組件，所述機動車組件包括至少一個插塞連接，如其剛剛被描述的那樣，其中，插塞連接特別地布置在機動車的功率電子設備和/或電化學的能量存儲器和/或電的驅動器處。在該領域中例如出現從大約20至1000安培的電流。同時，在車輛領域中存在這樣的要求，即插塞連接必須價格低廉地制造并且容易地裝配。前提滿足在這里介紹的插塞連接。

可替代地為了應用在機動車中優選地規定，根據本發明的插塞連接用在光伏設備、風能設備或者整流器處。

根據本發明的插塞連接特別適合于功率模塊、例如逆變器的連接。

附圖說明

接下來參照附圖詳細地描述本發明的實施例。在此，

圖1根據第一實施例示出了根據本發明的插塞連接的多個視圖，

圖2根據第一實施例示出了根據本發明的插塞連接的截面圖，

圖3和4根據第二實施例示出了根據本發明的插塞連接，以及

圖5和6根據第三實施例示出了根據本發明的插塞連接。

具體實施方式

圖1根據第一實施例示出了在不同狀態下的插塞連接1。插塞連接1用于在第一導線2和第二導線3之間的能夠分離的電連接。第一導線2與接觸銷4連接。第二導線3與夾鉗5連接。特別地圖1中截面示圖可以得知，夾鉗5具有空隙6。空隙6在其尺寸上對應于接觸銷4，從而在被插入的接觸銷4中產生表面的接觸。

夾鉗5還具有錐形的夾鉗外表面7。至少一個縫隙8處在夾鉗外表面7中。通過縫隙8產生夾鉗5的至少一個夾爪。

插塞連接1還包括具有錐形的夾環內表面10的夾環9。該夾環9插在夾鉗5上。

空隙6的底部15是閉合的，從而接觸銷4靠在底部15處。由此在插入接觸銷4時夾鉗5向下并且由此相對于夾環9運動。由于錐形的表面7、10在此至少一個夾爪卡緊到接觸銷4上。

圖2詳細地按照第一實施例示出了插塞連接1。借助該示圖可以很好地看出，所述夾環9固定地布置在容納部11中。該容納部11例如是塑料，其中，夾環9被注塑包覆。在上面容納部11借助蓋12部分地閉合。在蓋12中設置有孔，用以插入接觸銷4。蓋12這樣地構型，使得夾鉗5相對于夾環9在一定的周圓上可動。同時蓋12也用于夾鉗5的防丟失的容納部。

優選地規定，插塞連接1中的多個插塞連接整合在一個插頭中。對此可以采用示意性示出的殼體13。針對多個并排布置的插塞連接1的公差補償，接觸銷4和夾鉗5的對置的端部通過彈簧14相對于殼體13被支撐。

圖2還示出了底部15，接觸銷4壓到底部上，用以隨著接觸銷4的插入同時夾鉗5相對于夾環9運動。可替代地，對此也可以實現的是，接觸銷4或者與接觸銷4固定連接的元件壓到夾鉗5的上邊緣16上。此外可以實現的是，在空隙6的內部設置有相對應的凸肩，接觸銷4壓到該凸肩上。

圖3和4根據第二實施例示出了插塞連接1。相同的或者功能相同的構件在第一和第二實施例中設有相同的附圖標記。

在第二實施例中夾環9以及接觸銷4從相同的側被插上。有利的是隨著接觸銷4的插入同時夾環9向下并且由此壓到夾鉗5上。對應地在此接觸銷4不靠在底部15處。

在第二實施例中，在插入插塞連接1時接觸銷4壓到夾環9上。附加地或者可替代地，夾鉗5朝相反的方向上、也壓到夾環9上。

圖5和6根據第三實施例示出了插塞連接100。在第三實施例中也進行夾爪的卡緊和同時在接觸件之間的表面的接觸。在第三實施例中代替接觸銷4采用接觸套104。夾緊銷105插入到接觸套104中。夾緊銷105在其功能上對應于夾鉗5。夾緊銷105在所示的實施例中具有四個縫隙108。這些縫隙108將夾緊銷105劃分成四個夾爪。錐形的夾緊銷內表面107處在夾緊銷105中。為了推開夾爪把夾緊心軸109放到夾緊銷內表面107中。夾緊心軸109對此具有相對應的錐形的夾緊心軸外表面110。

在所示的實施例中夾緊心軸109處在接觸套104的內部中。隨著接觸套104和夾緊銷105之間的相對運動同時由此夾緊心軸109也壓到夾緊銷105中。

所有的三個實施例示出了容易待結合的插塞連接1、100，所述插塞連接忍受非常大的振動負荷、能夠被容易地制造、能夠利用小的結合力連接并且具有小的電的和熱的過渡電阻。