專利名稱：用于鋁線的電連接系統的制作方法
用于鋁線的電連接系統
背景技術：
很多電氣技術的基礎是將不同的電氣設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備是很普遍的，電纜組件包括電導體(例如電線或同軸電纜)和連 接到該電導體的至少一端的導電端子。典型的，導電端子使用巻曲工具"巻曲"到導體的端 部上，這樣有效地使端子圍繞導體重新成型以形成穩固的連接。導體的巻曲端也可稱為連 接器。使用中，端子用于將導體連接到電氣設備。通常，電氣設備的可靠性部分取決于在端 子和導體之間形成(即，"巻曲")的連接質量。從而，巻曲不僅提供電連接，還提供機械連 接以提供保護抵抗扭轉力和張力。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 成電氣和機械連接。然而這個力會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，電氣或機械連接對于系統需求來說可能會不足。而且，使用壓力接觸方法在端子 和導體之間建立有效的電連接被端子和導體表面的各種腐蝕物所阻止。已經應用各種方法 來克服這些障礙，但是很少在大量生產的環境中成功。 另一個考慮是制造一種電連接，其能在長時間段內和各種不同環境因素下都是穩 定的。這通常需要初始的機械連接能夠克服在電線和端子上的表面腐蝕。當使用鋁線時， 由于鋁的低硬度與鋁上的腐蝕物結合(腐蝕物通常比鋁本身更硬)，這種類型的連接特別 困難。 因此，需要連接器提供穩定的電氣和機械連接，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。
發明內容
連接機構具有金屬部分，金屬部分在至少一側與連接機構的其余部分機械和電氣 連接，該部分的中間區域具有從該部分的兩個相對側的每側突出的至少一個突片。至少中 間區域包括多個金屬變形部分，當按壓到鋁時，金屬變形部分能臺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域和在每一 側的一個突片部分。 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域和在每一 側的一個突片部分。 圖1C示出了具有在每一側巻繞電線的一個突片的連接器部分。 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域和在每一
側的兩個突片部分。 圖2B示出了具有在每一側巻繞電線的兩個突片的連接器部分。 圖3A示出了具有在每一側巻繞電線且被切口分隔開的兩個突片的連接器部分，其中兩個突片用不同等級的力巻曲。 圖3B示出了具有在每一側巻繞電線的兩個突片的連接器部分，其中兩個突片用 不同等級的力巻曲以形成臺階。
具體實施例方式
用于與導體(即電線、電纜等)建立電氣和機械連接的連接器包括具有變形部分 或壓花部分的端子，當巻繞導體時，盡管在導體和/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體之間提供電氣連接。當變形部分巻繞導體時，還提供機械連接和 強度。在一個示例方式中，端子還包括多個其間具有缺口的突片。這些缺口使導體得在巻 曲過程中能通過缺口區域被部分地再分配。對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可能的力。 圖1A示出了用于巻繞導體的端子100的一部分。部分100包括壓花金屬區域，壓 花金屬區域包括多個壓花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將會提供不同電氣和/或機械連接性能。壓花106的圖案也不 限于示出的區域，其能延伸或縮減到滿足應用所需的區域。壓花106可被設計為與裸線建 立電氣和機械連接，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包括在每一側的一個突片部分104。所示的突片104的尺寸和形狀是具 有代表性的，且能根據電線的直徑或其它感興趣的參數進行調整。突片104示出為圍繞一 個軸彼此鏡像對稱，該軸位于兩側之間且平分遠端102。這是一個示例性實施例，部分100 不限于該說明。替換實施例的部分IOO可在彼此顯著不同的兩部分側邊包括突片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。 根據相關參數，可選擇凸脊107的數量，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用的要求。 圖1C示出了在該部分上進行巻曲過程以后，如圖1A和1B所示的連接器部分。突 片104被彎曲圍繞并穩固地按壓電線120。突片104可被設計為部分地纏繞電線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，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。 圖2A示出了用于巻繞電線的連接器部分200。除了部分200具有兩個突片204且 在兩個突片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。可以 根據期望限定缺口 208的寬度和形狀。如所示的部分200在遠端202終止，或者以對于應 用來說任何適合的形式與連接機構的剩余部分保持電氣和機械連接。壓花206覆蓋作為適 當的電氣和機械連接所需的部分200的區域。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械連接性能的任何其它變形所取代。 部分200是具有多個突片204和相應數量的缺口 208的連接器部分的實施例。突 片204的數量隨電線直徑、所需機械連接強度、所需電氣穩定性等而變。
圖2B示出了在該部分上進行巻曲過程后的圖2A的連接器部分200。突片204被 彎曲且抵靠電線220被穩固地按壓。突片204可以被設計為部分巻繞電線220，在巻曲突
5片204之間留有間隙。可替換的，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，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。當鋁線被突片204壓縮時，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。電線擴張到缺口里也給連接提供了額外的張拉強度。
圖3A示出了具有多個突片的連接器部分的另一種新特征。部分300(部分的實施 例，例如部分200)示出了側面透視圖。單獨的突片對303和305，被缺口 308分隔開，每個 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對具有比突片 305對更大的有效圓周。當建立電氣連接所需的力大于建立機械連接所需的力時，這是必要 的。由于連接機構的剩余部分相對于部分300的形狀，部分300的一些區域比其它的區域 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303處 的材料)壓迫到損壞點。因此，例如，突片對303被充分巻曲成僅建立機械連接，然而突片 對305被充分巻曲成除了機械連接外還建立電氣連接。 部分300不限于兩個突片303和305，而可以包括為了滿足連接機構規定所需的多 個突片和相應缺口。多個突片中的每一個可用不同的力巻曲以建立臺階狀的機械連接。臺 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示出了這樣一種臺階形式，包括兩個突片對353和355，在其之間有非常狹 窄的缺口 。由于在突片對353上使用較少的巻曲力，突片對355位于第一壓縮級而突片對 353位于第二壓縮級。在巻曲突片對353和巻曲突片對355之間具有一個臺階358。
在所有附圖中，突片都是成對示出，一個突片位于兩個帶突片側的每一側上，彼此 對齊以用于巻曲。然而，突片對齊，或者在兩側突片具有相同的數量、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 多替代的方式或應用對于本領域技術人員來說都是很明顯的。發明的范圍并不參考上述 說明被確定，而是參考所附權利要求連同所授予權利的權利要求的等同物的全部范圍而確 定。可以預期和預計，這里討論的領域中將想到進一步的發展，并且所示出的系統和方法將 可以結合到這樣進一步的實施例中。總之，可以理解的是，本發明能夠修改和變化且僅由下 列權利要求限定。
目前的實施例被特別地示出和描述，其僅僅是最佳模式的示例。可以理解的是，對
于本領域技術人員來說，這里描述的實施例的多種替換都能應用以實踐權利要求，且不脫
離下列權利要求確定的實質和范圍。下列權利要求旨在確定本發明的范圍，且處于這些權
利要求和它們的等同物范圍內的方法和設備都被覆蓋其中。這些說明應該被理解為包括所
有新的和不明顯的本文所述元件的結合，且對于新的和不明顯的所述元件的結合，權利要
求將會呈現在這里或以后的應用中。此外，前述實施例是示例性的，非單個的特征或元件對
于所有可能的組合是基本的，可能的組合會在這個或以后的應用中要求保護。 用于權利要求的所有術語都意在表示它們最寬的合理的解釋和能被本領域技術
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，單數的使用，例如"一
個"、"這個""所述"等，應該被理解為一個或多個指出的元件，除非權利要求給出相反的清
晰的限制。
權利要求
一種連接機構，包括金屬部分，所述金屬部分在至少一側與連接機構的其余部分保持機械和電氣連接；至少一個突片，所述突片從該部分的第一側凸出；該部分的中間區域，中間區域具有多個金屬變形部分，當按壓到鋁中，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. 根據權利要求1所述的連接機構，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械連接。
3. 根據權利要求1所述的連接機構，其中該金屬變形部分是壓花。
4. 根據權利要求3所述的連接機構，其中每個壓花是凸脊或者凸起，其相對于該部分 的中間區域的尺寸是小的。
5. 根據權利要求1所述的連接機構，其中所述至少一個突片是在突片之間具有缺口的 多個突片，其中，當所述突片穩固地按壓入鋁中以建立電氣接觸時，缺口為鋁提供擴展的能 力。
6. 根據權利要求1所述的連接機構，其中該金屬變形部分至少延伸到所述至少一個突 片內。
7. 根據權利要求5所述的連接機構，其中該金屬變形部分延伸到所述多個突片內。
8. 根據權利要求1所述的連接機構，進一步包括至少一個突片，其從該部分的與第一 側相對的第二側凸出。
9. 根據權利要求1所述的連接機構，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 至少一個部分；其中所述至少一個部分中的每個部分包括巻繞電線的至少一個突片； 其中，所述至少一個部分中的每個部分在至少一側與該連接機構的其余部分保持機械 和/或電氣連接；所述至少一個部分中的第一部分的中間區域包括多個金屬變形部分，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. 如權利要求10所述的線束，其中所述金屬變形部分為齒。
13. 如權利要求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突片中。
14. 如權利要求IO所述的線束，其中所述至少一個突片是在突片之間具有缺口的多個 突片。
15. 如權利要求14所述的線束，其中所述金屬變形部分延伸到所述多個突片中的至少 一個內。
16. 如權利要求14所述的線束，其中，當所述突片穩固地按壓到鋁中以建立電氣接觸 時，所述缺口為鋁提供擴展的能力。
17. —種用于將連接器巻繞鋁線的方法，包括準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域；使用第一工具以將該部分的至少兩個突片巻繞到電線上；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突片中的至少第一個按 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. 如權利要求17所述的方法，進一步包括使用第一、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突片中的至少第二個按壓到電線中。
19. 如權利要求17所述的方法，其中所述金屬變形部分是壓花或者齒。
20. 如權利要求17所述的方法，其中所述至少兩個突片是位于該部分兩側的多個突
全文摘要
本發明涉及用于鋁線的電連接系統。連接機構包括金屬部分，金屬部分在至少一側與該連接機構的其余部分保持機械和電氣連接。該部分包括從該部分的第一側凸出的至少一個突片，和具有多個金屬變形部分的該部分的中間區域。當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H01R4/26GK101714703SQ20091022144
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月30日 優先權日2008年10月2日
發明者B·S·岡普, F·W·奧馬利亞, G·A·德魯, W·J·帕爾姆 申請人:德爾菲技術公司