由扁平導體和布置在這些導體之間的絕緣層制成的兩條母線之間的電連接的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及由扁平導體和布置在這些導體之間的絕緣層制成的兩條母線之間的電連接。一種兩條母線（2）之間的電連接（1），這兩條母線由扁平導體（3、4）以及布置在這兩條母線（2）的相對的縱向邊緣（6）上的導體（3、4）之間的絕緣層（5）制成，其中，各母線（2）的兩個導體（3、4）在該縱向邊緣（6）上以一定間距（21）隔開相互平行延伸，其中，一個由電絕緣材料組成的模制零件（12）橫跨這兩條母線（2）的導體（3、4）之間的所述間距（21），并且其中，相互夾靠著但相互電絕緣的導電接觸元件（9、14）各自都通過結構化的接觸面（15）接觸各母線（2）的導體（3、4）其中之一并將其夾緊在所述元件與該模制零件（12）之間，其中，用于這兩條母線（2）的各導體（3、4）的接觸面（15）包括一個夾緊凸出物（16），該夾緊凸出物具有一個平橫截面且平行于這些縱向邊緣（6）延伸。
【專利說明】由扁平導體和布置在這些導體之間的絕緣層制成的兩條母線之間的電連接
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種兩條母線之間的電連接，這兩條母線包括多個扁平導體和一個安排在這兩條母線的互相平行延伸的縱向邊緣上的這些導體之間的絕緣層。
[0002]例如，包括多個扁平導體和布置在這些導體之間的一個絕緣層的母線用于連接多個并聯的電容器，即用于形成多個所謂的電容器組。若多個此類電容器組要并聯連接起來，其母線需要互相連接起來。在這種情況下，需要以一種產生盡可能低的寄生電感的方式設計該連接。
【背景技術】
[0003]US2008/002328A1披露了一種兩條母線之間的電連接。在這種情況下，各情況下，在這兩個導體上互相朝對方凸出的兩個凸出物以及安排在其間的絕緣層在這些相互平行延伸的縱向邊緣上形成。在每個凸出物的區域內，這兩個導體其中之一以90°角回彎兩次，并且以這種方式回彎遠離另一個平行導體，其方式為使得在每個凸出物的自由端，這兩個導體在一個區域內以一定間隙相互平行延伸。在每個凸出物的區域內，在各情況下，由電絕緣材料組成的模具被安排在這兩個導體之間。在各情況下，金屬板形式的導電接觸元件被安排在背朝該模具的導體邊上。在這種情況下，兩個螺紋桿被固定在一塊金屬板上，其中，螺紋桿穿過該模具和另一個金屬板上的孔延伸，其中，這些螺紋桿被絕緣襯套包在另一塊金屬板的區域內。這些絕緣襯套被其他板的背向邊上的套環支撐著并用作螺母的支座，通過這些絕緣襯套，這兩個金屬板可以相互緊密接觸而不會在金屬板之間產生電接觸。為提高與這些導體的電接觸，這些面朝導體的金屬板的表面可以做成橫向延伸至這些縱向邊緣的凹槽結構。
[0004]若用于從光伏系統向交流電網饋電的反相器內的電容器組例如作為緩沖電容在運行期間從US2008/002328A1所知的電連接必須傳導高電流時，所述電連接迅速達到較高溫度。在較高溫度下，由于由塑料形成的絕緣襯套的較低熱阻抗，可能會失去由這些導電張緊元件之間的螺母施加的預緊力。其結果是，會失去這些接觸元件與所述接觸元件與其接觸的這些導體的之間的扁平電接觸。這特別是當這兩條母線的縱向邊緣和/或每條母線的兩個導體沒有精確平行基本對齊且只能通過使用很大的預緊力才能與這些金屬板充分接觸時適用。因此，例如，為了永久保證所希望的電接觸，復雜的接觸式元件需要被安排在這些從EP0716474A1所知的張緊元件和導體之間。例如，這些接觸式元件以其他方式用于形成用于以可插接式方式連接軌載車輛中的功率轉換器內的導電軌的叉形插頭并由彈性可變形金屬薄片模具組成。然而，在需要傳導很高電流的情況下，由于這些接觸式元件相對較小的導電金屬薄片橫截面，這些接觸式元件很快達到它們的物理極限并過熱。
實用新型內容
[0005]本實用新型基于以下問題:指定一種兩條母線之間的電連接，每條母線包括多個扁平導體和一個安排在這兩條母線的相互平行的縱向邊緣上的這些導體之間的絕緣層，該電連接提供這兩條母線之間的經改進過的電接觸，特別是其熱穩定性。
[0006]在本新穎電連接中，保證了每個帶有相關聯的接觸元件的導體的被定義的帶狀接觸區域，因為一塊與這些母線的縱向邊緣平行延伸且包括一個扁平橫截面的夾緊腹板形成在每個導體的接觸元件上。在這種情況下，優選的是用于每個導體的每個接觸面在其整個寬度上只具有一個單一的此類夾緊腹板，即在與這些縱向邊緣的輪廓橫向的橫截面內為球面形或梯形。在本新穎電連接中，當兩條母線的導體沒有在相同平面上精確平行對齊但有輕微偏移或輕微角錯位時，例如，即使生產公差很小的情況下也不能始終完全避免以上情況時，該夾緊腹板也實現沿這兩條母線的接觸面與導體之間的縱向邊緣的所希望的帶狀電接觸。即使在這種錯位情況下，為了保證該帶狀接觸區域，另外，特別是不要求該電連接的兩個接觸元件之間的高張緊力。
[0007]該接觸面的橫截面的通常曲率半徑在與這些縱向邊緣橫向的對應接觸面寬度的
0.5倍至5倍的范圍內。該接觸面寬度的I至2倍的曲率半徑范圍是優選的。
[0008]在本新穎電連接中，這些接觸元件優選地被多個沿這些縱向邊緣分布的張緊元件相互支靠著。在這種情況下，至少3個沿這些縱向邊緣分布的張緊元件特別是5個張緊元件為優選的。
[0009]每個張緊元件特別是可以具有一個張緊螺釘，該張緊螺釘穿過這些接觸元件中的一個接觸元件內的孔嚙合至這些接觸元件中的另一個接觸元件上的螺紋中，其中，該張緊螺釘被這些接觸元件中的該一個接觸元件上的頭支撐著。若該張緊螺釘不是由一種電絕緣材料形成的，則其需要與這些接觸元件中的該一個接觸元件電絕緣。例如，這可以通過一個由電絕緣材料組成并且安排在該張緊螺釘和這些接觸元件中的該一個接觸元件之間的襯套來實現，其中，該張緊螺釘的螺釘頭通過該襯套的套環被支撐在這些接觸元件中的該一個接觸元件上，并且，其中該襯套延伸遠至該模具的孔內。
[0010]這些接觸元件中的該另一個接觸元件上的每個螺紋可以被提供在一個單獨螺紋襯套內，該單獨螺紋襯套被壓入這些接觸元件中的該另一個接觸元件內且可以為廉價的標準組成零件。
[0011]在本新穎電連接情況下，特別優選的是如果各襯套由一種即使在溫度升高的情況下依然支撐由這些接觸元件之間的張緊元件施加的預張力的材料組成。例如，適用于此的是由一種塑料材料如特別是一種熱固性塑料材料或一種陶瓷材料組成的襯套，其中，前者容易加工且不那么易碎，且第二種材料即使在較高的溫度下在尺寸上也是穩定的。
[0012]該模具也可以由一種塑料材料如特別是一種熱固性塑料材料或一種陶瓷材料組成。它通常也可以由一種熱穩定塑料材料組成，即使當這些襯套已優選地由一種陶瓷材料形成，也不會由于高溫出現而發生任何功能喪失，因為該材料支撐得住這些接觸元件之間在相對大面積上作用在其上的預張緊力。
[0013]安排在各母線的導體之間的絕緣層可以最遠達到該母線的其中一個導體與本新穎電連接中的模具之間，其結果是尤其移動的電絕緣與由該模具移動的電絕緣無縫地合并。
[0014]然而，為增加在這兩條母線的縱向邊緣之間橋接錯位的可能性，該模具也可以具有用于這些母線的導體所有的球面支撐面。在對應導體之外，這些球面支撐面可以與對面的接觸元件的接觸面鏡像對稱，且因此具有相同的曲率半徑。
[0015]在本新穎電連接的特別優選的實施例中，用于這兩條母線的每個導體的接觸面上提供了多個與這些縱向邊緣平行延伸的凹槽，并且為這些接觸面提供了一種三角形或鋸齒狀結構。在本新穎電連接情況下，除了接觸面的結構外，還通過夾緊腹板提供了本結構，且本結構優良得多。這是指每個腹板的區域內的接觸面上提供了多個或許多凹槽。考慮到這些接觸面的這種附加結構，在這些接觸面內形成凹槽沒有這些以三角形或鋸齒形式向這些縱向邊緣橫向凸出的并且用其尖端壓入這些母線的導體的表面內的凹槽之間的接觸元件的其余區域重要。在這種情況下，在裝配這些接觸元件前，這些導體的表面上的預防直接電接觸的氧化層被中斷且因此不需要清除，這涉及到高度復雜性。
[0016]這些接觸面內的凹槽具有范圍在0.1mm至Imm的典型寬度和深度，優選地范圍為
0.1mm至0.5mο這些位于這些凹槽之間且具有三角形或鋸齒輪廓的接觸元件的區域具有相對應的尺寸。
[0017]當施加接觸力時，為使位于這些凹槽之間的接觸元件的區域能夠被壓入這些導體的表面且基本不變形，有利的是如果這些接觸面上的接觸元件具有大于這些母線的導體的硬度的表面硬度。
[0018]例如，若這些母線的導體由鋁形成，則這些接觸元件可以由更硬的鋁合金形成，例如，為使合金硬化，添加了鋅。這種合金硬化的鋁合金也可以通過擠壓成形加工，從而廉價地生產用于這些接觸元件的毛坯。在這種情況下，這些接觸元件的接觸面內的凹槽可以在擠壓過程中直接形成。
[0019]可以從權利要求書、說明書和附圖中獲得本實用新型的有利改進。關于特征和若干特征的組合的說明書的介紹部分中提到的優點僅是通過舉例說明，且根據需要實現的公開內容，在沒有實施例必要的優點的情況下，這些優點可以是替代性地或積累性地有效。此處，在沒有所附的被修改的權利要求書的主體的情況下，關于原申請文件和本專利，以下適用:可以從附圖中獲得進一步的特征，特別是若干組成零件的相對安排和相互作用。本公開內容的不同實施例的特征的組合或不同權利要求的特征的組合同樣可以作為本權利要求書中所選定的反向參考文件的偏離并在此提出。這也適用于單獨附圖中所展示的或說明書中所提到的那些特征。這些特征也可以與不同的權利要求相組合。對于本實用新型的進一步的實施例，同樣可以省去權利要求書中提到的特征。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]參見附圖，以下會更為詳細地說明和描述本實用新型。
[0021]圖1示出了在上方一個角度下的兩條母線之間的電連接的第一實施例的一個透視圖。
[0022]圖2示出了圖1中所示的沿這兩條母線的縱向邊緣的觀看方向下的電連接的一個視圖。
[0023]圖3示出了圖2中所示的觀看方向下的圖1和圖2中所示的電連接的一個視圖，其中，這兩條母線為所展示的用于所述母線的連接元件的省略線和隱藏線。
[0024]圖4示出了圖1至圖3所示的與圖2和圖3中的觀看方向橫向的觀看方向下的電連接的一個視圖，其中，這兩條母線也在此情況下被省去了。[0025]圖5示出了圖1至圖4中所示的沒有展示著兩條母線的電連接的一個透視立體分解圖；并且
[0026]圖6示出了沿這些母線的縱向邊緣的觀看方向下的該導體和一個接觸面的一個放大視圖，通過該導體，這兩條母線之間的電連接的第二實施例的接觸面完成接觸。
【具體實施方式】
[0027]圖1和圖2示出了兩條母線2之間的一種電連接I，每條母線包括扁平導體3和4以及安排在這兩條母線2的相互相對的縱向邊緣6上的導體3和4之間的絕緣層5。在這種情況下，該上部導體3的外緣23被平行遠離該下部導體4回彎，其結果是每條母線2的兩個導體3和4在所述母線的縱向邊緣6上以一定間距21相互平行延伸。這兩條母線的相互相對應的導體3和4通過接觸元件9和14分別與彼此電連接。在這種情況下，以張緊螺釘8的形式提供了張緊元件7,這些張緊元件被電絕緣襯套10包在該上部接觸元件9的區域內并穿過該上部接觸元件9和安排在其下的由絕緣材料組成的模具12內的孔延伸，直到它們嚙合進內部螺紋13中，該內部螺紋被提供在從下面被壓入該下部接觸元件14內的孔的螺紋襯套24中。該模具12安排在該導體3和4之間并橋接安排在其下的導體3和導體4的外緣23之間的間距21。這種情況下的絕緣層5向上凸出至該模具12和該下部導體4之間。接觸元件9和14的各自接觸該導體3和4中的一個相對應的導體的接觸面15為球面形。這樣，它們形成夾緊腹板16，這些夾緊腹板被修圓磨平且將該導體3和4壓靠在該模具12的支撐面17上。這種情況下，這些支撐面17具有一個平面平行輪廓。可替代地，相對于對面的接觸面15，它們同樣也為具有優選地鏡像對稱輪廓的凸面。這些扁平夾緊腹板16接觸沿這些縱向邊緣6延伸的帶狀區域22上方的導體3和4并保證了在兩條母線2的導體3和4之間的足夠大的面積上的永久電接觸。
[0028]圖3示出了這些襯套10延伸通過整個模具12。這些襯套10和該模具12可以由熱固性塑料材料形成。當至少這些襯套10由一種陶瓷材料形成時，該電連接具有特別高的熱穩定性。圖3另外示出了這些張緊螺釘8的螺釘頭18各自都通過一個平墊圈27和一個套環19 (該套環是該套管10的一部分)被支撐在該接觸元件9的上側,并示出了這些套管10的上外緣20向上凸出越過這些螺釘頭18以避免這些螺釘頭18和該接觸元件9之間的電閃絡。
[0029]圖4另外示出了為更容易被推進圖1和圖2所示的母線的縱向邊緣6處的導體3和4之間，該模具在其兩個端部28處都提供有斜面29。
[0030]圖5示出了該連接I的單個零件，其中沒有單獨展示這些與下部接觸元件14 一起壓緊的螺紋襯套24。
[0031]圖6示出了帶該導體3的電連接I的第二實施例的接觸元件9的一個接觸面15，通過該導體3完成接觸。在電連接I的此實施例中，所有其他未在此展示的接觸面15也具有所示的帶接觸面15中的凹槽30的附加結構，如圖6中所示的視圖中，三角形或鋸齒狀區域31位于這些凹槽15之間，這些區域通過作用在該接觸元件9上的接觸力被壓入該導體3的表面32并且在此過程中中斷了該表面32上的任一氧化層，這防止了該導體3和該接觸元件9之間的低阻抗電接觸。為了這些在外部逐漸變細成一個點的區域31通過施加的接觸力被實際壓入該表面32且不變形，該接觸元件9由一種比導體3更硬的合金組成。例如，鋅可以合金硬化該接觸元件9的鋁合金。可以在用于該接觸元件9的基本體擠壓成形過程中形成該接觸元件9的接觸面15內的凹槽30。然而，原則上，隨后或在該接觸元件9上的夾緊腹板16形成過程中，它們也可以被銑削進接觸元件9。
[0032]參考符號列表
[0033]I 連接
[0034]2 母線
[0035]3 導體
[0036]4 導體
[0037]5絕緣層
[0038]6縱向邊緣
[0039]7張緊元件
[0040]8張緊螺釘
[0041]9接觸元件
[0042]10 襯套
[0043]11 孔
[0044]12 模具
[0045]13 螺紋
[0046]14接觸元件
[0047]15接觸面
[0048]16夾緊腹板
[0049]17支撐面
[0050]18螺釘頭
[0051]19 套環
[0052]20 外緣
[0053]21 間距
[0054]22 區域
[0055]23 外緣
[0056]24螺紋襯套
[0057]25 孔
[0058]26 孔
[0059]27平墊圈
[0060]28 端部
[0061]29 斜面
[0062]30 凹槽
[0063]31 區域
[0064]32 表面
【權利要求】
1.一種兩條母線(2)之間的電連接(1)，每條母線包括扁平導體(3、4)以及安排在這兩條母線(2)的相互相對的縱向邊緣(6)上的導體(3、4)之間的絕緣層(5)，其中，各母線(2)的兩個導體(3、4)在所述母線的縱向邊緣(6)上以一定間距(21)相互平行延伸，其中，一個由電絕緣材料組成的模具(12)橋接兩條母線(2)的導體(3、4)之間的該間距(21)，并且其中，相互支靠著但相互電絕緣的導電接觸元件(9、14)通過結構化的接觸面(15)接觸各母線(2)的導體(3、4)中的一個相對應的導體并夾緊在相對應的接觸元件(9、14)與該模具(12)之間的導體內，其特征在于，用于這兩條母線(2)的各導體(3、4)的接觸面(15)包括一個平行于這些縱向邊緣(6 )延伸并包括一個平橫截面的夾緊腹板(16 )。
2.如權利要求1所述的電連接(1)，其特征在于，該橫截面為球面形或梯形。
3.如權利要求1或2所述的電連接(1)，其特征在于，每個導體(3、4)的每個接觸面(15)具有一個范圍在與這些縱向邊緣(6)橫向的該接觸面(15)寬度的0.5倍至5倍內的曲率半徑。
4.如權利要求3所述的電連接(I)，其特征在于，每個接觸面(15)具有一個范圍在與這些縱向邊緣(6 )橫向的該接觸面(15 )寬度的I倍至2倍以內的曲率半徑。
5.如權利要求1所述的電連接(I)，其特征在于，這些接觸元件(9、14)通過多個沿這些縱向邊緣(6 )分布的張緊元件(7 )相互支靠著。
6.如權利要求5所述的電連接(I)，其特征在于，這些接觸元件(9、14)通過至少三個張緊元件(7)相互支靠著。
7.如權利要求5或6所述的電連接(I)，其特征在于，這些張緊元件(7)每個都具有一個張緊螺釘(8)，該張緊螺釘穿過這些接觸元件(9)中的一個接觸元件內的一個孔(11)嚙合進這些接觸元件(14)中的另一個接觸元件上的一個螺紋中(13)。
8.如權利要求7所述的電連接(I)，其特征在于，每個螺紋(13)被提供在一個單獨螺紋襯套(24)中，該單獨螺紋襯套被壓入這些接觸元件(14)中的該另一個接觸元件內。
9.如權利要求7所述的電連接(1)，其特征在于，每個張緊螺釘(8)與這些接觸元件(9)內的該一個接觸元件電絕緣。
10.如權利要求9所述的電連接(I)，其特征在于，每個張緊螺釘(8)通過一個由電絕緣材料組成的襯套(10)與這些接觸元件(9)中的該一個接觸元件電絕緣,其中，該張緊螺釘(8)的一個螺釘頭(18)通過該襯套(10)的一個套環(19)被支撐在這些接觸元件(9)中的該一個接觸元件上，并且其中，該襯套(10)延伸遠至該模具(12)內。
11.如權利要求10所述的電連接(1)，其特征在于，每個襯套(10)由一種熱固性塑料或陶瓷材料組成。
12.如權利要求1所述的電連接(1)，其特征在于，該模具(12)由一種熱固性塑料或陶瓷材料組成。
13.如權利要求1所述的電連接(1)，其特征在于，安排在各母線(2)的導體(3、4)之間的絕緣層(5)延伸遠至該母線(2)的導體(3、4)中的一個導體與該模具(12)之間。
14.如權利要求1所述的電連接(I)，其特征在于，該模具(12)具有多個用于這些母線(2)的導體(3、4)的平面平行的支撐面(17)。
15.如權利要求1所述的電連接(I)，其特征在于，該模具(12)具有多個用于這些母線(2)的導體(3、4)的球面支撐面(17)。
16.如權利要求1所述的電連接(1)，其特征在于，各母線(2)的兩個導體(3)中的至少一個導體在所述母線的縱向邊緣(6)上被遠離另一個導體(4)回彎。
17.如權利要求1所述的電連接(1)，其特征在于，用于這兩條母線(2)的每個導體(3、4)的接觸面(15)上提供有多個與這些縱向邊緣(6)平行延伸的凹槽(30)并且為這些接觸面(15 )提供了一種三角形或鋸齒狀結構。
18.如權利要求17所述的電連接(I)，其特征在于，這些凹槽(30)具有范圍在0.1mm至Imm內的寬度和深度。
19.如權利要求17所述的電連接(I)，其特征在于，這些凹槽(30)具有范圍在0.1mm至0.5mm內的寬度和深度。
20.如權利要求1所述的電連接(I)，其特征在于，該接觸面(15)上的接觸元件(9、14)具有一種比這些母線(2)的導體(3、4)更大的表面硬度。
21.如權利要求1所述的電連接(I)，其特征在于，這些接觸元件(9、14)由一種比這些導體(3、4)更硬的鋁合金形成。
【文檔編號】H01R4/44GK203398318SQ201190000829
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2011年10月14日 優先權日:2010年11月2日
【發明者】A·福爾克, 菲力浦·韋布 申請人:艾思瑪太陽能技術股份公司