汽車電路網絡線路的電連接托架的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種汽車的電路網絡線路的電連接托架，其包括:具有金屬導體的電纜以及與該金屬導體電氣且機械連接的電氣的分接頭。此外本發明還涉及一種這樣的連接托架的用途。
【背景技術】
[0002]在汽車電路網絡中需要提供來自于與電池的陽極直接連接的主電源束的、用于用電器的電氣輸出端。由于在電路網絡中具有多個待連接的電氣的用電器而使電路網絡線路的分支成為必要。有些用電器需要來自電池的大功率并且必須由此通過具有大的導線橫截面的電纜連接到配電網。必須常常通過共同的保險裝置來保護多個用電器組，另一方面也需要從主電能線路開始提供多個分別得到保護的線路束。
[0003]主電源束的電能分接頭并不是容易實現的。一方面這樣的分接頭相應帶來了過渡電阻并且由此造成了歐姆損失，并且另一方面這些分接頭造成了增加的腐蝕風險。
[0004]此外，在使用鋁電纜的情況下，電分接始終承受這樣的風險，S卩，通過鋁導體的氧化使過渡電阻變大并且使得在該過渡電阻處的電氣功率損耗造成對線路的不期望的加熱。
【發明內容】
[0005]因此從這些問題出發，本發明的目的是提供一種電氣的連接托架，通過該連接托架而實現了分散的電路網絡的拓撲結構。
[0006]該目的通過一種根據權利要求1所述的電連接托架而實現。特別是在汽車電路網絡中，優選在那些電池設置在汽車尾部的汽車電路以及驅動機械(特別是內燃機的起動機，不過也可以是用于驅動的電動機)設置在電動機室的電路網絡中，主電池束從車尾延伸到車頭。這能夠通過電池線路的底部鋪設或者也能夠通過電池線路的車內鋪設而實現。沿著該電池束能夠借助于根據本發明的連接托架以特別簡單的方式實現多個電氣輸出部。
[0007]在特別是當電池束由鋁導體構成時、尤其是由實心鋁導體構成時，很難將連接托架設置在這樣的導體上。借助于根據本發明的解決方案實現了，在非絕緣的區域內、特別是電纜的遠離電路末端的中間區域中，將金屬的扁平件通過與該扁平件材料接合地構成的金屬的連接螺栓而設置在金屬的導體上。就此通過該金屬的扁平件以及該連接螺栓而形成了電分接頭。扁平件在連接區域內材料接合地與該導體連接。該連接區域位于電纜的末端之間并且優選設置在電纜的中間區域內。特別是，該連接區域遠離電纜的遠側末端。通過材料接合地在導體上設置扁平件而能夠實現了增大的連接面，通過該連接面而以較小的電損耗實現了足夠高的電流量。
[0008]特別是，使電纜的導體絕緣并且使導體在連接區域內是沒有絕緣部的。因此連接區域位于導體的兩個絕緣區域之間。在該去除絕緣部的區域內，能夠根據一種實施例而使該扁平件材料接合地與導體連接。如果設置了多個去除絕緣部的區域，那么則能夠沿著該電纜的延伸設置一個或多個連接托架，通過這些連接托架使電氣分接成為可能。特別是當電纜是其中一個主電池束時，能夠由此在該電池束上實現多重的電氣分接，而不會像是由于必需的中斷部那樣對電池電路的導納造成負面影響。分接頭并不會導致沿著電纜的增高的電功率流失，因為電纜并沒有通過這些分接頭而中斷。
[0009]借助于材料接合的連接能夠使分接頭或者更確切地說使其金屬的扁平件與電纜的電路連接。就此，電纜是未受損的并且其導納基本上是不受影響的。因此可能的是，將一件式的、兩件式的或多件式的電纜從電池一直引導至電動機室，特別是引導至起動機或引導至在電動機室中的電動機，電纜在其各個區段的電傳導性能方面并不通過分接頭而受到影響或僅受到邊際影響。電纜的絕緣部是這樣的，即，使絕緣部在絕緣區段中完全地包住該導體。絕緣部優選地由絕緣體、特別是由塑料組成，例如由PVC或硅酮組成。
[0010]根據一種實施例而建議，使該電導體是圓形導體。優選地，電導體就此是抗彎的并且由此特別由于其自身的重力而不能夠塑性變形。也建議，使導體由鋁或鋁合金構成。特別是能夠考慮使用E鋁，例如99.5鋁。
[0011]為了能夠將連接區域內的扁平件與導體之間的連接面設計得盡可能大，建議使導體在連接區域內具有扁平區域。特別是在連接區域內構成導體的基面(Planum)，能夠將扁平件材料接合地設置在該基面上。根據一種實施例通過切削加工的或非切削加工的成型而制成該扁平區域。特別是能夠為此使用鍛造或擠壓、特別是徑向的鍛造或擠壓來形成導體的扁平區域。優選地，能夠在導體與扁平件之間的接合工序期間直接進行成型。因此，例如能夠在借助于例如超聲波來焊接的情況下，將超聲波焊頭和砧臺既用于焊接構件也用于通過鍛造來同時成型基面。也能夠使用摩擦點焊，其中就此焊接工具同時能夠既實現焊接又實現成型。
[0012]當導體是由實心材料構成時，扁平件在導體上的材料接合的連接特別簡易化。與多股絞合導線的情況不同地，該導體由實心材料一件式組成的并且對焊接(特別是借助于超聲波的焊接)是有利的，因為這樣并不能夠引起單個絞合線的振蕩(由此可能會補償焊接能量)。而且在實心材料的情況下能夠在焊接過程中將全部的焊接能量引入到扁平件與導體之間在連接區域內的接觸面中并且使材料熔融。
[0013]取決于所使用的導體的材料，優選地使扁平件由電氣上類似的、特別是相同的金屬材料構成。如果導體例如由銅或銅合金構成，那么扁平件同樣能夠由銅構成。然而因為在使用鋁的情況下根據本發明的連接托架是特別有利的，根據一種實施例也建議，使扁平件由鋁或鋁合金構成。通過將電氣上類似的或者相同的金屬用于導體以及扁平件而確保了在連接托架的區域內分接頭與導體之間類型一致的連接。因此使接觸腐蝕得以避免或減少至最低。
[0014]另一面，連接托架用于提供電氣分接頭。由從該分接頭起始的電纜利用該分接頭。該電纜例如能夠由銅構成。為了使連接托架上的電氣分接更加容易而建議，可以使連接螺栓由銅或銅合金構成。然而到電接觸件的輸出端也可以由鋁制成，從而因此可以使連接螺栓同樣由鋁構成。
[0015]通過使連接螺栓由鋼或優質鋼構成，能夠由此減少在由鋁制成的扁平件與連接螺栓之間的接觸腐蝕。在這種情況下，在連接螺栓與扁平件之間的接觸腐蝕是可以忽略不計的。通過適當的絕緣措施，能夠針對環境影響(特別是水)來保護連接螺栓和扁平件之間的接觸點并且由此減少腐蝕的風險。
[0016]為了配置用于連接到電纜接頭套管或其他的電纜末端的連接螺栓而建議，使該連接螺栓是鍍錫和/或鍍鎳的。
[0017]當扁平件與導線之間的連接是通過超聲波焊接產生時，能夠實現特別好的連接。通過超聲波焊接使在導體上可能存在的鋁氧化物層裂開并且使產生的焊接節點盡可能不具有鋁氧化物。由此相對于常規的焊接法，能夠使焊接節點區域內的過渡電阻減小。
[0018]根據一種實施例而建議，借助于摩擦焊接(特別是旋轉摩擦焊接或摩擦點焊接)、然而也可以借助于電焊接來使連接螺栓與扁平件連接起來。通過將連接螺栓摩擦焊接到扁平件上能夠同樣地使可能在扁平件上存在的鋁氧化物層裂開并且使扁平件與連接螺栓之間的過渡電阻保持為盡可能小。
[0019]根據一種實施例而建議，使扁平件在與連接螺栓相反的一面與導體材料接合地連接。由此，在扁平件的一面，導體材料接合地與扁平件連接，而在扁平件的另一面，連接螺栓與扁平件連接。因為導體在遠離連接螺栓的一側與扁平件連