铜汇流排制造技术

本发明专利技术涉及一种铜汇流排。为了改进与电缆终端(3)的连接能力而提出，铜汇流排(1)具有至少一个台阶孔(2)以用于借助螺栓连接(4)来固定电缆终端(3)，其中，台阶孔(2)从铜汇流排(1)的第一表面(11)延伸到铜汇流排(1)的第二表面(12)，其中，台阶孔(2)至少具有第一区域(21)、第二区域(22)和第三区域(23)，其中，台阶孔(2)的第一区域(21)邻接第一表面(11)，其中，在第二区域(22)的长度上，台阶孔的半径恒定地具有第二半径值(r2)，其中，第三区域(23)邻接第二表面(12)，其中，第三区域(23)至少在第二表面(12)处具有带有第三半径值(r3)的半径，其中，第三半径值(r3)小于第二半径值(r2)。此外，本发明专利技术涉及一种接触系统(30)，其具有这种铜汇流排(1)，本发明专利技术还涉及一种变流器，其具有这种铜汇流排(1)或这种接触系统(30)。此外，本发明专利技术涉及一种用于这种铜汇流排(1)的制造方法。

Copper busbar

The invention relates to a copper confluence row. In order to improve the connection ability with the cable terminal (3), it is proposed that the copper confluence row (1) has at least one step hole (2) for fixing the cable terminal (3) by means of bolt connection (4), where the step hole (2) extends from the first surface (11) of the copper confluence row (1) to the second surface (12) of the copper confluence row (1), where the step hole (2) has at least the first area (21), the second area (22) and the third area (23). The first region (21) of the step hole (2) is adjacent to the first surface (11), in which the radius of the step hole has a constant second radius (r2) over the length of the second region (22), where the third region (23) is adjacent to the second surface (12), where the third region (23) has a radius with a third radius (r3) at least at the second surface (12), where the third radius (r3) is less than the third radius (r3). The second radius value (r2). In addition, the invention relates to a contact system (30) with such a copper bus (1), and to a converter with such a copper bus (1) or such a contact system (30). In addition, the present invention relates to a manufacturing method for such a copper confluence row (1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铜汇流排
本专利技术涉及一种铜汇流排。此外，本专利技术涉及一种接触系统，该接触系统具有这种铜汇流排、电缆终端和螺栓连接，其中，螺栓连接包括自锁螺母和螺栓。此外，本专利技术涉及一种变流器，其具有这种铜汇流排或者这种接触系统。此外，本专利技术涉及一种用于制造这种铜汇流排的方法。
技术介绍
铜汇流排用于以低损耗的方式传导高电流。铜的优点在于其良好的导电性。因为铜汇流排仅具有很低的电感进而可以在变流器中实现快速的切换过程，所以可以将铜汇流排广泛用于变流器中。此外，在具有分立器件(例如半导体开关)的变流器中，通常需要将电缆终端安接到铜汇流排上以便为电缆连接建立电接触。现有技术披露了自攻螺钉的应用。通过将自攻螺钉拧入铜汇流排中，通过材料挤压而在铜汇流排中形成螺纹。同样，可以使用自扣紧螺栓(Einpressgewindebolzen)。其结构高度不可忽略，这在许多应用场景中是不利的。此外，高制造成本常常使得自扣紧螺栓的应用看起来不经济。此外，由于张紧垫片的支承面必须被特殊注意，所以组合式螺母仅受限制地与电缆终端一起应用。作为另一替代方案的对穿螺栓联接制造昂贵，并且装配中的安装位置不是可充分触及的。另外，垫片的穿入过程在组装和质量方面存在很大问题，由此使得具有现有技术中所披露的上述装置和附加垫片的中间解决方案是不可行的。
技术实现思路
本专利技术的目的是，在铜汇流排与电缆终端的可接触性方面改进铜汇流排。该目的通过一种铜汇流排实现，其中，铜汇流排具有至少一个台阶孔以用于借助螺栓连接固定电缆终端，其中，台阶孔从铜汇流排的第一表面延伸到铜汇流排的第二表面，其中，台阶孔至少具有第一区域、第二区域和第三区域，其中台阶孔的第一区域邻接第一表面，其中在第二区域的长度上，台阶孔的半径恒定地具有第二半径值，其中，第三区域邻接第二表面，其中，第三区域至少在第二表面处具有带有第三半径值的半径，其中第三半径值小于第二半径值。此外，该目的通过一种接触系统实现，该接触系统具有这种铜汇流排、电缆终端和螺栓连接，其中螺栓连接包括自锁螺母和螺栓，其中，借助从第二表面一侧插入到台阶孔的螺栓和借助从第一表面一侧安置到台阶孔中的自锁螺母，通过旋拧螺栓连接将电缆终端固定在第二表面处。此外，该目的通过一种变流器实现，其具有这种铜汇流排或者这种接触系统，其中，变流器的电接口和变流器的半导体开关借助铜汇流排彼此电连接。此外，该目的通过一种用于制造这种铜汇流排的方法来实现，其中铜汇流排的台阶孔借助冲压机引入到铜汇流排中。本专利技术的另外有利的设计方案在从属权利要求中给出。本专利技术基于以下认知：通过将台阶孔引入到铜汇流排中，能够简单且可靠地借助旋拧连接，在电缆终端与铜汇流排之间建立电连接。在此，台阶孔具有三个区域，在这些区域中孔至少按部段地具有不同的半径。第二区域具有恒定的半径：这用于将压紧螺母引导到铜汇流排中。此外，压紧螺母位于铜汇流排的中心。在压入自锁螺母之前，第一区域的半径小于或等于第二半径值。第三区域终止于铜汇流排的第二表面处，电缆终端也固定在该第三区域处，并且电缆终端在第三区域处与铜汇流排电接触，该第三区域具有比第一和第二区域更小的半径。这个小半径，特别是在铜汇流排的第二表面处的小半径允许用适当的力进行良好可靠的接触，而不会因为铜汇流排的表面处的孔过大而导致电缆终端不被允许地弯曲或者过度变形。为了能够使用自锁螺母，特别有利的是，在用于电缆终端的支撑面处的直径小于自锁螺母的压入侧的直径。这通过台阶孔实现，该台阶孔可以例如在传统的冲压机上制造。与直接刻入到铜中的螺纹的解决方案相比，使用根据本专利技术的解决方案可以保持最小夹紧长度和最小螺纹拧紧深度。这些可以通过压紧螺母的相应螺纹长度来确保。在结合所使用的组合式螺栓(也称为具有不可丢失的平垫片的螺栓)的刻入螺纹的情况下，并非总能保持最小夹紧长度和最小接合深度，而是取决于铜轨的厚度。与具有压印下沉部的贯穿几何形状(Durchzugsgeometrie)相比，根据本专利技术的铜汇流排明显具有更低的复杂度，因为它在制造中附带的公差明显更低。同样，不必由于不同材料尺寸而使用不同工具。因此，在不同的现场或由不同的供应商也可以确保安全的生产。具有带台阶孔、电缆终端和螺栓连接的这种铜汇流排的接触系统还满足了这种螺栓连接的典型要求。在该解决方案中，可以可靠地防止电缆终端中的变形和材料流动。具有台阶孔的铜汇流排具有许多优点。迄今为止，要么必须将垫片放在电缆终端下面的自锁螺母上，要么如果不一同拧紧第二个元件则甚至不允许使用垫片。带有台阶孔的铜汇流排允许能够直接利用组合式螺栓直接且经济地使用自锁螺母。在此，该连接与现有技术所披露的贯穿几何形状相比成本更低廉且更可靠，因为其包括在冲压机上的更少的生产步骤。贯穿并不使矫正过程变得困难。通过稍晚放置螺母使得矫正更容易。此外，这因为不需要掩模而更简便。此外，故障率低于利用自攻螺钉的情况。几何形状更加稳固地抵抗周围特征(例如金属板中的弯曲)。材料硬度中的波动也能毫无问题地被容忍，并且孔的公差明显更宽。此外，以用于软材料的标准扭矩就可以拧紧螺栓，而不必如在自攻螺钉的情况下那样用单独测定的特殊扭矩进行处理。也可以使用扭矩更高的螺栓连接。这是由于压紧螺母抵靠已经引入到铜中的螺纹而得以实现的。此外，台阶孔也可直接应用于其他软材料，例如铝。在测试或实验室中不必测定新的扭矩、直径或最小拧入深度。此外，不需要单独穿入垫片。这避免了装配中的错误，从而使装配更高效。另外，与贯穿相比，利用合适的工具可以从两个冲压方向制造台阶孔。此外，自锁螺母的螺纹更坚固，并且在修理情况下还承受比铜中的螺纹更多的旋拧过程。在变流器中使用带有台阶孔的铜汇流排提供了特别的优势。由于变流器在几千赫兹(kHz)或更高的范围内进行快速开关操作，所以汇流排的应用是有利的，因为它们是低电感的并且因此减少或避免由于开关操作引起的干扰电压。由于空间狭窄，通常需要提供从铜汇流排到电缆的过渡。该过渡可以利用铜汇流排和台阶孔以及电缆终端轻松实现。在本专利技术的有利设计方案中，在台阶孔的区域中，自锁螺母在台阶孔中居中地被压入到第一表面中，使得第一区域中的半径有第一半径值，并且在第一区域与第二区域之间形成台阶孔的一个台阶，在该台阶孔中，半径在从第一区域至第二区域的边界处从第一半径值改变成第二半径值，从而在第一区域与第二区域之间的边界处形成平行于第一表面的支承面，并且第二半径值小于第一半径值，其中螺栓可以借助自锁螺母从第二表面一侧安置到台阶孔中，借助该螺栓可以将电缆终端固定在第二表面处。通过压入自锁螺母，半径由于铜汇流排的材料被挤出而减小，并且在压入之后，半径为大于第二半径值的第一半径值。在第一区域与第二区域之间的所产生的过渡处，半径的值因此具有跃变，从而由此形成支承面，压紧螺母的裙缘的齿部可以啮合在该支承面处。通过压入螺母，可以在自锁螺母与铜汇流排之间实现特别良好的连接，并且利用自锁螺母的材料现在可以提供一种能承受大力或者高转矩的连接。因此，可以实现相应的短螺栓连接，利用这种短螺栓连接可以固定和/或接触汇流排。在本专利技术的另一有利设计方案中，第二区域邻接第三区域，其中铜汇流排在第三区域中具有锥形，其中锥形在与第二区域的边界处具有第二半径值。此时，锥形可以完全在第三区域上延伸或仅在第三区域的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜汇流排(1)，其中，所述铜汇流排(1)具有至少一个台阶孔(2)以用于借助螺栓连接(4)来固定电缆终端(3)，其中，所述台阶孔(2)从所述铜汇流排(1)的第一表面(11)延伸到所述铜汇流排(1)的第二表面(12)，其中，所述台阶孔(2)至少具有第一区域(21)、第二区域(22)和第三区域(23)，其中，所述台阶孔(2)的所述第一区域(21)邻接所述第一表面(11)，其中，在所述第二区域(22)的长度上，所述台阶孔(2)的半径恒定地具有第二半径值(r2)，其中，所述第三区域(23)邻接所述第二表面(12)，其中，所述第三区域(23)至少在所述第二表面(12)处具有带有第三半径值(r3)的半径，其中，所述第三半径值(r3)小于所述第二半径值(r2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.16 EP 16189125.41.一种铜汇流排(1)，其中，所述铜汇流排(1)具有至少一个台阶孔(2)以用于借助螺栓连接(4)来固定电缆终端(3)，其中，所述台阶孔(2)从所述铜汇流排(1)的第一表面(11)延伸到所述铜汇流排(1)的第二表面(12)，其中，所述台阶孔(2)至少具有第一区域(21)、第二区域(22)和第三区域(23)，其中，所述台阶孔(2)的所述第一区域(21)邻接所述第一表面(11)，其中，在所述第二区域(22)的长度上，所述台阶孔(2)的半径恒定地具有第二半径值(r2)，其中，所述第三区域(23)邻接所述第二表面(12)，其中，所述第三区域(23)至少在所述第二表面(12)处具有带有第三半径值(r3)的半径，其中，所述第三半径值(r3)小于所述第二半径值(r2)。2.根据权利要求1所述的铜汇流排(1)，其特征在于，在所述台阶孔(2)的区域中，自锁螺母(41)在所述台阶孔(2)中居中地被压入到所述第一表面(11)中，使得所述第一区域中的半径具有第一半径值(r1)，并且在所述第一区域(21)与所述第二区域(22)之间形成所述台阶孔(2)中的台阶，在所述台阶孔中半径在从所述第一区域(21)至所述第二区域(22)的边界处从第一半径值(r1)改变成所述第二半径值(r2)，从而在所述第一区域(21)与所述第二区域(22)之间的边界处形成平行于所述第一表面(11)的支承面(24)，并且所述第二半径值(r2)小于所述第一半径值(r1)，其中能够借助螺栓(42)以及将所述电缆终端(3)固定在所述第二表面(12)处，其中，所述螺栓能够借助所述自锁螺母(41)从所述第二表面(12)一侧安置到所述台阶孔(2)中。3.根据权利要求1或2所述的铜汇流排(1)，其中，所述第二区域(22)邻接所述第三区...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·克奈斯尔，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE