电连接件制造技术

本发明专利技术涉及一种电连接件(10)，其包括具有几何中心轴线(14)的衬套(12)、沿几何中心轴线(14)穿过所述衬套(12)的电导体(16)、和使所述衬套(18)与所述导体(16)电绝缘的绝缘层(18)。建议将衬套12、绝缘层(18)和电导体(16)压在一起，优选在旋转锻造过程期间，以实现机械冷变形。形。形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电连接件


[0001]本专利技术涉及一种电连接件，其包括：
[0002]‑
具有几何中心轴线的衬套；
[0003]‑
沿几何中心轴线穿过所述衬套的电导体；以及
[0004]‑
使得所述衬套与所述导体电绝缘的绝缘层。

技术介绍

[0005]电连接件(或电连接器装置)可以安置在内燃发动机的排气系统的护套或壳体中，并且电连接到要设置在护套中的电气部件。电气部件优选地是催化转化器的电加热网格或蜂窝体，其旨在在安置电气部件之后通过电导体被供应以电流。将电连接件插入到安装法兰或护套的开口内，并且将衬套固定在开口中，例如通过焊接到护套上。与电气部件相对的电导体的一端可以连接到电缆。电缆的与电连接件相对的一端可以连接到电源，例如机动车辆的电池或控制单元。
[0006]上述种类的电连接件在本领域中是众所周知的。例如，EP 2 828 932 B1描述了一种可以汲取30安培或更多、高达数百安培电流的电连接件。绝缘层由压缩的陶瓷粉末制成并且几乎是不可压缩的。电连接件的外横截面具有非圆形形式，例如多边形横截面，以便避免在非常高的扭矩的情况下护套等中的电连接件的旋转。
[0007]US 6,025,578描述了具有牺牲电极、保护层或其他种类的保护配置的电连接件，该保护配置在衬套焊接到其的护套等的外部与衬套接触。衬套由金属制成，并且绝缘层由氧化铝制成。牺牲电极是锌块。这在例如盐水的电解液积聚在衬套上方的情况下使得牺牲电极腐蚀，并防止衬套或电导体腐蚀。
[0008]EP 0 902 991 B1描述了上述种类的电连接件。建议在与电气部件相对的电导体的一端(例如，催化转化器的电加热网格或蜂窝体)和电缆之间建立不同类型的连接。因此，可以以快速且容易的方式实现可靠的电气连接。
[0009]已知的电连接件具有许多缺点：
[0010]‑
由陶瓷材料制成的绝缘层具有的缺点是，当衬套焊接到护套或壳体上时，由于衬套的材料和绝缘层的陶瓷材料的热收缩值不同，绝缘层可能会破裂，从而影响电连接件的良好绝缘特性和气密性。
[0011]‑
在使用电连接件期间，温度可能会在当内燃发动机和催化转化器已关闭并冷却下来时的环境温度(低至
‑
40℃)和当内燃发动机以及催化转化器运行时的大约+1,000℃之间变化。这可能会对电连接件的物理、机械、电气和热特性和性能产生负面影响。
[0012]‑
已知的电连接件只能应对非常有限量的力和扭矩。主要问题不在于整个电连接件松动并从焊接它的护套或壳体的安装法兰或开口中脱落。相反，电导体和绝缘层之间和/或绝缘层和衬套之间的机械互连可能由于作用在电连接件上的大的力和/或扭矩值而松动和断裂。例如，从US 9,225,107 B2已知的电连接件只能吸收高达8Nm的扭矩。这个量应该增加。
[0013]‑
绝缘层的密封效果不理想。可能有气体或流体(例如排气)从护套或壳体内部跨过焊接到安装法兰或护套或壳体开口的电连接件而泄漏到环境。气体或流体可能具有化学侵蚀性，导致衬套和/或电导体腐蚀。出于这个原因，US 6,025,578提出用于防止腐蚀的某种保护配置。

技术实现思路

[0014]因此，本专利技术的一个目的是提供一种克服至少一些上述缺点的电连接件。特别地，一个目的提供是具有以下性能的电连接件：
[0015]‑
电连接件应能够承受高达52V直流(DC)的最低电压而不会受损，优选是高达100V直流电压；
[0016]‑
电连接件应能够承受150A、优选是高达200A的最小电流值而不会受损；
[0017]‑
电连接件应具有温度稳定性和/或一定程度的机械柔韧性，以便补偿超过1,000
°
K的大温度变化而不会受损；
[0018]‑
电连接件应为其所附接的护套或壳体提供气密密封(例如焊接或螺接)，在护套或壳体中的压力为0.3bar时，最大泄漏量小于30ml/min，优选小于25ml/min；
[0019]‑
电连接件应提供电导体相对于衬套和护套或壳体的良好电绝缘，特别是电连接件应在周围环境条件(例如，温度22℃+/
‑
2℃，压力约1,000hPa和相对湿度35％
‑
70％)和500V直流电压下提供超过10MΩ(优选是几个GΩ)的绝缘电阻；
[0020]‑
电连接件应具有大于15Nm，优选大于16Nm，特别优选大于17Nm，特别是大约20Nm的断开扭矩。
[0021]该目的通过包括权利要求1的特征的电连接件来解决。特别地，从上述种类的电连接件开始，建议将衬套、绝缘层和电导体压在一起，以便实现机械冷变形(mechanical cold transformation)。衬套、绝缘层和电导体相对于衬套的几何中心轴线同轴布置，然后压在一起，以便实现机械冷变形。优选地，衬套、绝缘层和电导体在旋转锻造过程期间被压在一起。压力作用在电连接件的衬套的外圆周表面上。压力优选地沿径向方向向内朝向几何中心轴线引导。
[0022]由于机械冷变形，衬套与绝缘层之间以及绝缘层与电导体之间的互连显著增加。电连接件可以吸收更高的力和扭矩值而不会受损。特别地，电导体和绝缘层之间和/或绝缘层和衬套之间的机械互连不会松动和断裂，即使对电连接件施加高的力和扭矩值也不会松动和断裂。
[0023]衬套、绝缘层和电导体优选地关于几何中心轴线旋转对称。特别地，在横截面视图中，衬套、绝缘层和电导体都具有圆形或圆环形式。
[0024]电导体的尺寸定制成使其能够承受52V直流的最小电压和高达200A的电流。为此目的，建议导体的直径在5.0mm和8.0mm之间，优选在6.0mm和7.5mm之间。电连接件的衬套的外径由衬套固定在其中的安装法兰或开口的尺寸和/或电连接件的预期用途决定。特别是，衬套应整齐地装配到护套或壳体的开口内。适于衬套外径的典型示例在12.0mm和18.0mm之间，优选为约14.0mm。在横截面中，衬套在内圆周表面和外圆周表面之间的厚度优选在1.0mm至5.0mm之间，优选为约2.0mm。绝缘层的厚度取决于电导体和衬套的给定直径，以及通过电连接件实现的电性能。例如，在周围环境条件下(例如温度22℃+/
‑
2℃、压力约1,
000hPa和相对湿度35％
‑
70％)和500V直流电压下绝缘层应实现超过10MΩ(优选高达几个GΩ)的绝缘电阻。为了实现这些绝缘特性，取决于用于绝缘层的材料，其具有的厚度至少为1.2mm，优选为约1.6mm。
[0025]根据本专利技术的一个优选实施例，建议电导体具有外圆周表面，该外圆周表面具有下述中的至少一个：至少为Ra＝1μm(或更高)的算术平均粗糙度、被绝缘层覆盖的电导体的外圆周表面的至少部分上的突起部和凹部。外圆周表面的粗糙度可以为Ra>2μm，优选Ra>3μm，特别优选Ra>4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电连接件(10)，其包括：
‑
具有几何中心轴线(14)的衬套(12)；
‑
沿几何中心轴线(14)穿过所述衬套(12)的电导体(16)；以及
‑
使所述衬套(18)从所述导体(16)电绝缘的绝缘层(18)；其特征在于，将衬套12、绝缘层(18)和电导体(16)压在一起以实现机械冷变形。2.根据权利要求1所述的电连接件(10)，其特征在于，电导体(16)具有外圆周表面(16b)，外圆周表面(16b)具有下述的至少一种：至少Ra＝1μm的算术平均粗糙度、位于电导体(16)的至少一部分(16a)上的突起部和凹部(20；20a，20b)；外圆周表面(16b)由绝缘层(18)覆盖。3.根据权利要求2所述的电连接件(10)，其特征在于，突起部和凹部(20；20a，20b)中的至少一个具有周向延伸和轴向延伸中的至少一种。4.根据权利要求2或3所述的电连接件(10)，其特征在于，突起部或凹部(20；20a，20b)是带有多个凹槽(20a，20b)的电导体(16)的带肋的外圆周表面(16a)的一部分。5.根据前述权利要求中之一所述的电连接件(10)，其特征在于，制成绝缘层(18)的材料比制成电导体(16)的材料硬度更。6.根据前述权利要求中之一所述的电连接件(10)，其特征在于，衬套(12)具有内圆周表面(12a)，内圆周表面(12a)具有下述中的至少一种：至少为Ra＝1μm的算术平均粗糙度、位于衬套(12)的内圆周表面(12a)的至少一部分上的突起部和凹部(26)；内圆周表面(12a)覆盖绝缘层(18)。7.根据权利要求6所述的电连接件(10)，其特征在于，突起部和凹部(26)中的至少一个具有周向延伸和轴向延伸中的至少一种。8.根据权利要求6或7所述的电连接件(10)，其特征在于，衬套(12)具有凹部(26)，其为在周向方向上彼此间隔开的轴向凹槽的形式。9.根据权利要求8所述的电连接件(10)，其特征在于，轴向凹槽(26)在衬套(12)的内圆周表面(12a)的一部分上延伸，从衬套(12)的一个端面(12c)开始并在距衬套(12)的相对端面(12d)一距离处结束。10.根据前述权利要求中之一所述的电连接件(12)，其特征在于，制成绝缘层(18)的材料比制成衬套(12)的材...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：希达利亚有限责任公司，
类型：发明
国别省市：