专利名称：用于导体与接触元件的电连接的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电导体与接触元件的电连接方法，以及一种具有导体和接触元件的插塞式连接器，其中，根据该方法产生导体与接触元件之间的连接。本发明尤其涉及一种通过电阻焊接来连接扁平挠性导体和接触元件的方法。本发明应用于例如汽车工业，在汽车工业中，由于附加电气部件的结合，使得扁平挠性导体的使用日益增加，从而在导体的较大横截面上能够更好地传导日益增大的电流流量。本发明可应用于所有类型的导体中，尤其是已经例如以层压、印制、蚀刻或挤压的方式生产的扁平挠性导体。
背景技术：
为了将插塞式连接器或接触元件连接在导体上，已知有多种接触技术，例如卷曲接触、填料接触或夹紧接触。在填料接触的情况下，例如可通过钎焊、粘附或焊接产生连接，其中，焊接方法与钎焊或粘附相比为接触部位提供了更好的机械和电气特性。当将导电轨焊接在插塞式连接器的接触元件上时，可以通过电阻焊接、激光焊接或超声焊接来进行焊接。在目前的插塞接触领域中，电阻焊接由于其可简单快速并且可以节省成本的方式进行，因此获得了广泛的应用。
然而，在焊接处理之前，必须预先从电导体上剥离与接触元件连接的端部处的绝缘部分。该剥离绝缘部分的步骤使生产过程复杂并使成本昂贵，这对于成本敏感的汽车领域来说尤其是个缺点。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种快速连接方法，其简单易行、节省成本，并且既能保持机械特性，又能保持电气特性。
根据本发明，该目的是通过根据专利权利要求1所述的方法来实现的。
根据本发明，当将电导体与接触元件连接时进行如下步骤首先，将用绝缘部分套住的电导体引入接触元件的两个支腿之间。然后，焊接装置作用在两个支腿上，并且进行焊接过程，从而接通焊接电流。电导体的绝缘部分被焊接电流破坏，从而在焊接过程中引入热量，这导致了导体与接触元件之间牢固的机械及电连接。
由于本发明的方法，因此不再需要在焊接过程之前将电导体的绝缘部分剥离。处于绝缘部分未剥离状态的电导体可简单地插入接触元件的支腿之间。这样，可大大地缩短焊接过程，这大大地降低了插塞式连接器部件的生产成本。
在优选实施例中，通过电阻焊接来进行焊接过程，其中由在焊接过程中的电流和导体的欧姆电阻产生引入的热量。然而，根据本发明的方法并不限于电阻焊接；也可以采用其它熔焊方法，例如电弧焊或气焊或其它压力焊接方法。
在根据本发明的方法之初，例如，在电阻焊接中，电流流过接触元件的两个支腿，即，从一个支腿上方的正极，然后到负极上方的另一支腿。电流还未流过设有绝缘部分的导体以到达负极。由于引入的热量很大并且电流总是寻求最短路径，因此位于接触元件的支腿(其[支腿]引导电流)之间的绝缘部分开始熔化，从而随后电流从正极直接流到第一支腿，然后流到电导体、第二支腿到负极。然而，这样通常产生焊接电流，因此该电流必须首先流过两个支腿和两个支腿通过“旁路”彼此连接的点。
优选地，在焊接过程中，焊接装置作用于两个支腿的与导体相反的外侧部上。
优选地，焊接装置的一个焊接压杆(stamp)作用在接触元件的一个外侧部上，从而两个焊接压杆夹住接触元件的两个支腿以及引入其中的电导体。
在一优选实施例中，接触元件额外连接在插塞式连接器上，其可被连接在辅助插塞式连接器上，用于进一步引导电导体的电流路径。
优选地，电导体为扁平挠性导体，它可以例如以层压、印制、蚀刻或挤压的方式生成。然而，根据本发明的方法并不限于连接扁平挠性导体和接触元件。电导体可具有任何形状。
优选地，接触元件弯曲为S形，从而使导体插入S形的两个开口中的一个内。同样，接触元件也可以为C形，从而使导体随后插入C形开口中。然而，接触元件也可以横向夹在导体上。本发明实施例的优点只在于，电导体被接触元件在接合在一起的两侧部上包围。接触元件也可以是U形结构。
本发明还涉及一种插塞式连接器，其具有接触元件以及连接在该接触元件上的电导体，其中，根据上述方法来产生接触元件和电导体之间的连接。
为了更好地理解本发明，下面将参照附图对其进行更详细地描述。在附图中图1表示用于执行根据本发明的方法的示意结构；图2表示对于不同类型焊接的导体直径和断开阻力之间的关系；图3表示用于连接多个接触元件的扁平导体带的示例；图4a-4c表示电导体与接触元件连接的不同实施例；图5表示接触元件的另一实施例；以及图6表示插塞式连接器，其中根据本发明的方法产生导体与接触元件之间的连接；图7表示图5中所示的接触元件，其带有壳体。
具体实施例方式
在图1中，示出了用于执行根据本发明的方法的示意结构。所示电接触元件1具有两个支腿2和3，并且电导体4容纳在这两个支腿之间。这里，电导体4随着导电芯5一起引入两个支腿2和3之间的槽中，导电芯5例如由铜和绝缘部分6组成。焊接装置的正极和负极形式的焊接压杆(没有进一步详细表示)7、8作用在两个支腿2、3的外侧上，以进行焊接过程。起初，焊接电流不能从焊接压杆7经过支腿2和导体5流至焊接压杆8，这是因为存在开路。首先，焊接过程中的电流从焊接压杆7经过支腿2流到两支腿的连接点9，并经过另一支腿3而到达焊接压杆8，如箭头A所示。在焊接过程中流动的电流在多个点处加热接触元件到这样的程度，致使设在支腿之间的绝缘部分被破坏，从而使支腿直接接触导体5，由此电流可从焊接压杆7直接经过导体5流到焊接压杆8而无需借助经过连接点9的旁路(箭头B)。这样，在接触元件1和电导体4之间就产生了牢固的机械焊缝，而不必首先去除在接触元件的支腿2、3的平面处的绝缘部分6。
图2绘出了焊缝的机械强度与导体横截面之间的关系。在理论的导体中，力(在再次去除焊缝时该力是必需的)与导体直径成比例地增加。从由申请人生成的测量曲线中得到的附加结果是，在电阻焊接的情况下，断开阻力稍微大于例如在激光焊接情况下的阻力，从而可以总结推断出，通过电阻焊接能够获得比用激光焊接更牢固的机械连接。
在图3中示出了带有导电轨22的电路板10的一部分，导电轨22设有绝缘部分6。此外，设置多个接触元件1，以例如使导电轨与插塞式连接器(未示出)相连接。在所示实施例的示例中，在其接纳电导体的端部上，接触元件1装配有三个支腿(上支腿2和两个下支腿3)。在所示实施例中，电路板10例如可被引入焊接装置，并且后者在每个接触元件1处执行根据本发明的焊接方法。
在图4a中示出了多个插塞式连接器11，这些连接器在已经完成焊接过程之后插在接触元件1上，从而如图3所示，接触元件1为C形。在图4b中，示出了电导体4如何插入接触元件1的两个支腿2、3之间。在这种情况下，接触元件弯曲成C形。此外，凹部12可作为焊接部位，根据本发明的焊接过程在其上进行。在图4c中，接触元件弯曲成S形，从而电导体4插入S形的上开口中并且随后被焊接。
一端被焊接在导电轨上的接触元件1在其另一端设有插塞式连接器11，在所示实施例中，其形状类似于套筒。
插塞式连接器11具有夹子25，该夹子在其后端向内弯曲，在其上尤其可以连接匹配的插塞式连接器的导体元件。插塞式连接器具有绝缘壳体26，其具有用于编码的凸起侧壁27和斜向上延伸的锁定支腿28，并且通过桥接部29沿着与引入方向相反的方向对锁定支腿施加弹性负载，利用该锁定支腿插塞式连接器11可连接在一孔道(uptake)(未示出)中。
图4d示出了根据本发明的又一实施例，其中，接触元件1包括两块由联接板13连接的板14、15，该联接板13在电导体4之上横向折叠。
图5示出了接触元件1的另一实施例，其中两个支腿分别形成在壳体30的上侧和下侧。两个支腿2、3和壳体30的前部分构成了接触元件1的U形结构。壳体30在所有的四个侧部闭合。壳体30的侧部31和32也可沿着支腿2、3的方向进一步延伸，从而使支腿2、3在其转向壳体30的端部处在四个侧部上闭合，由此增加支腿2、3的刚度。在图5中所示的接触元件同样由图4a和4b所示的壳体26包围。
图6表示插塞式连接器16，其具有如图4c所示的接触元件1。该插塞式连接器16具有由绝缘材料制成的壳体17，该壳体在其前端具有锁定元件18。单根导电轨22从后面引入插塞式连接器内，从而设有用于宽导体带的应变消除滑块19。导电轨终止于接触元件1的两个支腿2、3之间的开口中，这里接触元件形成为S形，并且在其前端具有用于容纳接触销(未示出)的传统的接触套筒。
图7表示图5中所示的U形接触元件，其中与支腿2、3相反的端部设有壳体26。壳体具有位于锁定支腿28后面的联接板33。在该联接板之后连接有夹子25，其向内环绕弯曲，且围绕壳体30的向前延伸的侧壁31、32弯曲，以便使壳体26固定在接触元件上。
总之，通过根据本发明的方法，使用焊接方法能够以简单快速的方式获得在电导体与接触元件之间良好的电连接。
权利要求
1.一种用于电导体(4)与接触元件(1)的电连接的方法，其包括如下步骤在接触元件(1)的两个支腿(2，3)之间引入套有绝缘部分(6)的电导体(4)，将焊接装置(7，8)作用在两个支腿(2，3)上，通过接通焊接电流来进行焊接过程，从而在焊接过程中引入的热量破坏电导体(4)的绝缘部分(6)，并导致电导体(4)与接触元件(1)的牢固的机械和电连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接过程为电阻焊接。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在焊接过程之初，所述焊接电流流过接触元件的两个支腿(2，3)及其连接点(9)。
4.根据前述任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述焊接装置(7，8)作用在位于两支腿(2，3)的与导体相反的外侧部上。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述焊接装置的焊接压杆(7，8)在每种情况下都作用在接触元件(1)的外侧部上。
6.根据前述任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述接触元件(1)连接在插塞式连接器(11)上。
7.根据前述任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，套有绝缘部分(6)的导体(4)为扁平挠性导体。
8.根据前述任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述接触元件(1)弯曲成S形。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述接触元件(1)弯曲成C形。
10.一种具有接触元件(1)和电导体(4)的插塞式连接器(11)，所述电导体(4)连接在所述接触元件上，其特征在于，根据由权利要求1到9中任一项所述的方法产生在接触元件(1)与电导体(4)之间的连接。
全文摘要
本发明涉及一种用于将导体与接触件电连接的方法，根据该方法，包覆有绝缘部分的电导体首先插入接触件的两个支腿之间，从而使焊接装置抵靠两个支腿放置，并且通过接通焊接电流来进行焊接过程。电导体的绝缘部分由于在焊接过程中释放的热量而被破坏，导致在导体与接触件之间永久的机械和电连接。
文档编号H01R4/02GK1708878SQ200380102166
公开日2005年12月14日 申请日期2003年10月23日 优先权日2002年10月31日
发明者托马斯·伯恩哈德·帕布斯特 申请人:Fci公司