[发明专利]功率触头

说明书

技术领域

本发明涉及功率触头，如例如在电动车辆或混合动力车辆的领域中所需的那样，这些功率触头被设计成通过传导在几十至高达几百安培范围内的电流来传输高的电功率。

背景技术

电动车辆和混合动力车辆的日渐普及需要用于机械部件和电动部件的新的解决方案。具体地，需要新的功率触头来传输千瓦级的大电功率，这演变为传导在几十或几百安培的范围内的电流的能力。然而，这种功率触头必须廉价且可易于大批量制造。

如例如在机动车应用中使用的功率触头通常包括接触端子，所述接触端子由一张金属片材（在该申请中，该金属片材可以是铜合金、铝或者任何其它适当的导电材料）制成，所述金属片材被压印并弯曲成期望形状。接触端子在一端通常设置有用于附接电缆或电线的保持或压接机构。接触端子的相反端是实际接触部，并且通常在阴触头的情况下设置有销接收构件而在阳触头的情况下设置有接触销。接触部还可以至少部分地由附加且分离的弹性元件覆盖，以支撑所述接触部并且改善电接触和机械接触。通常，这些接触端子以及对应的弹性元件被成形为大致矩形的形状。这当然妨碍两个构件之间的相对旋转，因此接触端子和弹性元件之间的扭转力是微乎其微的。另外，在作为例如信号传输装置或通用电子器件的常规应用领域中，所用的功率触头是与典型为一或两毫米的量级的小直径电缆连接的小型件。当然，在电子应用中，施加至功率触头的力（例如通过弯曲或扭曲电缆来实现）可忽略不计。

然而，对于如例如在电动车辆或混合动力车辆的情况下的新应用，需要用于传输千瓦范围内的高功率的功率触头。因此，所需要的高电压需要甚至高得多的电阻来抵抗电击穿，因此需要筒状的连接器。出于对于传导大电流的进一步的要求，还需要所连接的电缆具有大截面，无绝缘层的传导部通常具有远超1厘米的直径。与电子器件或者另外在日常生活中使用的典型电缆相反，这种电缆非常不易弯折且刚硬。因此，例如在组装车辆期间，在该车辆中，电缆必须在不同场合下（如例如在机器的位于电缆后面的部件必须被接近的情况下）被弯曲，容易将大的扭转力传递至稳固地连接至刚硬电缆的功率触头。与由矩形部件构成的矩形功率触头的情况相反，在筒状功率触头的情况下，抵抗两个构件的相对旋转的固有障碍消失。例如通过连接电缆的机械弯曲而施加至触头的大转矩因此会易于使通常固定在绝缘壳体中的附加弹性元件变形。因此，需要新的坚固锁定机构，在发生如上所述的扭转力或弯曲力的情况下，该锁定机构确保功率触头构件的连接。

文献DE 10248809A1描述了一种待用于例如信号传输的典型的现有技术的电触头。该电触头由两个分离的部件形成，这两个分离的部件均由金属片材制成，所述金属片材被压印且弯曲成矩形形状，以形成接触端子和罩。接触端子在一端上包括销接收构件，该销接收构件适于接收接触销。所述接触端子包括大致矩形的形状。在组装状态下，大致矩形的罩利用闩锁元件被安装成覆盖接触端子的大部分。

文献DE 8915087U1和EP 1378028B1公开了两个电触头的示例，这两个电触头旨在例如用于信号传输。它们与前述的电触头非常相似，主要区别在于大致筒状的。它们包括两个部分：大致筒状的罩以及主要由该罩覆盖的实际接触端子。筒状罩仅使用闩锁元件安装在接触端子上，所述闩锁元件被弯曲成顺应筒状罩的曲率。闩锁元件被弯曲成顺应所述部件的曲率。

上述部件是例如在信号传输或通常电子应用中常规使用的触头的示例。它们不适于使用于高功率应用。如上所述，在高功率应用的情况下，需要不是非常有挠性的大截面电缆。因此，这些电缆的弯曲或扭曲向功率连接器传递大的扭矩，如在现有技术文献中描述的那样弯曲或破坏闩锁元件。在高功率应用的情况下，应避免与现有技术文献中描述的类似闩锁元件的多重使用来实现更高抗转矩力。实际上，功率触头需要包括用于闩锁附加闩锁元件的附加孔。这些附加孔对于大电流的传导来说是不利的。另外，这种闩锁装置提供更多的边缘，这些边缘可能导致弧击穿和电击穿，并且因此阻止高电压的必要使用。

本发明的其中一个主题是提供新的功率触头，该功率触头包括接触端子和弹性元件。本发明的另外的目的是提供一种功率触头，该功率触头用于传导在几百安培的范围内的电流并且允许使用千伏范围内的电压。此外，本发明的目的是以廉价的产品实现上述所有优点，所述廉价的产品优选地能够仅由两张可安装的金属片材制成，而不需要任何附加的分离保持元件或者焊接操作来适当地起作用。

通过根据权利要求1的功率触头来实现这些和其它目的，在阅读了下述说明之后这些和其它目的变得显而易见。

发明内容