[发明专利]大电流接触组件以及相应的用于制造大电流接触装置的方法

说明书

技术领域

本发明基于根据独立权利要求1所述类型的大电流接触组件以及相应的根据独立权利要求9所述类型的用于制造这种大电流接触组件的方法。

背景技术

在功率电子设备领域中，例如汇流排、大电流模块、插头、电容器、或者线圈的电子部件之间的大电流电气接触通过螺纹连接、焊接连接、拼合连接、扭转连接或者弹性接触实现。

在EP 0 735 628 B1的专利说明书中例如说明了一种用于电气接头的汇流条，它具有垂直于它的主面之一的平面定向的连接插销。在此处，该连接插销插入设置在该汇流条的主面的中部的容纳开口内，并且例如通过焊接不可松开地与该汇流条连接，其中该连接插销具有支撑凸肩，该支撑凸肩在插入后形状匹配地位于汇流条的平面上。

已知的接触和接合方法在要接触的对象的材料选择上关于合金成分、材料配对、强度、导电性及其表面有限制。因此接触对象的可能的材料配对受限。此外，对于接合工具例如焊钳、Tox工具、扭转工具或者激光射束遮蔽需要大的自由空间，这阻碍了大电流接触组件的小型化。

发明内容

与此相对，本发明的具有独立权利要求1的特征的大电流接触组件具有如下优点，即接触销和接触夹之间的电气接触的建立在很大程度上与机械力的承受分开，其中接触销和接触夹之间的电气接触通过第一连接方式建立，机械力通过第二连接方式承受。这里接触夹的至少一个接触支脚在至少一个拼接区域上与接触销的相应的接触开口连接，以建立电气接触以及承受机械力。

本发明的大电流接触组件例如可以在脉冲逆变器中为用于风力设备、太阳能设备和燃料电池的混合驱动器、直流对直流变换器、控制设备使用。

与此相对，本发明的具有独立权利要求9的特征的用于制造由具有至少一个接触开口的接触销和具有至少一个接触支脚的接触夹组成的大电流接触组件的方法具有如下优点，即接触销和接触夹之间的电气接触的建立在很大程度上与机械力的承受分开，其中接触销和接触夹之间的电气接触基本上通过第一连接方式建立，机械力基本上通过第二连接方式承受。

本发明的实施方式以有利的方式将电气接触和承受机械负荷的功能分开，并且以有利的方式使得能够在拼接区域上在使用高导电性金属材料(例如高纯度铜、银、或者铝材或者它们的高导电性合金)的情况下通过大的导电截面实现电气接触。以有利的方式在材料对象及其表面的选择上没有处理技术方面的任何限制。电气接触例如通过挤压接触建立。这通过要接触的部件的塑性变形实现。机械力例如通过弹簧单元承受，该弹簧单元构造成在电的接触对之间不产生任何不允许的相对运动。

通过在从属权利要求中描述的措施和改进方案能够有利地改进在独立权利要求1中给出的大电流接触组件和在独立权利要求10中给出的大电流接触组件的制造方法。

特别有利的是，接触销和接触夹之间的电气接触通过在接触销的至少一个接触开口和接触夹的至少一个接触支脚之间的挤压接触建立，其中挤压接触可通过接触开口和/或接触支脚的塑性形变产生。该至少一个接触支脚例如在两侧各具有一个可塑性形变的支撑凸肩，它们在接触销上支撑在相应的可塑性形变的支撑面上。此外该至少一个接触支脚可以在两侧各具有一个可塑性形变的第一接触面，它们与接触开口的相应的可塑性形变的第二接触面相互作用。这使得能够用任意的材料组合在至少一个接触支脚或者在至少一个接触开口处简单地建立电气接触。

在本发明的大电流接触组件的设计中，可塑性形变的部件的几何结构和/或材料和/或材料厚度可以以有利的方式与要传输的电流强度相适应。由此，接触夹例如可以具有两个形成叉形状的接触支脚，该接触支脚垂直地压入两个相应的接触开口内，其中为了建立电气接触还可以另外使用叉形接触支脚的张开作用。

在本发明的大电流接触组件的另一种设计中，包括至少一个带至少一个弹簧元件的基体的弹簧单元为承受机械力而插入接触销的至少一个接触开口内。该弹簧单元以有利的方式具有多个弹簧元件。该弹簧单元例如可以实施为，至少一个第一弹簧元件被实施为以有利的方式阻止插入的弹簧单元从接触开口后撤的支撑件。此外，该弹簧单元例如可以实施为，至少一个第二弹簧元件在至少一只接触支脚被压入接触开口内时夹紧接触支脚的至少一个支撑面，由此以有利的方式阻止接触夹的至少一个接触支脚从接触销的至少一个接触开口中发生不允许的后撤。通过该弹簧单元，本发明的大电流接触组件能够以有利的方式承受例如通过长度的热伸长或者振动负荷产生的大的机械负荷。另外本发明的实施方式适合“盲接”，并且在拼装时为承受力仅需很小的自由空间。