[发明专利]适用于导轨的腹板等的永久性电接触件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适用于导轨的腹板或者凸缘等的永久性电接触件。

背景技术

众所周知，用于导轨区段的电连接需要永久性电接触件，以具有降低接触电阻的接触特性并且需要结构上简单且坚固。为此，众所周知，通过导电材料的衬套，制造适用于导轨腹板的永久性电接触件，所述衬套具有可插入导轨腹板中形成的孔中的柱状杆以及适合于与孔周围的导轨部分抵接接合的凸缘头，其中所述衬套具有轴向通孔，该轴向通孔中可插入冲压机（punch），以产生柱状杆抵靠导轨中的孔的径向膨胀。鉴于其优异的机械特性（在材料拉伸期间借助于冲压机的塑性变形能力以及与孔内表面的紧密接合、提升的机械阻力和韧性）和电特性（高导电性以及与钢的电偶兼容性（electrogalvanic compatibility）），以及其高耐腐蚀性，铜迄今为止已经成为制造接触衬套的自然选择。

然而，由于铜成本的显著增加以及随之而来由铜金属制成的导体的频繁被盗，近年来，铝的电导体和连接器（所谓电缆端子）的使用有所增加，然而，其使用必然暴露于具有不同电偶电位的金属环境，诸如铜和铝，从而在铝连接器和铜接触衬套之间的接触区域中存在空隙电偶腐蚀的风险。

为了克服在铝和铜之间的接触区域中可能发生的电偶腐蚀问题，目前市场上销售双金属连接器，所述双金属连接器具有适合于压缩到导体上的中空铝基座以及由铜制成的适合于与端子接触连接的端子连接部，其中，中空基座和端子连接部彼此焊接。

虽然以令人满意的方式解决了电缆端子的间隙腐蚀问题，但是所述解决方案并非没有缺点。单个铝和铜零件的制造过程及其随后通过焊接的接合，一方面，复杂且成本高，另一方面，对于连接器受到震动的应用场合，不能获得足够可靠且耐用的铜-铝连接。

发明内容

因此，本发明目的是提出一种适用于导轨的腹板或者凸缘等的永久性电接触件，具有诸如消除现有技术中提到的至少一些缺点的特性。

本发明的一个特定目的是使导轨腹板电接触的紧密和耐久联合的需求与能够使用除铜外的导电材料（例如，铝）接触件（具有电缆端子）的需求以及与使用具有不同电偶电位的导体材料的需求一致。

通过适用于导轨的腹板等的永久性电接触件，实现这些和其它目的，所述电接触件包括导电材料的衬套，该衬套具有：管状杆，适合于插入导轨的腹板中形成的孔中；凸缘头，适合于与孔周围的部分抵接接合；以及轴向通孔，该轴向通孔中可插入冲压机，以使管状杆径向膨胀并使杆的径向外表面与孔紧密接合，其中，管状杆的外表面基本上由第一导电金属制成，并且凸缘头的至少一部分基本上由与第一导电金属不同的第二导电金属制成。

根据本发明的一个方面，凸缘头在与杆侧相反（且背向导轨）的侧上的形成前接触表面，所述前接触表面基本上由所述第二导电金属制成。例如，杆的径向最外表面基本上可由铜制成，并且凸缘头部分，尤其是前接触表面，基本上可由铝制成。

根据本发明的一个方面，所述衬套包括多层管状本体，所述多层管状本体具有基本上由所述第一导电金属制成的外层和基本上由所述第二导电金属制成的内层。利用基本上在整个表面上或者换言之在两个层之间的界面上的连续性材料，使得内层和外层彼此连接。

通过熔化外层与内层之间的过渡区域中的材料，例如，通过经由拉伸或者共挤的双层或者多层管状本体的制造步骤，可形成两个层之间的连接。

由此构成的接触衬套和永久性电接触件使得能够以低成本和机械阻力获得适合于受到强烈震动的应用场合的双金属接触件的特定优点（在电缆端子和端子之间的接触区域中没有电偶电位差）。

此外，通过拉伸或者共挤以及随后最终成型制造由多层管状本体组成的接触衬套的使用允许大规模生产衬套和永久性电接触件，成本低且层本身之间紧密和耐久接合。

在本说明书中，只要所示金属形成合金本身的主要部分，术语“基本上由第一金属制成”和“基本上由第二金属制成”，或者更具体地，“基本上由铜制成”和“基本上由铝制成”就不排除所述金属的合金。在优选实施方式中，表述“基本上由铜制成”和“基本上由铝制成”指通常在市场上找到并针对电气电子技术行业用作导体的两种金属。

附图说明

为了更清楚地理解本发明并认识到其优点，下文将参考附图通过非限制性实例描述本发明的一些实施方式，附图中：

图1为根据一个实施方式的永久性电接触件的局部横截面分解图；

图2为图1中的永久性电接触件适用于导轨腹板的横截面图，其中具有电缆端子的电缆通过紧固螺栓连接到永久性接触件；

图3为根据第二实施方式的永久性电接触件的局部横截面分解图；