[发明专利]用于将电导线与接触部件电连接的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将电导体的芯线与接触部件通过焊接工艺电连接的方法，所述焊接工艺特别是指超声波焊接工艺。就此而言，芯线可以理解为由多个单根线材形成的电导体。

背景技术

首先，长久以来在机动车制造业中存在着如下意愿：出于节省重量以及用成本更有利的替代物替换昂贵金属的原因，制造由轻质金属(例如铝及其合金)构成的电线缆。但在将该线缆与接触元件电接触连接时(其中，线缆与接触元件特别是在机动车中在数年的长时间内经历动态负荷)，特别是由于材料的冷变形弯曲，也就是诸如铝的轻质材料的弯曲，即便在低温下，结构中的机械紧合部仍然瓦解，以及由于首要地在铝合金的情况下在铝合金的表面上存在的氧化物层以及最后还由于当存在电解质时在轻质金属芯线与接触元件的连接区域中的电化学腐蚀而在维持接触连接方面出现问题。由此，长期以来存在如下需要，即：即便在上面给出的状况下仍然提供轻质金属与接触元件长时间持续的接触连接。

超声波焊接作为用于铝芯线的接合技术由DE102008031588A1公知。在此，根据该方法，遵守焊接宽度与焊接高度之间确定的比例，以便达到足够的连接质量。特别是对于自大约50mm²起的大导线横截面而言，所需的焊接宽度快速超过了所述接触元件实际必需的总体宽度，从而焊接变成结构尺寸的决定性因素并且还在密封方面带来问题。特别是在汽车电子中，力求尽可能小的结构形式。

发明内容

鉴于这种实施方案，本发明的任务在于，完成开头所提及的方法，该方法能被简单而且成本低廉地实施，并且在芯线横截面很大的情况下，产生尽可能细窄的结构形式。

该任务通过具有权利要求1特征中的方法来解决。本发明的有利的改进方案见于从属权利要求以及后面的说明书及附图。

本发明基于如下设想，即：将芯线分成至少两个各自包括多个单根线材的分组，并且各单组在分开的焊接过程中与接触部件连接和/或彼此连接。

与之相应地，本发明提出一种用于将电导体的芯线与接触部件电连接以及机械连接的方法，其中，芯线包括多个单根线材。根据优选实施方式，单根线材由铝和/或铝合金形成。接触部件自身也可以由铝或铝合金或其他导电材料构成。该方法作为第一步骤包括：将芯线分成至少两个各自包括多个单根线材的部分。换言之，由芯线形成至少两个单根线材组。紧跟着该划分步骤后，将所划分的芯线的第一部分(第一单根线材组)的单根线材与接触部件的第一接触面相焊接。然后紧接着并且在单独的工艺步骤中，将第二部分(第二单根线材组)的单根线材与所划分的芯线的第一部分(第一单根线材组)的同接触部件相焊接的单根线材加以焊接，或者与接触部件的另一接触面加以焊接，例如与接触部件的对置于第一接触面的第二接触面加以焊接。由此，焊接过程在芯线横截面相对大的情况下，能以相对小的焊接宽度来实现。在此，焊接参数相应于芯线的部分(单根线材组)的芯线横截面来确定。所需的焊接宽度这样可以降低30％至40％，这是因为在焊接宽度设计方面仅须顾及到原始横截面的一小部分。具体而言，在实际实施方案中，对于85mm²的芯线总横截面，在保证焊接质量出色的情况下实现了15mm的焊接宽度，而不是通常必需的22mm的焊接宽度。

根据特别优选的实施方式，为了将所划分的芯线的部分加以焊接，分别使用超声波焊接方法。

此外，该方法具有优点地包括如下步骤：在将所划分的芯线的第一部分的单根线材加以焊接之前，将所划分的芯线的第二部分翻折起来，以及在将所划分的芯线的第二部分的单根线材加以焊接之前，将所划分的芯线的第二部分翻折回来。

此外，具有优点的是：将芯线划分为至少两个基本相等的部分。就此而言，“基本上”可以理解为容许最大是±10％的偏差。该偏差迁就了如下情况，即：在不对单根线材进行精确计数或单根线材数非偶数时，不可能实现精确相等的划分。将芯线分为基本上相等的部分的优点在于：焊接工艺能以相同的参数以及进而更能容易控制的方式来实施。

根据本发明的另一具有优点的构造方案，优选地，通过两个反相工作的超声波焊接头同时进行对所划分的芯线的第一部分的单根线材及第二部分的单根线材与接触部件的第一接触面的焊接。由此，接触部的制造能得以加速并且生产中的周期时间得以缩短。

附图说明

本发明的其他能单独而置地或者在与上面提到的特征中的一个或多个相组合下实施的其他特征以及本发明的优点由对优选实施方式的下列说明可见。该说明参照附图来进行。

图1A-图1C示出本发明根据第一实施方式的方法；以及