[发明专利]连接元件与绞合线导体的接合

说明书

本发明涉及一种绞合线导体2与连接部件10的连接，其具有绞合线导体2的端部4，以及与绞合线导体的端部4材料配合连接的连接部件10，其中绞合线导体2端部的端面侧借助于超声波与连接部件10焊接。通过首先借助于超声波焊接将绞合线导体的端部4焊接与套管8的端部焊接实现了特别良好的焊缝。

技术领域

本发明涉及绞合线导体与连接部件的连接，所述连接具有铝绞合线导体的一端和与绞合线导体的端部材料配合连接的连接部件。另外，本发明涉及用于制造这种连接的方法以及这种连接的应用。

背景技术

例如，从EP 1 032 077 A2中已知绞合线导体与连接部件，例如由铜或其他有色金属制成的电缆接头的连接。

在由EP 1 032 077 B2中已知的方法中，借助于旋转摩擦焊接通过支撑套管在接触部件，支撑套管和导线之间产生材料配合的接合连接，该接合连接在接合区域中在铝绞合线导体的单独绞合线之间基本上没有空气夹杂。这里，铝绞合线在护套侧与支撑套管仅形成力配合和形状配合。与铝绞合线导体的铝绞合线结合，铝套管在端面侧形成与电缆接头的材料配合，该电缆接头由铜或其他有色金属组成。

在从EP 2 227 347 B1已知的方法中，该目的还通过借助于扭转超声波焊接在接触部件，支撑套管和导线之间产生的连接来解决。这里，铝绞合线也在护套侧与支撑套管仅形成力配合和形状配合。与铝绞合线导体的铝绞合线结合，铝套管与连接部件在端面侧形成材料配合。在扭转超声波焊接中，接合配对件，即铝绞合线导体和连接部件借助于轴向相对运动向着彼此移动。

由EP 1 032 077 B2已知的旋转摩擦焊接的缺点在于，接合配对件必须是旋转对称的。由于高旋转速度，接合配对件的旋转平面中的不对称导致不平衡，这对接合过程产生负面影响。实际中由锻造的铜或黄铜制成的电缆接头的成本和重量也是不利的。另外，设备价格很高。

另外，在旋转摩擦焊接期间不可能在接合配对件之间设定精确定义的轴向角度。旋转摩擦焊接工具相对于彼此的最终位置不能精确限定。通过旋转摩擦焊接甚至难以在过程技术方面实现接合配对件相对于彼此不为0°的径向角度。此外，由于过程所限，旋转摩擦焊接工艺的使用限于超过35mm²的横截面，并且该工艺的循环时间非常长。

此外，用于吸收来自旋转摩擦焊接工具的镦锻力的支撑套管仅以力配合和形状配合的方式与绞合线导体连接。其结果是套管的尺寸必须相应地大，以便能够吸收镦锻力。因此，由于尺寸大的支撑套管，导线还具有长且刚性的接触连接区域。安装导线时，此接触连接区域可能会出现问题。

EP 2 227 347 B1中说明的扭转超声波焊接的缺点在于，由于借助于超声波扭转地引入所需的接合能量，连接部件在实际中经常撕裂。此外，扭转超声波焊接的设备技术非常复杂且容易出现故障。

发明内容

出于这个原因，本发明的目的在于实现这样的连接和连接过程，利用该连接和连接过程，绞合线导体可以可靠且无损坏地在轴向和径向上限定的位置中与连接部件连接，并且保证连接良好的导电性。此外，为了能够实现可靠的工业批量生产，要降低接合过程的复杂性。

该目的通过根据权利要求1的连接解决。

已经认识到，借助于适当的焊接方法，尤其借助于纵向超声波焊接，挤压部件，下文中也称为支撑套管，可以首先以形状配合和力配合的方式与绞合线导体挤压在一起。随后，在同一工具中，可以通过超声波焊接将形状配合和力配合压制的支撑套管与绞合线导体材料配合地焊接在一起。绞合线导体和支撑套管之间的材料配合连接在护套侧上进行。这具有的优点是，通过支撑套管的护套内部和绞合线导体的护套外部的材料配合可以吸收更高的镦锻力，并且连接的导电性高。