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CN109983627A - 用于连接端子的汇流条 - Google Patents

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CN109983627A
CN109983627A CN201780072066.3A CN201780072066A CN109983627A CN 109983627 A CN109983627 A CN 109983627A CN 201780072066 A CN201780072066 A CN 201780072066A CN 109983627 A CN109983627 A CN 109983627A
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coating
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conductor support
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CN201780072066.3A
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格奥尔格·格鲁嫩贝格
雅尼娜·拉特文森
卢茨·冯·阿斯维格
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Phoenix Electric Manufacturing Co
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Phoenix Electric Manufacturing Co
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Abstract

本发明涉及一种用于连接端子(100,200)的汇流条(10)，其中，汇流条(10)具有第一连接区域(11)和与该第一连接区域电连接的第二连接区域(13)，其中，汇流条(10)的特征在于，汇流条(10)具有导体支撑体(16)，借助其使第一连接区域(11)与第二连接区域(13)电连接，其中，导体支撑体(16)的材料主体是铝并且在导体支撑体(16)上布置能够导电的覆盖层(18)，其中，在导体支撑体(16)和覆盖层(18)之间三明治形式地布置能够导电的夹层(17)。

Description

用于连接端子的汇流条
技术领域
本发明涉及一种用于连接端子的汇流条。本发明还涉及一种具有汇流条的连接端子。
背景技术
在工业连接技术中通常要求电线、线芯和/或导体相互电连接。为此在现有技术中已知多种连接端子，其例如可以构造为接线盒或贯穿式接线端子。因此通常例如要求电流必须引导穿过壁部，例如工业电气设备的壳体壁。为此使用贯穿式接线端子，其部分地也称作壁部贯穿式接线端子。贯穿式接线端子应实现可靠且方便地将外部导线连接在电气设备的相应的内部导线上。贯穿式接线端子可一件式地构造，其中，在贯穿式接线端子的一种相应的构造中，必须在电导体所穿过的壁部中设计与贯穿式接线端子的截面形状相适应的开口，贯穿式接线端子安装在该开口中。替代地也可能的是，两件式地构造贯穿式接线端子，并且具有内部件或内壳体和外部件或外壳体，其中，内部件布置在壁部的内侧上或固定在其上，并且其中，外部件布置在壁部的外侧上或固定在其上。
接线盒通常锁止在支承导轨上，其本身经常大量地布置在开关柜中。接线盒的基本型为接线柱，其具有至少两个导线连接件，二者通过汇流条相互电连接。
对于现有技术中已知的连接端子，如果其构造为接线盒或贯穿式接线端子，则汇流条或导电轨总是由铜或铜合金构成。铜具有58*106S/m的高导电性。由于铜的高导电性，汇流条可以相应地紧凑地构造。这又产生紧凑的贯穿式接线端子。
然而这种已知的连接端子尤其是高电流连接端子的缺点是，汇流条的材料成本占整个连接端子的材料成本的高至50％。这样例如对于高电流连接端子需要一种汇流条，其具有50mm2至95mm2的横截面积。具有这样大横截面积的汇流条的相应的材料成本则会非常高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汇流条，其在保留良好的导电特性的情况下更低成本地制造。
本发明的目的通过具有本发明权利要求1的特征的汇流条实现。汇流条的有利实施方式在权利要求1的从属权利要求中说明。
更准确地说，本发明的目的通过一种用于连接端子的汇流条实现，其中，连接端子具有第一连接区域和与第一连接区域电连接的第二连接区域。根据本发明的汇流条的特征在于，汇流条具有导体支撑体，借助其使第一连接区域与第二连接区域电连接，其中，导体支撑体的材料主体是铝，其中，在导体支撑体上布置能够导电的覆盖层，并且其中，在导体支撑体和覆盖层之间三明治形式地布置能够导电的夹层。
根据本发明的汇流条也可称作导电轨，其具有相对于由铜制成的汇流条显著低的材料成本。由于汇流条覆有覆盖层，根据本发明的汇流条具有在汇流条和与汇流条连接的导线/电流导线之间的降低的接触电阻，因为覆盖层在相应地施力时适配于所连接的导线的外形。由此实现了尽管导体支撑体相比于由铜制成的汇流条的导电性更低，但是根据本发明的汇流条的大小相比于由铜制成的汇流条基本不变。根据本发明的汇流条的另一优点在于其降低的重量，从而使汇流条或设置有根据本发明的汇流条的连接端子的运输成本显著降低。
可以使用纯铝或铝合金作为导体支撑体的材料。
覆盖层由于其导电的设计而具有能够导电的材料。覆盖层还优选具有高延展性，从而在对导体向汇流条方向施力时(例如通过夹紧)，覆盖层通过延展性变形适配于导线的外形。
夹层由于其导电的设计也具有能够导电的材料。夹层用于导体支撑体的防腐蚀，因为通过导体支撑体的铝的腐蚀会在汇流条的表面上形成不导电或很难导电的铝氧化层。
覆盖层优选比夹层更软。导体支撑体也可称作导体芯。
第一连接区域和第二连接区域优选端侧地布置/定位在汇流条上。
导体支撑体优选由EN AW 6060铝制成。当然也可能的是，导体支撑体由其他的铝合金制成。
汇流条优选构造为使夹层具有镍或由镍制成。
镍证明为非常适合于铝的防腐蚀。
汇流条还优选构造为使覆盖层具有锡或由锡制成。
通过使用锡层作为覆盖层降低了与汇流条连接的导线和汇流条之间的接触电阻，因为导线和汇流条之间的有效接触面积由于锡层的大/高延展性而提高。
尤其对于构造为镍层的夹层，构造为锡层的覆盖层比夹层更软。
汇流条还优选构造为使导体支撑体三明治形式地布置在两个夹层之间，其中，夹层外侧分别由一个覆盖层覆盖，从而使每个夹层都三明治形式地布置在导体支撑体和一个覆盖层之间。
汇流条的连接面因此具有层状结构。汇流条在横截面中因此具有以下层状结构：覆盖层、夹层、导体支撑体、夹层、覆盖层。
汇流条的层状结构优选对称地构造，也就是说，在导体支撑体的两侧上其具有在层厚度方面相同构造的夹层和覆盖层。
根据汇流条的另一有利实施方式，其构造为使覆盖层完全包围导体支撑体，其中，在导体支撑体和覆盖层之间始终布置夹层。
对于相应构造的汇流条，导体支撑体完全被夹层包围，其中，汇流条外侧被覆盖层包围。
两个夹层优选包括镍或由镍制成。两个覆盖层优选包括锡或由锡制成。
汇流条优选构造为使第一连接区域的第一接触面和第二接触区域的第二接触面构造为带凹槽的。
通过接触面的带凹槽的构造可以使覆盖层再次改善地通过延展性变形适配于与汇流条连接的导线的形状，从而降低所连接的导线和汇流条之间的接触电阻。
汇流条优选构造为使夹层具有1μm至8μm，优选2μm至4μm的厚度延展，并且覆盖层具有2μm至16μm，优选4μm至8μm的厚度延展。
本发明的目的还在于提供一种连接端子，其在保留良好的导电特性的情况下更低成本地制造并且具有不变的外部尺寸。
本发明的该目的通过具有本发明权利要求8的特征的连接端子实现。连接端子的有利的实施方式在权利要求8的从属实施例中说明。
更准确地说，本发明的该目的通过具有第一导线容纳部和第二导线容纳部的连接端子实现，其中，连接端子的特征在于，其具有上文所述的其中一种汇流条，其中，汇流条的第一连接区域可以通过连接端子的第一导线容纳部接触，并且其中，汇流条的第二连接区域可以通过连接端子的第二导线容纳部接触。
连接端子优选构造为贯穿式接线端子。
根据构造为贯穿式接线端子的连接端子的一种有利实施方式，其具有内部件和可与该内部件连接的外部件，其中，第一导线容纳部布置在内部件中并且第二导线容纳部布置在外部件中。
连接端子优选构造为接线盒。
附图说明
本发明的其他优点、细节和特征在下文中由所述的实施例给出。其中具体示出了：
图1A：根据本发明的汇流条的透视图；
图1B：图1A所示的汇流条的截面图，从中可见汇流条的层状结构；
图2A：根据本发明的贯穿式接线端子的透视图；
图2B：图2A中所示的贯穿式接线端子的另一视角；
图3：图2A和2B中所示的贯穿式接线端子的侧视图；
图4A：图2A至3中所示的贯穿式接线端子的前视图；
图4B：图4A中所示的贯穿式接线端子的截面图；
图5A：根据本发明的接线盒的透视图；
图5B：图5A中所示的接线盒的前视图；以及
图5C：图5B中所示的接线盒的截面图。
在以下的说明中相同的附图标记表示相同的部件或相同的特征，从而针对一个附图所进行的关于一个部件的说明也适用于其他附图，从而避免重复性说明。此外，针对一个实施方式所说明的各个特征也可可单独地用于其他实施方式。
具体实施方式
图1A示出了根据本发明的汇流条10的透视图。图1B示出了图1A中所示的汇流条10的一个截面。汇流条10优选构造用于图2A至5C中所示的连接端子100,200，具有第一连接区域11和与该第一连接区域电连接的第二连接区域13。在汇流条10的第一连接区域11中构造第一接触面12，并且在汇流条10的第二连接区域13中构造第二接触面14。第一接触面12和第二接触面14都构造用于接触附图中未示出的电流导线。
如从图1A中可见，第一接触面12和第二接触面14都构造为带凹槽的，从而在各个接触面12,14和图中未示出的电流导线之间实现在汇流条10和电流导线之间的扩大的接触面。由此降低各个电流导线和各个接触面12,14之间的接触电阻。
如从图1B中可见，根据本发明的汇流条10具有导体支撑体16，借助其使第一连接区域11与第二连接区域13电连接。对于根据本发明的汇流条10，导体支撑体16的材料主体是铝。作为用于汇流条10的材料可以使用纯铝或铝合金。例如，导体支撑体16可以由ENAW6060铝构成。在本发明范围内当然也可以使用其他铝合金作为用于导体支撑体16的材料。
根据本发明的汇流条10还具有至少一个能够导电的覆盖层18。覆盖层18向外限定汇流条10。在所示的实施例中，覆盖层18完全包围导体支撑体16。由图1B还可见，汇流条10也具有夹层17，其三明治形式地布置在导体支撑体16和覆盖层18之间。如从图1B中可见，夹层17完全地包围导体支撑体16，其中，汇流条10和夹层17完全地被覆盖层18包围。
夹层17在此优选具有镍或完全由镍制成。覆盖层18优选具有锡或完全由锡制成。由于构造为锡层18的覆盖层18的大延展性，汇流条10的表面在按压在附图中未示出的电流导线上时与电流导线的外部形状适配，从而扩大各个连接面12,14和所连接的电流导线之间的接触面。由此降低所连接的电流导线和汇流条10之间的接触电阻。
发明人已经确定，通过优选1μm至8μm，并且更加优选2μm至4μm的夹层17的厚度实现了对于导体支撑体16的防腐蚀方面的尤其良好的效果。发明人还确定了，通过优选2μm至16μm，并且更加优选4μm至8μm的覆盖层18的厚度实现了对于汇流条10在所连接的导线上的形状适配方面的尤其良好的效果。
图2A至4B中示出了构造为贯穿式接线端子100的根据本发明的连接端子100。贯穿式接线端子100具有内部件110和可与其连接的外部件120。尤其如由图3和4B中可见，在内部件110和外部件120之间形成中间区域130或空余空间130。在贯穿式接线端子100在附图中未示出的电气设备的壳体壁上安装的状态下，壳体壁布置在中间区域130中。贯穿式接线端子100的第一导线容纳部111布置在内部件110中，并且第二导线容纳部121布置在外部件120中。
尤其如由图4B中可见，根据本发明的贯穿式接线端子100具有图1A和1B中所描述的汇流条10。汇流条10的第一连接区域11在此可以通过贯穿式接线端子100的第一导线容纳部111接触，并且汇流条10的第二连接区域13可以通过贯穿式接线端子100的第二导线容纳部121接触。
图5A至5C中示出了构造为接线盒200的根据本发明的连接端子200。接线盒200具有第一导线容纳部211和第二导线容纳部221。尤其如由图5C中可见，根据本发明的接线盒200具有图1A和1B中所描述的汇流条10。汇流条10的第一连接区域11在此可以通过接线盒200的第一导线容纳部211接触，并且汇流条10的第二连接区域13可以通过接线盒200的第二导线容纳部221接触。由图5C还可见，根据本发明的接线盒200具有止动装置230，接线盒200借助其可以锁止在图中未示出的边框上。
附图标记说明
10 汇流条/导电轨
11 (汇流条的)第一连接区域
12 (汇流条/第一连接区域的)第一接触面
13 (汇流条的)第二连接区域
14 (汇流条/第二连接区域的)第二接触面
16 (汇流条的)导体支撑体
17 (汇流条的)夹层/镍层
18(汇流条的)覆盖层/锡层
100 连接端子/贯穿式接线端子
110 (贯穿式接线端子的)内部件
111 (贯穿式接线端子的)第一导线容纳部
112 (贯穿式接线端子的)第一工具开口
120 (贯穿式接线端子的)外部件
121 (贯穿式接线端子的)第二导线容纳部
122 (贯穿式接线端子的)第二工具开口
200 连接端子/接线盒
211 (接线盒的)第一导线容纳部
212 (接线盒的)第一工具开口
221 (接线盒的)第二导线容纳部
222 (接线盒的)第二工具开口
230 (接线盒的)止动装置

Claims (11)

1.一种用于连接端子(100,200)的汇流条(10)，其中，所述汇流条(10)具有第一连接区域(11)和与该第一连接区域电连接的第二连接区域(13)，其中，所述汇流条(10)的特征在于：
-所述汇流条(10)具有导体支撑体(16)，借助其使所述第一连接区域(11)与所述第二连接区域(13)电连接，其中，所述导体支撑体(16)的材料主体是铝；
-在所述导体支撑体(16)上布置能够导电的覆盖层(18)；并且
-在所述导体支撑体(16)和所述覆盖层(18)之间三明治形式地布置能够导电的夹层(17)。
2.根据权利要求1所述的汇流条(10)，其特征在于，所述夹层(17)具有镍或由镍制成。
3.根据前述权利要求中任意一项所述的汇流条(10)，其特征在于，所述覆盖层(18)具有锡或由锡制成。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的汇流条(10)，其特征在于，
-所述导体支撑体(16)三明治形式地布置在两个所述夹层(17)之间；
-所述夹层(17)外侧分别由一个覆盖层(18)覆盖，从而使每个所述夹层(17)都三明治形式地布置在所述导体支撑体(16)和一个覆盖层(18)之间。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的汇流条(10)，其特征在于，所述覆盖层(18)完全包围所述导体支撑体(16)，其中，在所述导体支撑体(16)和所述覆盖层(18)之间始终布置所述夹层(17)。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的汇流条(10)，其特征在于，所述第一连接区域(11)的第一接触面(12)和所述第二接触区域(13)的第二接触面(14)构造为带凹槽的。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的汇流条(10)，其特征在于，
-所述夹层(17)具有1μm至8μm，优选2μm至4μm的厚度延展；并且
-所述覆盖层(18)具有2μm至16μm，优选4μm至8μm的厚度延展。
8.具有第一导线容纳部(111，211)和第二导线容纳部(121，221)的连接端子(100，200)，其特征在于：
-所述连接端子(100，200)具有根据前述权利要求中任意一项所述的汇流条(10)；
-所述汇流条(10)的所述第一连接区域(11)能够通过所述连接端子(100)的所述第一导线容纳部(111，211)接触；并且
-所述汇流条(10)的所述第二连接区域(13)能够通过所述连接端子(100)的所述第二导线容纳部(121，221)接触。
9.根据权利要求8所述的连接端子(100)，其特征在于，所述连接端子(100)构造为贯穿式接线端子(100)。
10.根据权利要求9所述的连接端子(100)，其特征在于：
-所述连接端子(100)具有内部件(110)和能够与该内部件连接的外部件(120)；并且
-所述第一导线容纳部(111)布置在所述内部件(110)中，并且所述第二导线容纳部(121)布置在所述外部件(120)中。
11.根据权利要求8所述的连接端子(200)，其特征在于，所述连接端子(200)构造为接线盒(200)。
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