电连接部件、电连接部件的制造方法及电连接部件的应用与流程

本发明涉及一种电气的连接部件，特别是用于电气的汽车电源线的电气的连接部件以及用于制造这类电气的连接部件的方法。

背景技术：

连接部件、特别是汽车导体连接部件例如从国际公开文献WO2010/012515A1中已知。这些连接部件用于连接由不同金属制造的导线。特别是，连接部件用于将铝导线与铜导线连接。为此，在连接部件的表面设置金属插入件，该金属插入件由不同于连接部件的金属组成。由此实现了，一方面将连接部件连接到电气的导线上，例如铝导线上并且另一方面在例如由铜或铜合金构成的金属覆层上连接铜导线。

然而在这种连接部件中的缺陷在于复杂且高成本的制造。特别是借助于滚压包层法在连接部件上施加接触层。然而，这种滚压包层法对于较小件数的情况而言明显过于昂贵。

为了也针对于小批量的情况而提供实现不同金属连接的连接部件，需要对连接部件进行更有效的覆层。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于，提供一种连接部件，其适合用于两个电气导体的连接并且与此同时能够工艺简单且有效率地制成。

一种电气的连接部件，具有：

由金属的基底制成的扁平部；以及在基底的表面上施加的金属的接触层，其特征在于，基底以摩擦涂层的方式涂覆有接触层，其中基底和接触层由不同的金属构成，即，基底由铜或铜合金构成并且接触层由铝或铝合金构成，或者基底由铝或铝合金构成并且接触层由铜或铜合金构成。

已经证实的是，作为对于常规的滚压包层法而言替代性的方法，借助于摩擦涂层来施加接触层是特别有利的。在此，借助于摩擦涂层法金属地以接触层覆盖基底，其中由该基底构成了连接部件的扁平部。由此实现了，优选地以连续的方法将接触层施加到基底上。通过用接触件对基底摩擦涂层也实现了，即使单个部件也能够在并不连续的方法中有效地得以覆层。

在摩擦覆层中，优选地在基底上方引导由接触层的金属制成的转动的杆。由此，以力将该杆挤压在基底上并且使其处于转动或振动。与此同时，使该杆平移地沿着一个路径移动，其中在基底上应该沿着该路径施加接触层。

通过杆的转动或者振动以及同时与基底的接触产生了摩擦热量。该杆的材料以及因此该接触层的材料优选地具有比基底的金属更低的熔化温度。通过将热输入到在杆与基底之间的接触位置内，使得杆的材料的一部分附着在基底上并且形成了接触层。与此同时，沿着应该施加接触层的路径在杆与基底之间进行相对移动。通过沿着该路径的移动产生了附着在基底上的、接触层的条带。

因此借助于摩擦涂层实现了，在特别成本有利的工艺中这样将不同的金属相互接合，即，产生连接部件，该连接部件适合用于两个特别是由不同金属材料组成的、电气的导体的连接。

优选地，基底与接触层由不同的金属，特别是不同电极电位的金属组成。特别是实现了，由非铁金属或非铁金属的合金构成基底以及由铝或铝合金构成接触层。特别适合作为基底的是铜或铜合金。在这种情况下可能的是，在基底上设置铜导体并且在接触层上设置铝导体。在相应的过渡位置能够设置单种类的连接并且减小或者完全避免了在这些过渡位置的接触腐蚀。

也可能的是，由铝或铝合金构成基底，并且接触层由非铁金属或非铁金属合金构成，例如由铜或铜合金构成。由此能够在基底上设置铝导体，例如铝扁平导体，其例如由实心材料组成，例如具有矩形横截面并且优选由高纯度铝、例如铝99.5组成。在接触层上能够与铜导体进行接触。由此实现了，通过使汽车电子部件或者其中构造的铜导体与接触层连接，使得通常作为铝导体使用的电池导体与汽车电子部件特别简单地接触。

根据一种实施例而建议，将接触层施加在基底的表面的一部分上。在基底表面上的施加过程中，在基底与接触层之间产生接缝。这些接缝能够是过渡位置，在这些过渡位置接触层终止并且基底在此起始。特别是，在基底与杆之间沿着一个路径(轨迹)的平移运动中，接缝能够具有相应的路径。特别是，接触层的层宽度大致与杆的直径相应。在杆的相应的外部界限处，在基底与接触层之间产生接缝。

由过程经济的观点来看有利的是，使得接触层作为平面的条带施加在基底上。优选地，该平面的条带横向于扁平部分的纵向在基底的表面上形成。平面的条带具有条带宽度，该宽度与杆在摩擦涂层过程中的有效直径相应。条带的延伸依从通过基底与杆之间的相对运动而给出的路径。

根据一种实施例而建议，将基底至少部分地覆有涂层。该涂层优选是金属的。特别是，该涂层由锡和/或镍或其合金构成。该涂层也能够由铜合金构成。通过该涂层应该避免了在基底与接触层之间的接缝位置的接触腐蚀。为此有利的是，使得该涂层设置在接缝的区域内并且覆盖该接缝。然而为了实现接触层上与电气的接触件的单一种类的连接，该接触层不完全覆盖有涂层。而是仅在接缝的区域内使该接触层覆盖有涂层。该涂层因此既在接触层的区域内又在基底的区域内覆盖了接缝。接触层与基底之间的过渡区域由该涂层来覆盖。

如前述所提及地，该接触层适合于，与电导体或者其他接触件接触。特别是能够在接触层上焊接上接触件。特别是能够借助于超声波焊接而在接触层上焊接上接触件。这在当接触件和接触层都是由铝或铝合金构成的情况下是特别有利的。在超声波焊接中，使得在此形成的铝氧化物层裂开并且产生了在接触层与接触件之间的非常好导电的过渡部。

这优选在接触层具有不带涂层的区域的情况下是可能的。基于此理由而建议，使接触层在中央的区域内、与至少其中一个接缝间隔开的位置不具有涂层。优选地，接触层沿着与基底的全部的接缝覆有涂层。然而接触层却在与接缝间隔开的、中央区域内不具有涂层，从而在此处实现了与接触件或者电导体的连接。

当基底以带材或板材的形式来提供时，能够特别简单地使连接部件在连续的过程中制造。特别是，在连续的过程中以带材或板材的形式提供基底。在此，该基底优选地在摩擦涂层杆下方移动并且该摩擦涂层杆连续地在基底上施加接触层。这能够例如在无终止过程中一直进行，直到板材或带材完全用尽或者摩擦涂层杆用完。

在摩擦覆层之后扁平部能够从基底分开，例如冲压或者切割。

如果摩擦涂层杆与基底之间的相对运动通过带材或板材的推进而定义，那么接触层的施加则沿着带材或板材的推进方向而进行。该带材或板材连续地在摩擦涂层杆下方推进，而该摩擦涂层杆则转动或者振动并且以力而挤压在基底上。

还可能的是，首先将扁平部从还没有覆盖接触层的基底上分离开。在这个分离之后接着能够借助于摩擦涂层以接触层来对每个单独的扁平部进行覆层。虽然这个过程与连续覆层相比略微更加复杂，然而却特别适合于小批量的情况，因为由此摩擦涂层并不是连续地在带材或板材上进行的而是单独在单个部件上进行的。单独覆层的另一个好处还在于，扁平部从基底上的分离是以种类纯粹的方式而进行的。这意味着，例如在对扁平部进行错误冲压或错误裁切的情况下产生的废品保持为种类纯粹的并且能够投入再利用。

根据一种实施例而建议，使电导体与接触层材料接合地连接。优选地，在中央区域内是这种情况。该中央区域与至少其中一个接缝保持间隔。在此适合的特别是导体或电气的接触件与接触层的焊接。特别是在此适合的是超声波焊接。

在基底以接触层而覆层之后从基底上分离、特别是冲压扁平部的情况下，在扁平部的侧表面分别产生接缝。这些侧表面在此是扁平部邻接到其上有接触层施加到基底上的表面的面。特别是在扁平部的两个相对的侧表面上分别产生一个接缝。

该接缝优选地同样在接下来的以涂层来覆层的过程中得以封闭。该覆层能够是浸渍涂层、粉末覆层、漆层或者类似覆层。该接缝在此也在侧面通过优选金属的层来覆盖。

该接触层优选地在中央区域中被掩盖，这意味着，其在覆层期间是已经被覆盖的，从而使得覆层材料不能够在该覆盖层下方渗透到接触层上。特别是，这个覆盖层与接触层的延伸方向平行。该覆盖层优选地具有比接触层略小的宽度，从而在覆盖层的相对侧面调整出到该接缝的间隔距离。

在接下来的涂层过程中涂层材料在未覆盖的区域内将接触层覆盖，从而使得涂层完全覆盖接触层与基底之间的接缝。涂层也在侧面处到达接缝，从而在涂层之后并且可能去除掩盖部之后，仅使得接触层的受掩盖的区域并且由此使得接触层的中央区域不具有涂层。

根据一个方面，建议一种用于制造连接部件的方法。这特别是正如前文所述的那样的连接部件。在此，以接触层来覆盖基底。该覆层借助于摩擦涂层而进行。在摩擦涂层中优选将由覆层材料组成的杆或销挤压在基地上。随后使杆或销处于转动或振动。这引起了基底与杆或销之间的相对运动，特别是平移的相对运动。通过相对运动，使得由覆层材料组成的杆或销沿着该运动方向在该基底上方移动。通过转动或振动而产生了热量并且使杆或销的材料、特别是铝附着留在基底上，特别是铜上。

在施加接触层之后，接触层由此这样在接缝处防止接触腐蚀，即，以优选金属涂层来覆盖基底与接触层。这个涂层能够例如是电镀的或者也能够是在浸渍浴中进行。然而优选地，并不是在全部接触层上进行涂层而是使接触层的一部分保持为未涂层。为此，使接触层在中央区域内、与接触层和基底之间的至少一个、优选全部的接缝间隔开的位置保持为不具有涂层。这能够通过对接触层的处于接缝外的一部分的覆盖或掩盖而进行。

根据一种实施例而建议，在接触层施加到基底上之后，使接触层在中央区域内、在至少一个、优选全部的接缝间隔开处被掩盖并且随后涂层。通过掩盖而避免了，在所掩盖的区域内，涂层与接触层产生接触。

根据一种实施例而建议，使得基底连续地以带材或板材的形式来提供。例如能够从卷材开卷基底。在基底进给期间，能够沿着进给方向、也即沿着带材或板材的纵向，借助于摩擦涂层法来以接触层覆盖基底。随后能够将扁平部从带材或板材上分离，特别是冲压或切割。然而在分离之前能够进行带材或板材的掩盖，例如通过将掩盖薄膜在接触层的与两个接缝一定距离的中央区域上覆盖到接触层上。

在扁平部从带材或板材上分离之后，掩盖部跟之前一样地留在接触层上并且在接下来的涂层过程中能够这样进行涂层，即，使得接触层的被覆盖的区域并不涂层。而是仅还需将涂层去除并且该连接部件具有基底的涂层的区域并且具有接触层的未涂层的区域。在接触层上能够进行种类单一的连接。接触层特别是能够由铝组成并且设置在接触层上的接触件同样是铝组成的。

有利地将这种连接部件应用在汽车中，特别是作为电气的汽车电源线。在汽车中，电气的连接处于通过喷射水、融雪盐、温度变化和类似情况造成的环境负荷中。由此加速了通过种类不单一的连接而产生的接触腐蚀。为了避免这一点，本发明的连接部件是适合的，因为通过该连接部件实现了两个接触件、特别是不同金属组成的电导体之间的类型均一的连接。

附图说明

在下文中，参照示出了实施例的附图来进一步说明本发明。其中：

图1示出了根据一种实施例的连接部件的俯视图；

图2示出了连接部件的截面图；

图3示出了连接部件的另一截面图；

图4示出了制造设备的构造的示意图。

具体实施方式

图1中示出了连接部件2，该连接部件由扁平部4和接触层6构成。连接部件2优选地是汽车导体连接部件2。随后针对任意其他连接部件而代表性地描述一种汽车导体连接部件2。汽车导体连接部件2如图1示出的那样具有两个在扁平部4的基底与接触层6之间的接缝8。这些接缝8在图1中以虚线示出，因为通过这些接缝8能够将覆层施加在连接部件2上。覆层优选地是金属层。特别是能够由锡、镍、其合金或类似物来构成覆层。

如图1中示出的，连接部件2能够以接线片的形式而构成并且具有用于容纳例如螺栓或螺钉的孔10。

借助于摩擦涂层法将接触层6施加在连接部件2上。为此将基础材料在扁平部4的表面上摩擦。通过摩擦杆或摩擦销来提供该基础材料并使其附着留在扁平部4的基底上。接触层6的宽度6a由摩擦杆或摩擦销的在摩擦涂层的过程中有效的直径而确定。在接触层6的外部末端处产生了接缝8。

图2示出了，根据图1穿过连接部件2的截面A-A。能够看出，接触层6施加在扁平部4的基底的表面上。在接触层6的外部边缘处产生了在扁平部4与接触层6之间的接缝8，在这些接缝处可能受到潮气并且最先产生接触腐蚀。

为了保护这些接缝8，特别是因为接触层6的厚度是几微米到几毫米并且可能很快通过接触腐蚀而受到损坏，在接缝8的区域内以金属的涂层12来对接触层进行覆层。所示出的涂层12完全覆盖在扁平部4上，然而该涂层也能够仅在扁平部4表面的局部区域上进行。涂层过程中例如能够使用电镀层、借助于浸漆的涂层、借助于粉末涂层的涂层或者其他涂层方法。

此外，在附图2中能够看出，接触层6的中央区域14并没有涂层12。中央区域14与接缝8之间有间隔距离。

图3示出了穿过根据图1的连接部件2的截面B-B，在扁平部4的侧面16上金属的涂层12完全覆盖接缝8。

图4示出了连接部件的制造。首先从卷20开卷带材22。该带材22优选为几厘米宽并且具有几毫米的厚度。

带材22首先在摩擦涂层设备24上在进给方向28上引导。在摩擦涂层装置24中将例如由铝组成的摩擦杆26压到带材22上并且同时处于转动中，带材例如由铜组成。带材22在运动方向28上在杆26下方引导穿过，而该杆在此期间转动或振动。通过杆26的转动或振动以及在带材上的挤压而在接触位置上产生热量并且使得杆26的材料作为接触层6保持附着在带材22上。

随后，将以接触层6覆层的带材22输送到掩盖设备30。在该掩盖设备中将保护部件32，例如以粘合薄膜或其他薄膜类型的层的形式施加到接触层6的中央区域14上并且在此处固定。

随后将掩盖的并且覆层的带材22运送到冲压设备34。在冲压设备34中将连接部件2从带材22冲压下来并且例如作为冲压的货品或散装物输送到涂层设备36中。

在涂层设备36中对连接部件2进行涂层。通过之前施加的掩盖物使得接触层6的中央区域14没有一起被涂层。

随后能够去除该掩盖物并且在接触层6的中央区域14内使该连接部件2不具有涂层12并且否则是全范围地以涂层12覆盖。

通过这种连接部件实现了，使铝导体与铜导体连接并且就此在连接部件上确保了均一的连接。