绞合线的接通方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用套筒将绞合线与连接元件连接的方法。本发明进一步涉及对应的接触系统或具有绞合线并且利用套筒与之相连的连接元件的集束线缆。
[0002]与铜相比，铝由于其性价比对汽车工业中的绞合线十分重要。然而因为铝具有相对低的拉伸强度，所以由铝制成的、具有多条导线的线束通常通过铬镍合金线加强。在形成有连接元件的柔性电线的情况下，也需要将两部分连接在一起，其中，在结合点处避免了连接导致的接触电阻。
[0003]已知利用电阻焊将金属部件互相连接。同时将金属部件互相紧靠着组装，并且利用流过的电流通过焊接而连接。然而目前为止，利用电阻焊将由多个铝导线形成的绞合线与连接元件相连接是不可能的，因为柔性电线的导线在连接元件处具有不良的氧化层。
现有技术
[0004]例如，现有技术中已知W02007/140489中的用于将电线与电子部件连接的方法，在该方法中，柔性电线的自由端插入到套筒中，并且与该套筒压接，此后，导电部件的与柔性电线对应的端部插入到套筒自由端中，并且将该导电部件的端部组装在柔性电线上。电流通过两个线缆流通，从而基于由此产生的接触电阻而在套筒内部产生如此高的温度，以至于将线缆的自由端互相熔化在一起。
[0005]为能够实现该作用原理，套筒须由金属制成，该金属的熔点高于制成导线的一个金属或一些金属的熔点。根据优选的实施例，导线和电子部件的插入套筒中的端部由铝或铜制成，并且套筒由钢板制成。由此，该材料黏合的区域不利地仅具有小的空间范围和不同的金相，该不同的金相因其脆性仅有限地满足关于长时间稳定的接触电阻、优良的抗腐蚀性和强度的要求。
【发明内容】
[0006]因此本发明基于以下目的:提供一种方法，通过该方法将绞合线与诸如单层金属导体或者连接元件这样的金属部件至少部分的材料黏合地、可靠地并且持久地连接。此外，该目的在于提供一种相应的接触系统，或具有绞合线以及与之至少部分地材料黏合地连接的连接元件的集束线缆。
[0007]上述目的根据本发明的通过独立权利要求的主题实现。从附属权利要求、下文中的描述以及附图中得出本发明的实施方式。相应地，本发明包括具有以下步骤的方法:
[0008]a)将连接元件装接到套筒的第一端面上；
[0009]b)将绞合线的自由端插入套筒的第二开口端面中，其中，绞合线的金属导线与套筒由相同的金属制成；
[0010]c)将绞合线与套筒压接；以及
[0011]d)利用激光束焊接或者电子束焊接将套筒至少部分地与绞合线的金属导线焊接。
[0012]绞合线的金属导线与套筒使用相同的金属的方法使得在激光束焊接或者电子束焊接时能有利地产生单一的金相，该单一的金相不具有例如铜/铝混合金相的脆性和腐蚀性危险。此外套筒的使用确保了限定的几何外形，使得之后易于施加诸如热缩管这样的密封件，并且使得贯穿的激光束或者电子束能够进入绞合线的单线，并且这样实现线缆与套筒和连接元件的优良的连接。电阻焊或压接时观察到的单线的变细或损害不再发生。
[0013]在该情况下，绞合线的金属导线和套筒优选地由铝或者铝合金制成。通过铝部件的材料黏合的连接，在绞合线与连接元件之间产生了持久的、具有稳定的电性能以及机械性能的接触。
[0014]根据一种实施方式，连接元件在套筒的第一端面上的装接通过焊接，特别是电磁脉冲焊(EMPT)、摩擦焊、冷压焊或者扩散焊来实现，其中，套筒的第一端面可以是闭合的。
[0015]连接元件可以形成为螺旋接头或插塞接头，使得该连接元件能够容易地旋入或者插入套筒。在一些实施方式中，连接元件包括与套筒和绞合线的金属导线不同的金属，特别是铜。
[0016]还可以以如下方法过程将连接元件装接到套筒的第一端面上:将绞合线的自由端插入到套筒的第二开口端面中之后，或者在将绞合线与套筒压接之前或之后。
[0017]连接元件可以具有表面加工层，例如镀银层或镀锡层。
[0018]在激光束焊接或者电子束焊接之前进行的、套筒与绞合线的金属导线的压接优选地利用压力成型、模锻或者电磁脉冲焊(EMPT)来径向均匀地实现。在该情况下，优选产生圆形的、椭圆形的或者矩形的截面形状，单线在该截面形状中均匀地压实，从而避免了空隙或者使空隙最小化。
[0019]在接下来的套筒和绞合线的金属导线的激光束焊接或者电子束焊接的步骤中，激光束或者电子束优选地例如利用偏转系统线性地朝套筒上方移动以扩大熔化区域。这种情况下单线和套筒在能够选择的体积范围内互相焊接。在圆形、椭圆形或者矩形的压接时，激光束或者电子束能够通过焊缝部分的转动而线性地、特别是螺旋地向套筒上方移动，并且使得熔化区域沿着导线或者套筒的轴向延长。在具有矩形截面的压接中，激光束或者电子束能够通过利用诸如镜子或者探头这样的偏转系统的射束偏转来线性地、特别是S形地朝套筒上方移动，并且使得熔化区域沿着导线或者套筒的轴向延长。
[0020]此外，在激光束焊接或者电子束焊接时，优选地给绞合线的金属导线供给额外的铝或铝合金，用于扩大和/或压紧熔化区域。从而，防止了特别是在熔化处理期间的绞合连接中空隙或者气孔的形成。铝的供应例如能够通过铝导线实现，该铝导线在激光束或者电子束的每一次入射时贴靠套筒或者绞合线的金属导线，并且与其熔化在该处。在该情况下，铝导线能够与激光束或者电子束一起移动。
[0021]此外，在激光束焊接或者电子束焊接时，绞合线和/或套筒布置成能够绕着它们的转轴转向激光束或者电子束，优选地还能够沿着转轴滑动。从而，特别是在圆形或者椭圆形压接的情况下，能够通过焊缝的转动而朝套筒上方环形地和/或螺旋地驱动激光束或者电子束。
[0022]优选地在室内、在惰性气体或者真空状态下进行激光束焊接或者电子束焊接。所述室可以具有用于激光束或者电子束的入射口和利用偏转镜、光导体和定位装置的合适的加工光学器件。
[0023]在设备方面，通过用于将绞合线与连接元件利用套筒连接的接触系统而实现所述目的，其中，绞合线的自由端插入到套筒的第二开口端面中，并且与套筒压接。绞合线的金属导线和套筒由同样的金属制成，并且通过激光束焊接或者电子束焊接而至少部分地材料黏合地互相连接。从而连接元件装接到套筒的第一端面。
[0024]优选地，绞合线的金属导线和套筒由铝或铝合金制成。
[0025]优选地，套筒的第一端面与连接元件材料黏合地连接，其中，套筒与连接元件特别是由互不相同的金属制成。
[0026]连接元件可以形成为螺旋接头或插塞接头，并且特别地包含铜。
【附图说明】
[0027]接下来，参考附图详细说明本发明的实施方案。
[0028]图1是具有(a)矩形的和(b)圆形的横截面的压缩的铝套筒的截面；
[0029]图2是当激光焊接时具有漏斗形熔化区域的压缩的铝套筒的截面；
[0030]图3是在具有连接元件的铝套筒的第二开口端面中的铝绞合线的自由端的截面图；
[0031]图4是在具有连接元件的铝套筒的第二开口端面中的绞合线的自由端的斜视图；
[0032]图5是具有焊接的连接元件的铝套筒的截面图；
[0033]图