汽车电路网络线路的电连接托架的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种汽车的电路网络线路的电连接托架，其包括:具有金属导体的电缆以及与该金属导体电气且机械连接的电气的分接头。此外本发明还涉及一种这样的连接托架的用途。
【背景技术】
[0002]在汽车电路网络中需要提供来自于与电池的阳极直接连接的主电源束的、用于用电器的电气输出端。由于在电路网络中具有多个待连接的电气的用电器而使电路网络线路的分支成为必要。有些用电器需要来自电池的大功率并且必须由此通过具有大的导线横截面的电缆连接到配电网。必须常常通过共同的保险装置来保护多个用电器组，另一方面也需要从主电能线路开始提供多个分别得到保护的线路束。
[0003]主电源束的电能分接头并不是容易实现的。一方面这样的分接头相应带来了过渡电阻并且由此造成了欧姆损失，并且另一方面这些分接头造成了增加的腐蚀风险。
[0004]此外，在使用铝电缆的情况下，电分接始终承受这样的风险，S卩，通过铝导体的氧化使过渡电阻变大并且使得在该过渡电阻处的电气功率损耗造成对线路的不期望的加热。
【发明内容】
[0005]因此从这些问题出发，本发明的目的是提供一种电气的连接托架，通过该连接托架而实现了分散的电路网络的拓扑结构。
[0006]该目的通过一种根据权利要求1所述的电连接托架而实现。特别是在汽车电路网络中，优选在那些电池设置在汽车尾部的汽车电路以及驱动机械(特别是内燃机的起动机，不过也可以是用于驱动的电动机)设置在电动机室的电路网络中，主电池束从车尾延伸到车头。这能够通过电池线路的底部铺设或者也能够通过电池线路的车内铺设而实现。沿着该电池束能够借助于根据本发明的连接托架以特别简单的方式实现多个电气输出部。
[0007]在特别是当电池束由铝导体构成时、尤其是由实心铝导体构成时，很难将连接托架设置在这样的导体上。借助于根据本发明的解决方案实现了，在非绝缘的区域内、特别是电缆的远离电路末端的中间区域中，将金属的扁平件通过与该扁平件材料接合地构成的金属的连接螺栓而设置在金属的导体上。就此通过该金属的扁平件以及该连接螺栓而形成了电分接头。扁平件在连接区域内材料接合地与该导体连接。该连接区域位于电缆的末端之间并且优选设置在电缆的中间区域内。特别是，该连接区域远离电缆的远侧末端。通过材料接合地在导体上设置扁平件而能够实现了增大的连接面，通过该连接面而以较小的电损耗实现了足够高的电流量。
[0008]特别是，使电缆的导体绝缘并且使导体在连接区域内是没有绝缘部的。因此连接区域位于导体的两个绝缘区域之间。在该去除绝缘部的区域内，能够根据一种实施例而使该扁平件材料接合地与导体连接。如果设置了多个去除绝缘部的区域，那么则能够沿着该电缆的延伸设置一个或多个连接托架，通过这些连接托架使电气分接成为可能。特别是当电缆是其中一个主电池束时，能够由此在该电池束上实现多重的电气分接，而不会像是由于必需的中断部那样对电池电路的导纳造成负面影响。分接头并不会导致沿着电缆的增高的电功率流失，因为电缆并没有通过这些分接头而中断。
[0009]借助于材料接合的连接能够使分接头或者更确切地说使其金属的扁平件与电缆的电路连接。就此，电缆是未受损的并且其导纳基本上是不受影响的。因此可能的是，将一件式的、两件式的或多件式的电缆从电池一直引导至电动机室，特别是引导至起动机或引导至在电动机室中的电动机，电缆在其各个区段的电传导性能方面并不通过分接头而受到影响或仅受到边际影响。电缆的绝缘部是这样的，即，使绝缘部在绝缘区段中完全地包住该导体。绝缘部优选地由绝缘体、特别是由塑料组成，例如由PVC或硅酮组成。
[0010]根据一种实施例而建议，使该电导体是圆形导体。优选地，电导体就此是抗弯的并且由此特别由于其自身的重力而不能够塑性变形。也建议，使导体由铝或铝合金构成。特别是能够考虑使用E铝，例如99.5铝。
[0011]为了能够将连接区域内的扁平件与导体之间的连接面设计得尽可能大，建议使导体在连接区域内具有扁平区域。特别是在连接区域内构成导体的基面(Planum)，能够将扁平件材料接合地设置在该基面上。根据一种实施例通过切削加工的或非切削加工的成型而制成该扁平区域。特别是能够为此使用锻造或挤压、特别是径向的锻造或挤压来形成导体的扁平区域。优选地，能够在导体与扁平件之间的接合工序期间直接进行成型。因此，例如能够在借助于例如超声波来焊接的情况下，将超声波焊头和砧台既用于焊接构件也用于通过锻造来同时成型基面。也能够使用摩擦点焊，其中就此焊接工具同时能够既实现焊接又实现成型。
[0012]当导体是由实心材料构成时，扁平件在导体上的材料接合的连接特别简易化。与多股绞合导线的情况不同地，该导体由实心材料一件式组成的并且对焊接(特别是借助于超声波的焊接)是有利的，因为这样并不能够引起单个绞合线的振荡(由此可能会补偿焊接能量)。而且在实心材料的情况下能够在焊接过程中将全部的焊接能量引入到扁平件与导体之间在连接区域内的接触面中并且使材料熔融。
[0013]取决于所使用的导体的材料，优选地使扁平件由电气上类似的、特别是相同的金属材料构成。如果导体例如由铜或铜合金构成，那么扁平件同样能够由铜构成。然而因为在使用铝的情况下根据本发明的连接托架是特别有利的，根据一种实施例也建议，使扁平件由铝或铝合金构成。通过将电气上类似的或者相同的金属用于导体以及扁平件而确保了在连接托架的区域内分接头与导体之间类型一致的连接。因此使接触腐蚀得以避免或减少至最低。
[0014]另一面，连接托架用于提供电气分接头。由从该分接头起始的电缆利用该分接头。该电缆例如能够由铜构成。为了使连接托架上的电气分接更加容易而建议，可以使连接螺栓由铜或铜合金构成。然而到电接触件的输出端也可以由铝制成，从而因此可以使连接螺栓同样由铝构成。
[0015]通过使连接螺栓由钢或优质钢构成，能够由此减少在由铝制成的扁平件与连接螺栓之间的接触腐蚀。在这种情况下，在连接螺栓与扁平件之间的接触腐蚀是可以忽略不计的。通过适当的绝缘措施，能够针对环境影响(特别是水)来保护连接螺栓和扁平件之间的接触点并且由此减少腐蚀的风险。
[0016]为了配置用于连接到电缆接头套管或其他的电缆末端的连接螺栓而建议，使该连接螺栓是镀锡和/或镀镍的。
[0017]当扁平件与导线之间的连接是通过超声波焊接产生时，能够实现特别好的连接。通过超声波焊接使在导体上可能存在的铝氧化物层裂开并且使产生的焊接节点尽可能不具有铝氧化物。由此相对于常规的焊接法，能够使焊接节点区域内的过渡电阻减小。
[0018]根据一种实施例而建议，借助于摩擦焊接(特别是旋转摩擦焊接或摩擦点焊接)、然而也可以借助于电焊接来使连接螺栓与扁平件连接起来。通过将连接螺栓摩擦焊接到扁平件上能够同样地使可能在扁平件上存在的铝氧化物层裂开并且使扁平件与连接螺栓之间的过渡电阻保持为尽可能小。
[0019]根据一种实施例而建议，使扁平件在与连接螺栓相反的一面与导体材料接合地连接。由此，在扁平件的一面，导体材料接合地与扁平件连接，而在扁平件的另一面，连接螺栓与扁平件连接。因为导体在远离连接螺栓的一侧与扁平件连