用于机动车辆电器网络导线的电气连接座的制作方法

1.本发明涉及一种用于机动车辆电器网络导线的电连接座，其包括具有金属导体的电缆和与导体电气和机械连接的电引出头。


背景技术：

2.在机动车辆电器网络中，必须实现从直接连接到电池正极的主能量线束开始的到达用电器的支路。由于要在电器网络中连接大量的用电器，需要电器网络导线的广泛分支。一些用电器需要来自电池的大功率，因此必须通过具有大导体横截面的电缆连接到分配网络。用电器群往往须通过共同的保险丝进行保险保护；另一方面，还需要从主电源线开始提供多个分别进行保险保护的导线线束。
3.不能直接从主能量导线实现电能的引出。一方面，这种引出头会带来接触电阻和由此引发的欧姆损耗，另一方面，引出头处的腐蚀风险增加。
4.此外，当使用铝电缆时，电引出头总是暴露在以下危险中，即由于铝导体的氧化而使得过渡电阻变高，并且该过渡电阻处的电力损耗导致导体的不希望的加热。


技术实现要素：

5.基于这些问题，本发明的目的在于提供一种电气连接座，该连接座能够实现分散的电器网络拓扑。
6.该目的通过根据权利要求1的电连接座来解决。
7.尤其是在机动车辆电器网络中，优选在电池布置在车辆后部并且驱动发动机，尤其是内燃机的起动器，但也包括用于驱动的电动机布置在发动机舱内的那些电气网络中，主电池线束从车辆的后部一直延伸到车辆的前部。这可以通过将电池导线布置在地板底部下方或通过将电池电线布置在车辆内部来实现。沿着该电池线束，可以借助根据本发明的连接座以特别简单的方式实现多个电源支路。
8.尤其是如果电池线束由铝导体、尤其是铝绞合导体制成，则在这种导体上布置连接座是有问题的。借助于根据本发明的解决方案，可以在非绝缘区域，尤其是在电缆的远离导线端部的中间区域中施加套管。
9.其上布置有连接座的电缆具有作为电缆芯的金属绞合导体。在下文中，绞合导体也称为导体。
10.为了与连接部件，例如连接导线接触，设置了与绞合导体以电气方式和机械方式连接的电引出头。下面以连接导线或柱销作为连接部件进行示例性说明。其他连接部件也是可能的，尤其是作为扁平部件、连接片、压接连接部等。
11.引出头由金属套管形成，该金属套管在导体的连接区域中与导体连接，其中连接区域布置在电缆的端部之间。
12.在此，电缆具有纵向延伸，因此绞合导体也具有纵向延伸。沿着纵向延伸将套管施加到绞合导体上。
13.套管中设有缺口，其纵轴横向于套管的纵轴定向。
14.缺口内设有接触套管，用于与连接部件接触。
15.套管优选在连接区域中被挤压，使得其具有两个基本上彼此平行地延伸的接触面并且缺口在接触面之间延伸。接触面中的第一个可以用作接触套管，尤其是其凸缘的支撑面。第二接触面可以用作螺母、连接部件等的支撑面。
16.套管尤其作为拼接件围绕非绝缘区域放置。如果套管形成为拼接件，则可以将套管作为定长切割的金属条、定长切割的金属片绕绞合导线铺设；或者可以将其从无头带材铺设在绞合导线周围，然后定长切割；或作为一件或两件式套管甚至作为多件式套管围绕绞合导线铺设。
17.套管的优选几何形状可以是例如预制的、定长切割的金属条。这可以缠绕在绞合导体上。还可以在绞合导体周围缠绕无头带材，优选金属板无头带材，并在缠绕后将其定长切割。套管尤其可以形成为双金属板条或双金属材料。
18.也可以以横截面与绞合导体的导体横截面相匹配的方式设置套管部件，尤其是两个或更多个套管部件。这些部件尤其可以具有对应于绞合导体的半径的内半径。套管部件可以定位在绞合导体上，然后以材料配合的方式，优选通过焊接与绞合导体连接。
19.还可以将优选具有圆形或多边形内周和/或外周的一件式套管插在绞合导体周围并定位在接合位置处。
20.在被定位在绞合导体上之后，套管可以通过合适的接合方法以力配合、形状配合和/或材料配合的方式与绞合导体接合。压接和/或超声波焊接尤其适用于将套管接合在绞合导体上。
21.根据一个实施例设置成，套管围绕绞合导体压接。套管尤其可以在电缆的绝缘层区域中具有对应于电缆绝缘层的外周的内周。套管尤其可以以气密方式布置在绝缘层上。
22.套管也可以在绞合导线的区域中具有至少一个面向外的平坦表面区域(接触表面)，其中套管的至少一个接缝可以布置在至少一个平坦表面区域中。当套管围绕绞合导体接合时，优选形成至少一个接缝。仅当围绕绞合导体放置一件式套管时，才会省略该接缝。接缝优选布置在接合和/或挤压之后平坦的区域中，以便在用于将套管以材料结合方式接合到绞合导体的焊接过程中，接缝可以特别好地焊接在平坦的表面区域上。
23.套管首先围绕绞合导体松散地放置并且借助于合适的塑性变形方法、例如压接至少形状配合地与绞合导体连接。在此，可将套管挤压。
24.在绝缘层区域中，电缆可以具有比绞合导体更大的直径。当围绕电缆接合套管时则可以实现不同的内直径，方法是使套管塑性变形，以使其以比抵靠在绞合导体处的内直径更大的内直径抵靠电缆的绝缘层。
25.在挤压套管时，尤其套管的外周变形。由此为绞合导体和套管之间的复合结构上的优选平坦的面创造了几何条件，从而形成一个、优选两个平行的接触表面。在挤压之后，套管的内轮廓或套管的内形态优选与被去除绝缘层的区域内的绞合导体的外轮廓或外形态一致，并且尤其也与绝缘层区域中电缆的外轮廓或外形态一致。当套管变形时，套管优选被牢固地压在绝缘层上，从而优选地在套管的内壁和绝缘层的外壁之间形成气密结合。
26.在连接时，套管优选首先以形状配合的方式围绕绞合导体放置，然后与绞合导体焊接在一起，尤其是通过超声波焊接或电阻焊接。借助焊接工具，尤其是超声波焊接情况下
的砧座和超声波焊头或电阻焊接情况下的电极，可以实现变形以及套管和绞合导体之间的材料配合接合。在此，在工具的帮助下，套管可以首先以在套管和绞合导体之间形成形状配合的方式变形。在此优选在套管和绞合导体之间形成直接接触面，其形成用于将套管与绞合导体焊接的焊接平面。在变形过程之后或期间，可以通过将焊接能量引入绞合导体和套管之间的焊接平面来进行焊接。焊接平面优选为绞合导体的外表面和套管的内表面，其在变形后彼此贴靠。
27.变形也可以这样进行，即在变形后，套管的横截面轮廓在外侧与内侧不同。套管的内部横截面轮廓优选与绞合导体或电缆一致并且例如是圆形的，而变形之后套管的外轮廓或外形态或横截面形态优选可以是有角的，尤其是多边形，例如六边形或四边形。这种边缘形状尤其适合将焊接工具放置在套管的外周上。
28.套管的接缝在此优选位于平面的区域内，并且不是位于套管的多边形形状的边缘区域内。这确保了接缝在焊接过程中牢固焊接。特别地，在缠绕或接合套管之后在套管上产生的接缝位于焊接工具接合的外表面上。焊接能量可以被引入套管和绞合导体之间的焊接平面中，同时焊接能量可以被引入接缝位置中。因此，在单次焊接过程中，套管可以沿其接缝焊接，同时套管可以与绞合导体焊接。
29.已经认识到，在使用几何形状匹配的焊接工具，尤其是超声波焊头和砧座进行声波焊接时，套管可以首先以形状配合的方式围绕绞合导体塑性变形，然后以材料配合的方式与绞合导体连接。焊接可以在变形过程之后或期间进行。由于使用一个工具进行变形和接合，因此可以以简单又可靠的设备技术同时实现高循环时间。只需设置几个工艺参数，该工艺就可以经济地进行。焊接可以是超声波焊接、电阻焊接或磁脉冲焊接。
30.还可以首先设置压接过程，以将套管形状配合地接合到绞合导体上，然后使用焊接方法将套管与绞合导体材料配合连接。在这种材料配合连接时，可以将绞合导体和/或套管上的氧化层破裂。
31.如已经说明的，套管可以围绕绞合导体放置。在随后将套管形状配合接合到绞合导体时，至少套管、优选还有绞合导体可以塑性变形，以便一方面确保绞合导体和套管之间沿套管内周的良好机械连接，同时例如将套管在其外周上塑性变形以便随后与接触套管连接。在此，可以尤其在套管的外侧上形成平坦的焊接面，沿着该焊接面，焊接工具可以特别好地实现套管与绞合导体的焊接以及随后套管与接触套管的焊接。
32.如上所述，套管围绕绞合导体放置。在此，套管优选已经被切割成一定长度或者在围绕放置之后被切割成一定长度。接缝可以是对接接头或搭接接头。然后以这样的方式进行焊接，即，将焊接工具放置在对接接头或搭接接头的接缝上，该接头优选事先进行塑性变形，从而随后沿着该接缝焊接接缝以及将套管与绞合导体焊接在一起。对此可以使用超声波焊接工具以及电阻焊接工具或磁脉冲焊接工具。
33.根据本发明，可以将套管的面向绞合导体的内侧直接与绞合导体连接，并且将套管的远离绞合导体的表面与接触套管连接。
34.套管以及其优选两个不同的表面形成为使得与传统连接相比，降低了在整个连接中的接触腐蚀的风险。
35.可以首先使由第一金属材料形成的绞合导体与套管的第一金属表面接触。套管具有由不同于第一金属材料的第二金属材料形成的第二金属表面。该第二表面优选不与绞合
导体接触。
36.可以在套管中，尤其是套管的缺口中插入接触套管。
37.连接部件，例如连接导线和绞合导体之间的接触可以通过接触套管建立。接触套管也可以由两个金属表面形成。在这种情况下，下面关于套管材料的说明也适用于接触套管。接触套管可以在第一区段中由绞合导体的材料形成，并且在第二区段中由接触表面区域中的套管材料形成。接触套管也可以相应地进行涂层。
38.绞合导体和连接部件优选由不同的金属材料制成。由于套管/接触套管区域内金属材料的过渡，连接部件与绞合导体的不同金属之间没有直接接触。可以充分保护套管/接触套管处的第一金属材料和第二金属材料之间的金属过渡部免于接触腐蚀。
39.连接部件可以尤其是绞合导线或由实心材料制成的扁平导线。连接部件也可以是连接柱销或压接连接部或连接片。
40.还可能的是，两种金属材料之间的相应过渡部分别形成有低的标准电势差，从而降低了接触腐蚀的风险。绞合导线的金属材料与套管的第一表面/接触套管的第一区段表面的金属材料之间的标准电势差可具有第一值。套管/接触套管的第一金属材料与套管/接触套管的第二金属材料之间的标准电势差可具有第二值。接触套管的第二区段的表面可以由与套管的第二区段(接触面)的材料相同的材料形成。
41.接触套管的第二金属材料与连接部件的金属材料之间的标准电势差可以具有第三值。标准电势差的第一、第二和第三值可以均小于绞合导线的金属材料与连接部件的金属材料之间的标准电势差。
42.标准电势差的第一、第二和/或第三值尤其均小于2v，优选小于1v。由此实现了在任何金属过渡处都不存在大于2v，优选1v的标准电势差，由此保持尽可能低的接触腐蚀。
43.也可能有利的是，标准电势差的第二值，即在套管/接触套管的第一金属材料与套管/接触套管的第二金属材料之间的标准电势差，大于标准电势差的第一值和标准电势差的第三值。
44.标准电势差的第二值尤其可以大于1.5v。与之相对，在第一金属材料与绞合导线或第二金属材料与连接部件的金属材料之间的过渡处，标准电势差的第一和第三值可以小于1.5v。因此，在套管/接触套管与绞合导线或套管/接触套管和连接部件之间的直接接触点处的接触腐蚀电位得以降低。
45.在套管/接触套管区域中，接触腐蚀电势增加。然而，由于可以特别地防止套管/接触套管遭受接触腐蚀，尤其是防止湿气渗透，因此可以降低连接腐蚀的总体风险。
46.各种材料的标准电势优选在标准条件下测量，尤其是25℃、101.3kpa、ph＝0和1mol/l的离子活度。此外，优选在标准条件下使用标准氢电极以确定材料的相应标准电势。然后借助于相应半电池(材料到标准氢电极)的电势确定标准电势的差。
47.根据一个实施例，建议第一金属材料与第二金属材料之间的标准电势差的值大于1v，优选大于1.5v。此外，第一金属材料和第二金属材料之间的标准电势差的值可以小于2.5v。在第一金属材料和第二金属材料之间的过渡处的高标准电势差是期望的，因为可以保护套管/接触套管免于湿气渗透到接缝区域中或两个金属表面之间的过渡区域中。
48.套管/接触套管可以是双金属的，即由至少两种不同的金属材料制成。在此，可以在套管/接触套管中形成双金属板条或双金属涂层。例如，可以提供支撑材质或支撑材料并
且可以提供金属涂层材料。支撑材质或支撑材料可以用涂层材质或涂层材料辊轧包覆。
49.根据一个实施例，套管/接触套管可由金属支撑材料和金属涂层材料形成。支撑材料可以形成第一金属材料并且涂层材料可以形成第二金属材料。支撑材料形成第二金属材料并且涂层材料形成第一金属材料也是可能的。绞合导体可以由金属材料，尤其是第一金属材料或第二金属材料形成。
50.尤其可以考虑使用铜或铝材料作为支撑材料并且使用例如镍作为涂层材料。还可以想到在套管/接触套管的所有侧面都镀上镍。也可以想到使用黄铜作为支撑材料。在支撑材料和涂层材料之间的过渡处，例如可以设置附加涂层，尤其是金属涂层，例如镍。
51.本连接座特别适用于能量导线或电池导线、起动机导线和/或发电机导线，尤其是在机动车辆中。这种导线具有高载流能力，并且适合于例如在较长的时间内承载数百a的电流。因此，建议对绞合导使用大于50mm2的导体横截面。另一方面，绞合导体的导体截面优选小于200mm2。所述绞合导体尤其适用于汽车应用，如在本发明中也要求保护的那样。
52.绞合导体尤其是机动车辆中的能量导线，其可以形成为例如电池导线、起动机-发电机导线、电池-起动机导线、发电机-电池导线等。绞合导体还可以作为能源主干安装在机动车辆中，并且从此处开始，可以实现至不同用电器的不同支路。连接导线也可以形成为电池电缆线、起动机-发电机导线、电池-起动机导线、发电机-电池导线等。连接导线也可以作为能源主干安装在机动车辆中，从此处开始，可以通过绞合导体实现至不同用电器的不同支路。连接导线尤其可以是扁平导线。在此，扁平导体由实心材料一件式成型。
53.根据一个实施例，绞合导体在具有绝缘层的电缆中引导。优选将电缆劈开，以便在两个被绝缘的外部区域之间的中间区域中从绞合导体去除绝缘层。在非绝缘区域的两侧，电缆可被绝缘层包围。绞合导体也可能在端侧末端的区域中被去绝缘。根据本发明的连接座可以在该去绝缘区域中实现。
54.套管优选材料配合地与绞合导体连接。此外，套管优选被挤压。通过挤压，可以在导体和套管之间形成力配合和/或形状配合。套管可以压接接触件的形式与导体连接。为此，将绞合导体沿纵向插入到套管中。
55.然后通过压接冲头和砧座将导体与套管压接。压接优选地通过压接工具完成。压接冲头安装在压接工具的上部并且砧座安装在下部中。套管与导体一起放置在砧座上，压接冲头导致套管在导体区域中的塑性变形，从而使导体以形状配合和力配合的方式保持在套管上。
56.随后或在挤压期间，套管可以通过材料配合与导体连接。在此可以进行焊接。焊接可以是电阻焊接、磁脉冲焊接或摩擦焊接，尤其是超声波焊接。
57.通过在压接过程中用高频振动激励，可以改善连接的机械和电气特性。例如，当使用铝绞线导体时，导体的绝缘氧化铝层会被高频振动破裂。
58.如果在压接过程中用高频振动激励压接冲头和/或压接砧座，则可以大大减少在常规压接过程中必须施加的高的力。这里，高频激励发生在压接过程中，即与其同时进行。并不是先压接然后用高频振动激励，而是在压接过程中引入振动。
59.高频振动还实现了导体松弛能力的变化，并在压接过程完成后防止蠕变。氧化层的破裂促进改善的电连接，而改变的松弛能力导致长期稳定的机械连接。振动导致绞线之间以及绞线与套管之间的材料配合。由此防止了蠕变。
60.根据一个实施例，建议高频振动是超声波振动，尤其是在压接过程中用超声波能量激励砧座和/或压接冲头。压接冲头和/或砧座与超声波增强器机械接触，使得压接冲头和/或砧座可以将超声波能量施加到套管以及导体上。超声波振动的应用特别好地破裂了导体表面和/或套管表面上的氧化层。
61.根据一个实施例，建议超声波能量小于将导体超声波焊接到套管所需的焊接能量。为了将套管与导体焊接，必须在接合位置处施加足够的能量，以便两个接合配合件熔化。然而，超声波能量可低于导体和套管之间焊接所需的焊接能量。这导致更短的循环时间和对超声波发生器的更低要求，使得该连接技术比超声波焊接更具成本效益。在此可以包括套管和导体绞线之间的轻微表面材料结合。然而，接合配合件并不总是必须熔化以形成材料配合。如果接合配合件通过摩擦获得塑性并由此产生材料配合，则可已经出现材料配合。
62.根据一个实施例，建议将导体以铝绞线或铜绞线的形式提供。尤其在使用铝绞合导体时通过引入高频振动获得了特别的优势。正如已经提到的，铝绞合导体的松弛能力在引入高频振动时受到影响，使得绞合导体在完成压接过程后不发生蠕变或仅发生减轻的蠕变。高频振动的引入也使铝绞合导体表面的氧化铝破裂。通过振动将绞合线包裹在一起，使得几乎可以避免连接处的空气夹杂。因此，连接区域是气密的并且不会形成新的氧化层。
63.此外，高频振动的能量可以匹配于相应导体的电缆横截面。将压接冲头压在砧座上的力以及振荡能量可以以非常明确的方式进行设置，以便根据各个导体的横截面设置不同的工艺参数(挤压力、振动能量)以获得长期稳定、导电良好的形状配合连接。
64.即使在使用铜绞合导体时，通过施加高频能量，套管和导体之间的过渡电阻与传统方法相比有所降低。因此，本方法可用于各种类型的绞合导体。
65.通过高频振动引入振动能量，实现了在压接过程中将绞合导体的各个绞线压实。因此，在连接区域中形成了绞合导体的绞线的优选无空隙的捆束，该捆束被压接。压接过程完成后，绞线区域内会出现基本气密的捆束，因此大气中的氧气不能再导致捆束区域内的绞线之间发生氧化。连接的内部，即尤其是绞线本身之间的连接因此可以被保护免于腐蚀并且防止形成新的绝缘氧化层。
66.焊接能量足以将绞合导体的绞线彼此焊接在一起。尤其绞合导体的周向、外围绞线可以彼此焊接在一起。当绞合导体材料的熔点低于套管材料的熔点时尤其如此。通过绞线彼此的表面连接确保绞线之间的良好电接触。还可以防止在压接过程之后在绞合导体的绞线之间形成氧化层或发生腐蚀。
67.高频振动尤其在20khz和70khz之间的频率范围内。但是，在20khz左右，即20到30khz之间的频率范围是优选的。
68.在压接过程中，套管通过压接冲头变形。所需的压接力由压接冲头施加到套管上。然而，由于在压接过程中额外引入了高频振动，因此压接力低于传统的压接方法。通过压接工具的压接冲头和/或砧座，高频振动被引入套管和绞线的材料中，这使得其比未激励的材料更容易变形。在压接过程中伴随高频的变形的优点在于，待施加的压接力低于传统的压接方法。
69.由于在压接期间高频振动已将振动能量引入连接中，因此可以在压接期间和/或之后使用该振动能量熔化焊料并将其注入套管和绞线之间和/或绞线彼此之间的压接连接
中。尽管能量可能太低而无法将导体与套管焊接，但导体会通过振动能量以这样一种方式加热，即在压接期间和/或压接后立即有足够的温度来熔化焊料。然后熔化的焊料流入可能仍然存在于绞线之间以及绞合导体和套管之间的中间空隙中，从而进一步提高长期稳定性。通过振动会产生一种吸力效应，将焊料吸入可能仍然存在的中间空隙中。
70.尤其建议首先用第一压接力将压接冲头降低到砧座上，从而将导体与套管压接在一起。同时，将高频振动引入连接位置中。压接完成后，可以减小压接冲头与砧座之间的第一压接力，使得第二压接力足够大，以便将高频振动施加到连接位置。在第一次压接之后，可以降低第一压接力和/或高频振动的能量。尤其建议，高频振动的能量足够高以将接触位置加热到焊料的熔点以上并因此熔化焊料。高频激励可确保焊料特别好地流入可能仍然存在的中间空隙中。
71.尤其是在压接小横截面的导体时，所需的压接力以及高频振动的能量可能不足以将连接加热到焊料熔点以上。此时，在施加第二压接力的过程中，在连接中引入进一步的振动能量，直到其被加热到足以使所施加的焊料熔化为止。
72.在套管中引入缺口，该缺口尤其贯穿地穿过导体并穿过套管的壁。缺口可以通过钻孔形成。缺口也可以通过冲压引入到套管和导体中。缺口横向于套管的纵轴延伸。缺口的纵轴尤其横向地延伸，尤其是垂直于套管的纵轴。
73.接触套管可以插入到这样的缺口中。该接触套管可以通过材料配合，尤其是通过摩擦焊接，至少与绞合导体的绞线连接。
74.接触套管具有贯通开口，连接柱销或螺钉可以布置在该贯通开口中。由此可与另一个连接导体接触。
75.缺口优选是钻孔。钻孔可以是圆柱形的或截头圆锥形的。钻孔优选匹配于插入贯通开口中的接触套管。
76.为了能够在电导体和连接部件，例如柱销、尤其是螺钉等之间实现连接，建议设置布置在缺口处或缺口中的接触套管。通过接触套管在缺口区域中与导体的材料配合连接确保了与导体的可靠接触。接触套管为与例如柱销形式的电支路的连接提供了足够好的接触面。接触套管和套管之间也可以在套管的接触面区域内进行材料配合连接。
77.然而，将接触套管附接到缺口在技术上要求很高。在焊接过程中，接触套管必须以足够大的挤压力压靠在套管上，同时必须旋转。摩擦焊接工具需要在其旋转并且使接触套管旋转的同时，还将接触套管压靠在导体上和/或压靠在套管上。
78.已经发现，当所需的柱销不直接抵靠套管的内周，接触套管上的电支路的电接触也足够好。如果柱销头在端面上贴靠套管就足够了。由此实现了足够好的电接触。另一方面，这使得接触套管中的贯通开口或接触套管中的贯通开口的内周面和柱销的外形之间不需要形状配合，横截面也不必互补。相反，已经认识到，如果在接触套管中设置形成为内多边形的贯通开口，则对于制造过程是有利的。贯通开口的内周形成为多边形。另一方面，接触套管的外周优选基本上是圆形的，从而接触套管可以在缺口中旋转。这允许通过旋转运动将接触套管与绞线焊接。
79.套管和导体中的缺口的内周与接触套管的外周基本一致。与此相对，接触套管中贯通开口的内周可以是多边形的，既不与其外周一致，也不与可插入接触套管贯通开口中的柱销一致。然而，接触套管中贯通开口的内周也可能是圆形的和/或与其外周和/或可插
入接触套管的贯通开口中的柱销一致。
80.如果接触套管具有径向向外指向的套环，则可以将接触套管特别良好地固定在缺口上。该套环可以形成为凸缘。该套环可以优选地通过使接触套管由至少两个区段形成而形成。这两个区段在接触套管的贯通开口的轴向方向上相邻延伸。第一区段具有第一外周，而第二区段具有比第一外周更大的第二外周。因此，第二区段可以相对于第一区段径向向外突出。当将接触套管附接到缺口时，接触套管优选地以第一区段插入缺口中。第二区段使得接触套管在缺口中的插入深度是有限的，因为第二区段形成止挡。
81.在将接触套管插入缺口中后，可以开始摩擦焊接过程。在摩擦焊接过程中，接触套管优选在套管与第二区段的接触面的区域内通过摩擦焊的方式进行焊接。通过在接触套管上施加挤压力，第二区段被压靠在套管的表面上。已经认识到，最大的焊接能量就出现在该区域中，尤其是该区域将首先通过摩擦焊接进行焊接。
82.也可以将接触套管插入缺口中并通过电阻焊接将其与套管和/或导体焊接。也可以将接触套管插入缺口中并通过磁脉冲焊接将其与套管焊接。
83.第二区段优选形成为凸缘并且一方面用作套管上的接触面，另一方面用作连接部件的扩大的支撑面。连接柱销的头部或拧到连接柱销上的螺母或垫圈可以靠在远离套管的凸缘表面上。
84.已经发现，如果第一区段和第二区段一件式地形成是特别有利的。接触套管尤其可以形成为冲压件或车削件。由于一件式特性，防止了接触套管在焊接过程中被损坏，尤其是防止第一区段和第二区段之间的连接被松解。另一方面，实现了接触套管持久地承受动态环境条件。
85.缺口可以具有与接触套管的第一区段的外表面互补的形状。然后，接触套管可以贴合地贴靠在缺口的内壁上。优选在缺口和第一区段之间存在形状配合。在这种情况下，在焊接时还会在第一区段的外周与绞线之间在缺口处的连接区域中引入足够的焊接能量。然后，接触套管和绞线也在该区域中焊接。
86.如已经提到的，在摩擦焊接过程中，在接触套管上施加挤压力。该挤压力优选从第二区段的方向施加，使得其贴靠套管。通过第二区段与套管表面的贴靠，在摩擦焊接过程中也向该区域引入足够的焊接能量。已经发现，在接触面处将第二区段与套管焊接就足够了。尤其在第二区段的突出区域内实现焊缝。
87.接触套管具有可以形成为内多边形的贯通开口。贯通开口尤其在形状上与摩擦焊接工具、尤其是摩擦焊接突棘互补。摩擦焊接工具可以插入到贯通开口中并且优选以间隙配合紧贴在贯通开口上。为了焊接，通过摩擦焊接工具将扭矩引入到接触套管中。通过将贯通开口形成为内多边形，摩擦焊接工具的扭矩被特别好地接收。
88.在此方面，应该提到的是，内多边形这一概念也可以理解为多倒圆形。贯通开口尤其形成为具有较小半径的区段和具有较大半径的区段的携带型材，其中这些区段交替地依次相继。
89.通过第一区段的外周在缺口的轴向方向上从第二区段逐渐变细，实现了接触套管在缺口处的特别好的配合形状。在此第一区段优选地是截头圆锥形的。
90.第一区段在轴向方向上的延伸优选对应于电导体连同套管在其缺口方向上的材料厚度。由此确保第一区段优选与套管的缺口齐平。
91.如先前提到的，套管和连接导线之间的接触问题优选出现在套管由铝制成的情况下。使用铝材料作为套管的材料在材料成本和重量方面具有很大的优势，因此套管优选由铝材料或其合金形成。接触套管可由过渡金属材料或其合金形成。优选使用不锈钢、铜或黄铜套管。使用由铝以外的材料制成的接触套管有两个优点。首先，防止连接柱销和套管之间的电接触由于氧化铝而恶化。其次，在使用比铝更硬的材料的情况下，可以提高接触套管和连接柱销之间连接的机械强度。使用不锈钢、铜或黄铜时，可以保证将连接部件旋拧通过接触套管时，机械应力不会引起接触套管的明显变形。还保证了接触套管的端面在承受持续的机械负载时不会显著变形，从而保证连接柱销和接触套管之间持久牢固的连接。
92.根据一个实施例建议，接触套管中的贯通开口的净直径适合于容纳柱销，尤其是螺栓。在这里，具有m6或m8螺纹的螺栓尤其有意义。具有较小半径的区域之间的净宽度至少足够大以允许插入合适的柱销，尤其是m6或m8柱销。已经发现6或9mm的净宽度是有利的。
93.连接座优选位于电缆的端部之间并且优选布置在电缆的中间区域中。连接座优选远离电缆的远端。通过优选以材料配合方式将套管布置在绞合导体上，可以压实绞合导体。绞线可以通过套管固定。此外，可以通过套管保护绞线免受环境影响。
94.电缆的绞合导体尤其是绝缘的，并且在连接座区域中，绞合导体(导体)没有绝缘层。因此，连接座位于导体的两个绝缘区域之间。在该去绝缘区域中，根据一个实施例，套管可以与导体材料配合地连接。如果设置了多个去绝缘的区域，则可以沿着电缆的走向设置一个或多个连接座，通过这些座可以实现电引出头。尤其地，如果电缆是主电池线束之一，则因此可以在电池线束上实现各种电引出头，而不会由于其他情况下的必要中断而对电池线束本身的电导产生负面影响。引出头不会导致沿电缆的电力损耗增加，因为电缆不会被引出头中断。
95.引出头可以通过接触套管与电缆导线连接。在这种情况下，电缆保持完整，其电导基本上不受影响。由此可以将一件式或两件式或多件式电缆从电池引到发动机舱，尤其是发动机舱中的起动机或电动机，该电缆在相应区段中的导电性不会受到引出头的影响，会仅受轻微影响。电缆的绝缘层在绝缘区段中完全包围导体。绝缘层优选由非导体形成，尤其是塑料，例如pvc或硅树脂。
96.根据一个实施例，建议电导体是圆形导体。优选地，电导体是弯曲刚性的并且因此尤其不可由于其自身的重量而塑性变形。还建议绞线由铝或其合金形成。尤其e-铝，例如铝99.5可以用于导体。
97.取决于导体材料的使用，套管优选由电学相似的、尤其是相同的金属材料形成。例如，如果导体由铜或其合金形成，则套管也可以由铜形成。然而，由于本连接座尤其在使用铝时是有利的，因此根据一个实施例还建议套管由铝或其合金形成。通过导体和套管使用电气相似或相同的金属确保在引出头和导体之间的连接座区域内的同种材料连接。从而防止了接触腐蚀或将其减少到最低限度。此处针对套管所述的内容同样适用于所描述的接触套管。
98.另一方面，连接座旨在提供电引出头。该引出头由从引出头引出的电缆使用。例如，这些电缆可以由铜制成。为了简化在连接座上的电分接，建议接触套管和/或连接部件可以由铜或其合金形成。然而，也可以提供通向由铝制成的电接触部件的分支，从而接触套管和/或连接部件也可以由铝形成。
99.通过使连接部件由钢或不锈钢制成可以减少铝制成的接触套管与连接部件之间的接触腐蚀。在这种情况下，连接部件与接触套管之间的接触腐蚀可以忽略不计。合适的绝缘措施可以保护连接部件和接触套管之间的接触位置免受环境影响，尤其是免受水影响，从而降低腐蚀风险。
100.为了装备用于连接到电缆接线头或其他电缆末端的连接部件，建议将其镀锡和/或镀亚镍。
101.根据一个实施例建议，套管、接触套管、选择性的连接部件的部分和导体用绝缘层包覆。尤其地，绝缘层不仅围绕套管、接触套管、选择性的连接部件的部分和导体，而且延伸超出导体的绝缘层。因此，使套管、接触套管、连接部件部分和导体的完全包围成为可能。绝缘层在很大程度上防止了湿气的进入。这保护导体与套管之间或接触套管与连接部件之间的过渡部免受环境湿气的影响。
102.为了能够与连接柱销电连接，连接柱销在其远离接触套管的端部没有绝缘层。柱销区域中的绝缘层可以是这样的，即，其可以容纳封闭件，尤其是帽形式的封闭件。因此，柱销的端部可以用绝缘帽盖住，并且在要连接到螺栓的情况下，可以将帽移除。
103.为了避免在电器网络安装过程中出现错误的接极，尤其是为了接触相应支路的正确柱销，建议在连接柱销的远离接触套管的末端区域中以防错(poka yoke)方式对绝缘层进行机械编码。通过柱销绝缘层外周在远离套管的端部区域中的特定形状，可以确保仅某些类型的连接插头可以连接到柱销。例如，只要插头的内周与柱销上的绝缘层的外周不一致，则可以防止插接连接。由此可以防止错误连接。编码尤其通过在柱销末端区域中对绝缘层的外周进行赋形来完成的。
104.为了能够将连接座固定在例如车身内部的容纳部中，建议挤压后的套管的边长大于导线的直径，尤其是大于电缆的直径。挤压后的套管的方形和矩形形状尤其已被证明是有利的。
附图说明
105.在下文中，参考示出了实施例的附图来更详细地说明本发明。
106.图中：
107.图1a示出了电缆的横截面；
108.图1b示出了去绝缘的电缆的视图；
109.图1c示出了另一个去绝缘的电缆的视图；
110.图2a示出了尚未施加套管的电缆；
111.图2b示出了尚未施加套管的电缆；
112.图2c示出了尚未施加套管的电缆；
113.图2d示出了已施加套管的电缆；
114.图3a-f示出了根据不同实施例的套管；
115.图4a、b示出了根据不同实施例的套管和绞合导体之间的连接；
116.图5a-c示出了根据不同实施例的套管和绞合导体之间的连接；
117.图6示出了套管在绞合导体上的接合；
118.图7示出了具有缺口的套管；
119.图8a-c示出了根据不同实施例的接触套管；
120.图9a-d示出了根据不同实施例的接触套管；
121.图10示出了接触套管和带有导体的套管之间的连接；
122.图11示出了接触套管在套管缺口中的接合；
123.图12示出了带有保险丝盒的连接座。
具体实施方式
124.图1a示出了具有金属导体4和绝缘层6的电缆2。
125.金属导体4优选作为绞合导体并且特别是弯曲刚性的。导体4优选是圆形导体。导体4的材料优选为铝，尤其是铝99.5。当电缆2不能由于其自身的重力而塑性变形时产生电缆2的弯曲刚性。需要大于重力的力才能引起电缆2的塑性变形。
126.绝缘层6优选由pvc或硅树脂制成。
127.如图1b所示，在根据本发明的连接座中，电缆2可以在中间区域中，即远离其相应的远端去绝缘，从而形成去绝缘区域8。在去绝缘区域8中，导体4没有绝缘层6。
128.如图1c所示，在根据本发明的连接座中，可以在端部区域，即端侧端部处对电缆2进行去绝缘，从而形成去绝缘区域8。在去绝缘区域8中，导体4没有绝缘层6。
129.套管10和电缆2的绞合导体4之间的接合在图2中以示例的方式示出。
130.如图3a-f所示，根据应用和绞合导体4的材料，金属板可以以表面40a或表面40放置在绞合导体4上，或者以支撑材料10c或涂层材料10d放置在绞合导体4上。
131.此处，电缆2可以被劈开，使得绞合导体4在电缆2的两个绝缘区域之间暴露出来。套管10现在被放置在这样的区域周围。这里，套管10以表面10a、10b中的一个放置在绞合导体4上，然后卷边。套管10可在卷边前定长切割，或可在卷边后定长切割。
132.图2b示出了一个实施例，其中套管在电缆2的端侧去绝缘的端部围绕绞合导体4放置。这里，也取决于绞合导体4由哪种材料制成，选择将套管10的表面10a、10b中的哪个放置在绞合导体4上。铜材料或铝材料特别适合绞合导体4。
133.图2c示出了将例如根据图3f的套管10套到或放置到电缆2的端侧端部上，在该端部上将绞合导体4去绝缘。
134.根据图2d，电缆2被劈开，使得绞合导体4在电缆2的两个绝缘区域之间暴露出来。现在将套管10推到该区域上，或者在多件式的套管的情况下将其放置到其上。在此，将套管10以表面10a、b中的一个放置在绞合导体4上，然后被挤压。
135.在将套管10放置在绞合导体4上之后，将其塑性变形并围绕绞合导体放置。图4a中示出了套管10和绞合导体4之间的这种至少机械接合的连接的横截面。
136.图3a-f示出了处于尚未变形状态的套管10，尤其示出了穿过套管10的横截面或纵向剖面。
137.图3a以横截面示出套管10。套管10具有由不同金属材料形成的两个表面10a和10b。根据图3a的套管10例如是双金属板条，其具有支撑材料10c和涂层材料10d。支撑材料10c和涂层材料10d之间的过渡部的特征在于具有标准电势差。该标准电势差优选大于一伏特。
138.支撑材料10c例如可以是铝材或铜材。铝和铜的所有合金都可以用作支撑材料。涂
层材料10d也可以是铜材料或铝材料以及属于其的所有合金。此外，涂层材料10d也可以是镍。
139.图3b示出了套管10的另一个实施例，其中支撑材料10c和涂层材料10d在所有侧面上都涂覆有另一材料12。材料12尤其可以是镍材料。
140.图3c示出了套管10的另一个实施例。其中支撑材料10c可以形成为金属板并且涂层材料10d可以例如可以是尤其具有镍的涂层。涂层可以是电镀涂层。
141.图3d示出了套管10的另一个实施例。其中支撑材料10c可以在所有侧面上涂覆有涂层材料10d。在此，涂层材料10d优选可以是镍层。
142.图3e示出了套管10的另一个实施例。其中支撑材料10c可以设有布置在其上或嵌入其中、尤其是滚压包覆的涂层材料10d。支撑材料10c和涂层材料10d之间的过渡部可以例如由例如镍的涂层12涂覆。涂层材料10d在远离支撑材料10c和涂层材料10d之间的过渡部的位置可以没有涂层1。
143.图3f示出了套管10的另一个实施例。其形成为两件式套管10，其中在两个套管部分上均设有支撑材料10c和涂层材料10d。未示出的是，套管也可以在外周上被完全涂覆，例如涂覆镍。
144.关于支撑材料10c和涂层材料10d的材料组合的实施方案适用于所有可能的套管10。尤其地，其他的材料组合是可能的，尤其是在使用不锈钢等的情况下。
145.图4a示出了套管10和绞合导体4之间的连接的横截面。这里，涂层材料10d位于套管10的面向绞合导体4的一侧，而支撑材料10c位于套管10的背离绞合导线体4的一侧。通过套管10的塑性变形，首先在涂层材料10d和绞合导体4之间的过渡处产生形状配合连接。套管10在对接接头中包围绞合导体4并且形成接缝14。
146.图4b示出了另一个实施例，其中，例如，支撑材料10c布置在套管10的面向绞合导体4的一侧上，而涂层材料10d布置在套管10的远离绞合导体4的一侧上。
147.例如，套管10已经包围绞合导体4，然后被定长切割。接缝14例如在此形成为搭接接头。
148.在套管抵靠绞合导体4放置之后将其塑性变形。
149.图5a示出了在绞合导体4上挤压套管10。图5a以示例的方式示出了两个压爪16a、16b，利用其可以将套管10以塑性变形的方式接合到导体4上。为此，压爪16a、b朝套管10的方向移动并且在此过程中使其变形。横截面i-i显示在图5a的右侧。可以看出，例如利用压爪16a、b给定了套管10的轮廓。在所示示例中，在通过压爪16a、b挤压之后，套管10具有带有两个相对表面18a、b的矩形外轮廓。表面18a、b优选地彼此平行延伸。此外，套管10直接贴靠在绞合导体4上。
150.此外，在图5a中可以看出，套管10选择性地也在电缆2的绝缘层区域内压靠在电缆2上。压爪16a、b可以成形为使得在套管10和电缆2的绝缘层之间形成形状配合的并且优选地还气密的连接。
151.在图5a中，还可看到套管10的接缝14。接缝14位于套管10的外周的平坦表面18a、b的区域中。接缝14尤其位于焊接平面的区域中，利用该焊接平面将套管10与绞合导体4焊接。压爪16a、b也可以形成为超声波工具，尤其是砧座和超声波发生器，并且可以在根据图5a所述的挤压过程中直接将套管10与绞合导体4焊接并且沿着接缝14进行焊接。
152.压爪16a、b可以以超声波发生器和砧座的形式工作。超声波发生器16a和砧座16b的轮廓可以使得沿着套管10的切割平面i-i的横截面在变形之后是有棱角的。借助超声波发生器18a和砧座18b，可以首先将套管10以赋形方式围绕绞合导体4放置，然后或在相同的工作步骤中将其与绞合导体4焊接在一起。在此，焊接可以同时沿着接缝14进行。
153.图5b示出了另一个实施例。这里，可以设置压爪16a、b或超声波发生器16a和砧座16b以将套管10压到绞合导体4上，并且如果需要，同时或随后将其焊接。如图5b所示，通过压爪16a、b进行对应于沿截面i-i的横截面的赋形。同样，这里也形成平坦的焊接面。接缝14可以设置在这些焊接面之一内。
154.图5c示出了另一个实施例，其中套管10压在绞合导体4和电缆2的绝缘层上。截面i-i中示出了，外周可以是例如四边形，接缝14尤其也可以形成为搭接接头。
155.如图6a所示，压爪16a、16b可以形成为压接冲头16a和压接冲模16b。压接冲模16b通过增压器20与超声波转换器22耦合。
156.为了压接，首先将带有导体4的套管10放置在压接冲模16b上。
157.然后将压接冲头16a用力压靠在压接冲模16b上，使得套管10被压接。
158.同时，转换器22被激活并且压接冲模16b通过增压器20以高频振动、尤其是超声波振动激励。振动的方向在此尤其垂直于运动方向24。振动的方向也可以基本上平行于导体4的纵向。
159.在冲头16a下降到冲模16b上的过程中，套管10和导体4都以高频振动激励。这导致套管10和导体4更容易变形。高频振动导致在去绝缘区域8中导体4的绞线彼此之间相互焊接。施加的能量可小于引起绞线4的金属和套管10的金属之间焊接所需的能量。
160.在压接之后，压接冲头16a、12反向于方向24从套管提升。形成的压接连接优于迄今为止的压接连接，因为改进了触点的导电性。对此的原因是在压接过程中施加了高频振动。通过这种高频振动尤其松解了导体4的绞线上的绝缘层。此外，在导体4的去绝缘区域8中引起绞线之间的焊接。优选产生了无空隙的绞线捆束。
161.当压接冲头16a移动到套管10上时，尤其是在压接冲头16a使套管10塑性变形之后，可以将焊料送至套管10的区域。由于通过压接冲模16b施加的振动能量，导体4以及套管10被加热，使得焊料熔化。
162.尤其是对于小横截面，还可以在接合过程之后首先将压接冲头16a从套管10稍微抬起，从而挤压力与压接过程相比降低。此外，可以减少振动能量，但仍然施加到导体4和套管10之间的接触位置。由此可以将导体4以及套管10以这样的方式加热，使得焊料熔化并且渗入压接连接。
163.高频振动为焊料产生毛细管效应，并且其可以很好地流入可能仍然存在的空腔中。
164.在将套管10以形状配合以及材料配合的方式，尤其是通过超声波焊接或电阻焊接结合到绞合导体4上，并且必要时结合到电缆2的绝缘层上之后，可以将接触套管引入套管10。
165.为此，如图7示例性所示，在套管10和绞合导体4中引入缺口26。绞合导体4具有纵轴4a，并且套管10平行于该纵轴延伸。缺口26的轴线26a横向于该纵轴4a延伸。
166.缺口26可以通过冲压或钻孔引入套管10连同导体4中。然后可以将接触套管插入
缺口中，如下面所示。
167.图8a示出了接触套管28。接触套管28由两个区段28a、28b形成。区段28a、b在接触套管28的纵轴x的方向上并排布置。
168.两个区段28a、b也可以是一体的并且由接触套管28的实心材料形成。
169.可以看出，区段28a的直径d比区段28b的直径d小。较大的直径d意味着区段28b以凸缘状方式布置在区段28a上。
170.区段28a优选具有对应于缺口26在方向26上的长度的高度h。
171.图8b示出了另一接触套管28，其中第一区段28a从第二区段28b开始沿着轴线x逐渐变细。第一区段28a尤其是截头圆锥形的。
172.图8c示出了另一个接触套管28，其中第二区段28a区段性地由圆柱形区域、截头圆锥形的中间区域和圆柱形的端部区域形成。
173.相应第一区段28a的形状优选使得其轮廓对应于缺口26。
174.为了将接触套管28过程可靠地焊接在缺口26中，建议在接触套管28中形成具有不同直径的贯通开口30。这种不同的直径导致贯通开口30的不同轮廓，如图9a-d所示。
175.图9a-d示出了接触套管2在相应第一区段28a上的俯视图。
176.图9a示出了具有形成为多倒圆形状的贯通开口30的接触套管28。
177.贯通开口30穿过第一区段28a和第二区段28b。此外，可以在图9中，以及在图9b-d中看出，第二区段28b以凸缘状方式布置在第一区段28a上并且形成面向第一区段28a的方向的支撑面。通过该支撑面，接触套管28可以在缺口26的区域内抵靠套管10放置。
178.图9b示出了一个实施例，其中贯通开口30是四边形。
179.图9c示出了一个实施例，其中贯通开口30是八边形。
180.图9d示出了一个实施例，其中贯通开口30是六边形。
181.贯通开口30使得其分别具有小于最大可能直径的净直径。直径的跃迁促使从摩擦焊接工具到接触套管28的特别好的扭矩传递。
182.图10中示出了焊接在套管10上的接触套管28。可以看出，接触套管28插入到缺口26中。还示出了至少在第二区段28b和套管10的表面之间的接触面区域中形成焊缝34。然而，焊缝34也可以在第一区段28a的周面和缺口26之间的接触面32的区域中延伸。在此，可以在接触套管28的区段28a中的材料与绞合导体4的绞线之间形成材料配合。
183.为了将接触套管28接合到缺口26中，首先将接触套管28以其贯通开口30套到摩擦焊接突棘38a上。图11示出了摩擦焊接突棘38a如何沿x轴线被推入贯通开口30中。选择性的保持装置40在接触套管28上施加保持力，使得接触套管不会由于其自身的重力而从摩擦焊接突棘38上滑落。
184.随后，摩擦焊接突棘38a或摩擦焊接工具38朝缺口26的方向平移运动。在此，接触套管28被引入缺口26中。
185.通过由第二区段28b形成的凸缘，接触套管28在缺口26中的特定插入深度处到达最终位置。在该最终位置中，区段28b的凸缘靠在套管10的表面上。
186.随后，使摩擦焊接突棘38a旋转，其中同时沿轴线x的方向在套管10的表面上施加挤压力。通过旋转和挤压力将接触套管28与套管10焊接。这在图11b中示出。
187.随后，接触部件，例如连接柱销可被推动穿过贯通开口30并与接触套管连接。接触
部件可以拧入贯通开口30中，以夹紧方式固定在贯通开口30中或以材料配合的方式连接在贯通开口30中与接触套管28连接。
188.图12示出了这种连接的视图。连接柱销42经由接触套管28与套管10和导体4连接。除了连接柱销42之外，图12中还示出了保险丝盒44。保险丝盒44通过电导体与柱销42连接。例如，电导体被拧紧或夹紧在柱销42上，从而提供与导体4的电连接。导体4的电势因此可以在保险丝盒30中获取并且从此处可以分支出到用电器的支路。
189.借助所示的连接座，可以实现电源导线的特别简单的电气引出头。这样的电源导线几乎不会受到电气影响，并且其导线电阻基本上不受连接座数量的影响。此外，连接座可以沿导线设置在期望位置，从而实现了在车辆电器网络中分散的能量分配。根据需要，可以以特别简单的方式将多个保险丝盒和支路在车辆内不同位置处与电源导线连接。因此，电缆的批量制造可以个性化调整并由此适应特定类型的车辆。