(57)【要約】  本発明は、圧着接続部を生成する方法、及び導電体とその導電体に圧着された圧着部材との間の圧着接続部であって、導電体と圧着部材との間に導電性粒子が配置された圧着接続部に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はアルミニウム合金の導電体（４，５）と前記導電体（４，５）に圧着された圧着部材（３）との間の圧着接続部であって、
銅合金（７）からなる導電性粒子が前記導電体（４，５）と前記圧着部材（３）との間に配置された圧着接続部。
【請求項２】
前記粒子（７）が１００μｍ未満、特に６０μｍ未満の直径を有する請求項１に記載の圧着接続部。
【請求項３】
前記粒子（７）が１０μｍより大きく６０μｍ未満である請求項１又は２に記載の圧着接続部。
【請求項４】
前記粒子（７）が機械粉砕された粉体形状に構成された請求項１乃至３のいずれか一項に記載の圧着接続部。
【請求項５】
前記粒子（７）が角を有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の圧着接続部。
【請求項６】
前記粒子（７）が少なくとも部分的に以下の銅合金、即ち、ＣｕＳｎ，ＣｕＺｎｘＳｎｙ，ＣｕＦｅ，ＣｕＮｉＳｉ，ＣｕＡｌｘｙのいずれか一つから構成される請求項１に記載の圧着接続部。
【請求項７】
前記粒子（７）が、銅及び亜鉛と、以下の群、即ち、Ｓｎ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ａｇ，Ｔｉ，Ｍｇ又はＣｒから更に１つの元素とを有する三元化合物から構成される請求項１に記載の圧着接続部。
【請求項８】
前記粒子（７）が黄銅からなり、
前記黄銅の亜鉛含有率が好ましくは１０％乃至７０％である請求項１に記載の圧着接続部。
【請求項９】
前記圧着部材（３）が錫層（８）によって包囲されている請求項１乃至８のいずれか一項に記載の圧着接続部。
【請求項１０】
前記導電体（４，５）がアルミニウムから形成される請求項１乃至９のいずれか一項に記載の圧着接続部。
【請求項１１】
前記導電体（３）が、アルミニウムを９０％より多く含むアルミニウム合金から形成される請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の圧着接続部。
【請求項１２】
前記圧着部材（３）が以下の材料、即ち、Ｃｕ，ＣｕＳｎ，ＣｕＺｎ，ＣｕＺｎＳｎ，ＣｕＦｅ，ＣｕＮｉＳｉ，ＣｕＮｉＺｎのうちの一つから構成される請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の圧着接続部。
【請求項１３】
圧着部材と導電体との間に圧着接続部を生成する方法であって、
前記導電体と前記圧着部材との間に導電性粒子が導入された後に前記圧着部材が前記導電体に圧着される方法。
【請求項１４】
前記粒子がキャリア剤に導入され、
前記キャリア剤が前記粒子と共に前記導電体に及び／又は前記圧着部材に塗布される請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記キャリア剤が、有機溶剤、特にベンゼン、アルコール、アセトン、油の形態であるか、脂肪の形態である請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載の圧着接続部、及び請求項１３に記載の圧着接続部を生成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術では様々な種類の圧着接続部が知られており、これらの圧着接続部では、導電性圧着部材、一般的には圧着スリーブが、機械的及び導電的に且つ導電体に接続される。導電体は、一般的に複数の導線を有する。圧着接続部の重要な機能は、圧着部材と導電体との間の電気抵抗を減少することである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、圧着部材と導電体との間の導電性接続部の改善を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、請求項１に記載の圧着接続部、及び請求項１３に記載の圧着接続部を生成する方法によって達成される。
【０００５】
本発明のその他の有利な実施形態は従属請求項に提示される。
【０００６】
記述された圧着接続部の利点は、導電体と圧着部材との間の電気抵抗が減少されることである。更に、導電体と圧着部材との間の導電性接続部が、長期間、高度の安定性を有する。これらの利点は、導電体と圧着部材との間に導電性粒子が配置されることによって達成される。導電性粒子は圧着部材と導電体との間で圧搾され、導電体と圧着部材との間に機械的且つ導電的な接続部が生じる。
【０００７】
試験によれば、前記粒子は、好ましくは１００μｍよりも小さい直径であって、特に６０μｍよりも小さい直径を有する。前記粒子は、好ましくは、前記粒子の直径が６０μｍよりも小さく、好ましくは１０μｍよりも大きいような大きさを有する。上記の選択された程度の大きさにより、前記粒子は、圧着作業を妨げたり圧着部材及び／又は導電体を損傷したりすることなく、圧着部材と導電体の間に導電性接続部を生じるのに特に適している。
【０００８】
他の実施形態では、前記粒子は、機械的に粉砕された、特に圧砕された粉体形状に構成されている。機械的粉砕によって、導電体と圧着部材との間に導電性接続部を形成するのに有利な角ばった構造の粒子が生成される。
【０００９】
他の実施形態では、前記導電性粒子は、少なくとも部分的に導電性金属から、特に銅から形成される。粒子の金属構造により、圧着時に金属の導電体と金属の圧着部材との間に金属間接続部が生成される。
【００１０】
粒子の前記構造には銅合金が特に適している。この場合、好ましくは、銅と亜鉛の二元化合物、又は銅及び亜鉛と、以下の群、即ち、錫、アルミニウム、鉄、ニッケル、銀、チタン、マグネシウム、又はクロムから更に１つの元素とを有する三元化合物を使用することができる。
【００１１】
亜鉛含有率が好ましくは１０％乃至７０％である黄銅からなる粒子によって良好な導電性が得られる。
【００１２】
他の実施形態では、亜鉛層によって包囲された圧着部材が使用される。この亜鉛層によって、導電性粒子と導電体の機械的接続部の領域において空気中の酸素からの導電体の遮蔽及び前記粒子と圧着部材との機械的接続部の遮蔽がもたらされる。それにより、導電体と圧着部材との間の導電性接続部の長期安定性が改善する。
【００１３】
他の実施形態では、前記導電体は、アルミニウム、又はアルミニウム含有率が９０％よりも大きいアルミニウム合金から製造される。複数の撚り線によって前記導電体を形成することが好ましい。
【００１４】
他の実施形態では、前記圧着部材が以下の材料、即ち、Ｃｕ，ＣｕＳｎ，ＣｕＺｎ，ＣｕＺｎＳｎ，ＣｕＦｅ，ＣｕＮｉＳｉ，ＣｕＮｉＺｎのいずれか１つから構成される。
【００１５】
前記導電性粒子は、圧着作業の前に前記圧着部材と導電体との間に導入される。この場合、導電性粒子は、例えば導電体に及び／又は圧着部材に対して、粒子状で、又は導電性粒子を混ぜたキャリア剤によって、塗布されてもよい。一例として、有機溶剤、特にベンゼン、アルコール、アセトン、油、或いは脂肪もキャリア剤として適している。
【００１６】
前記導電性粒子は、ブラシ、スタンプを使用して、又は空気流を使用して塗布されてもよい。
【００１７】
キャリア剤と混合された前記導電性粒子は、例えばインクジェット又はマイクロディスペンシング等の噴射法又は分注法によって塗布されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
図面を参照して本発明を以下により詳細に説明する。
【図１】圧着作業の工程を示す。
【図２】圧着作業の工程を示す。
【図３】圧着部材が取り付けられたケーブルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、アンビル１とスタンプ２を備える圧着工具の概略図である。アンビル１上には圧着部材３が配置される。圧着部材３の上方には導電体４が示されており、その導電体４は撚り線と呼ばれる複数の導線５から構成されている。導電体４に及び／又は圧着部材３の接触側６に導電性粒子７が塗布される。
【００２０】
他の実施形態では、導電性粒子７は、少なくとも部分的に導電性金属から、特に少なくとも部分的に銅から製造される。例えば、この粒子は黄銅からなり、その亜鉛含有率が１０％乃至７０％であることが好ましい。
【００２１】
導電性粒子の三元銅合金として、銅及び亜鉛と、以下の群、即ち、錫、アルミニウム、鉄、ニッケル、銀、チタン、マグネシウム、又はクロムからのもう一つの元素とを備える化合物を使用することができる。
【００２２】
導電性粒子は、例えば、少なくとも部分的に以下の銅合金、即ち、ＣｕＳｎ，ＣｕＦｅ，ＣｕＮｉＳｉ，ＣｕＡｌ＋ＸＹのうちの一つから製造される。
【００２３】
圧着部材３は、導電性材料、例えば金属から製造される。選択した実施形態によっては、圧着部材３は少なくとも接触側６に錫層８を備える。
【００２４】
圧着部材３及び／又は導電体４は、例えば、以下の材料、即ち、Ｃｕ，ＣｕＳｎ，ＣｕＺｎ，ＣｕＺｎＳｎ，ＣｕＦｅ，ＣｕＮｉＳｉ，ＣｕＮｉＺｎのうちの一つから製造されてもよい。
【００２５】
選択した実施形態によっては、導電体４は、アルミニウム又はアルミニウム含有率が９０％より大きいアルミニウム合金から製造され、導電体４として複数の導体撚り線５が設けられることが好ましい。
【００２６】
導電性粒子７は、１本の撚り線５の直径の５％乃至３０％以下の直径、好ましくは個々の撚り線の直径の５％乃至２０％の範囲内の直径を有することが好ましい。これは、従来の程度の大きさの導体撚り線５では、１０μｍ乃至１００μｍ、好ましくは１０μｍ乃至６０μｍの直径にほぼ対応する。
【００２７】
粒子７は、機械粉砕によって粉体として製造されることが好ましい。機械粉砕中に、粒子は角を備え、この角によって、圧着部材３と導電体４との間の機械的且つ電気的接触の改善が可能になる。
【００２８】
選択した実施形態によっては、球面を有する粒子７を使用することもできる。
【００２９】
導電性粒子７は、例えば、空気流を用いて導電体４及び／又は圧着部材３の接触側６に塗布される。更に、導電性粒子７の塗布は、ブラシ又はスタンプを用いて行うこともできる。更に、導電性粒子７を導入したキャリア剤を使用することができる。例えば、有機溶剤、例えば、ベンゼン、アルコール、アセトン、油等がキャリア剤として適している。更に、粒子７は、有機溶剤を用いて又は有機溶剤を用いずに脂肪に導入し、計量して導電体４又は接触側６に塗布することができる。計量は、例えばインクジェット又はマイクロディスペンシング等の噴射法又は分注法によって行うことができる。
【００３０】
圧着部材３上への錫層８の好適な配置により、粒子７の金属間接触面が導電体の金属又は圧着部材の金属に対して遮蔽されるので、金属間接触面には酸素がほとんど又は全く届かない。導入された酸素は全てまず錫層によって結合され、錫層が酸化して酸化錫を形成する。その結果、酸素は、粒子７と導電体との間又は粒子７と圧着部材３との間の金属間接触面から隔離される。
【００３１】
導電性粒子７が導入された後、スタンプ２がアンビル１に向かう方向に押圧される。この場合、スタンプ２が線４を圧着部材３内に押圧し、圧着部材３の圧着側面同士を係合する。圧着側面は巻き込まれ、導電体は均一に圧縮され、圧着接続部が形成される。機械的圧力によっては、粒子７は、圧着部材３の接触側６内へ及び撚り線４の表面内に押圧される。
【００３２】
図２は、導電体４が圧着部材３及び粒子７と共に押圧された最終位置を示す。
【００３３】
図３は、図２の圧着接続部の一例の斜視図である。複数の撚り線５の形状の導電体４を有する電線１０が示されており、導電体４は絶縁カバー１１によって包囲されている。圧着部材３は、絶縁体が除去された撚り線５の端部に取付けられている。圧着部材３は、対向コンタクトに嵌着するように設けられたコンタクト部材１２を有する。更に、圧着部材３は、張力リリーフとしてカバー１１とともに押圧される更なる側面１３を有する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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