具有多层结构的电源端子和具有不同层数的电源端子集合的制作方法

1.本发明涉及机动车辆中的电力互连领域。例如，本发明涉及用于在电动或混合动力汽车中将电池组电池、转换器、充电插头、发动机等互连的电源端子。


背景技术：

2.电源端子通常包括接触部分、连接部分和在二者之间的中间部分。这种电源端子在温度没有过度升高的情况下能够传导的电流强度取决于至少接触部分的截面。能由电源端子传导的电流强度越大，接触部分的截面就越大。在电源端子当中，存在着一些端子，其中至少接触部分具有板状形状。能够被用于制造这种电源端子的板的厚度也受到以下事实的限制，即：厚度越大，诸如冲压、压印、弯曲等的操作就越困难。更具体地，例如，对于铜合金，大块材料的3毫米厚度是一个难以跨越的极限。因此，与具有更大厚度的电源端子相比，制造具有更大宽度的电源端子变得更容易。但是，增加电源端子的宽度比增加其厚度，对容纳这种电源端子的连接器的尺寸具有更大的影响。
3.本公开的目的是旨在提供一种电源端子，该电源端子能够传导相对较高的电流强度，而不会过度升高温度，也不会使其制造过度复杂化。


技术实现要素：

4.实际上，这种电源端子包括具有主顶表面的接触部分和从所述主顶表面突出的至少一个接触区域。从所述主顶表面突出的所述接触区域改善了所述电源端子与配对连接器的所述电源端子之间的所述连接。然而，该突起由所述接触部分的所述多层结构的压印或冲压导致的。压印多层结构比大块结构更容易。因此，即使所述多层结构的厚度大于大块结构的厚度，制造所述电源端子也无需更精密的和/或复杂的工具。换言之，通过增加所述厚度，即所述多层结构的层数，可以增加所述接触部分的所述截面。
5.在本文件中，无论采用何种技术来实现这种变形(压印、冲压、冲孔等)，术语“压印”、“压花”和“被压印”应被理解为与一层或多层的变形相对应的一般含义。
6.根据另一方面，公开了一种电源端子集合。
7.根据另一方面，公开了一种连接器。
附图说明
8.本发明的其它特征、目的和优点将在参考以下参考附图并通过非限制性示例给出的详细描述后变得显而易见，其中：
9.图1是连接器组件的剖面示意图；
10.图2是被配置成被容纳在连接器组件中的阴电源端子的示例的立体示意图，如图1的连接器组件；
11.图3是图2中所示的阴电源端子的立体示意图和纵向剖面示意图；
12.图4是如图2和图3中所示的阴电源端子的接触部分的变体的立体示意图；
13.图5是如图2和图3中所示的阴电源端子的中间部分的变体的立体示意图；
14.图6是图2和图3中所示的阴电源端子的变体的作为侧立面图的示意图；
15.图7是图2和图3中所示的阴电源端子的作为侧立面图的示意图；
16.图8是图2和图3中所示的阴电源端子的变体的作为侧立面图的示意图；以及
17.图9是图1中所示的连接器组件的变体的剖面示意图。
具体实施方式
18.图1中示出了连接器组件1的示例实施方式。根据该示例，连接器组件1包括阳连接器2和阴连接器3。阳连接器2具有由介电材料制成的壳体，并且该壳体包括被配置成用于容纳至少一个阳电源端子5的腔体4。阴连接器3具有由介电材料制成的壳体，并且该壳体包括被配置成用于容纳至少一个阴电源端子7的腔体6。当阳连接器2和阴连接器3配合时，阳电源端子5和阴电源端子7彼此电连接。
19.如图2和图3中所示，阴电源端子7包括端子主体8和保持架9。端子主体8包括接触部分10、连接部分11和介于二者之间的中间部分12。
20.端子主体8具有基本上板状的形状。在所例示的示例中，将接触部分10和中间部分12对准，而连接部分11从中间部分12以直角延伸。接触部分10、连接部分11和中间部分12被形成为多层结构。在图2和图3中所示的示例中，接触部分10包括八个导电层13，而连接部分11和中间部分12包括六个导电层13。例如，每个层13均由铜合金制成。每个层13均具有约0.5毫米的厚度。每个层13均具有约35毫米的宽度w。每个层13均具有两个主表面，该主表面限制了与其厚度相对应的方向d。层13沿垂直于接触部分10和中间部分12的主表面14、18的方向d被堆叠。
21.接触部分10包括主顶表面14和从主顶表面14突出的两个接触区域15。如图3中所示，接触部分10的每个层13均包括两个第一压印区16。每个层13的第一压印区16与相邻层的第一压印区16对齐。顶层13a的第一压印区16分别形成了接触区域15。在图2和图3中所例示的示例中，阴电源端子7具有两个接触区域15(每个接触区域分别对应于第一压印区16)。然而，在变体中，接触部分10可以包括仅一个接触区域15。替代地，如图4中所示，在变体中，接触部分10可以包括多于两个的接触区域15(例如，如图4中所示的十二个接触区域15)。
22.在中间区12中，每个层13均包括至少一个第二压印区17。在图2和图3中所例示的示例中，阴电源端子7具有四个第二压印区17。替代地，如图5中所示，在变体中，中间区12可以包括多于或少于四个第二压印区17(例如，如图5中所示的八个第二压印区域17)。第二压印区17可以由压印、冲压或适于使堆叠的层13变形的另一操作产生。这些操作(压印、冲压等)将层13机械地联接在一起。它们加强了多层结构并改善了相邻层13之间的导电性。可以将第二压印区17从主顶表面14(见图2和图3)或从主底表面18压印或冲压。替代地，如图5中所示，可以将几个第二压印区17从主顶表面14压印或冲压，并且可以将其它区域从主底表面18压印或冲压(换言之，多个导电层13中的每个层13均包括沿相反方向压印或冲压的压印或冲压区17)。
23.保持架9在金属薄板(例如不锈钢)中被切割和成形。如图2和图3中所示，保持架9呈“u”形，具有顶壁19和底壁20以及横侧壁21，顶壁19和底壁20均对应于“u”的分支，横侧壁21将顶壁19与底壁20接合。弹性舌22从顶壁19朝向底壁20延伸。舌22被配置成允许阳端子5
在顶壁19与阴端子7的接触部分10的主顶表面14之间插入。更具体地，舌22被配置成用于将阳端子5的接触部分压靠接触区域15。保持架9包括被配置成用于将保持架9保持在接触部分10的多个导电层13上的钩23a、23b、23c。钩23a、23b、23c也能有助于保持层13被组装到一起。在图2和图3所示的示例中，存在前钩23a和侧钩23b，每个钩均分别接合在接触部分10的层13中切割的凹口24a或24b。这些前钩23a和侧钩23b不覆盖主顶表面14。可能地，由于接触区域15从主顶表面14突出，因此前钩23a可以比主顶表面14伸出得更远，同时保持在接触区域15的顶部之下。侧钩23b有利地与主顶表面14齐平。保持架9还包括两个后钩23c，该后钩回到主顶表面14的上方并将层13捕获在一起。后钩23c还可以用于阻挡阳端子5的向前运动。每个后钩23c均被插入在层13中被切割的肩部25的后面，并位于接触部分10的后面。
24.图6至图8示出了阴电源端子7的集合的各种变体(不带保持架)。图6至图8中所示的三个变体在堆叠于中间部分12和连接部分11中的导电层13的数量方面彼此不同。例如，图6中所示的阴电源端子7在接触部分10以及中间部分12和连接部分11中包括八个层13。因此，这些接触部分10、连接部分11和中间部分12的截面约为阴电源端子7的宽度的8倍乘0.5倍(例如，如果宽度约为25mm，则截面约为8x0.5x25＝100mm2)。这种阴电源端子7适于用于在不超过85℃的情况下传导高达450安培的电流。图7中所示的阴电源端子7在接触部分10中包括八个层13，但在中间部分12和连接部分11中仅包括六个层。因此，接触部分10的截面与图6的变体保持相同，但是连接部分11和中间部分12的截面约是阴电源端子7的宽度的6倍乘0.5倍(例如，如果宽度约为25mm，则截面约为6x0.5x25＝75mm2)。这种阴电源端子7适于用于在不超过85℃的情况下传导高达400安培的电流。图8中所示的阴电源端子7在接触部分10中包括八个层13，但在中间部分12和连接部分11中仅包括四层。因此，接触部分10的截面与图6和图7的变体保持相同，但是连接部分11和中间部分12的截面约是阴电源端子7的宽度的4倍乘0.5倍(例如，如果宽度约为25mm，则截面约为4x0.5x25＝50mm2)。这种阴电源端子7适于用于在不超过85
°
c的情况下传导高达250安培的电流。
25.在图6至图8中所示的电源端子7中，接触部分10的厚度大于3mm。有利的是，其中在阳端子5和阴端子7之间的接触部分处具有较厚的部分。实际上，接触点处(即接触区域15中)的温度可能比其它地方升得更高。
26.在图6至图8中所示的阴电源端子7的集合中，三个端子中的每一个均具有n(n＝8)个被堆叠在接触部分10中的导电层13。图6中所示的阴电源端子7具有n个被堆叠在中间部分12和连接部分11中的导电层13。图7中所示的阴电源端子7具有n-2＝6个被堆叠在中间部分12和连接部分11中的导电层13。图8中所示的阴电源端子7具有n-4＝4个被堆叠在中间部分12和连接部分11中的导电层13。更广泛地，如果被堆叠在接触部分10中的导电层13的数量为正整数n，则被堆叠在中间部分12和/或连接部分11中的导电层13的数量为n-n，其中n被选为低于n的正整数。
27.上述公开的阴电源端子7的集合的优点在于，它允许使导电层13的数量适于应用(即适应成本)，同时保持用于阳电源端子5与阳连接器2和阴连接器3的相同接口。
28.连接器，例如阴连接器3，可以容纳该阴端子7的集合中的一个或几个阴电源端子7。当该连接器3容纳多个端子7时，所述几个阴电源端子7可以是相同的，所述几个阴电源端子7可以在被堆叠于中间部分12和连接部分11中的导电层13的数量上不同，而被堆叠在接触部分10中的导电层13的数量与图9中所示的相同。
29.上述公开涉及了阴电源端子7，但其可以被容易地转换成阳电源端子5。

技术特征：
1.一种电源端子(5、7)，该电源端子包括接触部分(10)、连接部分(11)以及在所述接触部分(10)和所述连接部分(11)之间的中间部分(12)，所述接触部分(10)和所述中间部分(12)包括沿着与它们各自厚度对应的方向堆叠的多个导电层(13)，所述接触部分(10)包括主顶表面(14)和从所述主顶表面(14)突出的至少一个接触区域(15)，其特征在于，在所述接触部分(10)中的所述多个导电层(13)中的每个层(13)均包括至少一个第一压印区(16)，每个层(13)的所述至少一个第一压印区(16)与相邻层(13)的所述至少一个第一压印区(16)对齐，并且顶部的层(13)的所述至少一个第一压印区(16)形成所述至少一个接触区域(15)。2.根据权利要求1所述的电源端子(5、7)，其中，在所述中间部分(12)中，所述多个导电层(13)中的每个层(13)均包括至少一个第二压印区(17)。3.根据前述权利要求中任一项所述的电源端子(5、7)，其中，堆叠在所述接触部分(10)中的导电层(13)的数量不同于堆叠在所述中间部分(12)或所述连接部分(11)中的导电层(13)的数量。4.根据前述权利要求中任一项所述的电源端子(5、7)，其中，所述多个导电层(13)中的每个层(13)均包括沿相反方向压印的压印区(16、17)。5.根据前述权利要求中任一项所述的电源端子(5、7)，其中，所述接触部分(10)的厚度大于3mm。6.根据前述权利要求中任一项所述的电源端子(7)，所述电源端子被形成为阴端子(7)并且包括保持架(9)，所述保持架(9)具有被配置成用于将阳端子(2)的接触部分压靠所述至少一个接触区域(15)的至少一个弹性舌(22)，并且所述保持架(9)具有被配置成用于将所述保持架(9)保持在所述阴端子(7)的所述接触部分(10)的所述多个导电层(13)上的至少一个钩(23a、23b、23c)。7.一种电源端子(5、7)的集合，该集合包括至少两个根据前述权利要求中任一项所述的电源端子(5、7)，其中，所述两个电源端子(5、7)在堆叠在所述中间部分(12)或所述连接部分(11)中的导电层(13)的数量方面是彼此不同的，堆叠在所述接触部分(10)中的导电层(13)的数量对于两个电源端子(5、7)是相同的。8.根据权利要求7所述的电源端子(5、7)的集合，该电源端子的集合包括至少三个电源端子(5、7)，每一个电源端子均具有堆叠在所述接触部分(10)中的n个导电层(13)，其中一个电源端子具有堆叠在所述中间部分(12)或所述连接部分(11)中的n个导电层(13)，一个电源端子具有堆叠在所述中间部分(12)或所述连接部分(11)中的n-2个导电层(13)，并且一个电源端子具有堆叠在所述中间部分(12)或所述连接部分(11)中的n-4个导电层(13)。9.根据权利要求8所述的电源端子(5、7)的集合，其中，所述三个电源端子(5、7)的截面分别为约100mm2、75mm2和50mm2。10.根据权利要求7至9中任一项所述的电源端子(5、7)的集合，其中，所有电源端子(5、7)的所述接触部分(10)的宽度是基本相同的。11.一种连接器，该连接器包括至少一个电源端子(5、7)，所述至少一个电源端子被容纳在形成于由介电材料制成的壳体中的腔体(4、6)中，所述至少一个电源端子(5、7)选自根据权利要求7至10中任一项所述的电源端子(5、7)的集合。

技术总结
本申请涉及具有多层结构的电源端子和具有不同层数的电源端子集合。电源端子(7)包括接触部分(10)、连接部分(11)和中间部分(12)。接触部分(10)和中间部分(12)包括沿着与它们各自厚度对应的方向堆叠的导电层(13)。接触部分(10)包括主顶表面(14)和从所述主顶表面(14)突出的至少一个接触区域(15)。在接触部分(10)中的每个层(13)均包括至少一个第一压印区(16)，每个层(13)的至少一个第一压印区(16)与相邻层(13)的至少一个第一压印区(16)对齐，并且顶层(13)的至少一个第一压印区(16)形成了至少一个接触区域(15)。了至少一个接触区域(15)。了至少一个接触区域(15)。


技术研发人员：S
受保护的技术使用者：APTIV技术有限公司
技术研发日：2023.01.03
技术公布日：2023/8/1