接触元件的制作方法

本发明涉及一种接触元件、一种具有这种接触元件的定子组件以及一种用于制造接触元件的方法。

背景技术：

1、在具有转子和定子的三相电动机中，经由三个定子连接导体连接定子的相绕组，这些定子连接导体与用于控制电动机的功率电子器件的电路板导电连接。在常规的电动机中，导体可以经由郁金香型触头和镀银铜套管与电路板连接。

2、us 10 965 056 b2中也描述了电动机的连接。在该文件中描述的定子与功率电子器件之间的接口导体各自包括中空导电体、位于第一端部处的与定子绕组连接的定子连接片、以及位于第二端部处的与接线盒连接的汇流排。

技术实现思路

1、所提出的目的在于，提供一种经改进的、用于接触定子连接导体的方式。

2、该目的通过具有权利要求1的特征的接触元件来实现。此外，给出一种具有这种接触元件的定子组件以及一种用于制造接触元件的方法。

3、提出了一种接触元件，该接触元件具有：压接区域，该压接区域被设计成用于压接到电导体上；以及接触区域，该接触区域具有贯通的凹槽，该凹槽在接触区域的底侧由凸缘径向界定，其中该凹槽具有内螺纹。

4、该接触元件是压接式接触元件，其接触区域可以借助于螺纹连接建立导电连接，尤其是与带外螺纹的接触插针建立导电连接。

5、压接区域用于与导体进行电连接，接触元件通过压接连接被紧固在该导体上。压接区域具有导体接纳部，导体的端部区域被定位在该压接区域中。通过使压接区域变形，导体的端部区域被压接区域压紧。由此在导体与接触元件之间产生机械连接和电连接。在一个实施方案中，压接区域形成在纵向方向上延伸的、用于导体的空腔，其中压接区域的在纵向方向上延伸的边缘区域相互重叠，以从侧面包围导体。

6、接触区域被设计成借助于螺纹连接与导体插针（也被称为引脚）建立电连接。因此，接触区域具有贯通的凹槽，该凹槽带有内螺纹，以用于接纳带有外螺纹的接触插针端部。该凹槽相对于接触区域的厚度延长出了凸缘。通过旋转，将接触插针拧入凹槽中，因此在内螺纹与接触插针的外螺纹之间产生稳定的机械连接。电流主要经由接触插针与接触区域之间的抵接面进行传输。通过螺纹作为电连接进行的额外电流传输是任意的，并且在为所需电流传输设计接触插针和接触元件的尺寸时通常不予考虑。在一个实施方案中，接触区域在纵向方向上从压接区域延伸，并且是具有矩形或圆形基本形状的金属板区域，在该金属板区域的中心形成有带凸缘的凹槽。

7、接触区域具有底侧和相反的顶侧，接触插针从该顶侧拧入。通过位于底侧的套筒状的凸缘，内螺纹的长度得以延长。该长度大于接触区域的在凹槽和凸缘另一侧的金属板厚度。有利地，内螺纹沿整个凸缘长度延伸。由此，与内螺纹的长度仅对应于接触区域厚度的情况相比，螺纹连接更稳定。

8、有利地，流动成形的金属板拉延部形成凹槽和凸缘。在此，接触区域由金属板形成。在流动成形过程中，凹槽和凸缘通过带有锥形尖端的旋转式圆柱形工具（所谓的流动成形工具）形成。旋转式流动成形工具的发热使得在接触区域中引起材料位移，因此在对凹槽进行流动成形期间，流动成形工具的压到金属板的顶侧上的尖端在接触区域的底侧形成凸缘，该凸缘就像套筒那样界定凹槽的底侧区段。用于制造此类带凸缘的凹槽的流动成形的其他术语是流动钻孔、流动冲孔成形、流动冲孔钻削或flowdrill工艺（热熔钻工艺）。凸缘具有截头圆锥形的外表面，并且在接触区域的底侧集中有足够的材料，以形成长度足以实现稳定机械连接的内螺纹。

9、在一个实施方案中，接触区域的顶侧形成用于接触插针的支撑面。该支撑面是顶侧的区域，其被设置成用于与接触插针接触。在与接触区域相连的状态下，接触插针放置在支撑面上。内螺纹与支撑面在垂直于支撑面延伸的方向上间隔开，因此内螺纹不会到达顶侧和支撑面。

10、在一个实施方案中，在支撑面与内螺纹之间设置有可弹性变形的弹簧区域。该弹簧区域是伴随着锥形凸缘的形成而产生的有利特征。在弹簧区域处不设置内螺纹。弹簧区域的这种变形尤其与通过内螺纹施加的、作用于螺纹连接的预紧力有关。由此防止螺纹连接在温度变化或振动时松动。

11、在一个实施方案中，支撑面与内螺纹之间的弹簧区域朝向支撑面径向加宽。弹簧区域从支撑面呈漏斗状延伸至内螺纹，其中漏斗的截面轮廓可以是笔直的或弧形的。

12、该接触元件有利地是一体式形成的，尤其是由变形的金属板形成。铜由于其优良的电学性能，是适用于接触元件的材料。接触元件整体及其内螺纹的制造简单且成本低廉。

13、该接触元件是结构简单的、以简单的方式且成本低廉地制造和装配的电气部件。这伴随着较低的风险和较低的废品率。该设计易于扩展，并且可按照应用领域进行调整。

14、作为电动机的一部分的定子组件包括上述接触元件。该定子组件包括定子，该定子具有至少一个定子连接导体。在定子连接导体的端部处紧固有接触元件，该接触元件与接触插针导电连接，其中接触插针具有带外螺纹的接触插针端部，该外螺纹啮合到接触元件的内螺纹中。各相经由定子连接导体进行控制。通过接触元件，定子的各相以成本低廉且稳固的、无需焊接或压制的方式经由定子连接导体与功率电子器件的电路板连接。因此，在制造过程中也不需要复杂且昂贵的机器。

15、在一个实施方案中，接触插针具有径向突出于外螺纹的支承面，该支承面贴靠在压接区域的支撑面上。这些面的这种接触作为抵接面引起接触插针与接触元件之间的电流传输。

16、有利地，外螺纹与内螺纹啮合到彼此之中，使得由于弹簧区域而使预紧力作用于螺纹连接。弹簧区域的由螺纹连接引起的弹性变形经由内螺纹作用于拧入的接触插针，并对螺纹连接施加预紧。

17、在具有上述接触元件的定子组件中，用于连接定子的部件成本较低。该接触元件简单，因此可成本低廉制成。该接触元件有利地由铜板制成，并且具有热钻孔（即流动成形）的带螺纹的孔。无需铣削，也无需复杂的装配。接触插针在其端部区域处具有外螺纹并且同样易于制造。装配过程采用拧接。无需高的压制力，无需热工艺（例如焊接），也无需昂贵的设备。

18、一种根据本发明的用于制造接触元件的方法，该接触元件具有压接区域和接触区域，该方法提出：借助流动成形在接触区域中形成凹槽和在接触区域的底侧径向界定凹槽的凸缘，以及在凹槽中形成内螺纹。针对凹槽形成的剩余材料被转移至金属板区域的底侧并在底侧处形成锥形凸缘，凹槽穿过该凸缘延伸。由于凸缘，可以形成长度超出金属板厚度的螺纹。该方法的另一个效果是：随着凹槽和凸缘的制造形成弹簧区域，在该弹簧区域处凹槽加宽。当接触插针拧入时，弹簧区域通过其变形使接触区域相对于接触插针预紧。这防止接触插针因温度变化或振动而可能发生松动。对与接触插针连接的接触元件随后进行灌封额外地提高了稳固性。

1.一种接触元件（11），所述接触元件具有：压接区域（13），所述压接区域被设计成用于压接到电导体上；以及接触区域（15），所述接触区域具有贯通的凹槽（27），所述凹槽在所述接触区域（15）的底侧（23）由凸缘（25）径向界定，其中，所述凹槽（27）具有内螺纹（31）。

2.根据权利要求1所述的接触元件（11），

3.根据前述权利要求之一所述的接触元件（11），

4.根据前述权利要求之一所述的接触元件（11），

5.根据权利要求3或4之一所述的接触元件（11），

6.根据权利要求5所述的接触元件（11），

7.根据前述权利要求之一所述的接触元件（11），

8.根据前述权利要求之一所述的接触元件（11），

9.根据前述权利要求之一所述的接触元件（11），

10.根据前述权利要求之一所述的接触元件（11），

11.一种定子组件，所述定子组件具有定子（1），所述定子包括至少一个定子连接导体（7），其中，在所述定子连接导体（7）的端部区域处紧固有根据前述权利要求之一所述的接触元件（11），其中，所述接触元件（11）与接触插针（9）导电连接，并且所述接触插针（9）具有带外螺纹（35）的接触插针端部，所述外螺纹啮合到所述接触元件（11）的内螺纹（31）中。

12.根据权利要求11所述的定子组件，

13.根据权利要求11或12所述的定子组件，

14.一种用于制造接触元件（11）的方法，所述接触元件具有压接区域（13）和接触区域（15），其中，所述方法包括：借助流动成形在所述接触区域（15）中形成凹槽（27）和在所述接触区域（15）的底侧径向界定所述凹槽（27）的凸缘（25），以及在所述凹槽（27）中成形内螺纹（31）。