本技术涉及异种金属连接,具体是一种铜铝件连接结构。
背景技术:
1、在汽车行业,铜由于其优越的导电性被广泛应用,然而铜作为战略资源,成本高且储量少,难以持续利用。近两年,随着新能源汽车行业的高速发展,铝及其合金开始引起关注:一方面,铝作为地表中含量最高的金属元素,可以满足长期使用的需求;另一方面铝的密度小,在同等质量情况下,铝的导电性优于铜,符合汽车轻量化的发展观念。铜、铝被大规模地应用,不可避免的涉及到铜铝连接的问题,但由于铜、铝之间物理、化学性能差异巨大,设计优良的铜铝连接方式成为行业难题。
2、目前铜铝件的主要连接方式有搭接连接方式(图1)和对接连接方式(图2)等。搭接连接方式可采用钎焊或超声波焊接等,对接连接方式可采用闪光对接焊或搅拌摩擦焊等。
3、当采用搭接连接方式连接铜、铝件时,铜、铝连接处会呈现阶梯状,使连接处厚度增大。为了防止铜、铝连接处产生电化学腐蚀的危害,通常会对铜、铝连接处进行密封处理,比如在连接处装配热缩管密封。而此种搭接连接的连接处由于存在阶梯,难以通过热缩管进行密封处理。同时,当需要将铜、铝连接处设计在连接器内部时,搭接方式的连接结构连接处厚度增大,难以布置在连接器内部,或者需要将连接器尺寸设计的更大,此种情况往往需要对连接器进行重新设计,难度较大,费用较高。
技术实现思路
1、为克服现有技术的缺陷,本实用新型提供一种铜铝件连接结构,使得铜铝件通过阶梯相互配合搭接在一起,连接处的厚度相对于铜连接件或铝连接件没有明显增大,便于进行密封处理,还可以直接装在连接器内部,不需要将连接器结构做大,不需要重新设计连接器壳体,因而降低了装配难度,同时节约了成本。
2、本实用新型具体是通过以下技术方案来实现的,依据本实用新型提出的一种铜铝件连接结构,包括第一连接件和第二连接件,定义第一连接件为铝或铝合金件,第二连接件为铜或铜合金件,或者,第一连接件为铜或铜合金件,第二连接件为铝或铝合金件,第一连接件包括第一连接端,第二连接件包括第二连接端,第一连接端包括第一连接阶梯和第一容纳空间,第二连接端包括第二连接阶梯和第二容纳空间,第一连接件与第二连接件连接时,第二连接阶梯插入第一容纳空间,同时,第一连接阶梯插入第二容纳空间,使第一连接端与第二连接端通过阶梯相互配合搭接在一起并固定,第一连接端与第二连接端连接处的总厚度与第一连接件的厚度或第二连接件的厚度相等,或者,第一连接端与第二连接端连接处的总厚度与第一连接件的厚度或第二连接件的厚度相差不超过5mm。
3、本实用新型通过以上技术方案使得铜铝件通过搭接方式连接,连接后两者的连接处不存在明显台阶,便于进行密封处理。连接处总厚度等于或接近(厚度差不超过5mm)第一连接件的厚度或第二连接件的厚度,因而可以置于连接器内部,不需要将连接器结构做大,不需要重新设计连接器,因而降低了难度和成本。
4、进一步地,所述第一连接阶梯和第二连接阶梯的数量均不少于1个,连接处可以通过一个阶梯搭接连接,也可以通过多阶梯搭接连接。
5、进一步地,所述第一连接阶梯上还包括第一连接面,第二连接阶梯上还包括第二连接面;第一连接面和第二连接面均为平面或带有相互配合结构的连接面。
6、进一步地,第一连接阶梯上还包括第一连接面,第二连接阶梯上还包括第二连接面,第一连接面为设有凹坑的结合面,第二连接面为设有凸起的结合面;或者,第一连接面为设有凸起的结合面,第二连接面为设有凹坑的结合面;或者,第一连接面和第二连接面均为设有凹坑的结合面或均为设有凸起的结合面;或者,第一连接面和第二连接面上均同时设有凹坑和凸起。
7、进一步地,所述第一连接端与第二连接端搭接在一起后进行固定,固定的方式至少为超声波焊接、钎焊、分子扩散焊接、激光焊接中的一种。
8、进一步地,所述第一连接件与第二连接件的厚度相等或两者的厚度差不超过5mm,优选为不超过3mm;第一连接件与第二连接件的宽度相等或两者的宽度差不超过5mm,优选为不超过3mm。通过该方案使得第一连接件与第二连接件连接后的连接处几乎为平面或光滑的曲面,连接处没有明显台阶,便于进行密封处理。
9、进一步地,所述第一容纳空间的宽度等于或小于第一连接件的宽度,第二连接阶梯的宽度等于或小于第二连接件的宽度。
10、进一步地,所述第一连接件至少为铝排、铝棒、铝端子、铝合金排、铝合金棒、铝合金端子中的任意一种;第二连接件至少为铜排、铜棒、铜端子、铜合金排、铜合金棒、铜合金端子中的任意一种;或者,第一连接件至少为铜排、铜棒、铜端子、铜合金排、铜合金棒、铜合金端子中的任意一种;第二连接件至少为铝排、铝棒、铝端子、铝合金排、铝合金棒、铝合金端子中的任意一种。
11、本实用新型还提供另外一种铜铝件连接结构,包括第一连接件和第二连接件,定义第一连接件为铝或铝合金件,第二连接件为铜或铜合金件,或者,第一连接件为铜或铜合金件,第二连接件为铝或铝合金件,第一连接件包括第一连接端,第二连接件包括第二连接端,所述的第一连接端包括第一连接阶梯和第一容纳空间,第一容纳空间的宽度小于第一连接件的宽度,第二连接件的宽度等于或小于第一容纳空间的宽度,第二连接件的厚度与第一容纳空间的厚度相等或两者相差不超过5mm;第一连接件与第二连接件连接时,第二连接件的一端作为第二连接端插入第一容纳空间中,使第一连接端与第二连接端搭接在一起并固定,第一连接端与第二连接端连接处的总厚度与第一连接件的厚度或第二连接件的厚度相等,或者,第一连接端与第二连接端连接处的总厚度与第一连接件的厚度或第二连接件的厚度相差不超过5mm。
12、进一步地,所述第一连接件至少为铝排、铝棒、铝端子、铝合金排、铝合金棒、铝合金端子中的任意一种;第二连接件至少为铜排、铜棒、铜端子、铜合金排、铜合金棒、铜合金端子中的任意一种;或者,第一连接件至少为铜排、铜棒、铜端子、铜合金排、铜合金棒、铜合金端子中的任意一种;第二连接件至少为铝排、铝棒、铝端子、铝合金排、铝合金棒、铝合金端子中的任意一种。
13、进一步地,第一连接端与第二连接端搭接在一起后进行固定,固定的方式至少为超声波焊接、钎焊、分子扩散焊接、激光焊接中的一种。
14、本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本实用新型可达到相当的技术进步性及实用性,并具有广泛的利用价值,其至少具有下列优点:
15、本实用新型通过铜铝件连接结构设计,使得铜铝件通过搭接方式连接固定在一起,连接处的总厚度相对于铜连接件或铝连接件没有明显增大,因而可以直接装在连接器内部,不需要将连接器结构做大,不需要重新设计连接器,因而降低了装配难度,同时节约了成本。通过对铜连接件和铝连接件的宽度和厚度进行限定,两者连接后连接处几乎为平面或曲面(当两者横截面都是圆形时,连接处连接后为曲面),方便采用热缩管进行密封处理。
16、本实用新型同时还提供了一种铜铝件宽度和厚度均相差较大的适用方案,两者连接后连接处厚度不增大,可以直接放入连接器内部,不需要对连接器结构做大,省去了重新设计连接器的步骤,降低了难度和成本。
1.一种铜铝件连接结构,包括第一连接件和第二连接件,定义第一连接件为铝或铝合金件,第二连接件为铜或铜合金件,或者,第一连接件为铜或铜合金件,第二连接件为铝或铝合金件,第一连接件包括第一连接端,第二连接件包括第二连接端,其特征在于第一连接端包括第一连接阶梯和第一容纳空间,第二连接端包括第二连接阶梯和第二容纳空间,第一连接件与第二连接件连接时,第二连接阶梯插入第一容纳空间,同时,第一连接阶梯插入第二容纳空间,使第一连接端与第二连接端通过阶梯相互配合搭接在一起并固定,第一连接端与第二连接端连接处的总厚度与第一连接件的厚度或第二连接件的厚度相等,或者,第一连接端与第二连接端连接处的总厚度与第一连接件的厚度或第二连接件的厚度相差不超过5mm。
2.如权利要求1所述的一种铜铝件连接结构,其特征在于第一连接阶梯和第二连接阶梯的数量均不少于1个。
3.如权利要求1所述的一种铜铝件连接结构,其特征在于第一连接阶梯上还包括第一连接面,第二连接阶梯上还包括第二连接面,第一连接面和第二连接面均为平面或带有相互配合结构的连接面。
4.如权利要求1所述的一种铜铝件连接结构,其特征在于第一连接阶梯上还包括第一连接面,第二连接阶梯上还包括第二连接面,第一连接面为设有凹坑的结合面,第二连接面为设有凸起的结合面;或者,第一连接面为设有凸起的结合面,第二连接面为设有凹坑的结合面;或者,第一连接面和第二连接面均为设有凹坑的结合面或均为设有凸起的结合面;或者,第一连接面和第二连接面上均同时设有凹坑和凸起。
5.如权利要求1所述的一种铜铝件连接结构,其特征在于第一连接端与第二连接端搭接在一起后进行固定,固定的方式至少为超声波焊接、钎焊、分子扩散焊接、激光焊接中的一种。
6.如权利要求1所述的一种铜铝件连接结构,其特征在于第一容纳空间的宽度等于或小于第一连接件的宽度,第二连接阶梯的宽度等于或小于第二连接件的宽度。
7.如权利要求1-6任一所述的一种铜铝件连接结构,其特征在于第一连接件至少为铝排、铝棒、铝端子、铝合金排、铝合金棒、铝合金端子中的任意一种;第二连接件至少为铜排、铜棒、铜端子、铜合金排、铜合金棒、铜合金端子中的任意一种;或者,第一连接件至少为铜排、铜棒、铜端子、铜合金排、铜合金棒、铜合金端子中的任意一种;第二连接件至少为铝排、铝棒、铝端子、铝合金排、铝合金棒、铝合金端子中的任意一种。
8.一种铜铝件连接结构,包括第一连接件和第二连接件,定义第一连接件为铝或铝合金件,第二连接件为铜或铜合金件,或者,第一连接件为铜或铜合金件,第二连接件为铝或铝合金件,第一连接件包括第一连接端,第二连接件包括第二连接端,其特征在于第一连接端包括第一连接阶梯和第一容纳空间,第一容纳空间的宽度小于第一连接件的宽度,第二连接件的宽度等于或小于第一容纳空间的宽度,第二连接件的厚度与第一容纳空间的厚度相等或两者相差不超过5mm;第一连接件与第二连接件连接时,第二连接件的一端作为第二连接端插入第一容纳空间中,使第一连接端与第二连接端搭接在一起并固定,第一连接端与第二连接端连接处的总厚度与第一连接件的厚度或第二连接件的厚度相等,或者,第一连接端与第二连接端连接处的总厚度与第一连接件的厚度或第二连接件的厚度相差不超过5mm。
9.如权利要求8所述的一种铜铝件连接结构,其特征在于第一连接件至少为铝排、铝棒、铝端子、铝合金排、铝合金棒、铝合金端子中的任意一种;第二连接件至少为铜排、铜棒、铜端子、铜合金排、铜合金棒、铜合金端子中的任意一种;或者,第一连接件至少为铜排、铜棒、铜端子、铜合金排、铜合金棒、铜合金端子中的任意一种;第二连接件至少为铝排、铝棒、铝端子、铝合金排、铝合金棒、铝合金端子中的任意一种。
10.如权利要求8所述的一种铜铝件连接结构,其特征在于第一连接端与第二连接端搭接在一起后进行固定,固定的方式至少为超声波焊接、钎焊、分子扩散焊接、激光焊接中的一种。
