电触头
2020-01-14

电触头

本发明涉及一个电触头,尤其是一个插塞连接器的电触头,它具有一个金属的基底(11),在该基底上涂覆一个接触层(22)。所述接触层(22)具有一个组织结构。

在困3中示出一个电触头30,它同样是一个插塞连接器的触头,该插塞连接器在一个汽车中使用.与图1的电触头相对应所述电触头30包括一个基底ll,它由一个铜基合金制成.但是该电触头30的基底11在这里配有一个接触层32,它具有一个银制基体33,在其中分布或M油壳34.所述油壳34的直径小于lpm,因此位于亚徵米范闺中.所述油壳含有一种摩擦学上有效的具有抗氣化物和抗附着的添加物的润滑材料以及一个聚合物外皮,该外皮在瞬时热应力下就已经熔化.通过润滑材料壳34能够降低在使所述电触头20与一个对向触头连接时产生的庫擦/插接力.在图4中示出一个电触头40,它同样是一个插塞连接器的触头,该插塞连接器在一个汽车中使用.在电触头40中在一个基底11上设置一个多层-层系统42,该基底对应于按照困1至3所示实施例的基底,并且同样由一种铜基合金制成,所述多层层系统由许多层组成,其厚度位于纳米级.各层由于其化学机制而相互不同,并分别提供一个银/铟合金,其中银或铟组分逐层变化,所述层系统42在这里具有一个A-B-A-B…层序,其中A和B分别表示具有一定组分的银/铟合金.在这个实施例中在所述接触层42的表面上设置一个由饰层构成的、由钌或金制成的所谓的"闪"层43.该饰层43在此具有约0.lnm的厚度.

在困3中示出一个电触头30,它同样是一个插塞连接器的触头,该插塞连接器在一个汽车中使用.与图1的电触头相对应所述电触头30包括一个基底ll,它由一个铜基合金制成.但是该电触头30的基底11在这里配有一个接触层32,它具有一个银制基体33,在其中分布或M油壳34.所述油壳34的直径小于lpm,因此位于亚徵米范闺中.所述油壳含有一种摩擦学上有效的具有抗氣化物和抗附着的添加物的润滑材料以及一个聚合物外皮,该外皮在瞬时热应力下就已经熔化.通过润滑材料壳34能够降低在使所述电触头20与一个对向触头连接时产生的庫擦/插接力.在图4中示出一个电触头40,它同样是一个插塞连接器的触头,该插塞连接器在一个汽车中使用.在电触头40中在一个基底11上设置一个多层-层系统42,该基底对应于按照困1至3所示实施例的基底,并且同样由一种铜基合金制成,所述多层层系统由许多层组成,其厚度位于纳米级.各层由于其化学机制而相互不同,并分别提供一个银/铟合金,其中银或铟组分逐层变化,所述层系统42在这里具有一个A-B-A-B…层序,其中A和B分别表示具有一定组分的银/铟合金.在这个实施例中在所述接触层42的表面上设置一个由饰层构成的、由钌或金制成的所谓的"闪"层43.该饰层43在此具有约0.lnm的厚度.

电触头技术领域本发明涉及一种电触头,尤其是一个插塞连接器的电触头.背景抹水由实践中已知这样一种电触头并例如用于汽车领域.这样一种电触头包括一个金属基底,它通常由一种铜基合金-如CuSn4-青铜、CuNiSi等制成,并且在该基底上设置一个锡制接触层.该接触层可以是一个热镀锡层或电镀沉积层,所述层具有几微米的厚度.在与基底的分界面上在使用一个锡接触层时通过扩散形成一个中间层,该中间层由金属间化合物-如CuSn4,Cu5Sn6制成.该中间层比接触层更硬,并可以随温度提高.锡或媒合金显示出髙的延展性以及良好的导电性.但是锡合金或锡合金层存在缺陷:它们由于其低硬度和由此引起的低耐磨性在经常的插接过程中或由于汽车或发动机引起的振动导致磨损,这将导致强烈的氣化,即所谓的摩擦腐蚀.这种磨损和/或摩擦腐蚀又可能导致一个汽车的相关触头所附属的电元件-如传感器、控制器等的故障.在这种锡或锡合金层中还存在其它缺陷:所述插接力对于许多应用场合来说太大,因为这些接触层具有较强的附着倾向以及较强的塑性变形性.此外由实践中已知一种电触头的以锡基制成的、也称为热锡(Thermozinn)的接触层,该接触层完全由金属间相态组成,并通过热时效加工.但是已经证实,热锡只具有有限的可使用性,这尤其可以通过化学试验和磨损试验获知.此外目前在电触头中作为接触层也经常使用镍基AuCo合金、铜基或镍基银层或者也使用金层.尤其是银基、也包括锡基表面或接触层由于附着性而适用于冷熔焊,并且在相同材料副中显示出高的摩擦值.目前在电触头中使用的银层或金层中也可能在层磨损时或由于层脱离而产生基底的、或通常由铜或镍制成的用作附着层的中间层的氣化磨损过程.

Description

Description

润滑材料构成.这样一种固体润滑材料例如由石墨或由MoS2制成,并且能够减小摩擦力/插接力,这些作用力必需用于使电触头与对向触头连接.在按照本发明的电触头的一个可选择的实施方案中,分散的顆粒是微油壳(Mikro-Oelkapsel).所述徵油壳可以是显徵技术中的小润滑材料壳(Schmierstoff-kapsel),并且可以在一个电镀过程中掏制到基体中,它们最好含有一个摩擦学上有效的具有抗氣化物和/或抗附着的添加物的润滑材料,并且例如由一种聚合物外皮限定.所述抗氣化物和抗附着添加物在这样一种触头中可以自由放出,在那里在一种插接过程中或在由于振动应力产生微运动时出现极高的表面应力.限定油壳的聚合物外皮在一个瞬时的热作用下熔化,这种热作用例如在温度提高到约1001C至2001C时出现.微油壳在基体中的均匀分布可以通过所谓的超声涡流或者也可以通过其它适合的流体技术的措施来实现.也可以选择使油壳或油穴的掏制通过在一个油池中通过熔化一个热镀锡的表面或者按照一种电镀工艺实现.在这种情况下所述油壳没有聚合物外皮.已经在基体中掏制出的微油壳在组织中是含碳的小岛,并起到优化摩擦/插接力、延长层寿命以及提高耐摩擦腐蚀性的作用.在本发明的一个有利实施例中尤其使用锡或银作为用于所述徵油壳的基体.在按照本发明的电触头的另一实施例中,所述组织结构由一个多层-层系统构成,该系统由相互衔接的、具有交互作用的化学机制的层制成,通过这样一种多层-层系统也可以降低接触层的摩擦值并提髙其耐磨损性.所述多层层系统涉及例如一种接触层,它由金基或银基制成,如些元素的合金制成,其中各种元素的组分逐层不同.但是也可以设想,逸择一个金/银层系统作为接触层,其中金或银组分随层系统逐层改变.例如涉及一个ABABA…层序.为了改善电触头和其对向触头之间的接触,可以使接触层至少局.所述多层层系统的各个层分别由例如这部地具有一个贵重金属饰层.该责重金属饰层优逸具有一个在0.lpm至0.3pm之间的厚度,并由此提供一个所谓的"闪"层.适合作为"闪"层的贵重金属尤其是钌、金、铂和/或钯.按照本发明的电触头的接触层的加工优选按照电镀工艺实现.按照本发明内容的其它优点和有利改进方案可以从说明书和附困中得出.附困说明在附困中简示出按照本发明的电触头的四个实施例并在下面详细描述.附困中:困1为一个电触头的笫一实施例的截面困;困2为一个电触头的笫二实施例的截面田;困3为一个电触头的笫三实施例的截面困;困4为一个电触头的笫四实施例的截面困.具体实施方式在困1中简示出一个电触头IO的一个表面,该电触头是一个插塞连接器的触头,该插塞连接器在一个汽车中得到应用.所述电触头10包括一个基底11,它由一个铜基合金、如CuSn4,CuNi2Si或类似合金制成.所述基底11的厚度为0.lmm至0.5咖.在该基底11上设置一个接触层12,它按照一个电镀工艺涂袭.所述接触层12的层厚为约1,至3(lub,并具有一个由锡制成的基体13.在基体13中分布或"分散"由氧化铝AhOs制成的硬顆粒14,它们具有20nm至200nm的顆粒粒度.所迷接触层12因此是一个固体纳米分散.在困2中按照原理示出一个电触头20,它同样是一个插塞连接器的触头,该插塞连接器在一个汽车中使用.与困1的电触头相对应所述电触头20包括一个基底ll,它由一个铜基合金制成.所述电触头20的基底11配有一个接触层22,它具有一个银制基体23.在银基体23中均匀地分布石墨顆粒24,也称为石墨片.这些石墨片24用作闺体润滑材料并具有在lMm至lnm之间的颗粒粒度.所述石墨片可以以薄片形状出现,并具有约2至50的长/厚比和/或也可以是其它任意的形状,如球形.