CN101828313B

CN101828313B - 端子压接装置、制造端子压接电线的方法和端子压接电线

Info

Publication number: CN101828313B
Application number: CN2008801015986A
Authority: CN
Inventors: 伊东朗
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2028-02-08
Also published as: US20100192366A1; JP2009037909A; DE112008002064T5; JP4983467B2; WO2009016850A1; CN101828313A; US9048607B2

Abstract

本发明的目的是在端子被压接到电线的端部上的情况下，在多个部位处以彼此不同的压缩率来执行压接而不增加需要在制造中对其进行控制的部位。将端子的压接部压接到在电线的端部处的导体上的端子压接装置包括：以载置方式支撑压接部的底部的砧座(40)；和布置成接近或离开砧座(40)地移动的压接器(50)，其中沿着导体的纵向方向在砧座(40)中形成多个砧座侧压接表面(42a，42b)，各个砧座侧压接表面(42a，42b)被形成为沿着导体的纵向方向在沿其宽度方向的大致中央部中彼此无段差地连续并且在其两个侧部中具有彼此不同的曲面形状。

Description

端子压接装置、制造端子压接电线的方法和端子压接电线

技术领域

本发明涉及一种将端子压接到电线上的技术。

背景技术

当诸如连接器端子的端子被压接到电线的端部上时，一个重要目标是增大二者之间的保持力并减小二者之间的连接电阻。请注意，“保持力”指的是：当沿着拉拔方向对电线的端部和端子施加力时将它们分离所需的力，而“连接电阻”指的是端子与电线之间的电阻值。

该保持力具有如下趋势：随着压缩率逐渐增大而增加，而当压缩率达到或超过特定点时则降低。

另外，连接电阻表现出如下趋势：当压缩率逐渐增大时保持降低，而当压缩率达到或超过特定点时则反向增加。

二者的最佳点不是同一压缩率，而是，呈现保持力的最大值的点和呈现连接电阻的最小值的点具有彼此不同的压缩率。

图12是示出在端子被压接到电线的端部上的情形中的压接高度与保持力和连接电阻之间的关系的图。这里，压接高度(mm)表示当使用压接模具来压接端子时压接器相对于砧座的高度，其中以下关系成立：压接高度变得越小则压缩率越高，而压接高度变得越大则压缩率越低。

该图示出了对应于多个压接高度H1到H7的表示保持力(紧跟该压接之后的初期阶段)的变化曲线C1、表示连接电阻(紧跟该压接之后的初期阶段)的变化曲线C2和表示连接电阻(在耐久试验之后)的变化曲线C3。

如该图所示，可以理解，在压接高度小(H1和H2)的情形中，压接被过度执行，从而导致保持力降低。如果在此情况下在电线的端部和端子上施加沿拉拔方向的力，则电线的端部趋于断裂从而从压接部中分离。同时，在压接高度比较适当(从H3到H5)的情形中，能够获得比较强的保持力。如果在此情况下在电线的端部和端子上施加沿拉拔方向的力，则电线趋于断裂从而从除该压接部以外的部分中分离。而且，可以理解，在压接高度大(H6和H7)的情形中，压接被松弛地执行，从而导致保持力降低。如果在此情况下在电线的端部和端子上施加沿拉拔方向的力，则电线的端部趋向于脱离端子从而从该端子分离。

此外，根据该图可以理解，连接电阻趋向于：在压接高度小(H1和H2)的情形中比较大，在压接高度比较适当(从H3到H5)的情形中比较小，并且在压接高度大(H6和H7)的情形中比较大。

因此，如果在中等水平的压缩率范围内(在图12的实例中，在H3至H5的压接高度范围内)执行压接，则能够使比较大的保持力和比较小的连接电阻相互兼顾。

发明内容

然而，更具体的研究表明在适于获得大的保持力的导体压缩率和适于获得小的连接电阻的导体压缩率之间存在差异。例如，在图12所示的情形中，适于获得大的保持力的压接高度是H5，而适于获得小的连接电阻的压接高度是H3，这两者彼此不同。

因此，如果能够在多个部位处以不同的压缩率将端子压接到电线上，则能够以高的水平使大的保持力和小的连接电阻相互兼顾。

此外，各个压接表面在沿其宽度方向的大致中央位置处彼此无段差地连续，因此能够使压接部的沿宽度方向的中央部没有段差。因此，抑制了由于压接所引起的端子位置变动。

在根据第二方面的端子压接装置中，所述多个压接表面形成在第一模具中，该端子压接装置是根据第一方面的端子压接装置。

此外，根据第二方面，多个压接表面不是形成在要求具有非常小的表面粗糙度以使一对压接件变形的第二模具中，而是形成在第一模具中。因此，还比较易于加工所述多个压接表面。

根据第三方面，提供一种制造端子压接电线的方法，该方法用于将端子的压接部压接到在电线的端部处露出的导体上，该压接部包括设置在其底部的两个侧部中的一对压接件，所述方法包括以下步骤：将该压接部以载置方式支撑在第一模具上并且将导体布置在该压接部内；和，通过使用作为所述第一模具和第二模具中的至少一个的如下一种模具，在该模具中，沿着所述导体的纵向方向形成多个压接表面并且所述压接表面被形成为沿着所述导体的纵向方向、在各个所述压接表面的宽度方向的大致中央位置处彼此无段差地连续并且在各个所述压接表面的两个侧部中具有彼此不同的曲面形状，将第二模具移动接近第一模具，从而该第二模具使所述一对压接件向内变形，并且第一模具和第二模具中的至少一个将压接部的底部变形为沿着导体的纵向方向在其宽度方向的大致中央位置处无段差地连续并且沿着导体的纵向方向在其两个侧部中在多个部位处具有彼此不同的曲面形状，由此将压接部压接到导体上。

根据第三方面的这种制造端子压接电线的方法，通过使用作为所述第一模具和第二模具中的至少一个的如下一种模具，在该模具中，沿着所述导体的纵向方向形成多个压接表面并且各个所述压接表面被形成为沿着所述导体的纵向方向、在各个所述压接表面的宽度方向的大致中央位置处彼此无段差地连续并且在各个所述压接表面的两个侧部中具有彼此不同的曲面形状，将第二模具移动接近第一模具，由此第二模具使所述一对压接件向内变形并且第一模具和第二模具中的至少一个将压接部的底部变形为沿着导体的纵向方向在其宽度方向的大致中央位置处无段差地连续并且沿着导体的纵向方向在其两个侧部中在多个部位处具有彼此不同的曲面形状，由此将压接部压接到导体上。因此，能够沿着导体的纵向方向以不同的压缩率来压接该压接部。另外，在此情况下只需要控制第一模具与第二模具之间的距离，由此不必增加需要在制造中对其进行控制的部位。

此外，使得压接部的沿宽度方向的中央部没有段差，结果抑制了由于压接所引起的端子位置变动。

根据第四方面的端子压接电线包括：电线，在该电线中，在其端部处露出导体；和，包括压接部的端子，在该压接部中，在其底部的两个侧部中设有一对压接件，其中所述一对压接件被向内变形，并且该压接部的底部被变形为沿着导体的纵向方向在沿其宽度方向的大致中央位置处无段差地连续并且沿着导体的纵向方向在其两个侧部中在多个部位处具有彼此不同的曲面形状，从而将压接部压接到导体上。

根据第四方面的该端子压接电线，所述一对压接件被向内变形，并且该压接部的底部被变形为沿着导体的纵向方向在沿其宽度方向的大致中央位置处无段差地连续并且沿着导体的纵向方向在其两个侧部中在多个部位处具有彼此不同的曲面形状。因此，形成一种构造，使得沿着导体的纵向方向在多个部位处以不同的压缩率来压缩该导体。另外，在模具中形成多个压接表面，由此在压接中，沿着导体的纵向方向在多个部位处以彼此不同的方式加工其底部。因此，只需要控制用于压接该压接部的两个模具之间的距离，因此不必增加需要在制造中对其进行控制的部位。

此外，压接部沿着导体的纵向方向在其宽度方向的大致中央位置处无段差地连续，结果抑制了由于压接所引起的端子位置变动。

从以下结合附图对本发明的详细描述中，本发明的这些及其它目的、特征、方面和优点将变得更显而易见。

附图说明

图1是示出压接之前的端子和电线的平面图。

图2是示出压接之前的端子和电线的侧视图。

图3是示出根据实施例的端子压接装置的说明图。

图4是示出端子压接装置的压接器的侧视图。

图5是示出端子压接装置的压接器的正视图。

图6是示出端子压接装置的砧座的侧视图。

图7是示出端子压接装置的砧座的后视图。

图8是示出端子压接电线的侧视图。

图9是示出端子压接电线的透视图。

图10是沿着图9的线X-X截取的截面图。

图11是沿着图9的线XI-XI截取的截面图。

图12是示出了压接高度与保持力和连接电阻之间的关系的图。

具体实施方式

在下文中，将描述根据实施例的端子压接装置、制造端子压接电线的方法和端子压接电线。

首先，将描述压接之前的端子和电线。图1是示出压接之前的端子10和电线20的平面图，图2是示出压接之前的端子10和电线20的侧视图。

端子10例如通过在金属板上适当地执行冲压和弯曲加工来形成，并且端子10包括端子连接部12和压接部14。

端子连接部12是提供用于连接到其它导电部件的部分。更具体地，在端子10是连接器端子的情形中，端子连接部12被形成为具有大致矩形板形状的阳端子连接部或者具有大致方柱形形状等的针状阴端子连接部。可替代地，端子连接部12可以形成为通过例如旋拧而连接到其它导电部件等的大致圆环状的部分。这里，将以端子连接部12被形成为阴端子连接部为例来给出说明。

压接部14包括底部15、一对覆盖部压接件16和一对导体压接件17。

底部15被形成为细长板形状，并且该对覆盖部压接件16和该对导体压接件17分别设置在该底部15的基端侧(电线20所延伸的一侧)的两个侧部以及该底部15的先端侧(端子连接部12侧)的两个侧部中。在与端子10的纵向方向基本垂直的平面图中，压接部14在其中设置一对覆盖部压接件16的部分和其中设置一对导体压接件17的部分的每一个中均具有大致U形的截面。请注意，还存在不具有上述一对覆盖部压接件16的端子，本发明也适用于与这种端子的连接。

通过利用由绝缘树脂等制成的覆盖部22覆盖由退火铜、铝等制成的导体24的周边来获得电线20。当压接部14被压接时，预先从电线20的端部剥去具有预定长度的覆盖部22，从而在电线20的端部处露出具有预定长度的导体24。

然后，在将压接部14压接到电线20的端部上时，首先，在电线20的端部处露出的导体24布置成在压接部14内被容纳在一对导体压接件17部分中，并且电线20的覆盖部22的端部布置成在压接部14内被容纳在一对覆盖部压接件16部分中。在这种状态下，在使该对导体压接件17向内变形的同时，向压接部14的一对导体压接件17部分施加使其沿竖直方向被压缩的力。因此，该部分被压接到所露出的导体24上，由此在端子10与电线20之间形成机械连接和电连接。此外，在同一状态下，在使该对覆盖部压接件16向内变形的同时，向压接部14的一对覆盖部压接件16施加使其沿竖直方向被压缩的力。因此，该部分被压接到覆盖部22的端部上，并且在端子10与电线20之间形成机械连接。

接下来，将描述端子压接装置。图3是示出端子压接装置30的说明图，图4是示出端子压接装置30的压接器50的侧视图，图5是示出压接器50的正视图，图6是示出端子压接装置30的砧座40的侧视图，而图7是示出砧座40的后视图。

这个端子压接装置30是用于将端子10压接到在电线20的端部处露出的导体24上的装置，并且包括用作第一模具的砧座40和用作第二模具的压接器50。

砧座40安装到基台48上，并且被构造成用于以载置方式支撑压接部14的底部15。

压接器50布置成与砧座40相对。这里，压接器50布置成通过位于砧座40上方的诸如气缸和液压缸的致动器58来接近或离开砧座40地移动。在压接部14以载置方式被支撑在砧座40上并且在电线20的端部处的导体24被布置在压接部14中的状态下使得压接器50移动接近砧座40，由此将压接部14压接到导体24上。

将给出砧座40和压接器50的压接表面形状的具体说明。

在压接器50中，形成有以凹口形状从其先端部向基端部延伸的压接器侧压接表面52，并且该压接器侧压接表面52与下面描述的砧座侧压接表面42a和42b相对(参见图4和图5)。压接器侧压接表面52的最深(顶部)部分被形成为其中每个均上凸的两个弧形周面并排布置的形状，并且压接器侧压接表面52的先端侧上的两个侧表面均形成为朝着先端侧逐渐扩大的形状。该压接器侧压接表面52沿着被布置在砧座40和压接器50之间的导体24的纵向方向具有基本相同的截面形状。当在压接部14以载置方式被支撑在砧座40上的状态下使压接器50移动接近砧座40时，一对导体压接件17变形从而在与压接器侧压接表面52滑动接触的同时沿着压接器侧压接表面52向内弯曲。

在砧座40的先端部(上端部)中，沿着被压接的导体24的纵向方向形成多个(这里为两个)砧座侧压接表面42a和42b(参见图6和图7)。各个砧座侧压接表面42a和42b被形成为沿着导体24的纵向方向在沿其宽度方向(与目标导体24的纵向方向和压接器50的移动方向这两者都基本垂直的方向)的大致中央部中彼此无段差地连续，并且在其两个侧部中具有彼此不同的曲面形状。这里，砧座侧压接表面42a和42b中的每一个均形成为浅凹槽形状，从而以如下弧形的方式弯曲：其中位于与被压接的导体24的纵向方向基本相同的方向上的轴线为中心。另外，砧座侧压接表面42a和42b被形成为彼此不同的曲面形状。更具体地，砧座侧压接表面42a和42b被形成为具有彼此不同的曲率半径。这里，被压接的端子10的先端侧上的砧座侧压接表面42a的曲率半径小于被压接的端子10的基端侧上的砧座侧压接表面42b的曲率半径。

砧座侧压接表面42a和42b在沿其宽度方向的每个大致中央部中、在基本相同的高度位置处对准。换言之，砧座侧压接表面42a和42b中的每一个均形成为在沿其宽度方向的大致中央部中是平坦的。此外，因为曲率半径的差异，砧座侧压接表面42a和42b彼此连续并且在沿其宽度方向的两个侧部中具有段差。

当在砧座40与压接器50之间压接压接部14时，压接部14在砧座侧压接表面42a侧上以较大程度变形(即，具有比较小的曲率半径)，而在砧座侧压接表面42b侧上以较小程度变形(即，具有比较大的曲率半径)。此外，在此情形中，压接部14的底部15的沿宽度方向的大致中央部被形成为沿着导体24的纵向方向无段差地连续。请注意，上述的砧座侧压接表面42a和42b是通过例如切削加工单个部件而形成的。

此外，砧座40的宽度尺寸被形成为朝着先端侧逐渐变窄。因此，在以足够大的强度保持砧座40时，砧座40的先端侧被平滑地插入到压接器50的压接器侧压接表面52内的深部分中。

在被压接的端子10的基端侧上，与端子10的一对覆盖部压接件16相对应地分别布置有用于压接所述覆盖部的砧座60和压接器62，该基端侧是砧座40和压接器50的相对侧。砧座60安装到基台48上，并且压接器62布置成通过致动器58来接近或离开砧座60地移动。当压接部14在砧座40和压接器50之间被压接到导体24上时，压接器62也移动接近砧座60，并且该对覆盖部压接件16向内变形使得压接部14被压接到电线20的覆盖部22上。

将对通过使用以此方式构成的端子压接装置30将端子10压接到电线20上来制造端子压接电线的方法进行说明。

首先，制备图1和图2所示的端子10和电线20。然后，在压接器50和62分别离开砧座40和60的状态下，将压接部14以载置方式支撑在砧座40和60上。之后，将电线20的端部布置在压接部14中。在这种情况下，将压接部14的一对导体压接件17部分安装到砧座40上，同时，将压接部14的一对覆盖部压接件16部分安装到砧座60上。另外，将在电线20的端部处露出的导体24布置在该对导体压接件17部分中，并将覆盖部22的端部布置在该对覆盖部压接件16部分中。

然后，将压接器50和62分别移动接近砧座40和60。之后，通过压接器50使一对导体压接件17向内变形。另外，利用压接器50与砧座40之间的压缩力，通过砧座侧压接表面42a和42b使得压接部14以彼此不同的方式变形。即，砧座侧压接表面42a和42b被形成为彼此不同的曲面形状，由此压接部14的底部15在沿着导体24的纵向方向的不同位置处以彼此不同的变形程度变形。因此，压接部14的其中设有该对导体压接件17的部分在端子10的先端侧上以较大程度变形，结果导体24被以比较大的程度压缩，并且压接部14的所述部分在端子10的基端侧上以比较小的程度变形，结果导体24被以比较小的程度压缩。在这种情况下，砧座侧压接表面42a和42b沿着导体24的纵向方向、在沿其宽度方向的大致中央部中彼此无段差地连续，因此，压接部14的底部15也以无段差的连续方式形成在沿其宽度方向的大致中央部中。

结果，压接部14的其中设有该对导体压接件17的部分被压接到导体24上。

同时，在压接器62和砧座60之间，压接部14的一对覆盖部压接件16部分被压接到电线20的覆盖部22上。

图8是示出端子压接电线的侧视图，图9是示出端子压接电线的透视图，图10是沿着图9的线X-X截取的截面图，而图11是沿着图9的线XI-XI截取的截面图。

即，在如上所述地制造的端子压接电线70中，压接部14的一对导体压接件17部分被压接到导体24上，并且压接部14的一对覆盖部压接件16部分被压接到覆盖部22上。

在压接部14的被压接到导体24上的部分中，该对导体压接件17以弯曲形状向内变形以包含导体24。底部15沿着导体24的纵向方向在多个部位(这里为两个部位)处以彼此不同的方式(根据变形度)变形从而以彼此不同的压缩率来压缩导体24。更具体地，该底部的被压接到导体24上的部分的外表面在沿其宽度方向的大致中央部中无段差地连续，并且，沿着导体24的纵向方向在多个部位(这里为两个部位)处以彼此不同的曲率半径在其两个侧部中变形从而利用阶形部15a连续。压接部14的被压接到导体24上的部分中的先端侧部分的高度尺寸A1与该部分的基端侧上的高度尺寸A2基本相同。底部15的被压接到导体24上的部分中的先端侧部分以比该部分的基端侧部分更大的程度变形(即，具有更小的曲率半径)。

即，在压接部14的端子10的被压接到导体24上的先端侧部分中，导体24具有比较大的压缩率，而在压接部14的端子10的被压接到导体24上的基端侧部分中，导体24具有比较小的压缩率。因此，在前一部分中，导体24的压缩率能够以适于获得小的连接电阻的方式设定得比较大，而在后一部分中，导体24的压缩率能够以适于获得大的保持力的方式设定得比较小。

请注意，牵拉电线20时的力主要作用于压接部14的端子10的被压接到导体24上的基端侧部分上，因此基端侧部分优选设定为具有适于获得大的保持力的导体24压缩率。

根据如此构成的端子压接装置30和制造端子压接电线70的方法，砧座40沿着被压接的导体24的纵向方向包括多个砧座侧压接表面42a和42b。各个砧座侧压接表面42a和42b被形成为沿着导体24的纵向方向、在沿其宽度方向(与被压接的导体24的纵向方向和压接器50的移动方向这两者都基本垂直的方向)的大致中央部中彼此无段差地连续，并且在其两个侧部中具有彼此不同的曲面形状。为此，能够沿着导体24的纵向方向以不同的压缩率来压接压接部14。因此，能够形成：其压缩率允许获得小的连接电阻的部位和其压缩率允许获得大的保持力的部位，结果，小的连接电阻和大的保持力易于相互兼顾。

此外，在此情形中，多个砧座侧压接表面42a和42b设置在由单个部件制成的砧座40中，由此只需要控制砧座40与压接器50之间的距离。因此，不必增加需要在制造中对其进行控制的部位。

此外，砧座侧压接表面42a和42b在沿其宽度方向的大致中央部中彼此无段差地连续，因此使得压接部14的沿宽度方向的中央部没有段差。因此，抑制了由于压接所引起的端子位置变动。换言之，当砧座侧压接表面42a和42b整体上彼此有段差地连续时，由于压接而以端子10的先端部与基端之间的段差大小产生位置偏差。结果，具有段差大小的偏差在端子10和与之对应的端子之间的连接中引起麻烦，或者使得考虑到偏差的设计等成为必要。然而，在本实施例中，使得压接部14的沿宽度方向的中央部没有段差，由此能够抑制上述的位置偏差。结果，能够容易地建立与相应端子等的连接而不用例如进行考虑到偏差的设计。

此外，这里，多个砧座侧压接表面42a和42b形成在砧座40中，因此多个砧座侧压接表面42a和42b比较容易加工。即，压接器50的压接器侧压接表面52具有在与该对导体压接件17滑动接触的同时使其向内变形的功能，因此要求该压接器侧压接表面52具有非常小的表面粗糙度使得该对导体压接件17与压接器侧压接表面52平滑地摩擦。为此，难以在压接器50中形成多个压接表面并将它们加工成平滑的。相比之下，如上所述，砧座40仅仅使底部15变形，因此与压接器50相比可以具有更粗的表面粗糙度。因此，在砧座40中形成多个砧座侧压接表面42a和42b比较容易。

此外，如上所述，能够利用上述端子压接装置30和制造方法来制造端子压接电线70，其中压接部14被以如下方式压接到导体24上：压接部14被变形为沿着导体24的纵向方向在沿其宽度方向的大致中央部中无段差地连续，并且沿着导体24的纵向方向在其两个侧部中在多个部位处具有彼此不同的曲面形状。因此，实现了上述作用和效果。

虽然已经详细描述了端子压接装置、制造端子压接电线的方法和端子压接电线，但是，前述说明在所有方面都是示例性的并且本发明不限于此。因此，可以理解，在不偏离本发明的范围的情况下，能够构思未示出的无数修改和变型。

Claims

1.一种将端子的压接部压接到在电线端部处露出的导体上的端子压接装置，所述压接部包括设置在该压接部的底部的两个侧部中的一对压接件，所述端子压接装置包括：

第一模具，所述第一模具以载置方式支撑所述压接部的所述底部；和

第二模具，所述第二模具布置成移动接近以及移动离开所述第一模具，并且当所述第二模具移动接近所述第一模具时，使得以载置方式支撑在所述第一模具上的所述压接部的所述一对压接件向内变形，由此将以载置方式支撑在所述第一模具上的所述压接部压接到所述导体上，

其中，沿着所述导体的纵向方向在所述第一模具和所述第二模具中的至少一个中形成多个压接表面，各个所述压接表面被形成为沿着所述导体的纵向方向、在各个所述压接表面的宽度方向的大致中央位置处彼此无段差地连续，并且在各个所述压接表面的两个侧部中具有彼此不同的曲面形状。

2.根据权利要求1所述的端子压接装置，其中所述多个压接表面形成在所述第一模具中。

3.一种用于将端子压接到电线的方法，该方法用于将端子的压接部压接到在电线端部处露出的导体上，所述压接部包括设置在该压接部的底部的两个侧部中的一对压接件，所述方法包括以下步骤：

将所述压接部以载置方式支撑在第一模具上并且将所述导体布置在所述压接部内；和

将第二模具移动接近所述第一模具，从而所述第二模具使所述一对压接件向内变形，并且所述第一模具和所述第二模具中的至少一个将所述压接部的所述底部变形为沿着所述导体的纵向方向、在所述底部的宽度方向的大致中央位置处无段差地连续，并且沿着所述导体的纵向方向在所述底部的两个侧部中在多个部位处具有彼此不同的曲面形状，由此将所述压接部压接到所述导体上，

其中，在所述第一模具和所述第二模具的至少一个中，沿着所述导体的纵向方向形成多个压接表面并且各个所述压接表面被形成为沿着所述导体的纵向方向、在各个所述压接表面的宽度方向的大致中央位置处彼此无段差地连续并且在各个所述压接表面的两个侧部中具有彼此不同的曲面形状。