CN101904061A - 用于将端子压接于铝电线的方法 - Google Patents

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Abstract

为了提升凭借压接的压接端子(1)与铝电线(100)之间的附着力，从而能够实现的电连接性能的改善，将施加于压接端子(10)的导体压接部(13)的内表面的镀锡的厚度设定在从2.1μm到5.0μm的范围内，然后，将导体压接部(13)压接于铝电线(100)的导体(100a)。

Description

用于将端子压接于铝电线的方法
技术领域
本发明涉及一种用于将端子压接于铝电线的方法。
背景技术
压接法被广泛的用作用于连接端子和电线的方法。压接是指这样一种技术，其中，将电线的导体露出部插入到导体压接部中，并且通过利用压接工具等压接该导体压接部以便将导体露出部包围在该导体压接部中，使电线电连接于导体压接部。导体压接部具有大致U形形状并且设置在端子上。
为了提升利用压接的连接性能，传统的做法是用锡镀端子的表面，从而提升压接性能。倘若将以上述方式镀有锡的端子压接于电线，已知的是，端子所镀的锡用作电线的导体与端子的基材之间的中介，以从而提升连接性能。还已知的是，通过依靠在端子上的位置来改变所施加于该端子的锡的厚度，减小了压接模的磨损，或者试图减小当将电连接部配合在配对端子上时所施加的端子插入力(参见专利文献1)。
顺便提及，通常的做法是将铜电线用于设置在诸如机动车的车辆的内部中的束线。传统地，由于已经难以使用在诸如导电性和强度的物理性能方面比铜电线差的铝电线，所以已经很少使用铝电线。然而，近些年来，考虑到为了提升燃料节约和循环利用性能而减轻车辆的重量，使用铝电线的需求已经提高。
倘若使用铝电线，由于在机械强度和导电性方面，构成电线的导体的铝或铝合金比铜差，所以需要进一步提高在导体压接部处的连接性能。此外，由于具有高的固有电阻值的氧化层通常产生在铝或铝合金的导体的表面上，所以在将端子压接于铝电线时，必须通过破坏氧化层而在导体(即，端子与铝或铝合金导体)之间实现用于电连续性的充分接触。然而，由于已经很少使用铝电线，所以在当前的情况下，在该领域中并没有做出充分的研究。
专利文献1：日本专利公开No.11-121075
发明内容
本发明要解决的问题
当将端子压接于铝电线时，尽管使用上述的镀锡端子有助于提高连接性能，但是利用传统的端子压接方法，已经不能够期待在连接性能上的充分提高。
已经针对这些情况制成了本发明，并且本发明的目的是提供一种用于将端子压接于铝电线的方法，该方法能够提升当使用铝电线时利用压接的附着力，从而期待在电连接性能上的提高。
解决问题的方法
(1)为了实现该目的，根据本发明，提供一种将端子压接于铝电线的方法，该方法包括：
制备具有电连接部和导体压接部的端子，该电连接部在该端子的前端侧处，被构造成与配对端子连接，该导体压接部在该端子的后端侧处，被构造成通过向内弯曲以被卷曲而压接于构造成与该导体压接部连接的一电线的导体，其中，至少所述导体压接部的内表面镀有硬度比端子基材的金属的硬度低的金属，并且将为电镀所述内表面而施加的金属的厚度设定在从2.1μm到5.0μm的范围内；
制备具有由铝或铝合金制成的导体的铝电线，作为构造成所要与导体压接部连接的电线；以及
在将铝电线的导体插入到压接端子的导体压接部的内部中的状态下，通过向内弯曲导体压接部，将导体压接部压接于铝电线的导体。
(2)优选：以(1)所述的方法制备的压接端子的端子基材由铜或者铜合金制成，并且该端子基材所镀的金属是锡。
(3)优选：以(1)所述的方法制备的压接端子的导体压接部具有底板部和一对导体压接片，该对导体压接片从所述底板部的两个侧缘向上延伸，并且被构造成向内弯曲以便包围铝电线的导体，从而将该导体压接成与底板部的上表面紧密接触。导体压接部可以形成为具有大致U形截面。在压接时，在将导体放置在压接端子的底板部上的状态下，该对导体压接片可以向内弯曲以便压接于导体。
根据本发明的方法，由于为电镀导体压接部的内表面所施加的金属的厚度被设定在从2.1μm到5.0μm的范围内，所以能够增加在端子基材所电镀的金属与铝电线的导体之间的附着力，从而能够使该金属与该导体之间的电连接稳定。具体地，由于端子基材所电镀的金属填满了在构成铝电线的导体的各金属丝之间形成的间隙，同时附着于该金属丝的表面，所以能够增大在该金属丝之间的以及在该金属丝与压接端子之间的接触面积，从而，能够实现接触阻抗的减小。此外，由于使得端子基材所电镀的金属的新表面凭借压接时的弹性变形而附着于铝电线的导体，所以能够获得气密结构，从而增加了接触可靠性。
此外，如上面的(2)所述，当使用镀有锡的压接端子时，该锡的硬度比用作端子基材的铜或铜合金低的硬度低，优选在保证了要求的机械强度的同时实现了电连接性能上的增加。
此外，如上面的(3)所述，当通过将铝电线的导体放置在底板部上，并且在该状态下弯曲该对导体压接片，以便将所述导体包围在该对导体压接片中从而压接所述导体，而将导体压接部压接于该铝电线的导体的时候，能够优选获得高度可靠且稳定的压接连接部分。
本发明的优点
根据本发明，由于为电镀压接端子的导体压接部的内表面而施加的金属的厚度被设定在2.1μm到5.0μm的范围内，该导体压接部的内表面与铝电线的导体相接触，所以能够提升压接端子与铝电线的导体之间的附着力，从而能够改善压接端子与铝电线的电连接的可靠性。
如此，已经简要描述了本发明。此外，通过仔细阅读将在下面描述的本发明的用于执行本发明的最佳实施方式同时参考附图，本发明的细节将更加清楚。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的用于将压接端子压接于铝电线的压接方法的说明图。
图2是在导体压接部压接于铝电线的情况下，压接端子的该导体压接部的剖视图。
图3是导体压接部的设置有锯齿状突起的一部分的纵向剖视图。
图4是说明导体压接部与铝电线的导体之间的关系的示意性透视图。
图5是示例性地示出在导体压接部处，端子所镀的锡进入在构成铝电线的导体的金属线之间所形成的间隙中的状态的剖视图。
图6是用于选择性地增加电镀厚度的方法的示例性视图。
图7是用于选择性地增加电镀厚度的另一种方法的示例性视图。
图8是用于选择性地增加电镀厚度的再一种方法的示例性视图。
附图标记
10：压接端子
11：底部
12：电连接部
13：导体压接部
13a：导体压接片
51：端子基材
52：镀锡
100：铝电线
100a：铝导体
本发明的最佳实施方式
下文中，将基于附图详细描述根据本发明的优选实施例。
在图1中，附图标记10表示压接端子，附图标记100表示铝电线，而附图标记31和32分别表示压接夹具的下模和上模。在该实施例中，使用压接端子10，其中将镀锡52施加于铜或铜合金的端子基材51的表面(参见图5)，以增加压接端子的电连接性能。此外，铝电线100是这样一种铝电线，即，使得将可以采用绞合线的形式的由一捆金属线100c构成的铝导体100a保持在绝缘护套100b的中央处。
压接端子10包括在其纵向上(下文中，将该方向称作为“前后方向”，将与前后方向成直角的方向称作为“左右方向”)的前端侧处的电连接部12，用于与配对端子150(参见图1)电连接。此外，压接端子10包括：导体压接部13，该导体压接部分13压接于在铝电线100的前端部分处的露出导体(即，从绝缘护套100b露出的铝导体)100a；以及护套压接部14，该护套压接部14压接于铝电线100的在前后方向上的后端侧处具有护套100b的那部分。电连接部12、导体压接部13和护套压接部14被构造成包括共同的底板部11。
导体压接部13是具有大致U形截面的部分，其中一对导体压接片13a形成在从电连接部12连续的底板部11的左右方向上的两个侧缘上，以便从该两个侧缘竖立。多个锯齿状突起(即，通过压制而直线形成的浅槽)13b设置在导体压接部13的内表面上，使得在压接端子10的左右方向上延伸。此外，护套压接部14是具有大致U形截面的部分，其中一对护套压接片14a形成在底板部11的左右方向上的两个侧缘上，以便从该两个侧缘竖立。导体压接部13和护套压接部14设置在前后方向上，同时在该导体压接部13和该护套压接部14之间设置有合适的间隔。
参见图5，在位于压接端子10的前端侧处的电连接部12处，将镀锡52施加为薄，而在位于压接端子10的后端侧处的导体压接部13和护套压接部14处，将镀锡52施加为厚。在图1中，电镀施加为厚的那部分用斜线S画阴影。具体地，在导体压接部13的内表面上，将镀锡52的厚度设定在从2.1μm到5.0μm的范围内，该导体压接部13的内表面是当使导体压接片13卷曲的时候与铝导体100a相接触的那部分。此外，由于在使得电连接部12处的镀锡52的厚度太厚的情况下，存在使电连接性能变差的忧虑，所以将镀锡52的厚度设定为5.0μm或更小，该5.0μm的厚度是一般厚度。
当将如上所述构造的压接端子10压接于在铝电线100的前端部分处的露出导体100a的时候，首先，将压接端子10放置在下模31的放置表面31a上，并且将在铝电线100的前端部分处的露出导体100a插入在导体压接部13的导体压接片13a之间且放置在底板部11上。然后，在那种状态下使上模32下降，从而通过上模32的引导斜面32a，使得导体压接片13a的前端侧逐渐向内下落。而且，最后，通过从引导斜面32a延伸到中间尖角部分32b的曲面，使导体压接片13a的前端成为圆形以便朝着铝导体100a侧向后弯曲，并且如图2所示，使得所述前端在彼此摩擦的同时咬合到铝导体100a中，从而使导体压接片13a卷曲以便将铝导体100a包围在其中。关于护套压接部14，在导体压接部13的卷曲之前，以上述方式将护套压接片14a预先压接于铝电线100的具有护套部分100b的那部分。
当通过卷曲导体压接片13a而将导体压接部13压接于铝电线100的铝导体100a的时候，可以使得构成压接端子10的导体金属附着(能够以分子或原子水平结合)于铝电线100的铝导体100a，从而能够将压接端子10强力地电连接且机械连接于铝电线100。
即，由于将施加于压接端子10的导体压接部13的内表面的镀层的厚度设定为较厚，以便落在从2.1μm到5.0μm的范围内，如图4和图5所示，所以能够增加施加于端子基材51的锡与铝电线100的铝导体100a的附着力，从而能够实现电连接的稳定性。具体地，如图5所示，由于施加于端子基材51的镀锡52在凭借压夹而附着于金属线100c的表面的同时，填满了构成铝导体100a的各金属线100c之间的间隙，所以能够增加金属线100c之间的以及金属线100c与端子之间的接触面积，从而能够实现接触阻抗的减小。此外，由于使得在端子基材51上的镀锡52的新的金属表面凭借在压夹时发生的弹性变形而附着于铝导体100a，能够获得气密结构，从而能够增加在其之间的接触可靠性。在这种情况下，倘若在导体压接部13的内表面上的镀锡的厚度不超过2.1μm，那么存在对铝导体100a的附着力变的不足的忧虑，反之，倘若镀层厚度超过5.0μm，那么引起导体压接部13变得难以工作的问题。
此外，如图3所示，倘若在导体压接部13的内表面上设置有锯齿状突起13b，那么通过压夹使镀锡52(参见图5)变形，以使得该镀锡52在进入锯齿状突起13b的同时附着于铝导体100a。因此，压接端子10的相对于铝电线100的轴向的连接强度增大。
接下来，将简要描述用于仅仅将压接端子10的后端侧(存在导体压接部13的那部分)镀的较厚的方法。
图6是第一方法的说明图。在这种方法中，在水平移动压接端子10的同时执行电镀，同时在压制之后导致连接于支撑件200的压接端子10的前端侧(即，存在电接触部12的那部分)在电镀槽250中的电镀液252上面露出，而压接端子10的后端侧(即，存在导体压接部13和导体压接部14的那部分)浸没在电镀液252中。通过以上述方式选择性地实施电镀，能够仅仅将压接端子10的包括导体压接部13的后端侧电镀为较厚。
图7是第二方法的说明图。在这种方法中，使在压制之后导致连接于支撑件200的压接端子10通过电镀液252，同时以压接端子10的前端侧(即，存在电接触部12的那部分)朝向上而压接端子10的后端侧(即，存在导体压接部13和导体压接部14的那部分)朝向下的位态将该压接端子10和支撑件200从液体252的内部倾斜地移动到外部。当以上述方式倾斜地移动压接端子10的时候，压接端子10的后端侧停留在电镀液252中的时间变得比压接端子10的前端侧停留在电镀液252中的时间长。结果，使在电镀液252中停留较长的那部分处的电镀厚度增加，反之使在电镀液252中停留较短的那部分处的电镀厚度减小，从而能够仅仅将压接端子10的包括导体压接部13的后端侧电镀为较厚。
图8是第三实施例的说明图。在这种方法中，在压制压接端子之前的原材料300的阶段，区分构成电接触部的前端侧部分312与构成导体压接部和护套压接部的后端侧部分315。然后，将遮蔽物350施加在与部分312相对应的区域，使得仅仅选择性地电镀与部分315相对应的区域。然后，在电镀之后，压制导体压接部和护套压接部，使得可以获得仅仅使在压接端子的后端侧处的电镀厚度增加的压接端子。
倘若在以上述方式利用施加遮蔽物执行电镀，由于仅仅能够电镀原材料300的一侧，所以仅仅使在压接端子的导体压接部的内表面上的电镀厚度增加。
注意到：本发明并不局限于上述实施例，因此可以根据需要修改或改进。此外，各组成部分的材料、形状、尺寸、数目和位置是任意且不受限制的，只要它们足以实现本发明即可。
例如，铝电线100的导体100a可以由铝合金制成。可以提出铝和铁的合金作为该铝合金的具体实例。在使用这种合金的情况下，与铝导体相比，得到的导体变得易于延伸，并且能够提高该导体的强度(具体地，抗拉强度)。
本主题专利申请基于2007年12月20日提交的日本专利申请(No.2007-328791)，其内容通过引用的方式结合于此。
工业实用性
根据本发明的用于将端子压接于铝电线的端子压接方法，由于施加于与铝电线的导体相接触的压接端子的导体压接部的内表面的镀层的厚度被设定为落在从2.1μm到5.0μm的范围内，所以能够提升压接端子与铝电线的导体之间的附着力，从而能够实现提升压接端子与铝电线之间的电连接的可靠性。

Claims (4)

1.一种用于将端子压接于铝电线的方法，该方法包括：
制备具有电连接部和导体压接部的端子，该电连接部在该端子的前端侧处，被构造成与配对端子连接，而该导体压接部在该端子的后端侧处，被构造成通过向内弯曲以被卷曲而压接于一电线的导体，该电线构造成与该导体压接部连接，其中，至少所述导体压接部的内表面镀有硬度比端子基材的金属的硬度低的金属，并且将电镀所述内表面而施加的金属的厚度设定在从2.1μm到5.0μm的范围内；
制备具有由铝或铝合金制成的导体的铝电线，作为构造成与所述导体压接部连接的电线；以及
在将所述铝电线的所述导体插入到所述压接端子的所述导体压接部的内部中的状态下，通过向内弯曲该导体压接部，将该导体压接部压接于所述铝电线的所述导体。
2.根据权利要求1所述的用于将所述端子压接于所述铝电线的方法，其中
所述端子基材由铜或者铜合金制成，并且
所述端子基材所镀的金属是锡。
3.根据权利要求1所述的用于将所述端子压接于所述铝电线的方法，其中
所述压接端子的所述导体压接部具有底板部和一对导体压接片，该对导体压接片从所述底板部的两个侧缘向上延伸，并且被构造成向内弯曲以便包围所述铝电线的所述导体，从而压接该导体以便与所述底板部的上表面紧密接触，
所述导体压接部形成为具有大致U形截面，以及
在压接时，在将所述导体放置在所述压接端子的所述底板部上这样的状态下，使所述对导体压接片向内弯曲以便被压接于所述导体。
4.根据权利要求2所述的用于将所述端子压接于所述铝电线的方法，其中
所述压接端子的导体压接部具有底板部和一对导体压接片，该对导体压接片从所述底板部的两个侧缘向上延伸，并且被构造成向内弯曲以便包围所述铝电线的所述导体，从而压接该导体以便与所述底板部的上表面紧密接触，
所述导体压接部形成为具有大致U形截面，以及
在压接时，在将所述导体放置在所述压接端子的所述底板部上这样的状态下，使所述对导体压接片向内弯曲以便被压接于所述导体。
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