CN102598435B - 电线末端处理方法 - Google Patents

Abstract

一种电线末端处理方法。在芯线部分露出步骤中，剥除电线的外皮以便露出由多根素线构成的芯线部分。在芯线部分一体化步骤中，在对露出的芯线部分施加压力的同时对该露出的芯线部分施加超声振动，从而使得所述多根素线相互摩擦以使所述芯线部分一体化。在端子连接步骤中，将一体化的芯线部分压接或压嵌于所述端子。

Description

电线末端处理方法

技术领域

本发明涉及一种通过压接或压嵌来处理电线的末端的方法。

背景技术

作为将电线和端子电连接在一起的方法，已知存在这样一种方法，其中将电线压入以插入在一对压接刃之间，以便使该压接刃与该电线的芯线部分相接触，从而实现连接。在通过压接实现连接的这种方法中，在不除去电线的外皮的情况下将电线压入而插在所述一对压接刃之间。下述的专利文献1公开了通过压接来实现连接的方法的一个实例。

引用列表

专利文献

[专利文献1]JP-A-05-159628

发明内容

技术问题

在电线与端子的电连接中，倘若形成该电线的芯线部分的多根素线为细，则利用通过压接来实现连接的方法，会出现下述的若干问题。在图6A中，设置有一对压接刃1，并且当作为这些刃之间的间隔的狭隙宽度W1窄时，形成芯线部分2的多根素线3的由虚线所包围的一部分被切割。另一方面，当狭隙宽度W2如图6B所示为宽时，在由虚线所包围的接触区域中，尽管素线3并未被切割但是每个压接刃1与素线3之间的接触面积极其小，并且结果是这导致了阻值的增大。此外，如图6C所示，当将电线压入成以偏位的方式插在所述压接刃之间或者芯线部分2的横截面形状存在变动时，在由虚线所包围的接触区域中，接触压接刃1的这些素线3的数目减少，使得也导致了如上所述的阻值的增大。

已经针对上述情况制成了本发明，并且本发明的目的是提供一种能够实现良好连接并且还能够吸收该连接所涉及的变动的电线末端处理方法。

问题的解决方案

根据本发明的一方面，提供一种电线末端处理方法，包括：

芯线部分露出步骤：剥除电线的外皮以便露出由多根素线构成的芯线部分；

芯线部分一体化步骤：在对露出的芯线部分施加压力的同时对该露出的芯线部分施加超声振动，从而使得所述多根素线相互摩擦以使所述芯线部分一体化，使得该芯线部分形成为和端子的要与该芯线部分压接或压嵌的那部分的形状相对应的横截面形状；以及

端子连接步骤：将一体化的芯线部分压接或压嵌于所述端子。

根据本发明的另一方面，提供一种超声处理装置，包括：

焊头，在该焊头上，将超声振动施加于电线的芯线部分；

焊座，设置成与焊头相对以便承受芯线部分；

焊头侧板，安装在所述焊头上以便在该焊头上移动；以及

焊座侧板，以与所述焊头侧板相对的方式安装在所述焊座上，并且构造成在朝向焊头侧板以及远离焊头侧板的方向上移动，

其中，所述焊头侧板和所述焊座侧板被构造成使所述芯线部分形成为预定形状。

本发明的有益效果

根据本发明的方面，使得形成芯线部分的多根素线通过超声振动而相互摩擦，并且这些素线通过由这种摩擦所生成的摩擦热而熔合在一起，并且由于这种熔合，该多根素线变成恰如一体化状态的单线。即，多根较小直径的素线变成单根的较大直径的芯线部分。在对芯线部分施加超声振动时还对该芯线部分施加压力，使得该芯线部分在形状上稳定化。由于该芯线部分在形状上稳定化，所以该芯线部分形成为不会变动的状态。芯线部分被一体化，并且在形状上稳定化，因此在压接操作和压嵌操作的任一操作中能够获得良好的连接。更具体地，在将电线压入以插在一对压接刃之间从而与端子相连的压接操作以及将电线压嵌到狭隙中从而与端子相连的压嵌操作的任一者中，在芯线部分中将不会发生切割，并且还能够确保充足的接触面积，结果能够获得良好的连接。

本发明的方法对于在素线的表面上形成有氧化膜的情况也是有效的。即，使得多根素线由于超声振动而相互摩擦，因此，氧化膜通过这种摩擦而被破坏。当氧化膜被破坏时，能够减小要压接或者要压嵌的那部分处的电阻值。而且，当氧化膜受破坏时，电流确实地流入到芯线部分的内部中，并且能够抑制阻值的增大。

顺便提及，在仅仅通过压力加工来挤压芯线部分的情况底下，担心这样压力加工的素线可能变得过细。而且，由于素线变得过细，担心在电线中发生切割。然而，在本发明中，这种情况不会发生。

根据本发明的方面，通过用于施加超声振动的焊头的形状、用于接收超声振动的焊座的形状以及其他相关部分的形状和所施加的压力，芯线部分被一体化成希望的横截面形状。例如，在使芯线部分形成为矩形横截面形状，并且通过压接来实现连接的情况下，能够根据作为所述一对压接刃之间的间隔的狭隙宽度容易地设定所述芯线部分的宽度。而且，能够将该芯线部分设定至期望的阻值。这与通过压嵌实现连接的情况相同。另一方面，在使芯线部分形成为圆形横截面，并且通过压接或压嵌实现连接的情况下，可以忽略方向性，并且可以有效地执行操作。

在本发明中，可以达成以下优点：能够实现良好的连接；以及能够吸收与连接相关的变动。在本发明中，还能够达成可以容易地设定芯线部分的宽度及其阻值并且可以提升操作效率的优点。

附图说明

图1是示出了本发明的电线末端处理方法的框图。

图2A和图2B是示出了芯线部分露出步骤的视图，并且图2A是示出了将外皮从电线剥除之前该电线的透视图，并且图2B是已经从电线剥除了外皮的该电线的透视图。

图3A至图3C是示出了芯线部分一体化步骤的视图，并且图3A是示出了超声处理装置的焊接操作执行部的结构的示意图，而图3B和图3C分别是示出了已一体化的芯线部分的示意图。

图4A和图4B是示出了端子连接步骤的视图，并且图4A是示出了图3B的芯线部分的压接状态的示意图；而图4B是示出了图3C的芯线部分的压接状态的示意图。

图5是示出了图3B和图3C的每个芯线部分刚好被压嵌的状态的示意图。

图6A至图6C是示出了传统的电线末端处理方法的示意图。

附图标号

21 电线

22 素线

23 芯线部分

24 外皮

25 端部

26 端面

27 露出部分

28 焊接操作执行部

29 焊头

30 焊座

31 焊头侧板

32 焊座侧板

33 压接刃

34 狭隙

35 压嵌部

具体实施方式

现在将参考附图描述本发明的一个优选实施例。图1是示出了本发明的电线末端处理方法的框图。

本发明的电线末端处理方法包括：加工电线以形成该电线的连接部分的步骤11；将端子压接或压嵌于该电线的连接部分的端子连接步骤12。电线加工步骤11包括：露出芯线部分的芯线露出步骤13；以及将芯线部分形成为单线的芯线部分一体化步骤14。

将参考附图在下面描述一个优选实施例。图2A和图2B是示出了芯线部分露出步骤的视图。图3A至图3C是示出了芯线部分一体化步骤的视图，并且图3A是示出了超声处理装置的焊接操作执行部的结构的示意图，而图3B和图3C分别是示出了已一体化的芯线部分的示意图，并且图4A和图4B是示出了端子连接步骤的视图。图5是示出了图3B和图3C的每个芯线部分刚好被压嵌的状态的示意图。

在图2A和图2B中，参考标号21表示电线。电线21形成了例如要安装在汽车中的线束，并且该电线21包括由多根素线22构成的芯线部分23，以及整体地封盖该芯线部分23的外周的外皮24。在该实施例中，关于在汽车用线束中使用的电线21，将以铝电线为例进行说明。以铝电线为例的原因在于：考虑到轻量化设计和良好的可循环使用性，近年来存在用铝电线代替普遍使用的铜电线的趋势。另一个原因在于：通过本发明能够解决铝电线中的氧化膜的问题。尽管在铜电线中产生的氧化膜量比铝电线的小，但是在铜电线中也产生氧化膜，因此本发明的方法对于铜电线也是有效的。

形成芯线部分23的素线22是由铝或铝合金构成的无镀层素线，并且这些素线以如图2A所示的相互接触的捆扎状态布置。在使用铜电线的情况下，素线由铜或铜合金构成。铝的导电性大约为铜的导电性的60％，但是铝具有重量是铜的1/3的优点。因此，铝具有可以期望更加轻量化的设计的优点。此外，铝的熔点比铜的低，因此具有易于回收金属的优点。

在芯线部分露出步骤13(参见图1)中，通过常规的方法将外皮24从电线21的端部25去除。即，自电线21的端面26起从该电线21去除(剥除)所述外皮24达预定长度。当外皮24被去除了预定长度时，芯线部分23如图2B所示露出。参考标号27表示芯线部分23的的露出部分。在本实施例中，尽管从电线21的端部25剥除外皮24，但是也可以从能够与端子相连的电线21的中间部分剥除该外皮24。

在图3A中，参考标号28表示超声处理装置的焊接操作执行部。该焊接操作执行部28包括焊头29、焊座30、焊头侧板31和焊座侧板32。焊头29提供为用于向芯线部分23施加超声振动的部分。驱动该焊头29的机构和电路与通常使用的机构和电路相同。焊座30以与所述焊头29相对的关系的设置，并且用作承受芯线部分23的承受部。焊头侧板31和焊座侧板32提供为用于将芯线部分23形成为预定形状的部分。焊头侧板31和焊座侧板32被安装成朝着彼此移动以及远离彼此移动。省略了移动机构的图示。

超声处理装置被构造成利用能量、振幅、焊头侧板31和焊座侧板32之间的距离、压力等等作为因素向芯线部分23施加超声振动。超声处理装置被构造成使得：在焊接操作执行部28处，可以在对芯线部分23施加压力的同时对该芯线部分23施加超声振动，以便使得多根素线22相互摩擦，从而这些素线被焊接在一起。此外，所述装置被构造成使得：在焊接操作执行部28处，芯线部分23形成为与端子的将要压接或压嵌于该芯线部分23的那部分的形状相对应的横截面形状。

在芯线部分一体化步骤14(参见图1)中，将芯线部分23以插入的方式安置在焊接操作执行部28处，然后当所述装置运转时，通过超声振动使得形成芯线部分23的多根素线22相互摩擦。超声振动的方向由图3A中的箭头A所表示，并且压力的方向由图3A中的箭头B所表示。当通过这种摩擦操作生成摩擦热时，所述素线22熔合在一起，并且由于这种熔合，多根素线22恰好如一体化的状态那样变成为单线。即，多根小直径的素线22变成为图3B所示的单根的较大直径(或横截面接)的芯线部分。该图中的虚线概念性地示出了素线22的一体化状态。

在本发明中，素线被熔合在一起而结合在一体，因此形成为上述的一体化状态。因而，这并不是素线22的表面通过摩擦而粗糙化，并且粗糙化的部分相互接合，使得素线连接在一起的情况。在本发明中，所述连接使得在施加外力时所述素线22将不会相互分离。

当通过超声振动使得多根素线22相互摩擦时，形成在该素线22的表面上的氧化膜(未示出)由于该摩擦而受破坏。当该氧化膜被破坏时，消除了阻值不稳定方面的因素。

在本实施例中，一体化的芯线部分23的横截面形状形成为由焊接操作执行部28的结构所确定的矩形形状。如图3C所示，横截面形状可以形成为圆形。可以领会到的是，一体化的芯线部分23形成为不会变动的稳定形状。

在图4A中，参考标号33表示压接端子的一对压接刃。每一对压接刃33都在端子的纵向上彼此分开地设置于该端子的两个或三个部位的各个部位处，但是该压接刃并不特别局限于这种布置。压接端子通过压力加工具有导电性质的压接端子而形成。制造压接端子的材料优选是铜或铜合金，并且可以是镀锡的铜或铜合金。一体化的芯线部分23(具有图3B所示的形状)形成为使其宽度W11比作为所述一对压接刃33之间的间隔的狭隙宽度W12更大。这种尺寸在超声处理装置处设定，并且这种设定在使得形状稳定的本发明中是容易的。

在端子连接步骤(参见图1)中，当将一体化的芯线部分23压入以插在所述一对压接刃33之间时，压接刃33分别以咬入的关系接触芯线部分23的相对侧部分，从而完成了电线21与压接端子之间的连接。图4B示出了将具有图3C所示的形状的一体化芯线部分23压入以插在所述一对压接刃33之间的状态。压接刃33分别以咬入的关系接触芯线部分23的弧形相对侧，从而完成了电线21与压接端子之间的连接。在一体化的芯线部分23具有图3C所示的形状的场合下，这种芯线部分的压入(插入)的方向与具有图3B所示的形状的一体化的芯线部分相比是不重要的。具有操作效率优良的优点。当完成了电线21与压接端子之间的连接时，也完成了一系列的所述步骤。

关于端子连接步骤12(参见图1)，可以将所述芯线部分施加到作为端子的一部分的具有图5所示的狭隙34的压嵌部35。当将一体化的芯线部分23压入到狭隙34中时，使得压嵌部35与芯线部分34相互接触，完成了连接。

如参考图1至图5在上面所描述的，在本发明中，在将电线压入以插在一对压接刃33之间从而连接于该压接刃的压接操作以及将电线压嵌到狭隙34中以连接于压嵌部35的任一操作中，将不会在芯线部分23中产生切割，并且还能够确保充足的接触面积，结果实现了能够获得良好连接的优点。

此外，在本发明中，实现能够使芯线部分23的形状稳定的优点，从而实现了连接不会变动。

在本发明中，达成了能够通过破坏并去除氧化膜的效果而实现导电率的提高以及阻值的稳定化的优点。达成了能够使不接触压接33或压嵌部35的那些部分的阻值稳定化的优点。

尽管已经对特定优选实施例图示并描述了本发明，但是对与本领域技术人员显而易见的是，基于本发明的教导，可以做出各种改变和修改。明显的是，这种改变和修改在如所附权利要求所限定的本发明的精神、范围和意旨内。

本发明基于2010年1月18日提交的日本专利申请No.2010-008045，其内容以引用的方式结合于此。

工业实用性

在电线与端子的连接方面，本发明对于实现良好的连接以及吸收与该连接有关的变动是及其有有用处的。此外，本发明对于容易地设定芯线部分的宽度及其阻值以及提升电线与端子之间的连接的操作效率是极其有用处的。

Claims (2)

1.一种电线末端处理方法，包括： 

芯线部分露出步骤：剥除电线的外皮以便露出由多根素线构成的芯线部分； 

芯线部分一体化步骤：在对露出的芯线部分施加压力的同时对该露出的芯线部分施加超声振动，从而使得所述多根素线相互摩擦以使所述芯线部分一体化，使得该芯线部分形成为和端子的要与该芯线部分压接或压嵌的那部分的形状相对应的横截面形状；以及 

端子连接步骤：将一体化的芯线部分压接或压嵌于所述端子， 

其中，所述一体化的芯线部分的横截面宽度比与所述一体化的芯线部分压接或压嵌的所述端子的所述部分的宽度更大，并且 

构成所述芯线部分的所述素线是 由铝或铝合金构成的无镀层素线。 

2.一种用于执行根据权利要求1所述的电线末端处理方法的超声处理装置，包括： 

焊头，在该焊头上，将超声振动施加于电线的芯线部分； 

焊座，该焊座设置成与所述焊头相对以便承受所述芯线部分； 

焊头侧板，该焊头侧板安装在所述焊头上以便在该焊头上移动；以及 

焊座侧板，该焊座侧板以与所述焊头侧板相对的方式安装在所述焊座上，并且构造成在朝向所述焊头侧板以及远离所述焊头侧板的方向上移动， 

其中，所述焊头侧板和所述焊座侧板被构造成使所述芯线部分形成为预定形状。