CN105308804B - 将电端子压接到电线的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本文提供了一种将电端子(10)压接至具有电导体(30)的电线的方法。所述方法包括将电线(28)和电端子(10)定位在压接工具的相对的压接工具构件之间。所述方法还包括使用压接工具构件抵靠所述电线(28)的电导体(30)挤压电端子(10)的压接管(20),使得电导体(30)机械连接到、并且电连接到所述压接管(20)。所述压接管(20)被抵靠所述电导体(30)挤压,使得至少一些电导体(30)的金属表面(126)的至少一些接触部分(131)熔化、并且形成与一个或多个相邻的电导体(30)的金属表面(126)的一个或多个接触部分(131)的热焊连结部(130)。

Description

将电端子压接到电线的设备和方法
技术领域
本文描述和/或例示的主题总体涉及端接电线的电端子。
背景技术
电端子通常用于端接电线的端部。这样的电端子一般包括电触头和压接管。所述压接管包括开口,该开口将电线的端部接收在其中。所述压接管围绕所述电线的端部压接以建立端子和电线的一个或多个导体之间的电连接以及将所述电端子机械地保持在电线端部上。当所述压接管被压接到电线端部时,该压接管建立电触头和电线的导体之间的机械电子连接。
电线的导体通常由铜、铜合金、包铜钢等制成。然而,随着铜的价格的上涨,铝已经成为成本更低的替代导体材料。但是,使用铝作为导体材料并不是没有不利的。例如,使用铝作为导体材料的一个不利是当导体暴露在空气中时和/或在导体的加工期间可能在所述导体的外部表面上形成氧化物和/或其他表面材料层(例如,剩余电线挤压增强材料)。例如,相比于金属铝,这样的氧化铝层可具有较差的导电性能。这样的氧化物和/或其他表面材料层可形成在其他导体材料上,但它的处理对于铝来说尤其困难。因而,必须穿透这样的外部导体表面氧化物层接触铝材料以在电线和电端子之间建立可靠的机电连接和/或在电线的不同的导体之间建立可靠的电连接。但是,因为韧性和在导体上形成氧化物层的速度较高,移开足够多的氧化物层以实现充分的电连结和机械连结、并且从而建立可靠的电连接会比较困难。例如,在压接期间,当一导体抵靠另一导体和/或电端子擦拭时,导体的氧化物层能够被移开以使导体的铝材料暴露。但是,在压接操作期间和/或在新的氧化物形成在暴露的铝材料上之前移开足够多的氧化物层以实现充分的电连结和机械连结会是困难的。
发明内容
上述问题通过本文描述的一种将电端子压接到具有电导体的电线的方法来解决。所述方法包括定位压接工具的相对的压接工具构件之间的电端子和电线。所述方法还包括使用所述压接工具构件抵靠电线的电导体挤压电端子的压接管,使得所述电导体机械连接到、并且电连接到压接管。所述压接管被抵靠所述电导体挤压,使得至少一些所述电导体的金属表面的至少一些接触部分熔化、并且形成与一个或多个相邻的电导体的金属表面的一个或多个接触部分的热焊连结部(hot weld bonds)。
附图说明
本发明将通过示例的方式参考附图进行描述,其中
图1是电端子的实施例的透视图。
图2是图1中示出的电端子的透视图,其示出了在所述电端子被围绕电线的端部压接后的电端子。
图3是用于压接图1和2中示出的电端子到图2中示出的电线压接工具的实施例的透视图。
图4是图2和3中示出的电线的横截面图,其例示了在电端子和电线被压接在一起之前的电线。
图5是图2中示出的电端子的沿着图2的线5-5截取的横截面图。
图6是图2中示出的电端子的沿着电端子的长度截取的纵横截面图。
图7是将图1-3、5和6中示出的电端子压接到图2-6中示出的电线的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
图1是电端子10的实施例的透视图。电端子10包括电接触区段12和从电接触区段12的端部16延伸的压接区段14。电接触区段12包括电触头18。在例示的实施例中,电触头18是插座,其被构造为在其中接收配合触头(未示出)。但是,本文示出的电触头18仅是示例性的。电端子10不限于本文示出的电触头18,相反,电触头10可包括任何类型的电触头18,比如,但不限于压接管、弹簧触头、柱触头、凸片、具有用于接收螺纹或其他类型的机械紧固件的开口的结构等。
压接区段14包括压接管20。压接管20包括基部22、和从基部22延伸的相对的侧壁24。基部22和侧壁24限定压接管20的开口25,该开口被构造为接收包括一个或多个电导体30(图2-6)的电线28(图2-6)的端部26(图2-4和6)。
压接管20被构造为围绕电线28的端部26压接以将电线28机械连接到、并且电连接到电端子10。可选地,电线28包括电绝缘层36(图2、4和6),该电绝缘层围绕电导体30沿着电导体30的长度的至少一部分延伸。电绝缘层36可选地从电导体30的端部的至少一部分移除以使导体端部暴露。在一些替代实施例中,电触头18是被构造为围绕另一电线(未示出)的端部压接以将其他电线机械连接到、并且电连接到电端子10的另一压接管20。因而,在一些替代实施例中,电端子10被构造为将电线28电连接至另一电线。换言之,在一些替代实施例中,电端子10可被用于将电线28拼接(splice)到另一电线。
压接管20从接触端部32延伸一长度至电线端部34。接触端部32从电触头18延伸。更具体地,接触端部32从电接触区段12的端部16延伸。压接管20包括电端接压接子区段38,其与电导体30物理接触以将压接管20电连接至电导体30。
在例示的实施例中,基部22和侧壁24沿着压接管20的整个长度延伸、并且限定压接管20的整个长度。基部22包括内部表面40,侧壁24的每个包括内部表面42。内部表面40和42限定压接管20的开口25的边界。可选地,内部表面40和/或42包括一个或多个锯齿44,其用于穿透(penetrating)在电导体30上的氧化物和/或其他表面材料层(比如,但不限于剩余电线挤压增强材料等)。内部表面40和42各自在本文中可被称为压接管20的“金属表面”。
电端子10可由任何材料制成,比如,但不限于铜、铜合金、包铜钢、铝、镍、金、银、合金等。电端子10的一个或多个部分(例如,压接管20)或者全部可由基部金属和/或用另一材料(例如,另一金属和/或合金)涂覆(例如,电镀等)的合金制成。例如,电端子10的一个或多个部分或者全部可由用镍电镀的铜基部制成。
电导体30可由任何材料制成,例如,但不限于铝、铝合金、铜、铜合金、包铜钢、镍、金、银、合金等。在例示的实施例中,电导体30由铝制成。
图2是电端子10的透视图,其例示了在压接管20被围绕电线28的端部26压接后的压接管20。如图2所示,侧壁24被压接在电线端部26上,使得侧壁24翻折(folded)并且使得电线28的端部26机械连接到电端子10的压接管20。压接管20沿着子区段(sub-segment)38压接,使得电线28的电导体30电连接到电端子10的压接管20。如图2所示,当电线28被压接到电端子10时,压接管20的电线端部34可选地接合电绝缘层36(如果有电绝缘层的情况下)。
在例示的实施例中,电端子10和电线28之间的压接是“F”型压接。但是,电端子10和电线28之间的压接可以是任何其他类型的压接,比如,但不限于“W”型压接、“O”型压接等。此外,本文示出和/或描述的压接管20的具体尺寸、形状等仅是示例性的。应理解的是,压接管20的具体形状、尺寸等可基于压接的类型,使得压接管20可具有用于不同于本文示出的F型压接的其他压接类型的其他形状、尺寸等。
图3是用于将电端子10压接到电线28的压接工具100的实施例的透视图。压接工具100包括基部102、致动器106、一对相对的压接工具构件108和110。压接工具构件108和110包括各自的挤压表面112和114,它们在它们之间限定了开口116。开口116限定压接工具100的压接区域118。压接工具构件108和110被构造为沿着压接轴线120朝向和背向彼此移动。致动器106操作性地连接到压接工具构件108和/或压接工具构件110以使压接工具构件108和/或110相对于基部102移动。致动器被构造为使压接工具构件108和/或110相对于基部102移动,由此使压接工具构件108和/或110沿着压接轴线120朝向彼此移动。
在压接工具100的操作中,电端子10和电线28的端部26的组装被定位在压接工具构件108和110之间的压接区域118中。致动器106被致动以使压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝着彼此移动。当压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝向彼此移动时,压接工具构件108和110各自的挤压表面112和114与电端子10的压接管20物理接触,使得压接工具构件108和110抵靠电线28的电导体30挤压该压接管20。压接工具构件108和110由此将电线28的端部26压接到电端子10的压接管20,使得电线28电连接到、并且机械连接到电端子10。
如上所述,压接工具构件108和110彼此相对。具体地,压接工具构件108和110沿着压接轴线120定位,使得压接工具构件108和110各自的挤压表面112和114面向彼此。在例示的实施例中,压接工具构件108能够相对于基部102沿着压接轴线120朝向和背向在压接工具构件108相对于基部102移动时保持静止的压接工具构件110移动。换言之,示例性压接工具100包括静止的压接工具构件110和可移动的压接工具构件108。可替代地,除了压接工具构件108或者作为压接工具构件108的替代物,压接工具构件110被构造为沿着压接轴线120相对于基部102移动。换言之,在一些替代实施例中,压接工具100包括两个可移动的压接工具构件。此外,在又一实施例中,压接工具构件108和110在铰链(hinge,未示出)处枢转地连结在一起,使得压接工具构件108和110限定钳口。所例示的实施例的精致的压接工具构件110可通常被称为“铁砧(anvil)”。
可选地,一个或多个模具联接到或一体成型至压接工具构件108的挤压表面112和/或压接工具构件110的挤压表面114。在例示的实施例中,压接工具构件108的挤压表面112包括模具122。模具122可包括关于压接前的电线28和/或电端子10和/或关于电端子10和电线28的组装的预定的压接尺寸和/或形状互补的尺寸和/或形状。
如上所述,致动器106被构造为使压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝向彼此移动以将电端子10压接到电线28。可选地,致动器106还被构造为在电端子10和电线28被压接到一起后使压接工具构件108和110沿着压接轴线120背向彼此移动。附加地或可替代地,另一机构(未示出)被用于使压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝向或背向彼此移动并由此使压接工具构件108和110返回到它们的预压接位置。例如,弹簧和/或其他偏置机构可操作性地连接到压接工具构件108和/或压接工具构件110以使压接工具构件108和/或110朝向预压接位置偏置,使得压接工具构件108和110在电端子10和电线28被压接到一起后沿着压接轴线120背向彼此移动。压接工具构件108和110在图3中被示出为处于所述预压接位置。
致动器106可以是使得致动器106移动压接工具构件108和110,使它们沿着压接轴线120朝向彼此移动并由此将电端子10和电线28压接到一起的任何类型的致动器。此外,致动器106可使用能够使致动器使压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝向彼此移动的任何适合的机构、结构等操作性地连接到压接工具构件108和/或压接工具构件110。适合的类型的致动器106的示例包括,但不限于炸药(explosive charge)、压缩气体、压缩流体、燃油的燃烧、弹簧、电磁脉冲、直线式发动机(linear engine)、轨道炮(rail gun)等。在例示的实施例中,致动器106是炸药,其使用化学爆炸物的燃烧产生的能量(即,爆炸力)使压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝向彼此移动。此外,在例示的实施例中,致动器106通过柱塞(plunger)124操作性地连接到压接工具构件108,该柱塞被致动器106的炸药产生的能量驱使沿着压接轴线120在箭头A的方向上移动,由此移动压接工具构件108和110,使它们沿着压接轴线120朝向彼此移动。
如上所述,电线28的电导体30由例示的实施例中的铝制成。使用铝作为电导体材料的一个不利是,例如当导体暴露在空气中和/或在电导体30的加工(例如,挤压加工等)期间,电导体30的外部金属(例如,铝)表面上会形成氧化物和/或其他表面材料层(例如,但不限于剩余电线挤压增强材料)。这样的氧化物和/或表面材料层可形成在除了铝以外的其他导体材料上,但它的处理这对于铝来说尤其困难。应理解的是,所述方法的实施例和本文描述和/或例示的压接工具是可用的并且可用于其中电导体30的一个或多个由不同于铝的材料制成的实施例中。此外,所述方法的实施例和本文描述和/或例示的压接工具在下文中将关于氧化物层128来描述,但应理解的是,所述方法和本文描述和/或例示的压接工具可用于除了氧化物层128之外或替代氧化物层128的其他表面材料层。
例如,图4是电线28的端部26的横截面图,其例示了电端子10和电线28被压接在一起之前的电线28的端部26。电线28包括一束电导体30和环绕该束电导体30的电绝缘层36。电线28可包括任何数量的电导体30。
电线28的电导体30包括一组外部电导体30a,它们形成该束电导体30的外周。电导体30包括一组内部电导体30b,它们被外部电导体30a环绕。每个电导体30包括金属表面126,其限定电导体30的铝材料的外部表面。电导体30还包括形成在电导体30的金属表面126上的氧化物层128,例如在当电导体30暴露在空气中的时候。氧化物层128具有较差的电连接。因而,例如作为压接过程的部分,为了建立电导体30和另一电导体30和/或压接管20之间可靠的电连接,氧化物层128必须被移开以暴露并且物理接触电导体30的金属表面126。图4中的氧化物层128的厚度被夸大以更好地例示氧化物层128。
再次参见图3,致动器106被构造为将电端子10和电线28压接在一起,使得电线28的至少一些电导体30的金属表面126形成与一个或多个相邻的电导体30的金属表面126的热焊连结部。在传统的压接操作中,金属表面126之间的所述连结通过冷焊形成,冷焊在金属表面126彼此物理接触的接触部分形成,例如,通过在氧化物层128(如果氧化物层128存在)之间挤压。“冷焊”是在没有彼此物理接触的金属表面126的接触部分之间的熔合的情况下的固态连结。冷焊有时被称为“粘结”或“固态”连结。但是,本文描述和例示的压接操作通过使用不同于传统压接过程的高能压接过程提供了电线28的多个单独的电导体30之间的可靠并充分的电连接。具体地,致动器106被构造为将电端子10和电线28压接在一起,使得至少一些电导体30的金属表面126的至少一些接触部分形成与一个或多个相邻的电导体30的金属表面126的一个或多个接触部分的热焊连结部。“热焊连结部”是液态的连结部,其通过在金属表面126熔化、并且熔合(fuse)在一起处进行的熔合焊接过程形成。致动器106还可被构造为将电端子10和电线28压接在一起,使得压接管20的内部表面40和/或42的一个或多个接触部分形成与一个或多个外部电导体30a的金属表面的一个或多个接触部分的热焊连结部。形成在压接管20和外部电导体30a之间的任何热焊连结部提供压接管20和电线28的电导体30之间的可靠且充分的电连接。
致动器106被构造为在相邻的电导体30之间提供充分的摩擦能量以通过控制压接工具构件108和110相对于彼此的移动的速度使热焊连结部形成。具体地,在压接操作期间,随着压接工具构件108和110抵靠电导体挤压该压接管20,电导体30抵靠相邻的电导体30和压接管20擦拭(即,滑动)。所述擦拭移开(displaces)和/或破开(breaks)电导体30的任何已有的氧化物层128、并且由此暴露电导体30的金属表面126的接触部分。
电导体30在压接操作期间抵靠彼此和压接管20的滑动产生相邻的电导体30和外部电导体30a(图4-6)与压接管20之间的摩擦力。随着电导体30抵靠彼此和压接管20滑动以及随之而来的氧化物被移开,由于足够的摩擦能量耗散,金属表面126的至少一些接触部分能够被熔化以形成热焊连结部。在一些实施例中,由于压接操作导致的截面面积减少需要减少至少约80%才能得到充分的压制以形成接触部分之间充分且可靠的电连接。
压接工具构件108和110的速度控制当压接管20被抵靠电导体30挤压时由电导体30抵靠彼此和压接管20产生的摩擦能量的大小。具体地,压接工具构件108和110朝向彼此的移动的速度确定摩擦能施加到电导体30上的时间长度。致动器106被构造为在短到足以熔化金属表面126的至少一些接触部分的时间长度内施加摩擦能量到电导体30。具体地,致动器106被构造为使压接工具构件108和110以足够高的速度朝向彼此移动,使得摩擦力在其用于形成导致电导体30的金属表面126的至少一些接触部分在产生的热量能够沿着电导体30的长度耗散之前熔化的压接所需的时间内产生充分的热量。换言之,压接工具构件108和110朝向彼此移动的速度足够高以产生准绝热状态(quasi-adiabatic condition),该准绝热状态像接触部分形成那样熔化电导体30的金属表面的至少一些接触部分(和/或压接管20的表面40和/或42的接触部分)。
如上所述,致动器106提供压接工具构件108和110以足够高的速度的相对移动以熔化金属表面126的至少一些接触部分并且形成热焊连结部,其防止在热焊连结部处在暴露的接触部分的上方形成新的氧化层。换言之,金属表面126的接触部分的金属材料形成热焊连结部、并且在热焊连结部的位置接触部分之间没有形成随之而来的氧化物层。所述热焊连结部因此形成充分且可靠的电连接,因为所述热焊连结部形成在金属表面126的接触部分之间(和/或压接管20的内部表面40和/或42的接触部分和金属表面126的接触部分之间)并且其间没有任何氧化物层128(虽然仍可出现一些剩余氧化物材料)。
当然,除了热焊连结部之外,本文描述和例示的压接操作还可形成电导体30的金属表面的一些接触部分之间(和/或压接管20的表面40和/或42的一个或多个接触部分以及一个或多个电导体30的一个或多个接触部分之间)的冷焊,其在压接操作期间并没有经历足够的摩擦热耗散以从固态转化为液态(即,熔化)。
图5和6例示了热焊连结部。具体地,图5是电端子10的沿着图2的线5-5截取的横截面图。图6是电端子10的沿电端子10的长度截取的纵截面图。图5和6例示了在压接管20被压接到电线28之后的电端子10。如图5和6所示,压接操作由致动器106(图3)施加,使得热焊连结部130形成在至少一些相邻的电导体30的至少一些接触部分131之间。可选地,热焊连结部132形成在压接管20和至少一些外部电导体30a的至少一些接触部分131之间。
具体地,至少一些内部电导体30b的金属表面126的接触部分131通过对应的氧化物层128(图5中不可见)暴露。至少一些熔化的接触部分131形成与一个或多个相邻的内部电导体30b的金属表面126的接触部分131的热焊连结部130。此外,至少一些内部电导体30b的至少一些接触部分131形成与一个或多个相邻的外部电导体30a的金属表面126的接触部分131的热焊连结部130。至少一些外部电导体30a的至少一些接触部分131形成与一个或多个相邻的外部电导体30a的金属表面126的接触部分的热焊连结部130。在例示的实施例中,压接管20的内部表面40和/或42的至少一些接触部分133形成与至少一些外部电导体30a的金属表面126的至少一些接触部分131的热焊连结部132。热焊连结部130提供电导体30之间充分且可靠的电连接。热焊连结部132提供电导体30和压接管20之间充分且可靠的电连接。电线28的电导体30由此电连接到压接管20,使得电端子10电连接到电线28。
可选地,压接管20包括锯齿44(图1),辅助穿透外部电导体30a的氧化物层128以帮助提供(附加于或替代于热焊连结部132)外部电导体30a和压接管20之间的充分且可靠的电连接。
再次参见图3,致动器106被构造为控制压接工具构件108和110朝向彼此移动的速度以形成热焊连结部130和/或132(图5和6)。应理解的是,压接工具构件108和110之间相对移动的速度在压接工具构件108和110沿着朝向彼此的行程长度是可变的。具体地,压接工具构件108和110从压接工具构件108和110的起始位置出发是加速到最终速度值,并且将从所述最终速度值减速直到停止在压接工具构件108和110的最终压接位置处的相对移动。致动器106可被构造为使压接工具构件108和110以任何最终速度值朝向彼此移动,该最终速度值使得压接操作熔化至少一些电导体30的金属表面126的至少一些接触部分131(图5和6)并且形成至少一些热焊连结部130和/或132(图5和6)。致动器可使压接工具构件108和110朝向彼此移动的最终速度值的示例包括,但不限于至少约30米/秒(m/s)、至少约40m/s、至少约45m/s、至少约50m/s等。
应理解的是,致动器106使压接工具构件108和110朝向彼此移动以形成热焊连结部130和/或132的最终速度值可分别基于多个因素,比如,但不限于彼此抵靠滑动的部件(例如,两个电导体30或电导体30和压接管20)之间的摩擦系数、完成特定类型的电端子10和电线28的压接操作所需的力的大小、压接管20的几何形状和/或材料、电线28的几何形状等。例如,足以形成热焊连结部130和/或132的最终速度值可基于压接工具构件108和110完成所述压接所需的移动的行程长度,其根据压接管20和/或电线28的几何形状(例如,尺寸和/或形状)确定。
如上所述,致动器106可以是能够使压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝向彼此移动并由此将电端子10和电线28压接在一起的任何类型的致动器。在例示的实施例中,致动器106是炸药,其使用化学爆炸物的燃烧产生的能量(即,爆炸力)使压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝向彼此移动。所述炸药可被构造为产生任何数量的能量,其能够使致动器106提供(压接工具构件108和110的相对移动的)最终速度值,其使得压接操作形成热焊连结部130和/或132。当使用其他类型的致动器106时,这些其他类型的致动器106可以被构造为施加任何数量的力到压接工具构件108和/或110,其使得压接操作形成热焊连结部130和/或132。例如,当致动器106是弹簧时,弹簧可被构造为施加任何数量的弹力到压接工具构件108和/或110,其使得压接操作形成热焊连结部130和/或132。
图7是用于将电端子(例如,图1-3、5和6中示出的电端子10)压接到电线(例如,图2-6中示出的电线28)的方法200的实施例的流程图。方法200可通过压接工具实施,压接工具比如,但不限于图3中示出的压接工具100。方法200包括在步骤202将电线和电端子定位在压接区域(例如,图3中示出的压接区域118)内,所述压接区域在压接工具的相对的压接工具构件(例如,图3中示出的压接工具构件108和110)之间延伸。在步骤202,所述电线和电端子可在被定位在压接区域202内之前被组装。可替代地,电端子和电线可被分立地(separately)定位在所述压接区域内,无论是彼此在不同时间定位和/或同时定位。当电端子和电线在不同时间被分立地定位在所述压接区域内时,电线或电端子可在另一个之前被定位在所述压接区域内。
在步骤204,方法200包括使用所述压接工具构件抵靠所述电线的电导体(例如,图2-6中示出的电导体30)挤压该压接管(例如,图1-3、5和6中示出的压接管20),使得所述电导体机械连接到、并且电连接到所述压接管。在步骤204,所述压接管抵靠所述电导体挤压,使得至少一些电导体的金属表面(例如,图4-6中示出的金属表面126)的至少一些接触部分(例如,图5和6中示出的接触部分131)熔化、并且形成与一个或多个相邻的电导体的金属表面的一个或多个接触部分的热焊连结部。所述金属表面被熔化,并且所述热焊连结部在氧化层形成在热焊连结部的位置处的所述接触部分上之前形成。
在步骤204,抵靠所述电导体挤压该压接管包括使压接工具构件以足够高的速度朝向彼此移动从而使至少一些电导体的金属表面的至少一些接触部分熔化。此外,在步骤204,抵靠所述电导体挤压该压接管包括在步骤204b产生相邻的电导体之间的摩擦力,该摩擦力产生足够多的热量以熔化至少一些电导体的金属表面的至少一些接触部分。
在一些实施例中,在步骤204,抵靠所述电导体挤压该压接管可包括在步骤204c相邻的电导体彼此抵靠并且擦拭(wiping),使得相邻的电导体的氧化物层被移开以暴露电导体的金属表面的接触部分。
可选地,在步骤204,抵靠所述电导体挤压所述压接管包括在步骤204d熔化所述压接管的金属表面(例如,图1、5和6中示出的表面40和/或42)的接触部分(例如,图5和6中示出的接触部分133),使得所述压接管的金属表面的接触部分形成与一个或多个电导体的金属表面的一个或多个接触部分的热焊连结部。
本文描述和/或例示的实施例提供压接电端子到电线的装置和方法,其中所述压接操作提供所述电端子和所述电线之间充分且可靠的电连接。本文描述和/或例示的实施例可提供一种装置和方法,相比于至少一些已知的压接方法和装置,其提供电端子和电线之间更充分且更可靠的电连接。本文描述和/或例示的实施例可提供一种方法和装置,相比于至少一些已知的压接方法和装置,其使将电端子压接到电线更容易。
应理解的是,上述描述是示例性的,而非限制性的。例如,上述实施例(和/或它们的一些方面)可彼此结合使用。此外,根据本发明的教导,可以进行很多改型以适应特定的情况或材料而不脱离本发明的范围。本文描述的尺寸、材料的类型、各个部件的取向和各个部件的数量和位置意在限定某些实施例的参数,并非是限制性的并且仅是示例性实施例。在权利要求的范围和宗旨内的很多其他实施例和改型对于了解了上述描述的本领域技术人员来说是显而易见的。因此,本发明的范围应该参见随附的权利要求以及这些权利要求的等同条款的全部范围来确定。在随附权利要求中,术语“包括”和“其中”是术语“包括”和“其中”各自的通俗英语表达。此外,在随附权利要求中,术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标识,并非意在对它们的目标限定数量要求。

Claims (9)

1.一种方法(200),用于将电端子(10)压接到具有电导体(30)的电线(28),所述方法(200)包括:
将所述电线(28)和所述电端子(10)定位在压接工具(100)的相对的压接工具构件(108和110)之间的步骤(202);以及
使用所述压接工具构件(108和110)抵靠所述电线(28)的电导体(30)挤压所述电端子(10)的压接管(20)的步骤(204),使得所述电导体(30)机械连接到、并且电连接到所述压接管(20),其中所述压接管(20)被抵靠所述电导体(30)挤压,使得至少一些所述电导体(30)的金属表面(126)的至少一些接触部分(131)熔化、并且形成与一个或多个相邻的电导体(30)的金属表面(126)的一个或多个接触部分(131)的热焊连结部(130),
其中使用所述压接工具构件(108和110)抵靠所述电导体(30)挤压所述压接管(20)的步骤(204)包括:使所述压接工具构件(108和110)以至少约30米每秒的速度相对于彼此移动。
2.如权利要求1所述的方法(200),其中抵靠所述电导体(30)挤压所述压接管(20)的步骤(204)包括:使所述压接工具构件(108和110)以足够高的速度朝向彼此移动,以引起所述金属表面(126)的至少一些接触部分(131)熔化。
3.如权利要求1所述的方法(200),其中抵靠所述电导体(30)挤压所述压接管(20)的步骤(204)包括:在相邻电导体(30)之间产生摩擦力的步骤(204b),其生成足够多的热量以熔化所述金属表面(126)的至少一些接触部分(131)。
4.如权利要求1所述的方法(200),其中抵靠所述电导体(30)挤压所述压接管(20)的步骤(204)包括:在短到足以熔化所述金属表面(126)的至少一些接触部分(131)的时间长度内在相邻电导体(30)之间施加摩擦能量。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述电导体(30)是铝电导体(30),并且其中使用所述压接工具构件(108和110)抵靠所述电导体(30)挤压所述压接管(20)的步骤(204)包括:使相邻的电导体(30)抵靠彼此擦拭的步骤(204c),使得所述相邻的电导体(30)的氧化物层(128)被移开以暴露所述电导体(30)的金属表面(126)的接触部分(131)。
6.如权利要求1所述的方法(200),其中抵靠所述电导体(30)挤压所述压接管(20)的步骤(204)包括:在氧化层于所述热焊连结部(130)的位置处形成在所述金属表面(126)的至少一些接触部分(131)上之前形成所述热焊连结部(130)。
7.如权利要求1所述的方法(200),其中使用所述压接工具构件(108和110)抵靠所述电导体(30)挤压所述压接管(20)的步骤(204)包括:熔化所述压接管(20)的金属表面(40和/或42)的至少一个接触部分(133)的步骤(204d),使得所述压接管(20)的金属表面(40和/或42)的至少一个接触部分(133)形成与一个或多个所述电导体(30)的金属表面(126)的热焊连结部(132)。
8.如权利要求1所述的方法(200),其中使用所述压接工具构件(108和110)抵靠所述电导体(30)挤压所述压接管(20)的步骤(204)包括:通过使用炸药使所述压接工具构件(108和110)朝向彼此移动。
9.如权利要求1所述的方法(200),其中使用所述压接工具构件(108和110)抵靠所述电导体(30)挤压所述压接管(20)的步骤(204)包括使用压缩气体、压缩流体、燃油的燃烧、弹簧、电磁脉冲、轨道炮、或直线式发动机中的至少一种使所述压接工具构件(108和110)朝向彼此移动。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3057184B1 (de) * 2015-02-11 2017-01-25 MD Elektronik GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Kabels sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Kabel
US10361527B2 (en) 2015-02-25 2019-07-23 Te Connectivity Corporation Electrical terminal and device for forming a terminal
DE102015219701A1 (de) * 2015-10-12 2017-04-13 Md Elektronik Gmbh Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen zwei elektrisch leitfähigen Komponenten und eine Crimpvorrichtung
JP6326035B2 (ja) * 2015-12-16 2018-05-16 矢崎総業株式会社 圧着端子
JP6423783B2 (ja) * 2015-12-16 2018-11-14 矢崎総業株式会社 圧着端子
JP6307059B2 (ja) * 2015-12-16 2018-04-04 矢崎総業株式会社 圧着端子
JP6254567B2 (ja) * 2015-12-16 2017-12-27 矢崎総業株式会社 圧着端子及び端子圧着装置
JP6367785B2 (ja) * 2015-12-16 2018-08-01 矢崎総業株式会社 端子付き電線及び端子圧着装置
US10355437B2 (en) * 2016-11-02 2019-07-16 Te Connectivity Corporation Terminal crimping machine including an electrical crimp consolidation circuit
CN106450868B (zh) 2016-11-04 2019-03-26 吉林省中赢高科技有限公司 一种铝端子和铜铝过渡连接器
CN107104292A (zh) * 2017-06-05 2017-08-29 吉林省中赢高科技有限公司 一种铜端子与铝导线的接头及其电阻焊接方法
CN107342466B (zh) * 2017-06-05 2019-07-16 吉林省中赢高科技有限公司 一种铜端子与铝导线的接头及其超声波焊接方法
DE102017218486A1 (de) * 2017-10-16 2019-04-18 Te Connectivity Germany Gmbh Verfahren und Anordnung zum Herstellen einer gecrimpten Verbindungsanordnung, Verbindungsanordnung
JP6974135B2 (ja) * 2017-11-24 2021-12-01 矢崎総業株式会社 端子接続方法
JP6978294B2 (ja) * 2017-11-30 2021-12-08 矢崎総業株式会社 端子接続方法及び端子
CN109921200A (zh) * 2017-12-12 2019-06-21 泰科电子(上海)有限公司 端子及其制造方法和通过该端子电连接导线和多个电缆的方法
JP2019121467A (ja) 2017-12-28 2019-07-22 株式会社オートネットワーク技術研究所 端子付き電線、及び端子付き電線の製造方法
JP7357446B2 (ja) 2018-12-19 2023-10-06 矢崎総業株式会社 端子付電線及びその製造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3251216A (en) 1963-06-21 1966-05-17 Amp Inc Method and apparatus for applying electrical connectors to conductors
US3612748A (en) 1969-05-21 1971-10-12 Ideal Ind Explosion connector
US3955044A (en) 1970-12-03 1976-05-04 Amp Incorporated Corrosion proof terminal for aluminum wire
US3878318A (en) 1973-01-02 1975-04-15 Amp Inc Aluminum electrical connection
US4142771A (en) 1974-10-16 1979-03-06 Amp Incorporated Crimp-type terminal
US4932906A (en) 1988-12-16 1990-06-12 Amp Incorporated Electrical contact terminal
US5532433A (en) 1991-11-13 1996-07-02 Yazaki Corporation Waterproof-type terminal connection structure and method of producing same
US5561267A (en) 1993-11-30 1996-10-01 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Crimp terminal and process for producing the same
FR2723484B1 (fr) * 1994-08-05 1996-10-31 Endreprise Ind Sa L Machine de preparation de faisceaux electriques comportant plusieurs postes de sertissage
JPH09167640A (ja) * 1995-12-14 1997-06-24 Asahi Electric Works Ltd 電線の平行継手の爆発接合方法
JPH09330779A (ja) * 1996-06-12 1997-12-22 Yazaki Corp 端子圧着装置の制御方法
DE19812093C1 (de) 1998-03-19 1999-10-07 Framatome Connectors Int Crimpverbindung
JP4422391B2 (ja) * 2002-08-07 2010-02-24 矢崎総業株式会社 電線と端子の接続方法
EP2472675B1 (en) 2003-07-30 2020-09-30 The Furukawa Electric Co., Ltd. Terminal crimping structure and terminal crimping method onto aluminum electric-wire
FR2865579A1 (fr) 2004-01-27 2005-07-29 Framatome Connectors Int Contact electrique serti a fut ferme, procede de sertissage d'un tel contact, et outil de sertissage correspondant.
DE102004034038A1 (de) 2004-07-13 2006-02-09 Yazaki Europe Ltd., Hemel Hempstead Verbindung zwischen einem Kabelendstück und einem Kabelende
DE112008000656B4 (de) 2007-03-29 2014-11-27 Autonetworks Technologies, Ltd. Verbinderanschluss und Verbinder mit diesem Verbinderanschluss
JP5107693B2 (ja) 2007-12-21 2012-12-26 タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 圧着構造及び圧着方法
JP5098890B2 (ja) 2008-08-21 2012-12-12 住友電装株式会社 電線と端子金具との接続構造
JP5428789B2 (ja) * 2008-11-19 2014-02-26 株式会社オートネットワーク技術研究所 端子金具付き電線及び端子金具付き電線の製造方法
JP5629430B2 (ja) 2008-12-09 2014-11-19 矢崎総業株式会社 アルミ電線への端子圧着構造
CN201455038U (zh) * 2009-08-11 2010-05-12 禹州市电力工业公司 导线压接器
JP2011216391A (ja) 2010-04-01 2011-10-27 Sumitomo Wiring Syst Ltd 端子圧着電線の製造方法、端子圧着電線、端子圧着装置
WO2011128225A2 (en) * 2010-04-12 2011-10-20 Fci Electrical contact terminal with improved connection portion

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Publication number Publication date
KR20160007543A (ko) 2016-01-20
WO2014176145A1 (en) 2014-10-30
JP6329251B2 (ja) 2018-05-23
EP2989697B1 (en) 2018-06-06
US9520668B2 (en) 2016-12-13
US20140317922A1 (en) 2014-10-30
MX353784B (es) 2018-01-29
CN105308804A (zh) 2016-02-03
JP2016517156A (ja) 2016-06-09
BR112015027046A2 (pt) 2017-07-25
CA2910116A1 (en) 2014-10-30
EP2989697A1 (en) 2016-03-02
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