CN107251322B - 电气端子和用于形成端子的装置 - Google Patents

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Abstract

一种压接装置(100)，包含砧座(114)和压接工具构件(116)。所述砧座配置为在其顶表面(112)上接收端子(102)。所述压接工具构件具有从所述压接工具构件的底侧(132)凹陷的成形轮廓(118)。所述成形轮廓配置为，随着所述压接工具构件在压接操作期间朝向所述砧座移动，所述成形轮廓接合端子的压接筒(110)，以将所述压接筒压接为与设置在所述压接筒内的电线(104)机械且电气接合。所述成形轮廓沿着所述成形轮廓的顶部成形表面(136)限定至少一个凹部(170)，该顶部成形表面在成形轮廓的两个侧壁(134)之间延伸。每个凹部配置为在所述压接操作期间在所述端子的压接筒中形成对应的凸起(196)。

Description

电气端子和用于形成端子的装置
技术领域
本文所述和/或示出的主题总体上涉及用于在电线周围形成端子以生产端子组件的压接装置的压接工具，还涉及形成的端子。
背景技术
电气端子通常用于端接电线的端部。这样的电气端子通常包含电触头和压接筒。在一些端子中，压接筒包含在其中接收电线的端部的开口区域。压接筒压接在电线的端部周围，以在电线中的电导体与端子之间建立电连接，并将电气端子机械地保持在电线端部上。当压接在电线端部上时，压接筒在电线的导体与电触头之间建立电气和机械连接。
电线的导体通常由铜、铜合金、铜包钢等制造。然而，随着铜的成本升高，铝代表了成本较低的替代导体材料。铝的重量也比铜轻，因此铝也代表了重量较轻的替代导体材料。但是，使用铝作为导体材料也具有缺点。例如，使用铝作为导体材料的一个缺点是，当导体暴露于大气时，在导体的外表面上形成紧密粘附的、导电性差的氧化物层。此外，来自加工步骤的表面污染物的积聚可能进一步抑制表面电导率。这样的氧化物和/或其他表面污染物可能形成在其它导体材料上，但是对于铝而言尤其难以处理。相应地，必须穿透这样的外部导体表面氧化物层以接触铝材料，从而在电线与电气端子之间建立可靠的电连接，和/或在电线的不同的导体之间建立可靠的电连接。例如，随着导体在压接期间擦拭抵靠另一导体和/或电气端子，(多个)导体的氧化物层的至少一部分可能移位，以暴露(多个)导体的铝材料。但是，在压接操作期间可能难以移位足够的氧化物层以实现充分的电气和机械结合，从而建立可靠的电连接，特别是对于包括较大量的电导体的较大直径的导线。
发明内容
该问题的解决方案通过本文公开的压接装置来提供，所述压接装置包含砧座和压接工具构件。所述砧座具有顶表面。所述砧座配置为在所述所述顶表面上接收端子。所述压接工具构件可沿着压接行程朝向和远离所述砧座移动。所述压接工具构件具有从所述压接工具构件的底侧凹陷的成形轮廓。所述成形轮廓包含两个侧壁，其从所述底侧朝向所述压接工具构件的相反的顶侧延伸。所述成形轮廓配置为，随着所述压接工具构件在压接操作期间朝向所述砧座移动，所述成形轮廓接合端子的压接筒，以将所述压接筒压接为与设置在所述压接筒内的电线机械且电气接合。所述成形轮廓沿着所述成形轮廓的在所述两个侧壁之间延伸的顶部成形表面限定至少一个凹部。每个凹部配置为在所述压接操作期间在所述端子的压接筒中形成对应的凸起。
附图说明
现在将参考附图通过示例的方式来描述本发明，在附图中：
图1是压接装置的实施例的透视图。
图2是根据实施例的电气端子的实施例的透视图。
图3是配置为压接到图2的电气端子的电线的实施例的截面图。
图4是根据实施例的压接装置的压接工具构件的底部透视图。
图5是根据实施例的压接工具构件的截面图。
图6是在图1所示的压接装置的压接操作期间形成的端子组件的透视图。
图7是图6所示的端子组件的一部分的截面图。
具体实施方式
图1是压接装置100的实施例的透视图。压接装置100将电气端子102压接到电线104。电气端子102和电线104形成端子组件106。在实施例中，电线104具有电导体108，其接收在端子102的压接筒110中。例如，电线104的端部段113具有暴露的导体108，其装载到压接筒110中。在压接操作期间，筒110压接在导体108周围，在端子102和电线104之间形成机械和电连接。
压接操作需要形成端子，以将导体机械地保持在端子内，并在导体和端子之间提供电气接合。端子的形成可以包含在电线导体围绕弯曲臂或凸部，如开放端子(例如，“F”型端子)中，或者在电线导体周围挤压闭合的筒，如闭合端子(例如，“O”型端子)中。由于端子在压接动作期间形成在电线周围，端子的金属和/或端子内的导体的金属可以被挤出。期望在端子和电线之间提供牢固的机械连接和质量良好的电连接。通过使用本文所公开的压接工具的实施例，由于(多个)金属的挤出，在压接操作期间形成的端子上制造了成形特征。利用这种工具，成形特征可以以不同的端子形状和设计形成在各种类型的端子上。
压接装置100包含砧座114和压接工具构件116。在示出的实施例中，砧座114位于基部支撑座122上。砧座114具有顶表面112，顶表面112在其上接收端子102。电线104的电导体108在砧座114上接收在端子102的压接筒110中。压接工具构件116包含成形轮廓118，成形轮廓118选择性地成型，以当成形轮廓118接合端子102时，在导体108周围形成或压接筒110。成形轮廓118限定压接区域120的一部分，在压接操作期间，端子102和电线104接收在压接区域120中。由于端子102在压接工具构件116和砧座114之间压接到端子102中，砧座114的顶表面112也限定压接区域120的一部分。
压接工具构件116可沿着压接行程朝向和远离砧座114移动。压接行程具有远离砧座114的向上分量和朝向砧座114的向下分量。压接工具构件116沿着压接轴线124朝向和远离砧座114双向地移动。随着压接工具构件116朝向砧座114移动，在压接行程的向下分量期间，压接工具构件116在电导体108周围形成端子102。尽管未在图1中示出，压接工具构件116可以联接到机械致动器，其沿着压接行程推动压接工具构件116的运动。例如，压接工具构件116可以联接到施加器或引线制作机的可移动的冲头。此外，施加器或引线制作机还可以包含或联接到压接装置100的砧座114和基部支撑座122。
压接工具构件116在前侧126和后侧128之间纵向地延伸。压接工具116在顶侧130和底侧132之间垂直地延伸。如本文所使用的，诸如“顶部”、“底部”、“前”，、后”、“左”和“右”的相对或空间术语仅用于区分所引用的元件，并不一定需要压接装置100中或压接装置100的周围环境中的特定位置或取向。沿着压接工具构件116的底侧132来限定成形轮廓118。例如，成形轮廓118至少部分地从底侧132朝向顶侧130向上延伸。成形轮廓118包含从底侧132延伸的两个侧壁134，以及在两个侧壁134之间延伸的顶部成形表面136。图1中的顶部成形表面136具有双拱或“m”形状。例如，顶部成形表面136限定左拱138和右拱140。顶部成形表面136在前侧126和后侧128之间延伸压接工具构件116的至少部分的长度。
在实施例中，压接筒110至少部分地由两个凸部142限定。在压接操作期间，端子102装载到砧座114的顶表面112上。电线104在朝向压接区域120的装载方向144上移动，使得电导体108接收在两个凸部142之间的端子102的压接筒110中。随着压接工具构件116朝向砧座114移动，成形轮廓118在压接筒110上下降并接合凸部142，以围绕电导体108弯曲或成形凸部142。更具体地，随着压接工具构件116向下移动，成形轮廓118的侧壁134和顶部成形表面136逐渐地使凸部142在电导体108的顶部上弯曲。左拱138配置为接合并弯曲端子102的凸部142的左凸部142A，而右拱140配置为接合并弯曲凸部142的右凸部142B。在压接工具构件116的下止点位置，其为压接工具构件116在压接行程期间的最低点(或最靠近基部支撑座122的位置)，成形轮廓118的一部分可以延伸超过砧座114的顶表面112。端子102在成形轮廓118和砧座114之间被挤压，这导致端子102的凸部142机械地接合并电气地连接到电线104的电导体108，从而形成端子组件106。高挤压力导致凸部142和导体108之间的金属-金属连结。本文所述的一个或多个实施例旨在控制凸部142和电导体108的挤压，以相较于已知的端子组件改善所得金属-金属连结或接合的机械和导电性能。
图2是压接操作之前的电气端子102的实施例的透视图。端子102在远端150和近端152之间延伸。端子102包含电触头部分146和压接部分148。触头部分146延伸到端子102的远端150，且压接部分148延伸到近端152。触头部分146通过过渡区域154与压接部分148分隔。触头部分146包含电触头156。在示出的实施例中，电触头156是插座，其配置为在其中接收配合触头(未示出)，例如总线或电池端子。电触头156不限于本文所示的电触头156，而是端子102可以包含任何类型的电触头156，例如但不限于，容座、弹簧触头、梁触头、凸部、具有开口以接收螺纹或其他类型的机械紧固件的结构、和/或诸如此类。
压接部分148包含压接筒110。筒110包含凸部142和基部158。凸部142从基部158延伸。基部158和凸部142限定筒110的开口160，其配置为接收包含暴露的电导体108(图1)的电线104(图1)的端部段113(在图1中示出)。筒110配置为压接在端部段113周围，以将电线104机械和电气地连接到电气端子102。凸部142可以与基部158一体。例如，左凸部142A与基部158的左边缘159一体并从其延伸，且右凸部142B与基部158的相反的右边缘161一体并从其延伸。在图2中，左边缘159和右边缘161具有光滑的曲线，但是可以在其他实施例中具有更显著的角度。凸部142A、142B从基部158向上延伸到凸部142A、142B的相应的端部157。在图2所示的端子102的预压接状态下，端部157不与端子102的任何其他部件接触。因此，压接部分148可以具有在顶部敞开的“u”或“v”形截面。可选地，压接部分148还沿着内表面包含锯齿或凹槽163，以在压接筒110中的电导体108上提供增强的夹持。
在示出的实施例中，由于压接筒110在凸部142之间的顶部敞开，端子102是“F”型端子。然而，在一个或多个替代实施例中，端子可以是“O”型端子，其包含闭合的压接筒(使得压接筒不沿着顶部敞开)。例如，闭合的压接筒可以具有圆柱或棱柱形状，其通过压接筒的端部处的开口接收电线的电导体。作为通过弯曲凸部将端子压接到电线的替代，压接工具构件116(图1)的成形轮廓118(在图1中示出)可以将闭合的压接筒挤压成与筒内的导体接合。
电气端子102可以由一种或多个导电材料制造，例如但不限于，铜、铜合金、铜包钢、铝、镍、金、银、金属合金和/或诸如此类。电气端子102的一个或多个部分(例如，筒110)或者所有部分可以由涂覆(例如，镀覆和/或诸如此类)有另一材料(例如，另一金属和/或金属合金)的基底金属和/或金属合金制造。例如，电气端子102的一部分或全部可以由镀覆有镍的铜基底制造。在实施例中，端子102由金属片或板冲压并成形。
图3是电线104的实施例的截面图，其配置为压接到图2的电气端子102以形成端子组件106(在图1中示出)。图3中所示的电线104处于预压接状态，使得电线104没有压接到端子102。电线104包含一组或一束电导体108，以及围绕该组电导体108的电绝缘层166。电线104可以包含任何数量的导体108。在实施例中，该束导体108的截面积为至少10mm2。例如，该束导体108的截面积可以高达或超过60mm2。
电导体108可以由任何材料制造，例如但不限于，铝、铝合金、铜、铜合金、铜包钢、镍、金、银、金属合金、和/或诸如此类。在示出的实施例中，电导体108由铝制造。例如，铝提供低重量和低成本的铜的替代品。然而，使用铝作为电导体材料的一个缺点在于，氧化物和/或其他表面污染物(例如但不限于残余电线挤出增强材料和/或诸如此类)层可能形成在电导体108的外部金属(即，铝)表面上。例如，当导体108暴露于空气和/或在电导体108的加工(例如，挤出过程和/或诸如此类别)期间，可能形成氧化物和/或其他表面污染层。这样的氧化物和/或其他表面污染物层可能在铝之外的其它导体材料上形成，但是对于铝来说可能尤其难以处理。应当理解，本文描述和/或示出的实施例可应用于并且可以与由铝以外的材料制造的一个或多个电导体108一起使用。此外，下面将相对于氧化物层来对文中描述和/或示出的实施例进行描述，但是应当理解，本文所述和/或示出的方法和压接工具可以相对于作为氧化物层的附加或替代的其他表面材料层使用。
电线104的电导体108包含一组外部电导体108a，其形成该组电导体108的周界。电导体108还包含一组内部电导体108b，其由外部电导体108a围绕。每个电导体108包含金属表面162，其限定电导体108的铝材料的外表面。电导体108还包含例如当电导体108暴露于空气时形成在电导体108的金属表面162上的氧化物层164。氧化物层164的导电性不如金属表面162。相应地，为了在一个电导体108与另一电导体108和/或筒110(在图1中示出)之间建立可靠的电连接，氧化物层164必须在压接过程期间移位，以暴露电导体108的金属表面162，并允许金属表面162与其他导体108和/或筒110进行直接接触。在图3中可能夸大了氧化物层164的厚度，以更好地示出氧化物层164。
再次参考图1，随着端子102的凸部142按压抵靠电线104的端部段113的电导体108，电导体108抵靠邻近的电导体108以及凸部142的内表面擦拭、滑动或流动。擦拭可以移位和/或破坏电导体108的已有的氧化物层164，并且从而暴露电导体108的更多的导电金属表面162，以允许形成金属-金属连结。例如，在压接操作期间、电导体108抵靠彼此和抵靠凸部142的运动在邻近的电导体108之间以及在外部电导体108a与凸部142之间形成摩擦力。随着电导体108抵靠彼此和凸部142被挤压，且发生伴随的氧化物移位和/或金属挤出，至少一些没有氧化物层的“新鲜”金属表面162可以彼此连结或焊接。形成在新鲜金属表面162之间的连结可以比形成有中间的氧化物层164的结合更加机械坚固和/或导电性更好。
继续参考图1，在压接操作期间，随着压接工具构件116在成形轮廓118和砧座114之间挤压压接筒110和其中的电导体108，压接筒110和导体108的至少一些金属被纵向地挤出，使得金属拉伸或流动到较低压力的区域。挤出导致上述擦拭。在本文中参考流动来描述压接操作期间的金属的挤出，尽管应当认识到，金属不需要为液态。在一些已知的压接装置中，端子的导体和凸部在压接操作期间在流动方向的变化有限。例如，例如，靠近端子的近端的凸部的金属和导体的金属可能朝着近端流动和/或超出近端。因此，凸部和邻近的导体的金属可能在大致相同的方向上一起滑动或流动，使得凸部和导体之间没有太多的相对运动。由于相对运动受到限制，凸部和导体的金属之间(以及邻近的导体之间)的擦拭和摩擦的量也受限，从而减少的氧化物量从金属表面移位。在本文的一个或多个实施例中，在压接过程期间，压接筒110和/或导体108被挤压，使得各种金属相比于已知的压接装置具有更多的紊流或差流，这导致端子102和电线104的金属之间的更好的擦拭和更好的连结。
图4是根据实施例的压接装置100(在图1中示出)的压接工具构件116的底部透视图。成形轮廓118沿着压接工具构件116的底侧132来限定。成形轮廓118在前侧126和后侧128之间延伸压接工具构件116的长度。成形轮廓118的顶部成形表面136和侧壁134可以选择性地成型，以形成期望的压接形状。例如，侧壁134向内横向地倾斜，使得成形轮廓118在底侧132处的宽度大于在侧壁134与顶部成形表面136之间的接口处的宽度。因此，在压接操作期间，侧壁134接合端子(图1)的对应的凸部142(在图1中示出)且开始弯曲凸部142，而顶部成形表面136随后接合凸部142并持续弯曲凸部142，以将凸部142按压抵靠电线104(图1)的电导体108(图1)。在示出的实施例中，成形轮廓118关于压接轴线124对称，且配置为形成“F”型压接。然而，在其他实施例中，成形轮廓118可以具有不同的形状，以实现其他类型的压接。
在实施例中，压接工具构件116限定从顶部成形表面136延伸的至少一个凹部170。在示出的实施例中，压接工具构件116包含两个凹部170，但在其他实施例中，压接工具构件116可以具有一个或多于两个凹部170。凹部170是顶部成形表面136中的凹陷。在示出的实施例中，该凹陷具有球根形状，但在其他实施例中，凹部170的凹陷可以具有其他形状。每个凹部170的内部部分172比顶部成形表面136的其他部分更加靠近压接工具构件116的顶侧130(且更加远离图1所示的砧座114)。例如，如图5所示，每个凹部170的内部部分172比顶部成形表面136的位于凹部170的前方(例如，在凹部170和前侧126之间)的前部部分174更加远离砧座114。此外，每个凹部170的内部部分172比顶部成形表面136的位于凹部170的后方的后部部分176更加远离砧座114。凹部170配置为在压接操作期间在端子102中(在图1中示出)形成对应的成形特征(例如，图6所示的凸起196)。
在示出的实施例中，压接工具构件116限定从顶部成形表面136的左拱138延伸的一个凹部170，以及从顶部成形表面136的右拱延伸的一个凹部170。两个凹部170可以并排地对准成行178。行178平行于压接工具构件116的横向轴线180延伸。替代地，压接工具构件116可以沿着一个或两个拱138、140包含多个凹部170，且多个凹部170可以对准成行。
在实施例中，顶部成形表面136限定前扩张部182、后扩张部184、以及设置在两者之间的中间部186。前扩张部182至少靠近压接工具构件116的前侧126，且后扩张部184至少靠近后侧128。随着与中间部186的距离不断增加，前扩张部182和后扩张部184均逐渐地朝向压接工具构件116的顶侧130延伸。前扩张部182和后扩张部184配置为在沿着中间部186的远离高压接应力的区域的方向上在压接中提供逐渐的应变消除，如下文更详细地描述的。在示出的实施例中，凹部170沿着中间部186限定。在替代实施例中，作为中间部186的附加或替代，凹部可以沿着一个或两个扩张部182、184来限定。在一个或多个替代实施例中，顶部成形表面136不包含前扩张部182和后扩张部184两者。例如，顶部成形表面136可以仅包含前扩张部182和中间部186、仅包含后扩张部184和中间部186、或仅包含中间部186而没有扩张部182、184中的任一个。
图5是根据实施例的压接工具构件116的截面图。示出的截面图示出了成形轮廓118(在图4中示出)的顶部成形表面136的纵向轮廓。在示出的实施例中，顶部成形表面136包含从前侧126延伸的前扩张部182、中间部186、以及延伸到后侧128的后扩张部184。中间部186在中间部186内、在顶部成形表面136的前部部分174和后部部分176之间限定凹部170。在实施例中，前部部分174和后部部分176都大致线性地沿着纵向轮廓延伸。尽管限定凹部170的内部部分172是非线性的，中间部186可以是沿着围绕凹部170的部分174、176为线性的。
图6是在图1所示的压接装置100的压接操作期间形成的端子组件106的透视图。具体地，图6示出了在筒110已经在电线104的端部段113处压接在导体108周围之后的端子102。端子102的压接部分148的凸部142被弯曲和折叠，以围绕并接合电导体108。凸部142机械地固定到电导体108。凸部142的端部157在电导体108的顶部188上彼此接合。可选地，凸部142的端部157可以至少部分地彼此重叠。压接部分148的顶部外表面190由压接工具构件116(图4)的成形轮廓118(图4)的顶部成形表面136(在图4中示出)形成。顶部外表面190的形状与顶部成形表面136互补。在实施例中，顶部外表面190具有由成形轮廓118的左拱138和右拱140(在图4中示出)限定的双拱形状。左凸部142A限定双拱形状的第一拱192，且右凸部142B限定第二拱194。
在实施例中，端子102的压接部分148在压接操作其间限定由压接工具构件116(在图1中示出)形成的至少一个成形特征。在示出的实施例中，成形特征是从顶部外表面190向外延伸的凸起196。图6所示的端子102包含两个凸起196。凸起196由压接工具构件116(图4)的凹部170(在图4中示出)形成，且与其互补。凸起196可以具有任何突起形状，例如凸出、旋钮、脊、肋、圆柱形状、矩形棱柱、等等。每个凸起196比顶部外表面190的周围区域从端子102的底部外表面198延伸得更远。例如，凸起196比顶部外表面190的远端部分200从底部外表面198延伸得更远，远端部分200为凸起196的远端(例如，更加接近端子102的远端150)。凸起196还比顶部外表面190的近端部分202从底部外表面198延伸得更远，近端部分202为凸起196的近端(例如，更加接近端子102的近端152)。远端部分200和近端部分202是指顶部外表面190的紧密围绕凸起196的部分，而不指端子102的扩张部。端子102可以包含沿着第一拱192和第二拱194中的每一个从顶部外表面190延伸的至少一个凸起196。在示出的实施例中，端子102包含两个凸起196，其每一个在拱192、194中的每一个上，且两个凸起196并排对准，以限定行204。行204对应于压接工具构件116(图4)的凹部170(图4)的行178(在图4中示出)。如上所述，其他实施例可以包含沿着端子102的顶部外表面190的凸起196的其他数量和布置。如本文所使用的，凸起196也称为凸出196，但是凸起196不限于弯曲、突出的形状。
在实施例中，端子102的顶部外表面190限定至少靠近远端150的远端扩张部206和至少靠近近端152的近端扩张部208。远端扩张部206和近端扩张部208之间的部分被称为夹紧部210。夹紧部210的直径或截面积通常小于扩张部206、208，并沿着压接部分148限定高应力区域。夹紧部210通过第一唇212与远端扩张部206分隔，且通过第二唇214与近端扩张部208分隔。在顶部外表面190和底部外表面198之间限定端子102的高度。如图6和图7所示，端子102的高度在从近端152朝向第二唇214的方向上沿着近端扩张部208逐渐地减小，且端子102的高度沿着远端扩张部206从第一唇212朝向端子102的远端150逐渐地增加。远端扩张部206和近端扩张部208在高应力夹紧部210的两端提供用于逐渐应变消除的路径。因此，在压接操作期间，电导体108和凸部142的至少一些金属可以沿着远端扩张部206和/或近端扩张部208从高压夹紧部210向外挤出。在替代实施例中，端子102仅包含一个扩张部，而不是远端扩张部206和近端扩张部208两者。在另一替代实施例中，端子102可以不包含任何扩张部。
图7是图6所示的端子组件106的一部分的截面图。该截面图示出了端子组件106的纵向轮廓。电线104的电导体108在端子102的压接部分148的开口160内纵向延伸。在压接操作期间，压接工具构件116(在图1中示出)将凸部142挤压到电导体108的顶部188上。由于挤压力引起的压力挤出导体108和凸部142的金属，导致金属流动、滑动或以其他方式移动到减压区域。减压区域是沿着压接工具构件116的顶部成形表面136(图4)的前扩张部182(在图4中示出)、后扩张部184(图4)和凹部170(图4)。因此，沿着端子102的夹紧部210的金属(包括凸部142的金属和/或导体108的金属)在压接操作期间被迫使朝向远端扩张部206、近端扩张部208和凸出196。例如，如图7所示，与端子102的顶部外表面190的远端部分200对准的一些金属在朝向凸出196的近端方向220上流动，且与远端部分200对准的一些金属在朝向远端扩张部206的远端方向上222上流动。类似地，与顶部外表面190的近端部分202对准的一些金属在朝向凸出196的远端方向222上流动，且与近端部分202对准的一些金属在朝向近端扩张部208的近端方向220上流动。
由于金属的流动或挤出，压接工具构件116(图4)的凹部170(在图4中示出)在压接操作期间至少部分地填充有挤出的金属。填充凹部170的金属可以归因于端子102的凸部142和/或电导体108。例如，端子102具有在电导体108的顶部188上的壁厚，其限定在凸部142的顶部外表面190和顶部内表面224之间。顶部内表面224接合电导体108。端子102的壁厚可以在沿着凸出196处大于在凸出196的任一侧上沿着远端部分200和沿着近端部分202处。端子102沿着凸出196的较大厚度表示来自端子102的至少一些金属从周围的区域流入凹部170中、至少部分地填充凹部170以形成凸出196。此外，至少一些电导体108可以在与凸出196对准的段上厚于远离凸出196设置的段。例如，如图7所示，至少一些导体108可以在纵向轮廓上具有与对应的凸出196对准的起伏226，且起伏226可以比相同的导体108的其他段具有更大的厚度。起伏226表示导体108的金属可以在压接操作期间朝向凹部170流动，而不仅是朝向端子102的扩张部206、208流动。因此，填充凹部180以形成凸出196的至少一些金属可以归因于导体108的起伏226。
如图7所示，金属在压接操作期间形成端子组件106的流动比已知的端子组件中的流动更加紊乱。例如，不是仅朝向纵向端部拉伸和/或滑动，端子102和/或导体108的至少一些金属朝向凹部170(在图4中示出)流动，其形成凸出196。尽管图7所示的截面图仅示出了近端方向220和远端方向222上的二元流动，但应当认识到凹部170是三维的，因此金属可以从围绕凸出196的所有方向朝向凸出196流动(而不仅是从指示的远端部分200和近端部分202)。因此，在压接操作期间，端子102和导体108的金属在各个方向上流动，提供差别的挤出流动。差别的挤出流动增加了接触金属之间的摩擦力，这与基本上在相同方向上滑动的金属不同。随着金属互相擦拭，增加的摩擦力提供了更多的能量来破坏围绕导体108的金属铝表面162(图3)的氧化物层164(在图3中示出)，产生具有低电阻的强金属-金属连结。因此，压接工具构件116中的凹部170(在图4中示出)可以增加在压接操作期间的挤出流动的紊乱，与其他已知的端子组件相比，这导致增强的擦拭、以及更强、导电性更好的金属-金属连结。
由于电导体108由与端子102不同的金属形成，也可以增强差别挤出流动。例如，例如，电导体108可以是铝，而端子102可以包括至少一些铜。铝比铜软，且具有不同的膨胀系数。因此，在压接操作期间，铝导体108可以比端子102的凸部142更多地流动。例如，在压接操作期间，由于金属的不同性质，导体段的金属可以以更大的流速流动更大的距离，或者比端子的邻近段的金属更大体积的金属可以在远端方向222上流动。即使在两种金属在大致相同的方向上流动的区域中，这些不同的金属性质也可以有效地提供梯度、差别流动。
虽然所示实施例中的端子102包括位于压接部分148的远端的触头部分146(在图2中示出)，但是在一个或多个替代实施例中，端子可以不包括触头部分。例如，端子可以配置为产生电连接两个不同的电线的拼接端子组件。端子可以包括接合两个电线的电导体的单个压接部分，或者可以包括用于每个电线的不同的压接部分。其中一个电线可以从端子的远端延伸，另一个电线可以从近端延伸。如上所述，这样的端子可以包括至少一个凸起，其在压接操作期间由沿着压接工具构件的成形轮廓的对应的凹部形成。
应当理解的是，上述描述意在为说明性的，而不是限制性的。例如，上文所描述的实施例(和/或其方面)可以彼此结合使用。此外，在不背离本发明的范围的情况下，可以做出许多修改以使特定的情况或材料适应于本发明的教导。本文描述的尺寸、材料的类型、各种部件的取向、以及各种部件的数量和位置意在限定某些实施例的参数，而绝非限制性的，且仅为示范性实施例。在阅读上述描述的情况下，在权利要求的精神和范围内的许多其他实施例和修改将对于本领域技术人员显而易见。因此，本发明的范围应当参考随附的权利要求、以及这些权利要求所赋予的等价物的全部范围来确定。

Claims (19)

1.一种压接装置(100)，包括：
具有顶表面(112)的砧座(114)，所述砧座配置为在所述顶表面上接收端子(102)；以及
压接工具构件(116)，其能够沿着压接行程朝向和远离所述砧座移动，所述压接工具构件具有从所述压接工具构件的底侧(132)凹陷的成形轮廓(118)，所述成形轮廓包含从所述底侧朝向所述压接工具构件的相反的顶侧(130)延伸两个侧壁(134)，所述成形轮廓配置为，随着所述压接工具构件在压接操作期间朝向所述砧座移动，所述成形轮廓接合所述端子的压接筒(110)，以将所述压接筒压接为与设置在所述压接筒内的电线(104)机械且电气接合，其中所述成形轮廓沿着所述成形轮廓的在所述两个侧壁之间延伸的顶部成形表面(136)限定至少一个凹部(170)，每个凹部配置为在所述压接操作期间在所述端子的压接筒中形成对应的凸起(196)，
其中所述顶部成形表面(136)包含前部部分(174)和后部部分(176)，所述前部部分沿着所述压接工具构件(116)的纵向轴线位于所述至少一个凹部(170)的前方，所述后部部分(176)沿着所述纵向轴线位于所述至少一个凹部的后方，所述前部部分和所述后部部分沿着所述压接工具构件的纵向截面轮廓线性地延伸并且彼此平行。
2.如权利要求1所述的压接装置(100)，其中所述至少一个凹部(170)从所述成形轮廓(118)的顶部成形表面(136)朝向所述压接工具构件(116)的顶侧(130)凹陷，使得每个凹部的内部部分(172)比所述顶部成形表面邻近所述凹部的部分相对于所述顶侧的距离更加靠近所述顶侧。
3.如权利要求1所述的压接装置(100)，其中所述至少一个凹部是沿着所述纵向截面轮廓非线性的。
4.如权利要求1所述的压接装置(100)，其中所述成形轮廓(118)的顶部成形表面(136)沿着所述压接工具构件(116)的纵向轴线限定扩张部(182)和邻近所述扩张部的中间部(186)，所述扩张部沿着所述压接工具构件的纵向截面轮廓横向于所述中间部成角度，所述至少一个凹部(170)沿着所述顶部成形表面的扩张部或中间部中的至少一个限定。
5.如权利要求4所述的压接装置(100)，其中所述成形轮廓(118)沿着所述顶部成形表面(136)的中间部(186)限定至少一个凹部(170)，且不沿着所述顶部成形表面的扩张部(182)限定凹部。
6.如权利要求1所述的压接装置(100)，其中所述成形轮廓(118)的顶部成形表面(136)限定至少靠近所述压接工具构件(116)的前侧(126)的前扩张部(182)、至少靠近所述压接工具构件(116)的后侧(128)的后扩张部(184)、以及设置在所述前扩张部和所述后扩张部之间的中间部(186)，所述至少一个凹部(170)沿着所述前扩张部、所述后扩张部、或所述中间部中的至少一个限定。
7.如权利要求1所述的压接装置(100)，其中所述成形轮廓(118)的顶部成形表面(136)具有包含左拱(138)和右拱(140)的双拱形状，所述左拱配置为在所述压接操作期间接合并弯曲所述端子(102)的压接筒(110)的左凸部(142A)，所述右拱配置为在所述压接操作期间接合并弯曲所述端子的压接筒的右凸部(142B)。
8.如权利要求7所述的压接装置(100)，其中所述压接工具构件(116)限定从所述左拱(138)延伸的至少一个凹部(170)和从所述右拱(140)延伸的至少一个凹部。
9.如权利要求1所述的压接装置(100)，其中所述压接工具构件(116)的成形轮廓(118)包含凹部(170)的至少一个行(178)，每个行具有并排对准的多个凹部。
10.如权利要求1所述的压接装置(100)，其中所述压接工具构件(116)的成形轮廓(118)关于压接轴线(124)对称。
11.一种端子组件(106)，包括：
包含电导体(108)的电线(104)；以及
在近端(152)和远端(150)之间延伸的电气端子(102)，所述电气端子具有压接到所述电线的压接筒(110)，使得所述压接筒围绕、并且机械且电气地接合所述电线的电导体，以将所述端子固定到所述电线，所述压接筒包含从所述压接筒的顶部外表面(190)延伸的至少一个压接形成的凸起(196)，
其中所述端子(102)的压接筒(110)限定扩张部(206)和邻近所述扩张部的夹紧部(210)，所述扩张部相对于所述夹紧部成角度，所述至少一个压接形成的凸起(196)从所述夹紧部延伸。
12.如权利要求11所述的端子组件(106)，其中所述压接筒(110)包含与所述顶部外表面(190)相反的底部外表面(198)，每个压接形成的凸起(196)从所述顶部外表面延伸，使得所述压接形成的凸起比所述顶部外表面的邻近所述压接形成的凸起的部分更加远离所述底部外表面。
13.如权利要求11所述的端子组件(106)，其中所述压接筒包含两个凸部(142)，所述两个凸部弯曲成彼此接合以围绕并接合所述电线(104)的电导体(108)，所述两个凸部限定所述压接筒(110)的顶部外表面(190)，使得所述至少一个压接形成的凸起(196)从所述两个凸部中的至少一个延伸。
14.如权利要求13所述的端子组件(106)，其中所述顶部外表面(190)具有双拱形状，所述两个凸部(142)中的第一凸部(142a)限定所述双拱形状的第一拱(192)，所述两个凸部中的第二凸部(142b)限定所述双拱形状的第二拱(194)，所述压接筒(110)包含从所述第一拱延伸的至少一个压接形成的凸起(196)和从所述第二拱延伸的至少一个压接形成的凸起(196)。
15.如权利要求11所述的端子组件(106)，其中所述电导体(108)由铝构成。
16.如权利要求11所述的端子组件(106)，其中所述压接筒(110)具有限定在所述顶部外表面(190)与接合所述电导体(108)的顶侧(188)的顶部内表面(224)之间的厚度，所述压接筒沿着每个压接形成的凸起(196)的厚度大于沿着所述压接筒的邻近所述压接形成的凸起的部分的厚度。
17.如权利要求11所述的端子组件(106)，其中所述电线(104)的电导体(108)在所述端子(102)的压接筒(110)内纵向地延伸，所述电导体中的至少一些在所述电导体的纵向轮廓中具有起伏(226)，该起伏与所述压接筒中的对应的压接形成的凸起(196)对准。
18.如权利要求11所述的端子组件(106)，其中所述电线(104)是第一电线，所述第一电线从所述端子(102)的近端(152)延伸，所述压接筒(110)还配置为围绕、并且机械且电气地接合从所述端子的远端(150)延伸的第二电线的电导体。
19.如权利要求18所述的端子组件(106)，其中所述压接筒(110)具有延伸到所述端子(102)的近端(152)的近端部和延伸到所述端子的远端(150)的远端部，所述近端部围绕并接合所述第一电线(104)的电导体(108)，所述远端部围绕并接合所述第二电线的电导体，所述压接筒包含沿着所述近端部从所述顶部外表面(190)延伸的至少一个压接形成的凸起(196)和沿着所述远端从所述顶部外表面延伸的至少一个压接形成的凸起。
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