发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、并能将SMA线的固定与导通工艺相分离、提高产品性能的SMA线端头组件。
本发明的另一目的在于提供一种工艺简单、并能将SMA线的固定与导通工艺相分离、提高产品性能的SMA线端头组件连接方法。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:提供一种SMA线端头组件,其包括电连接板、SMA线以及加强板,所述SMA线电连接于所述电连接板,并且所述电连接板上围绕所述SMA线的一定区域形成SMA线保护区域,所述加强板叠置于所述电连接板上并覆盖至少一部分所述SMA线保护区域,所述加强板与所述电连接板固定连接。
较佳地,所述电连接板上还形成有连接区域,所述连接区域包含至少一部分所述SMA线保护区域,所述加强板叠置并固定于所述连接区域。
较佳地,所述SMA线保护区域成型有包裹于所述SMA线外的保护层,所述连接区域内成型有一连接层,所述加强板通过所述连接层与所述电连接板相固定。
较佳地,所述保护层、所述连接层通过相同材料一次成型,或者通过不同材料分别成型。
较佳地,所述SMA线叠置于所述电连接板的一侧面,两者之间相叠置部位的至少一部分电连接而形成电连接区域,并且所述SMA线与所述电连接板之间相间隔的部位或者所述SMA线的凸出于所述电连接板之外的部位形成出线端,所述SMA线保护区域包括所述出线端以及至少一部分所述电连接区域。
较佳地,所述加强板上还设有连接部,所述加强板还通过所述连接部进一步与所述电连接板相固定。
较佳地,所述连接部包括沿所述加强板的边缘设置的台阶结构或/和开设于所述加强板上的通孔或/和凹槽,并且所述电连接板、所述加强板之间成型有包覆于所述台阶结构外的固定结构或/和填充于所述通孔或/和凹槽内的固定结构。
较佳地,所述固定结构通过胶水或焊料形成。
较佳地,所述SMA线与所述电连接板之间通过电阻焊、钎焊、激光焊、超声波焊接中的至少一种方式电连接;所述加强板与所述电连接板之间通过胶粘、电阻焊、钎焊、激光焊、超声波铆接、折弯、加热中的至少一种方式固定。
较佳地,所述加强板通过金属材料、塑料、无机材料中的任一种成型。
较佳地,所述SMA线为裸线,或者所述SMA线包括线芯及包覆于所述线芯外的绝缘膜/绝缘层,所述绝缘膜/绝缘层至少包覆于所述SMA线的有效工作部分,其中,所述有效工作部分为能够使SMA线产生有效相变的部分,例如,当SMA线与电连接板相接触或者十分靠近时、或者SMA线与胶水等相接触时,SMA线的相变会受到影响,SMA线上除了上述接触部位或靠近部位的部分即为可以产生有效相变的部分。
较佳地,所述电连接板、所述加强板由至少一个料带提供。
对应地,本发明还提供一种SMA线端头组件连接方法,其包括如下步骤:
(1)提供SMA线以及电连接板,将所述SMA线电连接于所述电连接板的一侧面,所述电连接板上围绕所述SMA线的一定区域形成SMA线保护区域;
(2)提供加强板,将所述加强板叠置于所述电连接板上并使其覆盖至少一部分所述SMA线保护区域,将所述加强板与所述电连接板相固定。
较佳地,在本发明的SMA线端头组件连接方法中,所述步骤(2)包括如下步骤:
较佳地,在本发明的SMA线端头组件连接方法中,所述步骤(2)之前还包括如下步骤:
在所述SMA线保护区域成型一层包裹于所述SMA线外的保护层,并在所述电连接板的一侧面成型一层用于固定所述加强板的连接层,所述连接层覆盖至少一部分所述SMA线保护区域。
较佳地,在本发明的SMA线端头组件连接方法中,所述保护层、所述连接层通过相同材料一次成型,或者通过不同材料分别成型。
较佳地,在本发明的SMA线端头组件连接方法中,所述步骤(1)具体为:
将所述SMA线叠置于所述电连接板的一侧面,并将两者之间相叠置部位的至少一部分进行电连接而形成电连接区域,所述SMA线与所述电连接板之间相间隔的部位或者所述SMA线的凸出于所述电连接板之外的部位形成出线端,所述SMA线保护区域包括所述出线端以及至少一部分所述电连接区域。
较佳地,在本发明的SMA线端头组件连接方法中,所述步骤(2)包括如下步骤:
(21)提供加强板,在所述加强板上成型连接部;
(22)将所述加强板叠置于所述电连接板上并使其覆盖至少一部分所述SMA线保护区域,将所述加强板与所述电连接板相固定;
(23)在所述连接部成型固定结构,并使所述固定结构完全覆盖所述连接部。
较佳地,在本发明的SMA线端头组件连接方法中,所述步骤(21)具体为:通过蚀刻、挤压、弯折或注塑成型方式在所述加强板的边缘形成台阶结构或/和在所述加强板上开设通孔或/和凹槽以得到所述连接部;所述步骤(23)具体为:通过胶水或焊料成型包覆于所述台阶结构外或/和填充于所述通孔或/和凹槽内的所述固定结构。
较佳地,在本发明的SMA线端头组件连接方法中,所述步骤(1)中通过电阻焊、钎焊、激光焊、超声波焊接中的至少一种方式将所述SMA线与所述电连接板电连接;所述步骤(2)中通过胶粘、电阻焊、钎焊、激光焊、超声波铆接、折弯、加热中的至少一种方式将所述加强板与所述电连接板固定。
较佳地,在本发明的SMA线端头组件连接方法中,当所述SMA线与所述电连接板之间通过钎焊电连接时,所述步骤(1)中的“将所述SMA线电连接于所述电连接板”具体为:
先将所述SMA线置于所述电连接板的一侧面,然后在所述电连接板上涂敷钎料并使所述钎料覆盖所述SMA线,以使所述SMA线电连接于所述电连接板;或者
先将所述SMA线置于所述电连接板的一侧面,然后在所述电连接板上点钎料并使所述钎料覆盖所述SMA线,接着对所述钎料吹热风而使所述SMA电连接于所述电连接板;或者
先在所述电连接板的一侧面预上钎料而形成焊盘,然后将所述SMA线置于所述焊盘上,接着对所述SMA线与所述电连接板加热而使两者通过所述焊盘电连接。
较佳地,在本发明的SMA线端头组件连接方法中,所述步骤(1)中提供的所述SMA线为裸线,或者包括线芯及包覆于整体的所述线芯外的绝缘层/绝缘膜,所述绝缘层/绝缘膜至少包覆于所述SMA线的有效工作部分,其中,所述有效工作部分为能够使SMA线产生有效相变的部分,例如,当SMA线与电连接板相接触或者十分靠近时、或者SMA线与胶水等相接触时,SMA线的相变会受到影响,SMA线上除了上述接触部位或靠近部位的部分即为可以产生有效相变的部分。
与现有技术相比,由于本发明的SMA线端头组件,将SMA线电连接于电连接板之后,再将加强板叠置于电连接板上并将两者固定连接,并且加强板至少覆盖SMA线保护区域,因此使得SMA线与电连接部的导通以及其与电连接板、加强板的固定相分离,不仅降低了工艺难道,而且使得SMA线的导通及固定效果分别得到保证,大大提高了产品的性能;其次,叠置并固定于电连接板上的加强板,加强了SMA线在交错于其轴向上的剥离强度,提高SMA线端头组件的整体连接效果;再者,无需区分SMA线是否具有绝缘层,也即,无论SMA线是否具有绝缘层均可直接与电连接板电连接,对于具有绝缘层的SMA线无需先去除其绝缘层,从而杜绝了去除绝缘层对SMA线的损伤风险,既简化了成型工艺,又提高了电连接效果,还增强了SMA线的强度与疲劳寿命。
对应地,本发明的SMA线端头组件连接方法,由于将得SMA线与电连接部的电连接、加强板与电连接板之间的固定连接工艺相分离,因此,同样具有上述技术效果。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例,附图中类似的元件标号代表类似的元件。首先需说明的是,本发明所涉及到的方位描述,例如上、下、左、右、前、后等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请的技术方案或/和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。所描述到的第一、第二等只是用于区分技术特征,不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明旨在提供一种将形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)线的固定连接与电连接相分离的方法以及由此得到的端头组件,下面结合附图1-18所示,对本发明的SMA线端头组件100及其连接方法,分别进行详细说明。
先结合图1-18所示,本发明所提供的SMA线端头组件100,其包括电连接板110、SMA线120以及加强板130。其中,电连接板110、SMA线120、加强板130的数量均可以是一个或者多个,在本发明中均不作具体限定。当电连接板110、SMA线120、加强板130的数量均为一个时,SMA线120夹持于相叠置的电连接板110、加强板130之间,同时SMA线120与电连接板110电连接,加强板130固定于电连接板110以加强对SMA线120的固定;当电连接板110、加强板130中至少一者的数量为多个时,将多个的一者依次叠置即可,SMA线120仍然夹持并固定于相邻的一电连接板110与一加强板130之间,并与电连接板110电连接;而当SMA线120为多个时,多个SMA线120均夹持并固定于相邻的一电连接板110与一加强板130之间,SMA线120的电连接方式与单个SMA线120的相同。本发明通过加强板130的设置,可提高SMA线120的固定强度,尤其是提高SMA线120固定后的剥离强度。
在本发明中,当SMA线120固定于电连接板110、加强板130之间后,SMA线120可以两端出线或者仅单方向出线,这是根据具体的产品需要灵活选择的,并不会影响本发明之SMA线端头组件100的功能及效果。
再次结合图1-18所示,在本发明中,对SMA线120本身的结构也不做具体限定。具体地,SMA线120可以仅具有线芯而不具有绝缘层,即,SMA线120为裸线;也可以具有线芯以及包裹于其外的绝缘层,并且绝缘层可以包裹整个线芯,也可以只包裹线芯的一部分。
当SMA线120为裸线时,其与电连接板110可直接焊接、加热或者通过其他方式实现电连接。而当SMA线120包括线芯及绝缘层时,同样可采用焊接、加热或其他方式实现电连接,此过程可以使SMA线120的绝缘层被压破或被加热而融化,从而使SMA线120与电连接板110的电连接,因此,即便是SMA线120具有绝缘层,但是在SMA线120与电连接板110进行连接之前,也不需要专门去除其绝缘层,节省工艺,也杜绝了去绝缘层对SMA线120的损伤风险,保证了SMA线120的电连接效果,又增强了SMA线120的强度与疲劳寿命。
下面参看图1-18所示,本发明以SMA线120为裸线,并且电连接板110、SMA线120、加强板130的数量分别是一个为例,对本发明之SMA线端头组件100及其连接方法的不同实施例分别进行详细说明。
先结合图1-6所示,在本发明之SMA线端头组件100的第一实施例中,其包括一个电连接板110、一根SMA线120、一个加强板130。其中,电连接板110、加强板130均呈平面板状结构,SMA线120叠置于电连接板110的一侧面,且SMA线120的两端均凸出于电连接板110之外,即SMA线120为两端出线,两者之间相叠置的部位至少一部分电连接而形成电连接区域120a,参看图4。同时,电连接板110上围绕SMA线120的一定区域形成一SMA线保护区域111,所述SMA线保护区域111包含至少一部分的电连接区域120a以及SMA线120的出线端120b,优选包含全部的电连接区域120a以及出线端120b。其中,所述出线端120b为SMA线120与电连接板110之间相间隔的部位或者SMA线120的凸出于电连接板110之外的部位。
另外,所述电连接板110上还形成有连接区域112,连接区域112的面积大于所述SMA线保护区域111的面积,且连接区域112包含至少一部分SMA线保护区域111,加强板130叠置于连接区域112,然后将加强板130与电连接板110固定连接。此时,加强板130压持于至少一部分SMA线保护区域111,加强板130压持于SMA线保护区域111的部分主要实现对SMA线120的保护,同时,加强板130的超出SMA线保护区域111之外的部分固定于电连接板110,利用加强板130来加强SMA线120的固定强度,可以提高SMA线120的固定强度,尤其是SMA线120的剥离强度。
结合图1-4所示,电连接板110在第一方向X上具有第一长度,在第二方向Y上具有第二长度,第一长度、第二长度可相同也可不同。在本实施例中,电连接板110大致呈矩形,因此,第一长度大于其第二长度。SMA线120叠置于电连接板110的一侧面,并且SMA线120的轴线沿第一方向X延伸,两者相叠置部位均形成电连接区域120a,也就是说,所述电连接区域120a的长度与电连接板110的第一长度相等,具体参看图4所示;然后在所述电连接区域120a对SMA线120与电连接板110进行电连接处理,电连接完成之后,在两者之间形成一电连接层140,如图4-6所示,即,SMA线120与电连接板110通过电连接层140实现电连接。
当然,根据电连接强度的不同需求,可以将SMA线120与电连接板110之间相叠置部位的一部分进行电连接,如图7所示,此时,所述电连接区域120a的长度小于电连接板110的第一长度。
可理解地,本实施例中仅是示意性的画出SMA线120的一种延伸方向,SMA线120的轴向当然也可以沿第二方向或其他方向延伸。
继续结合图1、图4所示,在本实施例中,所述SMA线120与电连接板110之间通过电阻焊、激光焊、超声波焊接中的至少一种方式焊接,焊接完成后,两者之间形成所述电连接层140,SMA线120利用电连接层140固定并电连接于电连接板110上。特别说明的是,采用前述焊接方式,对于具有绝缘层的SMA线120,可以使SMA线120的绝缘层在压力或高温下被破坏或被熔化,从而使SMA线120与电连接板110熔接而形成电连接层140,因此,在SMA线120与电连接板110进行连接之前,不需要专门去除其绝缘层,节省工艺,也杜绝了去绝缘层对SMA线120的损伤风险,保证了SMA线120的电连接效果,又增强了SMA线120的强度与疲劳寿命。
当然,SMA线120与电连接板110之间实现电连接的方式并不以前述方式为限,还可以根据需要选择其他的电连接方式。
再次结合图1-图4所示,本实施例中,所述SMA线保护区域111为沿SMA线120的轴向延伸并具有一定宽度的区域,如图1-2中的矩形框所示区域,该SMA线保护区域111完全包含电连接区域120a以及出线端120b,因此,SMA线保护区域111完全包含了图4中所示的电连接层140。本实施例中,所述连接区域112的面积小于等于电连接板110的面积,同时连接区域112包含了一部分SMA线保护区域111,具体为包含了SMA线保护区域111与电连接区域120a相重叠的部分,或者说,包含了SMA线保护区域111中除了出线端120b之外的部分,如图2所示。加强板130叠置于连接区域112并固定于电连接板110,因此,加强板130覆盖于SMA线120上的部分,实现对SMA线120的保护,增强SMA线120的固定强度,尤其是增强剥离强度,具体参看图3所示。
本发明中不对加强板130的尺寸作出具体限定,其面积可以大于、等于或小于电连接板110的面积,只要保证其可以完全覆盖前述连接区域112即可。
再次结合图2-3、图5-6所示,在本实施例中,在SMA线保护区域111成型完全包裹于SMA线120外的保护层150,保护层150的作用是实现对SMA线120的保护;同时,在连接区域112内成型一层连接层160,连接层160用于固定加强板130,因此,连接层160至少会有一部分与连接层150相重叠。通常,为节省成本,在SMA线保护区域111通过一种材料成型SMA线120的保护层150,而在连接区域112内通过另一种材料成型连接层160,因为保护层150的耐温要求与连接层160的要求是不同的。当然,也可以在SMA线保护区域111、连接区域112通过同一种材料一次性成型一个同时具有保护作用和连接作用的材料层,这也是可行的。
下面参看图7所示,其示意出了连接区域112包含一部分SMA线保护区域111的另一种状况,这种方式中,连接区域112仅覆盖了电连接板110在第一方向X上的一半,同时覆盖了电连接板110在第二方向Y上的全部;当连接层160成型于连接区域112后,连接层160仅覆盖了所述SMA线保护区域111的大致一半(图7中虚线框所示)。因此,为实现对SMA线120的保护,对连接层160未覆盖的SMA线保护区域111的部分111a继续涂覆保护材料形成上述保护层150,该保护层150的材料可与连接层160的相同或不同,具体如上所述。
继续参看图1-6所示,对本实施例中的出线端120b进行说明。具体地,由于电连接板110呈平面板状结构,因此,SMA线120的凸出于电连接板110之外的一段形成所述出线端120b,参看图4所示,该出线端120b的长度优选大于等于SMA线120的直径的0.1倍,更优选为SMA线120的直径的0.1-30倍,所述保护层150优选完全包裹于SMA线120的出线端120b,本实施例中,SMA线120的保护层150与连接层160通过同一种材料成型,参看图2-3、图5-6所示,从而达到上述保护效果。当然,SMA线120的保护层150与连接层160可以通过不同材料成型,以达到节省成本之目的。
继续结合图1-6所示,在本实施例中,所述加强板130通过金属材料、塑料、无机材料(例如玻璃)中的任一种成型,但是并不以前述材料为限。加强板130的作用是提高SMA线120的固定强度,尤其是提高SMA线120在交错于其轴向上的剥离强度,因此只要能够达成上述目的之材料均可。
相应地,所述连接层160可通过胶水或者焊料形成,因此,加强板130可通过胶粘实现与电连接板110的固定,也可以通过电阻焊、钎焊、激光焊、加热中的至少一种方式与电连接板110相互固定,电阻焊、激光焊、加热的方式均为本领域的常规方式,不再详细说明,对于钎焊的方式详见后述。其中,加热的方式仅适用于加强板130为金属材质的情况,例如,通过加热工艺使加强板130与焊锡/焊料相连,例如hotbar的形式。
可理解地,加强板130并不限于通过连接层160固定于电连接板110上,例如在其他实施方式中,两者之间也可以通过超声波铆接、折弯等方式实现固定。
下面结合图8a-8c所示,在本发明中,所述出线端120b并不限于上述图1-6中所限定的位置,还可以通过其他结构形成所述出线端120b,举例如下:
在图8a所示的一种可替代的实施方式,所述电连接板110在第一方向上的两端分别形成呈倾斜结构的倒角113,所述倒角113设于电连接板110的同一侧面,在电连接板110的厚度方向上,所述倒角113由电连接板110的侧面向下倾斜,因此SMA线120电连接于电连接板110上之后,SMA线120与倒角113之间形成间隔,将SMA线120上对应于所述倒角113的部位定义为所述出线端120b,所述保护层150完全包裹所述出线端120b。
在图8b所示的另一种可替代的实施方式,电连接板110在第一方向上的两端分别凹设有一凹槽114,该凹槽114贯穿电连接板110的两端,SMA线120固定于电连接板110之后,SMA线120的两端经过凹槽114上方并凸伸于电连接板110之外,此时,SMA线120与凹槽114的底部之间相间隔,这种实施方式中,将SMA线120上对应于凹槽114的一段定义为所述出线端120b,所述保护层150填充于凹槽114内,因此保护层150可完全包裹于SMA线120的出线端120b。
在图8c所示的又一种可替代的实施方式,电连接板110在第一方向上的两端分别呈弯折状,因此,电连接板110的两端分别具有向下弯折的弯折部115,SMA线120固定于电连接板110之后,SMA线120的两端经过两弯折部115的上方并凸伸于电连接板110之外,此时,SMA线120与弯折部115之间也是相间隔的,这种实施方式中,将SMA线120上对应于弯折部115的一段定义为所述出线端120b,所述保护层150成型于所述弯折部115,因此所述保护层150可完全包裹于SMA线120的出线端120b。
注意,在图8a-8c所示的实施方式中,保护层150与连接层160均是通过同种材料成型的。
下面参看图9-11所示,在本发明的第二实施例中,其与上述第一实施例的主要差别仅在于:所述SMA线120与电连接板110之间通过钎焊实现电连接,下面对采用钎焊的具体方式进行详细说明。
参看图9-10所示,对于采用钎焊进行电连接的方式,首先将所述SMA线120置于电连接板110的一侧面上,在本实施例中,使SMA线120的轴向沿电连接板110的长度方向(第一方向X)延伸,然后再电连接板110上沿着SMA线120上涂敷钎料,并使所述钎料覆盖SMA线120,例如沿着SMA线120喷焊锡140a,使焊锡140a覆盖SMA线120,从而在SMA线120和电连接板110之间形成电连接层140,从而实现使其与电连接板110的电连接,如图11所示,这种方式的生产效率最高。或者先将SMA线120置于电连接板110的一侧面上,同样使SMA线120的轴向沿电连接板110的长度方向延伸,如图9-10所示,然后在电连接板110上点钎料(例如点锡膏)并使所述钎料覆盖所述SMA线120,接着对所述钎料吹热风而使SMA线120和电连接板110之间形成电连接层140,如图11所示,从而将SMA线120电连接于所述电连接板110,这种方式的成本最低。
当然并不限于上述电连接方式,例如,也可以先在电连接板110的一侧面预上钎料而形成焊盘,然后将所述SMA线120置于所述焊盘上,接着对所述SMA线120与电连接板110加热而使两者通过所述焊盘电连接,这种方式的强度最佳。
再次结合图9-11所示,在本实施例中,当SMA线120与电连接板110之间完成电连接后,可以再利用连接层160将加强板130固定于电连接板110上,其中,连接层160的成型方式以及加强板130的固定方式均与上述第一实施例中的相同,因此不再重复描述。这种另外固定加强板130的方式,最终得到的SMA线端头组件100的结构也与上述第一实施例中的相同。
再次结合图9-11所示,在本实施例中,由于采用钎焊的方式,因此添加了焊料,焊料除了实现SMA线120与电连接板110之间的电连接之外,还可以增加焊料而使SMA线120与电连接板110之间的电连接层140或焊点上方形成具有一定厚度以及一定尺寸的板状结构,利用该板状结构作为加强板130,也就是说,本实施例中的加强板130通过焊料直接成型,如图11所示。
下面结合图12-14所示,在本发明的第三实施例中,所述SMA线端头组件100与上述第一实施例的主要差别在于:所述加强板130的结构不同。
在本实施例中,所述加强板130上设有连接部131,所述加强板130还通过连接部131进一步加强与电连接板110之间的固定。具体地,所述连接部131为沿加强板130的边缘设置的台阶结构,加强板130叠置于电连接板110上后,两者之间通过上述连接层160相固定,并且在所述台阶结构外成型固定结构170,所述固定结构170完全包覆所述台阶结构并连接所述连接层160,并且所述固定结构170、连接层160优选通过相同的材料成型,当然也可以通过不同材料成型。连接部131以及固定结构170的设置,可以进一步加强加强板130与电连接板110之间的固定强度,进而更进一步加强SMA线120的固定强度,尤其提高及SMA线120的剥离强度。
在本实施例中,固定结构170、连接层160均优选通过胶水或焊料形成,但是并不以此为限,两者当然还可以采用其他具有粘结作用的材料来成型。
继续参看图12、图14所示,在本实施例中,通过蚀刻、挤压、弯折、注塑成型等方法在加强板130的边缘形成所述台阶结构,台阶结构可以保证连接层160的位置与高度可控;另外,这种台阶结构对激光焊接、电阻焊、超声波焊等都有益处,因为前述焊接方式都要求两个焊接对象紧密相连,并且对焊接厚度也有要求,台阶结构刚好可以满足这些要求。
本实施例中,SMA线端头组件100的其他部分的结构均与上述第一实施例中的相同,另外,SMA线120与电连接板110之间的电连接方式可以是上述第一、第二实施例中的任一种,因此均不再赘述。需要特别说明的是,图12-14主要是为了示意出加强板130的结构以及其与电连接板110的固定方式,因此图12-14中对于与上述第一、第二实施例中相同的部分并未绘示,例如,连接层160包覆于SMA线120的出线端120b的部分等。
下面参看图15-16所示,在本发明的第四实施例中,所述SMA线端头组件100的结构与上述第三实施例的差别主要在于:所述加强板130的结构不同。
在本实施例中,所述加强板130上同样设有连接部131,但连接部131为开设于加强板130上的通孔或/和凹槽,如图15所示的方式中为两个通孔,当然通孔或/和凹槽的数并不以图15-16中的为限。当加强板130通过连接层160固定于电连接板110上之后,在所述通孔或/和凹槽内填充胶水或焊料等形成固定结构170,且所述固定结构170与连接层160相连接,通过固定结构170来加强加强板130与电连接板110之间的固定强度,进而更进一步加强SMA线120的固定强度,尤其提高及SMA线120的剥离强度。
本实施例中,通过蚀刻、冲切、注塑成型等方法在加强板130上加工出通孔或/和凹槽,用于与SMA线120、电连接板110固连,固连方式可以胶粘、激光焊接、超声波铆接、钎焊、电阻焊等。并且所述固定结构170优选通过与连接层160相同的材料成型,但是并不以此为限。
下面参看图17所示,在本发明的第五实施例中,所述SMA线端头组件100的结构与上述第一实施例中的差别主要在于:所述SMA线120还包括一SMA线保护层122,即,该SMA线120具有线芯121以及包裹于线芯121外的SMA线保护层122,SMA线保护层122的设置,主要是对SMA线120起到减震缓冲作用,并减小应力对SMA线120的影响,此处所说的SMA线保护层122区别于绝缘层。
需要特别说明的是,本实施例中这种设置SMA线保护层122的方式,主要适用于SMA线120为裸线(仅具有线芯121)的实施方式,SMA线保护层122可以在SMA线端头组件100固连之前由生产厂商自己成型,也可以直接购买具有SMA线保护层122的SMA线120。另外,对于本身具有绝缘层的SMA线120,则本实施例中的SMA线保护层122为可选结构,因为绝缘层本身已具有一定的减震缓冲作用,因此可根据具体需要选择是否设置SMA线保护层122,当设置时,SMA线保护层122设于绝缘层之外。
本实施例中的SMA线端头组件100的其他部分的结构、成型方式均与上述第一实施例中的相同,不再重复描述。
下面参看图18所示,在本发明的第六实施例中,所述SMA线端头组件100的结构与上述第一实施例中的差别主要在于:所述SMA线120还包括一绝缘膜123,该绝缘膜123至少包裹于SMA线120的有效工作部分,用于实现SMA线120的绝缘。
在本实施例中,所述SMA线120的有效工作部分为:能够使SMA线120产生有效相变的部分。具体地,当SMA线120与其他部件相接触时,在SMA线120上形成接触部分以及非接触部分,同时SMA线120的相变会受到影响,使SMA线120上的非接触部分可产生有效相变,因此这些非接触部分即形成其有效工作部分。需特别说明的时,这里所说的接触包括直接接触以及无限靠近。
具体到本实施例中,当SMA线120与电连接板110相接触或者十分靠近时,或者SMA线120与胶水等相接触时,SMA线120上的这些接触或靠近部位即为前述接触部分,SMA线120上除所述接触部分之外的部分即为所述非接触部分,也即为可产生有效相变的部分,这些非接触部分即形成其所述有效工作部分,并在所述有效工作部分包裹一层绝缘膜123,具体参看图18所示,通过绝缘膜123实现SMA线120的绝缘。
继续参看图18所示,在本实施例中,SMA线120夹持并固定于电连接板110、加强板130之间,因此,固定于电连接板110、加强板130之间的部分即形成前述接触部分,SMA线120的凸出于连接板110、加强板130之外的部分即形成所述有效工作部分,绝缘膜123至少包裹SMA线120的有效工作部分。
再次结合图1-18所示,在本发明以上实施例中,均以SMA线120为裸线进行说明,对于SMA线120为裸线的方式,为实现SMA线120的绝缘,除了上述设置绝缘膜123的方式之外,还可以在含有SMA线端头组件100的产品上其他可能与SMA线120接触的金属部件上进行绝缘。
另外需要说明的是,虽然以上实施例均以SMA线120为裸线进行说明,但是对于SMA线120具有绝缘层的实施方式,即,SMA线120包括线芯以及包裹于线芯外的绝缘层,SMA线端头组件100的结构以及连接方式可与上述图1-17中所示的任一实施例中的相同,因此不再重复描述。另外,由于SMA线120本身已经具有了绝缘层,因此不需要再设置图18所示的绝缘膜。
再次结合图1-18所示,本发明的SMA线端头组件100,其电连接板110、加强板130可以由至少一个料带提供,利用料带来达到批量生产的目的。具体地,当电连接板110、加强板130由一个料带提供时,该料带上课具有多个板材,通过直接弯折板材来形成叠置的加强板130和电连接板110,再将相叠置的一电连接板110、一加强板130固定连接。当电连接板110、加强板130由两个或以上的料带提供时,则将提供加强板130的料带叠置于提供电连接板110的料带上,并使加强板130一一相对应叠置于电连接板110上,再将相叠置的一电连接板110、一加强板130固定连接。由此实现多点连续批量固定以及焊接,由此提高SMA线端头组件100的连接效率。
下面再次结合图1-18所示,本发明所提供的SMA线端头组件连接方法,将SMA线120的固定工艺与电连接工艺相分离,由此保证固定连接以及电连接的效果。本发明之SMA线端头组件连接方法,具体包括如下步骤:
S01、提供SMA线120以及电连接板110,将所述SMA线120电连接于电连接板110的一侧面,并且电连接板110上围绕SMA线120的一定区域形成SMA线保护区域111;
S02、提供加强板130,将加强板130叠置于在电连接板110上,并且加强板130覆盖至少一部分所述SMA线保护区域111,将加强板130与电连接板110相固定。
在本发明的SMA线端头组件连接方法中,对SMA线120本身的结构不做具体限定,SMA线120可以仅具有线芯而不具有绝缘层,即,SMA线120为裸线,也可以具有线芯以及包裹于其外的绝缘层,并且绝缘层可以包裹整个线芯,也可以只包裹线芯的一部分。
结合图4-6、图12-15所示,上述步骤S01中,SMA线120与电连接板110之间可通过加热、焊接或者通过其他方式实现电连接,其中,焊接可以是电阻焊、激光焊、超声波焊接、钎焊中的至少一种。采用前述方式电连接完成后,两者之间形成电连接层140,SMA线120利用电连接层140固定并电连接于电连接板110。采用前述电连接方式,对于当SMA线120为裸线的结构,其与电连接板110可直接熔接而固定;而对于具有绝缘层的SMA线120,采用加热、焊接或其他方式实现电连接时,可使SMA线120的绝缘层在压力或高温下被压破或被加热而融化,从而使SMA线120与电连接板110熔接而电连接,因此,即便是SMA线120具有绝缘层,但是在SMA线120与电连接板110进行连接之前,也不需要专门去除其绝缘层,节省工艺,也杜绝了去绝缘层对SMA线120的损伤风险,保证了SMA线120的电连接效果,又增强了SMA线120的强度与疲劳寿命。
下面参看图1-18所示,以SMA线120为裸线,并且电连接板110、SMA线120、加强板130的数量分别是一个为例,对本发明之SMA线端头组件连接方法的不同实施例分别进行详细说明。
先结合图1-6所示,在本发明之SMA线端头组件连接方法的第一实施例中,其包括如下步骤:
S11、提供SMA线120以及电连接板110,将SMA线120叠置于电连接板110的一侧面,并将两者之间相叠置部位的至少一部分进行电连接而形成电连接区域120a,并且电连接板110上围绕SMA线120的一定区域形成SMA线保护区域111,所述SMA线保护区域111包含至少一部分所述电连接区域120a以及SMA线120的出线端120b;
具体参看图1-4所示,在本实施例中,电连接板110在第一方向X上具有第一长度,在第二方向Y上具有第二长度,第一长度、第二长度可相同也可不同。本实施例中,电连接板110大致呈矩形,因此,第一长度大于其第二长度。SMA线120叠置于电连接板110的一侧面,并且SMA线120的轴线沿第一方向X延伸,两者相叠置部位均形成电连接区域120a,也就是说,所述电连接区域120a的长度与电连接板110的第一长度相等,具体参看图4所示。经过电连接之后,在SMA线120与电连接板110之间形成一电连接层140,如图4-6所示,即,SMA线120与电连接板110通过电连接层140实现电连接,该电连接层140位于整个电连接区域120a内。
当然,根据电连接强度的不同需求,可以将SMA线120与电连接板110之间相叠置部位的一部分进行电连接,如图7所示,此时,所述电连接区域120a的长度小于所述电连接板110的第一长度。
再结合图1、图4所示,在本实施例中,所述SMA线120与电连接板110之间通过电阻焊、激光焊、超声波焊、钎焊中的至少一种方式焊接,焊接完成后,SMA线120与电连接板110之间形成所述电连接层140,利用电连接层140将SMA线120固定并电连接于电连接板110上。但是并不限于形成所述电连接层140,例如在两者之间形成多个焊点同样可以实现SMA线120的固定以及电连接。
在本实施例中,采用前述焊接方式,可以使SMA线120直接熔接而固定于电连接板110。当然,对于具有绝缘层的SMA线120,前述焊接方式可以使SMA线120的绝缘层在压力或高温下被破坏或被熔化,从而使SMA线120与电连接板110熔接而形成电连接层140,因此,在所述步骤S11之前,不需要专门去除SMA线120的绝缘层,节省了成型工艺,也杜绝了去除绝缘层对SMA线120的损伤风险,保证了SMA线120的电连接效果,又增强了SMA线120的强度与疲劳寿命。
当然,SMA线120与电连接板110之间实现电连接的方式并不以本实施例中的为限,还可以根据需要选择其他的电连接方式。
继续参看图1-6所示,本实施例中,由于电连接板110呈平面板状结构,因此,SMA线120的凸出于电连接板110之外的一段形成所述出线端120b,参看、图2、图4所示,该出线端120b的长度优选大于等于SMA线120的直径的0.1倍,更优选为SMA线120的直径的0.1-30倍。
结合图1-图4所示,在本实施例中,所述SMA线保护区域111为沿SMA线120的轴向延伸并具有一定宽度的区域,如图1-2中的矩形框所示区域,并且所述SMA线保护区域111完全包含电连接区域120a以及出线端120b,因此,SMA线保护区域111当然完全包含了图4中所示的电连接层140。
S12、在所述SMA线保护区域111成型完全包裹于SMA线120外的一保护层150,并在电连接板110上的一定区域内成型一连接层160,所述连接层160所覆盖的区域形成连接区域112,所述连接区域112包含至少一部分所述保护层150;
结合图2-3、图5-6所示,在本实施例中,在SMA线保护区域111成型完全包裹于SMA线120外的保护层150,即,保护层150包裹于SMA线120的电连接区域120a和出线端120b,如图4所示,保护层150的作用是实现对SMA线120的保护;同时,连接层160的作用是固定加强板130,因此,连接层160至少会有一部分与连接层150相重叠。
通常,为节省成本,在SMA线保护区域111通过一种材料成型SMA线120的保护层150,而在连接区域112内通过另一种材料成型连接层160,因为保护层150的耐温要求与连接层160的要求是不同的。当然,也可以在SMA线保护区域111、连接区域112通过同一种材料一次性成型一个同时具有保护作用和连接作用的材料层,这也是可行的,例如图2-6所示的实施例中就是通过同一种材料成型的。
在本实施例中,所述保护层150以及连接层160通过同一种材料成型,参看图2-3、图5-6所示,并优选通过胶水或者焊料形成,但是并不以此为限。SMA线120的保护层150与连接层160当然可通过不同材料成型,例如采用其他具有保护作用以及耐温要求的材料来成型保护层150,而采用其他具有粘结作用的材料来成型所述连接层160。
S13、提供加强板130,将加强板130叠置于所述连接区域112,使加强板130通过连接层160与电连接板110相固定。
继续结合图1-6所示,在本实施例中,所述加强板130覆盖于SMA线120上的部分,目的是对SMA线120进行保护,而加强板130与电连接板110之间的除了所述SMA线保护区域111之外的部分,主要是增强SMA线120的固定强度,尤其是增强剥离强度。
本实施例中不对加强板130的尺寸作出具体限定,其面积可以大于、等于或小于电连接板110的面积,只要保证其可以完全覆盖前述连接区域112即可。
另外,在本实施例中的加强板130优选通过金属材料、塑料、无机材料(例如玻璃)中的任一种成型,但是并不以前述材料为限。加强板130的作用是提高SMA线120的固定强度,尤其是提高SMA线120在交错于其轴向上的剥离强度,因此只要能够达成上述目的之材料均可。
再次结合图1-6所示,在本发明之SMA线端头组件连接方法的第一实施例中,加强板130可通过胶粘实现与电连接板110的固定,也可以通过电阻焊、钎焊、激光焊、加热中的至少一种方式与电连接板110相互固定,电阻焊、激光焊、加热的方式均为本领域的常规方式,不再详细说明,对于钎焊的方式详见后述。其中,加热的方式仅适用于加强板130为金属材质的情况,例如,通过加热工艺使加强板130与焊锡/焊料相连,例如hotbar的形式。
可理解地,加强板130并不限于通过连接层160固定于电连接板110上,例如在其他实施方式中,两者之间也可以通过超声波铆接、折弯等方式实现固定。
下面参看图7所示,其示意出了连接区域112包含一部分SMA线保护区域111的另一种状况,这种方式中,连接区域112仅覆盖了电连接板110在第一方向X上的一半,同时覆盖了电连接板110在第二方向Y上的全部;当连接层160成型于连接区域112后,连接层160仅覆盖了所述SMA线保护区域111的大致一半(图7中虚线框所示)。因此,为实现对SMA线120的保护,需要对连接层160未覆盖的SMA线保护区域111的部分111a继续涂覆保护材料形成上述保护层150,该保护层150的材料可与连接层160的相同或不同,具体如上所述。
下面结合图8a-8c所示,在本发明中,所述出线端120b并不限于上述图1-6中所限定的位置,还可以通过其他结构形成的所述出线端120b,举例如下:
在图8a所示的一种可替代的实施方式,所述电连接板110在第一方向上的两端分别形成呈倾斜结构的倒角113,所述倒角113设于电连接板110的同一侧面,在电连接板110的厚度方向上,SMA线120电连接于电连接板110上之后,SMA线120与倒角113之间形成间隔,将SMA线120上对应于所述倒角113的部位定义为所述出线端120b,所述保护层150完全包裹所述出线端120b。
在图8b所示的另一种可替代的实施方式,电连接板110在第一方向上的两端分别凹设有一凹槽114,该凹槽114贯穿电连接板110的两端,SMA线120固定于电连接板110之后,SMA线120的两端经过凹槽114上方并凸伸于电连接板110之外,此时,SMA线120与凹槽114的底部之间相间隔,这种实施方式中,将SMA线120上对应于凹槽114的一段定义为所述出线端120b,所述保护层150填充于凹槽114内,因此保护层150可完全包裹于SMA线120的出线端120b。
在图8c所示的又一种可替代的实施方式,电连接板110在第一方向上的两端分别呈弯折状,因此,电连接板110的两端分别具有向下弯折的弯折部115,SMA线120固定于电连接板110之后,SMA线120的两端经过两弯折部115的上方并凸伸于电连接板110之外,此时,SMA线120与弯折部115之间也是相间隔的,这种实施方式中,将SMA线120上对应于弯折部115的一段定义为所述出线端120b,所述保护层150成型于所述弯折部115,因此所述保护层150可完全包裹于SMA线120的出线端120b。
注意,在图8a-8c所示的实施方式中,保护层150与连接层160均是通过同种材料成型的。
下面参看图9-11所示,在本发明的SMA线端头组件连接方法的第一实施例中,若上述步骤S11中采用钎焊实现SMA线120与电连接板110的电连接,则所述步骤S11具体可通过下述任一种方式实现,具体地:
S111、先将SMA线120置于电连接板110的一侧面,例如图9-10所示的实施方式中,使SMA线120的轴向沿电连接板110的长度方向(第一方向X)延伸,但是并不以此为限;然后,在电连接板110上涂敷钎料,并使所述钎料覆盖SMA线120,例如沿着SMA线120喷焊锡140a,使焊锡140a覆盖SMA线120,从而在SMA线120和电连接板110之间形成电连接层140,实现SMA线120与电连接板110的电连接,如图11所示,这种方式的生产效率最高;或者
S111`、先将SMA线120置于电连接板110的一侧面,如图9-10所示的实施方式中,使SMA线120的轴向沿电连接板110的长度方向(第一方向X)延伸,但是并不以此为限;然后,在电连接板110上点钎料(例如点锡膏)并使钎料覆盖SMA线120,接着对钎料吹热风而使SMA线120和电连接板110之间形成电连接层140,如图11所示,从而将SMA线120电连接于电连接板110,这种方式的成本最低;或者
S111``、先在电连接板110的一侧面预上钎料而形成焊盘,再SMA线120置于所述焊盘上,接着对SMA线120和电连接板110加热而使两者通过所述焊盘电连接,这种方式的强度最佳。
再次结合图9-11所示,在本实施例中,由于采用钎焊的方式,因此添加了焊料,焊料除了实现SMA线120与电连接板110之间的电连接之外,还可以增加焊料而在SMA线120与电连接板110之间的电连接层140或焊点上方形成具有一定厚度以及一定尺寸的板状结构,利用该板状结构作为加强板130,也就是说,本实施例中的加强板130通过焊料直接成型,形成加强板130后的整体结构如图11所示,因此不再需要进行上述步骤S12-S13。
下面结合图12-16所示,在本发明之SMA线端头组件连接方法的第二实施例中,与上述第一实施例的主要差别仅在于:加强板130的结构不同。本实施例中的SMA线端头组件连接方法包括如下步骤:
S21、提供加强板130,并在加强板130上成型连接部131;
参看图12、图14所示,在本实施例的一种具体实现方式中,通过蚀刻、挤压、弯折、注塑成型等方法在加强板130的边缘形成一台阶结构,所述台阶结构即为所述连接部131。在图15-16所示的另一种具体实现方式中,通过蚀刻、冲切、注塑成型等方法在加强板130上加工出通孔或/和凹槽,所述通孔或/和凹槽即为所述连接部131,在图15所示的方式中为两个通孔,当然通孔或/和凹槽的数量并不以图15-16中的为限。当然,还可以在加强板130上同时成型台阶结构以及孔或/和凹槽。
S22、提供SMA线120以及电连接板110,将所述SMA线120叠置于电连接板110的一侧面,并将两者之间相叠置部位的至少一部分进行电连接而形成电连接区域120a,并且电连接板110上围绕SMA线120的一定区域形成SMA线保护区域111,所述SMA线保护区域111包含至少一部分所述电连接区域120a以及SMA线120的出线端120b;
本实施例中,SMA线120和电连接板110之间的电连接方式与上述第一实施例中的步骤S11中的相同,因此不再重复描述;同时,所述出线端120b也与上述第一实施例中的相同。
S23、在所述SMA线保护区域111成型完全包裹于SMA线120外的一保护层150,并在电连接板110上的一定区域内成型一连接层160,所述连接层160所覆盖的区域形成连接区域112,所述连接区域112包含至少一部分所述保护层150;
本实施例中,成型所述保护层150,连接层160的方式与上述第一实施例中的步骤S12中的相同,不再重复描述。另外,本实施例中,SMA线120的出线端120b也与上述第一实施例中的相同。
S24、将具有连接部131的加强板130叠置于连接区域112,使加强板130与电连接板110通过连接层160相固定;
本实施例中,对于连接部131为台阶结构的具体实施方式,台阶结构可以保证连接层160的位置与高度可控;另外,这种台阶结构对激光焊接、电阻焊、超声波焊等都有益处,因为前述焊接方式都要求两个焊接对象紧密相连,并且对焊接厚度也有要求,台阶结构刚好可以满足这些要求。
S25、在所述连接部131外成型固定结构170,所述固定结构170完全覆盖所述连接部131并连接所述连接层160。
更具体地,对于图12-14中的实施方式,在所述台阶结构外成型固定结构170,所述固定结构170完全包覆所述台阶结构并连接所述连接层160,并且所述固定结构170、连接层160优选通过相同的材料成型,优选通过胶水或焊料形成,当然也可以通过不同材料成型。连接部131以及固定结构170的设置,可以加强所述加强板130与电连接板110之间的固定强度,进而更进一步加强SMA线120的固定强度,尤其提高SMA线120的剥离强度。
对于图15-16中的实施方式,在所述通孔或/和凹槽内填充胶水或焊料等形成固定结构170,且所述固定结构170与连接层160相连接,通过所述固定结构170来加强所述加强板130与电连接板110之间的固定强度,进而更进一步加强SMA线120的固定强度,同样提高SMA线120的剥离强度。当然,所述固定结构170与连接层160也可以通过不同材料成型。
下面参看图17所示,在本发明之SMA线端头组件连接方法的第三实施例中,其与上述第一实施例的差别仅在于,上述步骤S11之前还包括如下步骤:
S10、在SMA线120外成型一层SMA线保护层122,其中,所述SMA线保护层122包裹所述SMA线120的至少一部分。
如图17所示,在SMA线120外包裹一层SMA线保护层122,主要适用于SMA线120为裸线(仅具有线芯121)的实施方式,SMA线保护层122可以对SMA线120起到减震缓冲作用,还能减小应力对SMA线120的影响。
此处所说的SMA线保护层122区别于绝缘层,对于本身具有绝缘层的SMA线120,则本实施例中所述的SMA线保护层122为可选结构,因为绝缘层本身已具有一定的减震缓冲作用,因此可根据具体需要选择是否设置SMA线保护层122,当设置时,SMA线保护层122设于绝缘层之外。
本实施例中的SMA线端头组件连接方法的其他步骤均与上述第一实施例中的相同,不再重复描述。
下面参看图18所示,在本发明之SMA线端头组件连接方法的第四实施例中,其与上述第一实施例的差别仅在于,上述步骤S11之前还包括如下步骤:
S10、在SMA线120外成型一层绝缘膜123,该绝缘膜123至少包裹于SMA线120的有效工作部分。
在本实施例中,所述SMA线120的有效工作部分为:能够使SMA线120产生有效相变的部分。具体地,当SMA线120与其他部件相接触时,在SMA线120上形成接触部分以及非接触部分,同时SMA线120的相变会受到影响,使SMA线120上的非接触部分可产生有效相变,因此这些非接触部分即形成其有效工作部分。需特别说明的时,这里所说的接触包括直接接触以及无限靠近。
具体参看图18所示,当SMA线120与电连接板110相接触或者十分靠近时,或者SMA线120与胶水等相接触时,SMA线120上的这些接触或靠近部位即为前述接触部分,SMA线120上除所述接触部分之外的部分即为所述非接触部分,也即为可产生有效相变的部分,这些非接触部分即形成其所述有效工作部分,并在所述有效工作部分包裹一层绝缘膜123,具体参看图18所示,通过绝缘膜123实现SMA线120的绝缘。
继续参看图18所示,在本实施例中,SMA线120夹持并固定于电连接板110、加强板130之间,因此,固定于电连接板110、加强板130之间的部分即形成前述接触部分,SMA线120的凸出于连接板110、加强板130之外的部分即形成所述有效工作部分,绝缘膜123至少包裹SMA线120的有效工作部分,通过绝缘膜123实现SMA线120的绝缘。
另外需要说明的是,虽然以上实施例均以SMA线120为裸线进行说明,但是对于SMA线120具有绝缘层的实施方式,即,SMA线120包括线芯以及包裹于线芯外的绝缘层,SMA线端头组件连接方式与上述图1-17中所示的任一实施例中的相同,因此不再重复描述。另外,由于SMA线120本身已经具有了绝缘层,因此不需要再设置图18所示的绝缘膜。
综上所述,由于本发明的SMA线端头组件100,将SMA线120电连接于电连接板110之后,再将加强板130叠置于电连接板110上并将两者固定连接,并且加强板130至少覆盖SMA线保护区域111,因此使得SMA线120与电连接部131的导通以及其与电连接板110、加强板130的固定相分离,不仅降低了工艺难道,而且使得SMA线120的导通及固定效果分别得到保证,大大提高了产品的性能;其次,叠置并固定于电连接板110上的加强板130,加强了SMA线120在交错于其轴向上的剥离强度,提高SMA线端头组件100的整体连接效果;再者,无需区分SMA线120是否具有绝缘层,也即,无论SMA线120是否具有绝缘层均可直接与电连接板110电连接,对于具有绝缘层的SMA线120无需先去除其绝缘层,从而杜绝了去除绝缘层对SMA线120的损伤风险,既简化了成型工艺,又提高了电连接效果,还增强了SMA线120的强度与疲劳寿命。
对应地,本发明的SMA线端头组件100连接方法,由于将得SMA线120与电连接部131的电连接、加强板130与电连接板110之间的固定连接工艺相分离,因此,同样具有上述技术效果。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。