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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung (Nr. 2016/108 900) eingereicht am 31. Mai 2016, deren Inhalte hier durch Bezug enthalten sind.
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HINTERGRUND
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein Elektrokabel mit einer Klemme, in dem eine Klemme an ein Elektrokabel angequetscht wird, das ein Kerndrahtbündel mit einer Vielzahl von gebündelten Leiterkerndrähten hat.
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Gewöhnlich wird von dem Standpunkt, dass ein zulässiger elektrischer Strom eines Elektrokabels erhöht und die Biegefestigkeit verbessert ist, ein Elektrokabel vorgeschlagen, das ein Kerndrahtbündel (zum Beispiel einen verdrillten Draht) mit einer Vielzahl von gebündelten Leiterkerndrähten hat. Wenn eine Klemme an ein derartiges Kerndrahtbündel (der verdrillte Draht) angequetscht wird, kommt der Leiterkerndraht, der sich in einer äußeren Umfangsseite des Kerndrahtbündels befindet, mit der Klemme direkt in Kontakt und ist mit der Klemme elektrisch verbunden. Der Leiterkerndraht, der sich in einem mittleren Teil des Kerndrahtbündels befindet, ist mit der Klemme jedoch durch den Leiter verbunden, der sich im äußeren Umfangsteil des Kerndrahtbündels befindet. Um eine gesamte elektrische Leitfähigkeit zwischen dem Kerndrahtbündel und der Klemme zu verbessern, ist es dementsprechend wünschenswert, dass nicht nur die elektrische Leitfähigkeit (die elektrische Leitfähigkeit des äußeren Umfangsteils) zwischen dem Leiterkerndraht und der Klemme, sondern auch die elektrische Leitfähigkeit (die elektrische Leitfähigkeit des mittleren Teils) zwischen den Leiterkerndrähten verbessert ist.
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Andererseits können in den letzten Jahren manchmal Aluminium und Aluminiumlegierungen als ein Material des Leiterkerndrahts aus dem Grund verwendet werden, dass das Aluminium und die Aluminiumlegierung leichter und niedriger in den Kosten sind als Kupfer. Da jedoch in diesem Fall eine Isolationseigenschaft einer Oxidschicht (Aluminiumoxid), das auf einer Oberfläche des Leiterkerndrahts natürlich ausgebildet ist, hoch ist, ist eine derartige Erfindung zum Verbessern der oben beschriebenen elektrischen Leitfähigkeit besonders erforderlich. Speziell ist es erforderlich, die elektrische Leitfähigkeit des äußeren Umfangsteils und die elektrische Leitfähigkeit des mittleren Teils des Kerndrahtbündels zu verbessern.
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Damit wird zum Beispiel in einem der üblichen Herstellungsverfahren für ein Elektrokabel mit einer Klemme (nachfolgend als ein „übliches Herstellungsverfahren” bezeichnet) eine Ultraschall-Verbindung oder ein Schweißverfahren auf ein Kerndrahtbündel (ein gedrilltes Kabel) angewandt, das mit Leiterkerndrähten ausgebildet ist, die aus Aluminium bestehen, so dass Oxidschichten auf den Oberflächen der Leiterkerndrähte zerstört sind, um die Leiterkerndrähte miteinander zu verbinden und das Kerndrahtbündel einstückig auszubilden, so dass es ein Einzeldraht ist. Damit kommen sowohl der Leiterkerndraht, der sich im äußeren Umfangsteil des Kerndrahtbündels befindet, als auch der Leiterkerndraht, der sich im mittleren Teil befindet, im Wesentlichen direkt mit der Klemme in Kontakt. Da die elektrische Leitfähigkeit des mittleren Teils weiter verbessert ist, als in einem Fall, in dem der oben beschriebene Einzeldraht nicht ausgebildet ist, kann infolgedessen die gesamte elektrische Leitfähigkeit zwischen dem Kerndrahtbündel und der Klemme weiter verbessert sein (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1.).
[Patentliteratur 1]
JP-A-2009-231 079 -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für ein Elektrokabel mit einer Klemme bereitzustellen, in dem die Klemme an einen verbundenen Kerndraht angequetscht werden kann, während ein verbundener Zustand des verbundenen Kerndrahts mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Leiterkerndrähten so weit wie möglich aufrechterhalten wird.
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Entsprechend einem Aspekt der Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für ein Elektrokabel mit einer Klemme bereitgestellt, das aufweist:
einen Schritt zum Verbinden einer Vielzahl von Kerndrähten durch einen Ultraschall-Verbindungsprozess, um einen verbundenen Kerndraht bilden;
einen Schritt zum Anordnen des verbundenen Kerndrahts auf einem Basisbodenteil einer Klemme zwischen einem Paar von Quetschteilen, das sich vom Basisbodenteil erstreckt;
einen Schritt zum Einstellen der Klemme, auf der der verbundene Kerndraht angeordnet ist, auf ein Gegenlager einer Quetschvorrichtung, so dass das Basisbodenteil auf einer Lagerungsfläche des Gegenlagers unter einer Quetscheinrichtung der Quetschvorrichtung gelagert wird; und
einen Schritt zum Anquetschen der Klemme an den verbundenen Kerndraht durch Bewirken, dass das Gegenlager und die Quetscheinrichtung nahe zueinander kommen, und Verformen der Quetschteile durch eine Wölbungsnut der Quetscheinrichtung, bis ein Raum zwischen der Lagerungsfläche und der Wölbungsnut eine vorgegebene gequetschte Form definiert,
wobei in dem Schritt zum Verbinden der Vielzahl von Kerndrähten die Kerndrähte in den verbundenen Kerndraht mit einer Querschnittsform mit einer Breite und einer Höhe in einer Ebene orthogonal zu einer Achse des verbundenen Kerndrahts ausgebildet werden, wobei die Breite nicht länger ist als eine Länge, die durch Abziehen des Zweifachen einer Dicke der Klemme von einer Breite der Wölbungsnut in einem Zustand gewonnen wird, in dem der Raum die vorgegebene gequetschte Form definiert.
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Die Höhe der Querschnittsform, die in dem Schritt zum Verbinden der Vielzahl von Kerndrähten gebildet wird, die zu der Breite der Querschnittsform orthogonal ist, darf nicht kürzer sein als eine Länge, die durch Abziehen des Zweifachen der Dicke der Klemme von einem maximalen Abstand zwischen der Lagerungsfläche und den runden Bogenflächen der Wölbungsnut in dem Zustand gewonnen wird, in dem der Raum die vorgegebene gequetschte Form definiert.
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Die Vielzahl von Leiterkerndrähten kann aus wenigstens Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1A bis 1D sind Darstellungen, die eine Übersicht eines Herstellungsverfahrens für ein Elektrokabel mit einer Klemme entsprechend einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutern. 1A bis 1D sind jeweilige Perspektivansichten in einem Endteil des Elektrokabels.
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2A bis 2C sind Darstellungen, die das Elektrokabel erläutern, an das die Klemme angequetscht wird. 2A ist eine Vorderansicht des Endteils des Elektrokabels. 2B ist eine Vorderansicht des Endteils des Elektrokabels mit einem ausgebildeten verbundenen Kerndraht. 2C eine Vorderansicht des verbundenen Kerndrahts.
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3 eine schematische Ansicht einer Ultraschall-Verbindungsvorrichtung, die einen Ultraschall-Verbindungsprozess auf ein Kerndrahtbündel anwendet.
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4 ist eine Perspektivansicht einer Klemmen-Quetschvorrichtung, die die Klemme unter Druck an dem Elektrokabel befestigt oder anschweißt, und des Elektrokabels.
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5A und 5B sind Darstellungen, die ein Verfahren zum Befestigen oder Verschweißen der Klemme unter Druck durch die Klemmen-Quetschvorrichtung erläutern. 5A ist eine Vorderansicht der Klemmen-Quetschvorrichtung, in der die Klemme und der verbundene Kerndraht des Elektrokabels angeordnet sind. 5B ist eine Vorderansicht eines Gegenlagers, auf dem die Klemme und der verbundene Kerndraht des Elektrokabels angeordnet sind.
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6 ist eine Vorderansicht der Klemmen-Quetschvorrichtung unter einem Zustand, in dem die Klemme an das Elektrokabel angequetscht ist.
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7 ist eine Schnittansicht in einem verbundenen oder verschweißten Teil des Elektrokabels mit der Klemme, wo die Klemme am Elektrokabel angequetscht ist.
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AUFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VERANSCHAULICHTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Eine Verbindungskraft durch einen Ultraschall-Verbindungsprozess ist normalerweise kleiner als eine Verbindungskraft durch Verbindungsverfahren anders als der Ultraschall-Verbindungsprozess (zum Beispiel ein Schweiß- oder Lötverfahren). Wenn eine übermäßig große externe Kraft auf das Kerndrahtbündel (ein verbundener Kerndraht) ausgeübt wird, das einem Ultraschall-Verbindungsverfahren unterzogen wird, können demzufolge die Leiterkerndrähte den verbundenen Zustand nicht aufrechterhalten. Das Kerndrahtbündel kann möglicherweise in eine Vielzahl von Leiterkerndrähten aufgeteilt werden, so dass ein verbundenes Teil zerstört ist, um eine Form des Einzeldrahts aufzuheben. In diesem Fall wird wieder eine Oxidschicht auf den Oberflächen der getrennten Leiterkerndrähte ausgebildet, so dass der oben beschriebene Effekt der Form von Integration (die Form eines Einzeldrahts) beschädigt sein kann.
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Wenn die Klemme an das Elektrokabel durch ein gewöhnliches Herstellungsverfahren in einem Prozess angequetscht wird, dass die Klemme zum Kerndrahtbündel verstemmt wird, auf das das Ultraschall-Verbindungsverfahren angewandt wird, wird das Kerndrahtbündel gepresst und verformt, bis das Kerndrahtbündel eine vorgeschriebene gequetschte Form hat, die eine Form ist, nachdem ein Quetschvorgang beendet ist. Von einem Standpunkt zur Verbesserung der gesamten elektrischen Leitfähigkeit zwischen dem Kerndrahtbündel und der Klemme wird die Aufhebung der Form des Einzeldrahts des Kerndrahtbündels wünschenswerterweise so weit wie möglich während des Press- und Verformungsprozesses verhindert.
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Mit Bezug auf die Zeichnungen wird nachfolgend ein Herstellungsverfahren für ein Elektrokabel mit einer Klemme entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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In dem Herstellungsverfahren für ein Elektrokabel mit einer Klemme entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zunächst gemäß 1A ein Isolationsmantel 14 eines Elektrokabels 11 abgezogen, um ein Kerndrahtbündel 13 freizulegen, das mit einer Vielzahl von Leiterkerndrähten 12 ausgebildet ist. Dann wird gemäß 1B ein Ultraschall-Verbindungsprozess (ein Detail wird nachfolgend beschrieben) auf das Kerndrahtbündel 13 angewandt, um einen verbundenen Kerndraht 13A mit den miteinander verbundenen angrenzenden Leiterkerndrähten 12 zu bilden. Dann wird, nachdem der verbundene Kerndraht 13A an einer vorgeschriebenen Position der Klemme 31 gemäß 1C installiert ist, die Klemme 31 an den verbundenen Kerndraht 13A (und den Isolationsmantel 14 im Umfang davon) gemäß 1D angequetscht. Damit ist ein Elektrokabel 1 mit einer Klemme hergestellt.
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Gemäß 1A und 2A ist das Elektrokabel 11 in einer derartigen Weise ausgebildet, dass ein äußerer Umfang des Kerndrahtbündels 13 mit der Vielzahl von gebündelten Leiterkerndrähten 12 mit dem Isolationsmantel 14 bedeckt ist. In dem vorliegenden Beispiel ist der Leiterkerndraht 12 ein nicht beschichteter Elementdraht, der wenigstens aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. Mit anderen Worten, das Elektrokabel 11 ist wenigstens ein Elektrokabel aus Aluminium oder ein Elektrokabel aus einer Aluminiumlegierung.
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Gemäß 1B und 2B hat der verbundene Kerndraht 13A, der durch Verbinden des Kerndrahtbündels 13 des Elektrokabels 11 unter dem Ultraschall-Verbindungsprozess gewonnen wird, eine Schnittform orthogonal zu einer Achse des verbundenen Kerndrahts 13A. Die Schnittform kann eine Form mit einer Breite und Höhe orthogonal zueinander sein. Die Schnittform ist eine rechteckige Form in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, kann aber eine beliebige andere Form mit der Breite und Höhe, etwa eine längliche Form sein. In dem verbundenen Kerndraht 13A wird die Vielzahl von Leiterkerndrähten 12, die das Kerndrahtbündel 13 bildet, durch Ultraschallschwingungen miteinander verbunden.
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Gemäß 3 weist eine Ultraschall-Verbindungsvorrichtung 20, die das Kerndrahtbündel 13 des Elektrokabels 11 durch den Ultraschall-Verbindungsprozess miteinander verbindet, einen Schleifstein 21, eine Gegenlagerplatte 22, eine Gleitklaue 23 und ein Gegenlager 24 auf. Der Schleifstein 21 bewirkt eine Ultraschall-Oszillation vorwärts und rückwärts in einer Plattenoberfläche der Zeichnung durch einen Ultraschall-Oszillator. Auf einer oberen Fläche des Schleifsteins 21 (eine Fläche, die mit dem Kerndrahtbündel in Kontakt kommt) ist ein Roulette (eine Veranschaulichung wird weggelassen) ausgebildet, das eine Vielzahl von Vorsprüngen hat, die sich in eine Richtung erstrecken, die eine Schwingungsrichtung in rechten Winkeln schneidet, um ein Gleiten zwischen der oberen Fläche des Schleifsteins 21 und dem Kerndrahtbündel 13 zu unterdrücken. In der Ultraschall-Verbindungsvorrichtung 20 ist ein im Schnitt rechtwinkliger Raum, der durch den Schleifstein 21, die Gegenlagerplatte 22, die Gleitklaue 23 und das Gegenlager 24 definiert wird, als ein Formungsraum S eingestellt. Die Leiterkerndrähte 12 des Kerndrahtbündels 13, die in dem Formungsraum S angeordnet sind, sind durch den Ultraschall-Verbindungsprozess miteinander verbunden.
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Die Gegenlagerplatte 22 ist in einem Seitenteil des Schleifsteins 21 angeordnet. Die Gleitklaue 23 ist an einer Position gegenüber der Gegenlagerplatte 22 auf der oberen Fläche des Schleifsteins 21 angeordnet. Die Gleitklaue 23 kann so bewegt werden, dass sie nahe an die Gegenlagerplatte 22 kommt oder von ihr getrennt ist. In 3 bewegt sich die Gleitklaue 23 in eine Richtung, die durch eine Pfeilmarkierung A in der Zeichnung gezeigt wird, um das Kerndrahtbündel 13 in diese Richtung zu pressen.
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Das Gegenlager 24 ist in einem oberen Teil des Schleifsteins 21 und der Gegenlagerplatte 22 angeordnet und wird so angehoben und abgesenkt, dass das Gegenlager 24 nahe an den Schleifstein 24 kommen oder davon getrennt sein kann. In 3 bewegt sich das Gegenlager 24 in eine Richtung, die durch eine Pfeilmarkierung B in der Zeichnung gezeigt wird, um das Kerndrahtbündel 13 in diese Richtung zu pressen.
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Die Ultraschall-Verbindungsvorrichtung 20 bewegt die Gleitklaue 23 und das Gegenlager 24 in die Richtungen wie oben beschrieben, so dass Breite und Höhe des Formungsraums S frei geändert werden können. Daher ist die Ultraschall-Verbindungsvorrichtung 20 konfiguriert, um die Breite und die Höhe des verbundenen Kerndrahts 13A zu ändern.
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Gemäß 1C hat die Klemme 31 ein elektrisches Verbindungsteil 32 und ein Quetschteil 33. Die Klemme 31 wird durch Pressbearbeitung einer Metallplatte gebildet, die mit einem elektrisch leitenden Metallmaterial, zum Beispiel Kupfer oder Kupferlegierung ausgebildet ist. Demzufolge ist in diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel eine Dicke der Klemme 31 in beliebigen Positionen im Wesentlichen gleich.
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Das elektrische Verbindungsteil 32 hat ein flaches plattenförmiges Verbindungsplattenteil 34. In dem Verbindungsplattenteil 34 ist ein Verbindungsloch 34a ausgebildet. Das Verbindungsplattenteil 34 wird mit einer Klemmenbasis einer Verbindungsvorrichtung durch zum Beispiel Einsetzen eines Befestigungsbolzens in das Verbindungsloch 34a elektrisch verbunden.
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Das Quetschteil 33 hat ein Leiter-Quetschteil 41 und ein Hüllen-Quetschteil 45 in der Reihenfolge von der Seite des elektrischen Verbindungsteils 32. Das Leiter-Quetschteil 41 weist ein Basisbodenteil 42 und ein Paar von Leiter-Quetschteilen 43 (Quetschteile) auf, die in beiden Seitenteilen des Basisbodenteils 42 ausgebildet sind. Auf dem Basisbodenteil 42 wird der verbundene Kerndraht 13A montiert. Die Leiter-Quetschteile 43 erstrecken sich so vom Basisbodenteil 42, dass sie den verbundenen Kerndraht 13A zwischen sich halten. Das Leiter-Quetschteil 41 verformt das eine Paar von Leiter-Quetschteilen 43 so, dass es nach innen gebogen (verstemmt) ist, so dass das Leiter-Quetschteil 41 an den verbundenen Kerndraht 13A des Elektrokabels 11 angequetscht ist. Damit ist die Klemme 31 mit dem Kerndrahtbündel 13 des Elektrokabels 11 elektrisch leitend und verbunden.
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Das Hüllen-Quetschteil 45 weist ein Basisbodenteil 46 und ein Paar von Hüllen-Quetschteilen 47 auf, die in beiden Seitenteilen des Basisbodenteils 46 ausgebildet sind. Das Basisbodenteil 46 des Hüllen-Quetschteils 45 erstreckt sich vom Basisbodenteil 42 des Leiter-Quetschteils 41. Am Basisbodenteil 46 wird der Isolationsmantel 14 des Elektrokabels 11 montiert. Die Hüllen-Quetschteile 47 erstrecken sich vom Basisbodenteil 46, so dass sie den Isolationsmantel 14 als Teil des Elektrokabels 11 zwischen sich halten. Das Hüllen-Quetschteil 45 verformt das eine Paar von Hüllen-Quetschteilen 47 so, dass sie nach innen gebogen (verstemmt) sind, so dass das Hüllen-Quetschteil 45 an den Teil des Isolationsmantels 14 des Elektrokabels 11 angequetscht und fixiert ist.
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Gemäß 4 und 5A und 5B wird die Klemme 31 an das Elektrokabel 11 durch eine Klemmen-Quetschvorrichtung 51 angequetscht. Die Klemmen-Quetschvorrichtung 51 hat ein Gegenlager 52 und eine Quetscheinrichtung 55. Das Gegenlager 52 ist in einem unteren Teil der Klemme 31 und des verbundenen Kerndrahts 13A angeordnet. Die Quetscheinrichtung 55 ist in einem oberen Teil der Klemme 31 angeordnet, so dass der verbundene Kerndraht 13A unter die Quetscheinrichtung 55 gelegt wird. Die Quetscheinrichtung 55 ist relativ zum Gegenlager 52 nach oben und nach unten bewegbar.
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Das Gegenlager 52 hat an seinem oberen Teil eine Lagerungsfläche 53, die so gebogen ist, dass sie nach unten ausgespart ist. Wenn die Klemme 31 an das Elektrokabel angequetscht wird, lagert die Lagerungsfläche 53 das Basisbodenteil 46 der Klemme 31 darauf. Speziell stößt eine äußere Oberfläche des Basisbodenteils 42 der Klemme 31 gegen die Lagerungsfläche 53.
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Die Quetscheinrichtung 55 wird in einem mittleren Teil einer Breitenrichtung Dw mit einer Wölbungsnut 57 mit einem hügelförmigen Teil 58 bereitgestellt, das zur Seite des Gegenlagers 52 vorsteht. Die Wölbungsnut 57 ist mit zwei runden Bogenflächen 57a ausgebildet, die in beiden Seiten des hügelförmigen Teils 58 bereitgestellt werden. Jede dieser runden Bogenflächen 57a ist eine runde bogenförmige konvexe Oberfläche, die in eine Richtung vorsteht, die von der Lagerungsfläche 53 getrennt ist. Die Quetscheinrichtung 55 hat zwei schräge Führungsflächen 59. Die schrägen Führungsflächen 59 sind so geneigt, dass sie zur Seite des Gegenlagers 52 allmählich getrennt werden. Die schrägen Führungsflächen 59 sind so ausgebildet, dass sie zu beiden Enden der Wölbungsnut 57 durchgehend sind.
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Anschließend wird das Herstellungsverfahren für das Elektrokabel 1 mit einer Klemme entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausführlich beschrieben.
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Gemäß 1A wird der Isolationsmantel 14 eines Endteils des Elektrokabels 11 auf eine vorgeschriebene Länge abgezogen, um das Kerndrahtbündel 13 mit den gebündelten Leiterkemdrahten 12 freizulegen. Die vorgeschriebene Länge des freigelegten Kerndrahtbündels 13 kann auf eine derartige Länge eingestellt sein, dass die Klemme 31 an das Elektrokabel ausreichend unter Druck befestigt oder verschweißt wird.
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Gemäß 1B wird das Kerndrahtbündel 13, das im Endteil des Elektrokabels 11 freiliegt, durch den Ultraschall-Verbindungsprozess verbunden, um den verbundenen Kerndraht 13A mit der Vielzahl von Leiterkerndrähten 12 zu bilden, die miteinander verbunden sind. Speziell ist gemäß 3 das freiliegende Kerndrahtbündel 13 in dem Formungsraum S der Ultraschall-Verbindungsvorrichtung 20 angeordnet, wobei die Gleitklaue 23 in die Richtung A bewegt wird, in der die Gleitklaue 23 nahe zur Gegenlagerplatte 22 kommt, und das Gegenlager 24 in die Richtung B bewegt wird, in der das Gegenlager 24 nahe zum Schleifstein 21 kommt, um das Kerndrahtbündel 13 in dem Formungsraum S von beiden Seiten und oberen und unteren Teilen zu pressen. Dann wird unter diesem Zustand eine Ultraschall-Vibration auf den Schleifstein 21 ausgeübt. Damit werden in dem Formungsraum S die Oxidschichten zerstört, die sich auf den Oberflächen der Leiterkerndrähte 12 gebildet haben, um die Leiterkerndrähte 12 miteinander zu verbinden. Damit ist gemäß 2C der verbundene Kerndraht 13A ausgebildet, der in seiner Schnittform mit einer Breite X und einer Höhe Y rechteckig ist. In dem verbundenen Kerndraht 13A, der auf diese Weise ausgebildet ist, sind die Leiterkerndrähte 12 miteinander so verbunden, dass sie integriert sind, um so den Einzeldraht aufzuweisen. Damit werden die Leiterkerndrähte 12 in einem Zustand angeordnet, in dem die Leiterkerndrähte 12 zusammen zufriedenstellend elektrisch leitend sind.
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Gemäß 5A und 5B ist in dem Ultraschall-Verbindungsprozess der verbundene Kerndraht 13A in einer derartigen Weise ausgebildet, dass eine Breite X eines Schnitts orthogonal zu einer Achse des verbundenen Kerndrahts 13A nicht mehr als ein Wert ist, der durch Abziehen des Zweifachen einer Dicke T der Klemme 31 von einer Breite W der Wölbungsnut 57 gewonnen wird, die in der Quetscheinrichtung 55 der Klemmen-Quetschvorrichtung 51 ausgebildet ist. Das heißt, der Wert X wird durch eine Formel „X ≤ W – 2T” gewonnen. Des Weiteren ist gemäß 6 in dem Ultraschall-Verbindungsprozess der verbundene Kerndraht 13A in einer derartigen Weise ausgebildet, dass eine Höhe Y des Schnitts orthogonal zur Achse des verbundenen Kerndrahts 13A nicht kleiner ist als ein Wert, der durch Abziehen des Zweifachen der Dicke T der Klemme 31 von einem maximalen Abstand H zwischen der Lagerungsfläche 53 des Gegenlagers 52 und der Wölbungsnut 57 zur Zeit der Beendigung einer Druckbefestigung der Klemme 31 durch die Klemmen-Quetschvorrichtung 51 gewonnen wird. Das heißt, der Wert Y wird durch eine Formel „Y ≥ H – T” gewonnen. Die Dicke T der Klemme 31 ist eine Dicke eines Metallbogens, der die Klemme 31 bildet. Ferner wird der Einfachheit halber der Wert (W – 2T), dass das Zweifache der Dicke T der Klemme 31 von der Breite W der Wölbungsnut 57 abgezogen wird, auch als „Referenzbreite” bezeichnet. Der Wert (H – 2T), dass das Zweifache der Dicke T der Klemme 31 von dem maximalen Abstand H zwischen der Lagerungsfläche 53 des Gegenlagers 52 und der Wölbungsnut 57 der Quetscheinrichtung 55 zu der Zeit der Beendigung der Druckbefestigung der Klemme 31 durch die Klemmen-Quetschvorrichtung 51 abgezogen wird, wird ebenfalls als eine „Referenzhöhe” bezeichnet. In 6 ist eine Höhenrichtung als Dh dargestellt.
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Gemäß 1D wird die Klemme 31 an den verbundenen Kerndraht 13A mittels der Klemmen-Quetschvorrichtung 51 angequetscht. Zunächst wird gemäß 5B die Klemme 31 auf der Lagerungsfläche 53 des Gegenlagers 52 angeordnet und gelagert. Das Endteil des Elektrokabels 11 wird in der Klemme 31 angeordnet. Hier ist in der Klemme 31, bevor ein Quetschprozess auf die Klemme 31 angewandt wird, ein Raum zwischen den inneren Seitenwänden der Leiter-Quetschteile 43, die sich vom Basisbodenteil 42 erstrecken, ausreichend größer als der Wert (die Referenzbreite), dass das Zweifache der Dicke T der Klemme 31 von der Breite W der Wölbungsnut 57 der Quetscheinrichtung 55 abgezogen wird. Wenn der verbundene Kerndraht 13A des Elektrokabels 11 in dem Leiter-Quetschteil 41 der Klemme 31 angeordnet ist, wird demzufolge der verbundene Kerndraht 13A, dessen Breite X nicht mehr als die Referenzbreite (X ≤ W – 2T) beträgt, nicht durch die Leiter-Quetschteile 43 der Klemme 31 erfasst, und wird in dem Leiter-Quetschteil 41 angeordnet.
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Nachdem das Endteil des Elektrokabels 11 in der Klemme 31 angeordnet ist, wird die Quetscheinrichtung 55 abgesenkt, so dass die Quetscheinrichtung 55 nahe an das Gegenlager 52 kommen kann, um so die Klemme 31 unter Druck an das Elektrokabel 11 anzuquetschen. Zu dieser Zeit kommen die Endteile der Leiter-Quetschteile 43 der Klemme 31, die sich zu beiden Seitenteilen erstrecken, in Kontakt mit den schrägen Führungsflächen 59 der Quetscheinrichtung 55. Damit werden die Leiter-Quetschteile 43 in Richtungen verformt, in denen die Leiter-Quetschteile 43 entlang der schrägen Führungsflächen 59 der Quetscheinrichtung 55 nahe zueinander kommen. Da zu dieser Zeit die Breite X des Schnitts orthogonal zu der Achse des verbundenen Kerndrahts 13A nicht mehr als die Referenzbreite (X ≤ W – 2T) beträgt, wird der verbundene Kerndraht 13A durch die Klemme 31 nicht gepresst, bis die Leiter-Quetschteile 43 der Klemme 31 die Wölbungsnut 57 erreichen und mit dem Biegen beginnen (bis ein tatsächlicher Verstemmvorgang startet). Damit wird verhindert, dass ein übermäßig großer externer Druck auf den verbundenen Kerndraht 13A ausgeübt wird.
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Wenn die Quetscheinrichtung 55 weiter abgesenkt wird, so dass die Quetscheinrichtung 55 nahe an das Gegenlager 52 kommen kann, erreichen für die Klemme 31 die Leiter-Quetschteile 43 die Wölbungsnut 57 (siehe 5A). Von diesem Zustand aus werden die Leiter-Quetschteile 43 durch die Wölbungsnut 57 in Richtungen gepresst, in denen die Leiter-Quetschteile 43 nahe zueinander kommen, und werden so verformt, dass sie nach innen gebogen (aufgerollt) werden.
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Daraufhin können gemäß 6 das Gegenlager 52 und die Quetscheinrichtung 55 nahe zueinander kommen, bis die Form eines Raums zwischen der Lagerungsfläche 53 und den runden Bogenflächen 57a eine vorgegebene gequetschte Form ergibt. Das heißt, zu der Zeit der Beendigung einer Quetschung der Klemme 31 durch die Klemmen-Quetschvorrichtung 51 definiert der Raum zwischen der Lagerungsfläche 53 und den runden Bogenflächen 57a die vorgegebene gequetschte Form. Zu dieser Zeit wird das Leiter-Quetschteil 41 der Klemme 31 zwischen dem Gegenlager 52 und der Quetscheinrichtung 55 eingeklemmt und an den verbundenen Kerndraht 13A angepresst. Damit wird gemäß 7 die Klemme 31 stark an das Kerndrahtbündel 13 (der verbundene Kerndraht 13A) ohne Zwischenräume angequetscht. Damit ist die Klemme 31 mit dem Kerndrahtbündel 13 des Elektrokabels 11 sicher elektrisch leitend.
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Hier ist die Höhe Y des Schnitts des verbundenen Kerndrahts 13A, bevor der verbundene Kerndraht 13A an das Elektrokabel angequetscht wird, auf den Wert (die Referenzhöhe) eingestellt, dass das Zweifache der Dicke T der Klemme 31 vom maximalen Abstand H zwischen der Lagerungsfläche 53 des Gegenlagers 52 und der Wölbungsnut 57 in einem Zustand abgezogen wird, in dem der Raum zwischen der Lagerungsfläche 53 und den runden Bogenflächen 57a die vorgegebene gequetschte Form definiert. Da die Höhe Y die Referenzhöhe oder größer ist (Y ≥ H2 – T), wird ein Auftreten von Hohlräumen zwischen dem verbundenen Kerndraht 13A und der Klemme 31 zum Zeitpunkt der Beendigung der Quetschung unterdrückt.
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In dem Klemmen-Quetschprozess werden die Hüllen-Quetschteile 47 der Klemme 31 durch ein Gegenlager und eine Quetscheinrichtung (Veranschaulichungen werden weggelassen) für die in der Klemmen-Quetschvorrichtung 51 bereitgestellte Hülle verstemmt. Damit wird das Hüllen-Quetschteil 45 der Klemme 31 an den Teil des Isolationsmantels 14 des Elektrokabels 11 angequetscht.
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Da wie oben beschrieben in dem Herstellungsverfahren für das Elektrokabel 1 mit der Klemme entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Breite X der Schnittform orthogonal zu der Achse des verbundenen Kerndrahts 13A nicht mehr als die Referenzbreite (X ≤ W – 2T) beträgt, wenn die Klemme 31 an den verbundenen Kerndraht 13A angequetscht wird, wird der verbundene Kerndraht 13A durch die Klemme 31 nicht gequetscht, bis die Leiter-Quetschteile 43 der Klemme 31 die Wölbungsnut 57 erreichen (bis der tatsächliche Verstemmvorgang startet). Damit kann verhindert werden, dass ein übermäßig großer externer Druck auf den verbundenen Kerndraht 13A ausgeübt wird. Es kann vermieden werden, dass die Verbindung der Leiterkerndrähte 12 in dem verbundenen Kerndraht 13A aufgehoben wird. Damit kann, selbst nachdem die Klemme 31 an den verbundenen Kerndraht 13A angequetscht ist, ein Widerstand zwischen den Leiterkerndrähten 12, die durch den Ultraschall-Verbindungsprozess miteinander verbunden sind, so weit wie möglich unterdrückt und eine zufriedenstellende elektrische Leitfähigkeit des Kerndrahtbündels 13 und der Klemme 31 aufrechterhalten werden.
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Da des Weiteren die Höhe Y des Schnitts des verbundenen Kerndrahts 13A nicht kleiner ist als die Referenzhöhe (Y ≥ H – 2T), werden zwischen dem verbundenen Kerndraht 13A und der Klemme 31 zur Zeit der Beendigung der Quetschung der Klemme 31 an den verbundenen Kerndraht 13A kaum Hohlräume oder Zwischenräume erzeugt. Damit kann die elektrische Leitfähigkeit zwischen der Klemme 31 und dem verbundenen Kerndraht 13A weiter verbessert werden.
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Das Herstellungsverfahren des Elektrokabels mit der Klemme entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist speziell effektiv, wenn die Klemme 31 an das Elektrokabel 11 angequetscht wird, das mit dem Elektrokabel aus Aluminium oder dem Elektrokabel aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist, das hinsichtlich einer Verschlechterung der elektrischen Leitfähigkeit zwischen den Leiterkerndrähten 12 in dem mittleren Teil des Kerndrahtbündels 13 bedenklich ist.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, wobei verschiedene Arten von modifizierten Beispielen im Umfang der vorliegenden Erfindung übernommen werden können. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschrieben Ausführungsbeispiel beschränkt und kann angemessen modifiziert und verbessert werden. Zusätzlich dazu können Materialien, Formen, Abmessungen, Anzahl, angeordnete Positionen oder dergleichen der Bauteile in dem oben beschriebenen exemplarischen Ausführungsbeispiel willkürlich ausgewählt werden, solange die vorliegende Erfindung verwirklicht werden kann, und sind nicht eingeschränkt.
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Zum Beispiel kann als das Elektrokabel 11 ein Elektrokabel (ein Kupfer-Elektrokabel), in dem ein Leiterkerndraht 12 mit Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgebildet ist, anstelle des Elektrokabels aus Aluminium oder des Elektrokabels aus einer Aluminiumlegierung verwendet werden. Des Weiteren kann als die Klemme 31 eine Klemme, die mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, anstelle der Klemme verwendet werden, die mit Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgebildet ist.
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Hier werden die Merkmale des oben beschriebenen exemplarischen Ausführungsbeispiels des Herstellungsverfahrens für ein Elektrokabel mit einer Klemme entsprechend der vorliegenden Erfindung in unten beschriebenen (i) bis (iii) jeweils kurz zusammengefasst.
- (i) Herstellungsverfahren für ein Elektrokabel mit einer Klemme, das umfasst:
einen Schritt zum Verbinden einer Vielzahl von Kerndrähten (12) durch einen Ultraschall-Verbindungsprozess, um einen verbundenen Kerndraht (13A) zu bilden;
einen Schritt zum Anordnen des verbundenen Kerndrahts (13A) auf einem Basisbodenteil (42) einer Klemme (31) zwischen einem Paar von Quetschteilen (43), das sich vom Basisbodenteil (42) erstreckt;
einen Schritt zum Einstellen der Klemme (31), auf der der verbundene Kerndraht (13A) angeordnet ist, auf ein Gegenlager (52) einer Quetschvorrichtung (51), so dass das Basisbodenteil (42) auf einer Lagerungsfläche (53) des Gegenlagers (52) unter einer Quetscheinrichtung (55) der Quetschvorrichtung (51) gelagert wird; und
einen Schritt zum Anquetschen der Klemme (31) an den verbundenen Kerndraht (13A) durch Bewirken, dass das Gegenlager (52) und die Quetscheinrichtung (55) nahe zueinander kommen, und Verformen der Quetschteile (43) durch eine Wölbungsnut (57) der Quetscheinrichtung (55), bis ein Raum zwischen der Lagerungsfläche (53) und der Wölbungsnut (57) eine vorgegebene gequetschte Form definiert,
wobei in dem Schritt zum Verbinden der Vielzahl von Kerndrähten (12) die Kerndrähte (12) in den verbundenen Kerndraht (13A) mit einer Querschnittsform mit einer Breite (X) und einer Höhe (Y) in einer Ebene orthogonal zu einer Achse des verbundenen Kerndrahts (13A) ausgebildet sind, wobei die Breite (X) nicht länger ist als die Länge, die durch Abziehen des Zweifachen einer Dicke (T) der Klemme (31) von einer Breite (W) der Wölbungsnut (57) in einem Zustand gewonnen wird, in dem der Raum die vorgegebene gequetschte Form definiert.
- (ii) Herstellungsverfahren nach dem oben genannten (i), wobei
die Höhe (Y) der Querschnittsform, die in dem Schritt zum Verbinden der Vielzahl von Kerndrähten (12) orthogonal zu der Breite (X) der Querschnittsform und nicht kürzer als die Länge ist, die durch Abziehen des Zweifachen der Dicke (T) der Klemme (31) von einem maximalen Abstand (H) zwischen der Lagerungsfläche (53) und den runden Bogenflächen (57a) der Wölbungsnut (57) in dem Zustand gewonnen wird, in dem der Raum die vorgegebene gequetschte Form definiert.
- (iii) Das Herstellungsverfahren nach den oben genannten (i) oder (ii), wobei die Vielzahl von Leiterkerndrähten (12) wenigstens aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.
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Entsprechend dem Herstellungsverfahren für ein Elektrokabel mit einer Klemme mit dem oben beschriebenen Aufbau (i) ist die Breite des Schnitts orthogonal zur Achse des verbundenen Kerndrahts nicht länger als der Wert (Referenzbreite), dass das Zweifache der Dicke der Klemme von der Breite der Wölbungsnut abgezogen wird. Wenn die Klemme an den verbundenen Kerndraht angequetscht wird, wird der verbundene Kerndraht demzufolge nicht durch die Klemme (die Quetschteile) gepresst, bis die Quetschteile der Klemme beginnen, durch die Wölbungsnut gebogen zu werden (bis der tatsächliche Verstemmvorgang startet) (siehe 5A und 5B). Wenn die Klemme an den verbundenen Kerndraht angequetscht ist, kann damit eher verhindert werden, dass eine übermäßig grolle externe Kraft auf den verbundenen Kerndraht ausgeübt wird, wobei die Aufhebung einer Form eines Einzeldrahts des verbundenen Kerndrahts eher vermieden werden kann als in einem Fall, in dem die Breite des Schnitts des verbundenen Kerndrahts größer ist als die Referenzbreite. Infolgedessen kann während eines Prozesses, in dem die Klemme verstemmt wird, die Aufhebung der Form des Einzeldrahts des Kerndrahtbündels (der verbundene Kerndraht) so weit wie möglich verhindert werden.
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Demzufolge kann in dem Herstellungsverfahren mit dem oben beschriebenen Aufbau die Klemme an den verbundenen Kerndraht angequetscht werden, während ein verbundener Zustand des verbundenen Kerndrahts mit der Vielzahl von miteinander verbundenen Leiterkerndrähten so weit wie möglich aufrechterhalten wird.
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Entsprechend dem Herstellungsverfahren für ein Elektrokabel mit einer Klemme mit dem oben beschriebenen Aufbau (ii) ist die Höhe des Schnitts nicht kürzer als der Wert (die Referenzhöhe), dass das Zweifache der Dicke der Klemme von dem maximalen Abstand zwischen dem Gegenlager (die Lagerungsfläche) und der Quetscheinrichtung (die runden Bogenflächen) zu der Zeit der Beendigung der Druckbefestigung (in dem Zustand, in dem der Raum zwischen der Lagerungsfläche und der Wölbungsnut die vorgegebene gequetschte Form definiert) abgezogen wird. Unter einem Zustand, dass der Quetschvorgang beendet ist, kommt dementsprechend der verbundene Kerndraht in nahen Kontakt mit der Klemme, so dass zwischen dem verbundenen Kerndraht und der Klemme kaum Leerräume oder Hohlräume erzeugt werden (siehe 6). Damit kann entsprechend dem Herstellungsverfahren mit dem oben beschriebenen Aufbau eine vollständige elektrische Leitfähigkeit zwischen der Klemme und dem verbundenen Kerndraht weiter verbessert werden.
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Wenn in dem Herstellungsverfahren für ein Elektrokabel mit einer Klemme mit dem oben beschriebenen Aufbau (iii) die Klemme an den Leiterkerndraht (ein Aluminiumdraht) angequetscht wird, der aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, in dem die Isolationseigenschaft einer auf der Oberfläche ausgebildeten Oxidschicht größer ist als ein Leiterkerndraht (ein Kupferdraht) aus Kupfer, der gewöhnlich verwendet wird, können die oben beschriebenen verschiedenen Arten von Effekten erzielt werden.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann das Herstellungsverfahren für ein Elektrokabel mit einer Klemme bereitgestellt werden, in dem die Klemme an einen verbundenen Kerndraht angequetscht werden kann, während ein verbundener Zustand des verbundenen Kerndrahts mit der Vielzahl von miteinander verbundenen Leiterkerndrähten so weit wie möglich aufrechterhalten wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016/108900 [0001]
- JP 2009-231079 A [0005]
