ES2241552T3 - Aparato de soldadura a presion y un metodo de soldadura a presion. - Google Patents
Aparato de soldadura a presion y un metodo de soldadura a presion.Info
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Abstract
Un aparato de soldadura a presión para soldar a presión un cable (45) a un contacto (30) dispuesto en una cavidad (16¿) de una carcasa (10) que tiene una pluralidad de cavidades (16) las unas al lado de las otras separadas por unas paredes divisorias (20), comprendiendo el aparato un conjunto de punzón compresor (50) que tiene un embutidor (54¿) para cooperar con dicha una cavidad (16¿), y unas primeras espigas (60) empujadas elásticamente dispuestas en lados opuestos de dicho embutidor (54¿) dispuestas para soportar las paredes divisorias (20) dispuestas entre dicha una cavidad (16¿) y cavidades adyacentes (16), estando las primeras espigas (60) empujadas elásticamente para sobresalir más allá de un extremo de dicho embutidor (54¿), caracterizado por una espiga (60¿) empujada elásticamente adicional que sobresale más allá de un extremo de dicho embutidor (54¿) y dispuesta para entrar en dicha una cavidad (16¿), estando dichas primeras espigas (60) empujadas elásticamente dispuestas para entrar en dichas cavidades (16) adyacentes a dicha una cavidad (16¿).
Description
Aparato de soldadura a presión y un método de
soldadura a presión.
La invención concierne a un aparato de soldadura
a presión y a un método de soldadura a presión para soldar a presión
cables eléctricos a las partes de soldadura a presión o contactos
de soldadura a presión.
En el pasado se han usado la soldadura con
material de aportación, la unión a presión y la soldadura a
presión, etc., como métodos para conectar cables eléctricos a
contactos. Entre estos métodos, la soldadura a presión resulta
ventajosa desde el punto de vista de la productividad del trabajo
de conexión. La soldadura a presión se está difundiendo en la
industria japonesa del automóvil, en la cual la soldadura a presión
no ha sido ampliamente utilizada en el pasado. Los ejemplos
mostrados en las Figs. 8 a 11 son conocidos universalmente como
ejemplos de un conector de soldadura a presión para ser usado en
automóviles y un aparato de soldadura a presión para ser usado con
este conector. (Solicitud de patente japonesa kokai Nº
10-326633).
En la Fig. 8, el conector de soldadura a presión
100 comprende una pluralidad de contactos 120, cada uno de los
cuales tiene una parte de contacto (no mostrada en las figuras) y
una parte de soldadura a presión 122, y una carcasa aislante 110
que tiene una pluralidad de cavidades 112 que acomodan los contactos
120. La carcasa 110 cubre las partes de contacto de los contactos
120 en la parte frontal de acoplamiento 114, pero se abre en la
parte superior en la parte trasera de manera que las partes de
soldadura a presión 122 de los contactos 120 están expuestas. En
unas paredes divisorias 116 están formados unos recortes 118 en
ambos lados de las cavidades 112, en posiciones adyacentes a las
partes de soldadura a presión 122. Estos recortes 118 se usan para
acomodar unas partes de retención de superficie lateral 132 que
están instaladas en el interior del punzón compresor de soldadura a
presión 130 mostrada en la Fig. 9, de manera que las partes de
retención de superficie lateral 132 son empujadas hacia abajo por
unos muelles 134. Con el fin de conectar los cables eléctricos 140
y los respectivos contactos 120, los cables eléctricos 140 son
colocados en primer lugar sobre las partes de soldadura a presión
1232, tal como se muestra en la Fig. 10. A continuación, cuando se
hace descender el punzón compresor de soldadura a presión 130, las
partes de retención de superficie lateral 132 avanzan al interior
de los recortes 118, y los embutidores 136 del punzón compresor de
soldadura a presión 130 entra en contacto con los cables eléctricos
140. Entonces, cuando se hace descender aún más el punzón compresor
de soldadura a presión 130, los embutidores 136 ajustan a presión
(sueldan a presión) los cables eléctricos 140 en el interior de las
partes de soldadura a presión 122, tal como se muestra en la Fig.
11. En este proceso de soldadura a presión, las partes de retención
de superficie lateral 132 que habían avanzado al interior de los
recortes 118 soportan las paredes laterales 124 de las partes de
soldadura a presión 122 desde los lados. De acuerdo con ello, se
puede impedir que las partes de soldadura a presión 122 se abran
incluso en casos en los que no hay contactos 120 acomodados en las
cavidades 112 adyacentes a las cavidades 112 en las que están
acomodados los contactos 120 de soldadura a presión.
Sin embargo, a medida que la distancia de
separación de instalación de los contactos 120 se ha hecho más
pequeña (por ejemplo, una distancia de separación de 2,2 mm) con el
aumento de la densidad en los conectores observado en los últimos
años, se ha hecho inevitablemente necesario reducir el grosor de
las paredes divisorias 116 entre las cavidades 112. Dado que los
recortes 118 que permiten la entrada de las partes de retención de
superficie lateral 132 están formadas en las paredes divisorias 116,
la distancia espacial entre contactos adyacentes 120 en las
posiciones de los recortes 118 es extremadamente pequeña. Como
resultados, existe un peligro de que la corriente eléctrica que
fluye a través de los contactos 120 tenga fugas a través de los
recortes 118.
En la patente US 5.575.061 se da a conocer un
aparato de soldadura a presión de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1. En concordancia, un problema a resolver es cómo
aportar un aparato de soldadura a presión que impida que las partes
de soldadura a presión de los contactos se abran, sin formar
recortes en las paredes divisorias entre las cavidades de la
carcasa del conector.
Este problema se resuelve mediante un aparato de
soldadura a presión de acuerdo con la reivindicación 1.
La presente invención consiste en un aparato de
soldadura a presión para soldar a presión un cable a un contacto
dispuesto en una cavidad de una carcasa que tiene una pluralidad de
cavidades las unas al lado de las otras separadas por unas paredes
divisorias, comprendiendo el aparato un conjunto de punzón compresor
que tiene un embutidor para cooperar con dicha cavidad,
caracterizado por una espiga empujada elásticamente dispuesta para
entrar en dicha cavidad y por unas espigas empujadas elásticamente
dispuestas en lados opuestos de dicho embutidor y dispuestas para
entrar en cavidades adyacentes a dicha cavidad y para soportar las
paredes divisorias dispuestas entre dicha cavidad y dichas
cavidades adyacentes, estando dichas espigas empujadas elásticamente
para sobresalir más allá de un extremo de dicho embutidor.
La invención se describirá a continuación a modo
de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Fig. 1 es una vista en perspectiva de un
aparato de soldadura a presión y un conector de soldadura a presión
de acuerdo con la invención;
la Fig. 2 es una vista en sección transversal que
muestra el aparato de soldadura a presión en una posición inicial
previa a la soldadura a presión de un cable eléctrico en el
conector de soldadura a presión;
la Fig. 3 es una vista en sección transversal que
muestra el aparato de soldadura a presión en una posición
intermedia durante la soldadura a presión de un cable eléctrico en
el conector de soldadura a presión;
la Fig. 4 es una vista en sección transversal que
muestra el aparato de soldadura a presión en una posición final
durante la soldadura a presión de un cable eléctrico en el conector
de soldadura a presión;
la Fig. 5 es una vista en sección transversal que
muestra un ejemplo de realización alternativo del aparato de
soldadura a presión en la posición inicial previa a la soldadura a
presión de un cable eléctrico en el conector de soldadura a
presión;
la Fig. 6 es una vista en sección transversal que
muestra el aparato de soldadura a presión de la Fig. 5 en una
posición intermedia durante la soldadura a presión de un cable
eléctrico en el conector de soldadura a presión;
la Fig. 7 es una vista en sección transversal que
muestra el aparato de soldadura a presión de la Fig. 5 en una
posición final durante la soldadura a presión de un cable eléctrico
en el conector de soldadura a presión;
la Fig. 8 es una vista en perspectiva de un
conector de soldadura a presión del estado de la técnica;
la Fig. 9 es una vista en sección transversal de
un punzón de soldadura a presión del estado de la técnica;
la Fig. 10 es una vista en sección transversal
del punzón de soldadura a presión del estado de la técnica en una
posición inicial previa a la soldadura a presión de un cable
eléctrico en el conector de soldadura a presión del estado de la
técnica; y
la Fig. 11 es una vista en sección transversal
del punzón de soldadura a presión del estado de la técnica después
de soldar a presión el cable eléctrico en el conector de soldadura
a presión del estado de la técnica.
Haciendo referencia a la Fig. 1, un conector de
soldadura a presión 1 comprende una carcasa aislante 10 y una
pluralidad de contactos de soldadura a presión 30. La carcasa
aislante 10, la cual está formada por moldeo de inyección de un
material plástico apropiado, tiene una pluralidad de cavidades 16
que hacen comunicación entre una superficie frontal 12 y una cara
trasera 14 de la carcasa 10. Dentro de cada cavidad 16 hay un
contacto 30 que tiene una parte de contacto 32. La carcasa 10 tiene
una pared superior 18 que está dispuesta cerca de la superficie
frontal 12 y que cubre una porción de las partes de contacto 32 en
las respectivas cavidades 16. A ambos lados de cada cavidad 16 están
dispuestas unas paredes divisorias 20. La altura de las paredes
divisorias 20 está seleccionada para que sea más alta que la parte
más elevada de los contactos 30. Como resultado la fuga de
corriente eléctrica entre contactos 30 adyacentes queda
impedida.
Cada uno de los contactos 30 de soldadura a
presión está formado mediante estampación y doblado de una placa de
metal conductor. Cada uno de los contactos 30 tiene una parte de
contacto 32 substancialmente en forma de caja que está adaptada
para hacer contacto con una correspondiente parte de contacto de un
conector conjugado (no mostrado), y una parte de soldadura a presión
34 que está dispuesta hacia el lado trasero de la parte de
contacto. En el presente ejemplo de realización, las partes de
contacto 32 son partes de contacto de tipo hembra; sin embargo,
estas partes de contacto 32 también pueden ser partes de contacto
de tipo macho. Sobre la superficie superior de cada parte de
contacto 32 está dispuesta una lanceta de contacto 33, y se acopla
con una parte de anclaje 19 de la carcasa 10 para impedir que el
contacto 30 se deslice fuera de la carcasa en dirección hacia
atrás. Cada parte de soldadura a presión 34 tiene dos placas de
soldadura a presión 38, 38, las cuales están cortadas y levantadas
desde una pared de fondo del contacto 30, y que forman una ranura
36 en forma de "U", y un par de barriles 40 de unión a
presión, los cuales están dispuestos en el lado trasero de las
placas de soldadura a presión 38, 38. Los barriles de unión a
presión 40 están formados por la extensión de un par de paredes
laterales izquierda y derecha 44, 44 (véase la Fig. 2) que soportan
las placas de soldadura a presión 38, 38 desde los lados. La pared
lateral derecha 44 (la cual no es visible en la Fig. 1) tiene una
superficie inclinada que se extiende hacia abajo y hacia atrás, y
la pared lateral izquierda 44 tiene una superficie inclinada 42 que
se extiende hacia abajo y hacia el frente. Como resultado, las
paredes laterales izquierda y derecha 44, 44 de cada barril de
unión a presión 40 puede doblarse alrededor de la circunferencia de
un cable eléctrico 45 (véase la Fig. 2) en el momento de soldar a
presión sin que se superpongan la una a la otra.
En las Figs. 1 y 2, el aparato de soldadura a
presión incluye un conjunto de punzón compresor 50 y un peine 70 en
un caballete portador (no mostrado) que lleva el conector 10. El
conjunto de punzón compresor 50 tiene un cuerpo principal 52 con
una pluralidad de embutidores 54, 54' formados integralmente, y una
pluralidad de espigas 60, 60' que están instaladas para tener un
movimiento hacia arriba y hacia abajo dentro de unas respectivas
cavidades 58, separando así los respectivos embutidores 54. Unos
dobladores de unión a presión 66 están fijados integralmente a los
embutidores 54 por medio de unos tornillos 64. El conjunto de
punzón compresor 50 es accionado hacia arriba y hacia abajo por un
dispositivo de accionamiento no mostrado en las figuras. Los
respectivos embutidores 54 tienen unas ranuras rebajadas 56, 56 que
permiten que las placas de soldadura a presión 38 de los contactos
30 escapen durante la soldadura a presión. Las espigas 60, 60'
tienen unas respectivas anchuras que son substancialmente iguales a
las anchuras de las cavidades 16 de la carcasa 10, es decir, a la
dimensión interior entre las paredes divisorias 20, 20 que
delimitan las cavidades 16. En el presente ejemplo de realización,
las espigas 60, 60' están formadas con una forma de sección
transversal circular de manera que las cavidades 58 que acomodan las
espigas 60, 60' pueden ser formadas fácilmente por taladrado, etc.,
y también con el fin de facilitar el montaje. Además, las
respectivas espigas 60, 60' están empujadas elásticamente hacia
abajo por unos muelles 62, de manera que los extremos inferiores de
las respectivas espigas 60, 60' sobresalen más allá de los extremos
de los embutidores 54.
El peine 70 está sujetado a un caballete portador
(no mostrado en las figuras) de manera que el peine 70 puede
pivotar alrededor de un eje 72. Este peine 70 tiene una pluralidad
de ranuras 74 que guían los cables eléctricos 45 hasta que el
proceso de soldadura a presión se ha completado. Una hoja de corte
76, la cual actúa en conjunción con un borde 55 de un
correspondiente embutidor 54 para cortar la longitud excesiva del
cable eléctrico, está dispuesta aproximadamente en el centro de cada
ranura 74. Además, cada una de las ranuras 74 tiene una primera
parte ancha 78 cuya anchura es substancialmente igual al diámetro
de la correspondiente espiga 60 o 60', y una segunda parte ancha 80
que acomoda el correspondiente doblador 66. La primera parte ancha
78 guía la correspondiente espiga 60 o 60' cuando se hace descender
la espiga 60 o 60'.
A continuación, con referencia a las Figs. 2 a 4
se describirá un proceso de soldadura a presión usando un aparato
de soldadura a presión que constituye una configuración de trabajo
de la presente invención. En primer lugar, el conector de soldadura
a presión 1 es colocado sobre el caballete portador, se hace pivotar
el peine 70 y se dispone sobre el conector 1, y se coloca un cable
eléctrico 45 sobre la parte de soldadura a presión 34' de un
contacto 30' específico, tal como se muestra en la Fig. 2. A
continuación se hace deslizar el caballete portador sobre el cual
está colocado el cable eléctrico 45 debajo del embutidor 54', y se
fija en su lugar. Seguidamente, se hace descender el conjunto de
punzón compresor 50 por medio de un dispositivo de accionamiento tal
como una empuñadura, etc., (no mostrado en las figuras). El
embutidor 54' actúa en conjunción con la hoja de corte 76 del peine
70 para cortar el cable eléctrico 45, después de lo cual la espiga
60' central en la figura hace inicialmente contacto con el cable
eléctrico 45. Puesto que el muelle 62' está interpuesto entre esta
espiga 60' y el cuerpo principal 52, el muelle 62' se comprime
hasta que el extremo inferior del embutidor 54' hace contacto con
el cable 45, de manera que la posición del extremo inferior de la
espiga 60' permanece casi sin cargar respecto al cable eléctrico 45
(Fig. 3). Mientras tanto, las espigas 60, 60 que están en ambos
lados de la espiga 60' avanzan al interior de las cavidades 16, 16
adyacentes en ambos lados de la cavidad 16' en la cual está
dispuesto el cable eléctrico 45, de manera que estas espigas 60, 60
soportan las paredes divisorias 20 de la carcasa 10. Al mismo
tiempo, unas superficies cónicas existentes en los extremos finales
de las espigas 60, 60 se acoplan con los bordes internos de las
paredes laterales 44 de las partes de soldadura a presión 34.
Aunque las paredes divisorias 20 de la carcasa 10
y las paredes laterales de las partes de soldadura a presión 34
están soportadas por las espigas 60, 60, el conjunto de punzón
compresor 50 se hace descender incluso más allá de manera que el
embutidor central 54' ajusta a presión el cable eléctrico 45 en la
parte de soldadura a presión 34', completando así el proceso de
soldadura a presión tal como se muestra en la Fig. 4. Al mismo
tiempo, como resultado del descenso de la posición del cable
eléctrico 45, la posición del extremo final del la espiga central
60' que hace contacto con el cable eléctrico 45 también desciende.
En el proceso de soldadura a presión, las aletas de soldadura a
presión 38 son soportadas por las espigas 60 a través de las paredes
divisorias 20 de la carcasa 10 y las paredes laterales 44 de los
contactos 30. De acuerdo con ello, se puede realizar una conexión
con el cable eléctrico 45 por medio de un conjunto de punzón
compresor 50 con una estructura simple, sin ninguna abertura en la
carcasa que exponga la parte de soldadura a presión 34' al
exterior.
Con referencia a las Figs. 5 a 7 se describirá a
continuación un ejemplo de realización alternativo de la presente
invención.
De acuerdo con este ejemplo de realización, un
conjunto de punzón compresor 50' tiene unas espigas 90, 90', cada
una con una anchura que es substancialmente igual a la anchura de
las cavidades 16, y unas partes de extremo final 92 que tienen, cada
una, una anchura que es substancialmente igual a la dimensión
interior entre las paredes laterales 44, 44 de las partes de
soldadura a presión 34 del contacto. Cuando se hace descender el
conjunto de punzón compresor 50', unas partes de gran diámetro 91 de
las espigas 90 soportan las paredes divisorias 20 de la carcasa 10,
y las partes de extremo final 92 soportan las superficies internas
de las paredes laterales 44 de las partes de soldadura a presión 34
del contacto, tal como se muestra en las Figs. 6 y 7. Como
resultado, se añade soporte a las paredes laterales 44 de las partes
de soldadura a presión 34 del contacto, reforzando con ello el
soporte de las paredes divisorias 20 de la carcasa.
Más arriba se ha descrito un ejemplo de
realización preferido de la presente invención. Sin embargo, la
presente invención no está limitada a los ejemplos de realización
descritos anteriormente; se pueden realizar varias modificaciones
según convenga. Por ejemplo, la forma de sección transversal de las
espigas 60, 60', 90, 90', se ha descrito como circular; sin
embargo, la forma de sección transversal también podría ser
rectangular. En tal caso, el área de contacto con las paredes
divisorias 20 de la carcasa 10 sería mayor, con lo que se mejora el
efecto de las espigas como soporte de las paredes divisorias 20.
Además, en los ejemplos de realización más arriba descritos; las
espigas 60, 60' soportan las paredes divisorias 20, 20 como
resultado de tener unas anchuras substancialmente iguales a la
anchura de las cavidades 16 de la carcasa 10. Sin embargo, también
sería posible que las espigas 60, 60' tuvieran una anchura
substancialmente igual a la dimensión interna entre las paredes
laterales 44, 44 de las partes de soldadura a presión 34 del
contacto. En tal caso, las paredes divisorias 20 de la carcasa
serían soportadas a través de las paredes laterales 44 de las
partes de soldadura a presión 34 del contacto. Además, no es
necesario que el peine esté fijado al caballete portador, de manera
que el peine pueda pivotar libremente; por ejemplo, también sería
posible en una máquina automática de soldadura a presión, etc.,
disponer el sistema de manera que el peine avance sobre el contacto
de soldadura a presión por debajo de los embutidores antes del
proceso de soldadura a presión. Además, en los ejemplos de
realización descritos más arriba se ha ilustrado un estado llamado
"de un tiro" en el que un único cable eléctrico es soldado a
presión. Sin embargo, también sería posible soldar a presión una
pluralidad de cables eléctricos simultáneamente, o instalar un único
embutidor.
En el aparato de soldadura a presión de la
presente invención, el conjunto de punzón compresor tiene una
pluralidad de espigas que están situados adyacentes a los
respectivos embutidores, y que están empujados elásticamente hacia
debajo de manera que sobresalen más allá de los extremos inferiores
de los embutidores. Además, las anchuras de estas espigas están
establecidas de manera que son substancialmente iguales que las
anchuras de las cavidades de la carcasa en la que están acomodados
los contactos. De acuerdo con ello, el aparato de soldadura a
presión de la presente invención es ventajoso puesto que puede
impedir con seguridad la abertura de las partes de soldadura a
presión de los contactos sin formar recortes en las paredes
divisorias de las cavidades de la carcasa del conector. Además,
dado que el conjunto de punzón compresor tiene una estructura
simple, también se facilita la fabricación de este conjunto.
Además, la invención abarca un método de
soldadura a presión en el que unos cables eléctricos son colocados
en las partes de soldadura a presión de unos contactos acomodados
en unas cavidades específicas de una carcasa de conector. El método
utiliza unas espigas que están instaladas en un conjunto de punzón
compresor y están constantemente empujadas hacia debajo de manera
que sobresalen más allá de unos extremos inferiores de unos
embutidores, y avanzan al interior de unas cavidades adyacentes a
las cavidades específicas. Las espigas soportan las paredes
divisorias de dichas cavidades o las paredes laterales de las partes
de soldadura a presión que están dentro de dichas cavidades. De
acuerdo con este método, los embutidores sueldan a presión los
cables eléctricos a las partes de soldadura a presión de los
contactos que se encuentran en las cavidades específicas, con las
paredes laterales de las cavidades o las paredes laterales de las
partes de soldadura a presión del contacto en un estado soportado.
De acuerdo con ello, el método de la presente invención es
ventajoso puesto que puede impedir con seguridad la abertura de las
partes de soldadura a presión de los contactos son formar recortes
en las paredes divisorias existentes entre las cavidades de la
carcasa del conector.
Claims (4)
1. Un aparato de soldadura a presión para soldar
a presión un cable (45) a un contacto (30) dispuesto en una cavidad
(16') de una carcasa (10) que tiene una pluralidad de cavidades
(16) las unas al lado de las otras separadas por unas paredes
divisorias (20), comprendiendo el aparato un conjunto de punzón
compresor (50) que tiene un embutidor (54') para cooperar con dicha
una cavidad (16'), y unas primeras espigas (60) empujadas
elásticamente dispuestas en lados opuestos de dicho embutidor (54')
dispuestas para soportar las paredes divisorias (20) dispuestas
entre dicha una cavidad (16') y cavidades adyacentes (16), estando
las primeras espigas (60) empujadas elásticamente para sobresalir
más allá de un extremo de dicho embutidor (54'),
caracterizado por una espiga (60') empujada elásticamente
adicional que sobresale más allá de un extremo de dicho embutidor
(54') y dispuesta para entrar en dicha una cavidad (16'), estando
dichas primeras espigas (60) empujadas elásticamente dispuestas para
entrar en dichas cavidades (16) adyacentes a dicha una cavidad
(16').
2. Un aparato de soldadura a presión, de acuerdo
con la reivindicación 1, en el que cada una de las espigas (60,
60') tiene una anchura substancialmente igual a la anchura de su
correspondiente cavidad (16) adyacente.
3. Un aparato de soldadura a presión, de acuerdo
con la reivindicación 1, en el que cada una de las cavidades
adyacentes (16) aguanta un contacto (30) que tiene unas paredes
laterales opuestas (44), y cada una de las espigas tiene una
anchura que es substancialmente igual a la anchura entre dichas
paredes laterales opuestas.
4. Un aparato de soldadura a presión, de acuerdo
con la reivindicación 1, 2 o 3, en el que cada una de las espigas
(60, 60') tiene una forma de sección transversal circular.
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