專利名稱：電線末端處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過壓接或壓嵌來處理電線的末端的方法。
背景技術(shù)：
作為將電線和端子電連接在一起的方法，已知存在這樣一種方法，其中將電線壓入以插入在一對壓接刃之間，以便使該壓接刃與該電線的芯線部分相接觸，從而實現(xiàn)連接。 在通過壓接實現(xiàn)連接的這種方法中，在不除去電線的外皮的情況下將電線壓入而插在所述一對壓接刃之間。下述的專利文獻1公開了通過壓接來實現(xiàn)連接的方法的一個實例。引用列表專利文獻[專利文獻 l]JP-A-05-159628
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題在電線與端子的電連接中，倘若形成該電線的芯線部分的多根素線為細，則利用通過壓接來實現(xiàn)連接的方法，會出現(xiàn)下述的若干問題。在圖6A中，設(shè)置有一對壓接刃1，并且當(dāng)作為這些刃之間的間隔的狹隙寬度Wl窄時，形成芯線部分2的多根素線3的由虛線所包圍的一部分被切割。另一方面，當(dāng)狹隙寬度W2如圖6B所示為寬時，在由虛線所包圍的接觸區(qū)域中，盡管素線3并未被切割但是每個壓接刃1與素線3之間的接觸面積極其小，并且結(jié)果是這導(dǎo)致了阻值的增大。此外，如圖6C所示，當(dāng)將電線壓入成以偏位的方式插在所述壓接刃之間或者芯線部分2的橫截面形狀存在變動時，在由虛線所包圍的接觸區(qū)域中，接觸壓接刃1的這些素線3的數(shù)目減少，使得也導(dǎo)致了如上所述的阻值的增大。已經(jīng)針對上述情況制成了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)良好連接并且還能夠吸收該連接所涉及的變動的電線末端處理方法。問題的解決方案根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種電線末端處理方法，包括芯線部分露出步驟剝除電線的外皮以便露出由多根素線構(gòu)成的芯線部分；芯線部分一體化步驟在對露出的芯線部分施加壓力的同時對該露出的芯線部分施加超聲振動，從而使得所述多根素線相互摩擦以使所述芯線部分一體化，使得該芯線部分形成為和端子的要與該芯線部分壓接或壓嵌的那部分的形狀相對應(yīng)的橫截面形狀；以及端子連接步驟將一體化的芯線部分壓接或壓嵌于所述端子。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種超聲處理裝置，包括焊頭，在該焊頭上，將超聲振動施加于電線的芯線部分；焊座，設(shè)置成與焊頭相對以便承受芯線部分；焊頭側(cè)板，安裝在所述焊頭上以便在該焊頭上移動；以及焊座側(cè)板，以與所述焊頭側(cè)板相對的方式安裝在所述焊座上，并且構(gòu)造成在朝向焊頭側(cè)板以及遠離焊頭側(cè)板的方向上移動，其中，所述焊頭側(cè)板和所述焊座側(cè)板被構(gòu)造成使所述芯線部分形成為預(yù)定形狀。本發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明的方面，使得形成芯線部分的多根素線通過超聲振動而相互摩擦，并且這些素線通過由這種摩擦所生成的摩擦熱而熔合在一起，并且由于這種熔合，該多根素線變成恰如一體化狀態(tài)的單線。即，多根較小直徑的素線變成單根的較大直徑的芯線部分。 在對芯線部分施加超聲振動時還對該芯線部分施加壓力，使得該芯線部分在形狀上穩(wěn)定化。由于該芯線部分在形狀上穩(wěn)定化，所以該芯線部分形成為不會變動的狀態(tài)。芯線部分被一體化，并且在形狀上穩(wěn)定化，因此在壓接操作和壓嵌操作的任一操作中能夠獲得良好的連接。更具體地，在將電線壓入以插在一對壓接刃之間從而與端子相連的壓接操作以及將電線壓嵌到狹隙中從而與端子相連的壓嵌操作的任一者中，在芯線部分中將不會發(fā)生切割，并且還能夠確保充足的接觸面積，結(jié)果能夠獲得良好的連接。本發(fā)明的方法對于在素線的表面上形成有氧化膜的情況也是有效的。即，使得多根素線由于超聲振動而相互摩擦，因此，氧化膜通過這種摩擦而被破壞。當(dāng)氧化膜被破壞時，能夠減小要壓接或者要壓嵌的那部分處的電阻值。而且，當(dāng)氧化膜受破壞時，電流確實地流入到芯線部分的內(nèi)部中，并且能夠抑制阻值的增大。順便提及，在僅僅通過壓力加工來擠壓芯線部分的情況底下，擔(dān)心這樣壓力加工的素線可能變得過細。而且，由于素線變得過細，擔(dān)心在電線中發(fā)生切割。然而，在本發(fā)明中，這種情況不會發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明的方面，通過用于施加超聲振動的焊頭的形狀、用于接收超聲振動的焊座的形狀以及其他相關(guān)部分的形狀和所施加的壓力，芯線部分被一體化成希望的橫截面形狀。例如，在使芯線部分形成為矩形橫截面形狀，并且通過壓接來實現(xiàn)連接的情況下，能夠根據(jù)作為所述一對壓接刃之間的間隔的狹隙寬度容易地設(shè)定所述芯線部分的寬度。而且，能夠?qū)⒃撔揪€部分設(shè)定至期望的阻值。這與通過壓嵌實現(xiàn)連接的情況相同。另一方面， 在使芯線部分形成為圓形橫截面，并且通過壓接或壓嵌實現(xiàn)連接的情況下，可以忽略方向性，并且可以有效地執(zhí)行操作。在本發(fā)明中，可以達成以下優(yōu)點能夠?qū)崿F(xiàn)良好的連接；以及能夠吸收與連接相關(guān)的變動。在本發(fā)明中，還能夠達成可以容易地設(shè)定芯線部分的寬度及其阻值并且可以提升操作效率的優(yōu)點。
圖1是示出了本發(fā)明的電線末端處理方法的框圖。圖2A和圖2B是示出了芯線部分露出步驟的視圖，并且圖2A是示出了將外皮從電線剝除之前該電線的透視圖，并且圖2B是已經(jīng)從電線剝除了外皮的該電線的透視圖。圖3A至圖3C是示出了芯線部分一體化步驟的視圖，并且圖3A是示出了超聲處理裝置的焊接操作執(zhí)行部的結(jié)構(gòu)的示意圖，而圖3B和圖3C分別是示出了已一體化的芯線部分的示意圖。圖4A和圖4B是示出了端子連接步驟的視圖，并且圖4A是示出了圖的芯線部分的壓接狀態(tài)的示意圖；而圖4B是示出了圖3C的芯線部分的壓接狀態(tài)的示意圖。
圖5是示出了圖:3B和圖3C的每個芯線部分剛好被壓嵌的狀態(tài)的示意圖。圖6A至圖6C是示出了傳統(tǒng)的電線末端處理方法的示意圖。附圖標號21 電線22 素線23芯線部分24 外皮25 端部26 端面27露出部分28焊接操作執(zhí)行部29 焊頭30 焊座31焊頭側(cè)板32焊座側(cè)板33壓接刃34 狹隙35壓嵌部
具體實施例方式現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。圖1是示出了本發(fā)明的電線末端處理方法的框圖。本發(fā)明的電線末端處理方法包括加工電線以形成該電線的連接部分的步驟11 ； 將端子壓接或壓嵌于該電線的連接部分的端子連接步驟12。電線加工步驟11包括露出芯線部分的芯線露出步驟13 ；以及將芯線部分形成為單線的芯線部分一體化步驟14。將參考附圖在下面描述一個優(yōu)選實施例。圖2A和圖2B是示出了芯線部分露出步驟的視圖。圖3A至圖3C是示出了芯線部分一體化步驟的視圖，并且圖3A是示出了超聲處理裝置的焊接操作執(zhí)行部的結(jié)構(gòu)的示意圖，而圖3B和圖3C分別是示出了已一體化的芯線部分的示意圖，并且圖4A和圖4B是示出了端子連接步驟的視圖。圖5是示出了圖;3B和圖 3C的每個芯線部分剛好被壓嵌的狀態(tài)的示意圖。在圖2A和圖2B中，參考標號21表示電線。電線21形成了例如要安裝在汽車中的線束，并且該電線21包括由多根素線22構(gòu)成的芯線部分23，以及整體地封蓋該芯線部分 23的外周的外皮M。在該實施例中，關(guān)于在汽車用線束中使用的電線21，將以鋁電線為例進行說明。以鋁電線為例的原因在于考慮到輕量化設(shè)計和良好的可循環(huán)使用性，近年來存在用鋁電線代替普遍使用的銅電線的趨勢。另一個原因在于通過本發(fā)明能夠解決鋁電線中的氧化膜的問題。盡管在銅電線中產(chǎn)生的氧化膜量比鋁電線的小，但是在銅電線中也產(chǎn)生氧化膜，因此本發(fā)明的方法對于銅電線也是有效的。形成芯線部分23的素線22是由鋁或鋁合金構(gòu)成的無鍍層素線，并且這些素線以如圖2A所示的相互接觸的捆扎狀態(tài)布置。在使用銅電線的情況下，素線由銅或銅合金構(gòu)成。鋁的導(dǎo)電性大約為銅的導(dǎo)電性的60%，但是鋁具有重量是銅的1/3的優(yōu)點。因此，鋁具有可以期望更加輕量化的設(shè)計的優(yōu)點。此外，鋁的熔點比銅的低，因此具有易于回收金屬的優(yōu)點。在芯線部分露出步驟13 (參見圖1)中，通過常規(guī)的方法將外皮M從電線21的端部25去除。即，自電線21的端面沈起從該電線21去除(剝除)所述外皮M達預(yù)定長度。 當(dāng)外皮M被去除了預(yù)定長度時，芯線部分23如圖2B所示露出。參考標號27表示芯線部分23的的露出部分。在本實施例中，盡管從電線21的端部25剝除外皮M，但是也可以從能夠與端子相連的電線21的中間部分剝除該外皮M。在圖3A中，參考標號觀表示超聲處理裝置的焊接操作執(zhí)行部。該焊接操作執(zhí)行部觀包括焊頭四、焊座30、焊頭側(cè)板31和焊座側(cè)板32。焊頭四提供為用于向芯線部分 23施加超聲振動的部分。驅(qū)動該焊頭四的機構(gòu)和電路與通常使用的機構(gòu)和電路相同。焊座30以與所述焊頭四相對的關(guān)系的設(shè)置，并且用作承受芯線部分23的承受部。焊頭側(cè)板 31和焊座側(cè)板32提供為用于將芯線部分23形成為預(yù)定形狀的部分。焊頭側(cè)板31和焊座側(cè)板32被安裝成朝著彼此移動以及遠離彼此移動。省略了移動機構(gòu)的圖示。超聲處理裝置被構(gòu)造成利用能量、振幅、焊頭側(cè)板31和焊座側(cè)板32之間的距離、 壓力等等作為因素向芯線部分M施加超聲振動。超聲處理裝置被構(gòu)造成使得在焊接操作執(zhí)行部觀處，可以在對芯線部分23施加壓力的同時對該芯線部分23施加超聲振動，以便使得多根素線22相互摩擦，從而這些素線被焊接在一起。此外，所述裝置被構(gòu)造成使得在焊接操作執(zhí)行部觀處，芯線部分23形成為與端子的將要壓接或壓嵌于該芯線部分23的那部分的形狀相對應(yīng)的橫截面形狀。在芯線部分一體化步驟14(參見圖1)中，將芯線部分23以插入的方式安置在焊接操作執(zhí)行部觀處，然后當(dāng)所述裝置運轉(zhuǎn)時，通過超聲振動使得形成芯線部分23的多根素線22相互摩擦。超聲振動的方向由圖3A中的箭頭A所表示，并且壓力的方向由圖3A中的箭頭B所表示。當(dāng)通過這種摩擦操作生成摩擦熱時，所述素線22熔合在一起，并且由于這種熔合，多根素線22恰好如一體化的狀態(tài)那樣變成為單線。即，多根小直徑的素線22變成為圖:3B所示的單根的較大直徑(或橫截面接)的芯線部分。該圖中的虛線概念性地示出了素線22的一體化狀態(tài)。在本發(fā)明中，素線被熔合在一起而結(jié)合在一體，因此形成為上述的一體化狀態(tài)。因而，這并不是素線22的表面通過摩擦而粗糙化，并且粗糙化的部分相互接合，使得素線連接在一起的情況。在本發(fā)明中，所述連接使得在施加外力時所述素線22將不會相互分離。當(dāng)通過超聲振動使得多根素線22相互摩擦?xí)r，形成在該素線22的表面上的氧化膜(未示出)由于該摩擦而受破壞。當(dāng)該氧化膜被破壞時，消除了阻值不穩(wěn)定方面的因素。在本實施例中，一體化的芯線部分23的橫截面形狀形成為由焊接操作執(zhí)行部觀的結(jié)構(gòu)所確定的矩形形狀。如圖3C所示，橫截面形狀可以形成為圓形?？梢灶I(lǐng)會到的是， 一體化的芯線部分23形成為不會變動的穩(wěn)定形狀。在圖4A中，參考標號33表示壓接端子的一對壓接刃。每一對壓接刃33都在端子的縱向上彼此分開地設(shè)置于該端子的兩個或三個部位的各個部位處，但是該壓接刃并不特別局限于這種布置。壓接端子通過壓力加工具有導(dǎo)電性質(zhì)的壓接端子而形成。制造壓接端子的材料優(yōu)選是銅或銅合金，并且可以是鍍錫的銅或銅合金。一體化的芯線部分23(具有圖3B所示的形狀)形成為使其寬度Wll比作為所述一對壓接刃33之間的間隔的狹隙寬度 W12更大。這種尺寸在超聲處理裝置處設(shè)定，并且這種設(shè)定在使得形狀穩(wěn)定的本發(fā)明中是容易的。在端子連接步驟(參見圖1)中，當(dāng)將一體化的芯線部分23壓入以插在所述一對壓接刃33之間時，壓接刃33分別以咬入的關(guān)系接觸芯線部分23的相對側(cè)部分，從而完成了電線21與壓接端子之間的連接。圖4B示出了將具有圖3C所示的形狀的一體化芯線部分23壓入以插在所述一對壓接刃33之間的狀態(tài)。壓接刃33分別以咬入的關(guān)系接觸芯線部分23的弧形相對側(cè)，從而完成了電線21與壓接端子之間的連接。在一體化的芯線部分 23具有圖3C所示的形狀的場合下，這種芯線部分的壓入(插入)的方向與具有圖:3B所示的形狀的一體化的芯線部分相比是不重要的。具有操作效率優(yōu)良的優(yōu)點。當(dāng)完成了電線21 與壓接端子之間的連接時，也完成了一系列的所述步驟。關(guān)于端子連接步驟12(參見圖1)，可以將所述芯線部分施加到作為端子的一部分的具有圖5所示的狹隙34的壓嵌部35。當(dāng)將一體化的芯線部分23壓入到狹隙34中時，使得壓嵌部35與芯線部分34相互接觸，完成了連接。如參考圖1至圖5在上面所描述的，在本發(fā)明中，在將電線壓入以插在一對壓接刃 33之間從而連接于該壓接刃的壓接操作以及將電線壓嵌到狹隙34中以連接于壓嵌部35的任一操作中，將不會在芯線部分23中產(chǎn)生切割，并且還能夠確保充足的接觸面積，結(jié)果實現(xiàn)了能夠獲得良好連接的優(yōu)點。此外，在本發(fā)明中，實現(xiàn)能夠使芯線部分23的形狀穩(wěn)定的優(yōu)點，從而實現(xiàn)了連接不會變動。在本發(fā)明中，達成了能夠通過破壞并去除氧化膜的效果而實現(xiàn)導(dǎo)電率的提高以及阻值的穩(wěn)定化的優(yōu)點。達成了能夠使不接觸壓接33或壓嵌部35的那些部分的阻值穩(wěn)定化的優(yōu)點。盡管已經(jīng)對特定優(yōu)選實施例圖示并描述了本發(fā)明，但是對與本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，基于本發(fā)明的教導(dǎo)，可以做出各種改變和修改。明顯的是，這種改變和修改在如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神、范圍和意旨內(nèi)。本發(fā)明基于2010年1月18日提交的日本專利申請No. 2010-008045，其內(nèi)容以引用的方式結(jié)合于此。工業(yè)實用性在電線與端子的連接方面，本發(fā)明對于實現(xiàn)良好的連接以及吸收與該連接有關(guān)的變動是及其有有用處的。此外，本發(fā)明對于容易地設(shè)定芯線部分的寬度及其阻值以及提升電線與端子之間的連接的操作效率是極其有用處的。
權(quán)利要求
1.一種電線末端處理方法，包括芯線部分露出步驟剝除電線的外皮以便露出由多根素線構(gòu)成的芯線部分； 芯線部分一體化步驟在對露出的芯線部分施加壓力的同時對該露出的芯線部分施加超聲振動，從而使得所述多根素線相互摩擦以使所述芯線部分一體化，使得該芯線部分形成為和端子的要與該芯線部分壓接或壓嵌的那部分的形狀相對應(yīng)的橫截面形狀；以及端子連接步驟將一體化的芯線部分壓接或壓嵌于所述端子。
2.一種超聲處理裝置，包括焊頭，在該焊頭上，將超聲振動施加于電線的芯線部分； 焊座，該焊座設(shè)置成與所述焊頭相對以便承受所述芯線部分； 焊頭側(cè)板，該焊頭側(cè)板安裝在所述焊頭上以便在該焊頭上移動；以及焊座側(cè)板，該焊座側(cè)板以與所述焊頭側(cè)板相對的方式安裝在所述焊座上，并且構(gòu)造成在朝向所述焊頭側(cè)板以及遠離所述焊頭側(cè)板的方向上移動，其中，所述焊頭側(cè)板和所述焊座側(cè)板被構(gòu)造成使所述芯線部分形成為預(yù)定形狀。
全文摘要
一種電線末端處理方法。在芯線部分露出步驟中，剝除電線的外皮以便露出由多根素線構(gòu)成的芯線部分。在芯線部分一體化步驟中，在對露出的芯線部分施加壓力的同時對該露出的芯線部分施加超聲振動，從而使得所述多根素線相互摩擦以使所述芯線部分一體化。在端子連接步驟中，將一體化的芯線部分壓接或壓嵌于所述端子。
文檔編號H01R43/02GK102598435SQ201180004399
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者高山勉 申請人:矢崎總業(yè)株式會社