将电端子压接到电线的设备和方法_2

文档序号:9553437阅读:来源:国知局
具构件108和/或110沿着压接轴线120朝向彼此移动。
[0023]在压接工具100的操作中,电端子10和电线28的端部26的组装被定位在压接工具构件108和110之间的压接区域118中。致动器106被致动以使压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝着彼此移动。当压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝向彼此移动时,压接工具构件108和110各自的挤压表面112和114与电端子10的压接管20物理接触,使得压接工具构件108和110抵靠电线28的电导体30挤压该压接管20。压接工具构件108和110由此将电线28的端部26压接到电端子10的压接管20,使得电线28电连接到、并且机械连接到电端子10。
[0024]如上所述,压接工具构件108和110彼此相对。具体地,压接工具构件108和110沿着压接轴线120定位,使得压接工具构件108和110各自的挤压表面112和114面向彼此。在例示的实施例中,压接工具构件108能够相对于基部102沿着压接轴线120朝向和背向在压接工具构件108相对于基部102移动时保持静止的压接工具构件110移动。换言之,示例性压接工具100包括静止的压接工具构件110和可移动的压接工具构件108。可替代地,除了压接工具构件108或者作为压接工具构件108的替代物,压接工具构件110被构造为沿着压接轴线120相对于基部102移动。换言之,在一些替代实施例中,压接工具100包括两个可移动的压接工具构件。此外,在又一实施例中,压接工具构件108和110在铰链(hinge,未示出)处枢转地连结在一起,使得压接工具构件108和110限定钳口。所例示的实施例的精致的压接工具构件110可通常被称为“铁砧(anvil) ”。
[0025]可选地,一个或多个模具联接到或一体成型至压接工具构件108的挤压表面112和/或压接工具构件110的挤压表面114。在例示的实施例中,压接工具构件108的挤压表面112包括模具122。模具122可包括关于压接前的电线28和/或电端子10和/或关于电端子10和电线28的组装的预定的压接尺寸和/或形状互补的尺寸和/或形状。
[0026]如上所述,致动器106被构造为使压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝向彼此移动以将电端子10压接到电线28。可选地,致动器106还被构造为在电端子10和电线28被压接到一起后使压接工具构件108和110沿着压接轴线120背向彼此移动。附加地或可替代地,另一机构(未示出)被用于使压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝向或背向彼此移动并由此使压接工具构件108和110返回到它们的预压接位置。例如,弹簧和/或其他偏置机构可操作性地连接到压接工具构件108和/或压接工具构件110以使压接工具构件108和/或110朝向预压接位置偏置,使得压接工具构件108和110在电端子10和电线28被压接到一起后沿着压接轴线120背向彼此移动。压接工具构件108和110在图3中被示出为处于所述预压接位置。
[0027]致动器106可以是使得致动器106移动压接工具构件108和110,使它们沿着压接轴线120朝向彼此移动并由此将电端子10和电线28压接到一起的任何类型的致动器。此外,致动器106可使用能够使致动器使压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝向彼此移动的任何适合的机构、结构等操作性地连接到压接工具构件108和/或压接工具构件110。适合的类型的致动器106的示例包括,但不限于炸药(explosive charge)、压缩气体、压缩流体、燃油的燃烧、弹簧、电磁脉冲、直线式发动机(linear engine)、轨道炮(railgun)等。在例示的实施例中,致动器106是炸药,其使用化学爆炸物的燃烧产生的能量(SP,爆炸力)使压接工具构件108和110沿着压接轴线120朝向彼此移动。此外,在例示的实施例中,致动器106通过柱塞(plunger) 124操作性地连接到压接工具构件108,该柱塞被致动器106的炸药产生的能量驱使沿着压接轴线120在箭头A的方向上移动,由此移动压接工具构件108和110,使它们沿着压接轴线120朝向彼此移动。
[0028]如上所述,电线28的电导体30由例示的实施例中的铝制成。使用铝作为电导体材料的一个不利是,例如当导体暴露在空气中和/或在电导体30的加工(例如,挤压加工等)期间,电导体30的外部金属(例如,铝)表面上会形成氧化物和/或其他表面材料层(例如,但不限于剩余电线挤压增强材料)。这样的氧化物和/或表面材料层可形成在除了铝以外的其他导体材料上,但它的处理这对于铝来说尤其困难。应理解的是,所述方法的实施例和本文描述和/或例示的压接工具是可用的并且可用于其中电导体30的一个或多个由不同于铝的材料制成的实施例中。此外,所述方法的实施例和本文描述和/或例示的压接工具在下文中将关于氧化物层128来描述,但应理解的是,所述方法和本文描述和/或例示的压接工具可用于除了氧化物层128之外或替代氧化物层128的其他表面材料层。
[0029]例如,图4是电线28的端部26的横截面图,其例示了电端子10和电线28被压接在一起之前的电线28的端部26。电线28包括一束电导体30和环绕该束电导体30的电绝缘层36。电线28可包括任何数量的电导体30。
[0030]电线28的电导体30包括一组外部电导体30a,它们形成该束电导体30的外周。电导体30包括一组内部电导体30b,它们被外部电导体30a环绕。每个电导体30包括金属表面126,其限定电导体30的铝材料的外部表面。电导体30还包括形成在电导体30的金属表面126上的氧化物层128,例如在当电导体30暴露在空气中的时候。氧化物层128具有较差的电连接。因而,例如作为压接过程的部分,为了建立电导体30和另一电导体30和/或压接管20之间可靠的电连接,氧化物层128必须被移开以暴露并且物理接触电导体30的金属表面126。图4中的氧化物层128的厚度被夸大以更好地例示氧化物层128。
[0031]再次参见图3,致动器106被构造为将电端子10和电线28压接在一起,使得电线28的至少一些电导体30的金属表面126形成与一个或多个相邻的电导体30的金属表面126的热焊连结部。在传统的压接操作中,金属表面126之间的所述连结通过冷焊形成,冷焊在金属表面126彼此物理接触的接触部分形成,例如,通过在氧化物层128 (如果氧化物层128存在)之间挤压。“冷焊”是在没有彼此物理接触的金属表面126的接触部分之间的熔合的情况下的固态连结。冷焊有时被称为“粘结”或“固态”连结。但是,本文描述和例示的压接操作通过使用不同于传统压接过程的高能压接过程提供了电线28的多个单独的电导体30之间的可靠并充分的电连接。具体地,致动器106被构造为将电端子10和电线28压接在一起,使得至少一些电导体30的金属表面126的至少一些接触部分形成与一个或多个相邻的电导体30的金属表面126的一个或多个接触部分的热焊连结部。“热焊连结部”是液态的连结部,其通过在金属表面126恪化、并且恪合(fuse)在一起处进行的恪合焊接过程形成。致动器106还可被构造为将电端子10和电线28压接在一起,使得压接管20的内部表面40和/或42的一个或多个接触部分形成与一个或多个外部电导体30a的金属表面的一个或多个接触部分的热焊连结部。形成在压接管20和外部电导体30a之间的任何热焊连结部提供压接管20和电线28的电导体30之间的可靠且充分的电连接。
[0032]致动器106被构造为在相邻的电导体30之间提供充分的摩擦能量以通过控制压接工具构件108和110相对于彼此的移动的速度使热焊连结部形成。具体地,在压接操作期间,随着压接工具构件108和110抵靠电导体挤压该压接管20,电导体30抵靠相邻的电导体30和压接管20擦拭(即,滑动)。所述擦拭移开(displaces)和/或破开(breaks)电导体30的任何已有的氧化物层
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