将电端子压接到电线的设备和方法_3

文档序号:9553437阅读:来源:国知局
128、并且由此暴露电导体30的金属表面126的接触部分。
[0033]电导体30在压接操作期间抵靠彼此和压接管20的滑动产生相邻的电导体30和外部电导体30a(图4-6)与压接管20之间的摩擦力。随着电导体30抵靠彼此和压接管20滑动以及随之而来的氧化物被移开,由于足够的摩擦能量耗散,金属表面126的至少一些接触部分能够被熔化以形成热焊连结部。在一些实施例中,由于压接操作导致的截面面积减少需要减少至少约80%才能得到充分的压制以形成接触部分之间充分且可靠的电连接。
[0034]压接工具构件108和110的速度控制当压接管20被抵靠电导体30挤压时由电导体30抵靠彼此和压接管20产生的摩擦能量的大小。具体地,压接工具构件108和110朝向彼此的移动的速度确定摩擦能施加到电导体30上的时间长度。致动器106被构造为在短到足以熔化金属表面126的至少一些接触部分的时间长度内施加摩擦能量到电导体30。具体地,致动器106被构造为使压接工具构件108和110以足够高的速度朝向彼此移动,使得摩擦力在其用于形成导致电导体30的金属表面126的至少一些接触部分在产生的热量能够沿着电导体30的长度耗散之前熔化的压接所需的时间内产生充分的热量。换言之,压接工具构件108和110朝向彼此移动的速度足够高以产生准绝热状态(quas1-adiabaticcondit1n),该准绝热状态像接触部分形成那样恪化电导体30的金属表面的至少一些接触部分(和/或压接管20的表面40和/或42的接触部分)。
[0035]如上所述,致动器106提供压接工具构件108和110以足够高的速度的相对移动以熔化金属表面126的至少一些接触部分并且形成热焊连结部,其防止在热焊连结部处在暴露的接触部分的上方形成新的氧化层。换言之,金属表面126的接触部分的金属材料形成热焊连结部、并且在热焊连结部的位置接触部分之间没有形成随之而来的氧化物层。所述热焊连结部因此形成充分且可靠的电连接,因为所述热焊连结部形成在金属表面126的接触部分之间(和/或压接管20的内部表面40和/或42的接触部分和金属表面126的接触部分之间)并且其间没有任何氧化物层128 (虽然仍可出现一些剩余氧化物材料)。
[0036]当然,除了热焊连结部之外,本文描述和例示的压接操作还可形成电导体30的金属表面的一些接触部分之间(和/或压接管20的表面40和/或42的一个或多个接触部分以及一个或多个电导体30的一个或多个接触部分之间)的冷焊,其在压接操作期间并没有经历足够的摩擦热耗散以从固态转化为液态(即,熔化)。
[0037]图5和6例示了热焊连结部。具体地,图5是电端子10的沿着图2的线5_5截取的横截面图。图6是电端子10的沿电端子10的长度截取的纵截面图。图5和6例示了在压接管20被压接到电线28之后的电端子10。如图5和6所示,压接操作由致动器106 (图3)施加,使得热焊连结部130形成在至少一些相邻的电导体30的至少一些接触部分131之间。可选地,热焊连结部132形成在压接管20和至少一些外部电导体30a的至少一些接触部分131之间。
[0038]具体地,至少一些内部电导体30b的金属表面126的接触部分131通过对应的氧化物层128(图5中不可见)暴露。至少一些熔化的接触部分131形成与一个或多个相邻的内部电导体30b的金属表面126的接触部分131的热焊连结部130。此外,至少一些内部电导体30b的至少一些接触部分131形成与一个或多个相邻的外部电导体30a的金属表面126的接触部分131的热焊连结部130。至少一些外部电导体30a的至少一些接触部分131形成与一个或多个相邻的外部电导体30a的金属表面126的接触部分的热焊连结部130。在例示的实施例中,压接管20的内部表面40和/或42的至少一些接触部分133形成与至少一些外部电导体30a的金属表面126的至少一些接触部分131的热焊连结部132。热焊连结部130提供电导体30之间充分且可靠的电连接。热焊连结部132提供电导体30和压接管20之间充分且可靠的电连接。电线28的电导体30由此电连接到压接管20,使得电端子10电连接到电线28。
[0039]可选地,压接管20包括锯齿44 (图1),辅助穿透外部电导体30a的氧化物层128以帮助提供(附加于或替代于热焊连结部132)外部电导体30a和压接管20之间的充分且可靠的电连接。
[0040]再次参见图3,致动器106被构造为控制压接工具构件108和110朝向彼此移动的速度以形成热焊连结部130和/或132(图5和6)。应理解的是,压接工具构件108和110之间相对移动的速度在压接工具构件108和110沿着朝向彼此的行程长度是可变的。具体地,压接工具构件108和110从压接工具构件108和110的起始位置出发是加速到最终速度值,并且将从所述最终速度值减速直到停止在压接工具构件108和110的最终压接位置处的相对移动。致动器106可被构造为使压接工具构件108和110以任何最终速度值朝向彼此移动,该最终速度值使得压接操作熔化至少一些电导体30的金属表面126的至少一些接触部分131 (图5和6)并且形成至少一些热焊连结部130和/或132 (图5和6)。致动器可使压接工具构件108和110朝向彼此移动的最终速度值的示例包括,但不限于至少约30米/秒(m/s)、至少约40m/s、至少约45m/s、至少约50m/s等。
[0041]应理解的是,致动器106使压接工具构件108和110朝向彼此移动以形成热焊连结部130和/或132的最终速度值可分别基于多个因素,比如,但不限于彼此抵靠滑动的部件(例如,两个电导体30或电导体30和压接管20)之间的摩擦系数、完成特定类型的电端子10和电线28的压接操作所需的力的大小、压接管20的几何形状和/或材料、电线28的几何形状等。例如,足以形成热焊连结部130和/或132的最终速度值可基于压接工具构件108和110完成所述压接所需的移动的行程长度,其根据压接管20和/或电线28的几何形状(例如,尺寸和/或形状)确定。
[0042]如上所述,致动器106可以是能够使压接工具构件108和110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压接在一起的任何类型的致动器。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(即,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。所述炸药可被构造为产生任何数量的能量,其能够使致动器106提供(压接工具构件108和110的相对移动的)最终速度值,其使得压接操作形成热焊连结部130和/或132。当使用其他类型的致动器106时,这些其他类型的致动器106可以被构造为施加任何数量的力到压接工具构件108和/或110,其使得压接操作形成热焊连结部130和/或132。例如,当致动器106是弹簧时,弹簧可被构造为施加任何数量的弹力到压接工具构件108和/或110,其使得压接操作形成热焊连结部130和/或132。
[0043]图7是用于将电端子(例如,图1_3、5和6中示出的电端子10)压接到电线(例如,图2-6中示出的电线28)的方法200的实施例的流程图。方法200可通过压接工具实施,压接工具比如,但不限于图3中示出的压接工具100。方法200包括在步骤202将电线和电端子定位在压接区域(例如,图3中示出的压接区域118)内,所述压接区域在压接工具的相对的压接工具构件(例如,图3中示出的压接工具构件108和110)之间延伸。在步骤202,所述电线和电端子可在被定位在压接区域202内之前被组装。可替代地,电端子和电线可被分立地(separately)定位在所述压接区域内,无论是彼此在不同时间定位和/或同时定位。当电端子和电线在不同时间被分立地定位在所述压接区域内时,电线或电端子可在另一个之前被定位在所述压接区域内。
[0044]在步骤204,方法200包括使用所
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