电线夹具的制作方法_2

文档序号:9378962阅读:来源:国知局
装在该张拉力连接部22的电连接部23。铝套筒20承担夹持力和导电性。
[0031]碳纤维芯材30是将基础线31以1X7等绞线成型的连续线状体(参照图4),各个基础线31由连续纤维复合材料构成,所述连续纤维复合材料由碳纤维和基体树脂构成。碳纤维芯材30具有自重轻、高强度、耐腐蚀性、耐热性、低线膨胀、低蠕变性等的钢绞线所不具有的优异的机械特性。
[0032]为了提高内层的保护或表面的摩擦力,在各个基础线31致密地缠绕并包覆有基于聚酯等有机纤维的外包纤维32 (参照图4)。缠绕方向是指与在基础线31产生的拉力交叉的方向。此外,外包纤维32的缠绕方式并不限于致密的缠绕方式,可以采用:相对于纤维宽度缠绕节距大,未缠绕的部分和缠绕的部分相互交叉,即以所谓的纹路状包覆的方式。
[0033]对外包纤维32在碳纤维芯材30的基础线31致密地缠绕并包覆而言,在表面形成细微的凹凸,因此具有提高碳纤维芯材30表面的摩擦系数,并且提高电线夹具10的夹持力的效果。
[0034]铝绞线40是绞合铝线或铝合金线而形成的。
[0035]金属缓冲材料50的材料是锌合金、铝合金、锡合金、镁合金等合金或铝。这些合金的熔点在550°C以下,因此比较容易成型,而且弹性系数在120GPa以下,因此被压缩而变形,从而具有适当地压紧碳纤维芯材30的效果。也可以使用铜合金。对于使用了这些金属的金属缓冲材料50的成型,通过浇铸成型或压铸成型或热锻等进行。此外,锡合金的熔点尤其低,且润湿性良好,因此放入模具时的追随性高。
[0036]在浇铸成型中,首先,将碳纤维芯材30作为芯模,并放入比碳纤维芯材30更大的管中,并在其中填充树脂等并进行固化,由此成型为圆柱。将所取出的圆柱在纵向上形成两部分或三部分,并除去碳纤维芯材30,由此得到在内表面复制了碳纤维芯材30的外周形状的、圆柱状的两部分或三部分的主模具。在放入有连接材料的砂、石膏、耐热硅树脂等的铸型材料中埋入该主模具,并使其固化,之后割开而拆卸主模具。在以这种方式得到的中空铸型注入熔融金属并进行冷却固化,之后进行脱模而取出成型体。
[0037]使用在压铸成型的模具是,例如用三维测量机等读取碳纤维芯材30的形状,并通过机械切削等制作能够分割成两个以上部分的模具。向该模具中注入熔融金属后,立即进行冷却固化,并打开模具而取出成型体。
[0038]热锻也采用与在压铸成型中使用的模具相同的制作方法来制作能够分割的模具,用模具夹住已预热的金属,并进行冲压,由此得到成型体。
[0039]以上述方式得到的成型体将碳纤维芯材30作为芯模,因此均能够形成由圆筒体构成的金属缓冲材料50的主体,该圆筒体具有与碳纤维芯材30的外周面卡合的卡合面(在内周面形成有与外包纤维32对应的凹凸)的、在纵向上形成两部分或三部分。
[0040]硬质颗粒60均匀地粘贴在金属缓冲材料50的内周面是很重要的。作为粘贴的方法,优选的是预先将树脂性粘接剂薄薄地涂布在金属缓冲材料50的内周面,并喷射硬质颗粒60的方法。或者,可以在铸型的内表面预先配置硬质颗粒60,然后将熔融金属注入至其内部。另外,预先在合金中混合硬质颗粒60,然后进行压铸成型也可。当在成型后硬质颗粒60埋入在金属内时,用盐酸或硝酸等稍微溶解成型体的表面,由此使硬质颗粒60出现在表面。通过该方式,制作由金属构成的缓冲材料主体,进而在其内表面形成硬质颗粒,从而制作缓冲材料。
[0041]可以使用网目尺寸不同的两种筛子来使硬质颗粒60的粒度出现。缠绕并包覆的具代表性的厚度是0.1-0.3mm程度,在该情况下,所使用的硬质颗粒的直径优选为
0.l-ο.5mm程度。S卩,硬质颗粒的直径与缠绕并包覆的厚度相同、或稍微更大于其,因此硬质颗粒60咬入位于缠绕并包覆的下层的、由碳纤维和基础树脂构成的复合层(碳纤维芯材30的表面)。该咬入量很小,因此不会使复合层、即承担碳纤维芯材30的强度的部分受损,而发挥固定效果。
[0042]以该方式构成的电线夹具10,以如下方式固定电线端部。即,解开电线端部的铝绞线40的绞合结构,使碳纤维芯材30露出。在所露出的碳纤维芯材30安装两部分或三部分的金属缓冲材料50。将铝线倒卷而插入至铝套筒20中,并通过两部分冲模装置进行挤压加工。挤压是通过以下方式进行的:将制成六角形的两部分冲模,用油压(油压力)使冲模向彼此结合的方向冲压。但并不限于六角形,改变冲模形状而以圆形或椭圆形的剖面制作也可。套筒一般比冲模更长,因此稍微错开挤压位置的同时挤压多次,由此挤压套筒整体。这样地,一体型夹具是仅通过铝套筒来夹持碳纤维芯材30和铝绞线40两者的结构,从剖面中的中心开始为碳纤维芯材30、金属缓冲材料50、及铝套筒20。
[0043]在使用这种电线夹具10来夹持电线时,具有如下效果。S卩,金属缓冲材料50的弹性系数根据材料而不同,但整体大概在120-50GPa的范围内。碳纤维芯材30的弹性系数的具代表性的是150GPa,铝绞线40的弹性系数的具代表性的是80GPa。S卩,金属缓冲材料50的弹性系数均小于碳纤维芯材30,因此与碳纤维芯材30相比容易产生变形,金属缓冲材料50被挤压而稍微发生变形,因此能够全部贴紧在碳纤维芯材30的形状而覆盖。
[0044]而且,使硬质颗粒60设置在金属缓冲材料50和碳纤维芯材30之间,由此使硬质颗粒60在金属缓冲材料50和碳纤维芯材30之间起到固定的作用,使得金属缓冲材料50更加可靠地夹持碳纤维芯材30。
[0045]在此,金属缓冲材料50、铝绞线40、及碳纤维芯材30彼此牢固地贴紧,并且通过基于设置硬质颗粒60的固定效果,能够使碳纤维芯材30不脱落而发挥电线整体的夹紧力。进而,作为金属缓冲材料50的材料使用锡合金时,与碳纤维芯材30的咬合良好,因此能够增大固定效果。
[0046]硬质颗粒60采用用于提高摩擦力的有效尺寸,因此不会使碳纤维芯材30受损。
[0047]从而,对形成有与碳纤维芯材30的外周面卡合的内周面并呈分段式模具的金属缓冲材料50而言,在内周表面,将具备多个硬质颗粒60的金属缓冲材料50设置在碳纤维芯材30和电线绞合层之间,并挤压最外层的铝套筒20,由此使碳纤维芯材30不受损而提高碳纤维芯材30和金属缓冲材料50的摩擦力,其结果,通过使碳纤维芯材30、金属缓冲材料50、铝绞线40、及铝套筒20 —体化,可以实现以高张拉力夹持电线。此外,在设置有外包纤维32的情况下,也可以不使用硬质颗粒60。
[0048]从而,本实施方案的电线夹具10,通过简单的结构来具有充分且稳定的夹持力。
[0049]图5是示出金属缓冲材料50的变形例的金属缓冲材料50A的横剖面图。上述的金属缓冲材料50为两部分结构,但金属缓冲材料50A为三部分结构。在该情况下也能够得到相同的效果。
[0050]图6是示出金属缓冲材料50及碳纤维芯材30的变形例的金属缓冲材料50A及碳纤维芯材30A的立体图。S卩,也能够适用于在基础线31完全没有包覆外包纤维32等的碳纤维芯材。
[0051]此外,也能够适用于:在基础线31包覆带状材料的碳纤维芯材、以并非致密的疏松方式卷绕而使包覆的部分和未包覆的部分在基础线31的表面混合而呈纹路状的碳纤维芯材、及并非绞线状而是使用多根基础线31呈四根组、六根组或八根组等编绳结构的碳纤维芯材。即使在该情况下,设置在金属缓冲材料50A的内表面的硬质颗粒60对碳纤维芯材30A和金属缓冲材料50A两者也起到固定作用,因此使碳纤维芯材30和金属缓冲材料50 —体化。在采用未包覆有碳纤维芯材30A的情况下,将硬质颗粒的直径调整为0.01-0.1mm的小的直径,由此能够使承担碳纤维芯材的强度的部分部受损而发挥固定效果。
[0052]图7是示出本发明第二实施方案的双体型的电线夹具1A的图,图8是沿图7中的B-B线切断电线夹具1A并从箭头方向看的横剖面图。此外,在图7、8中,在与图1-图6相同的功能部分标注相同的附图标记,并省略其详细说明。双体型结构复杂,但是各自进行碳纤维芯材30和铝绞线40的夹持,因此夹具的设计自由度大。一体型结构简单,但需要用一次挤压来夹持芯材和铝线两者,因此需要进行挤压率的微调整。
[0053]电线夹具1A具备:有底筒状的铝套筒20 ;碳纤维芯材30,其与该铝套筒20同轴地配置在该铝套筒20 ;铝绞线(导电性金属线)40,其设置在该碳纤维芯材30的外周;筒状金属缓冲材料50,其配置在碳纤维芯材30和铝绞线40之间;有底筒状的钢套筒70 ;及筒状金属缓冲材料50,其配置在碳纤维芯材30和钢套筒之间。在金属缓冲材料50的内周面进一步设置有硬质颗粒60。硬质颗粒60例如是直径为0.01-0.5mm的氧化铝或碳化硅。
[0054]铝套筒
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