電気端子を電線に圧着する方法及び装置

著者らは特許

H01R4/08 - 爆発によって達成されるもの
H01R4/18 - 圧縮によるもの(H01R4/01,H01R4/24が優先)
H01R4/62 - 異なる材質の導体間の接続; アルミニウム導体もしくは鋼心アルミニウム導体との接続またはアルミニウム導体もしくは鋼芯アルミニウム導体間の接続(H01R4/68が優先)
H01R13/422 - 弾性的な単一の基台またはケース内でのもの;弾性的な鎖錠部材を伴って形成された単一の基台またはケース
H01R43/048 - 圧縮装置または圧縮方法(H01R43/042が優先)

の所有者の特許 JP2016517156:

タイコ・エレクトロニクス・コーポレイションTyco Electronics Corporation
ティーイー コネクティビティ ジャーマニー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンクTE Connectivity Germany GmbH

 

導電体(30)を有する電線に電気端子(10)を圧着する方法が提供される。当該方法は、圧着工具の対向し合う圧着工具部材同士間に電線(28)及び電気端子(10)を配置することを含む。当該方法は、導電体(30)が圧着バレル(20)に機械的且つ電気的に接続されるように、圧着工具部材を使用して、電気端子(10)の圧着バレル(20)を電線(28)の導電体(30)に押圧することも含む。圧着バレル(20)は、導電体(30)の少なくとも幾つかの金属表面(126)の少なくとも幾つかの接触部分(131)が溶融し、1つ以上の隣接し合う導電体(30)の金属表面(126)の1つ以上の接触部分(131)と熱溶着(130)を形成するように、導電体(30)に押圧される。
【選択図】 図5

 

 

本明細書に記述や例示をする主題は、一般的に、ワイヤに接続された電気端子に関する。
電気端子は、ワイヤの端部を接続するのに使用されることが多い。かかる電気端子は、典型的には、電気コンタクト及び圧着バレルを含む。圧着バレルは、内部にワイヤの端部を受容する開口を含む。圧着バレルは、ワイヤの端部の周囲に圧着されて、ワイヤの1つ以上の導体と端子との間に電気的接続を確立し、ワイヤ端部上に電気端子を機械的に保持する。ワイヤ端部上に圧着されると、圧着バレルは、ワイヤの導体(1つ又は複数)と電気コンタクトとの間に電気機械的接続を確立する。
ワイヤの導体は、銅、銅合金、銅クラッド鋼等から製造されることが多い。しかしながら、銅のコストが上昇するにつれ、アルミニウムがより低コストの代替的な導体材料となっている。しかしながら、アルミニウムを導体材料として用いることに欠点が無い訳ではない。例えば、アルミニウムを導体材料として用いる1つの欠点は、導体が大気に曝された時や導体の加工中に導体の外表面上に生じる酸化物やその他の表面材料(例えば、残留したワイヤ押出補強材料)層である。例えば、かかるアルミニウム酸化物層は、金属アルミニウムと比べて電気接続性が比較的悪い。かかる酸化物やその他の表面材料層は、他の導体材料上に形成される可能性もあるが、アルミニウムに関しては扱いが特に困難になる可能性がある。従って、かかる外側の導体表面の酸化層は、ワイヤと電気端子との間に確実な電気機械的接続を確立するためやワイヤの異なる導体間に確実な電気接続を確立するために、アルミニウム材料に接触するために突き破られなければならない。しかしながら、その靱性と、酸化物層が導体上に形成される速度が比較的速いこととにより、十分な電気的且つ機械的な結合を達成するために十分な酸化物層を排除することによって確実な電気的接続を確立することが困難である場合がある。例えば、圧着中に導体が他の導体や電気端子をこすると、導体(1つ又は複数)の酸化層が排除されて、導体(1つ又は複数)のアルミニウム材料が露出されることがある。しかしながら、圧着作業中や、露出したアルミニウム材料上に新たな酸化物が形成される前に、十分な電気的及び機械的結合を達成するために十分な酸化物層を排除することは困難である可能性がある。
上記問題は、本明細書に記述される導電体を有する電線に対して電気端子を圧着する方法によって解決される。当該方法は、圧着工具の対向し合う圧着工具部材同士間に前記電線及び前記電気端子を配置することを含む。当該方法は、前記導電体が圧着バレルに機械的且つ電気的に接続されるように、前記圧着工具部材を使用して、前記電気端子の前記圧着バレルを前記電線の前記導電体に押圧することも含む。前記圧着バレルは、前記導電体の少なくとも幾つかの金属表面の少なくとも幾つかの接触部分が溶融し、1つ以上の隣接し合う導電体の前記金属表面の1つ以上の接触部分と熱溶着を形成するように、前記導電体に押圧される。
本発明は、これから、添付の図面を参照して一例として記述される。
電気端子の一実施形態の斜視図である。
図1に示す電気端子の斜視図であり、電気端子が電線の端部周囲に圧着された後の電気端子を示す。
図1及び図2に示す電気端子を図2に示す電線に圧着するための圧着工具の一実施形態の斜視図である。
図2及び図3に示す電線の断面図であり、電気端子と電線が圧着される前の電線を示す。
図2の線5‐5に沿って切断された、図2に示す電気端子の断面図である。
電気端子の長さに沿って切断された、図2に示す電気端子の長手方向の断面図である。
図1乃至図3、図5及び図6に示す電気端子を図2乃至図6に示す電線に圧着する方法の一実施形態のフローチャートである。
図1は、電気端子10の一実施形態の斜視図である。端子10は、電気コンタクトセグメント12と、電気コンタクトセグメント12の端部16から延出する圧着セグメント14とを含む。電気コンタクトセグメント12は、電気コンタクト18を含む。図示の実施形態では、電気コンタクト18は、相手コンタクト(図示せず)を内部に受容するように構成されたレセプタクルである。しかしながら、本明細書に示す電気コンタクト18は、単に一例であることを意味している。電気端子10は、本明細書に示す電気コンタクト18に限定されず、むしろ電気端子10は、限定ではないが、圧着バレル、ばねコンタクト、梁コンタクト、タブ、ねじ式又はその他の種類の機械的締結具を受容するための開口を有する構造体等の任意の種類の電気コンタクト18を含んでもよい。
圧着セグメント14は、圧着バレル20を含む。圧着バレル20は、基部22と、基部22から延出する対向し合う側壁24とを含む。基部22及び側壁24は、1つ以上の導電体30(図2乃至図6)を含む電線28(図2乃至図6)の端部26(図2乃至図4及び図6)を受容するように構成された圧着バレル20の開口25を区画する。
圧着バレル20は、電線28の端部26周囲に圧着されるように構成され、電線28を電気端子10に機械的且つ電気的に接続する。任意ではあるが、電線28は、導電体30の長さの少なくとも一部に沿って導電体30周囲に延在する電気絶縁層36(図2、図4、及び図6)を含む。電気絶縁層36は、任意ではあるが、導体端部を露出させるために導電体30の端部の少なくとも一部から除去される。幾つかの他の実施形態では、電気コンタクト18は、他の電線(図示せず)を電気端子10に機械的且つ電気的に接続するためにその他の電線の端部周囲に圧着されるように構成された他の圧着バレル20である。従って、幾つかの他の実施形態では、電気端子10は、電線28を他の電線に電気的に接続するように構成される。言い換えれば、電気端子10は、幾つかの他の実施形態では、電線28を他のワイヤに接合するために使用されてもよい。
圧着バレル20は、コンタクト端32からワイヤ端34までの長さに延在している。コンタクト端32は、電気コンタクト18から延出している。より具体的には、コンタクト端32は、電気コンタクトセグメント12の端部16から延出している。圧着バレル20は、圧着バレル20を導電体30に電気的に接続するために導電体30と物理的に接触するように係合する電気端子圧着サブセグメント38を含む。
図示の実施形態では、基部22及び側壁24は、圧着バレル20の全長に沿って延在し、その全長を区画している。基部22は内表面40を含み、各側壁24は内表面42を含む。内表面40及び内表面42は、圧着バレル20の開口25の境界を区画する。任意ではあるが、内表面40や内表面42は、導電体30上に生じた酸化物やその他の表面材料(限定ではないが、残留するワイヤ押出補強材料等)層を突き破るための1つ以上のセレーション44を含む。内表面40,42は、夫々、本明細書において圧着バレル20の「金属表面」と呼ぶ場合がある。
電気端子10は、限定ではないが、銅、銅合金、銅クラッド鋼、アルミニウム、ニッケル、金、銀、金属合金等の任意の材料から製造することができる。電気端子10の1つ以上の部分(例えば、圧着バレル20)又は全てが、他の材料(例えば、他の金属や金属合金)でコーティングされた(例えば、めっき等がなされた)卑金属や金属合金から製造されてもよい。例えば、金属端子10の1つ以上の部分又は全てが、ニッケルでめっきされた銅基から製造されてもよい。
導電体30は、限定ではないが、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、銅クラッド鋼、ニッケル、金、銀、金属合金等の任意の材料から製造してもよい。図示の実施形態では、導電体30はアルミニウムから製造されている。
図2は、電気端子10の斜視図であり、圧着バレル20が電線28の端部26周囲に圧着された後の電気端子10を示す。図2に見ることが出来るように、側壁24は、側壁24が折り畳まれるように、且つ電線28の端部26が電気端子10の圧着バレル20に機械的に接続されるように、ワイヤ端26上に圧着される。圧着バレル20は、電線28の導電体30が電気端子10の圧着バレル20に電気的に接続されるようにサブセグメント38に沿って圧着される。圧着バレル20のワイヤ端34は、任意ではあるが、電線28が図2に示すように電気端子10に圧着されると電気絶縁層36(もしあれば)と係合する。
図示の実施形態では、電気端子10と電線28の圧着は、「F」型の圧着である。しかし、電気端子10と電線28の圧着は、限定ではないが、「W」型の圧着、「O」型の圧着等の任意のその他の種類の圧着でもよい。更に、本明細書に図示や記述がなされた具体的なサイズや形状等は、単に一例であることを意味する。圧着バレル20の具体的な形状やサイズ等は、圧着バレル20が本明細書に示すF型の圧着以外の種類の圧着のために他の形状やサイズ等を有するように、圧着の種類によって決定してもよいと理解すべきである。
図3は、電気端子10を電線28に圧着するための圧着工具100の一実施形態の斜視図である。圧着工具100は、基部102と、作動装置106と、一対の対向し合う圧着工具部材108,110とを含む。圧着工具部材108,110は、それらの間に開口116を区画する夫々の押圧表面112,114を含む。開口116は、圧着工具100の圧着ゾーン118を区画する。圧着工具部材108,110は、圧着軸120に沿って互いに向けて及び互いから離れるように移動するように構成される。作動装置106は、基部102に対して圧着工具部材108や110を移動させるために、圧着工具部材108や圧着工具部材110に動作可能に接続される。作動装置106は、基部102に対して圧着工具部材108や圧着工具部材110を移動させ、それによって圧着工具部材108,110を圧着軸120に沿って互いに向けて移動させるように構成される。
圧着工具100の作動時において、電気端子10と電線28の端部26の組立体は、圧着工具部材108,110との間の圧着ゾーン118に配置される。作動装置106は、圧着工具部材108,110を圧着軸120に沿って互いに向けて移動させるために作動される。圧着工具部材108,110が圧着軸120に沿って互いに向けて移動すると、圧着工具部材108,110の押圧表面112,114は、夫々、圧着工具部材108,110が電線28の導電体30に対して圧着バレル20を押圧するように、電気端子10の圧着バレル20と物理的に接触するように係合する。それにより、圧着工具部材108,110は、電線28が電気端子10に電気的且つ機械的に接続されるように、電線28の端部26を電気端子10の圧着バレル20に圧着する。
上述のように、圧着工具部材108,110は互いに対向している。具体的には、圧着工具部材108,110は、圧着工具部材108,110の夫々の押圧表面112,114が互いに対向するように圧着軸120に沿って配置される。図示の実施形態では、圧着工具部材108は、基部102に対して且つ圧着工具部材110に向けて及び圧着工具部材110から離れるように圧着軸120に沿って移動可能であり、圧着工具部材110は、圧着工具部材108が基部102に対して移動するときに基部102に対して静止したままである。言い換えれば、例示的な圧着工具100は、固定的な圧着工具部材110と、可動的な圧着工具部材108とを含む。或いは、圧着工具部材108に加えて、又はその代わりに、圧着工具部材110が基部102に対して圧着軸120に沿って移動するように構成される。言い換えれば、幾つかの他の実施形態では、圧着工具100は、2つの可動的な圧着工具部材を含む。更に、更に他の実施形態では、圧着工具部材108,110は、圧着工具部材108,110がジョーを区画するように、ヒンジ(図示せず)で旋回可能に互いに接続される。図示の実施形態の固定的な圧着工具部材110は、一般的に「アンビル」と呼ぶ場合がある。
任意ではあるが、1つ以上のダイは、圧着工具部材108の押圧表面112や圧着工具部材110の押圧表面114に結合又は一体的に形成される。図示の実施形態では、圧着工具部材108の押圧表面112はダイ122を含む。ダイ122は、圧着前の電気端子10や電線28に対してや、電気端子10と電線28の組立体の所定の圧着サイズや形状に対して相補的なサイズや形状を含んでもよい。
上述のように、作動装置106は、電気端子10を電線28に圧着するために圧着工具部材108,110を圧着軸120に沿って互いに向けて移動させるように構成される。任意ではあるが、作動装置106は、電気端子10と電線28が互いに圧着された後、圧着工具部材108,110を圧着軸120に沿って互いから離れるように移動させるようにも構成される。加えて、又はその代わりに、圧着工具部材108,110を圧着軸120に沿って互いから離れるように移動し、それによって圧着工具部材108,110をそれらの圧着前位置に戻すために、他の機構(図示せず)が使用される。例えば、電気端子10と電線28が互いに圧着された後に圧着工具部材108,110が圧着軸120に沿って互いから離れるように圧着工具部材108,110を圧着前位置へ付勢するために、圧着工具部材108や圧着工具部材110には、ばねやその他の付勢機構が動作可能に接続されてもよい。圧着工具部材108,110は、図3では圧着前位置で示されている。
作動装置106は、作動装置106が、圧着工具部材108,110を圧着軸120に沿って互いに向けて移動させ、それによって電気端子10と電線28を互いに圧着することを可能にする任意の種類の作動装置でよい。更に、作動装置106は、作動装置が圧着工具部材108,110を圧着軸120に沿って互いに向けて移動させることを可能にする任意の適当な機構や構造等を使用して、圧着工具部材108や圧着工具部材110に動作可能に接続されてもよい。適切な種類の作動装置106の例としては、限定ではないが、装薬、圧縮ガス、圧縮流体、燃料の燃焼、ばね、電磁パルス、リニアエンジンやレールガン等が挙げられる。図示の実施形態では、作動装置106は、圧着工具部材108,110を圧着軸120に沿って互いに向けて移動させるために化学爆薬の燃焼によって発生するエネルギー(即ち、爆発力)を使用する装薬である。更に、図示の実施形態では、作動装置106は、作動装置106の装薬によって生じたエネルギーによって矢印Aの方向に圧着軸120に沿って移動することによって圧着工具部材108,110を圧着軸120に沿って互いに向けて移動させるプランジャ124を介して、圧着工具部材108に動作可能に接続されている。
上述のように、電線28の導電体30は、図示の実施形態ではアルミニウムから製造されている。導電体材料としてアルミニウムを使用する1つの欠点は、例えば導体が大気に曝されるときや導電体30の加工(例えば、押出加工等)中に、導電体30の外側の金属(即ち、アルミニウム)表面上に生じる酸化物やその他の表面材料(限定ではないが、残留するワイヤ押出補強材料等)層である。かかる酸化物やその他の表面材料層は、アルミニウム以外の導体材料上にも形成される可能性があるが、アルミニウムに関しては扱いが特に困難になる可能性がある。本明細書に記述や例示された方法及び圧着工具の実施形態は、1つ以上の導電体30がアルミニウム以外の材料から製造される実施形態に適用可能であり、それと共に使用されてもよいと理解すべきである。更に、本明細書に記述や例示された方法及び圧着工具の実施形態は、以下において、酸化物層128に関して記述されるが、本明細書に記述や例示された方法及び圧着工具は、酸化物層128に加えて、又はその代わりに、他の表面材料層に対して使用されてもよいと理解すべきである。
例えば、図4は、電線28の端部26の断面図であり、電気端子10及び電線28が互いに圧着される前の電線28の端部26を示す。電線28は、導電体30の束と、導電体30の束を包囲する電気絶縁層36とを含む。電線28は、任意の数の導電体30を含んでもよい。
電気ケーブル28の導電体30は、導電体30の束の外周を形成する外部導電体30aの群を含む。導電体30は、外部導電体30bによって包囲された内部導電体30bの群を含む。各導電体30は、導電体30のアルミニウム材料の外表面を区画する金属表面126を含む。導電体30は、例えば導電体30が空気に曝されると、導電体30の金属表面126上に形成される酸化物層128も含む。酸化物層128は、導電性が比較的悪い。従って、導電体30と別の導電体30や圧着バレル20との間に確実な電気的接続を確立するために、酸化物層128は、例えば圧着加工の一部として、導電体30の金属表面126を露出させて物理的接触をなすために排除されなくてはならない。酸化物層128の厚みは、酸化物層128をより良く示すために、図4では誇張されることができる。
再度図3を参照すると、作動部材106は、電線28の少なくとも幾つかの導電体30の金属表面126が、1つ以上の隣接し合う導電体30の金属表面(1つ又は複数)と熱溶着を形成するように、電気端子10と電線28を互いに圧着するように構成される。従来の圧着作業では、金属表面126同士間の接合は、例えば(酸化物層128が存在する場合は)酸化物層128間の押出によって、金属表面126の接触部分が互いに物理的に接触する箇所に生じる冷間接合によって形成される。「冷間圧接」とは、互いに物理的に接触する金属表面126の接触部分同士間の融合がなく形成される固体状の結合である。冷間圧接は、「接着」又は「固体状」接合と呼ぶ場合がある。しかしながら、本明細書に記述及び例示される圧着作業は、従来の圧着加工よりも高いエネルギーの圧着加工を使用して、電線28の様々な個別の導電体30同士間で確実且つ十分な電気的接続をもたらす。具体的には、作動装置106は、導電体30の少なくとも幾つかの金属表面126の少なくとも幾つかの接触部分が、1つ以上の隣接し合う導電体30の金属表面126の1つ以上の接触部分と熱溶着を形成するように、電気端子10と電線28を互いに圧着するように構成される。「熱溶着」は、金属表面126の接触部分が溶けて融合する融接加工から形成される液体状接合である。また、作動装置106は、圧着バレル20の内表面40や42の1つ以上の接触部分が、1つ以上の外部導電体30aの金属表面126の1つ以上の接触部分と熱溶着を形成するように、電気端子10と電線28を互いに圧着するように構成される。圧着バレル20と外部導電体30aの間に形成される熱溶着は全て、圧着バレル20と電線28の導電体30との間で確実且つ十分な電気的接続をもたらす。
作動装置106は、圧着工具部材108,110の互いに対する移動の速度を制御することによって、熱溶着を生じさせるために隣接し合う導電体30同士間に十分な摩擦エネルギーを与えるように構成される。具体的には、圧着作業中に圧着工具部材108,110が圧着バレル20を導電体に対して押圧すると、導電体30は、隣接し合う導電体30と圧着バレル20をこする(即ち、スライドする)。こすることにより、導電体30の既存の酸化物層128を排除したり突き破ったりすることによって、導電体30の金属表面126の接触部分を露出する。
圧着作業中に導電体30を互いに及び圧着バレル20に接してスライドさせることにより、隣接し合う導電体30同士間及び外部導電体30a(図4〜6)と圧着バレル20との間に摩擦力を作り出す。導電体30が互いに及び圧着バレルに接してスライドし、十分な摩擦エネルギーの散逸によって、付随する酸化物排除や金属押出が生じると、金属表面126の接触部分の少なくとも幾つかは、熱溶着を形成するために溶融することが出来る。一部の実施形態では、接触部分間の十分且つ確実な電気的接続を形成するために十分な押出を得るために、少なくとも約80%の圧着作業の結果としての断面積指数の減少が必要である。
圧着工具部材108,110の速度は、圧着バレル20が導電体30に押圧されるときに導電体30が互いに及び圧着バレル20に接してスライドすることによって生じる摩擦エネルギーの量を制御する。具体的には、圧着工具部材108,110が互いに向かう移動の速度は、導電体30に摩擦エネルギーが加えられる持続時間を決定する。作動装置106は、金属表面126の接触部分の少なくとも幾つかを溶融するのに十分な短時間で導電体30に対して摩擦エネルギーを加えるように構成される。具体的には、作動装置106は、生じた熱が導電体30の長さに沿って消散する前に導電体30の金属表面126の接触部分の少なくとも幾つかの溶融を生じるために圧着を形成するのにかかる時間内で摩擦力が十分な熱量を生じるように、十分に速い速度で圧着工具部材108,110を互いに向けて移動させるように構成される。言い換えれば、圧着工具部材108,110が互いに向けて移動する速度は、接触部分が形成されるときに導電体30の金属表面126の接触部分(や圧着バレル20の表面40や42の接触部分)の少なくとも幾つかを溶融させる準断熱条件を生じるのに十分に速い。
上述のように、作動装置106は、金属表面126の接触部分の少なくとも幾つかを溶融して熱溶着を形成するのに十分に速い速度で圧着工具部材108,110の相対移動をもたらし、露出した接触部分が熱溶着で新たな酸化物層を形成することを防止する。言い換えれば、金属表面126の接触部分の金属材料は、熱溶着を形成し、熱溶着の箇所で接触部分間に次の酸化物層が生じることがない。酸化物層128が介在することなく(一部の残留する酸化物材料が存在したままである可能性はあるが)金属表面126の接触部分同士間(や金属表面126の接触部分と圧着バレル20の内表面40や内表面42の接触部分との間)に熱溶着が形成されるため、熱溶着は、このように十分且つ確実な電気的接続を形成する。
当然のことながら、熱溶着に加えて、本明細書に記述及び例示された圧着作業は、固体状態を液体状態に変換するために(即ち、溶融するために)圧着作業中に十分な摩擦熱消散が行われなかった導電体30の金属表面126の一部の接触部分の間(や圧着バレル20の表面40や42の1つ以上の接触部分と1つ以上の導電体30の1つ以上の接触部分の間)に冷間圧接も形成してもよい。
図5及び図6は、熱溶着を示す。具体的には、図5は、図2の線5‐5に沿って切断された、電気端子10の断面図である。図6は、電気端子10の長さに沿って切断された、電気端子10の長手方向の断面図である。図5及び図6は、圧着バレル20が電線28に圧着された後の電気端子10を示す。図5及び図6に見られるように、熱溶着130が、少なくとも幾つかの隣接し合う導電体30の接触部分131の少なくとも幾つかの間に形成されるように、作動装置106(図3)によって圧着作業が行われている。任意ではあるが、外部導電体30aの少なくとも幾つかの接触部分131の少なくとも幾つかと圧着バレル20との間には熱溶着132が形成される。
具体的には、内部導電体30bの少なくとも幾つかの金属表面126の接触部分131は、対応する酸化物層128(図5では見えない)から露出している。接触部分131の少なくとも幾つかは溶融し、1つ以上の隣接し合う内部導電体30bの金属表面126の接触部分131と熱溶着130を形成している。更に、内部導電体30bの少なくとも幾つかの接触部分131の少なくとも幾つかは、1つ以上の隣接し合う外部導電体30aの金属表面126の接触部分131と熱溶着130を形成している。外部導電体30aの少なくとも幾つかの接触部分131の少なくとも幾つかは、1つ以上の隣接し合う外部導電体30aの金属表面126の接触部分131と熱溶着130を形成している。図示の実施形態では、圧着バレル20の内表面40や内表面42の少なくとも幾つかの接触部分133は、外部導電体30aの少なくとも幾つかの金属表面126の少なくとも幾つかの接触部分131と熱溶着132を形成している。溶着130は、導電体30同士間の十分且つ確実な電気的接続をもたらす。溶着132は、導電体30と圧着バレル20との間に十分且つ確実な電気的接続をもたらす。電気ケーブル28の導電体30は、このように、電気端子10が電線28に電気的に接続されるように圧着バレル20に電気的に接続される。
任意ではあるが、圧着バレル20はセレーション44(図1)を含み、セレーション44は、外部導電体30aと圧着バレル20の間に十分且つ確実な電気的接続を(溶着132に加えて又はその代わりに)もたらすことを容易にするために、外部導電体30aの酸化物層128を突き破ることを支援する。
再度図3を参照すると、作動装置106は、熱溶着130や132(図5及び図6)を形成するために圧着工具部材108,110が互いに向けて移動する速度を制御するように構成される。圧着工具部材108,110の相対移動の速度は、圧着工具部材108,110の互いに向かう移動の距離に沿って可変である。具体的には、圧着工具部材108,110は、圧着工具部材108,110の開始位置から最高速度値まで加速され、圧着工具部材108,110の最終的な圧着位置で相対移動を停止するために最高速度値から減速される。作動装置106は、圧着作業が、導電体30の少なくとも幾つかの金属表面126の接触部分131(図5及び図6)の少なくとも幾つかを溶融して熱溶着130や熱溶着132(図5及び図6)の少なくとも幾つかを形成することを可能にする任意の最高速度値で圧着工具部材108,110を互いに向けて移動させるように構成されてもよい。作動装置106が圧着工具部材108,110を互いに向けて移動させる最高速度値の例としては、限定ではないが、少なくとも毎秒約30メートル(m/s)、少なくとも約40m/s、少なくとも約45m/sや、少なくとも約50m/s等が挙げられる。
熱溶着130や熱溶着132を形成するために作動装置106が圧着工具部材108,110を互いに向けて移動させる最高速度値は、限定ではないが、互いに対してスライドする構成部品(例えば、2つの導電体30又は導電体30と圧着バレル20)間の摩擦係数、特定の種類の電気端子10及び電線28に対する圧着作業を完了するのに必要な力の量、圧着バレル20の形状寸法や材料や、電気ケーブル28の形状寸法等の様々な因子によって夫々決定してもよいと理解すべきである。例えば、熱溶着130や熱溶着132を形成するのに十分な最高速度値は、圧着を完了するのに必要な圧着工具部材108,110の互いに向かう移動の距離によって決定してもよく、この距離は、圧着バレル20や電気ケーブル28の形状寸法(例えば、サイズや形状)に基づいて決定される。
上述のように、作動装置106は、作動装置106が、圧着工具部材108,110を圧着軸120に沿って互いに向けて移動させることによって、電気端子10と電線28を互いに圧着することが出来るようにする任意の種類の作動装置でもよい。図示の実施形態では、作動装置106は、圧着工具部材108,110を圧着軸120に沿って互いに向けて移動させるために化学爆薬の燃焼によって生じるエネルギー(即ち、爆発力)を使用する装薬である。装薬は、圧着作業が熱溶着130や熱溶着132を形成することを可能にする最高速度値(圧着工具部材108,110の相対移動の)を作動装置106が提供することを可能にする任意のエネルギー量を生み出すように構成されてもよい。その他の種類の作動装置106が使用される場合、かかるその他の種類の作動装置106は、圧着作業が熱溶着130や熱溶着132を形成することを可能にする任意の量の力を圧着工具部材108や圧着工具部材110に加えるように構成されてもよい。例えば、作動装置106がばねである場合、ばねは、圧着作業が熱溶着130や熱溶着132を形成することを可能にする任意の量のばね力を圧着工具部材108や圧着工具部材110に加えるように構成されてもよい。
図7は、電気端子(例えば、図1乃至図3、図5、及び図6に示す電気端子10)を電線(例えば、図2乃至図6に示す電線28)に圧着する方法200の一実施形態のフローチャートである。方法200は、限定ではないが、図3に示す圧着工具100等の圧着工具によって実行されてもよい。方法200は、ステップ202において、圧着工具の対向し合う圧着工具部材(例えば、図3に示す圧着工具部材108,110)の間に延在する圧着ゾーン(例えば、図3に示す圧着ゾーン118)内に電線及び電気端子を配置することを含む。電線及び電気端子は、ステップ202で圧着ゾーン内に配置される前に組み立てられてもよい。或いは、電気端子及び電線は、互いに異なる時や同時かに拘らず、圧着ゾーン内で別々に配置されてもよい。電気端子及び電線が異なる時に圧着ゾーン内に別々に配置される場合は、電線又は電気端子のいずれかが他方より前に圧着ゾーン内に配置されてもよい。
ステップ204では、方法200は、導電体が圧着バレルに機械的且つ電気的に接続されるように圧着工具部材を使用して電線の導電体(例えば、図2乃至図6に示す導電体30)に対して電気端子の圧着バレル(例えば、図1乃至図3、図5、及び図6に示す圧着バレル20)を押圧することを含む。圧着バレルは、ステップ204において、導電体の少なくとも幾つかの金属表面(例えば、図4乃至図6に示す金属表面126)の接触部分(例えば、図5及び図6に示す接触部分131)の少なくとも幾つかが溶融し、1つ以上の隣接し合う導電体の金属表面の1つ以上の接触部分と熱溶着を形成するように、導電体に対して押圧される。金属表面は溶融され、熱溶着の箇所で接触部分上に酸化物層が生じる前に熱溶着が形成される。
ステップ204にて導電体に対して圧着バレルを押圧することは、導電体の少なくとも幾つかの金属表面の接触部分の少なくとも幾つかを溶融させるのに十分に速い速度で圧着工具部材同士を互いに向けて移動させることを含む。更に、ステップ204にて導電体に対して圧着バレルを押圧することは、ステップ204bにて、導電体の少なくとも幾つかの金属表面の接触部分の少なくとも幾つかを溶融するのに十分な熱量を生成する摩擦力を隣接し合う導電体同士間に作り出すことを含む。
幾つかの実施形態では、ステップ204にて導電体に対して圧着バレルを押圧することは、ステップ204cにて、隣接し合う導電体の酸化物層が、導電体の金属表面の接触部分を露出するために排除されるように、隣接し合う導電体を互いに対してこすることを含んでもよい。
任意ではあるが、ステップ204にて導電体に対して圧着バレルを押圧することは、ステップ204dにて、圧着バレルの金属表面の接触部分が、1つ以上の導電体の金属表面の1つ以上の接触部分と熱溶着を形成するように、圧着バレルの金属表面(例えば、図1、図5、及び図6に示す表面40や表面42)の接触部分(例えば、図5及び図6に示す接触部分133)を溶融することを備える。
本明細書に記述や例示された実施形態は、電気端子を電線に圧着する方法及び装置を提供し、圧着作業は、電気端子と電線の間に十分且つ確実な電気的接続をもたらす。本明細書に記述や例示された実施形態は、少なくとも幾つかの既知の圧着方法及び装置と比べて、電気端子と電線の間により十分且つより確実な電気的接続をもたらす方法及び装置を提供する可能性がある。本明細書に記述や例示された実施形態は、少なくとも幾つかの既知の圧着方法及び装置と比べて、電線に電気端子をより容易に圧着する方法及び装置を提供する可能性がある。
上記の記述は、一例であり、限定的なものではないと理解すべきである。例えば、上述の実施形態(やその態様)は、互いに組み合わせて使用されてもよい。更に、本発明の範囲から逸脱することなく本発明の教示に特定の状況又は材料を適応させるために、多くの修正がなされてもよい。本明細書に記述された寸法、材料の種類、様々な構成部品の向き、及び様々な構成部品の数及び位置は、特定の実施形態のパラメータを定義するものであり、限定的なものではなく、単に例示的な実施形態である。本請求の精神及び範囲の多くの他の実施形態及び修正は、上記の記述を検討すれば当業者には明らかになるだろう。従って、本発明の範囲は、かかる請求項が適用される均等物の全範囲に加えて、添付の請求項を参照して決定されるべきである。添付の請求項では、「含む(including)」及び「において(in which)」という用語は、「備える(comprising)」及び「において(wherein)」という夫々の用語の平易な英語の同義語として使用されている。更に、後続の請求項において、「第1の(first)」、「第2の(second)」、及び「第3の(third)」等の用語は、単にラベルとして使用されており、それらの物体に対して数に関する要求事項を課すものではない。



  1. 導電体(30)を有する電線(28)に電気端子(10)を圧着する方法(200)であって、
    圧着工具(100)の対向し合う圧着工具部材(108,110)間に前記電線(28)及び前記電気端子(10)を配置すること(202)と、
    前記導電体(30)が圧着バレル(20)に機械的且つ電気的に接続されるように前記圧着工具部材(108,110)を使用して前記電線(28)の前記導電体(30)に対して前記電気端子(10)の前記圧着バレル(20)を押圧すること(204)を備え、
    前記導電体(30)の少なくとも幾つかの金属表面(126)の少なくとも幾つかの接触部分(131)が溶融し、1つ以上の隣接し合う導電体(30)の前記金属表面(126)の1つ以上の接触部分(131)と熱溶着(130)を形成するように、前記圧着バレル(20)は、前記導電体(30)に対して押圧される、方法(200)。

  2. 前記導電体(30)に対して前記圧着バレル(20)を押圧すること(204)は、
    前記金属表面(126)の前記少なくとも幾つかの接触部分(131)を溶融させるのに十分に速い速度で前記圧着工具部材(108,110)を互いに向けて移動させることを備える、
    請求項1の方法(200)。

  3. 前記導電体(30)に対して前記圧着バレル(20)を押圧すること(204)は、
    前記金属表面(126)の前記少なくとも幾つかの接触部分(131)を溶融するのに十分な熱量を生じる摩擦力を隣接し合う導電体(30)同士間に作り出すこと(204b)を備える、
    請求項1の方法(200)。

  4. 前記導電体(30)に対して前記圧着バレル(20)を押圧すること(204)は、
    前記金属表面(126)の前記少なくとも幾つかの接触部分(131)を溶融するのに十分な短い持続時間で隣接し合う導電体(30)同士間に摩擦エネルギーを加えることを備える、
    請求項1の方法(200)。

  5. 前記導電体(30)はアルミニウム導電体(30)であり、
    前記圧着工具部材(108,110)を使用して前記導電体(30)に対して前記圧着バレル(20)を押圧すること(204)は、
    前記隣接し合う導電体(30)の酸化物層(128)が、前記導電体(30)の前記金属表面(126)の前記接触部分(131)を露出するために排除されるように、隣接し合う導電体(30)を互いに対してこすること(204c)を備える、
    請求項1の方法。

  6. 前記導電体(30)に対して前記圧着バレル(20)を押圧すること(204)は、
    前記熱溶着(130)の箇所に前記金属表面(126)の前記少なくとも幾つかの接触部分(131)上に酸化物層が形成される前に前記熱溶着(130)を形成することを備える、
    請求項1の方法(200)。

  7. 前記圧着工具部材(108,110)を使用して前記導電体(30)に対して前記圧着バレル(20)を押圧すること(204)は、
    前記圧着バレル(20)の金属表面(40及び/又は42)の前記少なくとも幾つかの接触部分(133)が、前記導電体(30)の内の1つ以上の前記金属表面(126)と熱溶着(132)を形成するように、前記圧着バレル(20)の前記金属表面(40や42)の前記少なくとも1つの接触部分(133)を溶融すること(204d)を備える、
    請求項1の方法(200)。

  8. 前記圧着工具部材(108,110)を使用して前記導電体(30)に対して前記圧着バレル(20)を押圧すること(204)は、
    少なくとも毎秒約30メートルの速度で前記圧着工具部材(108,110)を互いに対して移動させることを備える、
    請求項1の方法(200)。

  9. 前記圧着工具部材(108,110)を使用して前記導電体(30)に対して前記圧着バレル(20)を押圧すること(204)は、
    装薬を使用して前記圧着工具部材(108,110)を互いに向けて移動させることを備える、
    請求項1の方法(200)。

  10. 前記圧着工具部材(108,110)を使用して前記導電体(30)に対して前記圧着バレル(20)を押圧すること(204)は、
    圧縮ガス、圧縮流体、燃料の燃焼、ばね、電磁パルス、レールガン、又はリニアエンジンの内の少なくとも1つを使用して前記圧着工具部材(108,110)を互いに向けて移動させることを備える、
    請求項1の方法(200)。

 

 

Patent trol of patentswamp
類似の特許
ケーブル加工装置1は、ケーブルを切断するための切断刃27、28、切断刃により切断されたケーブルの部分7’の後端部から絶縁体を剥離するための第1の絶縁体剥離刃29、30およびケーブルの残り7の前端部から絶縁体を剥離するための第2の絶縁体剥離刃31、32を持つ切断および絶縁体剥離ユニット2、ならびに絶縁体が剥離された、切断されたケーブルの部分7’の後端部を第1の圧着端子41と接続するための第1の圧着ツール4および絶縁体が剥離されたケーブルの残り7の前端部を第2の圧着端子42と接続するための第2の圧着ツール5を持つ圧着プレス3を含む。キャリッジに形成され、ケーブル加工装置1の機械ハウジング23に変位可能に装着される持ち上げ装置6は、切断および絶縁体剥離ユニット2、ならびに圧着プレス3の第1の圧着ツール4および第2の圧着ツール5の両方を動作させることができる。この場合、持ち上げ装置6は、モータに駆動される偏心軸20により、上方および下方に移動させることができる。
【課題】完全に自動化されたリード製造機械ほど複雑または高価ではない、ワイヤ個分けデバイスの提供。
【解決手段】ワイヤ個分けデバイス106は、キャリア部材112と保持機構とを含む。キャリア部材は、前縁部114および反対側の後縁部を有する。前縁部は、後縁部に向かって少なくとも部分的に延在するスロット118への開口部を画定する。キャリア部材は、複数のワイヤ102を含むワイヤ束104に対して移動して、その結果、前縁部がワイヤ束に係合するように構成される。スロットは、その中にワイヤ束のうちの1本のワイヤを受容するように構成される。保持機構は、キャリア部材に結合されスロットに対して並置されて、キャリア部材がワイヤ束から離れるように移動してワイヤ束からワイヤを分離する際に、ワイヤをスロットの中に保持する。
【選択図】図2
ケーブル加工装置 // JP2016100336
【課題】ケーブル加工装置のセットアップに関して単純かつ安全に操作されるケーブル加工装置を提供すること。
【解決手段】加工ステーション2、3、4、例えば圧着ステーション4の手元セットアップのための手元制御ユニット10を備える、ケーブルを装備するためのケーブル加工装置1。圧着ステーション4の手元制御ユニット10は、加工工程をトリガするためのトリガボタン11と、圧着工程を実行すべきかどうかの承認のための承認ボタン13とを有する。加工工程は、トリガボタン11と承認ボタン13とを同時に押下することによってのみ開始できる。また、手元制御ユニット10は、ケーブルのケーブル端部を圧着ステーション4へと供給するための供給ユニット8を起動するための、ケーブルコールボタン12を備える。
【選択図】図2
【課題】効率的な電力システムを有するワイヤレス通信システムにおける、通信デバイスを有す終端システムを提供する。【解決手段】終端システム100は、適用装置102およびこの適用装置に装着された通信デバイス103を含む。適用装置は、圧着ストロークに沿って、固定アンビル118に向かっておよびこれから離れるように移動可能であるラム144を有する。アンビルは端子110を受容する。ラムは、圧着ストロークに沿って端子を配線112に適用するように構成される圧着工具108に結合される。通信デバイスは、記憶システム、ワイヤレス通信システム、およびマイクロコントローラを含む。記憶システムは、適用装置に関連するデータを記憶する。ワイヤレス通信システムは、適用装置に関連するデータを、操作者によってアクセスされる外部デバイス126とワイヤレスで通信する。【選択図】図1
ハンドプライヤ // JP2016055428
【課題】本発明は、特にプレスプライヤに係わるハンドプライヤ(1)に関する。
【解決手段】本発明にしたがえば、ハンドプライヤ(1)は、実行された作業行程(17)数をカウントするカウント装置(16)を具備する。カウント装置(16)は、センサを備えて形成され、センサは、作業行程(17)を介して相対運動する2つの構造要素の距離または経路、特にハンドレバー(2、3)の距離または経路を検出する。カウント装置(16)により算出されたカウントレベルが閾値を超える場合に、ハンドプライヤ(1)の表示装置に動作要素の交換または鍛造型の交換またはハンドプライヤの検定を行う必要があることを示す表示が生成される。
【選択図】図1
本発明の目的は、導体層配線ハーネスの中間および端部接続の両方の、復元可能かつ均一で信頼性の高い接続を提供することである。このため、本発明では、圧着領域内に連続する均一の圧力をかけることによりコネクタ内の導体の同時圧着を行う。
ある実施形態において、本発明の圧着は、2つのシェル(21s,21i)であって、各シェルが、横リブ(N1,N2,N3)を備える内面(F1)を形成する主壁(P1)を有するシェルを有する工具によって行われる。各シェル(21s,21i)はまた壁(P1)に対して直角に折れ曲がり内空間(E1)を画定する端部(B1)を有する。この空間(E1)に、リブ(N1,N2,N3)に対して直角に設けられた非絶縁導体(51)のコネクタ(32)が導入され、コネクタ(32)の壁(32s,32i)上のリブ(N1,N2,N3)の圧縮(Ps)により横溝を形成する。
複合外皮を有する航空旅客室の電流戻りネットワークにおいて使用。
本発明の目的は、航空機胴体のような非導電性構造体内の電流リターン回路網の部分間の抵抗率に関して電気的に効率が良い等電位接続部を形成することである。本発明によって採用される方法は、大きな断面のアルミニウムケーブルに等電位ボンディング機能を付与するものであり、前記ボンディングは、直接的接触により、物理的に接続可能な数の装置に電気的に接続される。
一実施形態によれば、複合材料製外皮を有する航空機胴体(100)の電気接続アセンブリは、コネクタ(202)を介して主電流リターン回路網用ブラケット(113、141)および電気装置用ブラケット(111)に対して等電位ボンディングする働きをする大きな断面のアルミニウム合金製ケーブル(1)を電気的に相互接続するためのインラインシャントコネクタ(2)を備える。それぞれのインラインシャントコネクタ(2)は、ケーブル(1)と直接電気的に接触する中央スリーブ(2m)と、圧着によりケーブル(1)に取り付けるための端部と、装置のブラケット(111)に取り付けるためのアタッチメント手段(2p)とを備える。スリーブ(2m)の端部それぞれには、シール部が収容される。それぞれの相互接続部は、窓部剥離によって形成された中央接触領域を囲む2つの封止領域を有する。
【課題】絶縁ワイヤ、特に、絶縁ワニスを備えたワイヤ同士の間の、安全な、材質同士の結合が可能であるように改善する。【解決手段】絶縁材を備えた複数のワイヤの束を導電結合するための方法およびアセンブリに関し、絶縁材を少なくとも部分的に超音波作用によって除去する。良好な導電結合において高い機械的剛性を保証するためには、第1の段階で、複数のワイヤの絶縁材をプラスチック超音波溶接によって少なくとも部分的に除去し、かつ、第2の段階で、複数のワイヤを、金属超音波溶接または抵抗溶接によって材質同士で結合させる。【選択図】図4
【課題】先行技術の欠点を回避し、特に、圧着中の望まれていないケーブルの長さ伸長という不利な結果が少なくとも低減され得る圧着接続部および圧着装置を製造する方法を作り出す。
【解決手段】圧着接続部を製造するための方法においては、初めに、ケーブル(3)のケーブル端部が、グリッパ(4)によって圧着プレス(2)に案内される。この送り動作のために、グリッパ(4)は、アクチュエータによってケーブル軸線(x)に沿って軸線方向に移動される。その後に、ケーブル端部は、圧着コンタクト(9)と接続される。圧着プロセス中に、グリッパ(4)は、圧着中のケーブルの長さ伸長を補償するために、送り動作と反対方向に生じる戻り動作(e)時にケーブル(3)のケーブル軸線(x)に沿って移動される。
【選択図】図3
【課題】可能な限り単純且つ製造が安価であると同時に可能な限り良好に封止され長期間安定したコンタクト装置を提供する。
【解決手段】断面ではコンタクト部材1の完全に圧着された状態では導電体の外周に達するように構成される少なくとも1つの圧着片31a,31bを有する電気コンタクト部材に関し、腐食媒体の浸入に対して可能な限り単純且つ効果的に、長期的な安定性によってコンタクト装置の内部80を封止するために、コンタクト部材1の前部保護片11a,11bは、断面では圧着片31a,31bに横断的に延在するように整列され、圧着片31a,31bに支えられ、導電体の前部部分は、断面では前部保護片11a,11bによって被覆されるように規定される。
【選択図】図3
To top