CN102362398B - 用于制造具有端子的电线的方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于制造具有端子夹具的缆线的方法，其中该具有端子夹具的缆线通过将端子夹具的筒部压接到缆线的芯线上而形成。在该方法中，至少在将端子夹具的筒部压接到芯线之前执行预处理，在该预处理中对在芯线的金属表面上产生的金属氧化层施加机械冲击，以在金属氧化层中产生龟裂。该预处理使得在金属氧化层下的金属露出表面能够从在金属氧化层之间的缝隙露出到芯线的表面。这样使得即使在端子夹具的压接处理中的压缩率减小时，芯线内的金属露出表面和端子夹具之间也可充分接触。因此，与仅执行压接处理的传统方法相比，能够减小在芯线和筒部之间的接触电阻。

Description

用于制造具有端子的电线的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造具有端子的电线的方法。
背景技术
具有铝或铝合金(在下文中称为铝等)芯线的电线已经被用于诸如发电站的电力传输线等电力应用。近年来，期望在车辆中应用具有与配线相同种类的芯线的电线以减小车辆的重量。
用于这种目的的配线具有芯线的露出部分，所述芯线的露出部分位于配线的末端并且护层被从其剥离。将端子的线筒压接到各芯线的末端上，并且将端子连接到配合部件的端子上。
用于每个芯线的金属具有这样的特性：容易在芯线的表面上形成具有绝缘性质的金属氧化层。因此，在芯线和端子之间可能存在高接触电阻。在由铝等制造的芯线表面上容易形成非常硬的铝氧化层。结果，存在在每个芯线和端子之间表现出高接触电阻的问题。一种减小在芯线和端子之间的接触电阻的方法是将具有锯齿状槽的线筒压接到芯线上。
当将具有锯齿状槽的端子压接在芯线上时，锯齿状槽的边缘摩擦芯线表面上的金属氧化层。结果，使金属氧化层龟裂，显现出芯线的新金属表面。端子的线筒与新金属表面接触。因此，可以减小在芯线和端子之间的接触电阻。
专利文献1：日本专利申请公开No.10-125362
发明内容
如果在压接端子期间将低压力施加到芯线上，则在芯线表面上的金属氧化层不充分龟裂。结果，端子与在金属氧化层下的金属未良好接触。也就是说，通过上述方法不能充分减小接触电阻。
如果在压接端子期间将高压力施加到芯线上，则大应力集中在端子所压接到的芯线上，且芯线更可能被损坏。这会降低在端子和电线之间的机械连接的可靠性。
上述问题也存在于具有由除铝等以外的金属(例如铜或铜合金)制造的芯线的电线中。
鉴于上述情况作出本发明。本发明的目的是提供一种用于制造具有绝缘体和端子的电线的方法，其中，端子以适当的力压接到芯线上，以使芯线不会被损坏并且使在电线和端子之间的接触电阻低。
本发明涉及一种用于制造具有端子的电线的方法，将端子的筒部压接到由金属线构成的芯线上。所述方法包括：至少恰好在将所述端子的筒部压接到所述芯线上之前，通过对形成在所述芯线的金属表面上的金属氧化层施加机械力，而在所述金属氧化层中产生龟裂。
通过恰好在将所述端子的筒部压接到所述芯线上之前，在芯线表面上的金属氧化层中产生龟裂，新的金属表面通过所述龟裂而从金属氧化层中显现出来。
即使当新的金属表面未显现出来时，预先在金属氧化层中产生的龟裂也会在将端子的筒部压接到芯线的期间扩张。结果，显现出新的金属表面，并且端子的筒部与芯线适当接触。
根据本发明，预先在形成在芯线上的金属氧化层中产生龟裂。因此，即使当在压接期间被施加到端子上的压力减小时，也能够将在端子和芯线之间的接触电阻维持在低水平。
附图说明
图1是通过根据第一实施例的方法制造的端子的透视图；
图2是示出在通过压制机压制电线的压制过程之前、第一实施例的电线和压制机的透视图；
图3是示出在通过压接机将端子压接到电线上的压接过程之前、第一实施例的电线、端子和压接机的透视图；
图4是在通过压制机压制电线的压制过程之前、第一实施例的电线和压制机的截面图；
图5是在通过压制机对电线进行预处理过程中、第一实施例的电线和压制机的截面图；
图6是在通过压制机对电线进行预处理之前、第二实施例的电线和压制机的截面图；
图7是在通过压制机对电线进行预处理过程中、第二实施例的电线和压制机的截面图；
图8是在通过压制机对电线进行预处理之前、第三实施例的电线和压制机的透视图；
图9是在通过压制机对电线进行预处理之前、第三实施例的电线和压制机的截面图；
图10是在通过压制机对电线进行预处理过程中、第三实施例的电线和压制机的截面图；
图11是在通过辊压机对电线进行预处理之前、第四实施例的电线和辊压机的透视图；
图12是在通过辊压机对电线进行预处理之前、第四实施例的电线和辊压机的截面图；
图13是在通过辊压机对电线进行预处理过程中、第四实施例的电线和辊压机的截面图；
图14是在通过辊压机对电线进行预处理之后、第四实施例的电线和辊压机的截面图；
图15是在通过辊压机对电线进行预处理之前、第五实施例的电线和辊压机的透视图；
图16是在通过辊压机对电线进行预处理之前、第五实施例的电线和辊压机的截面图；
图17是在通过辊压机对电线进行预处理过程中、第五实施例的电线和辊压机的截面图；
图18是在通过辊压机对电线进行预处理之后、第五实施例的电线和辊压机的截面图；
图19是在通过压制机对电线进行预处理之后、另一实施例的电线和压制机的截面图；
图20是在通过另一实施例的压制机对电线进行预处理之后、电线的截面图；
图21是在根据另一实施例的预处理之后、电线的截面图；
图22是在通过辊压机进行预处理之前、另一实施例的电线和辊压机的透视图；
图23是在通过辊压机进行预处理之后、另一实施例的电线和辊压机的透视图；以及
图24是在通过辊压机进行预处理之后且在通过模具对电线施加超声波振动之前、另一实施例的电线和辊压机的截面图。
附图标记说明
10：具有端子的电线
11：电线
12：芯线
13：端子
21、31、41：压制机
25：压接机
51、61、74：辊压机
具体实施方式
<第一实施例>
将参考图1至图5解释本发明的第一实施例。本实施例的具有端子的电线10包括电线11和端子13。电线11包括由树脂绝缘体包覆的芯线12。芯线12在电线11的末端露出。端子13被压接到芯线12的露出部分上。
如图2所示，电线11包括芯线12和绝缘体15。芯线12由多个扭绞的金属线14构成。绝缘体15由具有绝缘性质的合成树脂制成。绝缘体15围绕由扭绞的金属线14构成的线束。每个金属线14由铜、铜合金、铝、铝合金或任何其他种适于应用的金属制成。在本实施例中，使用铝合金。在电线的末端，将绝缘体15剥离并露出芯线12。
如图3所示，端子13通过利用模具将金属板压制为预定的形状而准备。端子13包括绝缘体筒16、线筒17和连接顶端18。将绝缘体筒16压接到电线11的绝缘体15上以围绕绝缘体15。线筒17与绝缘体筒16相连续并且被压接到芯线12上以围绕芯线12。连接顶端18与线筒17相连续。连接顶端18将连接到配合部件的端子上。每个绝缘体筒16和线筒17都具有一对向上突出的板。在其中形成线筒17的本体19具有多个锯齿状槽20，所述多个锯齿状槽20沿与芯线12垂直的方向延伸。锯齿状槽20通过压制形成。
在本实施例中，具有端子的电线10的制造过程如下。
首先，执行在图2中示出的预处理。在该预处理过程中，芯线12被压制机21压制。压制机21包括上模具22和下模具23。模具22和23的相对表面具有以预定间隔形成且相互平行的多个矩形槽24。如图4所示，每个矩形槽24的宽度是每个以上间隔的一半。此外，上模具22的矩形槽24以其宽度大小相对于下模具23的矩形槽24移位。也就是说，上模具22和下模具23的凹进部分25和突出部分26彼此对准。将电线11的芯线12以与矩形槽24垂直的方式设置在压制机21中。将芯线12夹在上模具22和下模具23之间并进行压制。
通过预处理，芯线12塑性变形为如图5所示的矩形波状的形状。芯线12的位于其呈矩形形状的弯曲部分处的表面沿芯线12的纵向方向伸展。因此，即使当在芯线12的表面上形成金属氧化层(对于铝合金为铝氧化层)时，也会在弯曲部分中的相对较硬且形成在表面上的金属氧化层中产生许多龟裂。可以从金属氧化层显现出新的金属表面。
接下来，端子13通过如图3所示的已知的压接机27压接到芯线12上。将端子13放置在压接机27的砧座28上，然后将电线11的芯线12的露出部分设置在端子13上的预定位置上。将压接件29降低到如上设置的芯线12和端子13上。绝缘体15由绝缘体筒16压紧，芯线12由线筒17压紧。
当芯线12由线筒17压紧时，芯线12通过线筒17挤压并伸展。结果，使芯线12塑性变形。在芯线12塑性变形的期间，即使塑性变形的量小，在芯线12的表面上的金属氧化层中的龟裂也容易扩张。这是因为在预处理过程中预先产生龟裂。从金属氧化层显现出新的金属表面。端子13与新的金属表面接触。结果，在芯线12和端子13之间建立适当的电连接。
具体地，在本实施例中，端子13的锯齿状槽20的边缘尖锐地咬入芯线12的新的金属表面中。因此，在芯线12的新的金属表面和端子13之间提供大接触面积。这有利于减小电阻。
根据第一实施例，恰好在将端子13的线筒压接到芯线12上之前，执行预处理。在预处理过程中，芯线12被压制。结果，使在芯线12表面上的金属氧化层在预处理过程中龟裂。
即使当在端子13的压接处理过程中所施加的压力减小时，也有芯线12的在金属氧化层下的新金属表面的足够区域与端子13适当接触。因此，与仅通过已知的压接处理将线筒17压接到芯线12上相比，可以减小在芯线12和线筒17之间的接触电阻。
只需要较低的压接压力，就可以获得与由已知的压接处理将线筒17压接到芯线12上时芯线12和线筒17之间的电阻相同的电阻。因此，芯线12的金属线14不大可能由于在压接处理中的高压接压力，而被线筒17的边缘损坏。可以增加在电线11和端子13之间的机械连接强度(或张力强度)。
<第二实施例>
将参考图6和图7解释本发明的第二实施例。本实施例的预处理与第一实施例的不同，但其他的构造与第一实施例的相同。与第一实施例的相同的部分由相同的标记表示，并且不作解释。
如图6所示，本实施例的压制机31包括上模具32和下模具33。模具32和33的相对表面具有以预定间隔形成且相互平行的多个三角形槽34。
每个三角形槽34的宽度是每个以上间隔的一半。此外，上模具32的三角形槽34以其宽度大小相对于下模具33的三角形槽34移位。也就是说，上模具32和下模具33的凹进部分35和突出部分36彼此对准。将电线11的芯线12以与三角形槽34垂直的方式设置在压制机31中。在三角形槽34中压制芯线12。
如图7所示，通过压制机31对电线11的芯线12执行预处理。通过预处理，芯线12被压制并沿着三角形槽34塑性变形为波浪状的形状。芯线12的在其弯曲以形成波浪状的形状的部分处的表面沿芯线12的纵向方向伸展。因此，即使当在芯线12的表面上形成金属氧化层时，也会在金属氧化层中产生许多龟裂。可以从金属氧化层显现出新的金属表面。
与第一实施例类似，即使当在端子13的压接处理过程中所施加的压力减小时，也有芯线12的从金属氧化层显现出的新的金属表面的足够区域与端子13适当接触。因此，可以减小在芯线12和线筒17之间的接触电阻。
<第三实施例>
将参考图8至图10解释本发明的第三实施例。本实施例的预处理与第一实施例的不同，但其他的构造与第一实施例的相同。与第一实施例相同的部分由相同的标记表示，并且不作解释。
如图8和图9所示，本实施例的压制机41包括上模具42和下模具43。模具42和43的相对表面的每个具有形成为沿电线11的轴向延伸的浅矩形槽44。在浅矩形槽44中压制电线11的芯线12。以与每个浅矩形槽44相连续的方式形成释放凹部45，用于保持电线11的由绝缘体15包覆的部分。
如图10所示，通过由压制机41对电线11的芯线12执行预处理，芯线12被压制并沿着浅矩形槽44塑性变形为扁平四边形柱状的形状。邻近的金属线14在被牢固压制和变形的同时彼此摩擦。结果，即使当在金属线14的表面上形成金属氧化层时，也会在金属氧化层中产生许多龟裂，并且可以从金属氧化层显现出新的金属表面。
与第一实施例类似，即使当在端子13的压接处理过程中所施加的压力减小时，也有芯线12的从金属氧化层显现出的新的金属表面的足够区域与端子13适当接触。因此，可以减小在芯线12和线筒17之间的接触电阻。
<第四实施例>
将参考图11至图14解释本发明的第四实施例。本实施例的预处理与第一实施例的不同，但其他的构造与第一实施例的相同。与第一实施例相同的部分由相同的标记表示，并且不作解释。
如图11所示，在本实施例的预处理过程中，由辊压机51辊压芯线12。辊压机51包括一对辊子52和53。上辊子52和下辊子53中的每个具有圆柱形状。辊子轴54从辊子52和53的相应末端突出。辊子轴54的中心与相应的辊子52或53的中心对准，并且辊子轴54的直径小于辊子52或53的直径。
如图12所示，每个辊子52或53的外表面具有以与辊子轴54平行的方式延伸的矩形槽55。矩形槽55在辊子52和53的整个表面上以预定的间隔形成。当使上辊子52和下辊子53彼此最近时，上辊子52的凹进部分56和凸起部分57与下辊子53的相应凸起部分57和凹进部分56对准。
如图13所示，电线11的芯线12被夹在辊压机51的辊子52和53之间并被辊压。在芯线12通过辊子52和53之间以后，使辊子52和53反转。结果，将在辊子52和53之间的芯线12从辊子52和53移除。
通过由辊压机51对电线11的芯线12执行预处理，使芯线12塑性变形为矩形波状的形状。芯线12的在其呈矩形形状的弯曲部分处的表面沿着芯线12的纵向方向伸展。因此，即使当在芯线12的表面上形成金属氧化层(对于铝合金为铝氧化层)时，也会在弯曲部分的金属氧化层中产生许多龟裂。可以从金属氧化层显现出新的金属表面。
与第一实施例类似，即使当在端子13的压接处理过程中所施加的压力减小时，也有芯线12的从金属氧化层显现出的新的金属表面的足够区域与端子13适当接触。因此，可以减小在芯线12和线筒17之间的接触电阻。
<第五实施例>
将参考图15至图18解释本发明的第五实施例。本实施例的预处理与第一实施例的不同，但其他的构造与第一实施例的相同。与第一实施例的相同的部分由相同的标记表示，并且不作解释。
如图15所示，在本实施例的预处理过程中，由辊压机61辊压芯线12。辊压机61包括一对辊子62和63。每个辊子62和辊子63的表面具有以与辊子62或63的辊子轴64垂直的方式延伸的浅槽65。当将辊子62和63以彼此抵靠的方式放置时，由辊子62和63的底部和侧壁形成矩形孔。
如图17所示，将电线11的芯线12***形成在辊压机61的辊子62和63之间的矩形孔中，并且由辊子62和63辊压。在使芯线12通过辊子62和63之间以后，使辊子62和63反转。结果，如图18所示，将在辊子62和63之间的芯线12从辊子62和63移除。
通过由辊压机61对电线11的芯线12执行预处理，使芯线12塑性变形为与矩形孔相对应的四边形柱状的形状。邻近的金属线14在被牢固压制和变形的同时彼此摩擦。结果，即使当在金属线14的表面上形成金属氧化层时，也会在金属氧化层中产生许多龟裂，并且可以从金属氧化层显现出新的金属表面。
与第一实施例类似，即使当在端子13的压接处理过程中所施加的压力减小时，也有芯线12的从金属氧化层显现出的新的金属表面的足够区域与端子13适当接触。因此，可以减小在芯线12和线筒17之间的接触电阻。
<其他实施方式>
本发明不限于参考附图在上述描述中解释的上述实施例。例如，下列实施例也可以包括在本发明的技术范围内。
(1)在上述实施例中，使用由多根线构成的芯线。然而，也可以使用由单根线构成的芯线。
(2)在上述实施例中，执行压制处理或辊压处理，用于通过施加机械力而在金属氧化层中产生龟裂。然而，也可以执行由金属刷来刷拭芯线表面的刷拭处理来代替上述处理。
(3)在第三实施例中，在由压制机41执行的预处理过程中，芯线12塑性变形为扁平四边形柱状的形状(具有矩形横截面)。然而，芯线12也可以塑性变形为与扁平四边形柱状的形状(或矩形柱状的形状)不同的类型的四边形柱状的形状，也就是，除了矩形柱状形状以外的形状。此外，可以使芯线12塑性变形为除了四边形柱状形状以外的多边形柱状的形状。例如，可以由具有如图19所示的上模具70A和下模具70B的压制机执行预处理。通过预处理，使圆形芯线12的一部分塑性变形为六边形柱状的形状，并且被制备为塑性变形部71。
此外，可以使芯线12形成为不同于多边形柱状形状的形状。例如，在利用模具执行的预处理中，可以使芯线12的一部分塑性变形为椭圆形柱状的形状，并且被制备为如图20所示的塑性变形部72。再进一步，可以使芯线12的一部分塑性变形使得在此预处理中使其直径(或半径)减小，并且被制备为塑性变形部73。塑性变形部73(或直径减小部)可以由压制机或辊压机制备。如图22所示，辊压机74的上辊子75和下辊子76在外表面中分别具有半圆(圆弧)槽77和78。如图23所示，芯线12的一部分在由辊子75和76的槽77和78形成的圆孔中被压制，并且被制备为塑性变形部73(或直径减小部)。
(4)在预处理过程中，可以将超声波振动施加于芯线12中的线中以在金属线14的表面上产生粗糙区域(具有显微镜下可见的粗糙)。该粗糙区域可以通过由在用于使芯线12塑性变形的预处理过程中使用的模具将超声波振动施加于金属线14而产生。
当在将线筒压接到包括具有粗糙区域的线14的芯线12期间，由线筒将力施加到线14上时，线14彼此摩擦。当线14的表面上的粗糙区域彼此摩擦时，线14的表面上的氧化层被移除。结果，线14显现出新的表面。当显现出的新的表面彼此接触时，线14彼此电连接。在芯线12的径向方向上位于内部的线14可以用于电线11和端子13之间的电连接。因此，可以减小在电线11和端子13之间的接触电阻。
根据此构造，除了芯线12的塑性变形(以通过施加机械力在金属氧化层中产生龟裂)以外，还(在塑性变形期间)通过施加超声波振动产生粗糙区域。结果，可以进一步减小在芯线12和线筒17之间的接触电阻。
在用于制备塑性变形部73(或直径减小部)的处理过程中，可以利用辊压芯线12来代替由模具压制。在这样的情况中，在通过辊压形成塑性变形部73(或直径减小部)之后，可以将塑性变形部73(或直径减小部)放置在具有槽79(或凹进部分)的上模具81和具有槽80(或凹进部分)的下模具82之间，如图24所示。每个槽79或80具有与塑性变形部73(或直径减小部)的直径相同的直径。模具81和82被设置为不使芯线塑性变形的模具。通过模具81和82可以将超声波振动施加到芯线12上。

Claims (2)

1.一种用于制造具有端子的电线的方法，所述端子的筒部被压接到由金属线构成的芯线上，所述方法包括如下步骤：至少恰好在将所述端子的筒部压接到所述芯线上之前，通过对形成在所述芯线的金属表面上的金属氧化层施加机械力，从而在所述金属氧化层中产生龟裂，
其中，通过以下方式来产生所述产生龟裂：辊压所述芯线，以使所述芯线夹在具有凸起和凹进的辊子之间，并且使所述芯线塑性变形为与所述凸起和所述凹进相对应的形状，所述辊子中的一个辊子的每个凸起和每个凹进分别与所述辊子中的另一个辊子的一个凹进和一个凸起对准。
2.根据权利要求1所述的用于制造具有端子的电线的方法，其中，所述芯线由铝和铝合金中的任一种制造。
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