CN107005014A - 带端子电线及带端子电线的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种带端子电线的制造方法,带端子电线包括具有由多根裸线(15)构成的芯线(13)的电线(11)以及具有压接于芯线(13)的周围的线筒(19)的母端子(12),其中,带端子电线(10)的制造方法包括对芯线(13)施加超声波振动的第一工序以及在芯线(13)的被施加超声波振动的区域压接线筒(19)的第二工序,第一工序留下基于第二工序的压接的压缩余量而对芯线(13)施加超声波振动,以使得在第二工序后进一步压缩了带端子电线(10)的芯线(13)的情况下,直至带端子电线(10)的裸线(15)断线之前电线(11)与母端子(12)之间的电阻保持稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种带端子电线及带端子电线的制造方法。
背景技术
以往,作为带端子电线,例如公知专利文献1所记载的带端子电线。该带端子电线是在包含由多条裸线构成的芯线的电线和从该电线露出的芯线上压接端子而成的。端子具有以在芯线的外侧卷绕的方式压接的压接部。通过使压接部以卷绕的方式压接于芯线的外侧,将电线与端子电连接。在该带端子电线的制造中,通过在将端子压接到芯线之前预先对芯线施加超声波振动,使构成芯线的裸线的表面变得粗糙。如果表面粗糙的状态下的裸线彼此在压接端子时相互摩擦,则使裸线的新生面露出,容易确保裸线彼此的电连接。其结果是,容易抑制电线与端子之间的电阻。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-82127号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,可知的是,即使尝试如专利文献1那样在将端子压接到芯线之前对芯线施加超声波振动,也存在电线与端子之间的电阻无法充分降低的情况。
在上述的情况下,如果在压接时进一步压缩芯线,虽然电阻降低,但在过度压缩芯线时会使构成芯线的裸线断线。
本发明是基于上述的情形而完成的,其目的在于提供降低了电线与端子之间的电阻的带端子电线及带端子电线的制造方法。
用于解决课题的技术方案
本发明提供一种带端子电线的制造方法,该带端子电线包括电线以及端子,所述电线具有由多根裸线构成的芯线,所述端子具有压接于所述芯线的周围的压接部,其中,所述带端子电线的制造方法包括:第一工序,对所述芯线施加超声波振动;以及第二工序,在所述芯线的被施加了超声波振动的区域压接所述压接部,所述第一工序留下基于所述第二工序的压接的压缩余量而对所述芯线施加超声波振动,以使得在所述第二工序后进一步压缩了所述带端子电线的所述芯线的情况下,直至该带端子电线的所述裸线断线之前所述电线与所述端子之间的电阻保持稳定。
首先,通过在第一工序中对芯线施加超声波振动,使构成芯线的多根裸线的表面粗糙化。
接下来,在第二工序中,通过利用压接部来压缩芯线而使多根裸线之间相互摩擦。这样一来,通过使表面粗糙化的裸线之间相互摩擦,削除在裸线的表面上形成的氧化膜而使裸线的新生面(金属表面)露出。通过使以上述方式露出的裸线的新生面彼此接触,多根裸线间电连接。
另外,通过利用压接部来压缩芯线,在裸线的表面形成的氧化膜被削除而使裸线的新生面露出,将露出的裸线的新生面与压接部电连接。由此,能够使电线与端子之间的电阻减少。
进而,根据本发明,在第一工序中,留下第二工序中的压接部的压接余量而对芯线施加超声波振动。该压接余量被定义为,在进一步压缩第二工序后的带端子电线的芯线的情况下,直至该带端子电线的裸线断线之前,电线与端子之间的电阻稳定。通过在留下以上述方式定义的压接余量的情况下对芯线施加超声波振动,从而利用压接部来除去芯线表面的氧化膜,并且能够在抑制裸线的断线的同时降低裸线间的电阻。其结果是,能够使裸线电线与端子之间的电阻降低。
此外,“第二工序后”被定义为,在第二工序结束之后且带端子电线完成之后。该“第二工序后”包括将带端子电线置于流通过程的情况,另外,还包括在现实中使用带端子电线的情况。
另外,“电线与端子之间的电阻稳定”包括即使在第二工序中使压接部压接于芯线的程度变化的情况下电线与端子之间的电阻也大致恒定的情况,并且还包括电阻的变化比较小的情况。
作为本发明的实施方式而优选以下的方式。
优选的是,由(第一工序后的所述芯线的截面积/第一工序前的所述芯线的截面积)×100(%)定义的第一压缩率为85%以上。此外,减小第一压缩率意味着将芯线高压缩,增大第一压缩率意味着将芯线低压缩。
当使第一压缩率小于85%而将芯线高压缩时,无法确保第二工序中的压缩余量,因此不优选。
优选的是,所述第一压缩率为95%以下。
在使第一压缩率大于95%而将芯线低压缩的情况下,无法使裸线的表面充分地粗糙化,因此无法充分地降低多根裸线间的电阻。这样一来,多根裸线中的位于芯线的径向的中央附近的裸线有时无法在与端子的压接部的电连接中发挥作用。其结果是,无法充分地降低电线与端子之间的电阻,因此不优选。
优选的是,由(第二工序后的所述芯线的截面积/第一工序前的所述芯线的截面积)×100(%)定义的第二压缩率为50%以上。
通过将第二工序中的第二压缩率设为50%以上,能够切实地确保第二工序中的压接余量。由此,能够切实地降低电线与端子之间的电阻值。
此外,上述的第二压缩率成为表示所完成的带端子电线中的芯线的压缩程度的最终指标。因此,在第二工序后进一步压缩带端子电线的芯线而使带端子电线的裸线即将断线之前,芯线与第二工序执行后相比成为高压缩状态。即,当由(裸线即将断线之前的芯线的截面积/第一工序前的芯线的截面积)×100(%)进行定义时,成为“第二压缩率>断线前压缩率”的关系。
优选的是,所述裸线由铝或者铝合金构成。
这样一来,在芯线由铝或者铝合金铝合金构成的情况下,在芯线的表面上比较容易形成氧化膜等绝缘性的被膜。本方案对于在芯线的表面容易形成绝缘性的被膜的情况有效。
优选的是,在所述压接部压接于所述芯线的状态下,在所述压接部压接有20根以上的所述多根裸线。
在芯线具有20根以上的裸线的情况下,在芯线的径向内侧的区域中有可能产生裸线与压接部不接触的情况。这样一来,在裸线的根数为20根以上的情况下,通过使裸线彼此电连接,能够将位于芯线的径向内部的裸线与压接部电连接。
另外,本发明提供一种带端子电线的制造方法,该该带端子电线包括电线以及端子,所述电线具有由多根裸线构成的芯线,所述端子具有压接于所述芯线的周围的压接部,其中,所述带端子电线的制造方法包括:第一工序,对所述芯线施加超声波振动;以及第二工序,在所述芯线的被施加了超声波振动的区域压接所述压接部,由(第一工序后的所述芯线的截面积/第一工序前的所述芯线的截面积)×100(%)定义的第一压缩率为85%以上且95%以下。
另外,本发明提供一种带端子电线,包括电线以及端子,所述电线具有由多根裸线构成的芯线,所述端子具有压接于所述芯线的周围的压接部,其中,在压缩了所述带端子电线的芯线的情况下,直至所述裸线断线之前所述电线与所述端子之间的电阻保持稳定。
另外,本发明提供一种带端子电线,包括电线以及端子,所述电线具有由多根裸线构成的芯线,所述端子具有压接于所述芯线的周围的压接部,其中,所述带端子电线通过执行对所述芯线施加超声波振动的第一工序以及在所述芯线的被施加超声波振动的区域压接所述压接部的第二工序来制造,所述第一工序留下基于所述第二工序的压接的压缩余量而对所述芯线施加超声波振动,以使得在压缩了所述带端子电线的所述芯线的情况下,直至该带端子电线的所述裸线断线之前所述电线与所述端子之间的电阻保持稳定。
另外,优选的是,本说明书所公开的技术涉及一种带端子电线,包括电线和端子,所述电线是利用绝缘被覆层被覆由多根裸线构成的芯线而成的,所述端子具有压接于从所述绝缘被覆层露出的所述芯线的压接部,其中,从所述绝缘被覆层露出的所述芯线具有通过被施加超声波振动而被压缩的第一次压缩区域、通过在包含所述第一次压缩区域的区域内被所述端子的所述压接部压接而进一步被压缩的第二次压缩区域以及在处于所述第二次压缩区域与所述绝缘被覆层之间且与所述第一次压缩区域不同的位置未被所述压接部压接的非压缩区域,在所述第一次压缩区域中,被定义为(第一次压缩区域中的所述芯线的截面积/所述非压缩区域中的所述芯线的截面积)×100(%)的第一压缩率为85(%)~95%,在所述第二次压缩区域中,被定义为(第二次压缩区域中的所述芯线的截面积/所述非压缩区域中的所述芯线的截面积)×100(%)的第二压缩率为50(%)~80%。
在第一压缩率小于85%的情况下,当以确保电气性能的程度将压接部压接于芯线时,无法充分确保机械强度,有可能使带端子电线断线,因此不优选。另一方面,在第一压缩率超过95%的情况下,裸线彼此没有充分地电接触,有可能产生在压接端子之后无法充分地抑制电阻的上升这样的不良情况,因此不优选。根据本技术,通过将第一压缩率设为85%~95%,能够将多根裸线彼此电连接。
进而,根据本技术,在通过将第一压缩率设为85%~95%而使裸线彼此电连接的状态下,在将第二压缩率设定为比第一压缩率低的情况下将压接部压接于芯线。由此,利用压接部切实地压缩芯线,因此能够使压接部与芯线的电连接成为切实的连接。
如上所述,根据本技术,能够将多根裸线彼此电连接,并且将该由多根裸线构成的芯线与压接部切实地电连接。其结果是,能够使电线与端子之间的电阻降低。
发明效果
根据本发明,能够使电线与端子之间的电阻降低。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的带端子电线的侧视图。
图2是表示端子的立体图。
图3是表示从电线的端部露出的芯线的立体图。
图4是表示对芯线施加超声波振动之后的状态的立体图。
图5是表示将施加了超声波振动的芯线载置于线筒之前的状态的立体图。
图6是图1中的VI-VI线剖视图。
图7是表示具有19根裸线的芯线压接于线筒的状态的剖视图。
图8是表示具有71根裸线的芯线压接于线筒的状态的剖视图。
图9是表示实验例1(1)~1(6)的接触电阻与第二压缩率之间的关系的图表。
图10是针对实验例1(1)的芯线表示第一工序执行后且第二工序执行前的截面的照片。
图11是表示实验例2(1)~2(6)的接触电阻与第二压缩率之间的关系的图表。
图12是表示实验例3(1)~3(6)的接触电阻与第二压缩率之间的关系的图表。
图13是针对实验例3(1)的芯线表示第一工序执行后且第二工序执行前的截面的照片。
图14是表示实验例4(1)~4(5)的接触电阻与第二压缩率之间的关系的图表。
图15是针对实验例4(1)的芯线表示第一工序执行后且第二工序执行前的截面的照片。
图16是表示实验例5(1)~5(5)的接触电阻与第二压缩率之间的关系的图表。
图17是针对实验例5(1)的芯线表示第一工序执行后且第二工序执行前的截面的照片。
图18是表示实验例6(1)~6(5)的接触电阻与第二压缩率之间的关系的图表。
图19是表示实验例7(1)~7(4)的接触电阻与第二压缩率之间的关系的图表。
图20是针对实验例7(1)的芯线表示第一工序执行后且第二工序执行前的截面的照片。
图21是表示本发明的实施方式2的带端子电线的俯视图。
图22是表示本发明的实施方式3的带端子电线的局部放大剖视图。
具体实施方式
<实施方式1>
参照图1~图19对本发明的实施方式1进行说明。本实施方式的带端子电线10具备电线11以及与该电线11的末端连接的母端子12(端子的一个例子)。在以下的说明中,将图1中的上方设为上方,将下方设为下方。另外,将图1中的左方设为前方,将右方设为后方。此外,在以下的说明中,对于形成为相同形状的多个构件,有时仅对一个构件标注标号而针对其他构件省略标号。
(电线11)
如图1所示,电线11在连接于母端子12的状态下,沿前后方向延伸配置。如图1所示,电线11是由绝缘被覆层14包围芯线13的外周而成的。芯线13可以是铝或铝合金又或者铜或铜合金等,能够根据需要而使用任意的金属。在本实施方式中使用铝或者铝合金。
芯线13由使多根裸线15绞合而成的绞合线构成。通过从电线11的末端将绝缘被覆层14剥落预定长度,使芯线13从绝缘被覆层14的前端部露出。本实施方式的芯线13包含20根以上的裸线15。裸线15的根数可以是根据JIS等规格来确定的根数(例如37根),另外,也可以包含与规格不同的根数的裸线15。
如图4所示,在本实施方式中,构成从电线11露出的芯线13的多根裸线15被一对夹具16、16从上下方向夹持并被施加超声波振动。详细地说,上侧的夹具16从上方(箭头线B所示的方向)且下侧的夹具16从下方(箭头线C所示的方向)直接夹持芯线13。从夹具16对裸线15施加超声波振动而使裸线15之间相互摩擦,由此形成其表面粗糙化的粗糙化区域17。粗糙化区域17形成在位于裸线15彼此粗糙化的区域的各裸线15的表面上。多根裸线15彼此也可以通过被施加超声波振动而彼此焊接。
(母端子12)
母端子12是将未图示的金属板材以预定形状冲压成型而成。作为构成母端子12的金属,能够根据需要选择铜、铜合金、铝、铝合金、铁、铁合金等任意的金属。在本实施方式中,使用铜或者铜合金。
在母端子12的表面形成有未图示的镀层。作为构成镀层的金属,能够根据需要选择锡、镍等任意的金属。在本实施方式中,形成有镀锡层。
母端子12形成有以从外侧卷绕于电线11的绝缘被覆层14的方式压接于电线11的绝缘被覆层14的一对绝缘筒18。在绝缘筒18的图1中的左方的位置形成有与绝缘筒18相连而以从外侧卷绕于电线11的芯线13的周围的方式压接于电线11的芯线13的线筒19(压接部的一个例子)。
如图1所示,在线筒19的前方(图1中的左方)的位置形成有与线筒19相连而与未图示的对象侧端子嵌合并电连接的连接部20。在本实施方式中,对象侧端子形成为公端子。另外,连接部20形成为筒状,公端子能够***筒内。在连接部20形成有弹性接触片21,通过使该弹性接触片21与公端子弹性接触而将公端子与母端子12电连接。
如图2所示,在母端子12的线筒19中的与芯线13接触的接触面22形成有凹部23。在本实施方式中,凹部23形成为沿电线11的延伸方向(图2中的箭头线A所示的方向)隔开间隔地排列有三个。
如图1所示,在从电线11露出的芯线13的外周以卷绕的方式压接有线筒19。在本实施方式中,粗糙化区域17形成为与线筒19的前后方向的长度尺寸相比在前后方向上的长度尺寸稍宽的区域。
如图6所示,通过将线筒19以卷绕的方式压接于芯线13,从线筒19对芯线13施加压力。这样一来,形成于芯线13的表面的由氧化膜等构成的绝缘性的被膜破裂而使芯线13的新生面(金属表面)露出,通过使该新生面与线筒19的接触面22接触,将电线11与母端子12电连接。此外,在图6中,对于裸线15的形状省略记载。
在本实施方式中,将对芯线13施加超声波振动的工序设为第一工序,将在芯线13的周围压接线筒19的工序设为第二工序。在第一工序中,以留下第二工序中的线筒19的压接余量的方式对芯线13施加超声波振动。该压接余量被定义为,在进一步压缩第二工序后的带端子电线10的芯线13的情况下,在该带端子电线10的裸线15断线之前,使得电线11与母端子12之间的电阻稳定的压接余量。
此外,“第二工序后”被定义为,在第二工序结束之后且带端子电线10完成之后。该“第二工序后”包括将带端子电线10置于流通过程的情况,另外,还包括在现实中使用带端子电线10的情况。
另外,“电线11与母端子12之间的电阻稳定”包括即使在第二工序中使线筒19压接于芯线13的程度变化的情况下电线11与母端子12之间的电阻也大致恒定的情况,并且还包括电阻的变化比较小的情况。
在本实施方式中,在对芯线13施加超声波振动的第一工序中,由(第一工序后的芯线的截面积/第一工序前的芯线的截面积)×100(%)定义的第一压缩率被设定为85%~95%。第一压缩率高意味着低压缩,第一压缩率低意味着高压缩。
执行第一工序之前的芯线的截面积通过截面切割观察来测定。
另外,执行第一工序之后的芯线的截面积通过截面切割观察来测定。
另外,在本实施方式中,在线筒19压接于芯线13的第二工序中,由(第二工序后的芯线的截面积/第一工序前的芯线的截面积)×100(%)定义的第二压缩率优选被设定为50%~80%,更优选为60%~70%。第二压缩率高意味着低压缩,第二压缩率低意味着高压缩。
执行第二工序之后的芯线的截面积通过截面切割观察来测定。
接着,说明带端子电线10的制造方法的一个例子。首先,通过对金属板材进行冲压加工而成型为预定形状。此时,也可以同时形成凹部23。
之后,通过对形成为预定形状的金属板材进行弯曲加工来形成连接部20(参照图2)。此时也可以形成凹部23。
接着,通过在电线11的末端剥除绝缘被覆层14,使芯线13露出(参照图3)。
之后,如图4所示,利用一对夹具16、16夹持露出的芯线13。在本实施方式中,一对夹具16、16从图4中的上下方向直接夹持芯线13。在由夹具16夹持芯线13之后,利用夹具16对芯线13施加超声波振动(第一工序的一个例子)。能够使用公知的条件作为超声波振动的条件。
通过对芯线13施加超声波振动,构成芯线13的多根裸线15之间相互摩擦。这样一来,在裸线15的表面形成其表面粗糙化的粗糙化区域17。之后,停止超声波振动,使一对夹具16、16分离并将芯线13从夹具16取下,进行冷却(放置冷却)。
在形成有粗糙化区域17之后,进一步对芯线13施加超声波振动时,裸线15的表面彼此因摩擦热量而熔解。在该情况下,通过将芯线13放置冷却,裸线15彼此焊接。
如图4所示,在施加超声波振动之后,芯线13在一对夹具16、16夹持芯线13的方向(图4中的上下方向)上形成为扁平形状。
如图5所示,在对芯线13施加超声波振动之后,在将芯线13中的包含粗糙化区域17的部分载置在线筒19上且将绝缘被覆层14载置在绝缘筒18上的状态下,利用未图示的一对模具从上下方向进行夹持,从而线筒19以从电线11的外侧夹持电线11的方式压接于电线11(第二工序的一个例子)。在本实施方式中,使用于压接线筒19的一对模具从与芯线13的扁平面交叉的方向对形成为扁平形状的芯线13进行夹持。通过执行上述的工序来完成带端子电线10。
接着,说明本实施方式的作用、效果。根据本实施方式,通过对芯线13施加超声波振动,构成芯线13的裸线15之间相互摩擦。这样一来,通过使裸线15的表面相互摩擦,在裸线15形成其表面粗糙化的粗糙化区域17。
当将线筒19压接于由形成有粗糙化区域17的裸线15构成的芯线13时,通过由线筒19施加作用力而使裸线15之间相互摩擦。这样一来,通过使形成于裸线15的表面的粗糙化区域17之间相互摩擦,形成于裸线15的表面的氧化膜等被膜被剥离。这样一来,裸线15的新生面露出。露出的新生面彼此相互接触,由此裸线15彼此电连接。由此,位于芯线13的径向内侧的裸线15能够有助于电线11与母端子12之间的电连接,因此能够减小电线11与母端子12之间的电阻。
进而,通过使接触的新生面之间相互粘合而合金化,抑制在裸线15的新生面重新形成氧化膜等绝缘性的被膜。由此,能够将电线11与母端子12之间的电阻维持成较小状态。
另外,裸线15之间通过相互焊接而电连接。由此,在压接了芯线13时,位于芯线13的径向内侧的裸线15能够切实地有助于电线11与母端子12之间的电连接,因此能够进一步减小电线11与母端子12之间的电阻。
另外,通过由线筒19对芯线13施加作用力,裸线15与线筒19相互摩擦。这样一来,在裸线15的表面上在裸线15的表面上形成的氧化膜等被膜被剥离。这样一来,裸线15的新生面露出。通过使露出的新生面与线筒19相互接触,将芯线13与线筒19电连接。由此,能够将位于芯线13的径向内侧的裸线15与线筒19电连接。
如上所述,在第一工序中,以留下第二工序中的线筒19的压接余量的方式对芯线13施加超声波振动。该压接余量被定义为,在进一步压缩第二工序后的带端子电线10的芯线13的情况下,在该带端子电线10的裸线15断线之前,使得电线11与母端子12之间的电阻稳定。
通过在留下以上述方式定义的压接余量的情况下对芯线13施加超声波振动,能够利用线筒19除去芯线13的表面的氧化膜,并且在抑制裸线15的断线的同时降低多根裸线15彼此之间的电阻。其结果是,能够降低电线11与母端子12之间的电阻。
在本实施方式中,由(第一工序后的芯线13的截面积/第一工序前的芯线13的截面积)×100(%)定义的第一压缩率被设为85%以上。此外,减小第一压缩率是指,将芯线13高压缩,增大第一压缩率是指,将芯线13低压缩。
当使第一压缩率小于85%而将芯线13高压缩时,无法确保第二工序中的压缩余量,因此不优选。
另外,在本实施方式中,将第一压缩率设为95%以下。
在使第一压缩率大于95%而将芯线13低压缩的情况下,无法使裸线15的表面足够粗糙化,因此无法使多根裸线15彼此之间的电阻充分减小。这样一来,多根裸线15中的位于芯线13的径向的中央附近的裸线15有时无法在与母端子12的线筒19之间的电连接中发挥作用。其结果是,无法充分减小电线11与母端子12之间的电阻,因此不优选。
另外,在本实施方式中,由(第二工序后的芯线13的截面积/第一工序前的芯线13的截面积)×100(%)定义的第二压缩率被设为50%以上。
通过将第二工序中的第二压缩率设为50%以上,能够切实地确保第二工序中的压接余量。由此,能够切实地降低电线11与母端子12之间的电阻。
此外,上述的第二压缩率成为表示所完成的带端子电线10中的芯线13的压缩程度的最终指标。因此,在第二工序后进一步压缩带端子电线10的芯线13而使带端子电线10的裸线15即将断线之前,芯线13与第二工序执行后相比成为高压缩状态。即,当由(裸线15即将断线之前的芯线13的截面积/第一工序前的芯线13的截面积)×100(%)进行定义时,成为“第二压缩率>断线前压缩率”的关系。
在本实施方式中,在对芯线13施加超声波振动的第一工序中,由(第一工序后的芯线的截面积/第一工序前的芯线的截面积)×100(%)定义的第一压缩率优选设定为85%~95%,更优选为90%。
在第一压缩率比95%高的情况下,在第一工序中,由于对芯线13施加的超声波振动的能量变小,因此多根裸线15彼此无法充分地电接触,有可能产生在压接母端子12后无法充分地抑制电阻的上升这样的不良情况,因此不优选。
在第一压缩率小于90%的情况下,由于多根裸线15彼此焊接,因此能够进一步减小多根裸线15之间的电阻,因此更加优选。
在本实施方式中,在将线筒19压接到芯线13的第二工序中,由(第二工序后的芯线的截面积/第一工序前的芯线的截面积)×100(%)定义的第二压缩率优选设定为50%~80%,更优选为60%~70%。第二压缩率的值大意味着低压缩,第二压缩率的值小意味着高压缩。
通过使第二压缩率小于80%,能够将芯线13高压缩。由此,由于芯线13被线筒19充分地压缩,因此能够使裸线15的表面与线筒19充分地相互摩擦。由此,能够充分减小芯线13与线筒19的电阻,因此是优选的。
在本实施方式中,芯线13由铝或者铝合金构成。这样一来,在芯线13由铝或者铝合金铝合金构成的情况下,在芯线13的表面上比较容易形成氧化膜等绝缘性的被膜。本实施方式对于在芯线13的表面容易形成绝缘性的被膜的情况有效。
在线筒19压接有具有20根以上(在本实施方式中为37根)的裸线15的芯线13。在这样的情况下,本实施方式能够将位于线筒19的径向内侧的多根裸线15彼此切实地电连接,因此特别有效。对于这点,以下示意性地进行说明。
如图7所示,在裸线115为19根的情况下,在线筒119压接于芯线113的状态下,各裸线115具有与线筒119接触的部分。
与此相对地,如图8所示,在芯线213具有20根以上(在图8中为71根)的裸线215的情况下,在芯线213的径向内侧的区域I中有可能产生裸线215与线筒219不接触的情况。即,在芯线213为20根以上的情况下,当以截面形状观察时,芯线213形成为多个层状,对于最外层(第一层)的裸线215,在端子压接后与线筒219的内周面相接而除去氧化膜,降低电阻,另一方面,在形成于比最外层靠内侧处的层(第二层以及第三层)中,在未对芯线213施加超声波振动的情况下,裸线215彼此接触,但氧化膜未被充分去除而使电阻上升。这样一来,在裸线215的根数为20根以上的情况下,通过施加超声波振动来使裸线215彼此电连接,由此能够使位于芯线213的径向内部的裸线215与线筒219电连接。
(实施例的说明)
以下,对将本发明适用于带端子电线的实施例进行说明。在以下的记载中,实验例3(2)~3(6)、4(2)~4(5)、5(2)~5(5)是实施例,实验例1(1)~1(6)、2(1)~2(6)、3(1)、4(1)、5(1)、6(1)~6(5)、7(1)~7(4)是比较例。
<实验例1(1)>
首先,通过对金属板材进行冲压加工而以预定形状成型,形成母端子。
接着,在通过在电线的末端剥除绝缘被覆层而使芯线露出之后,利用一对夹具夹持芯线,对芯线施加超声波振动。此时的第一压缩率为99%。
此时的条件是,夹具的加压力为13bar,振动频率为20kHz,施加的能量为10Ws。使用的设备为Schunk公司制Minic-II。
之后,利用未图示的一对模具从上下方向夹持芯线,从而将线筒压接到芯线。由此,制成带端子电线。此时的第二压缩率为45%。将实验例1(1)的带端子电线的制造条件记载在表1中。
[表1]
另外,在图10中示出将执行第一工序后且执行第二工序前的芯线的截面放大后的照片。在实验例1(1)中,能够目视确认到各裸线的形状残留。
<实验例1(2)~1(6)>
针对实验例1(2)~1(6),除了将第二工序中的第二压缩率设为表1所示的值以外,与实验例1(1)同样地制成带端子电线。
<实验例2(1)>
针对实验例2(1),除了将在第一工序中施加到芯线的能量设为30Ws且将第一压缩率设为97%以外,与实验例1(1)同样地制成端子配件。将实验例1(1)的带端子电线的制造条件记载在表2中。
[表2]
<实验例2(2)~2(6)>
针对实验例2(2)~2(6),除了将第二工序中的第二压缩率设为表2所示的值以外,与实验例2(1)同样地制成带端子电线。
<实验例3(1)>
针对实验例3(1),除了将在第一工序中施加到芯线的能量设为40Ws且将第一压缩率设为95%以外,与实验例1(1)同样地制成端子配件。将实验例3(1)的带端子电线的制造条件记载在表3中。
另外,在图13中示出将执行第一工序后且执行第二工序前的芯线的截面放大后的照片。在实验例3(1)中,也存在能够目视确认形状残留的裸线,但能够目视确认也存在裸线彼此接合而成为一体的裸线。
[表3]
<实验例3(2)~3(6)>
针对实验例3(2)~3(6),除了将第二工序中的第二压缩率设为表3所示的值以外,与实验例3(1)同样地制成带端子电线。
<实验例4(1)>
针对实验例4(1),除了将在第一工序中施加到芯线的能量设为50Ws且将第一压缩率设为90%以外,与实验例1(1)同样地制成端子配件。将实验例4(1)的带端子电线的制造条件记载在表4中。
另外,在图15中示出将执行第一工序后且执行第二工序前的芯线的截面放大后的照片。在实验例4(1)中,虽然裸线的圆角稍微残留,但能够目视确认绝大多数的裸线彼此接合而成为一体。
[表4]
<实验例4(2)~4(5)>
针对实验例4(2)~4(5),除了将第二工序中的第二压缩率设为表4所示的值以外,与实验例4(1)同样地制成带端子电线。
<实验例5(1)>
针对实验例5(1),除了将在第一工序中施加到芯线的能量设为60Ws且将第一压缩率设为85%以外,与实验例1(1)同样地制成端子配件。将实验例5(1)的带端子电线的制造条件记载在表5中。
另外,在图17中示出将执行第一工序后且执行第二工序前的芯线的截面放大后的照片。在实验例5(1)中,能够目视确认裸线彼此接合而成为一体。
[表5]
<实验例5(2)~5(5)>
针对实验例5(2)~5(5),除了将第二工序中的第二压缩率设为表5所示的值以外,与实验例5(1)同样地制成带端子电线。
<实验例6(1)>
针对实验例6(1),除了将在第一工序中施加到芯线的能量设为90Ws且将第一压缩率设为83%以外,与实验例1(1)同样地制成端子配件。将实验例6(1)的带端子电线的制造条件记载在表6中。
[表6]
<实验例6(2)~6(5)>
针对实验例6(2)~6(5),除了将第二工序中的第二压缩率设为表6所示的值以外,与实验例6(1)同样地制成带端子电线。
<实验例7(1)>
针对实验例7(1),除了将在第一工序中施加到芯线的能量设为95Ws且将第一压缩率设为80%以外,与实验例1(1)同样地制成端子配件。将实验例7(1)的带端子电线的制造条件记载在表7中。
另外,在图20中示出将执行第一工序后且执行第二工序前的芯线的截面放大后的照片。在实验例7(1)中,能够目视确认到裸线彼此接合而成为一体。
[表7]
<实验例7(2)~7(4)>
针对实验例7(2)~7(4),除了将第二工序中的第二压缩率设为表7所示的值以外,与实验例7(1)同样地制成带端子电线。
(裸线与端子之间的接触电阻的测定)
如图6所示,使配置在芯线13的靠近径向内部的位置P附近的裸线15从以上述方式制成的实验例1(1)~7(4)的带端子电线的芯线13延伸出,测定该裸线15与母端子12之间的电阻。在接触电阻的测定中使用了通用的电阻测定装置,测定条件是四端子法。在每个实验例中,针对10个样本测定接触电阻,将其平均值作为该实验例中的接触电阻值。
针对以上述方式测定的各实验例,将表示接触电阻与第二压缩率的关系的图表如下所述地记载在图中。此外,各图所示的图表的横轴为第二压缩率,纵轴为接触电阻。另外,在图表中,利用沿上下方向延伸的误差条示出各实验例中的各样本的测定值的偏差。
·图9:实验例1(1)~1(6)
·图11:实验例2(1)~2(6)
·图12:实验例3(1)~3(6)
·图14:实验例4(1)~4(5)
·图16:实验例5(1)~5(5)
·图18:实验例6(1)~6(5)
·图19:实验例7(1)~7(4)
(结果与考察)
<实验例1(1)~1(6)>
如表1所示,将实验例1(1)~1(6)作为比较例。
如图9所示,在第二压缩率为45%的实验例1(1)中,示出接触电阻为0.1mΩ以下的比较低的值。但是,在实验例1(1)中第二压缩率成为45%,芯线相对地被高压缩。构成芯线的多根裸线中的几根被切断,被切断的芯线从线筒脱落,从而有可能发生短路,因此不优选。
在实验例1(2)~1(6)中,接触电阻超过0.1mΩ,无法充分减小芯线与端子之间的电阻,因此不优选。
进而,在实验例1(2)~1(6)中,可知的是,对于各实验例中的各样本的接触电阻,偏差比较大。可以认为,这是由于,第一工序中的第一压缩率为99%,相对地被低压缩,因此没有充分地进行裸线彼此的电连接。因此,针对实验例1(2)~1(6),电连接可靠性比较低,因此不优选。
如图10所示,在实验例1(1)~1(6)中,在执行第一工序之后且执行第二工序之前的状态下,裸线彼此并未充分地进行电连接。因此,需要降低第二工序中的第二压缩率而形成为高压缩,但当过度地高压缩时,存在如实验例1(1)那样使裸线被切断的可能性。
<实验例2(1)~2(6)>
如表2所示,将实验例2(1)~2(6)作为比较例。
如图11所示,在第二压缩率为45%的实验例2(1)中,示出接触电阻为0.1mΩ以下的比较低的值。但是,在实验例2(1)中,第二压缩率成为45%,芯线相对地被高压缩。构成芯线的多根裸线中的几根被切断,被切断的芯线从线筒脱落,从而有可能发生短路,因此不优选。
在实验例2(2)~2(6)中,接触电阻超过0.1mΩ,无法充分减小芯线与端子之间的电阻,因此不优选。
<实验例3(1)~3(6)>
如表3所示,将实验例3(2)~3(6)作为实施例,将实验例3(1)作为比较例。
如图12所示,在第二压缩率为45%的实验例3(1)中,示出接触电阻为0.1mΩ以下的比较低的值。但是,在实验例3(1)中,第二压缩率成为45%,芯线相对地被高压缩。构成芯线的多根裸线中的几根被切断,被切断的芯线从线筒脱落,从而有可能发生短路,因此不优选。
在第二压缩率为52%~70%的实验例3(2)~3(5)中,接触电阻为0.1mΩ以下,因此是优选的。
如图13所示,在实验例3(1)~3(6)中,在执行第一工序之后且执行第二工序之前的状态下,成为裸线彼此充分地电连接的状态。在芯线的径向上位于内侧的裸线与在芯线的径向上位于外侧的裸线电连接,进而,在芯线的径向上位于外侧的裸线与线筒电连接,由此能够减小芯线与母端子之间的接触电阻。
<实验例4(1)~4(5)>
如表4所示,将实验例4(2)~4(5)作为实施例,将实验例4(1)作为比较例。
如图14所示,在第二压缩率为45%的实验例4(1)中,示出接触电阻为0.1mΩ以下的比较低的值。但是,在实验例4(1)中,第二压缩率成为45%,芯线相对地被高压缩。构成芯线的多根裸线中的几根被切断,被切断的芯线从线筒脱落,从而有可能发生短路,因此不优选。
在第二压缩率为52%~70%的实验例4(2)~4(5)中,接触电阻为0.1mΩ以下,因此是优选的。
如图15所示,在实验例4(1)~4(5)中,在执行第一工序之后且执行第二工序之前的状态下,成为裸线彼此充分地电连接的状态。在芯线的径向上位于内侧的裸线与在芯线的径向上位于外侧的裸线电连接,进而,在芯线的径向上位于外侧的裸线与线筒电连接,由此能够减小芯线与母端子之间的接触电阻。
<实验例5(1)~5(5)>
如表5所示,将实验例5(2)~5(5)作为实施例,将实验例5(1)作为比较例。
如图16所示,在第二压缩率为45%的实验例5(1)中,示出接触电阻为0.1mΩ以下的比较低的值。但是,在实验例5(1)中,第二压缩率成为45%,芯线相对地被高压缩。构成芯线的多根裸线中的几根被切断,被切断的芯线从线筒脱落,由此有可能发生短路,因此不优选。
在第二压缩率为52%~70%的实验例5(2)~5(5)中,接触电阻为0.1mΩ以下,因此是优选的。
如图17所示,在实验例5(1)~5(5)中,在执行第一工序之后且执行第二工序之前的状态下,成为裸线彼此相互焊接的状态。由此,在芯线的径向上位于内侧的裸线与在芯线的径向上位于外侧的裸线切实地电连接,进而,在芯线的径向上位于外侧的裸线与线筒电连接,由此能够切实地减小芯线与母端子之间的接触电阻。
<实验例6(1)~6(5)>
如表6所示,将实验例6(1)~6(5)作为比较例。
如图18所示,在第二压缩率为45%的实验例6(1)中,示出接触电阻为0.1mΩ以下的比较低的值。但是,在实验例6(1)中,第二压缩率成为45%,芯线相对地被高压缩。构成芯线的多根裸线中的几根被切断,被切断的芯线从线筒脱落,由此有可能发生短路,因此不优选。
另外,在实验例6(3)~6(5)中,接触电阻超过0.1mΩ,因此无法充分地减小芯线与端子之间的电阻,因此不优选。
此外,在第二压缩率为52%的实验例6(2)中,示出接触电阻为0.1mΩ以下的比较低的值,但根据以下所述的理由而不优选。在实验例6(1)~6(5)中,第一工序中的第一压缩率成为83%,即相对地高压缩。因此,第二工序中的第二压缩率与上述的第一压缩率之差变得相对较小。因此,在第二工序中将线筒压接于芯线时,芯线的变形量相对地变少。这样一来,芯线与线筒无法充分地接触,可以认为芯线与线筒的电连接可靠性降低。
<实验例7(1)~7(4)>
如表7所示,将实验例7(1)~7(4)作为比较例。
如图19所示,在第二压缩率为45%的实验例7(1)中,示出接触电阻为0.1mΩ以下的比较低的值。但是,在实验例7(1)中,第二压缩率成为45%,芯线相对地被高压缩。构成芯线的多根裸线中的几根被切断,被切断的芯线从线筒脱落,由此有可能发生短路,因此不优选。
另外,在实验例7(3)~7(4)中,接触电阻超过0.1mΩ,因此无法充分地减小芯线与端子之间的电阻,因此不优选。
此外,在第二压缩率为52%的实验例7(2)中,示出接触电阻为0.1mΩ以下的比较低的值。但是,根据以下所述的理由而不优选。在实验例7(1)~7(4)中,第一工序中的第一压缩率成为80%,即相对地高压缩。因此,第二工序中的第二压缩率与上述的第一压缩率之差与实验例1(1)~6(5)相比进一步减小。因此,在第二工序中将线筒压接于芯线时,芯线的变形量相对地变少。这样一来,芯线与线筒无法充分地接触,可以认为芯线与线筒的电连接可靠性降低。
此外,如图20所示,在实验例7(1)~7(4)中,在执行第一工序之后且执行第二工序之前的状态下,裸线彼此被焊接而成为一体。
<实施方式2>
接下来,参照图21说明本发明的实施方式2的带端子电线32。本实施方式的端子是不具有连接部20的所谓的连接端子30(端子的一个例子)。如图21所示,连接端子30在将两根电线11的芯线13连接时在一根电线11的末端部剥除绝缘被覆层14而使芯线13露出,针对另一根电线11,在中间部剥除绝缘被覆层14而使芯线13露出,逐个利用一对线筒(压接部的一个例子)31中的一个地将上述露出的两根芯线13逐根地敛紧。
在本实施方式中,在两根电线11的芯线13由线筒31压接的状态下,在线筒31压接有20根以上的裸线15。例如,在利用线筒31一并压接两根具有19根裸线15的电线11的情况下,在线筒31压接38根裸线15。
<实施方式3>
接下来,参照图22地说明本发明的实施方式3的带端子电线53。通过从电线11的末端以预定长度剥除绝缘被覆层14,芯线13从绝缘被覆层14的前端部露出。在芯线13的外周压接有线筒19。
在芯线13形成有例如通过利用一对夹具夹持芯线13并施加超声波振动来使芯线13被压缩的第一次压缩区域50。
如图22所示,线筒19压接在包含第一次压缩区域50在内的区域。将芯线13中的通过被施加超声波振动而被压缩的第一次压缩区域50中被线筒19进一步压缩的区域设为第二次压缩区域51。也可以使由线筒19压缩芯线13的整个区域为第一次压缩区域。另外,也可以在由线筒19压缩芯线13的区域中包含不是第一次压缩区域50的部分。
在芯线上,在第二次压缩区域51与绝缘被覆层14之间的位置且与第一次压缩区域不同的位置形成有非压缩区域52。在非压缩区域52未压接线筒19。另外,对非压缩区域52不施加超声波振动。
在本实施方式中,在从电线11的绝缘被覆层14朝向母端子12的方向上依次排列配置有绝缘被覆层14、非压缩区域52、第一次压缩区域50、第二次压缩区域51。
以下述的方式定义第一次压缩区域50中的芯线13的第一压缩率。
(第一次压缩区域中的芯线的截面积/非压缩区域中的芯线的截面积)×100(%)
在本实施方式中,将上述的第一压缩率设为85(%)~95%。
另外,以下述的方式定义第二次压缩区域51中的芯线13的第二压缩率。
(第二次压缩区域中的所述芯线的截面积/所述非压缩区域中的所述芯线的截面积)×100(%)
在本实施方式中,将第二压缩率设为50(%)~80%。
对于上述以外的结构,由于与实施方式1大致相同,因此针对同一构件标注相同的标号,并省略重复的说明。
在本实施方式中,在从电线11的绝缘被覆层14朝向母端子12的方向上依次排列配置有绝缘被覆层14、非压缩区域52、第一次压缩区域50、第二次压缩区域51。由此,芯线13被设定为,在从绝缘被覆层14朝向母端子12的方向上,芯线13的压缩状态阶段性地成为高压缩状态。
首先,非压缩区域52中的芯线13未被施加超声波振动,并且也未被线筒19压接。因此,非压缩区域52中的芯线13处于完全未被压缩的状态。
接下来,将第一次压缩区域50中的第一压缩率设定为85%~95%。换句话说,第一次压缩区域50中的芯线13与非压缩区域52相比成为高压缩状态。
然后,第二次压缩区域51中的第二压缩率被设定为50%~80%。即,第二次压缩区域51中的芯线13与第一次压缩区域50相比成为高压缩状态。
这样一来,通过被设定为随着从绝缘被覆层14朝向母端子12而芯线13的压缩状态阶段性地成为高压缩状态,芯线13的压缩状态不会急剧地变化。由此,在压缩芯线13的工序中,能够使芯线13受到的损伤减少。其结果是,能够抑制构成芯线13的裸线15断线,因此能够使母端子12与电线11的电连接可靠性提高。
<其他实施方式>
本发明不限于由上述记载及附图说明的实施方式,例如以下的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
(1)被线筒19压接的状态下的芯线13也可以是具有2根~36根或者37根以上的裸线15的结构。
(2)在实施方式1中是在一个母端子12连接一根电线11的结构,但是不限于此,也可以是在一个母端子12连接两根以上的电线11的结构。
(3)如果通过施加超声波振动而在裸线的表面形成有粗糙化区域,则也可以使裸线之间相互不焊接。另外,也可以是在拆开暂时焊接的裸线彼此之后压接于线筒的结构。
(4)一对线筒19也可以是以沿电线11的延伸方向彼此错开的配置压接于芯线,另外,也可以是分支成三个以上的线筒片从左右两侧彼此交错地形成,另外,也可以仅形成一根线筒片并压接于芯线13,线筒的形状能够根据需要而设为任意的形状。
(5)在本实施方式中,将端子形成为具有筒状的连接部20的母端子12,但是不限于此,也可以形成为具有公凸片的公端子,另外,也可以形成为在金属板材上形成有贯通孔的所谓的LA端子,根据需要能够形成为任意形状的端子。
(6)在本实施方式中,将电线11形成为利用绝缘被覆层14覆盖芯线13的外周的覆盖电线,但是不限于此,也可以使用屏蔽电线,另外,也可以使用裸电线,能够根据需要而使用任意的电线。
(7)作为实施方式2的连接端子30,虽未图示,也可以构成为在两根电线11的中间部使芯线13露出,并逐个利用一对线筒31中的一个压接所露出的中间部彼此。
(8)在实施方式1中,利用一对夹具16、16从上下方向夹持芯线13并施加超声波振动,但是不限于此,芯线13也可以被一对夹具16、16从左右方向夹持,也可以构成为根据需要被多个夹具16从任意的方向夹持。
标号说明
10:带端子电线;
11:电线;
12:母端子(端子);
13、113、213:芯线;
15、115、215:裸线;
16:夹具;
17:粗糙化区域;
19:线筒(压接部);
30:连接端子(端子)。
Claims (9)
1.一种带端子电线的制造方法,该带端子电线包括电线以及端子,所述电线具有由多根裸线构成的芯线,所述端子具有压接于所述芯线的周围的压接部,
所述带端子电线的制造方法的特征在于,包括:
第一工序,对所述芯线施加超声波振动;以及
第二工序,在所述芯线的被施加了超声波振动的区域压接所述压接部,
所述第一工序留下基于所述第二工序的压接的压缩余量而对所述芯线施加超声波振动,以使得在所述第二工序后进一步压缩了所述带端子电线的所述芯线的情况下,直至该带端子电线的所述裸线断线之前所述电线与所述端子之间的电阻保持稳定。
2.根据权利要求1所述的带端子电线的制造方法,其中,
由(第一工序后的所述芯线的截面积/第一工序前的所述芯线的截面积)×100(%)定义的第一压缩率为85%以上。
3.根据权利要求1所述的带端子电线的制造方法,其中,
由(第一工序后的所述芯线的截面积/第一工序前的所述芯线的截面积)×100(%)定义的第一压缩率为95%以下。
4.根据权利要求1所述的带端子电线的制造方法,其中,
由(第二工序后的所述芯线的截面积/第一工序前的所述芯线的截面积)×100(%)定义的第二压缩率为50%以上。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的带端子电线的制造方法,其中,
所述裸线由铝或者铝合金构成。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的带端子电线的制造方法,其中,
在所述压接部压接于所述芯线的状态下,在所述压接部压接有20根以上的所述多根裸线。
7.一种带端子电线的制造方法,该带端子电线包括电线以及端子,所述电线具有由多根裸线构成的芯线,所述端子具有压接于所述芯线的周围的压接部,
所述带端子电线的制造方法的特征在于,包括:
第一工序,对所述芯线施加超声波振动;以及
第二工序,在所述芯线的被施加了超声波振动的区域压接所述压接部,
由(第一工序后的所述芯线的截面积/第一工序前的所述芯线的截面积)×100(%)定义的第一压缩率为85%以上且95%以下。
8.一种带端子电线,包括电线以及端子,所述电线具有由多根裸线构成的芯线,所述端子具有压接于所述芯线的周围的压接部,
所述带端子电线的特征在于,
在压缩了所述带端子电线的芯线的情况下,直至所述裸线断线之前所述电线与所述端子之间的电阻保持稳定。
9.一种带端子电线,包括电线以及端子,所述电线具有由多根裸线构成的芯线,所述端子具有压接于所述芯线的周围的压接部,其特征在于,
所述带端子电线通过执行对所述芯线施加超声波振动的第一工序以及在所述芯线的被施加超声波振动的区域压接所述压接部的第二工序来制造,
所述第一工序留下基于所述第二工序的压接的压缩余量而对所述芯线施加超声波振动,以使得在压缩了所述带端子电线的所述芯线的情况下,直至该带端子电线的所述裸线断线之前所述电线与所述端子之间的电阻保持稳定。
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