专利名称：压接设备和金属端子的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于将金属端子压接(crimp)于电线的压接设备，并 且也涉及由该压接设备压接于电线的金属端子。
背景技术：
图6示出一种已知的常规压接设备，金属端子107包括分别从适 于将电线106放置在其上的基板部分的相对侧边向上延伸的一对压接 片部分(crimping piece portion) 108和109。 一个压接片部分109比另 一个压接片108要长。用于将金属端子107压接于该电线106的该压 接设备的压接器(crimper) 101具有带开口的槽102，并且引进导向部 分103、压紧部分104和弯曲部分105形成在该开口的槽102的内表面 上(见，例如，JP-A-7-73950)。该对压接部分108和109由上述结构的压接器101以这样的方式 压紧固定(挤压变形)，即，使得一个压接片部分109重叠于另一个 压接片部分108，并且进一步，压接片部分108的远端沿着与压紧固定 方向相对的方向弯曲并变形，并且与该压接片部分109的内表面接合。图7示出另一种已知的常规压接设备。以邻接关系相对于一平面 对称地设置的两个弧形形状的部分形成在压接器111的内表面112上， 该压接器111用于将金属端子116的一对压接片部分117压紧固定于 电线115。每个弧形形状的部分由半径为Rl的弧形形状部分113和半 径为R2的弧形形状部分114形成，并且弧形形状部分113和114分别 设置在其上的圆的中心设置成位于经过该弧形形状部分的顶点的假想 直线A上(见，例如JP-UM-A-61-48681)。在JP-A-7-73950和JP-UM-A61-48681每一个中，己经进行了尝试 以改进该压接器的形状，以便增强该压接部分的电性能和机械性能。 但是，当试图改变压接器的形状时，压接器往往形成为正如在 JP-A-7-73950中的压接器101和JP-UM-A61-48681中的压接器111的 复杂形状，并且存在担心，即用于生产该压接器所需要的时间和劳动 可能增加，并且可能难以保持其加工精度。而且，在JP-A-7-73950中，被压紧固定的压接片部分108和109 呈现复杂的形状，并且存在担心，即在压紧固定操作中增加的载荷施 加于该压接片部分108和109，并且存在担心，即可能遇到诸如压紧固 定的压接片部分108和109的强度不足的问题、涂覆层的分离问题等。在连接器和金属端子的结构方面，许多限制被强加于压接器，该 压接器在压接的金属端子的形状的限定是一个主要因素。例如，在金 属端子被压接于具有不大于0.13mm2的截面积的芯线的非常细的电线 的情况下，在该压接器中的槽的宽度通常限制为不大于l.Omm，并且 这个槽的宽度不能够随意增加，并且用于改进压接器的形状的常规技 术不能总是解决这种情况。发明内容考虑到上述情况提出本发明，并且本发明的目的是提供一种压接 设备和能够确保压接部分良好的电性能和机械性能的连接导线的金属 端子。本发明的上述目的通过下面的段(1)和段(2)的压接设备以及 下面的段(3)和(4)的连接导线的金属端子实现。(1) 一种压接设备，包括 用于支撑金属端子的砧座，该金属端子包括用于将电线安装在其 上的基板部分，和分别从该基板部分的相对侧边向上延伸的一对压接片部分；和压接器，该压接器包括与该砧座的支撑部分相对的槽部分， 其中该压接器的槽部分的内表面和该砧座的支撑部分的端子支撑表面合作，以压紧用于将该压接片部分压接于安装在金属端子上的电线的压接片部分；其中该压接器的槽部分的宽度不大于l.Omm;并且其中该砧座的端子支撑表面形成凹形弯曲的表面，其中在垂直于 该电线轴向的该砧座的截面中，该凹形弯曲的表面的深度不小于0.06mm并且不大于0.17mm。(2) 根据段(1)的压接设备，其中该对压接片部分被压接于所 述电线，该电线由铜合金制造，并具有0.08mn^至0.13mn^的截面积。(3) —种金属端子，包括 基板部分，电线安装在该基板部分上；和 压接该电线的一对压接片部分，其中该基板部分的底表面形成为凸形弯曲的表面，其中该凸形弯 曲的表面的宽度不大于l.Omm，并且在垂直于该电线轴向的金属端子 的截面中，该凸形弯曲的表面的高度不小于0.06mm并且不大于 0.17mm。(4) 根据段(3)的金属端子，其中该电线由铜合金制造，并具 有0.08 mm2至0.13mm2的截面积。在本发明中，在设置为垂直于该电线的轴线的该砧座的截面中， 该砧座的端子支撑表面形成为呈现大致弧形形状外形的凹形弯曲的表 面，并且该凹形弯曲的表面的深度不小于0.06mm并且不大于0.17mm。 通过这样确定在形状方面比压接器简单并且限制比压接器少的该砧座 的形状，能够避免诸如用于生产的时间和劳动增加的问题、难以保持 加工精度的问题等，并且能够确保压接部分的电性能和机械性能。本发明的压接设备特别适合与具有不大于0.13mm2的截面积的芯线的非 常细的电线一起使用，在这种情况下，该压接器中的槽的宽度限制为 不大于l.Omm。在具有电线的金属端子中，在垂直于该电线轴线的截面中，用于 与该砧座的端子支撑表面接触的基板部分的底表面被形成为呈现大致 弧形形状外形的凸形弯曲的表面，并且该凸形弯曲表面的宽度不大于 l.Omm，并且该凸形弯曲表面的高度不小于0.06mm并且不大于 0.17mm，并且利用这种结构，确保该压接部分的电性能和机械性能。
通过参考附图详细地描述本发明的优选示例性实施例，本发明的上述目的和优点将会变得更加清楚，其中图1是本发明的压接设备的一个优选实施例的前正视图；图2是透视图，示出在图1的压接设备中所用的压接器和砧座、被该压接器和砧座压接于该电线的电线和金属端子；图3是示出在压接操作期间，图2的压接器、砧座、电线和金属端子的放大的前正视图；图4是压接于电线的图2的金属端子的放大的前正视图；图5是曲线图，示出实例和比较实例1和2的夹持力、初始电阻和持续电阻的测量值；图6是常规压接设备的示意图；以及图7是另一种常规压接设备的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的优选实施例。如图l和图2所示，这个实施例的压接设备IO包括放置地面等上 的底座ll、驱动源12、和用于将金属端子40压接于电线50的压接施 加器13。该底座11沿着水平方向具有大致扁平的扁平部分14。该压接施加器13放置并支撑在该底座11上。该驱动源12包括伺服电机(未示出)、用于传输驱动力的驱动轴 15，和与柄部(shank) 16的圆盘部分(未示出)接合的吊钩17。伺服 电机的旋转运动经由曲柄连杆机构转变成直线运动，以便上下移动该 冲头(ram) 18。取代伺服电机，可以使用具有以直接驱动关系连接于 该柄部16的活塞杆的液压缸或其他合适的驱动单元。该压接施加器13包括压接器19和砧座(anvil) 20。该压接器19 向下移动以将该金属端子40的压接片部分41压紧固定电线50，从而 将金属端子40压接于该电线50。各种形式的金属端子可以用作金属端子40，只要该金属端子具有 被压紧固定于该电线的芯线的一对压接片部分。例如，可以用具有盒 状电接触部分46的内孔式(female)金属端子、具有接片状的电接触 部分的插入式(male)金属端子、用于将两个电线连接在一起的接头式 金属端子等。通过下料(balnking)并且然后弯曲，将导电片形成为预定的形状 而形成该金属端子40。多个金属端子在它们的一端(以悬臂方式)以 相等的间隔用带状支架42互相连接，并且以这种链状形式被供给该压 接施加器13。金属端子40的该对芯线压接片部分41被压接器19的向下运动向 内变形，并且压紧固定于该芯线52，因此将金属端子40压接于电线 50。伺服电机的旋转运动通过曲柄连杆机构转变成直线运动，以便上 下移动(保持该压接器19的)该冲头18。因此上下移动该压接器19。该压接施加器13包括框架21、保持所述砧座20的保持器22、支 撑在该框架21上的冲头18、与该冲头18螺纹地接合以便能够上下移 动该冲头18的冲头螺栓23、与该冲头螺栓23螺纹地接合的柄部16、 以及端子供给单元24。当从其侧面看时，该框架21具有大致躺倒的U形形状，并且包括 保持器22安装在其上的安装部分25、向上延伸的支撑柱部分26和冲 头支撑部分27。该框架21设置在基座11的扁平部分14上，并且通过 螺栓和螺母(未示出)与其固定。框架21可以一体地固定于该底座11。该冲头支撑部分27连接于从该安装部分25向上延伸的支撑柱部 分26的上端部分，所述保持器22安装在该安装部分25上。用于引导 该冲头18的空间形成在该冲头支撑部分27中，并且该冲头18可滑动 地配合在这个空间内。用于将金属端子40放置在其上的砧座20嵌入该保持器22内。该 保持器22具有与该压接器19和该冲头18的下端表面28两者相对的 扁平的表面29。该砧座20被接纳并保持在该保持器22中，并且在这种情况下， 该保持器22安装在该框架21的安装部分25上。该砧座20保持在该 保持器22中，其底板30设置成与该保持器22的底壁紧密接触，并且 因此该砧座20能够将该金属端子40支撑在其上而不摆动。该冲头18具有大致长方形的平行六面体的形状。该冲头18支撑 在冲头支撑部分27中，以便沿着竖直方向上下运动。该冲头18的纵 轴线沿着其运动方向，即沿着竖直方向延伸。该冲头18的下端表面28 是扁平的，并且垂直于该冲头18的运动方向。该压接器19以与该砧座20相对的关系设置在冲头18的下半部分。该压接器19是大致长方形的平行六面体形状的板的形式，并且大致弧形形状的槽32形成在与砧座20相对的该压接器19的那个表面上。当 压接器19向下运动时，该砧座20的上部被接纳在该槽32中。该槽32 的内表面形成这样的弯曲形状，以便将金属端子40的压接片部分41 挤压变形(压紧固定)成预定的形状。该冲头螺栓23螺纹连接在形成于该冲头18的上端表面33中的螺 纹孔中，并且因此安装在该冲头18上。通过将冲头螺栓23这样安装 在冲头18上，该冲头18能够上下运动。该柄部16具有空心的圆柱形形状。形成在该柄部16 —端的圆盘 部分连接于该驱动源12的吊钩17，并且形成在该柄部16另一端的螺 丝部分螺纹连接于冲头螺栓23的螺丝孔中。也就是，该柄部16将驱 动源12的驱动力经由冲头螺栓23传输给冲头18，以便上下移动该压 接器19。可以调节在该冲头螺栓23的螺丝孔中的该柄部16的螺纹量，并 且因此该柄部16以这样的方式安装在该冲头螺栓23上，使得该柄部 16相对于该冲头螺栓23的位置能够改变。当通过调节该柄部16在该 冲头螺栓23的螺丝孔中的螺纹量而改变该柄部16相对于该冲头螺栓 23的位置时，该砧座20和压接器19之间的距离(间隙)也被改变。该柄部16具有螺纹连接在其外螺纹部分上的螺母34，并且该螺母 34被拧紧，其中该柄部16螺纹连接在该冲头螺栓23的螺丝纹孔中， 并且通过这样做，该冲头螺栓23和柄部16能够彼此固定。该端子供给单元24包括设置在该冲头18侧面部分的凸轮(未示 出)、适于紧靠该凸轮以沿着水平方向运动的连杆(未示出)、将该 连杆接纳在其中的杠杆支撑部分35、安装在该杠杆支撑部分35中的曲 柄状杠杆36、以允许该杠杆36枢转运动的方式支撑该该杠杆36的枢转轴37、以及设置在该杠杆36的远端部分的端子供给爪38。在该端子供给单元24中，通过驱动源12的驱动力使该凸轮向下 移动，并且在这时，连杆在其一端邻靠在该凸轮上，并且沿着水平方 向被推动而运动，使得该连杆的另一端部与杠杆36邻接接合，并且该 杠杆36绕该枢转轴37枢转地运动。结果，该端子供给爪38接合在支 架42的供给孔中，并且沿着端子供给方向移动该支架42，以一次向该 压接位置供给一个金属端子。电线50的芯线52由缠绕在一起的多个导线元件所构成。在芯线 52的截面积不大于0.13mn^的情况下，该槽32的开口宽度Ll通常限 制为不大于l.Omm。从开口的一端(或边缘)向其另一端延伸的该槽 32的内表面由一对弧形形状的弯曲表面形成，该对弧形形状的弯曲表 面以邻接的关系相对于一平面对称地设置。该砧座20上部的宽度小于该槽32的开口的宽度Ll，使得当压接 器19向下运动时，其上部能够插入该槽32中。该砧座20具有端子支 撑表面31，金属端子40的基板部分43适于放置或支撑在该端子支撑 表面31上。该端子支撑表面31形成为凹形弯曲的表面，在设置成垂 直于该电线50的芯线52的轴线的砧座20的截面中，该凹形弯曲的表 面具有从0.06mm至U 0.17mm(即，不小于0.06mm并且不大于0.17mm) 的深度L2，并且呈大致弧形形状的外形。在这里，深度L2是指从连 接该端子支撑表面31的弧形形状的外形(上述截面中)的相对端的直 线B到该直线B的垂直等分线C与端子支撑表面31的交点E的距离。 多个锯齿形凸起以预定间隔形成在该端子支撑表面31内，并且沿着该 芯线52的轴线方向延伸。当压接器19向下运动时，设置在该砧座20的端子支撑表面31上 的金属端子40插入该压接器19的槽32中，并且限定该槽32的内表 面的弧形形状的弯曲表面分别与该对压接片部分41邻接接合。该金属端子被压紧在该压接器19和该砧座20之间，并且该对压接片部分41 分别在(形成该槽32的内表面的)该弧形形状的弯曲表面上滑动，并 且向内弯曲以压紧固定于该芯线52。在压紧固定于该芯线52的金属端子40中，该对压接片部分41均 匀地压紧固定于该芯线52，如图4所示，并且该基板部分43的底表面 形成为凸形弯曲的表面，该凸形弯曲的表面具有不大于l.Omm的宽度 L3和从0.06mm到0.17mm的高度L4，并且在垂直于该芯线52的轴线 的截面中呈大致弧形形状的外形。实例下面，将描述所实施的本发明的实例，以便证实本发明的压接设 备10的有益效果。在该实例中，利用具有深度为0.13mm的端子支撑表面的砧座进 行压接操作。在比较实例1中，利用具有深度为0.05mm的端子支撑表 面的砧座进行压接操作。在比较实例2中，利用具有深度为0.20mm的 端子支撑表面的砧座进行压接操作。然后，测量金属端子对电线的夹 持力(强度)、压接操作刚刚完成之后的压接部分的电阻(初始电阻) 和压接操作之后预定期间内的压接部分的电阻(持续电阻(endurance resistance))。( 一对压接片部分压接于其上的)电线的芯线由包含 锡(Sn) (Sn的含量为0.3%)的铜合金制造。芯线的截面积为0.13mm2。 在每个实例和比较实例1和2中，上述测量进行若干次，其结果示于 图5中。正如从图5清楚地看到的，在比较实例1中，与所述实例相比， 该砧座的端子支撑表面的深度更小，由于端子支撑表面是大致扁平的 并且因此具有减小的面积，每单位面积的载荷大，结果，夹持力增加。 但是当该砧座的端子支撑表面是这种扁平时，被压接的金属端子的基 板部分也是扁平的，并且该基板部分与电线的接触面积减小，并且初始电阻和持续电阻二者都高。在比较实例2中，与所述实例相比，该砧座的端子支撑表面的深 度更大，由于端子支撑表面具有增大的面积，每单位面积的载荷小， 结果，夹持力减小。但是，该被压接的金属端子的基板部分与电线的 接触面积增加，因此初始电阻低。但是与所述实例相比，持续电阻更 高，并且认为，这是由于在压接操作之后的预定时间段，在压接片部 分中发生反弹的事实所致。另一方面，在砧座的端子支撑表面的深度为0.13mm的实例中， 该夹持力、初始电阻和持续电阻都展示出很好地平衡的良好值。在这里，假定该持续电阻的实际允许范围(上限)是lmQ，并且 在通过插入分别表示该实例和该比较实例1和2的持续电阻的最大值 的点而获得的曲线中，满足持续电阻不大于lmQ的砧座的端子支撑表 面的深度在从0.06mm到0.17mm的范围内。从上述将理解，当砧座的端子支撑表面的深度不小于0.06mm并 且不大于0.17mm时，能够实现该压接，使得夹持力、初始电阻和持续 电阻都展示出很好地平衡的良好值。附带提及，相对于每个具有 0.08mn^的截面积的芯线的电线，也能够获得类似的结果。如上所述，在这个实施例中，通过适当地确定在形状上比压接器 10简单并且限制比压接器10少的该砧座20的形状，能够避免诸如用 于生产的时间和劳动增加的问题、难以保持加工精度的问题等，并且 能够确保压接部分的电性能和机械性能。本发明的压接设备特别适合 于和具有不大于0.13mm2的截面积的芯线52的非常细的电线一起使 用，在这种情况下，该压接器10中的槽的宽度被限制在不大于l.Omm。本发明不限于上述实施例，并且，能够适当地进行各种修改和改进等。而且，上述实施例的每个组成元件的材料、尺寸、数值、形式、 数目、布置等是任意的，并且不受限制，只要能够实现本发明。本申请基于2007年1月18日提交的日本专利申请2007-009132号，其内容结合于此供参考。
权利要求
1.一种压接设备，包括用于支撑金属端子的砧座，该金属端子包括用于将电线安装在其上的基板部分，和分别从该基板部分的相对侧边向上延伸的一对压接片部分；和压接器，该压接器包括与该砧座的支撑部分相对的槽部分，其中该压接器的槽部分的内表面和该砧座的支撑部分的端子支撑表面合作，以压紧用于将该压接片部分压接于安装在金属端子上的电线的压接片部分；其中该压接器的槽部分的宽度不大于1.0mm；并且其中该砧座的端子支撑表面形成凹形弯曲的表面，其中在垂直于该电线轴向的该砧座的截面中，该凹形弯曲的表面的深度不小于0.06mm并且不大于0.17mm。
2. 根据权利要求1的压接设备，其中该对压接片部分被压接于所 述电线，该电线由铜合金制造，并具有0.08mm"至0.13mn^的截面积。
3. —种金属端子，包括基板部分，电线安装在该基板部分上；和 压接该电线的一对压接片部分，其中该基板部分的底表面形成为凸形弯曲的表面，其中该凸形弯 曲的表面的宽度不大于l.Omm，并且在垂直于该电线轴向的金属端子 的截面中，该凸形弯曲的表面的高度不小于0.06mm并且不大于 0.17mm。
4. 根据权利要求3的金属端子，其中该电线由铜合金制造，并具 有0.08 mm2至0.13mm2的截面积。
全文摘要
一种压接设备，包括用于支撑金属端子的砧座，该金属端子包括用于将电线安装在其上的基板部分，和分别从该基板部分的相对侧边向上延伸的一对压接片部分；和压接器，该压接器包括与该砧座的支撑部分相对的槽部分。该压接器的槽部分的内表面和该砧座支撑部分的端子支撑表面合作以压紧用于将该压接片部分压接于安装在金属端子上的电线的压接片部分。该压接器的槽的宽度不大于1.0mm。该砧座的端子支撑表面形成为凹形弯曲表面，其中在垂直于该电线轴向的该砧座的截面中，该凹形弯曲表面的深度不小于0.06mm并且不大于0.17mm。
文档编号H01R43/048GK101227052SQ200810002389
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月17日 优先权日2007年1月18日
发明者井出哲郎, 八木敏, 熊仓秀人, 铃木健司, 铃木茂晴 申请人:矢崎总业株式会社