專利名稱：絕緣位移端子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種絕緣位移端子，它可以和由許多細(xì)線束構(gòu)成的導(dǎo)體形成穩(wěn)定的絕緣位移連接。
為了便于解釋，以下要參照


一種普通的絕緣位移端子。圖6A是普通絕緣位移端子的一個(gè)透視圖。
圖7A和7B的曲線分別表示了縫隙寬度和切斷的線束數(shù)之間的關(guān)系以及縫隙寬度與接觸電阻之間的關(guān)系。
迄今為止，為了按照絕緣位移的連接方式把例如汽車上的線束那樣的一條電纜中的連接器連接到一個(gè)端子上，使用了如圖6A所示的一種絕緣位移端子1，這種端子具有一個(gè)縫隙1a，給定的縫隙寬度是WS。絕緣位移端子1中的縫隙1a上設(shè)有由一對斜面1b構(gòu)成的開口部分，在每個(gè)斜面上相對于縫隙的縱軸或是電纜的插入方向具有一個(gè)電線(電纜)導(dǎo)向角。這種絕緣位移端子在剝離電纜的絕緣外套時(shí)需要用很大的力。這種很大的力被稱為絕緣外套的剝離力。
在設(shè)計(jì)絕緣位移端子時(shí)，首先要確定電線導(dǎo)向角a和絕緣外套剝離力之間的關(guān)系，然后選擇一個(gè)電線導(dǎo)向角a，以便盡量減小作用在絕緣位移端子或是絕緣位移工具上的力。為了維持連接器的穩(wěn)定的絕緣位移連接，需要確定縫隙寬度SW，以便在擠壓連接器的線束時(shí)不至于切斷線束，使得線束象單根電線那樣形成一個(gè)整體，從而在連接器和絕緣位移端子之間形成穩(wěn)定的接觸電阻。也就是說，如圖7A所示，縫隙寬度WS是這樣設(shè)計(jì)的，使其在接觸電阻穩(wěn)定性的允許范圍內(nèi)不至于切斷線束。
另一方面，在一個(gè)裝置中的可以滑動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)，或是彎曲運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)部件中使用的電纜需要具備高度的柔韌性。具有許多細(xì)線束的導(dǎo)體(以下稱為可彎曲導(dǎo)體)可以滿足這種要求。這種可彎曲導(dǎo)體具有標(biāo)稱的截面面積和許多線束，例如十五(15)條以上的0.3mm2線束，十九(19)條以上的0.5mm2線束，三十(30)條以上的0.75mm2線束，或是三十七(37)條以上的1.25mm2線束。
然而，如果在這種可彎曲導(dǎo)體上施加一個(gè)負(fù)載，導(dǎo)體中的線束是不規(guī)則地運(yùn)動(dòng)的，并且不能形成一個(gè)整體，因此，如果把具有相同標(biāo)稱截面面積的可彎曲導(dǎo)體和接觸電阻不變的可彎曲導(dǎo)體一起裝在寬度為WS的縫隙中，就會(huì)出現(xiàn)接觸電阻不穩(wěn)定的問題。
如果為了使可彎曲導(dǎo)體的接觸電阻不變而將縫隙寬度WS設(shè)計(jì)得較窄，當(dāng)導(dǎo)體被插入縫隙1a時(shí)，在各自具有電線導(dǎo)向角a的斜面1b和縫隙的扁平面之間的交叉點(diǎn)上的邊沿b處就會(huì)有一部分線束被切斷，因而不能完全壓住這些線束。這樣一來，線束之間或是線束與端子之間的接觸負(fù)載不夠大，其結(jié)果會(huì)造成接觸電阻不能保持穩(wěn)定。
即使是改變上述縫隙寬度WS，從中找到可彎曲導(dǎo)體的穩(wěn)定區(qū)，如圖7B所示，如果縫隙寬度WS加寬，線束就會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)并且造成不穩(wěn)定，如果縫隙寬度變窄，線束就會(huì)被切斷。因此，無論縫隙寬度WS有多大，都不能同時(shí)獲得接觸電阻的穩(wěn)定區(qū)和絕緣位移連接。
本發(fā)明的目的是提供一種可以和導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)絕緣位移連接的絕緣位移端子，將導(dǎo)體線束壓入一定寬度的縫隙，使得接觸電阻處于穩(wěn)定區(qū)域，并且不會(huì)切斷線束。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的絕緣位移端子適合以絕緣位移連接的方式連接到一條電纜中的導(dǎo)體上。該電纜包括由許多線束構(gòu)成的導(dǎo)體和一個(gè)包住導(dǎo)體外圍的絕緣套。該絕緣位移端子包括具有給定縫隙寬度WS的一個(gè)縫隙；彼此相對并且相對于電纜插入方向設(shè)在縫隙上部開口部位的第一對斜面，第一對斜面適合引導(dǎo)電纜進(jìn)入上述縫隙；以及彼此相對并且相對于電纜插入方向設(shè)在縫隙下部開口部位的第二對斜面。第二對斜面適合擠壓和調(diào)整電纜中的線束?？p隙寬度WS，第一對斜面的開口寬度WS1，第二對斜面的開口寬度WS2，電纜中的絕緣套的外徑D，以及電纜中的導(dǎo)體外徑d被設(shè)計(jì)成滿足以下關(guān)系WS1＞D＞d＞W(wǎng)S2＞W(wǎng)S；并且0.8≥WS2/d≥0.7。
本發(fā)明人已經(jīng)在可彎曲導(dǎo)體進(jìn)入縫隙的絕緣位移連接過程中對可彎曲導(dǎo)體的姿態(tài)進(jìn)行了研究，并且制成了一種可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的絕緣位移連接的絕緣位移端子結(jié)構(gòu)。以下要參照圖6B來說明這一過程。圖6B是對具有可彎曲導(dǎo)體的電纜執(zhí)行擠壓試驗(yàn)的一個(gè)裝置的透視圖。
如圖6B所示，具有可彎曲導(dǎo)體2a的一條電纜2被插在與絕緣位移端子1類似的兩對板10a，10a和10b，10b之間受到擠壓。板之間的距離被設(shè)定為WS。本發(fā)明人從這種試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特定的縫隙寬度WS，在這種寬度下，任何線束都不會(huì)被切斷，并且可以將接觸電阻維持在穩(wěn)定范圍內(nèi)。
然而，在這種情況下需要首先剝掉絕緣套，否則，即使是導(dǎo)體受到擠壓，由于在導(dǎo)體和端子之間無法實(shí)現(xiàn)連接，也就無法獲得絕緣位移連接。
本發(fā)明人已經(jīng)在實(shí)際的絕緣位移連接過程中研究了絕緣套是如何被剝離的。在這一過程中，絕緣套2b會(huì)接觸到斜面1b之間的交叉點(diǎn)上的邊沿b，斜面1b上各自具有電線導(dǎo)向角a和扁平面的縫隙1a，絕緣套2b在接觸部位上被施加在接觸部位上的很大的局部負(fù)載割破。然后，邊沿進(jìn)入割破的部位將其展寬。這樣，絕緣套2b就被剝離了。
另外，本發(fā)明人已經(jīng)做了試驗(yàn)，在試驗(yàn)中，線束是在可彎曲導(dǎo)體2a進(jìn)入具有窄縫隙寬度WS的縫隙1a時(shí)被切斷的。如果將線束迅速插入窄縫隙1a，就會(huì)有很大的力作用在線束和邊沿上，使線束迅速變形。這樣就會(huì)造成線束被切斷。
根據(jù)上述試驗(yàn)，本發(fā)明人得到了以下的結(jié)論。僅僅利用成對的邊沿b很難在將線束迅速地推入窄縫隙1a的同時(shí)剝離絕緣套2b。如果絕緣位移端子具有這樣一種能夠?qū)⒔^緣位移連接過程分成兩步的結(jié)構(gòu)，第一步剝離絕緣套2b，第二步將線束推進(jìn)縫隙1a，就可以實(shí)現(xiàn)可彎曲導(dǎo)體2a的絕緣位移連接。
本發(fā)明的絕緣位移端子采用了上述的結(jié)構(gòu)。在按照本發(fā)明的端子的絕緣位移過程中，第一和第二對斜面之間的交叉點(diǎn)上的邊沿首先剝離絕緣套，然后由第二對斜面引導(dǎo)導(dǎo)體的線束進(jìn)入窄縫隙，同時(shí)逐漸擠壓和整理這些線束。
第二斜面最好被制成平滑的曲線，它的曲率在縫隙中是連續(xù)變化的。這樣就能將線束平滑地推入端子中的窄縫隙，不會(huì)切斷任何線束，同時(shí)逐漸地?cái)D壓和整理線束。同時(shí)，線束也不會(huì)在邊沿上被切斷，因?yàn)樵诘诙泵婧涂p隙的扁平面之間的交叉點(diǎn)上沒有邊沿。
導(dǎo)體的標(biāo)稱截面面積和線束數(shù)量被設(shè)定為十五(15)條以上的0.3mm2線束，十九(19)條以上的0.5mm2線束，三十(30)條以上的0.75mm2線束，以及三十七(37)條以上的1.25mm2線束。然而，本發(fā)明不僅限于上述的標(biāo)稱截面面積和線束數(shù)量。
圖1A是按照本發(fā)明的絕緣位移端子的正面立視圖；圖1B是具有可彎曲導(dǎo)體的電纜的示意性截面圖，用來表示電纜和圖1A所示的端子之間的尺寸關(guān)系；圖2是圖1A中所示的絕緣位移端子的另一個(gè)正面立視圖；圖3A和3B是圖1A中所示的絕緣位移端子的其他透視圖；圖4是圖1A中所示的絕緣位移端子的又一個(gè)透視圖；圖5與圖1B類似，是具有可彎曲導(dǎo)體的電纜的詳細(xì)截面圖；圖6A是一個(gè)普通的絕緣位移端子的透視圖；圖6B是對具有可彎曲導(dǎo)體的電纜執(zhí)行擠壓試驗(yàn)的一個(gè)裝置的透視圖；以及圖7A和7B的曲線分別表示了縫隙寬度和切斷的線束數(shù)之間的關(guān)系以及縫隙寬度與接觸電阻之間的關(guān)系。
以下要參照附圖來說明按照本發(fā)明的絕緣位移端子的實(shí)施例。在以下的實(shí)施例中，與上述現(xiàn)有技術(shù)相同的結(jié)構(gòu)和操作在圖1A到5中采用與圖6A，6B，7A和7B相同的符號和標(biāo)記來表示，并且省略了有關(guān)的詳細(xì)說明。
如圖1B和5所示，電纜2包括導(dǎo)體2a和一個(gè)包住導(dǎo)體2a外圍的絕緣套2b。導(dǎo)體2a是由許多可彎曲的細(xì)線束21構(gòu)成的。
目前被實(shí)際使用的由可彎曲的細(xì)線束21構(gòu)成的導(dǎo)體2a具有標(biāo)稱的截面面積和十五(15)條以上的0.3mm2線束，十九(19)條以上的0.5mm2線束，三十(30)條以上的0.75mm2線束，以及三十七(37)條以上的1.25mm2線束。
在下文中假設(shè)電纜2的絕緣套2b的外徑是“D”，而電纜2的導(dǎo)體2a的外徑是“d”。導(dǎo)體2a的外徑d就是圍繞著處在導(dǎo)體2a外圓周上的線束21的最小圓周的直徑。
如圖1A所示，絕緣位移端子5上設(shè)有一個(gè)縫隙5a，其給定的縫隙寬度是WS，在縫隙中，導(dǎo)體2a的線束21的接觸電阻處在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)。在縫隙5a的開口部分上，相對于電纜2插入方向A的上側(cè)和下側(cè)分別設(shè)有用于引導(dǎo)電纜2的第一對斜面5b和用于擠壓和整理電纜2中的線束21的第二對斜面5c。第一和第二對斜面5b和5c在縫隙5a中分別是彼此相對的。以下假設(shè)第一對斜面5b的開口寬度是“WS1”，而第二對斜面5c的開口寬度是“WS2”。
在絕緣位移端子5和電纜2中的導(dǎo)體之間進(jìn)行絕緣位移連接的過程中，首先用第一對斜面5b將電纜2引入縫隙5a，并且用第一對斜面5b和第二對斜面5c之間的交叉點(diǎn)上的一對邊沿5d(對應(yīng)著第二對斜面5c的開口寬度WS2)剝開絕緣套2a。
接著用第二對斜面5c逐漸地?cái)D壓和整理導(dǎo)體2的線束21，然后將線束21推入縫隙寬度為WS的窄縫隙5a。
這樣就可以將導(dǎo)體2a推入窄縫隙5a，不會(huì)切斷導(dǎo)體2a的任何線束21。另外，第二對斜面5c和縫隙5a可以將導(dǎo)體2a全部壓入寬度為WS的縫隙中，使接觸電阻處在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)。
為了在第一對斜面5b之間引導(dǎo)電纜2，第一對斜面5b的開口寬度WS1應(yīng)該大于電纜2的絕緣套2b的外徑D，也就是WS1＞D。另外，為了用第一對斜面5b和第二對斜面5c之間的交叉點(diǎn)上的一對邊沿5d剝開電纜2的絕緣套2b，第二對斜面5c的開口寬度WS2應(yīng)該小于電纜2的絕緣套2b的外徑D，也就是WS2＜D。
進(jìn)而，由于邊沿5d必須達(dá)到導(dǎo)體2a的外圓周，以便在絕緣套2b接觸到邊沿5d之后完全剝離絕緣套2b，導(dǎo)體2a的外徑d應(yīng)該大于第二對斜面5c的開口寬度WS2，也就是d＞W(wǎng)S。因此，為了在剝離絕緣套2b的同時(shí)不至于切斷導(dǎo)體2a的任何線束21，需要滿足以下的關(guān)系WS1＞D＞d＞W(wǎng)S2＞W(wǎng)S。
為了確定縫隙寬度WS，可以制作各種的端子，使端子的WS滿足Ws1，Ws2，D和d的上述關(guān)系以及端子的連接特點(diǎn)；或是采用圖6B中所示的簡單方法來觀察端子的姿態(tài)，當(dāng)接觸電阻處在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)時(shí)使其不至于切斷導(dǎo)體2a的任何線束21。
另外，由第一斜面5b在插入方向A上限定的用于電線(電纜)的電線導(dǎo)向角“a”是按照普通的方法來確定的，或是使第一對斜面5b和第二對斜面5c之間的交叉點(diǎn)上的一對邊沿5d確實(shí)接觸到電纜2中的絕緣套2b。
此外，在第一對斜面5b和第二對斜面5c之間限定的角度b最好是設(shè)定在小于160°，使這一交叉點(diǎn)構(gòu)成合適的邊沿5d。
另一方面，本發(fā)明人通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)備連接到絕緣位移端子的縫隙5a中的導(dǎo)體2a的外徑d與第二對斜面5c的開口寬度WS2之間的關(guān)系。從試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如果第二對斜面5c的開口寬度WS2和導(dǎo)體2a的外徑d之間滿足以下關(guān)系，當(dāng)線束被壓入接觸電阻穩(wěn)定的區(qū)域時(shí)，線束不會(huì)被切斷。
也就是說，導(dǎo)體2a的外徑d和開口寬度WS2之間必須滿足條件0.8＞W(wǎng)S2/d＞0.7。如果WS2/d大于0.8(WS2/d＞0.8)，就不能完全分離(切割)電纜2的絕緣套2b，使得導(dǎo)體2a的線束21很難接觸到縫隙5。如果WS2/d小于0.7(WS2/d＜0.7)，就會(huì)切斷線束。
因此，除了上述的關(guān)系WS1＞D＞d＞W(wǎng)S2＞W(wǎng)S之外，還需要設(shè)定0.8＞W(wǎng)S2/d＞0.7。
由于沒有必要在絕緣位移端子5的第二斜面5c和縫隙5a的扁平面之間的交叉點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)邊沿5f，從第二對斜面5c到縫隙5a可以采取曲率連續(xù)變化的一種平滑的曲面，如圖2所示。這種結(jié)構(gòu)可以避免線束在邊沿5f上被切斷。
絕緣位移端子5可以改變成各種各樣的結(jié)構(gòu)，例如圖3A所示的結(jié)構(gòu)，在底壁的端部豎立著一對彼此平行的絕緣位移端子5，5；如圖3B所示的結(jié)構(gòu)，在側(cè)壁上設(shè)有一對絕緣位移端子5，5；或是如圖4所示的結(jié)構(gòu)，從一個(gè)U形部件的底壁上沖壓出一對絕緣位移端子5，5。
從上文中可以看出，在按照本發(fā)明的端子的絕緣位移過程中，首先用第一和第二對斜面之間的交叉點(diǎn)上的邊沿剝離絕緣套，然后用第二對斜面將導(dǎo)體的線束引入窄縫隙，同時(shí)逐漸地?cái)D壓和整理線束，這樣可以將線束推入端子內(nèi)的窄縫隙，同時(shí)又不會(huì)切斷任何線束，將線束完全壓入接觸電阻處于穩(wěn)定區(qū)域的縫隙寬度，并且利用可彎曲導(dǎo)體的絕緣位移連接來實(shí)現(xiàn)低成本和緊湊的尺寸。
如果第二對斜面上具有曲率連續(xù)變化的平滑曲線，導(dǎo)體就能被迅速地插入窄縫隙，并且不會(huì)在邊沿上切斷線束，因?yàn)樵诘诙泵婧涂p隙的扁平面之間的交叉點(diǎn)上沒有邊沿。
在1997年2月13日提交的9-29383號日本專利申請的全文可以作為本申請的參考資料，這其中包括說明書，權(quán)利要求書，附圖和摘要。
權(quán)利要求
1.適合以絕緣位移的連接方式連接到一條電纜中的導(dǎo)體上的一種絕緣位移端子，上述電纜包括由許多線束構(gòu)成的上述導(dǎo)體和一個(gè)包住上述導(dǎo)體外圍的絕緣套，該絕緣位移端子包括具有給定縫隙寬度WS的一個(gè)縫隙；彼此相對并且相對于上述電纜的插入方向設(shè)在上述縫隙上部開口部位的第一對斜面，上述第一對斜面適合引導(dǎo)電纜進(jìn)入上述縫隙；以及彼此相對并且相對于上述電纜的插入方向設(shè)在上述縫隙下部開口部位的第二對斜面，上述第二對斜面適合擠壓和調(diào)整上述電纜中的上述線束；其中的上述縫隙寬度WS，上述第一對斜面的開口寬度WS1，上述第二對斜面的開口寬度WS2，上述電纜中的上述絕緣套的外徑D，以及上述電纜中的上述導(dǎo)體的外徑d被設(shè)計(jì)成滿足以下關(guān)系WS1＞D＞d＞W(wǎng)S2＞W(wǎng)S；并且0.8≥WS2/d≥0.7。
2.按照權(quán)利要求1的絕緣位移端子，其特征是上述第二對斜面構(gòu)成一個(gè)平滑的曲線，其曲率在上述縫隙中是連續(xù)變化的。
3.按照權(quán)利要求1的絕緣位移端子，其特征是上述導(dǎo)體的標(biāo)稱截面面積和上述線束的數(shù)量被設(shè)定為十五(15)條以上的0.3mm2線束，十九(19)條以上的0.5mm2線束，三十(30)條以上的0.75mm2線束，以及三十七(37)條以上的1.25mm2線束。
4.按照權(quán)利要求2的絕緣位移端子，其特征是上述導(dǎo)體的標(biāo)稱截面面積和上述線束的數(shù)量被設(shè)定為十五(15)條以上的0.3mm2線束，十九(19)條以上的0.5mm2線束，三十(30)條以上的0.75mm2線束，以及三十七(37)條以上的1.25mm2線束。
全文摘要
一條電纜包括由許多線束構(gòu)成的導(dǎo)體和包住導(dǎo)體外圍的絕緣套。絕緣位移端子與導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)絕緣位移連接,將導(dǎo)體的線束壓入夾子電阻處于穩(wěn)定區(qū)域的縫隙寬度中,并且不會(huì)切斷線束。該端子包括:具有給定寬度的縫隙;彼此相對,并相對于電纜的插入方向設(shè)在縫隙上部開口部位的第一對斜面,以及彼此相對并相對電纜插入方向設(shè)在縫隙下部開口部位的第二對斜面。縫隙寬度,第一對斜面開口寬度,第二對斜面開口寬度,絕緣套外徑,導(dǎo)體外徑滿足關(guān)系:WS1>D>d>WS2>WS;且0.8≥WS2/d≥0.7。
文檔編號H01R4/24GK1195909SQ9810662
公開日1998年10月14日 申請日期1998年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月13日
發(fā)明者山本隆雄, 齋藤寧 申請人:住友電裝株式會(huì)社, 株式會(huì)社哈尼斯系統(tǒng)綜合技術(shù)研究所, 住友電氣工業(yè)株式會(huì)社, 本田技研工業(yè)株式會(huì)社