DE112009001147T5

DE112009001147T5 - Elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder und Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder

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Publication number: DE112009001147T5
Application number: DE112009001147T
Authority: DE
Inventors: Takuji Yokkaichi-shi Otsuka; Hiroki Yokkaichi-shi Hirai; Junichi Yokkaichi-shi Ono; Tetsuji Yokkaichi-shi Tanaka; Hiroki Yokkaichi-shi Shimoda; Akira Yokkaichi-shi Ito; Hisashi Yokkaichi-shi Higuchi; Masahiro Yokkaichi-shi Hagi
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2009-11-18
Publication date: 2011-05-12
Also published as: JP2011082127A; US20110094797A1; CN102089940A; WO2010058786A1; DE112009001147T8; JP5428789B2

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder, enthaltend ein elektrisches Kabel und einen Anschlussverbinder, wobei das elektrische Kabel gebildet ist aus einem Kerndraht mit einer Mehrzahl von Litzen und der Anschlussverbinder einen Crimpabschnitt aufweist, der auf den Kerndraht gecrimpt wird, der aus dem elektrischen Kabel freigelegt wird, wobei das Verfahren aufweist:
einen Schritt des Entfernens einer Kabelisolation, die eine äußere Umfangsoberfläche des Kerndrahts bedeckt, um den Kerndraht freizulegen;
einen Schritt des Haltens des freigelegten Kerndrahts mittels Spannvorrichtungen, die als Paar vorgesehen sind und des Aufbringens einer Ultraschallvibration auf den Kerndraht über die Spannvorrichtungen; und
einen Schritt des Crimpens des Crimpabschnitts auf einen Teil des Kerndrahts, auf den die Ultraschallvibration aufgebracht wird, wobei der Crimpabschnitt auf den Teil so gecrimpt wird, dass er den Teil umfasst.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder und ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels mit einem Anschlussverbinder.
STAND DER TECHNIK
Ein elektrisches Kabel mit einem Anschlussverbinder ist in Patentdokument 1 als ein Beispiel dieser Bauart bekannt. Das elektrische Kabel mit Anschlussverbinder weist ein elektrisches Kabel auf, welches ein Kerndraht 13 mit einer Mehrzahl von Litzen ist und einen Anschlussverbinder, der auf den Kerndraht gecrimpt ist, der aus dem elektrischen Kabel freigelegt wurde. Der Anschlussverbinder enthält einen Crimpabschnitt, der auf den Kerndraht gecrimpt wird, um diesen zu umgeben. Der Crimpabschnitt wird auf den Kerndraht gecrimpt, um diesen zu umgeben und dies verbindet das elektrische Kabel elektrisch mit dem Anschlussverbinder.

[Patentdokument 1] Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 9-7647 .

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bei dem obigen Aufbau verbindet der Kontakt zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche des Kerndrahts und einer Innenfläche des Crimpabschnitts elektrisch den Kerndraht und den Crimpabschnitt. Wenn eine Schicht mit einem relativ hohen elektrischen Widerstand, beispielsweise eine Oxidschicht, auf einer Oberfläche einer jeden Litze gebildet ist, welche den Kerndraht bilden, können die Litzen nicht ausreichend elektrisch miteinander verbunden sein, da sich die Schicht auf jeder Litze befindet. In einem solchen Fall tragen nur diejenigen Litzen, welche an einem radial äußeren Abschnitt des Kerndrahts liegen und mit der Innenfläche des Crimpabschnitts verbunden sind, zur elektrischen Verbindung zwischen Kerndraht und Crimpabschnitt bei. Folglich können diejenigen Litzen, die in einem radial inneren Abschnitt des Kerndrahts liegen, nicht zur elektrischen Verbindung zwischen Kerndraht und Crimpabschnitt beitragen. Dies kann einen elektrischen Widerstand zwischen dem elektrischen Kabel und dem Anschlussverbinder erhöhen.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf die obigen Umstände gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder zu schaffen, bei dem ein elektrischer Widerstand zwischen einem elektrischen Kabel und einem Anschlussverbinder verringert ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder, enthaltend ein elektrisches Kabel und einen Anschlussverbinder. Das elektrische Kabel ist gebildet aus einem Kerndraht mit einer Mehrzahl von Litzen und der Anschlussverbinder enthält einen Crimpabschnitt, der auf den Kerndraht gecrimpt wird, der vom elektrischen Kabel freigelegt worden ist. Das Verfahren weist einen Schritt des Entfernens der Kabelisolation auf, der einen äußere Umfangsoberfläche des Kerndrahts bedeckt, um den Kerndraht freizulegen, einen Schritt des Haltens des freigelegten Kerndrahts mit einer als Paar angeordneten Spannvorrichtung und das Aufbringen einer Ultraschallvibration auf den Kerndraht über die Spannvorrichtung und einen Schritt des Crimpens des Crimpabschnitts auf einen Teil des Kerndrahts, an den die Ultraschallvibration angelegt wird, wobei der Crimpabschnitt auf diesen Teil gecrimpt wird, um diesen Teil zu umgeben.
Die vorliegende Erfindung liefert ein elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder, enthaltend ein elektrisches Kabel und einen Anschlussverbinder. Das elektrische Kabel ist gebildet aus einem Kerndraht mit einer Mehrzahl von Litzen und der Anschlussverbinder wird auf den Kerndraht gecrimpt, der vom elektrischen Kabel freigelegt worden ist. Das elektrische Kabel mit dem Anschlussverbinder weist einen aufgerauten Abschnitt auf, der an einer Oberfläche der Litze des Kerndrahts gebildet ist, der von dem elektrischen Kabel freigelegt wurde und der aufgeraute Abschnitt wird gebildet durch Aufbringen einer Ultraschallvibration auf die Litze. Der Anschlussverbinder enthält einen Crimpabschnitt, der auf eine Außenfläche des Kerndrahts gecrimpt wird, um den Kerndraht zu umfassen und der Crimpabschnitt wird auf den aufgerauten Abschnitt gecrimpt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung reiben die Litzen des Kerndrahts durch die Aufbringung der Ultraschallvibration auf den Kerndraht aneinander. Dies bewirkt, dass die Oberflächen der Litzen aneinander reiben und folglich werden die Oberflächen der Litzen aufgeraut und der aufgeraute Abschnitt hierauf gebildet.
Wenn der Crimpabschnitt auf den Kerndraht der Litzen mit dem aufgerauten Abschnitt gecrimpt wird, reiben die Litzen durch Aufbringung der Kraft vom Crimpabschnitt aneinander. Dann reibt der aufgeraute Abschnitt an den Oberflächen der Litzen jeweils an anderen und dies bewirkt, dass die Schicht, beispielsweise die auf die Oberflächen der Litzen gebildete Oxidschicht entfernt wird. Die Oberflächen der Litzen treten somit hervor. Die blanken hervorgetretenen Oberflächen werden miteinander kontaktiert und die Litzen werden elektrisch miteinander verbunden. Somit tragen die in einem radial inneren Abschnitt des Kerndrahts liegenden Litzen zu der elektrischen Verbindung zwischen dem elektrischen Kabel und dem Anschlussverbinder bei. Dies verringert einen elektrischen Widerstand zwischen dem elektrischen Kabel und dem Anschlussverbinder.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein elektrischer Widerstand zwischen dem elektrischen Kabel und dem Anschlussverbinder verringert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine Seitenansicht, welche ein elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Buchsenanschlussverbinder zeigt;
3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein elektrisches Kabel zeigt, von dem die Kabelisolation entfernt ist;
4 ist eine perspektivische Ansicht, welche Litzen zeigt, die durch Ultraschallwellen geschweißt sind;
5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Drahthülse und den Kerndraht zeigt, bevor die Drahthülse auf den Kerndraht gecrimpt wird;
6 ist eine Schnittdarstellung von 1 entlang Linie VI-VI;
7 ist eine Elektronenmikroskopfotografie, welche Litzen aus BEISPIEL 1 zeigt;
8 ist eine Elektronenmikroskopfotografie, welche Oberflächen der Litzen aus BEISPIEL 1 zeigt;
9 ist eine Elektronenmikroskopfotografie, welche Litzen aus BEISPIEL 2 zeigt;
10 ist eine Elektronenmikroskopfotografie, welche Oberflächen der Litzen aus BEISPIEL 2 zeigt;
11 ist eine Elektronenmikroskopfotografie, welche Litzen aus BEISPIEL 3 zeigt;
12 8 ist eine Elektronenmikroskopfotografie, welche Oberflächen der Litzen aus BEISPIEL 3 zeigt;
13 ist eine Elektronenmikroskopfotografie, welche Litzen in VERGLEICHSBEISPIEL 1 zeigt;
14 ist Elektronenmikroskopfotografie, welche Oberflächen der Litzen in VERGLEICHSBEISPIEL 1 zeigt;
15 ist eine Grafik, welche elektrische Widerstandswerte zwischen den Litzen zeigt;
16 ist eine perspektivische Darstellung, welche eine Drahthülse und einen Kerndraht gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt, bevor die Drahthülse auf den Drahtkern gecrimpt wird;
17 ist eine Draufsicht auf einen Anschlussverbinder mit einer Zwischenspleißstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform;
18 ist eine Schnittdarstellung, welche den Kerndraht zeigt, der durch Spannvorrichtungen plastisch verformt wird und auf welchen eine Ultraschallvibration gemäß einer zusätzlichen Ausführungsform aufgebracht wird;
19 ist eine Schnittdarstellung, welche den Kerndraht zeigt, der plastisch in Elipsenform verformt wird und auf den eine Ultraschallvibration gemäß einer weiteren zusätzlichen Ausführungsform aufgebracht wird;
20 ist eine Schnittdarstellung, welche den Kerndraht zeigt, der plastisch in Kreisform verformt wird und auf den eine Ultraschallvibration gemäß einer weiteren zusätzlichen Ausführungsform aufgebracht wird;
21 ist eine perspektivische Darstellung, welche den Kerndraht zeigt, bevor dieser gemäß einer weiteren zusätzlichen Ausführungsform durch eine Rollenvorrichtung plastisch verformt wird;
22 ist eine perspektivische Darstellung, welche den Kerndraht zeigt, nachdem dieser gemäß der weiteren zusätzlichen Ausführungsform von der Rollenvorrichtung plastisch verformt wurde;
23 ist eine Schnittdarstellung, welche den Kerndraht zeigt, der von der Rollenvorrichtung plastisch verformt wurde und bevor von den Formen eine Ultraschallvibration gemäß der weiteren zusätzlichen Ausführungsform aufgebracht wird;
24 ist eine Schnittdarstellung, welche vergrößert wesentliche Abschnitte beim Crimpvorgang der Kabelhülse in elektrischen Kabeln mit Anschlussverbindern gemäß BEISPIELEN 4 bis 6 zeigt;
25 ist eine Schnittdarstellung, welche vergrößert wesentliche Abschnitte beim Crimpvorgang der Kabelhülse in elektrischen Kabeln mit Anschlussverbindern gemäß BEISPIELEN 7 bis 9 zeigt;
26 ist eine Grafik, welche einen Kontaktwiderstand und eine Haltefestigkeit in elektrischen Kabeln mit Anschlussverbindern gemäß BEISPIELEN 4 bis 6 zeigt;
27 ist eine Grafik, welche einen Kontaktwiderstand und eine Haltefestigkeit in elektrischen Kabeln mit Anschlussverbindern gemäß BEISPIELEN 7 bis 9 zeigt;
28 ist eine Seitenansicht, welche einen Vorgang des Aufbringens einer Ultraschallvibration auf den Kerndraht im elektrischen Kabel mit Anschlussverbinder gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
29 ist eine Seitenansicht, die den Kerndraht nach Aufbringen einer Ultraschallvibration hierauf zeigt; und
30 ist eine Seitenansicht, welche den Kerndraht zeigt, nachdem das distale Ende hiervon abgeschnitten wurde.
Bezugszeichenliste

10: ELEKTRISCHES KABEL MIT ANSCHLUSSVERBINDER
11: ELEKTRISCHES KABEL
12: BUCHSENANSCHLUSSVERBINDER (ANSCHLUSSVERBINDER)
14: KABELISOLATION
15: KABEL
16, 30,: 31, 42, 43 SPANNVORRICHTUNG (METALLFORM)
17: AUFGERAUTER ABSCHNITT
19: KABELHÜLSE (CRIMPABSCHNITT)
24: GECRIMPTER ABSCHNITT
50, 51: METALLFORM
60: SCHNITTFLÄCHE

BESTE ARTEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 15 beschrieben. Ein elektrisches Kabel mit einem Anschlussverbinder 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst ein elektrisches Kabel 11 und einen Buchsenanschlussverbinder 12 (entsprechend einem Anschlussverbinder in den Ansprüchen), der mit einem Ende des elektrischen Kabels 11 verbunden ist. Wie in 1 dargestellt, erstreckt sich das elektrische Kabel in 1 in horizontaler Richtung, wobei es an dem Buchsenanschlussverbinder 12 angebracht ist.
(elektrisches Kabel 11)
Wie in 1 gezeigt, weist das elektrische Kabel 11 einen Kerndraht 13 und eine Kabelisolation 14 auf, die einen Außenumfang des Kerndrahtes 13 umgibt. Jegliches Metall, das für die geeignete Anwendung geeignet ist, beispielsweise Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Kupfer, eine Kupferlegierung oder andere Metalle können für den Kerndraht 13 verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird für den Kerndraht 13 Aluminium oder eine Aluminiumlegierung verwendet. Der Kerndraht 13 ist ein gelitzter Draht mit einer Mehrzahl von Litzen 15. Die Kabelisolation 14 wird an einem Ende des elektrischen Kabels 11 über eine bestimmte Länge entfernt, um den Draht 13 freizulegen.
Wie in 4 dargestellt, werden bei der vorliegenden Ausführungsform die Litzen 15 des Kerndrahts 13, der aus dem elektrischen Kabel 11 freigelegt worden ist, zwischen Spannvorrichtungen 16, 16, die als Paar vorhanden sind, gehalten und mit Ultraschallfrequenz in Vibration versetzt, sodass die Litzen 15 verschweißt werden.
Oberflächen der Litzen 15 reiben aufgrund der von den Spannvorrichtungen 16 aufgebrachten Ultraschallvibration aneinander, und damit werden die Oberflächen der Litzen 15 aufgeraut, um einen aufgerauten Abschnitt 17 zu bilden. Der aufgeraute Abschnitt 17 wird an einer Oberfläche einer jeden der verschweißten Litzen 15 gebildet.
(Buchsenanschlussverbinder 12)
Ein metallisches Plattenmaterial (nicht gezeigt) wird mittels eines Gesenks in eine bestimmte Form gepresst, um den Buchsenanschlussverbinder 12 zu bilden. Der Buchsenanschlussverbinder 12 weist Isolationshülsen 18 auf, welche als Paarvorgesehen sind, eine Drahthülse 19 (entsprechend dem Crimpabschnitt in den Ansprüchen) und einen Verbindungsabschnitt 20. Die Isolatorhülsen 18 werden auf einen Außenumfang der Kabelisolation 14 des elektrischen Kabels 11 gecrimpt, um diese zu umfassen. Die Drahthülse 19 ist durchgehend von den Isolatorhülsen 18 aus ausgebildet (in 1 auf der linken Seite der Isolatorhülsen 18) und wird auf den Kerndraht 13 gecrimpt, um diesen zu umfassen.
Der Verbindungsabschnitt 20 ist durchgehend ausgehend von der Drahthülse 19 (an der linken Seite der Drahthülse 19 in 1) ausgebildet und wird mit einem anderen Anschlussverbinder (nicht gezeigt) zusammengefügt, um mit diesem elektrisch verbunden zu sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird als anderer Anschlussverbinder ein Steckeranschlussverbinder verwendet. Der Verbindungsabschnitt 20 hat Rohrform, um den Steckeranschlussverbinder aufzunehmen. Ein elastischer Kontaktabschnitt 21 ist in dem Verbindungsabschnitt 20 gebildet. Der elastische Kontaktabschnitt 21 wird elastisch mit dem Steckeranschlussverbinder kontaktiert, um den Steckeranschlussverbinder und den Buchsenanschlussverbinder 12 elektrisch miteinander zu verbinden.
Wie in 2 gezeigt, sind Vertiefungen 23 in einer Kontaktfläche 22 der Drahthülse 19 ausgebildet, welche den Kerndraht 13 kontaktiert. In der vorliegenden Ausführungsform sind drei Vertiefungen 23 in gleichmäßigen Abständen in einer Erstreckungsrichtung des elektrischen Kabels 11 angeordnet (einer Richtung gemäß Pfeil A in 2).
Wie in 1 gezeigt, wird die Drahthülse 19 auf einen Außenumfang des Kerndrahts 13 gecrimpt, der von dem elektrischen Kabel 11 freigelegt wurde, um diesen zu umfassen. Der Kerndraht 13 hat einen gecrimpten Abschnitt 24, der von der Drahthülse 19 gecrimpt wird. In der vorliegenden Ausführungsform hat der aufgeraute Abschnitt 17 eine größere Fläche in Horizontalrichtung von 1 als der gecrimpte Abschnitt 24.
Gemäß 6 wird die Drahthülse 19 auf den Kerndraht 13, um diesen zu umgeben, so gecrimpt, dass die Drahthülse 19 gegen den Kerndraht 13 gepresst wird. Die Litzenisolation aus der Oxidschicht, die auf der Oberfläche des Kerndrahts 13 gebildet ist, wird entfernt und die Oberfläche des Kerndrahts 13 tritt hervor. Das elektrische Kabel 11 und der Buchsenanschlussverbinder 12 werden elektrisch miteinander durch den Kontakt der hervorgetretenen Oberfläche und der Kontaktfläche 22 der Drahthülse 19 verbunden. In 6 ist die Form der Litze 15 nicht dargestellt.
Ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung des elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder 10 wird erläutert. Zuerst wird ein metallisches Plattenmaterial durch Pressverformen mittels eines Gesenks in eine bestimmte Form gebracht (siehe 2). Die Vertiefungen 23 können bei diesem Schritt ebenfalls ausgebildet werden.
Danach wird das metallische Plattenmaterial, das in die bestimmte Form gebracht worden ist, biegebearbeitet, um den Verbindungsabschnitt 20 zu bilden. Die Vertiefungen 23 können auch in diesem Schritt gebildet werden.
Dann wird die Kabelisolation 14 an dem Ende des elektrischen Kabels 11 entfernt, um den Kerndraht 13 freizulegen (siehe 3). Wie in 4 gezeigt, wird der freigelegte Kerndraht 13 zwischen den als Paar angeordneten Spannvorrichtungen 16, 16 gehalten. Bei der vorliegenden Ausführungsform halten die Spannvorrichtungen 16, 16 den Kerndraht 13 in 4 in vertikaler Richtung. Nachdem der Kerndraht 13 zwischen den Spannvorrichtungen 16 aufgenommen worden ist, wird der Kerndraht 13 mit den Spannvorrichtungen 16 mit Ultraschallfrequenz in Vibration versetzt. Die Bedingungen einer Ultraschallvibration sind bereits bekannt.
Durch Aufbringen der Ultraschallvibration auf den Kerndraht 13 reiben die Litzen 15 des Kerndrahts 13 aneinander. Folglich wird die Oberfläche einer jeden Litze 15 aufgeraut, um den aufgerauten Abschnitt 17 zu bilden. Wenn die Ultraschallvibration weiter auf den Kerndraht 13 aufgebracht wird, werden die Oberflächen der Litzen 15 durch die Reibungshitze aufgeschmolzen. Danach wird die. Aufbringung der Ultraschallvibration gestoppt und die Spannvorrichtungen 16, 16 werden voneinander weg bewegt, sodass der Kerndraht 13 aus der Spannvorrichtung 16 entfernt wird. Dann wird der entnommene Kerndraht 13 abgekühlt (gibt Wärme ab) und damit sind die Litzen 15 verschweißt. Wie in 4 gezeigt, wird der Kerndraht 13 bezüglich einer Richtung, in der die Spannvorrichtungen 16, 16 den Kerndraht 13 zwischen sich halten (vertikale Richtung in 4) flach umgeformt.
Gemäß 5 wird nach Aufbringung der Ultraschallvibration auf den Kerndraht 13 ein Abschnitt des Kerndrahts 13 einschließlich des aufgerauten Abschnitts 17 auf der Drahthülse 19 angeordnet und die Kabelisolation 14 wird auf der Isolatorhülse 18 angeordnet und in diesem Zustand werden das elektrische Kabel 11 und der Buchsenanschlussverbinder 12 durch eine als Paar angeordnete Form in vertikaler Richtung gehalten (nicht gezeigt). Damit werden die Hülsen auf das elektrische Kabel 11 gecrimpt. Zu diesem Zeitpunkt liegt das elektrische Kabel 11 auf dem Buchsenanschlussverbinder so, dass die Richtung, in der die Spannvorrichtungen 16, 16 den Kerndraht 13 halten (vertikale Richtung in 5) in Übereinstimmung mit der Richtung ist, in der die Formen die Drahthülse 19 zwischen sich halten (mit anderen Worten, jede der flachen Oberflächen des abgeflachten Kerndrahts 13 weist nach oben bzw. unten). Das elektrische Kabel mit Anschlussverbinder 10 wird durch Durchführung des obigen Ablaufs hergestellt.
Arbeitsweise und Vorteile der vorliegenden Ausführungsform werden erläutert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform reiben durch die Aufbringung der Ultraschallvibration auf den Kerndraht 13 die Litzen 15 des Kerndrahts 13 aneinander. Das Reiben der Oberflächen der Litzen 15 raut die Oberflächen auf und bildet an den Litzen 15 den aufgerauten Abschnitt 17.
Wenn die Drahthülse 19 auf den Kerndraht 13 der Litzen 15 mit dem aufgerauten Abschnitt 17 gecrimpt wird, reiben die Litzen 15 durch die Aufbringung der Kraft von der Drahthülse 19 aneinander. Somit erfolgt eine Innenreibung im aufgerauten Abschnitt 17 an der Oberfläche der Litzen 15 und dies bewirkt, dass die Schicht, beispielsweise die Oxidschicht an den Litzen 15 entfernt wird. Die Oberflächen der Litzen 15 treten damit blank hervor. Die freigelegten hervorgetretenen Oberflächen werden miteinander kontaktiert und die Litzen werden elektrisch miteinander verbunden. Somit tragen die Litzen 15, die in einem radial inneren Abschnitt des Kerndrahts 13 liegen, zu der elektrischen Verbindung zwischen dem elektrischen Kabel 11 und dem Buchsenanschlussverbinder 12 bei. Dies verringert einen elektrischen Widerstand zwischen dem elektrischen Kabel 11 und dem Buchsenanschlussverbinder 12.
Weiterhin unterdrückt die gegenseitige Anhaftung der sich kontaktierenden hervorgetretenen Oberflächen, dass sich eine Litzenisolation, beispielsweise eine Oxidschicht auf der hervorgetretenen Oberfläche der Litze 15 bildet. Folglich wird der elektrische Widerstand zwischen dem elektrischen Kabel 11 und dem Buchsenanschlussverbinder 12 niedrig gehalten.
Die Litzen 15 werden verschweißt, um elektrisch miteinander verbunden zu werden. Wenn daher der Kerndraht 13 gecrimpt wird, tragen die am radial inneren Abschnitt des Kerndrahts 13 liegenden Litzen 15 mit Sicherheit zu der elektrischen Verbindung zwischen dem elektrischen Kabel 11 und dem Buchsenanschlussverbinder 12 bei. Dies verringert den elektrischen Widerstand zwischen dem elektrischen Kabel 11 und dem Buchsenanschlussverbinder 12 weiter.
In der vorliegenden Ausführungsform hat der aufgeraute Abschnitt 17 eine größere Fläche als der gecrimpte Abschnitt 24 des Kerndrahts 13. Da die Litzen 15, welche in dem gecrimpten Abschnitt 24 liegen, mit Sicherheit den aufgerauten Abschnitt 17 haben, werden folglich die Litzen 15, die in dem gecrimpten Abschnitt 24 liegen, durch das Crimpen des Crimpabschnitts elektrisch miteinander verbunden. Im Ergebnis werden die Litzen 15 und der Anschlussverbinder noch sicherer elektrisch miteinander verbunden. Dies verringert den elektrischen Widerstand zwischen dem elektrischen Kabel 11 und dem Buchsenanschlussverbinder 12 weiter.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Kerndraht 13 aus einer Aluminiumlegierung. Wenn der Kerndraht 13 aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist, kann sich eine Litzenisolation, beispielsweise die Oxidschicht, relativ einfach auf der Oberfläche des Kerndrahts 13 bilden. Die vorliegende Ausführungsform ist effektiv in einem Fall, bei dem die Litzenisolation sich leicht auf der Oberfläche des Kerndrahts 13 bildet.
(Ermitteln des Widerstands zwischen den Litzen)
Modellexperimente wurden durchgeführt, um Einflüsse der Ultraschallvibration auf den Widerstand zwischen den Litzen zu untersuchen. Gemäß den Modellexperimenten verringert das Anwenden der Ultraschallvibration auf den Kerndraht 13 mit den Litzen 15 den elektrischen Widerstand zwischen den Litzen 15.
<BEISPIEL 1>
Ein metallisches Plattenmaterial wird mittels eines Gesenks in eine bestimmte Form gepresst. Dann wird das metallische Plattenmaterial, das in die bestimmte Form gebracht wurde, biegebearbeitet, um den Verbindungsabschnitt 20 zu bilden.
Danach wird die Kabelisolation 14 vom Ende des elektrischen Kabels 11 entfernt, um den Kerndraht 13 freizulegen. Sodann wird der Kerndraht 13 zwischen den Spannvorrichtungen 16, 16 gehalten und die Ultraschallvibration wird auf den Kerndraht 13 so aufgebracht, dass die Litzen 15 geschweißt werden. Die Bedingungen hierbei sind, dass der Kontaktdruck der Spannvorrichtungen 16 13 bar beträgt, die Frequenz 20 kHz beträgt und die angelegte Energie 80 Ws.
Nachdem die geschweißten Litzen wieder in eine Mehrzahl unabhängiger Litzen 15 aufgetrennt worden sind, wird die Drahthülse 19 auf den Kerndraht 13 gecrimpt und somit ein elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder 10 hergestellt.
Wie in 6 gezeigt, wird eine Litze 15, die nahe bei einer Position P liegt, die nahe im radial äußeren Abschnitt des Kerndrahts 13 liegt und eine Litze 15, die nahe einer Position Q liegt, die nahe der radial inneren Position des Kerndrahts 13 liegt, aus dem Kerndraht 13 des elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder 10, das so hergestellt wurde, herausgezogen, um den elektrischen Widerstand zwischen den Litzen 15 zu messen.
Die 7 und 8 zeigen Elektronenmikroskopfotografien der Oberflächen der Litzen 15 nach dem Anlegen der Ultraschallvibration. Die Elektronenmikroskopfotografie von 7 wurde mit 30-facher Vergrößerung aufgenommen und diejenige von 8 mit 1000-facher Vergrößerung.
<BEISPIEL 2>
Ein anderes elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder 10 wird auf gleiche Weise wie im BEISPIEL 1 hergestellt mit der Ausnahme, dass der Kontaktdruck der Spannvorrichtungen 16 1 bar beträgt und die angelegte Energie 60 Ws.
Die 9 und 10 zeigen Elektronenmikroskopfotografien der Oberflächen der Litzen 15 nach dem Anlegen der Ultraschallvibration. Die Elektronenmikroskopfotografie von 9 ist mit 30-facher Vergrößerung aufgenommen und diejenige von 10 mit 4000-facher Vergrößerung.
<BEISPIEL 3>
Ein anderes elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder 10 wird auf gleiche Weise wie BEISPIEL 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass der Kontaktdruck der Spannvorrichtungen 16 0,5 bar beträgt und die angelegte Energie 30 Ws.
Die 11 und 12 zeigen Elektronenmikroskopfotografien der Oberflächen der Litzen 15 nach dem Anlegen der Ultraschallvibration. Die Elektronenmikroskopfotografie von 11 ist mit 30-facher Vergrößerung aufgenommen und diejenige von 12 mit 4000-facher Vergrößerung.
<VERGLEICHSBEISPIEL 1>
Ein metallisches Plattenmaterial wird mittels eines Gesenks in eine bestimmte Form gepresst. Dann wird das metallische Plattenmaterial, das in die bestimmte Form geformt wurde, einer Biegeverarbeitung unterworfen, um den Verbindungsabschnitt 20 zu bilden. Danach wird die Kabelisolation 14 vom elektrischen Kabel entfernt, um den Kerndraht 13 freizulegen. Sodann wird die Drahthülse 19 auf den freigelegten Kerndraht 13 gecrimpt und somit ein elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder 10 hergestellt.
Wie in 6 gezeigt, wird die Litze 15, die nahe einer Position P liegt, die nahe dem radial äußeren Abschnitt des Kerndrahts 13 liegt und eine Litze 15, die nahe einer. Position Q liegt, die nahe der radial inneren Position des Kerndrahts 13 liegt, aus dem Kerndraht 13 des elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder 10, das so hergestellt worden ist, herausgezogen, um den elektrischen Widerstand zwischen den Litzen 15 zu messen.
Die 13 und 14 zeigen Elektronenmikroskopfotografien der Oberflächen der Litzen 15 nach dem Anlegen der Ultraschallvibration. Die Elektronenmikroskopfotografie von 13 ist mit 30-facher Vergrößerung aufgenommen und diejenige von 14 mit 4000-facher Vergrößerung.
<ERGEBNISSE UND DISKUSSION>
(Aufgerauter Abschnitt 17)
Wie in 13 gezeigt, sind die Oberflächen der Litzen 15 ohne die Aufbringung der Ultraschallvibration gemäß VERGLEICHSBEISPIEL 1 relativ glatt. Bei Beobachtung mit der Vergrößerung gemäß 14 sind die Oberflächen der Litzen 15 nach wie vor ziemlich glatt.
Im Gegensatz hierzu wird gemäß den BEISPIELEN 1 bis 3, bei denen die Ultraschallvibration auf den Kerndraht 13 aufgebracht wird, gemäß den 7 bis 12 der aufgeraute Bereich 17 auf den Oberflächen der Litzen 15 gebildet. Insbesondere wird in BEISPIEL 1 die Ultraschallvibration auf den Kerndraht 13 unter der relativ strengen Bedingung aufgebracht, dass der Kontaktdruck der Spannvorrichtungen 16 13 bar beträgt und die aufgebrachte Energie 80 Ws. Wie in 7 gezeigt, werden Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche einer jeden Litze 15 ausgebildet und jede Litze 15 hat in BEISPIEL 1 eine ungleichmäßige Form. Weiterhin sind, wie in 8 gezeigt, wenn die Oberflächen der Litzen 15 unter Vergrößerung betrachtet werden, sie nicht glatt sondern rau (kleine Unregelmäßigkeiten sind ausgebildet) und der aufgeraute Abschnitt 17 ist auf den Oberflächen gebildet.
Im BEISPIEL 2, wo der Kontaktdruck der Spannvorrichtungen 16 1 bar beträgt und die aufgebrachte Energie 60 Ws, sieht gemäß 9 jede Litze 15 nicht so aus, als ob sie unregelmäßige Form hätte. Wie jedoch in 10 gezeigt, sind die Oberflächen der Litzen 15, wenn sie unter Vergrößerung betrachtet werden, nicht glatt, sondern rau und der aufgeraute Abschnitt 17 ist auf den Oberflächen der Litzen 15 ausgebildet.
In BEISPIEL 3 wird die Ultraschallvibration auf den Kerndraht 13 unter den relativ leichten Bedingungen aufgebracht, dass der Kontaktdruck der Spannvorrichtungen 16 0,5 bar beträgt und die aufgebrachte Energie 30 Ws. Wie in 11 gezeigt, sieht jede Litze 15 nicht so aus, als ob sie in BEISPIEL 3 unregelmäßige Form hätte. Wie jedoch in 12 gezeigt, sind die Oberflächen der Litzen 15, wenn sie unter Vergrößerung betrachtet werden, nicht glatt, sondern rau und der aufgeraute Abschnitt 17 ist gebildet.
(Elektrischer Widerstand)
15 zeigt in einer Grafik elektrische Widerstände zwischen den Litzen 15 gemessen in BEISPIELEN 1 bis 3 und VERGLEICHSBEISPIEL 1. Wie in 15 gezeigt, ist in den BEISPIELEN 1 bis 3, wo jeweils die Ultraschallvibration auf den Kerndraht 13 aufgebracht wird, jeder der elektrischen Widerstände zwischen den Litzen 15 kleiner als 10 mΩ, was ein ausreichend niedriger elektrischer Widerstandswert ist. Im Gegensatz hierzu ist in VERGLEICHSBEISPIEL 1, wo die Ultraschallvibration nicht auf den Kerndraht 13 aufgebracht wird, der elektrische Widerstand zwischen den Litzen 15 60 mΩ, was ein hoher Wert ist.
Die obigen Ergebnisse werden aufgrund der folgenden Gründe erreicht. Das Aufbringen der Ultraschallvibration auf den Kerndraht 13 bewirkt, dass die Litzen 15 des Kerndrahts 13 aneinander reiben. Wenn sich die Oberflächen der Litzen 15 aneinander reiben, werden die Oberflächen der Litzen 15 aufgeraut, um den aufgerauten Abschnitt 17 hierauf zu bilden.
Wenn die Drahthülse 19 auf den Kerndraht 13 mit den Litzen 15 gecrimpt wird, welche den aufgerauten Abschnitt 17 tragen, reiben die Litzen 15 aneinander durch die Aufbringung der Kraft von der Drahthülse 19. Dies bewirkt, dass die aufgerauten Abschnitte 17, die auf den Oberflächen der Litzen 15 gebildet sind, sich aneinander reiben und die Litzenisolation, beispielsweise die Oxidschicht, auf den Oberflächen der Litzen 15 entfernt wird. Folglich werden die Oberflächen der Litzen 15 lang und die freigelegten hervorgetretenen Oberflächen werden miteinander kontaktiert, um die elektrische Verbindung zwischen den Litzen 15 zu erreichen. Somit tragen die Litzen 15, die nahe dem radial inneren Abschnitt des Kerndrahts 13 liegen, zu der elektrischen Verbindung zwischen dem elektrischen Kabel 11 und dem Anschlussverbinder bei. Dies verringert den elektrischen Widerstand zwischen dem elektrischen Kabel 11 und dem Anschlussverbinder.
(Experimente betreffend die Anordnung des Kerndrahts 13 im Crimpprozess)
Nachfolgend sind experimentelle Ergebnisse betreffend eine Beziehung zwischen einer Ausrichtung des Kerndrahts 13 in der Drahthülse 19 und einer Halterichtung von Formen 50, 51 gezeigt, welche die Drahthülse 19 und den Kerndraht 13 halten.
<BEISPIEL 4>
24 zeigt einen Zustand eines Crimpprozesses, bei dem die Drahthülse 19 auf den Kerndraht 13 gecrimpt wird. Wie in 24 gezeigt, wird in BEISPIEL 4 die Drahthülse 19 an einer oberen Oberfläche der Form 50 angeordnet, die in 24 unten liegt. Der Kerndraht 13 wird auf eine obere Oberfläche der Drahthülse 19 gelegt. Der Kerndraht 13 ist zwischen den Spannvorrichtungen 16, 1.6 gehalten und die Ultraschallvibration wird hierauf aufgebracht. Folglich werden die Litzen 15 des Kerndrahts 13 miteinander verschweißt.
Der Kerndraht 13 hat einen flachen rechteckförmigen Querschnitt. Die flachen Oberflächen des Kerndrahts 13 sind Oberflächen, welche von den Spannvorrichtungen 16, 16 gehalten werden. In BEISPIEL 4 ist der Kerndraht 13 auf der oberen Oberfläche der Drahthülse 19 so angeordnet, dass die flachen Oberflächen des Kerndrahts 13 nach oben bzw. unten weisen.
Danach wird die Form 51, die an der Oberseite in 24 liegt, nach unten in Richtung der Form 50 bewegt, die an der Unterseite liegt. Die untere Oberfläche der Form 51 presst die Drahthülse 19 nach unten. Eine weiter nach unten gerichtete Bewegung der Form 51 bewirkt, dass die Drahthülse 19 auf einen Außenumfang des Kerndrahts 13 gecrimpt wird, um diesen zu umfassen. Folglich wird das elektrische Kabel mit Anschlussverbinder 10 gemäß BEISPIEL 4 hergestellt. Eine Kompressionsrate des Kerndrahts 13 beträgt 60%.
Die Kompressionsrate ist definiert durch [(Querschnittsfläche eines zusammengedrückten Kerndrahts)/(Querschnittsfläche eines Kerndrahts vor der Zusammendrückung)] × 100. Genauer gesagt, die Kompressionsrate ist definiert durch einen Prozentsatz der Querschnittsfläche des Kerndrahts nach dem Crimpen des Crimpabschnitts bezüglich der Querschnittsfläche des Kerndrahts vor dem Crimpen des Crimpabschnitts.
Gemäß obiger Definition der Kompressionsrate des elektrischen Kabels bedeutet eine Verringerung der Kompressionsrate des elektrischen Kabels das Zusammendrücken des Kerndrahts mit hohem Druck (hoher Kompression) und eine Erhöhung der Kompressionsrate des elektrischen Kabels bedeutet das Zusammendrücken des Kerndrahts mit niedrigem Druck (niedrige Kompression).
<BEISPIEL 5>
Ein elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder 10 wird auf gleiche Weise wie BEISPIEL 4 mit der Ausnahme hergestellt, dass die Kompressionsrate des elektrischen Kabels 70% beträgt.
<BEISPIEL 6>
Ein elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder 10 wird auf gleiche Weise wie BEISPIEL 4 mit der Ausnahme hergestellt, dass die Kompressionsrate des elektrischen Kabels 80% beträgt.
(Messung der Haltefestigkeit)
Die Haltefestigkeit zwischen dem elektrischen Kabel 11 und der Drahthülse 19 wird für jedes elektrische Kabel mit Anschlussverbinder 10 gemessen, welches gemäß BEISPIELEN 4 bis 6 hergestellt wurde. Jedes elektrische Kabel 11 mit Buchsensteckverbinder 12 einschließlich der Drahthülse 19 wird durch eine Spannvorrichtung gehalten und ein Zugtest wird mit 100 mm/Sekunde durchgeführt. Die Belastung bei der Trennung des elektrischen Kabels 11 von der Drahthülse 19 ist als Haltefestigkeit bezeichnet. Die Haltefestigkeit wird an 20 Proben gemessen und die Durchschnittswerte sind in 26 gezeigt. Ein Maximumwert und ein Minimumwert der Proben sind in 26 mit Querstrichen als Ausreißer markiert.
(Messung des elektrischen Widerstands)
Ein elektrischer Widerstandswert zwischen dem Kerndraht 13 und der Kabelhülse 19 wird für jedes elektrische Kabel mit Anschlussverbinder 10 gemäß den BEISPIELEN 4 bis 6 gemessen. Ein Durchschnittswert wird ermittelt und die Ergebnisse sind in 26 gezeigt.
<BEISPIEL 7>
Wie in 25 gezeigt, ist in BEISPIEL 7 der Kerndraht 13 auf der oberen Oberfläche der Drahthülse 19 so angeordnet, dass die flachen Oberflächen des Kerndrahts 13 entlang einer horizontalen Linie liegen.
Dann wird die Form 51, die in 25 an der Oberseite liegt, nach unten in Richtung der Form 50 bewegt, die an der Unterseite liegt und somit wird das elektrische Kabel mit Anschlussverbinder gemäß BEISPIEL 7 hergestellt. Die Kompressionsrate des elektrischen Kabels beträgt 60%.
<BEISPIEL 8>
Ein elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder 10 wird auf gleiche Weise wie BEISPIEL 7 mit der abweichenden Bedingung hergestellt, dass die Kompressionsrate des elektrischen Kabels 70% beträgt.
<BEISPIEL 9>
Ein elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder 10 wird auf gleiche Weise wie BEISPIEL 7 mit der abweichenden Bedingung hergestellt, dass die Kompressionsrate des elektrischen Kabels 80% beträgt.
(Messung der Haltefestigkeit)
Die Haltefestigkeit wird auf gleiche Weise wie oben für die elektrischen Kabel 10 mit Anschlussverbindern gemäß den BEISPIELEN 7 bis 9 gemessen. Die Ergebnisse sind in 27 gezeigt.
(Messung des elektrischen Widerstandswerts)
Elektrische Widerstandswerte werden auf gleiche Weise wie oben für die elektrischen Kabel 10 mit Anschlussverbindern gemäß den BEISPIELEN 7 bis 9 gemessen. Die Ergebnisse sind in 27 gezeigt.
(Ergebnisse und Diskussion)
Wie in 26 gezeigt, sind in jedem elektrischen Kabel mit Anschlussverbinder 10 gemäß den BEISPIELEN 4 bis 6 die elektrischen Widerstandswerte zwischen dem Kerndraht 13 und der Drahthülse 19 niedriger als 1.0 mΩ. Wie in 27 gezeigt, sind auch bei jedem elektrischen Kabel mit Anschlussverbinder 10 gemäß den BEISPIELEN 7 bis 9 die elektrischen Widerstandswerte zwischen dem Kerndraht 13 und der Drahthülse 19 kleiner als 1.0 mΩ. Es wird somit bestätigt, dass die Aufbringung einer Ultraschallvibration auf den Kerndraht 13 den elektrischen Widerstandswert zwischen dem Kerndraht 13 und der Drahthülse 19 senkt.
Wie in 26 gezeigt, hat jedes elektrische Kabel mit Anschlussverbinder gemäß den BEISPIELEN 4 bis 6 die Haltefestigkeit von 650 N oder mehr. Eine Abweichung (Differenz zwischen Maximumwert und Minimumwert) in den Proben eines jeden BEISPIELS ist 100 N oder kleiner.
Im Gegensatz hierzu hat gemäß 27 jedes elektrische Kabel mit Anschlussverbinder gemäß den BEISPIELEN 7 bis 9 die Haltefestigkeit von 630 N oder kleiner. Die Abweichung in den Proben eines jeden BEISPIELS ist größer im Vergleich zu derjenigen in den BEISPIELEN 4 bis 6. Beispielsweise beträgt die Abweichung in den Proben von BEISPIEL 7 annähernd 170 N und die Abweichung in den Proben von BEISPIEL 8 annähernd 160 N. Die Haltefestigkeit eines jeden elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder gemäß den BEISPIELEN 7 bis 9 ist ausreichend groß und die Abweichung in den Proben von BEISPIELEN 7 bis 9 ist ausreichend klein. Jedoch hat jedes elektrische Kabel mit Anschlussverbinder 10 gemäß den BEISPIELEN 4 bis 6 ausgezeichnete Qualität.
Wenn die Kabel 19 durch das Aufbringen der Ultraschallvibration auf den Kerndraht 13 geschweißt werden, werden die benachbarten Litzen 15 in Halterichtung der als Paar vorgesehenen Spannvorrichtungen 16, 16 geschweißt. In den 24 und 25 werden die benachbarten Litzen 15 in einer Richtung verschweißt, die in der Zeichnung durch die Pfeile dargestellt ist.
Wie in 24 gezeigt, fluchtet bei jedem elektrischen Kabel mit Anschlussverbinder gemäß den BEISPIELEN 4 bis 6 die Richtung, in der die Formen 50, 51 den Kerndraht 13 und die Drahthülse 19 halten (die vertikale Richtung in 24) mit der Richtung, in der die benachbarten Litzen 15 verschweißt werden. Hierbei wird unterdrückt, dass eine Kraft auf die verschweißten Litzen 15 so wirkt, dass diese voneinander getrennt werden, wenn die Drahthülse 19 auf den Kerndraht 13 gecrimpt wird. Dies unterdrückt, dass die Litzen 15 beschädigt werden, wenn die Drahthülse 19 auf den Kerndraht 13 gecrimpt wird. Dies verbessert somit die Haltefestigkeit zwischen Kerndraht 13 und Drahthülse 19.
Im Gegensatz hierzu wird gemäß 25 bei jedem elektrischen Kabel mit Anschlussverbinder 10 gemäß den BEISPIELEN 7 bis 9, wenn die Drahthülse 19 auf den Kerndraht 13 gecrimpt wird, die Kraft auf den Kerndraht 13 in einer Richtung (vertikale Richtung in 25) aufgebracht, welche die Richtung schneidet, in der die Spannvorrichtungen 16, 16 den Kerndraht 13 halten (Richtung gemäß des Pfeils in 25). Daher wirkt die Kraft auf die verschweißten Litzen 15 so, dass diese voneinander getrennt werden. Wenn die verschweißten Litzen 15 voneinander getrennt werden, können die Oberflächen der Litzen 15 beschädigt werden. Dies senkt die Festigkeit der Litzen 15, welche den Kerndraht 13 bilden und bewirkt, dass die Haltefestigkeit zwischen dem Kerndraht 13 und der Drahthülse 19 im Vergleich zu den BEISPIELEN 4 bis 6 sinkt. Die Abweichung unter den Proben ist größer als im Vergleich zu den BEISPIELEN 4 bis 6.
<Zweite Ausführungsform>
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 28 bis 30 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Wie in 28 gezeigt, wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Kerndraht 13, der an dem Ende des elektrischen Kabels 11 freigelegt ist, zwischen den Spannvorrichtungen 16, 16 gehalten, die als Paar vorgesehen sind. Zu diesem Zeitpunkt liegt der Kerndraht 13 im Wesentlichen über die gesamte Anordnungsfläche der Spannvorrichtung 16 in Längsrichtung des Kerndrahts 13 hinweg an.
Folglich wird die Ultraschallvibration im Wesentlichen gleichförmig auf den gesamten Abschnitt des Kerns 13 aufgebracht, der zwischen den Spannvorrichtungen 16 gehalten ist. Im Ergebnis werden gemäß 29 die Oberflächen der Litzen 15 im Wesentlichen gleichförmig in dem aufgerauten Abschnitt 17 des Kerndrahts 13 aufgeraut.
Dann wird gemäß 30 der Kerndraht 13 in dem aufgerauten Abschnitt 17 durch ein bekanntes Verfahren, beispielsweise einen Schneider, abgetrennt, um eine bestimmte Länge zu erhalten. Folglich wird nach dem Schneiden eine Schnittfläche 60 an einem Ende des Kerndrahts 13 gebildet.
Danach wird die Drahthülse 19 des Buchsenanschlussverbinders 12 auf den Kerndraht 13 mit der Schnittfläche 60 auf gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform gecrimpt. Folglich ist das elektrische Kabel mit Anschlussverbinder 10 hergestellt.
Die verbleibenden strukturellen Merkmale sind im Wesentlichen gleich wie bei der ersten Ausführungsform. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert.
Die Aufbringung von Ultraschallvibrationen auf den Kerndraht 13 längt die Litzen 15 des Kerndrahts 13. Hierbei müssen sich die Litzen 15 nicht notwendigerweise gleichförmig längen. Wenn daher der Kerndraht 13 am Ende des elektrischen Kabels 11 freigelegt wird und die Ultraschallvibration auf den freigelegten Kern 13 aufgebracht wird, müssen die distalen Enden der Litzen 15 nicht in der gleichen Ebene am Ende des Kerndrahts 13 fluchten. Wenn die Drahthülse 19 auf den Kerndraht 13 in einem solchen Zustand gecrimpt wird, wird die Abmessungsgenauigkeit der Anordnung von Kerndraht 13 und Drahthülse 19 gesenkt und dies kann eine Positionslücke zwischen dem elektrischen Kabel 11 und dem Buchsenanschlussverbinder 12 bewirken.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Kerndraht 13 in dem aufgerauten Abschnitt 17, auf den die Ultraschallvibration gewirkt hat, geschnitten. Dies bewirkt, dass die Enden der Litzen 15 an der Schnittfläche des Kerndrahts 13 in einer gemeinsamen Ebene liegen. Im Ergebnis wird das Auftreten der Positionslücke zwischen dem elektrischen Kabel 11 und dem Buchsenanschlussverbinder 12 unterdrückt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Kerndraht 13 im Wesentlichen auf der gesamten Oberfläche der Spannvorrichtung 16 angeordnet, welche die Ultraschallvibration auf den Kerndraht 13 aufbringt. Somit wird die Ultraschallvibration im Wesentlichen gleichförmig auf den Kerndraht 13 aufgebracht. Dies bewirkt, dass die Oberflächen der Litzen 15 in dem aufgerauten Abschnitt 17 gleichförmig aufgeraut werden. Im Ergebnis reiben, wenn die Drahthülse 19 auf den Kerndraht 13 gecrimpt wird, die Litzen 15 aneinander und die Oberflächen der Litzen 15 treten gleichförmig hervor. Dies verbessert die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen den Litzen 15.
<Andere Ausführungsformen>
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die unter Bezugnahme auf die Zeichnung in obiger Beschreibung erläuterten Aspekte beschränkt. Die folgenden Aspekte können im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sein, um Beispiele zu nennen:

(1) In den obigen Ausführungsformen hat der aufgeraute Abschnitt 17 eine größere Fläche als der gecrimpte Abschnitt 24. Der aufgeraute Abschnitt 17 kann jedoch die gleiche Fläche wie der gecrimpte Abschnitt 24 haben oder der aufgeraute Abschnitt 17 kann in einem Teil des gecrimpten Abschnitts 24 ausgebildet sein.
(2) Ein Winkel, gebildet durch die Richtung, in der die Spannvorrichtungen 16, 16 den Kerndraht 13 zwischen sich halten und der Richtung, in der die Metallformen die Drahthülse 19 halten, kann frei gewählt werden. Beispielsweise kann gemäß 16 die Drahthülse 19 auf den Kerndraht 13 so gecrimpt werden, dass die Richtung, in der die Spannvorrichtungen 16, 16 den Kerndraht 13 halten, die Richtung, in der Metallformen die Drahthülse 19 halten, schneidet.
(3) Solange der aufgeraute Abschnitt 17 auf den Oberflächen der Litzen 15 durch das Aufbringen der Ultraschallvibration gebildet wird, müssen die Litzen 15 nicht miteinander verschweißt werden. Nachdem die verschweißten Litzen 15 voneinander getrennt worden sind, können sie auf die Drahthülsen 19 gecrimpt werden.
(4) Die Drahthülse 19 kann auf den Kerndraht 13 so gecrimpt werden, dass Drahthülsenabschnitte zueinander in Erstreckungsrichtung des elektrischen Kabels 11 versetzt sind. Die Drahthülse 19 kann drei oder mehr Drahthülsenabschnitte enthalten, die zueinander nach rechts und links versetzt sind. Die Drahthülse 19 kann nur einen Drahthülsenabschnitt enthalten, der auf den Kerndraht 13 gecrimpt wird. Die Drahthülse 19 kann jede Form haben, die für die gewünschte Anwendung geeignet ist.
(5) In den obigen Ausführungsformen wird der Buchsenanschlussverbinder 12 mit dem Verbindungsabschnitt 20 als Anschlussverbinder verwendet. Jedoch kann auch ein Steckeranschlussverbinder mit einer Steckerzunge oder ein LA-Anschluss, der aus einer Metallplatte mit einer Durchtrittsöffnung gebildet ist, verwendet werden. Der Anschlussverbinder kann jegliche Form haben, die für die beabsichtigte Anwendung geeignet ist.
(6) In den obigen Ausführungsformen ist das elektrische Kabel 11 ein bedeckter Draht, der gebildet wird durch Bedecken des Außenumfangs des Kerndrahts 13 mit der Kabelisolation 14. Es kann jedoch auch ein abgeschirmtes Kabel 11 vorliegen. Jede Art von Kabel, die für die beabsichtigte Anwendung geeignet ist, kann verwendet werden.
(7) In den obigen Ausführungsformen enthält der Anschlussverbinder die Drahthülse 19 und den Verbindungsabschnitt 20, die einander benachbart sind. Es kann jedoch auch ein Anschlussverbinder ohne den Verbindungsabschnitt 20 verwendet werden. Beispielsweise kann der Anschlussverbinder eine Zwischenspleißstruktur haben, bei der die Kerndrähte 13 zweier unterschiedlicher Kabel 11 verbunden werden, wie in 17 gezeigt. Ein Teil der Kabelisolation 14, der an dem Ende eines der elektrischen Kabel 11 liegt, wird entfernt, sodass der Kerndraht 13 hierin freigelegt wird. Ein Teil der Kabelisolation 1, der in einem mittigen Abschnitt des anderen elektrischen Kabels 11 liegt, wird entfernt, sodass der Kerndraht 13 hierin freigelegt wird. Dann werden die Drahthülsen 19, die paarweise vorhanden sind, auf die jeweiligen Kerndrähte 13 gecrimpt. Eine andere Zwischenspleißstruktur kann verwendet werden. Beide Kerndrähte 13 zweier unterschiedlicher elektrischer Kabel 11 können an den mittigen Abschnitten der elektrischen Kabel 11 jeweils freigelegt werden. Dann werden die Drahthülsenabschnitte, die paarweise vorhanden sind, auf die blanken Abschnitte der jeweiligen Kerndrähte 13 gecrimpt.
(8) In den obigen Ausführungsformen wird der Kerndraht 13 plastisch in eine flache Rechtecksäule (Rechteckform) durch die Spannvorrichtungen 16 verformt und die Ultraschallvibration wird auf den plastisch verformten Abschnitt aufgebracht. Jedoch kann der Kerndraht 13 plastisch in eine Vierkantform anders als die flache Vierkantsäule verformt werden und die Ultraschallvibration kann auf den plastisch verformten Abschnitt aufgebracht werden. Weiterhin kann der Kerndraht 13 plastisch in jegliche polygonale Form anders als die Vierkantform verformt werden und die Ultraschallvibration kann auf den plastisch verformten Abschnitt aufgebracht werden. Wie beispielsweise in 18 gezeigt, kann der kreisförmige Kerndraht 13 plastisch in eine hexagonale Form durch Spannvorrichtungen 30, 31 mit einer oberen Metallform und einer unteren Metallform verformt werden, um einen plastisch verformten Abschnitt 32 zu bilden. Die Ultraschallvibration kann über die Spannwerkzeuge 30, 31 auf den plastisch verformten Abschnitt 32 aufgebracht werden. Ein plastisch verformter Abschnitt mit einer anderen Form als der polygonalen Form kann gebildet werden. Beispielsweise kann gemäß 19 ein plastisch verformter Abschnitt 33 gebildet werden, in dem der Kerndraht 13 durch die Spannwerkzeuge (Metallformen) in eine Elipsenform gebracht wird und die Ultraschallvibration kann auf den plastisch verformten Abschnitt 33 aufgebracht werden. Weiterhin kann gemäß 20 ein Durchmesser des Kerndrahts 13 durch Spannwerkzeuge verringert werden, um einen plastisch verformten Abschnitt 34 mit einem kreisförmigen, im Durchmesser verringerten Abschnitt zu bilden. Dann wird die Ultraschallvibration auf den plastisch verformten Abschnitt 34 aufgebracht. Der plastisch verformte Abschnitt (im Durchmesser verringerte Abschnitt) 34 kann durch die Spannwerkzeuge (Metallformen) oder einen Rollenpressprozess gebildet werden. Insbesondere ist gemäß 21 eine Vertiefung 28, 29 in einer entsprechenden äußeren Umfangsoberfläche von Rollen 36, 37 einer Rollenvorrichtung 35 gebildet, um Halbkreisform (Kreisbogenform) zu haben. Gemäß 22 wird der Kerndraht 13 durch die halbkreisförmigen Oberflächen der Vertiefungen 38, 39 der Rollen 36, 37 gepresst und der plastisch verformte Abschnitt 34 (im Durchmesser verringerte Abschnitt) kann so gebildet werden. Nach der Ausbildung des plastisch verformten Abschnitts 34 (im Durchmesser verringerten Abschnitt) kann die Ultraschallvibration auf den Kerndraht 13 über die Spannvorrichtungen 42, 43 (welche den Kerndraht plastisch nicht verformen) aufgebracht werden, welche Vertiefungen 40, 41 haben, wie in 23 gezeigt. Jede der Vertiefungen 40, 41 (Ausnehmungen) hat Halbkreisform mit einem Durchmesser gleich dem plastisch verformten Abschnitt 34 (im Durchmesser verringerten Abschnitt).

ZUSAMMENFASSUNG
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder (10), enthaltend ein elektrisches Kabel (11), das aus einem Kerndraht (13) mit einer Mehrzahl von Litzen (15) gebildet ist und einen Buchsenanschlussverbinder (12) mit einer Drahthülse (19), die auf den Kerndraht (13) gecrimpt wird, der von dem elektrischen Kabel (11) freiliegt, werden die folgenden Schritte durchgeführt. Die Schritte enthalten den Schritt des Entfernens der Kabelisolation (14), welche eine äußere Umfangsfläche des Kerndrahts (13) bedeckt, um den Kerndraht (13) freizulegen, einen Schritt des Haltens des freigelegten Kerndrahts (13) zwischen als Paar vorhandenen Spannvorrichtungen (16) und das Aufbringen einer Ultraschallvibration auf den Kerndraht (13) über die Spannvorrichtungen (16) und einen Schritt des Crimpens der Kabelhülse (19), um einen Teil des Kerndrahts (13) zu umfassen, auf den die Ultraschallvibration aufgebracht wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 9-7647 [0002]

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder, enthaltend ein elektrisches Kabel und einen Anschlussverbinder, wobei das elektrische Kabel gebildet ist aus einem Kerndraht mit einer Mehrzahl von Litzen und der Anschlussverbinder einen Crimpabschnitt aufweist, der auf den Kerndraht gecrimpt wird, der aus dem elektrischen Kabel freigelegt wird, wobei das Verfahren aufweist: einen Schritt des Entfernens einer Kabelisolation, die eine äußere Umfangsoberfläche des Kerndrahts bedeckt, um den Kerndraht freizulegen; einen Schritt des Haltens des freigelegten Kerndrahts mittels Spannvorrichtungen, die als Paar vorgesehen sind und des Aufbringens einer Ultraschallvibration auf den Kerndraht über die Spannvorrichtungen; und einen Schritt des Crimpens des Crimpabschnitts auf einen Teil des Kerndrahts, auf den die Ultraschallvibration aufgebracht wird, wobei der Crimpabschnitt auf den Teil so gecrimpt wird, dass er den Teil umfasst.
Das Verfahren zur Herstellung des elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder nach Anspruch 1, wobei die Litzen durch das Aufbringen der Ultraschallvibrationen miteinander verschweißt werden.
Das Verfahren zur Herstellung des elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder nach Anspruch 1 oder 2, wobei: beim Schritt des Crimpens des Crimpabschnitts auf den Kerndraht der Kerndraht auf dem Crimpabschnitt angeordnet wird und als Paar angeordnete Formen den Kerndraht und den Crimpabschnitt zwischen sich halten, um den Crimpabschnitt zu pressen, wobei der Kerndraht auf dem Crimpabschnitt so angeordnet ist, dass eine Richtung, in welche eine Oberfläche des von den Spannvorrichtungen gehaltenen Kerndrahts weist, mit einer Richtung fluchtet, in der die Formen den Kerndraht und den Crimpabschnitt halten.
Das Verfahren zur Herstellung des elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kerndraht einen gecrimpten Abschnitt hat, auf den der Crimpabschnitt gecrimpt wird und eine Fläche des Kerndrahts, auf den die Ultraschallvibration aufgebracht wird, gleich oder größer als eine Fläche des gecrimpten Abschnitts ist.
Das Verfahren zur Herstellung des elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin aufweisend den Schritt des Schneidens des Kerndrahts in dem Teil, auf den die Ultraschallvibration aufgebracht wurde.
Das Verfahren zur Herstellung des elektrischen Kabels mit Anschlussverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Kabel aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ist.
Ein elektrisches Kabel mit Anschlussverbinder, enthaltend ein elektrisches Kabel und einen Anschlussverbinder, wobei das elektrische Kabel gebildet ist aus einem Kerndraht mit einer Mehrzahl von Litzen und der Anschlussverbinder auf den Kerndraht gecrimpt wird, der von dem elektrischen Kabel freigelegt wird, wobei das elektrische Kabel mit Anschlussverbinder aufweist: einen aufgerauten Abschnitt, ausgebildet auf einer Oberfläche der Litze des Kerndrahts, der vom elektrischen Kabel freigelegt wurde, wobei der aufgeraute Abschnitt gebildet wird durch Aufbringen einer Ultraschallvibration auf die Litze, wobei der Anschlussverbinder einen Crimpabschnitt aufweist, der auf eine Außenfläche des Kerndrahts so gecrimpt wird, dass er den Kerndraht umfasst, wobei der Crimpabschnitt auf den aufgerauten Abschnitt gecrimpt ist.
Das elektrische Kabel mit Anschlussverbinder nach Anspruch 7, wobei die Litzen durch das Aufbringen der Ultraschallvibration miteinander verschweißt sind.
Das elektrische Kabel mit Anschlussverbinder nach Anspruch 7 oder 8, wobei der aufgeraute Abschnitt eine Fläche gleich oder größer als der gecrimpte Abschnitt hat, auf den der Crimpabschnitt gecrimpt wird.
Das elektrische Kabel mit Anschlussverbinder nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Kerndraht eine Schnittfläche aufweist, die gebildet ist durch Schneiden des Kerndrahts in dem aufgerauten Abschnitt.
Das elektrische Kabel mit Anschlussverbinder nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das Kabel aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ist.